pH计及其电路设计.ppt

pH计及其电路设计,一、pHS-2型酸度计,(一)技术指标测量范围：014pH；01400mV最小分度：0.02pH；2mV精度：0.02pH/2pH重现性：0.01pHE1mV溶液温度：060输入阻抗：RL1012配套电极：零电位pH=7的电极,（二）电路分析,电路组成,测量电池,定位电路,温补电路,量程选择,参量振荡放大电路,中间放大电路,功率放大,显示,电源1,电源2,电源3,电源4,零点调整,整流滤波,校正调节,电路原理图,1.参量振荡放大器,参量:受输入信号和负反馈的控制(RP6),(1)振荡器组成,正反馈网络,交流放大电路,选频电路,直流电源,A.交流放大电路:V22/V23等元件组成两级放大；在R4上取信号；在L3上输出信号。,B.受控桥式正反馈网络：V1/V2L1/L2等器件组成,其中V1/V2是高阻砷化镓变容二极管,为仪器的关键部件,变容二极管的符号及特性,桥路UCD与感应电动势UAB的关系,uCD的大小与uAB、不平衡度有关，同时也决定了交流正反馈量的大小,桥路的不平衡度,选择在零偏置电压时，CV2CV1,分析CV1-CV2|对uCD的影响,CV2、CV1受控于UCE,若E点电压不变,UC|CV1-CV2|UCD,CV1正接，UCCV1；CV2反接，UCCV2,C.选频电路,对于一个串联振荡电路,其振荡后电路呈现阻性电路,即:,因为C2、C3CV1、CV2，所以可以忽略不计,C.直流电源电路,输出提供直流稳压源,(2)参量振荡器工作过程,接通电源,L3有扰动电流,L1、L2产生感生电动势，反复振荡稳定在某一频率上，,当UI0时，振荡电路耦合到L4输出为：,当UI0时，|CV1-CV2|,正反馈量，振荡电路耦合到L4输出为：,当UI0时，,I1,II1-I20mA,当Ui0mA,1,举例:当仪器按25校正好以后,当输入Ui=-59.16mV时，振荡器振幅增大，I1增加0.5mA,II1-I2=-0.5mA,指针左满偏,当输入Ui=59.16mV时，振荡器振幅减小，I1减小0.5mA,II1-I2=0.5mA,指针右满偏,4.深度负反馈,深度负反馈作用：,a.解决变容二极管V1和V2两端电压小于1mV的问题,UC=u-ua=60mV,UE=59.99mV,深度负反馈工作过程:,pH=7时，UC0I1-I2=0,7pH8时，UC0|CV1-CV2|E0|I1I与I1方向一致Uf,6pH0|CV1-CV2|E0|I1I与I2方向一致Uf,b.解决电路放大调整的问题当UC一定，改变RP6改变了UfUE|CV1-CV2|E|发生变化，从而相当于改变了仪器的放大倍数。,5.温度补偿电路,补偿范围：060,补偿方法:电源通过RP5、R45、RP3、R47上,RP3滑动触头上刻有060的分度，当选钮指到某一温度时，R48R53（等值电阻）上的压降相等，且等于该温度下2pH的毫伏数，R54为1pH的毫伏数（用于校正）。,举例：当RP3置于25位置时，R54的端电压为“59.16mV”，将开关置校正档，则输入端输入“-59.16mV”，此时指针应指到“2”的位置，否则就改变RP6使指针指到“2”的位置。此时“59.16mV”代表1pH值，在测其它溶液时按同样的方法进行温度补