笔式酸度计的研制

　　一、引言

　　溶液的PH值(也称酸碱度)是影响许多化学反应的重要因素之一。测量溶液的PH值是各种化学实验室和医学检验室经常进行的工作。过去由于受电子技术和制作工艺的限制，PH计很难做得很小，不易随身携带。现代电子技术的发展和制作工艺的提高，使许多仪器向小型化发展我们采用集成PH探头和两片集成电路研制的笔式酸度计，能精确完成PH值的测量放大和数字显示任务，而重量不足1009，极大地方便了使用和携带.

　　二、技术指标

　　1.量程:0.00一14.00PH

　　2.斜率调整:85一105%(25oC)

　　3.显示方式:4位LCD

　　4.分辨率:0.01PH3.精度:

　　5.温度补偿:0℃一70℃自动温度补偿

　　6.探头直径:101111118.电源:士0.olPH

　　7.14V(层叠电池)

　　三、PH值测量原理

　　将一玻璃电极(氢离子敏感电极)和一参比电极置于同一溶液时，它们便组成一个原电池，根据能斯特方程，其电极电位为:

　　五、电路原理

　　该酸度计由pH缓冲电路和A。转换及显示电路组成。Pll探头采用集成式PH传感器，直径小于121川n，其零电势PH值为PH=7刀0.PH探头产生的mV信号经ICI缓冲放大后，从5脚输出，经过RC积分后至IcZ的差分输人刀，Hl端.缓冲放大器Icl选用的是MAx406，其特点为高输人阻杭内部补偿和微功耗，非常适于电池工作系统。Rt为一具有负温度系数的热敏电阻，它和咫、R4、WI构成的反馈回路起温度补偿作用。Wl为斜率调整电位器。I皿为一31尼位A/D转换集成电路MA川MICL7136，该lC具有外围电路简单、微功耗和直接驱动LcD功能。W2为定位调节电位器，其可调端电压送I皿的差分输人INLO端。整机电路由42V的叠层电池驱动，原理如图2所示通过合理布线和精选元器件，可使酸度计大小同两支并排的钢笔一般。使用时，先用PH=700的标准缓冲液进行定位，调节定位电位器，使示值为7-00，恨据待测液的性质，再选用一种酿性或碱性缓冲液，将清洗后的PH探头插人其中，调节斜率电位邵使显示值同标称值.再清洗探头后，即可用来测量待测液。

　　六、应用与讨论

　　影响酸度计精度的主要因素是电极的内阻，一般电极的内阻高达ro飞l，这要求缓冲级的输人阻抗也要很高，才能减小误差。MAx406。℃一70℃范围内的典型输入阻抗大于101’。，另外我们在输人级弓L人负反馈后，可使缓冲级的输人阻抗大于l0’切，这样既减小了电极内阻造成的误差，又提高了系统的稳定性。在对4.00一13.00pH之间的20种标准缓冲液和。一60℃之间的巧个温度点(每隔5℃)进行的测试中，笔式酸度计的显示结果同标称值的误差在士0.olPH内。