DESIGNCORNER, MESSTECHNIK, SENSORIK

Demonstration einer pH-Wert-Elektrode

Der pH-Wert ist ein Ma√ü daf√ľr, wie sauer bzw. basisch eine L√∂sung ist. Die Skala reicht von 0 bis 14. Die Bezeichnung pH setzt sich aus ‚Äöp‚Äė, dem mathematischen Symbol flur den negativen Logarithmus, und ‚ÄöH‚Äė als chemisches Symbol f√ľr Wasserstoff zusammen. Formell ist der pH-Wert als der negative Logarithmus der Wasserstoffionen-Aktivit√§t definiert. Zum Messen des pH-Werts einer L√∂sung werden pH-Elektroden verwendet.


pH-Wert-Elektrode [zum Vergrößern in das Bild klicken]

Die Quellimpedanz einer pH-Elektrode betr√§gt typisch zwischen 106 und 107 Ohm. In der Mehrzahl der praktischen Anwendungsf√§lle ist eine Pufferung der pH-Elektrode (mit einem Verst√§rker der LMP770x-Familie) erforderlich, bevor das Verbindungskabel zum Messinstrument angesteuert werden kann. Dar√ľber hinaus muss f√ľr eine pr√§zise Messung des pH-Werts die Temperatur der pH-Elektrode bekannt sein. F√ľr die Temperaturmessung bietet sich der Temperatursensor LM94022 an.

 

Das Schnittstellenmodul f√ľr den pH-Sensor wird an eine pH-Elektrode angeschlossen, die den pH-Wert der Fl√ľssigkeit 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 √ľber ein SPI-Interface.

 

Bauelemente in dieser Demonstration:

  • LMP7702: Pr√§zisions-Verst√§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 Verst√§rkungsstufen
  • LM4140:  Pr√§zisions-Spannungsreferenz in Micropower-Ausf√ľhrung mit geringer Dropout-Spannung

 


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