Есть пара моментов которые смущают во всей этой затее.

На всех графиках выше видно что есть некие u+,u-,u.
Это как раз положительное измерение, отрицальеное и среднее.

Расшифровка:
Положительное = Uацп
Отрицательное = Вычитаем Uацп из опорного напряжения 2500mV
Среднее = среднеарифметическое между верхними двумя
Дельта (Δ) = разница менду положительным и отрицательным.

Первое что может пойти не так - это положительное != отрицательному всегда.
Чтобы всё это выглядело сильно красивее на тестовой платке одно из начений смещено на -35 mV.
В таком случае значения пляшут около нуля.

Но на графиках выше мы получаем расхождение окло 15mV и пока не могу определиться с тем какой решение правильнее: смещать или не смещать =)

Скорее всего часть неопределённости сюда вносит неоткалиброванный АЦП. У нас источник опорного 2500 mV и китайский мультиметр считает что там 2497mV). Поэтому показания АЦП 2516mV кажутся немного странными.

Хотя я тут торгуюсь вокруг пары десятков милливольт, которые скорее сильно нише возмо

Но есть вещь которая смущает гораздо больше чем пара десятков милливольт выше. Иногда эта дельта улетает в космос и эти "улёты" вполне стабильны и статичны и точно зависят от каких-то вещей в прошивке. Одно радует что средние значения при этом не меняются.

Дельта (Δ) = 180

Дельта (Δ) = 650

А иногда получается воттак 😱😱😱

А ещё у ESP-IDF какие-то проблемы либо с документацией либо с фриртосом. https://docs.espressif.com/projects/esp-idf/en/latest/esp32/api-reference/system/freertos.html

Решил я архитектуру немного попеределать, и оказалось так что мне нужно посылать Notify в таску из двух разны задач. После недолгого гугленья понял что это делается с помощью xTaskNotifyIndexed(). В доке ESP-IDF даже про это написано, но вот в коде её нет и VsCode её не видит.

В итоге пришлось нашлёпать костылей с велосипедами. Во время Notify мы должны передать uint32_t, а это 4 раза по 8 бит. Поэтому в первом бите будем передавать тип, а в остальных 3х значение (до 16 миллионов).

Для того чтобы передать -23.88°C сделаем следующую логику, которая будет всем понятна, но за которую люди в свитерах и с красными глазами готовы убивать:

1) умножим на 1000 чтобы получить 23880 мллицельсий.
2) добавим 100*1000 чтобы значение точно было больше 0
3) добавим биты с инфой: 0b00000001 << 24
4) передаём получившееся uint32_t x
5) получаем биты с инфой x >> 24
6) поучаем значение наложив маску
7) вычитаем 100 и делим на 1000 если бит гооврит о том что к нам прилетела температура

на графике сверху как раз таска жёлтым цветом отчитывается о том что получила нотифаи о температуре из ntcTask и о померяном напряжении из ecTask.

переткнул питание на отдельный 5V источник. В результате последние 2 суток выглядят очень стабильно

Пока делал перестановку - забыл подключить питание для нагревателя.

Морс! Клюква!

Весь вечер делаю дооолгие замеры, чтобы процесс устоялся и при повторном измерении получалась та-же цифра что и первоначально.

Стабильность показаний и их повторяемость при перемещении между баночками в случайном порядке радуют - (2-3mV).

Если присмотреться - то видно что рядом с синим штекером EC щупа появился синий (СТИЛЬ!!!) джампер который воткнут в дальнюю от нас позицию. Это говорит о том что теперь на делителе напряжения сопротивление 500Ω вместо неправильных 4700Ω

График тоже получается красивый.

Когда я делал похожие измерения раньше - у меня всегда начинали уплывать показатели на значениях 5-6 EC. А тут даже в этих цифрах всё сходится.

Калибровочные коэффициенты, правда подобрал вручную: решение калибровочных уравнений осталось только в коде на C++, а на компе это запускать лень.

А вот так получается если коэффициенты подобрать решением математических уравнений.

Оказывается можно ничего не устанавливать, а пользоваться программой в которой я всё считал онлайн:
https://sagecell.sagemath.org/

Система уравнений на первый взгляд кажется очень простой:

a/(R1-b)-c==EC1
a/(R2-b)-c==EC2
a/(R3-b)-c==EC3

Зная сопротивления (R) и электропроводимость (EC) нужно посчитать систему из 3х уравнений =)

Почему уравнения такие? ну хз так показалось 😂

Вот как можно эти уравнения порешать онлайн, используя эту прекрасную софтину.

Но её можно и поставить к себе на компьютер, чтобы решать без ожидания всё что вам нужно и строить всякие разные графики.

Уравнения выглядят просто, а вот решение их устрашает)

pow() в коде - это возведение в степень, а остальные символы должны быть знакомы.

Самому такое решение конечно вывести слишком долго и сложно.
Sagemath сделает это за вас - нужно просто все известные R и EC в формуле выше заменить на переменные.

Выглядит как реклама) продукт опенсорсный кстати =)

Решение в переменных для желающих повторить)

И ещё раз ссылка на онлайн:
https://sagecell.sagemath.org/

Закончим всё это двухдневным графиком с другой установки, которая будет жить долго.

График показывает что без температурной компенсации мы получаем термометр, а не ЕС/TDS метр.

Кстати цифрам сползания температуры верить нельзя. Там термометр совсем не калиброванный, с какими-то дикими коэффициентами для того чтобы это хоть как-то сходилось.

Насколько конкретно влияет температура на EC - смотрите в следующих сериях.

Перебрал весь проект, отрефакторил всё что смог, каждый кусочек каждой функции, и нашёл проблему!

Она конечно-же заключалась в отвалившемся источнике опорного, который я самостоятельно припаял на плату.

У меня же есть "осцилограф"! =)
Настало его время!

Что можно сказать по этой картинке? смена напряжения идёт на частоте чуть больше 8kHz.

Щуп подключен к делителю напряжения.

Смена циклов идёт так:
- выкл
- прямое включение
- обратное включение

Если воткнуть осцилограф в щуп - то выглядит так как будто существует какая-то ёмкость в момент "выкл".

Периоды работы и неработы. Количество циклов и размер оверсемплинга выставлены в небольшое значение, потому что так проще тестировать.

Воткнул резистор на несколько сотен ом - сразу ситуация стала похожа на правду.

Можно ещё немного подшаманить, убрав лишние выключения, но похоже что 8.3kHz в данном случае это предел. Будет интересно сравнить это с результатами на stm32, когда приедет платка.

Возможно частоту можно увеличить, если писать напрямую в регистры и использовать DMA для ацп, но на данном этапе не вижу смысла в это упарываться.