DESIGNCORNER, MESSTECHNIK, SENSORIK

Demonstration einer pH-Wert-Elektrode

Der pH-Wert ist ein Maß dafĂŒr, wie sauer bzw. basisch eine Lösung ist. Die Skala reicht von 0 bis 14. Die Bezeichnung pH setzt sich aus ‚p‘, dem mathematischen Symbol flur den negativen Logarithmus, und ‚H‘ als chemisches Symbol fĂŒr Wasserstoff zusammen. Formell ist der pH-Wert als der negative Logarithmus der Wasserstoffionen-AktivitĂ€t definiert. Zum Messen des pH-Werts einer Lösung werden pH-Elektroden verwendet.


pH-Wert-Elektrode [zum VergrĂ¶ĂŸern in das Bild klicken]

Die Quellimpedanz einer pH-Elektrode betrĂ€gt typisch zwischen 106 und 107 Ohm. In der Mehrzahl der praktischen AnwendungsfĂ€lle ist eine Pufferung der pH-Elektrode (mit einem VerstĂ€rker der LMP770x-Familie) erforderlich, bevor das Verbindungskabel zum Messinstrument angesteuert werden kann. DarĂŒber hinaus muss fĂŒr eine prĂ€zise Messung des pH-Werts die Temperatur der pH-Elektrode bekannt sein. FĂŒr die Temperaturmessung bietet sich der Temperatursensor LM94022 an.

 

Das Schnittstellenmodul fĂŒr den pH-Sensor wird an eine pH-Elektrode angeschlossen, die den pH-Wert der FlĂŒssigkeit erfasst und in eine entsprechende analoge Spannung verwandelt. Mittels eines A/D-Wandlers vom Typ ADC122S021 wird diese analoge Spannung in einen digitalen Wert umgewandelt.

 

Der Anschluss des A/D-Wandlers an das WaveVision-Board erfolgt ĂŒber ein SPI-Interface.

 

Bauelemente in dieser Demonstration:

  • LMP7702: PrĂ€zisions-VerstĂ€rkcr mit CMOS-Eingang, Rail-to-Rail-Ein- und Ausgang und weitem Versorgungsspannungsbereich
  • ADC122S021: zweikanaliger 12-Bit-A/D-Wandler mit 200 KSPS Abtastrate
  • LM94022: 1,5V SC7O Analog-Temperatursensor mit mehreren VerstĂ€rkungsstufen
  • LM4140:  PrĂ€zisions-Spannungsreferenz in Micropower-AusfĂŒhrung mit geringer Dropout-Spannung

 


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