Prinzip und Aufbau von pH-Metern
Der pH-Wert wurde zuerst mit einem Potentiometer zur Messung des Elektrodenpotentials gemessen, einem Nullanzeigeinstrument, das unbekannte Potentiale mit genau bekannten Standardpotentialen ausgleicht. Aufgrund der Empfindlichkeitsbegrenzung von Potentiometern sind gewöhnliche Potentiometer nicht für Potentialmessungen mit Dünnschichtsystemen geeignet, und diese Art der pH-Messung ist sehr unpraktisch in der Anwendung. In den 1960er und 1970er Jahren, mit der Entwicklung der Halbleitertechnologie, ersetzten Transistoren in vielen Anwendungen der elektronischen Technologie nach und nach elektronische Röhren, wodurch die Größe und der Stromverbrauch elektronischer Instrumente stark reduziert wurden. Da Transistoren jedoch Stromsteuergeräte sind, ist ihre Eingangsimpedanz viel niedriger als die von elektronischen Röhren. Daher wurde erst nach dem Aufkommen von Varaktordioden ein volltransistorisches pH-Potentiometer entwickelt. Mitte bis Ende der 1970er Jahre kamen intelligente pH-Detektoren mit Mikroprozessoren als Kern auf den Markt. Implementieren Sie die Berechnung und Verarbeitung von Elektrodensignalen und die Temperaturkompensation von pH-Werten mithilfe von Software und charakterisieren Sie den pH-Wert, um die einzigartige Nichtlinearität der pH-Messung zu überwinden. Die Genauigkeit der Geräteerkennung wurde erheblich verbessert und die Funktionen sind vielfältiger, sodass sie sich an einen größeren Temperaturbereich anpassen können. Derzeit sind fast alle industriellen pH-Meter intelligent. Das intelligente Gerät zur pH-Wert-Erkennung basiert auf einem Mikrocontroller und verwendet einen hochintegrierten Schaltkreischip zur Verarbeitung von Elektrodensignalen und Temperatursignalen. Die verarbeiteten Signale werden zur Berechnung und Verarbeitung an den Mikrocontroller gesendet. Das Gerät zur pH-Wert-Erkennung wurde basierend auf der Formel der Gleichung 3 entwickelt und sein schematisches Diagramm ist in Abbildung 1 dargestellt. Durch die Verwendung von Mikrocontrollern als Kern können komplexe Berechnungen durchgeführt werden, die Datenverarbeitung ist sehr bequem, die Erkennungsgenauigkeit wird erheblich verbessert, das Instrumentenvolumen ist kleiner und die Leistung ist zuverlässiger.
