Η αρχή και η δομή των μετρητών pH
Η τιμή του pH μετρήθηκε αρχικά χρησιμοποιώντας ένα ποτενσιόμετρο για τη μέτρηση του δυναμικού του ηλεκτροδίου, το οποίο είναι ένα μηδενικό όργανο ένδειξης που εξισορροπεί άγνωστα δυναμικά με γνωστά με ακρίβεια τυπικά δυναμικά. Λόγω του περιορισμού της ευαισθησίας των ποτενσιόμετρων, τα συνηθισμένα ποτενσιόμετρα δεν είναι κατάλληλα για μέτρηση δυναμικού με συστήματα λεπτής μεμβράνης και αυτός ο τύπος μέτρησης pH είναι πολύ άβολος στη χρήση. Στις δεκαετίες του 1960 και του 1970, με την ανάπτυξη της τεχνολογίας ημιαγωγών, τα τρανζίστορ αντικατέστησαν σταδιακά τους ηλεκτρονικούς σωλήνες σε πολλές εφαρμογές ηλεκτρονικής τεχνολογίας, μειώνοντας σημαντικά το μέγεθος και την κατανάλωση ενέργειας των ηλεκτρονικών οργάνων. Ωστόσο, λόγω του γεγονότος ότι τα τρανζίστορ είναι συσκευές ελέγχου ρεύματος, η αντίσταση εισόδου τους είναι πολύ χαμηλότερη από αυτή των ηλεκτρονικών σωλήνων. Επομένως, μόνο μετά την εμφάνιση των διόδων varactor αναπτύχθηκε ένα πλήρες ποτενσιόμετρο pH τρανζίστορ. Στα μέσα έως τα τέλη της δεκαετίας του 1970, εμφανίστηκαν έξυπνοι ανιχνευτές pH με μικροεπεξεργαστές ως πυρήνα. Εφαρμόστε τον υπολογισμό και την επεξεργασία των σημάτων ηλεκτροδίων και την αντιστάθμιση θερμοκρασίας των τιμών pH χρησιμοποιώντας λογισμικό και χαρακτηρίστε την τιμή του pH για να ξεπεραστεί η μοναδική μη γραμμικότητα της μέτρησης του pH. Η ακρίβεια της ανίχνευσης του οργάνου έχει βελτιωθεί σημαντικά και οι λειτουργίες είναι πιο διαφορετικές, οι οποίες μπορούν να προσαρμοστούν σε ένα ευρύτερο εύρος θερμοκρασίας. Επί του παρόντος, σχεδόν όλοι οι βιομηχανικοί μετρητές pH είναι έξυπνοι. Το έξυπνο όργανο ανίχνευσης τιμής pH βασίζεται σε έναν μικροελεγκτή και χρησιμοποιεί ένα ολοκληρωμένο κύκλωμα τσιπ μεγάλης κλίμακας για την επεξεργασία σημάτων ηλεκτροδίων και σημάτων θερμοκρασίας. Τα επεξεργασμένα σήματα αποστέλλονται στον μικροελεγκτή για υπολογισμό και επεξεργασία. Το όργανο ανίχνευσης τιμής pH έχει αναπτυχθεί με βάση τον τύπο της εξίσωσης 3 και το σχηματικό του διάγραμμα φαίνεται στο Σχήμα 1. Λόγω της χρήσης μικροελεγκτών ως πυρήνα, μπορούν να πραγματοποιηθούν περίπλοκοι υπολογισμοί, η επεξεργασία δεδομένων είναι πολύ βολική, η ακρίβεια ανίχνευσης είναι βελτιώθηκε σημαντικά, η ένταση του οργάνου είναι μικρότερη και η απόδοση είναι πιο αξιόπιστη.
