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(完整版)pH测试仪的设计本科生毕业设计

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pH值的测定实验教案设计参考

pH值的测定实验教案设计参考

pH值的测定实验教案设计参考值的测定实验教案设计一、实验目的1.了解 pH 值的概念，理解酸、碱的性质；2.学习 pH 值的测定方法，掌握 pH 纸和 pH 仪的使用；3.学习 pH 值与生活的联系，培养分析化学实验的基本能力。

二、实验原理1.关于 pH 值：pH 值是指一种溶液酸碱程度，它的值一般从 0 ~ 14，数值越小，表明溶液越酸；数值越大，表明溶液越碱；数值为 7 表明溶液为中性。

2.pH 值的测定方法：pH 值的测定有两种方法，即 pH 纸法和 pH 仪法。

（1）pH 纸法：在实验中，pH 纸是一种特殊的试纸，可以直观地测定溶液的酸碱程度，其具体测定方法如下：① 将 pH 纸浸入被测溶液中，大约需要几秒钟等纸条上的颜色稳定后，把纸条比较颜色和给出了纸条颜色对应的酸碱值范围将实验结果通过计算机或实验报告书的方式予以记录。

（2）pH 仪法：在实验中，pH 仪是一种利用电极来测定溶液 pH 值的仪器。

具体测定方法如下：① 根据实验操作步骤准备好 pH 仪和电极。

② 将电极浸入被测溶液中。

③ 按照 pH 仪的使用说明书进行校准和读数。

三、实验步骤1.使用 pH 纸测定一些常见物质的 pH 值：（1）将 pH 纸浸入酸性溶液中，读取对应的酸性 pH 值范围。

（2）将 pH 纸浸入碱性溶液中，读取对应的碱性 pH 值范围。

2.使用 pH 仪测定同样的物质的 pH 值，并将其用计算机或实验报告记录下来。

3.将测定出的 pH 值比较一下，探讨其差异及其可能原因。

四、实验注意事项1.操作时要认真按照操作步骤进行，测验仪器要保持清洁且正确操作。

2.操作时要注意安全，以免发生意外情况。

3.操作前要在实验室内讲解 pH 值的基本概念及其在日常生活中的实际应用。

4.实验结束后，要将操作用的器材归位，实验室保持整洁。

五、实验结果分析通过本次实验，学生们能够了解 pH 值的测定方法，深刻认识到pH 值测定实验的意义，掌握了 pH 纸和 pH 仪的使用方法。

分析仪毕业设计

分析仪毕业设计

分析仪毕业设计分析仪毕业设计在科学研究和工业生产中，分析仪器扮演着至关重要的角色。

它们能够帮助我们了解物质的组成、结构和性质，从而推动科学的发展和工业的进步。

作为化学工程专业的学生，我对分析仪器的工作原理和应用非常感兴趣。

因此，我决定以分析仪为主题进行我的毕业设计。

首先，我将介绍分析仪器的分类和工作原理。

分析仪器可以分为物理性质分析仪器和化学性质分析仪器两大类。

物理性质分析仪器主要用于测量物质的物理性质，如密度、粘度和热导率等。

而化学性质分析仪器则用于测定物质的化学成分和化学性质，如pH值、溶解度和化学反应速率等。

这些仪器通常基于光学、电化学、热学和质谱等原理工作。

接下来，我将探讨分析仪器在不同领域的应用。

分析仪器在环境监测中起着至关重要的作用。

例如，气相色谱仪可以用于检测大气中的有害气体，如二氧化碳和一氧化碳。

液相色谱仪则可以用于检测水中的有机物和无机物。

此外，分析仪器还广泛应用于药物研发、食品安全检测和石油化工等领域。

它们可以帮助科学家和工程师快速准确地获得所需数据，从而提高工作效率和产品质量。

在我的毕业设计中，我将选择一种特定的分析仪器进行深入研究和设计。

我计划选择质谱仪作为我的研究对象。

质谱仪是一种能够测定物质的分子结构和组成的仪器。

它通过将样品中的分子分离并进行质量分析，从而确定样品的化学成分。

质谱仪广泛应用于生物医学、环境科学和材料科学等领域。

在我的毕业设计中，我将设计一个基于质谱仪的气体检测系统。

这个系统将能够快速准确地检测空气中的有害气体，如甲醛、苯和二氧化硫等。

我将使用质谱仪的工作原理和技术，设计出一个小型、便携式的气体检测设备。

这个设备将能够实时监测空气质量，并提供准确的数据和报告。

为了实现我的设计目标，我将进行以下步骤：首先，我将调研市场上已有的气体检测设备，并分析其优缺点。

其次，我将学习质谱仪的工作原理和技术，了解其在气体检测中的应用。

然后，我将设计和制造一个小型的质谱仪原型，并进行实验验证其性能。

ph计的使用实验报告

ph计的使用实验报告

PH计的使用实验报告一、引言在化学实验中，PH计是一种用于测量溶液酸碱性的仪器。

它通过测量溶液中水离子浓度来确定溶液的酸碱性，从而为化学实验提供了重要的参考。

本实验旨在探索PH计的使用方法和原理，并通过实验验证其准确性和可靠性。

二、实验原理PH计的原理是基于玻尔－武尔定律，该定律表明在一定温度下，溶液中酸性离子和碱性离子的浓度之乘积（即酸碱离子积）等于氢离子浓度的平方。

PH计利用玻尔－武尔定律，通过测量溶液中氢离子浓度的变化来确定溶液的酸碱性。

三、实验器材1.PH计2.标准溶液3.酸碱指示剂四、实验步骤1.准备标准溶液，以保证实验的准确性和可靠性。

2.开启PH计，根据仪器说明书进行仪器的校准和调试。

3.将PH电极浸入待测溶液中，等待PH计显示稳定的数值。

4.记录PH计显示的数值，此为待测溶液的PH值。

5.重复步骤3和步骤4，直到获得一系列不同浓度的溶液的PH值。

6.根据实验数据绘制PH值与溶液浓度的关系曲线。

7.利用酸碱指示剂验证实验结果的准确性和可靠性。

五、实验结果与分析通过实验测得的实验数据，我们可以得到一系列不同浓度溶液的PH值。

根据这些数据，我们可以绘制出PH值与溶液浓度的关系曲线。

从曲线可以明显看出，溶液的PH值随着溶液浓度的增加而变化。

这说明溶液中酸性离子和碱性离子浓度的变化对溶液的酸碱性有重要影响。

六、实验结论本实验通过使用PH计测量了一系列不同浓度溶液的PH值，并根据实验数据绘制了PH值与溶液浓度的关系曲线。

实验结果表明，溶液的PH值与溶液浓度呈正相关关系。

这说明溶液的酸碱性与溶液中酸碱离子浓度的变化密切相关。

七、实验心得通过本实验，我深入了解了PH计的使用原理和方法。

PH计是一种非常重要的实验仪器，可以用于测量溶液的酸碱性。

在实验中，我学会了使用PH计，并了解了PH 计的准确性和可靠性。

本实验不仅提高了我实验操作的技巧，还培养了我对实验结果的分析和思考能力。

参考文献1.玻尔－武尔定律的定义与解释。

最新pH计的使用及溶液pH的测定实验报告资料

最新pH计的使用及溶液pH的测定实验报告资料

pH 计的使用及溶液pH 的测定、实验目的1、 熟悉pH 构造和测定原理2、 掌握用pH 计测定溶液pH 步骤 、实验原理1、pH 计内部构造，如图所示：导线 气”绝缘帽玻璃电极杆Ag-AgCl 电极2、pH 计原理:玻璃电极使用前，必须在水溶液中浸泡，使之生成一个三层结构，即中 间的干玻璃层和两边的水化硅胶层。

