浅谈酸度计温显电路及故障处理

　　pH(酸度)计是在科学研究、工农业生产中最为广泛应用的化学分析仪器之一。pH计是由电计、电极(玻璃电极、甘汞电极)两部分组成,由电极和被测溶液组成了化学原电池,通过电极把溶液中的氢离子活度转化为电位信号(化学能转化为电能),该电位信号经过电计电路处理、放大、转换以后,即可由电表显示出被测溶液的pH值。对于pH计来说,被测溶液pH值的显示和被测溶液温度关系极大,如果溶液的温度在20℃时,1pH可转换为58.165mV,而溶液的温度在30℃时,1pH可转换为60.149mV,从中可以看出不同温度的同一溶液转换的电位不同,但要酸度计不受被测溶液温度的影响,而要显示的pH值不变,这就要通过电计的温度补偿电路加以处理,即加大温度补偿电路运算放大器的负反馈量,这样运算放大器的闭环增益就减小,使运算放大器的输出电压下降,从而起到温度补偿作用。如何既快又准确的得到分析数据,既能显示pH值、mV值,又能准确显示被测溶液的温度值,温度值对于从事化学分析人员来说,显得十分重要。因此这种带有温度自动显示功能的pH计得到广泛的应用。

　　1　pH计温度显示电路分析

　　现以上海雷磁仪器厂生产的pHS-3B型pH计温度显示电路为例,作一分析:它的温度显示电路由温度传感器及其电路组成,温度传感器采用的是有源半导体器件AD590,由于AD590的响应温度从绝对零度开始,即温度为0℃时的工作电流为零,以后每增加1℃电流上升1μA,仪器溶液温度为0~100℃,因此采用四运放324集成电路,来抵消由于零度温度产生的电流在电阻上的压降,同时又能调节0~100℃整个跨度的线性,使酸度计在0~100℃内都能保持±0.5的精度。四运放的具体作用为:第一级放大倒相;第二级调节0℃显示值,抵消零度在电阻上压降;第三级为倒相器,输出电压为数码管的温度显示值;第四级输出0~100℃的温度控制电压到mV-t混合电路,而mV-t混合电路由双运算747、SM200对管组成,为使SM200工作在最佳区域,第一级把高阻模块(前置级)输出的mV值缩小10倍左右,第二级相应扩大10倍左右,这样就能使高阻模块输入的mV值信号从0mV~±421mV,也就是说输出在0~100℃的温度范围内的0pH~14pH都能呈线性变化。这样就保证了pH误差控制在0.01范围内。为减少温度变化对电路所产生的影响,同样也是采用了一只SM200对管。

　　2　一般故障

　　(1)选择pH计开关至“温度”档,插入温度传感器至溶液,分别传感器入热水(60℃)和冷水(0℃)的冰水,如果pH计温度显示分别快速上升和下降,说明传感器和四运放324集成电路工作正常。

　　(2)如果显示不正常,则拔掉温度传感器,用万用表去量324集成电路7脚电压,同时调节“温度”电位器,7脚电压大约从-1V~-2V左右变化,9脚到地电压从0V~1V之间变化,1脚到地电压从0V~-1V之间化,14脚到地电压约为0V~-0.5V之间变化。