pH計的穩(wěn)定度及零點漂移的問題和對策
點擊: 次 時間:2017-03-09 10:30
PH計，是一種常用的儀器設(shè)備，主要用來精密測量液體介質(zhì)的酸堿度值，配上相應(yīng)的離子選擇電極也可以測量離子電極電位MV值，廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、科研、環(huán)保等領(lǐng)域。
一、用于動態(tài)測量的pH計存在的問題
1.穩(wěn)定度
為了保證一定的測量準(zhǔn)確度，儀器穩(wěn)定性是一個重要指標(biāo)，特別是用于動態(tài)測量的pH計，對儀器長時間的穩(wěn)定度要求更高。
pH計的穩(wěn)定度應(yīng)包括電極和電計：(1)電極的穩(wěn)定度是評價電極質(zhì)量好壞的主要指標(biāo)之一。優(yōu)良的電極應(yīng)能抵御各種化學(xué)、溫度、機械振動等因素的影響而保持穩(wěn)定。(2)對于電計穩(wěn)定度的要求，主要包括零點和靈敏度的穩(wěn)定。
2.零點漂移
電計的零點漂移包括兩方面性能：(1)當(dāng)沒有信號輸入時，電計電氣零點的變化。(2)在高阻抗?fàn)顟B(tài)下，輸入一固定信號時電計的讀數(shù)變化。影響電計零點漂移的因素較多，特別是直接耦合式放大器，難以完全克服零點漂移的嚴(yán)重影響。當(dāng)電源電壓起伏變化時，放大元件特性工作狀態(tài)改變，電路元件參數(shù)隨周圍溫度變化和工作時間延續(xù)，在輸入為零時輸出有起伏變化，即零點漂移。采用穩(wěn)壓電源，對元件進行特殊處理和設(shè)計，補償漂移的電路(差動放大電路或零點自動調(diào)整裝置)，可以減少零點漂移，但還沒有完全消除其影響。采用交流放大電路，可以克服這種零點漂移。但是，如果調(diào)制器的質(zhì)量不好(如機械振動子接觸比易改變，振動子和振動電容器接觸電位改變，對稱的元件不一致和噪聲干擾信號等)也會引起零點漂移。放大器的零點漂移與信號輸入阻抗?fàn)顟B(tài)有關(guān)某些放大器在信號源阻抗很高時即使沒有信號輸入，其零點也將會有明顯的漂移。克服這種漂移必須使放大器有較好的動態(tài)輸入阻抗特性，輸入回路的電流小而穩(wěn)定。
二、用于動態(tài)測量的pH計穩(wěn)定度及零點漂移解決方法
1.為了減少零點漂移、提高穩(wěn)定度，pH計所采用的放大器都應(yīng)用負(fù)反饋電路，采用直流負(fù)反饋不僅可以有效地提高電計的輸入阻抗，還可以提高電計的穩(wěn)定度，使儀器的靈敏度和量程不受電子元件參數(shù)變化的影響。
2.pH計復(fù)合電極是保證儀器能正確測量的關(guān)鍵配件，應(yīng)選用優(yōu)良的電極抵御各種化學(xué)、溫度、機械振動等因素的影響而保持穩(wěn)定，如在膠黏性式樣中測試后，應(yīng)反復(fù)清洗，除去沾在電極上的式樣殘液，避免電極的球泡結(jié)膜使靈敏度降低，最終導(dǎo)致測量失敗。
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一、用于動態(tài)測量的pH計存在的問題
1.穩(wěn)定度
為了保證一定的測量準(zhǔn)確度，儀器穩(wěn)定性是一個重要指標(biāo)，特別是用于動態(tài)測量的pH計，對儀器長時間的穩(wěn)定度要求更高。
pH計的穩(wěn)定度應(yīng)包括電極和電計：(1)電極的穩(wěn)定度是評價電極質(zhì)量好壞的主要指標(biāo)之一。優(yōu)良的電極應(yīng)能抵御各種化學(xué)、溫度、機械振動等因素的影響而保持穩(wěn)定。(2)對于電計穩(wěn)定度的要求，主要包括零點和靈敏度的穩(wěn)定。
2.零點漂移
電計的零點漂移包括兩方面性能：(1)當(dāng)沒有信號輸入時，電計電氣零點的變化。(2)在高阻抗?fàn)顟B(tài)下，輸入一固定信號時電計的讀數(shù)變化。影響電計零點漂移的因素較多，特別是直接耦合式放大器，難以完全克服零點漂移的嚴(yán)重影響。當(dāng)電源電壓起伏變化時，放大元件特性工作狀態(tài)改變，電路元件參數(shù)隨周圍溫度變化和工作時間延續(xù)，在輸入為零時輸出有起伏變化，即零點漂移。采用穩(wěn)壓電源，對元件進行特殊處理和設(shè)計，補償漂移的電路(差動放大電路或零點自動調(diào)整裝置)，可以減少零點漂移，但還沒有完全消除其影響。采用交流放大電路，可以克服這種零點漂移。但是，如果調(diào)制器的質(zhì)量不好(如機械振動子接觸比易改變，振動子和振動電容器接觸電位改變，對稱的元件不一致和噪聲干擾信號等)也會引起零點漂移。放大器的零點漂移與信號輸入阻抗?fàn)顟B(tài)有關(guān)某些放大器在信號源阻抗很高時即使沒有信號輸入，其零點也將會有明顯的漂移。克服這種漂移必須使放大器有較好的動態(tài)輸入阻抗特性，輸入回路的電流小而穩(wěn)定。
二、用于動態(tài)測量的pH計穩(wěn)定度及零點漂移解決方法
1.為了減少零點漂移、提高穩(wěn)定度，pH計所采用的放大器都應(yīng)用負(fù)反饋電路，采用直流負(fù)反饋不僅可以有效地提高電計的輸入阻抗，還可以提高電計的穩(wěn)定度，使儀器的靈敏度和量程不受電子元件參數(shù)變化的影響。
2.pH計復(fù)合電極是保證儀器能正確測量的關(guān)鍵配件，應(yīng)選用優(yōu)良的電極抵御各種化學(xué)、溫度、機械振動等因素的影響而保持穩(wěn)定，如在膠黏性式樣中測試后，應(yīng)反復(fù)清洗，除去沾在電極上的式樣殘液，避免電極的球泡結(jié)膜使靈敏度降低，最終導(dǎo)致測量失敗。
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