浸泡后的玻璃膜示意图：圧內 水化硅胶层具有界面，构成单独的一相，厚度一般为 0.01〜10卩m 。

在水化层，玻璃上的Na+与H+发生离子交换而产生相界电位。

水化层表面可视作阳离子交换剂。

溶液中 H+经水化层扩散至干玻璃层， 干玻璃层的阳离子向外扩散以补偿溶出的离子，离子的相对移动产生扩散电 位。

两者之和构成膜电位。

将浸泡后的玻璃电极放入待测溶液，水合硅胶层表面与溶液中的H+活度 不同，形成活度差，H+由活度大的一方向活度小的一方迁移，平衡时：精品文档 H +溶液==H +硅胶精品文档內水合mg 0 01 z 10 |lm干mg 30~100 口 血 外水合硅胶层 0.01 z 10 g 憫试液 -H+ N aN a H ： H + .-二'玻璃膜E 内=k1 + 0.059 lg( a2 / a2'E 夕卜=k2 + 0.059 lg(a1 / al 'al、a2 分别表示外部试液和电极内参比溶液的H+活度；a'、a' 分别表示玻璃膜外、内水合硅胶层表面的H+活度;k1、k2则是由玻璃膜外、内表面性质决定的常数。

由于玻璃膜内、外表面的性质基本相同，贝U k仁k2，a'1 = a'E 膜=E 夕卜-E 内=0.059 lg( al / a2)由于内参比溶液中的H+活度(a2)是固定的，则：E 膜=K' + 0.059 lg al = K - 0.059 pH 试液Ag | AgCl, HCKO.lmol.L1 2 3 ) | 玻膜| 测量溶液| KC1 (饱和)，Hg2Cl2| Hg精品文档液中，待pH计读数稳定时，读数并记录。

仪器测ph实验报告

仪器测ph实验报告

仪器测ph实验报告引言pH（potential of hydrogen）是用来衡量溶液酸碱程度的指标。

在很多科学领域，特别是化学、生物学和环境科学中，测量pH值具有重要的意义。

本实验旨在通过使用pH仪器来测量不同溶液的pH值，并探讨不同因素对溶液pH值的影响。

实验原理pH仪器用于测量溶液的酸碱程度，其原理是利用玻璃电极和参比电极之间电位差的变化来计算pH值。

玻璃电极是最常用的pH测量电极，其内部包含玻璃膜，通过不同溶液中氢离子的浓度，使玻璃电极的电位发生变化，进而测量pH值。

实验步骤1. 准备实验所需的溶液样品，并记录每个样品的名称和浓度。

2. 打开pH仪器并校准仪器，按照仪器使用说明书进行操作。

3. 将待测溶液倒入清洁的玻璃容器中，保证溶液覆盖住玻璃电极。

4. 将玻璃电极插入溶液中，并等待一段时间，直到pH值稳定。

5. 记录测量结果并计算平均值。

注意，为了减小误差，每个样品至少测量三次。

实验结果通过实验测量，我们得出了不同溶液的pH值数据，具体结果如下：溶液名称浓度pH值（实验1）pH值（实验2）pH值（实验3）平均pH值溶液A 0.1mol/L 6.5 6.4 6.36.4溶液B 0.01mol/L 4.7 4.8 4.94.8溶液C 0.001mol/L 4.1 4.2 4.14.1分析与讨论从实验结果可以看出，不同溶液的pH值存在差异。

溶液A具有较高的pH值，表明其为弱酸性溶液；溶液B和溶液C的pH值较低，说明它们是酸性溶液。

根据实验数据，我们可以推测溶液的酸碱性质。

在实验过程中，为了获得准确的pH值，我们进行了多次测量，并计算了平均值。

然而，仍然有可能存在误差。

其中可能的误差源包括仪器的精度问题、操作不规范等。

此外，温度对溶液pH值也会产生影响。

在本实验中，我们在室温下进行了测量，但实际环境中温度的变化可能导致pH值的变化。

因此，在实际应用中，我们需要考虑并校正温度对pH测量的影响。

结论本实验使用pH仪器测量了不同溶液的pH值，并通过分析结果，探讨了不同因素对溶液pH值的影响。

高纯水pH 值测试仪的设计

高纯水pH 值测试仪的设计

编号淮安信息职业技术学院毕业论文学生姓名学号院系电子工程学院专业电子信息工程技术班级指导教师顾问教师二〇一四年十一月摘要摘要本论文设计用电化学原理和ATmega16L单片机技术对各种溶液中氢离子浓度进行测定。

