[其他]带电极内阻和输入阻抗补偿的pH计

说明书

本实用新型涉及一种带电极内阻和输入阻抗补偿的PH计，特别适于海洋、生物、医学、化学、化工等方面要求精确测定PH值之场合使用。

PH计实质上就是一台具有高输入阻抗的毫伏计。由于插入溶液的一对电极（玻璃电极和甘汞电极），在一定的PH计值下，具有一个对应的电位差，通过测准此电位差而发明了PH计，一般是由高输入阻抗的模拟放大器和指示或显示等部分组成，上述PH计尽管在某一标准状态下，能达到该种PH计的设计测量精度，但由于其电极内阻过高，然而仪器的输入阻抗又难于提高到与其相匹配的10¹²Ω以上之值，且都随环境的温、湿度变化而变化，致使测量产生较大误差，国内外技术界曾在降低电极内阻和提高仪器输入阻抗方面进行过许多努力，企图以此来达到提高PH计测量精度之目的，但都进展不大，即使有的能达到0.03％的高精度，其制造成本也相当高，如从国外进口一台同样精度的PH计需要4－5千美元且与其相配套使用的玻璃电极也很昂贵（百美元／支），同时使用寿命也较短，若换用普通的玻璃电极与之配套使用，则将导致该PH的测试精度降到与国产一般PH计的同等水平。

本实用新型针对上述PH计存在的缺点，设计一种不受环境温、湿度等因素变化影响的高测试精度的PH计，且成本低，并能与国产普通玻璃电极配套使用，不降低其测试精度。

本实用新型的技术方案，是在PH计的电极和高输入阻抗模拟放大器之间，附加一个测准电极内阻和输入阻抗的电路，通过随时测准电极内阻和输入阻抗，再用单片微型机对测出的电位差值进行补偿，进而求出正确的电位差值，提高了PH计的测量精度。

所述的测准电极内阻的电路，是由电极内阻r和电极电位差E；继电器J₁和电阻R_S1；继电器J₂和电阻R_S2分别串接后，相互形成并联支路，其两端共同分别经过A₁与J_A接于高输入阻抗模拟放大器的输入端和经过B₁与J_B接于高输入阻抗模拟放大器的参比端构成。在非工作状态时，J₁，J₂，J_A，J_B继电器都处于开路状态；测量时上述各支路与输入阻抗R呈并联状态，在测量的第一状态时，J_A与A₁点，J_B与B₁点，闭合成通路，测出J₂闭合时的E₁′值，测量的第二状态J₁和J₂同时闭合，测出E₂′值求出电极内阻r，再通过单片微型机进行补偿。

所述的测准输入阻抗的电路，是由继电器J₃，电阻R₁，基准电压源E_S，B₂点与继电器J₃，A₂点与继电器J_A串接起来，两端分别接高输入阻抗模拟放大器的输入端和参比端，在非工作状态时，J₃，J_A和J_B继电器均处于开路状态；在测试时R₁与E_S的串联路和输入阻抗R形成并联电路，且继电器J₃，J_A，J_B均处于闭合通路状态，测出输入阻抗R后通过单片微型机进行补偿。

本实用新型与现有技术相比，具有测试精度高（可达0.03％），环境适应性好，在潮湿，低温情况下不降低其测量精度，同时实施容易，成本低廉，仅为进口同样精度的PH计的1／4，并且用普通玻璃电极（5元／支）与其配套使用，即可保证其测量精度，因此说社会效益显著。附图1为PH计测量系统方框图模拟放大器1、单片微型机2、显示键盘3。

附图2为本实用新型的电路原理图。

附图3为本实用新型测准输入阻抗的等效电路。

附图4为本实用新型测准电极内阻的等效电路。

结合附图对本实用新型的实施例加以说明，本实用新型是在PH计的电极和高输入阻抗模拟放大器之间，附加一个测准电极内阻和输入阻抗的电路，然后通过单片微型机进行补偿。