اصل و ساختار PH متر

اصل و ساختار PH متر

مقدار pH ابتدا با استفاده از یک پتانسیومتر برای اندازه‌گیری پتانسیل الکترود اندازه‌گیری شد، که یک ابزار نشان‌دهنده صفر است که پتانسیل‌های ناشناخته را با پتانسیل‌های استاندارد دقیقاً شناخته شده متعادل می‌کند. به دلیل محدودیت حساسیت پتانسیومترها، پتانسیومترهای معمولی برای اندازه گیری پتانسیل با سیستم های لایه نازک مناسب نیستند و استفاده از این نوع اندازه گیری pH بسیار ناخوشایند است. در دهه های 1960 و 1970، با توسعه فناوری نیمه هادی، ترانزیستورها به تدریج جایگزین لوله های الکترونیکی در بسیاری از کاربردهای فناوری الکترونیکی شدند و اندازه و مصرف برق ابزارهای الکترونیکی را به شدت کاهش دادند. با این حال، با توجه به این واقعیت که ترانزیستورها دستگاه های کنترل جریان هستند، امپدانس ورودی آنها بسیار کمتر از لوله های الکترونیکی است. بنابراین، تنها پس از ظهور دیودهای واکتور بود که یک پتانسیومتر pH ترانزیستوری کامل ساخته شد. در اواسط تا اواخر دهه 1970، آشکارسازهای pH هوشمند با ریزپردازنده ها به عنوان هسته ظاهر شدند. محاسبه و پردازش سیگنال‌های الکترود و جبران دما مقادیر pH را با استفاده از نرم‌افزار اجرا کنید و مقدار pH را برای غلبه بر غیرخطی بودن منحصر به فرد اندازه‌گیری pH مشخص کنید. دقت تشخیص ابزار تا حد زیادی بهبود یافته است و عملکردها متنوع تر هستند که می توانند با محدوده دمایی وسیع تری سازگار شوند. در حال حاضر تقریبا تمام PH مترهای صنعتی هوشمند هستند. ابزار تشخیص ارزش pH هوشمند مبتنی بر یک میکروکنترلر است و از یک تراشه مدار مجتمع در مقیاس بزرگ برای پردازش سیگنال‌های الکترود و سیگنال‌های دما استفاده می‌کند. سیگنال های پردازش شده برای محاسبه و پردازش به میکروکنترلر ارسال می شود. ابزار تشخیص مقدار pH بر اساس فرمول معادله 3 توسعه یافته است و نمودار شماتیک آن در شکل 1 نشان داده شده است. با توجه به استفاده از میکروکنترلرها به عنوان هسته، محاسبات پیچیده را می توان انجام داد، پردازش داده ها بسیار راحت است، دقت تشخیص تا حد زیادی بهبود یافته است، حجم ابزار کوچکتر است و عملکرد قابل اعتمادتر است.