本论文详细论述了PH测量仪的设计，包括氢离子浓度的测量，标定方法，温度检测装置，测量电路和软件系统设计。

PH测量仪用三电极检测系统，参比电极和指示电极对溶液中氢离子检测。

三电极系统有良好地抗干扰能力。

输入电路采用高阻差分电路，传感器的设计可以减少溶液中其他离子的干扰。

仪器以ATmega16L单片机系统，可以完成仪器的自动校准，温度补偿等功能。

采用人机对话可以实现自动测量，存储，显示等功能。

在实际的测量系统中，能斯特方程相应的实际曲线往往偏离理想曲线，所以中有知道实际的曲线才能用测量系统中的电极。

故采用两点标定法，计算出实际的斜率和温度，才能正确测量。

关键词：ATmega16L 三电极检测自动测量温度补偿AbstractAbstractThis paper design electricity chemistry and ATmega16L single-chip microcomputer technology for determination of hydrogen ion concentration in the solution. This paper detailed discusses the design of the PH meter, including the hydrogen ion concentration measurement, calibration method, temperature detection device, measurement circuit and software system design.PH meter test system with three electrodes, reference electrode and the indicator electrode for detecting hydrogen ions in the solution. Three electrode system has a good anti-jamming ability. Input circuit adopts high impedance differential circuit, the design of the sensor can reduce the interference of other ions in solution. Instrument on ATmega16L single-chip microcomputer system, can complete the automatic calibration of the instrument, temperature compensation, and other functions.Man-machine dialogue can realize automatic measurement, storage, display, and other functions. In the actual measurement system, the nernst equation corresponding actual curve often deviates from the ideal curve, so have to know the actual curve in measuring system of the electrode. The two point calibration method is adopted to calculate the actual slope and temperature, to correct measurement.Keywords: ATmega16L Three electrodes to detect Automatic measurement Temperature compensation第一章绪论目录摘要 (I)ABSTRACT .................................................................................................................. I I 第一章绪论. (3)1.1选题背景 (3)1.2课题研究意义 (3)1.3高纯水P H值测试仪的前景分析 (4)第二章测量系统的整体方案设计 (5)2.1PH测量系统 (5)2.1.1 PH测量仪系统原理 (5)2.1.2 PH测量仪测量原理 (5)2.2三电极测量系统 (6)2.3PH测量系统的测量方法 (7)2.3.1 指示电极 (7)2.3.2 参比电极 (9)2.4温度对测量的影响 (9)第三章PH测量系统的硬件设计 (11)3.1AT MEGA16L介绍 (11)3.1.1 产品特点 (11)3.1.2 引脚名称及功能说明 (11)3.2温度采集电路 (12)3.2.1 DS18B20温度传感器简介 (12)3.2.2 DS18B20引脚功能说明 (13)3.3PH信号采集电路 (14)3.4A/D、D/A转换器 (16)3.5信号输出电路 (18)3.6键盘显示设计 (19)3.7电源电路设计 (20)3.8总线扩展 (21)3.9基于MAX232通讯模块 (24)3.9.1 RS-232串行接口标准 (25)3.9.2 单电源转化芯片MAX232 (26)3.9.3 MAX232外围连接电路 (27)3.9.4 通信程序设计 (28)第四章PH测量系统的软件设计 (29)4.1测量系统主要内容 (29)4.2测量系统主程序 (29)4.3子程序的标定 (31)4.4测量子程序 (32)淮安信息职业技术学院毕业设计论文第五章误差分析及功能测试 (33)5.1误差分析 (33)5.1.1 标准缓冲溶液对PH测量的影响 (33)5.1.2 输入阻抗对PH测量的影响 (33)5.1.3 测量温度对玻璃电极的影响 (34)5.1.4 元器件的误差 (34)5.2数据分析 (35)第六章总结 (37)致谢 (39)参考文献 (41)第一章绪论第一章绪论1.1 选题背景在许多现代化工业中，如制药、发酵、造纸、废水处理及给水处理等过程中，由于pH值对溶液的物理、化学性质都有很大的影响，存在着pH的测控问题，在工业生产中必须使pH值严格控制在特定范围内，否则可能会造成产品质量下降，原料浪费，生产不能顺利进行，企业的竞争力下降，甚至造成环境污染，另外强酸强碱还会腐蚀生产设备，降低设备寿命，并影响生产，甚至产生危险，故pH值的控制问题在工业过程中占有举足轻重的地位。

pH值的测定实验教案

pH值的测定实验教案

pH值的测定实验教案化学实验教案：pH值的测定实验目的：通过本实验，学生将学会使用pH试纸和pH计测定溶液的pH值，并了解溶液的酸碱性质及pH值的概念。

实验器材和试剂：1. pH试纸2. pH计3. 直立三角瓶4. 酸性溶液（如盐酸）5. 碱性溶液（如氢氧化钠溶液）6. 中性溶液（如水）实验步骤：步骤一：准备工作1. 将酸性溶液、碱性溶液和中性溶液分别倒入三个直立三角瓶中。

2. 准备一根pH试纸。

步骤二：使用pH试纸测定酸碱溶液1. 取一张pH试纸，并轻轻蘸取一些待测溶液。

2. 将试纸与待测溶液在空气中晾干片刻。

3. 根据试纸上颜色的变化，与pH试纸说明书上的颜色对照图进行比较，确定溶液的酸碱性质。

步骤三：使用pH计测定酸碱溶液1. 将pH计插入待测溶液中，确保pH电极完全浸没在液体中。

2. 等待一段时间，直到pH计读数稳定。

3. 记录并记录下pH计的读数，即为溶液的pH值。

实验结果：通过实验测定，我们可以得到待测溶液的酸碱性质和pH值。

实验分析：通过本实验，我们可以了解到：1. pH试纸是一种简单、快速测定溶液酸碱性质的常用工具。

颜色越接近酸性颜色（红色），溶液越酸性；颜色越接近碱性颜色（蓝色），溶液越碱性。

2. pH计是一种精确测定溶液pH值的仪器。

pH值的范围从0到14，中性溶液的pH值为7，低于7的溶液呈酸性，高于7的溶液呈碱性。

安全注意事项：1. 实验中使用的酸性溶液和碱性溶液都具有刺激性，请佩戴实验手套和护目镜。

2. pH试纸和pH计都是精密仪器，请小心使用，以免损坏。

拓展实验：学生可以尝试使用不同酸性和碱性溶液，通过测定pH值的变化来观察不同溶液的酸碱性质。

他们还可以通过加入酸或碱调节溶液的pH 值，并观察溶液颜色的变化，进一步探究pH值对溶液性质的影响。

结论：本实验通过使用pH试纸和pH计测定溶液的pH值，帮助学生了解酸碱性质和pH值的概念。

实验结果表明，pH试纸和pH计是测定溶液酸碱性质的有效工具，通过它们可以准确地判断溶液的酸碱性质和pH 值。

基于51单片机无线PH水质检测器的设计

基于51单片机无线PH水质检测器的设计

基于51单片机无线PH水质检测器的设计摘要：水是人类最基本的生存物质之一，水质的好坏直接关系到人们身体健康和大自然生态环境。

因此研究水质检测技术已经成为当今热门的研究领域之一。

本文将通过51单片机无线PH水质检测器的设计展开深入研究，从硬件电路设计、软件设计、算法设计等方面进行详细介绍。

关键词：无线PH水质检测器；51单片机；硬件电路；软件设计；算法设计。

Abstract：Water is one of the most basic survival substances for human beings. The quality of water is directly related to people's health and the natural ecological environment. Therefore, the research on water quality detection technology has become one of the hot research fields today. This paper will conduct in-depth research through the design of a wireless PH water quality detector with 51 single-chip microcomputer, and introduce it in detail from the aspects of hardware circuit design, software design, algorithm design, etc.Key words: wireless PH water quality detector; 51single-chip microcomputer; hardware circuit; software design; algorithm design.一、背景及意义随着城市的发展和生活水平的提高，环境污染的问题越来越突出，尤其是水污染问题引起了人们的高度关注。

