Principiul și structura pH-metrelor
Valoarea pH-ului a fost măsurată mai întâi folosind un potențiometru pentru a măsura potențialul electrodului, care este un instrument care indică zero care echilibrează potențialele necunoscute cu potențialele standard cunoscute cu precizie. Datorită limitării de sensibilitate a potențiometrelor, potențiometrele obișnuite nu sunt potrivite pentru măsurarea potențialului cu sisteme de film subțire, iar acest tip de măsurare a pH-ului este foarte incomod de utilizat. În anii 1960 și 1970, odată cu dezvoltarea tehnologiei semiconductoare, tranzistorii au înlocuit treptat tuburile electronice în multe aplicații ale tehnologiei electronice, reducând foarte mult dimensiunea și consumul de energie al instrumentelor electronice. Cu toate acestea, datorită faptului că tranzistoarele sunt dispozitive de control al curentului, impedanța lor de intrare este mult mai mică decât cea a tuburilor electronice. Prin urmare, abia după apariția diodelor varactor a fost dezvoltat un potențiometru de pH cu tranzistor complet. La mijlocul și sfârșitul anilor 1970, au apărut detectoare inteligente de pH cu microprocesoare ca nucleu. Implementați calculul și procesarea semnalelor electrozilor și compensarea temperaturii valorilor pH-ului folosind software și caracterizați valoarea pH-ului pentru a depăși neliniaritatea unică a măsurării pH-ului. Precizia detectării instrumentelor a fost mult îmbunătățită, iar funcțiile sunt mai diverse, care se pot adapta la un interval mai larg de temperatură. În prezent, aproape toate pH-metrele industriale sunt inteligente. Instrumentul inteligent de detectare a valorii pH-ului se bazează pe un microcontroler și utilizează un cip de circuit integrat la scară largă pentru a procesa semnalele electrozilor și semnalele de temperatură. Semnalele procesate sunt trimise la microcontroler pentru calcul și procesare. Instrumentul de detectare a valorii pH-ului este dezvoltat pe baza formulei ecuației 3, iar diagrama sa schematică este prezentată în Figura 1. Datorită utilizării microcontrolerelor ca bază, pot fi efectuate calcule complexe, procesarea datelor este foarte convenabilă, acuratețea detectării este mult îmbunătățit, volumul instrumentului este mai mic, iar performanța este mai fiabilă.
