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40v轉(zhuǎn)12V  6A 10A外置MOS轉(zhuǎn)換電路 恒流、恒壓雙模式 可限流

方程表明，產(chǎn)生的電壓取決于溶液的酸度和堿度，并以已知方式隨氫離子活性而變化。溶液溫度的變化會(huì)改變其氫離子的活性。當(dāng)溶液被加熱時(shí)，氫離子運(yùn)動(dòng)速度加快，結(jié)果導(dǎo)致兩個(gè)電極間電位差的增加。另外，當(dāng)溶液冷卻時(shí)，氫活性降低，導(dǎo)致電位差下降。根據(jù)設(shè)計(jì)，在理想情況下，當(dāng)置于pH值為7的緩沖溶液中時(shí)，電極會(huì)產(chǎn)生零伏特電位。典型pH探針的規(guī)格如下表所示。

表1. pH玻璃探針的典型規(guī)格

pH探針在本研究中起著重要作用，因?yàn)閿?shù)據(jù)可靠性取決于傳感器的精度和可靠性。選擇pH探針時(shí)，有兩個(gè)重要因素需要考慮：

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緩沖溶液溫度改變之后的穩(wěn)定時(shí)間

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pH值改變之后的穩(wěn)定時(shí)間

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作為例子，下面的數(shù)據(jù)摘自Jenway的應(yīng)用筆記“Jenway高性能pH電極評(píng)估”，顯示了探針在給定測(cè)試條件下發(fā)生溫度變化后的穩(wěn)定性能。制備一種溶液，其緩沖液在20°C時(shí)的pH值為7，在60°C時(shí)的pH值為4。讓各電極在以200 rpm轉(zhuǎn)速攪拌的pH 7緩沖液中穩(wěn)定。然后用去離子水清洗電極，并將其轉(zhuǎn)移到pH 4緩沖液的等分試樣中放置4分鐘。再次用去離子水清洗電極，然后將其放回到pH 7緩沖液中。評(píng)估讀數(shù)持續(xù)10秒保持穩(wěn)定所需的時(shí)間。對(duì)每個(gè)探針重復(fù)測(cè)試三次。

表2. 緩沖溶液溫度改變之后的穩(wěn)定時(shí)間

表3. 緩沖溶液pH值改變之后的穩(wěn)定時(shí)間

在所示給定條件下，Jenway探針的性能與通用pH探針相比，響應(yīng)時(shí)間要快最多50%。使用類似這樣的儀表會(huì)非常有利，因?yàn)槠錁颖就掏滤俾屎芨�，分析�?shù)據(jù)所需的時(shí)間會(huì)大大縮短。

傳感器模擬信號(hào)調(diào)理電路

為了理解信號(hào)調(diào)理電路，必須知道傳感器探針的等效電路圖。如上一節(jié)所述，pH探針由玻璃制成，可形成極高的電阻，范圍從1MΩ到1 GΩ不等，充當(dāng)與pH電壓源串聯(lián)的電阻，如圖1所示。

圖1. pH探針等效電路配置

即使非常小的電路電流流經(jīng)電路中各器件的高電阻（尤其是測(cè)量電極的玻璃膜），這些電阻上也會(huì)產(chǎn)生相對(duì)較大的壓降，嚴(yán)重降低儀表測(cè)得的電壓。更糟糕的是，測(cè)量電極產(chǎn)生的電壓差非常小，處于毫伏范圍（理想情況下，室溫時(shí)每pH單位對(duì)應(yīng)59.16mV）。用于此任務(wù)的儀表必須非常靈敏，并且有超高輸入電阻。