基于单片机的溶液PH值测量仪设计

基于单片机的溶液PH值测量仪设计
》 》 》 虐子 界
基 于单片机 的溶 液Ｐ Ｈ值测量仪设计
张政 华
【 摘
西安 外 事学 院工 学院
要 】溶液Ｐ Ｈ 值 的控制长期 以来都是工业生产 的重要而又难 以控制 的一个环节 ，如果控制不好，则会产生很 多问题，大到环保健康 ，小到企业发展等，故检
测控制Ｐ Ｈ值是社会各方都应加 以关注的地方。因此本文针对 目前Ｐ Ｈ 计的现状并参考 国内前人研 究总结的经验，提 出了实用单片机设计的溶液 ＰＨ值 测量仪的思 路。通过 阐述系统硬件和软件 的设计方案，全 面地整理 了基于单片机 的溶液 ＰＨ值测量仪的设计步骤，而且考虑到 了 硬件和软件的抗干扰 问题并给出解决方案， 对未来Ｐ Ｈ 计的设计－ ９ 研 究打下 了坚实的基础。同时，对于影ｕ 向 Ｐ Ｈ 测定的因素进行 了简单的阐述 ，并提出对应的解决方案 ，是所测的Ｐ Ｈ 值更加精确。而在硬件设
ห้องสมุดไป่ตู้
计方面，提供 了时下 比较流行的单片机样品，可供后者参考选取。对于软件算法方 面，也加深 了更多的考虑因素。总之 ，本文对单片机设计的Ｐ Ｈ计进行 了系统性
归 纳描 述 。
【 关键词】Ｐ Ｈ测量；单片机 ；控制算法
往 经 验 中 ，溶 液 Ｐ Ｈ 值 与 输 出 电 压 的 相 关 关 系 会 受到 温度 很大 的变 化 影响 。 ５ 故 为 了 精 确 Ｐ Ｈ （ Ｐ ｏ ｎ ｄ ｕ ｓ＆ ｈ ｙ ｄ ｒ ｏ ｇ ｅ ｎ ｉ ｕ ｍ ） ， 用 于 测 量 测 量 值 ， 必 须 考 虑 到 环 境 温 度 对 采 集 的 数 据 溶 液 中 氢 离 子 的 活 度 ，从 而 判 断 溶 液 的 酸 碱 度 所 造 成 的 影 响 。 解 决 的 办 法 一 般 是 采 用 温 度 （ 酸 性 、 中性 、碱 性 ） 。而 溶 液 Ｐ Ｈ 值测量仪， 监 控 传 感 器 来 收集 温 度 数 据 。 将 温 度 传 感 器 它 是 一 种 非 常 常 见 的设 备 ，主 要 用 于 准 确 测 量 安 装 在 电 极 附 近 ， 校 正 后 可 时 时 监 测 溶 液 的 溶 液 的 酸 碱 度 值 。一 般 来 说 ，溶 液 Ｐ Ｈ 值 的 测 定 温 度 ， 同 时 将 采 集 的 温 度 数 据 发 送 给 单 片 可 通 过 化 学 方 法 、 电位 方 法 分析 或 者 试 纸 法 。 机 ，由单片机 软件程序进 行温度 补偿计 算。 ２ ． 系统硬 件设计 １ ． ２ Ｐ Ｈ 计 的 分 类及 应 用 Ｐ Ｈ 计 的应 用 也 十 分 广 泛 … Ｉ， 在 环 保 、 农 基于 单片 机 的溶 液Ｐ Ｈ 值 测 量 仪 在 设 计 上 业 、 医 疗 、 造 纸 、制 药 、酿 造 等 科 研 与 工 业 中 对 硬 件 要 求 高 ， 要 以 高 性 能 单 片机 为 基 础 ， 都 有 它 的 用 武 之 地 。而 Ｐ Ｈ 计 按 照 不 同 的标 准 可 在 此 基 础 上 进 行 相 关 设 计 。 划 分 不 同类 别 ，例 如根 据 使 用 需 要 ，Ｐ Ｈ 计 通 常 ２ ． １ 单 片 机 功 能介 绍 有 迷 你 型 、 便携 型 、 台 式 型 以及 在 线 型 。又 比 单 片 机 的主 要任 务 是 完 成 系 统 的测 量 和 控 如 按 照 用 途 不 同 ，Ｐ Ｈ 计又可分为实验用Ｐ Ｈ 计 和 制 过 程 。 而 在 单 片 机 的选 择 上 也 有 很 多 种 ， 工业在线Ｐ Ｈ 计 等 。 也 可 以按 照 测 量 精 度 的 不 同 例 如Ａ Ｔ ｍ ｅ ｇ ａ ｌ ８ 就 是 一 款 在 ８位 单 片 机 中 口碑 及 来 划 分 不 同 的等 级 。 除 此 之 外 ，如 果 从 使 用 效 性 价 比 比 较 高 的一 个 型 号 。 它 是 隶 属 于 Ａ Ｖ Ｒ 系 果 角 度 看 ，Ｐ Ｈ 计 也 可 分 为 经 济 实 用 型 、智 能 易 列 下 的单 片 机 ，具 有 高 超 的 综 合 运转 性 能 。 控 型 、精 密 高 能 型 ， 也 可 分 为 指 针 显 示 或 数 字 通 常情 况 下 ， 溶 液 的 Ｐ Ｈ值 变 化 非 常 缓 显式等 。而基于单片机设计的溶液Ｐ Ｈ 值 测 量 仪 慢 ， 不 需 要 转 换 器 具 有 非 常 高 的 采 样 速 度 ， 主 要 用 于 工 业 在 线 时 时 连 续 监 控 ，所 以它 须 具 而 且 单 片 机 自带 采 样 保 持 器 ， 可 逐 次 逼 近 ， 备 高 测 量 精 度 、 稳 定 性 好 、 环 境 适 应 力 强 、 工 通 过 端 口 模 拟 多 路 复 用 器 连 接 外 部 环 境 。 同 作 可 靠 、控 制 功 能 完 善 、抗 干 扰 能 力 好 以及 上 时 ， 随 着 科 技 日新 月 异 的 发 展 ， 单 片 机 可 内 下 限报 警 等 多 个 特 点 。 置编程 系统编程 ｆ ｌ ａ ｓ ｈ ，具有Ｓ Ｒ Ａ Ｍ 和Ｅ 。 Ｐ Ｒ Ｏ Ｍ ， 现 在 市 场 上 己存 在 的 基 于 单 片 机 设 计 的 故 不 要 另 外 的 扩 展 程 序 ， 并 可 以 直 接 设 定 参 溶液Ｐ Ｈ 值 测 量 仪 也 有 很 多 种 ，例 如 东 南 大 学 数 ， 非 常 方 便 智 能 而 且 其 内 部 有 若 干 个 通 周 博士 发 明的 “ 基 于 单片机Ａ Ｔ ｍ ｅ ｇ ａ ｌ ６ 的Ｐ Ｈ 参 用 工 作 寄 存 器 ， 无 硬 件 瓶 颈 现 象 出 现 。 数 在线测 控仪 ”、 “ 采用单 片机Ａ Ｄ ｕ Ｃ ８ ４ ５ 设 计 ２ ． ２ 电路 的 设 计 的Ｐ Ｈ 计 ”、 “ ８ ０ ９ ８ 单 片 机 构 成 的Ｐ Ｈ 计”等。 ２ ． ２ ． １数据采集 所 以，不难 发现 ，虽然 智能 型Ｐ Ｈ 计 仍 是 欧 洲 数 据 采 集 电 路 一 部 分 是 由 数 字 电 位 器 比如 瑞 士 等 国 家 的 技 术 比 较 先 进 ，但 国 内 在 和 精 密 运 算 放 大 器 构 成 。 而 另 一 部 分 是 通 过 过 去 的 十 年 里 已经 陆 续 开 始 研 究 设 计 基 于 单 Ｉ ／Ｏ 口模 拟 的 单 总 线 控 制 器 ， 其 余 数 字 温 度 片机 技术 的Ｐ Ｈ 测 量 仪 。 故 参 照 国 外 已 有 的 成 传 感 器 之 间 联 通 传 递 信 息 。 数 据 采 集 电 路 在 熟 设 计 方 案 ， 我 们 可 以 自 行 设 计 研 制 出 基 于 单 片 机 的 硬 件 设 计 中 占 有 很 重 要 的 位 置 ， 设 单片机 的Ｐ Ｈ 测量 传感器 。 计 得 巧 妙 与 否 直 接 影 响 到 采 集 数 据 是 否 会 更 １ ． ３ 工 作 机 制 加 精 确 或 准 确 ， 故 数 据 采 集 电路 一 般 由两 部 如 上 提 到 ，基 于 单 片 机 设 计 的 溶 液 Ｐ Ｈ 值 分 组 成 ， 确 保 其 安 全 可 靠 易操 作 。 测 量 仪 通 常 采 用 的 是 电 位 分 析 的 方 法 ， 即 将 ２ ． ２ ． ２ 输 出 电 路 化 学 能 转 为 电 能 。 而 原 电 池 系 统 是 由 电 极 和 般 的基 于 单 片 机 的 溶 液 Ｐ Ｈ 值 测 量 仪 待 测 溶 液 组 成 ， 由 原 电池 产 生 的 电 压 称 为 电 具 备 两 个 输 出 接 口， 一 是 数 字 通 信 接 口 ， 另 动 势 ， 电动 势 的 电位 与 某 特 定 粒 子 的 浓 度 活 个 则 是模拟 输 出接 口。数字通 信 接 口满足 ｏ ｂ ｄ ｕ ｓ ｉ Ｉ ｉ 业 总 线 标 准 ，使 用 者 可 以 方 便 德 将 性 有 着 密 切 关 系 。 能 斯 特 方 程 可 以 准 确 阐 述 Ｍ 这 种 关 系 ， 即 参 比 电 极 的 电位 与 溶 液 溶 质 无 此 Ｐ Ｈ 测 量仪与Ｐ Ｌ Ｃ 等 仪 器 设 备 联 系 起 来 ， 组 成 关 ，只与溶液 中氢离 子 （ Ｈ＋） 的活 度 有 关 。 道 严 密 的 工 业 监 控 网 络 平 台 。 而 模 拟 输 出 基 于单 片机 设计 的Ｐ Ｈ 测 量 仪 ， 其 传 感 器 电路 是 负 责 向 外 部 环 境 输 出 与 Ｐ Ｈ 相 对 应 的 电 可 设 计 为 圆 柱 形 阶 梯 状 ， 参 比 电 极 必 须 为 全 流 信 号 （ 一般在４ ～２ Ｏ ｒ Ｉ ｌ Ａ ）。 封 闭 的 固态 电 极 ， 其 基 体 为 高 分 子 有 机 聚 合 ２ ． ３存储 器的选择 存 储 器 一 般 须 具 有 以下 特 点 ： 物 及 相 关 填 充 物 ， 具 有 耐 腐 蚀 耐 高 温 的 优 势 要 求 ， 形 成 可 持 续 使 用 、 无 需 短 期 更 换 的 导 （ １ ）擦 写 次 数 要 多 ； 电隔膜 。同时 ，此 Ｐ Ｈ 传 感 器 的 电 极 需 要 与 待 （ ２ ） 工 作 电压 要 宽 ； 测 溶 液 直 接 接 触 ， 故 保 持 电 极 表 面 不 受 损 是 （ ３ ）写入速度要 快 。 重 中之 重 。如何保 障 电极表 面 的新鲜 程度 ， 除 此之 外 ，该存 储器 的 芯片应 该 带有地 ｉ ｔ 字 节 在 这 里 我 们 可 以 参 考 之 前 的 设 计 ， 在 电 极 表 址 寄 存 功 能 ， 每 当 读 出 或 写 入 一 个 ｂ 面 安 装 微 型 轻 巧 磨 石 ， 当清 洗 电 机 时 ， 该 磨 时 ， 此 片 内 地 址 寄 存 器 应 加 ｌ ，从 而 来 读 写 下 石 会 转 动 起 来 以 达 到 磨 洗 电 极 的 目 的 ， 从 而 个存储 单元 。 为 了 保 障 硬 件 地 址 ， 接 口设 计 需 简 单 。 提 高了测量 的准确性 。 但 是 若 只 有 一 个 芯 片 ， 则 无 需 考 虑 地 址 的 不 在 能斯特 方程 中，温度 Ｔ是一 个变 量 ， 如 何 温 度 补 偿 也 是 我 们 亟 待 解 决 的 问题 。 以 同性 ， 只 需 正 常 工 作 即 可 。 因此 存 储 器 是 单

酸碱度检测仪的设计与制作

酸碱度检测仪的设计与制作

酸碱度检测仪的设计与制作酸碱度检测仪是一种常见的化学分析工具，可以用于测量溶液的酸碱度。

随着科学技术的不断发展，人们对酸碱度检测仪的精度、灵敏度和便捷性的要求也越来越高。

为了满足这一需求，研究人员不断探索新的设计和制作方法，以提高酸碱度检测仪的性能和可靠性。

一、酸碱度检测仪的基本原理在进行酸碱度检测时，通常需要用指示剂将溶液的颜色变化和酸碱度的变化关联起来。

指示剂可以根据其结构和化学性质，与酸或碱反应并改变其颜色，从而表示酸碱度的程度。

其中最常见的指示剂是酚酞、甲基橙、甲基红等。

但是，由于指示剂的反应时间较长，不够灵敏，因此需要设计更加精密的酸碱度检测仪。

二、酸碱度检测仪的设计1、硬件设计酸碱度检测仪的硬件部分通常包括电路板、传感器、显示屏、按键等组成。

在传感器方面，最常用的是pH电极和温度传感器，可以通过电路板将信号转换成数字信号，再通过显示屏展示出来。

按键的设计可以增加仪器的控制灵活性和易用性。

2、软件设计酸碱度检测仪的软件部分通常采用单片机进行控制，可以实现数据采集和处理、光电转换、显示等功能。

在软件的设计和编程过程中，需要考虑到传感器的信号稳定性、响应速度和精度等因素，以确保数据的准确性和可靠性。

三、酸碱度检测仪的制作1、选择合适的材料酸碱度检测仪的材料应该具有耐酸碱性、防水防腐、抗静电等特性，并且需要考虑到制作成本和成品的外观造型等因素。

常用的材料有ABS、PP、PMMA等。

2、零部件的选购除了传感器和电路板以外，酸碱度检测仪还需要大量的配件，如显示屏、按键、外壳等。

这些零部件的质量和性能对仪器的使用效果有很大的影响，因此需要选择优质的、符合要求的零部件。

3、组装调试在制作酸碱度检测仪时，需要按照硬件和软件设计的要求进行组装和调试。

建议先进行逐个部件的测试，再进行整机的测试和调试。

如有问题，及时进行修改和调整。

因为加工制作的误差、传感器误差、环境误差等都可能影响整机准确性。

四、酸碱度检测仪的应用酸碱度检测仪广泛应用于化学、医学、制药、农业等领域中，可以用于测量水质、土质、饮料、食品、药品等物质的酸碱度。

pH计设计与应用思路

pH计设计与应用思路

pH计设计与应用思路简介本文档将介绍pH计的设计与应用思路。

我们将探讨pH计的原理、设计要点以及在实际应用中的可能性。

pH计的原理pH计是一种用于测量溶液酸碱性的仪器。

其工作原理基于测量溶液中的氢离子浓度，即pH值。

pH值越低表示酸性越强，pH 值越高表示碱性越强。

pH计的设计要点1. 传感器选择：在设计pH计时，需要选择合适的传感器来测量溶液中的氢离子浓度。

常用的选择有玻璃电极和电阻式电极等。

2. 电路设计：根据传感器的特性和测量要求，设计合适的电路来处理传感器信号并计算pH值。

电路应确保准确、稳定地测量pH 值。

3. 显示与操作：设计合适的显示界面和操作接口，使用户能够直观地读取pH值并进行相应操作，如校准、存储数据等。

pH计的应用思路pH计在许多领域具有广泛的应用，包括环境监测、食品加工、药品生产等。

以下为一些可能的应用思路：1. 环境监测：pH计可用于监测水体、土壤和空气中的酸碱性。

通过实时监测pH值，可以评估环境的污染程度并采取相应的措施进行治理。

2. 食品加工：pH值是食品加工中重要的参数之一，可以影响食品的营养、品质和安全性。

pH计可用于监测食品的酸碱性，确保食品的稳定性和质量。

3. 药品生产：pH值对于药品生产过程中的反应控制和药品质量的保证至关重要。

pH计可用于监测和调控药品的酸碱性，保证药品的有效性和稳定性。

总结pH计是一种用于测量溶液酸碱性的仪器，其设计与应用需要考虑传感器选择、电路设计和显示与操作等要点。

在实际应用中，pH计在环境监测、食品加工和药品生产等领域具有重要作用。

ph测量方案

ph测量方案

ph测量方案一、引言pH测量是实验室以及工业生产中常见的一项指标。

pH值反映了溶液的酸碱度，对于很多实验和工艺过程至关重要。

本文将介绍一种常见的pH测量方案，以帮助读者准确测量溶液的pH值，确保实验和工业生产的质量。

二、设备准备在开始pH测量之前，需要准备以下设备：1. pH计：选择一台精确可靠的pH计，能够快速测量溶液的pH值，并显示结果。

2. pH电极：根据实际需要选择合适的pH电极。

常见的有玻璃pH电极和参比电极。

玻璃pH电极适用于大多数溶液的测量，而参比电极用于校正和提高测量准确性。

3. 温度补偿电极：pH值受温度影响，因此需要使用温度补偿电极进行温度校正。

4. pH标准溶液：选择两种或更多的pH标准溶液，用于校正pH计和验证测量准确性。

5. 清洁溶液：准备一种适当的清洁溶液，用于清洗pH电极和确保测量的准确性。

三、操作步骤以下是一般的pH测量操作步骤：1. 准备工作：将pH计插上电源并打开开关，等待pH计初始化完成。

确保pH电极和温度补偿电极已经连接好，并且电极的连接端子没有污染。

2. 校正pH计：使用pH标准溶液进行校正。

先用清洁溶液清洗pH 电极，然后将pH电极分别插入标准溶液中。

按照pH计的说明书进行校正操作，一般是根据标准溶液的pH值进行校正。

3. 温度校正：使用温度补偿电极进行温度校正。

将温度补偿电极插入待测溶液中，按照pH计的说明书进行校正操作。

4. 测量待测溶液的pH值：将pH电极和温度补偿电极插入待测溶液中，等待pH计稳定并记录测量结果。

5. 清洗和保养：测量结束后，使用清洁溶液彻底清洗pH电极，确保下次使用时准确无误。

存储pH电极时，应根据电极类型和生产商建议进行保养。

四、注意事项在进行pH测量时，需要注意以下事项以确保测量准确性：1. 避免电极污染：使用前确保电极干净，避免触摸电极头部，避免暴露在有害气体或化学物质中。

2. 避免温度影响：利用温度补偿电极进行温度校正，确保测量结果准确。

pH值分析仪的设计应用

pH值分析仪的设计应用
ｆ． 传 感 器 具 有 数 据 储 存 功 能 ，便 于 操 作 。 测量变送器的特点如下： ａ． 变 送 器 部 分 带 数 字 化 显 示 ，可 用 于 模 拟 探 头 和 数 字 探 头 的 测 量 ，传 感 器 测 量 精 确 ，具 有 记 录 和分析过 程 参 数 的 功 能，仪 表 组 态、表 头 安 装 方 便； ｂ． 变 送 器 外 壳 有 塑 料 外 壳 和 不 锈 钢 外 壳 可 供 选 择 ，可 用 于 化 工 过 程 、防 爆 场 所 等 多 种 工 作 环 境； ｃ． 系 统 维 护 简 单 便 捷 ，可 以 提 前 预 见 连 接 探 头 的 清 洗 、标 定 和 更 换 时 间 。 ２ 设 计 应 用 ２．１ 自 动 控 制 方 案 变送器作为数 据 采 集 与 处 理 中 心，拥 有 ７″彩 色带背光 ＴＦＴ显示 屏，配 备 多 功 能 按 键 可 在 现 场 对 数 据 进 行 组 态 、调 试 。 操 作 时 ，人 工 在 快 速 设 定 菜单 中 设 定 几 个 参 数 后，即 可 进 行 测 量，按 ＤＩＡＧ 键 ，可 进 入 探 头 监 测 画 面 ，有 关 探 头 的 所 有 重 要 数 据都以图形的方式简单直观地显示出来。生产过 程中的数据通过变送 器 传 送 到 ＤＣＳ系 统，当 显 示 ｐＨ值不大于 ６时，联锁启动加碱泵 Ｐ１１３，当显示 ｐＨ值不小于 ８时，联 锁 停 加 碱 泵 Ｐ１１３，使 Ｒ１０４ 罐水层的 ｐＨ值保持在 ６～８之间。 ２．２ 仪 表 安 装 仪表安装时需注意以下事项： ａ． 在 安 装 电 极 前 要 确 保 电 极 底 部 螺 纹 安 装 完 好 ，连 接 紧 密 ，接 触 良 好 ； ｂ． 安 装 时 不 能 将 电 极 倒 置 安 装 ，电 极 与 水 平 方向 至 少 保 持 １５°的 倾 斜 角，倾 斜 角 过 小 会 导 致

基于单片机的数字式PH值测量仪的设计 终期 2课件

基于单片机的数字式PH值测量仪的设计 终期 2课件

PH传感器目前的情况及PH计的发展形势
• 目前有多种测量溶液的 PH 值的传感器，如光化学 PH 传感器、离子敏 PH 传感器、玻 璃电极传感器、锑电极传感器、酶 P H 传感器等 ，而且测量PH值的方法也很多，主要 有化学分析法、电位法。长期以来，PH计采用高电势直流电位差计，此种装置配套烦 杂，携带不便，而且测量结果极容易受到环境参数的影响 。 工业中在线测量PH值主要 采用电位法。随着科学技术的不断进步，各种数字化、智能化仪表相继推出 ， PH值测 量也不断的实现了数字化。
• 目前，国内外已研制出许多不同类型和不同档次的 PH 计，但大多数还停留在低档产品 阶段，测量的幅度范围、精度有限，但国外高精度的产品价格大都非常昂贵，因此如 何设计测量精度更高的 PH 计，如何降低生产的成本，从而得到更广泛的推广和使用是 一个需要解决的问题。功能更强大、成本更低廉、体积更小、功耗更低的智能仪器是 PH 计发展的趋势。
基于单片机的数字式PH值测量仪的设计
本设计实践的意义
随着人民生活水平的提高，人们开始不断学习关注自 己的身体健康，由于近代工业的飞速发展，对我们赖以生 存的水资源造成了严重的污染，由于水的PH值偏酸或者偏 碱，在人体内都可引起中毒，而且世界上极大多数国家的 生活引用水水质标准规定的PH范围为6.5 ～ 8.5，因此极大 多数人都开始更加关注我们生活饮用水的水质是否达标， 而且认得健康皮肤的PH值应保持在5.0到5.6之间，属弱酸 性，护肤品也是以弱酸性为佳才能维持皮肤的正常的新陈 代谢，对于现代各类护肤品的PH值的检测也成为人们关注 的一个焦点问题。除此之外与我们生活息息相关的环保、 化工、医药、造纸、食品等各个行业中，PH值测量与控制 更加是必不可少的。因此，PH测量仪将会越来越广泛的应 用到我们的日常生活中。

ph计的实验报告

ph计的实验报告

ph计的实验报告一、实验目的1、了解 pH 计的工作原理和基本结构。

2、掌握 pH 计的使用方法和校准操作。

3、学会用 pH 计测量溶液的 pH 值，并对测量结果进行分析和处理。

二、实验原理pH 计是一种用于测量溶液酸碱度的仪器，其工作原理基于能斯特方程。

能斯特方程表示了电极电位与溶液中离子浓度之间的关系。

在pH 测量中，通常使用玻璃电极作为指示电极，饱和甘汞电极作为参比电极。

玻璃电极的电位随溶液中氢离子浓度的变化而变化，而饱和甘汞电极的电位保持恒定。

通过测量这两个电极之间的电位差，可以计算出溶液的 pH 值。

三、实验仪器与试剂1、仪器pH 计复合电极磁力搅拌器烧杯（50ml、100ml 若干）容量瓶（100ml、250ml 若干）移液管（1ml、5ml、10ml 若干）玻璃棒洗瓶2、试剂邻苯二甲酸氢钾标准缓冲溶液（pH ＝ 400）混合磷酸盐标准缓冲溶液（pH ＝ 686）硼砂标准缓冲溶液（pH ＝ 918）01mol/L 盐酸溶液01mol/L 氢氧化钠溶液四、实验步骤1、 pH 计的校准开启 pH 计电源，预热 30 分钟。

将复合电极用去离子水冲洗干净，并用滤纸吸干表面水分。

选择两种标准缓冲溶液（如 pH ＝ 400 和 pH ＝ 686）进行校准。

首先将电极放入 pH ＝ 400 的标准缓冲溶液中，待读数稳定后，按下“校准”按钮，使pH 计显示该溶液的pH 值。

然后用去离子水冲洗电极，吸干水分后，将电极放入 pH ＝ 686 的标准缓冲溶液中，待读数稳定后，再次按下“校准”按钮，完成校准。

2、溶液 pH 值的测量用移液管准确移取一定体积的待测溶液于 50ml 烧杯中。

将复合电极放入待测溶液中，开启磁力搅拌器，使溶液均匀搅拌。

待 pH 计读数稳定后，记录溶液的 pH 值。

测量完毕后，用去离子水冲洗电极，并用滤纸吸干水分。

3、酸碱溶液的配制与 pH 值测量配制 01mol/L 盐酸溶液：用量筒量取 83ml 浓盐酸（浓度约为12mol/L），缓慢倒入盛有适量去离子水的 100ml 容量瓶中，加水至刻度线，摇匀。

PH值检测硬件设计

PH值检测硬件设计
1.2国内外的动态及发展趋势
1.2.1 国外的研究
国外对pH过程的研究较早，对pH值控制的研究国外早在50-60年代就已经开始了，可见关于pH值的检测与控制并非一个新课题，但要取得良好的控制效果却并非易事。原因正如上述所述的，酸碱反应的pH值滨化通常是高度非线性的，这一严重的非线性给pH值的控制带来了极大的困难。
Test the developed controller, verify the feasibility of the design algorithm and theimprovement of the pH control system in the future to provide a new design ideas.
所以采用pH值自动控制系统取代人工调节是今后发展的必然趋势，从国内外研究的pH值自动控制系统中的控制来看，多数控制方法采用单回路控制器或简单的PID算法，这很难适应今后工业生产过程的大型化和复杂化，无法满足生产控制的安全、平稳、优质、高效等方面的要求。所以急需现代控制理论技术、仪表技术、电子技术等多种技术结合起来，研制成能适合各种化学工程与工业场合的高精密通用的pH值全自动控制系统。
1.2.2 国内研究概况
在国内，近年来不少关于pH值控制的理论研究和实际应用采用了先进控制方法。1998年，商建东、陈康宁提出工业生产过程的新型智能pH值模糊控制器。介绍了一种基于知识库的智能pH控制系统，并研究了在农药生产中的应用，在控制中需需要做的实验形成经验数据。杨翠荣、庞泉、张玉清研究了智能pH值控制器，主要是pH值的模糊算法与神经网络结合的控制算法，对象仅用于给定的中和反应过程，并进行了理论分析和数字仿真，但因其算法复杂，难于在实际工程中实现。孙西、金以惠在谷氨酸结晶过程中的pH控制问题中提出双线性自适应pH值控制，以双线性作为过程的机理模型，基本从本质上反应了该pH值中和过程。2003年，赵彦华、麻红昭在废水中和处理中，采用变增益PID调节结合模糊前馈控制。王伟采用多模型自适应控制来控制CSTR中的pH值。

pH计及其电路设计

pH计及其电路设计
pH计及其电路设计
一、pHS-2型酸度计 (一)技术指标 • 测量范围：0～14pH； 0～1400mV • 最小分度：0.02pH；2mV • 精度：±0.02pH/2pH • 重现性：0.01pH ∆E≯1mV • 溶液温度：0 ～60℃ • 输入阻抗：RL≥1012Ω • 配套电极：零电位pH=7的电极
U正向↑→CD↑ U反向↑→CD↓
桥路UCD与感应电动势UAB的关系
C
C6、C7>>CV1、CV2 R6、R5、RV1、RV2
A
CV1 ＋ UAB/2
~ -D
-
~
＋ UAB/2
CV2
B
uCD 1 2 u AB u AC
uCD
1 2
XV1 u AB u AB XV 2 XV1
1 2fC
c.调节作用：改变校正反馈电压，就能改变参量振 荡放大器输出信号的幅值，相当于改 变整个放大器的放大倍数。
2.中间交流放大器
由V24、V25等元件组成 双管直接耦合放大电路
＋ － － －
I O A 1 2 100 I i
－
×
Ub24↑→ Uc24↓→ Ub25↓→Ib25↓→ Ue25↓ Ub24↓
变容二极管的符号及特性
C(pF)
13
RD(MΩ)
12
11 10 -1 -0.5 0 0.5 1 U (V)
0
U(mV)
电容特性： 零偏置电压时：C在10～25pF 电容量的变化值：2.0%/100mV
电阻特性： 若：U<100mV时，RD≥1011Ω 若：U<1mV时，RD≥1012Ω pHS-2型仪器采用深度负反馈，满足加 在V1/V2上的电压<1mV
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长春工业大学毕业设计、毕业论文题目: pH测试仪的设计毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名：日期： -指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名：日期：摘要本文设计的pH测试仪采用电化学原理及单片微型计算机技术完成对各种溶液中氢离子浓度的测定。

本论文详细地论述了pH测试仪的设计，包括氢离子浓度的测量原理、标定方法、传感器设计，测量电路原理图和系统软件的设计。

pH测试仪配用适当的参比电极和指示电极能够对氢离子的浓度进行测定。

采用的三电极测量系统可大大降低外界干扰的影响。

输入电路采用高阻差分放大电路，输入电阻可高达1012。

传感器的独特设计可以降低参比电极内溶液的离子干扰。

仪器电路以MCS-51单片机系统为核心，使本仪器的智能化程度高。

这样，使其具有校准记忆，能自动调节斜率，温度自动补偿的能力及检测时间定时等功能。

采用人机对话方式，可实现自动测量、标定、存储、显示数据等功能。

仪器的标定采用两点标定法对仪器进行校准。

关键词：三电极；两点标定；高阻；温度补偿TITLE：The Design of the pH InstrumentAbstractOn the basis of electrochemical principle and single-chip microcomputer techniques, this system can measure activity in solution. The paper details the research and design of inligent versatile ion meter, including the measuring principle, the calibration way, the design of transducer, measuring circuit software scheme .The pH tester is equipped with the appropriate reference electrode and indicator electrode to the concentration of ions was determined. We used three-electrode measurement system can greatly reduce the impact of outside interference. The unique sensor design can reduce the reference electrode and ionic interference. Instrument circuit system to MCS-51 microcontroller core, is the instrument of memory, can automatically adjust the slope, automatic temperature compensation capability and the detection time timer functions. The use of man-machine dialogue, enabling automatic measurement, calibration, storage, display data functions. We use two points of calibration to calibrate the instrument.Key words:pH value; Temperature Compensation;The correct calibration of pH Meter目录第一章绪论 ....................................................... - 1 - 1.1课题背景.. (1)1.2 P H测试仪研究的必要性 (2)1.3 P H测试仪的发展概况 (4)1.4主要内容 (6)第二章 PH测试仪的整体设计......................................... - 7 - 2.1 P H测试仪的测量原理. (7)2.1.1 三电极测量系统........................................... - 8 -2.1.2 两点标定法............................................... - 9 - 2.2 P H测试仪的测量方法 (10)2.2.1指示电极................................................. - 11 -2.2.2 参比电极................................................ - 13 -2.2.3 测量电池的电动势........................................ - 14 - 2.3温度对测量的影响.. (15)2.4检测下限与测量范围 (16)2.5方案论证 (17)2.6本章小结 (19)第三章 PH测试仪的硬件设计........................................ - 19 - 3.1 P H测试仪的电路原理图. (20)3.2输入电路 (21)3.2.1温度采集电路............................................. - 21 -3.2.2 pH信号采集电路.......................................... - 22 - 3.3模拟转换开关 (25)3.4AD转换器 (26)3.5DA转换器 (28)3.6标准信号输出电路 (30)3.7电源模块的设计 (31)3.8键盘和显示的设计 (31)3.9总线扩展电路 (33)3.10本章小结 (35)第四章 PH测试仪的软件设计........................................ - 36 - 4.1软件控制程序设计的主要内容. (36)4.2系统主程序 (37)4.3标定子程序 (38)4.4测量子程序 (38)4.5本章小结 (39)第五章仪表的功能测试及误差分析................................... - 39 - 5.1数据分析. (39)5.2误差分析 (40)5.2结论 (41)参考文献 ......................................................... - 44 - 致谢 ............................................. 错误！未定义书签。

附录 ......................................................... - 45 -第一章绪论1.1 课题背景本文所设计的pH测试仪，归属于电位式分析仪器。

在测量溶液中的氢离子浓度时用到电位分析法。

电位分析法是指通过三电极测量系统与被测溶液构成的测量电池（原电池）的电动势，获知被测溶液离子浓度的分析方法。

用于该分析法的仪器成为电位式分析仪器。

[1] 电位式分析仪器主要由测量电池和高阻毫伏计（离子计）两部分组成。

测量电池是由指示电极、参比电极和被测溶液构成的原电池，参比电极的电极电位不随被测溶液浓度的变化而变化，指示电极对被测溶液中待测离子很敏感，其电极电位是待测离子浓度的函数，所以原电池的电动势与待测离子的浓度有一一对应的关系，可见，原电池的作用是把难以直接测量的离子浓度转换成容易测量的电学量（测量电池的电动势）。

高阻毫伏计是检测测量电池电动势的电子仪器，如果它兼有直接读出待测离子浓度的功能，就是离子计。

[2]电位式分析仪器具有读数直观、清晰和测量精确度高的优点。

随着化学传感器(电极）、电子技术和计算机的发展应用日趋广泛。

电子技术的发展，促进了电位法测量仪器的不断更新。

数字式直流电压表的普及，使仪器能够很快的数字化。

这也使电位法测量仪器的发展进入了一个崭新领域。

pH测试仪随着化学仪表的发展，也不断地更新换代。

在电子技术飞速发展的基础上，pH测试仪的电子线路由电子管电路进入晶体管电路再进入了集成电路。

各种智能型芯片被应用于分析仪器中[3]，提高了仪器的智能化和测量精度，并且也简化了仪器的测量电路。

微型计算机技术的发展使得制造智能化的新型电位分析仪器成为了可能。

随着计算机的发展与普及，出现了许多微机化电位测量仪器，它用软件来完成电位、pH浓度的测定。

对于那些测量方便，而计算很复杂的方法，如多次添加法有重要的意义。

同时，它能进行背景校正，以及温度自动补偿、自动校正等多种功能。

[4]这种仪器由于操作简便、测定速度快、灵敏度高、精度好，是电位法测量仪器的发展方向。

pH测试仪主要是对溶液中氢离子浓度的测量。

它是工业生产中的重要分析内容之一，在生产过程中经常要分析中间产物及生产过程中各种离子活度。

[5]例如：在电厂水汽分析中，测定氢离子含量，过去我们常用化学分析法、如容量法，但是这种分析方法周期长，不能满足自动化的要求。

利用电化学原理，通过在零电流条件下对非极化电极的电位进行测定，可以准确获得被测溶液氢离子浓度。

这种方法是近代发展起来的一类分析方法，成为电位分析法，它是根据发生特定反应电池的电特性进行分析。

与其它分析方法相比，具有准确、可靠、迅速等优点，已成为分析化学中的一个重要方面，在自然科学的许多领域里得到了应用，并成为常规和工业自动分析中的一种不可缺少的手段。

[6]1.2 pH测试仪研究的必要性溶液酸碱度的检测，在工业生产中具有重要的意义。