pH计及其电路设计.pptx

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1、一、一、pHS-2pHS-2型酸度计型酸度计(一一)技术指标技术指标测量范围：测量范围：014pH；01400mV最小分度：最小分度：0.02pH；2mV精度：精度：0.02pH/2pH重现性：重现性：0.01pH E 1mV溶液温度：溶液温度：0 60输入阻抗：输入阻抗：RL1012配套电极：配套电极：零电位pH=7的电极第1页/共20页（二）电路分析（二）电路分析电路组成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第2页/共20页电路原理图电路原理图第3页/共20页1.1.参量振荡放大器参量振荡放大器参量参

2、量:受输入信号和负反馈的控制受输入信号和负反馈的控制(RP6)(1)振振荡荡器器组组成成正反馈网络正反馈网络交流放大电路交流放大电路选频电路选频电路直流电源直流电源A.交流放大电路交流放大电路:V22/V23等元件组等元件组成两级放大；在成两级放大；在R4上取信号；在上取信号；在L3上输出信号。上输出信号。B.受控桥式正反馈网络：受控桥式正反馈网络：V1/V2L1/L2等器件组成等器件组成,其中其中V1/V2是高阻砷化镓变容二极管是高阻砷化镓变容二极管,为仪器为仪器的关键部件的关键部件第4页/共20页变容二极管的符号及特性变容二极管的符号及特性0 0.5 1U(V)-0.5-1C(pF)101

3、112130U(mV)RD(M)零偏置电压时：C C在101025pF25pF电容量的变化值：2.0%/100mV2.0%/100mVU U正向C CD DU U反向C CD D电容特性：电阻特性：若：U100mVU100mV时，R RD D10101111若：U1mVU1mV时，R RD D10101212pHS-2pHS-2型仪器采用深度负反馈，满足加在V V1 1/V/V2 2上的电压1mVCCV1V1、C CV2V2R R6 6、R R5 5、R RV1V1、R RV2V2u uCDCD的大小与u uABAB、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第6页/共20页选

4、择在零偏置电压时，C CV2V2CCV1V1分析分析C CV1V1-C-CV2V2|对对u uCDCD的影响的影响C CV1V1C CV2V2C CE ER R6 6R R5 5输入端校正反馈电压C CV2V2、C CV1V1受控于U UCECE若E E点电压不变,U,UC C|C|CV1V1-C-CV2V2|U|UCDCDC CV1V1正接，U UC C C CV1V1 ；C CV2V2反接，U UC C C CV2V2 第7页/共20页C.选频电路选频电路第8页/共20页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C C2 2、C C3 3CCV1V1、C CV2V2，所以可以

5、忽略不计第9页/共20页C.直流电源电路直流电源电路输出提供直流输出提供直流稳压源稳压源第10页/共20页(2)参量振荡器工作过程参量振荡器工作过程接通电源,L,L3 3有扰动电流L L1 1、L L2 2产生感生电动势，反复振荡稳定在某一频率上，当U UI I0 0时，振荡电路耦合到L L4 4输出为：当U UI I00时，|C|CV1V1-C-CV2V2|,|,正反馈量，振荡电路耦合到L L4 4输出为：当U UI I00时，I1II1-I20mA当Ui0mA第15页/共20页102举例举例:当仪器按当仪器按2525校正好以后校正好以后当输入Ui=-59.16mV时，振荡器振幅增大，I1增

6、加0.5mAII1-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0.5mAII1-I2=0.5mA,指针右满偏第16页/共20页4.深度负反馈深度负反馈深度负反馈作用：深度负反馈作用：a.解决变容二极管解决变容二极管V1和和V2两端电压小于两端电压小于1mV的的问题问题UC=u-ua=60mVUE=59.99mV保证了保证了RL1012UCE=0.01mV0 0.5 1U(V)-0.5-1C(pF)10111213深度负反馈工作过程深度负反馈工作过程:pH=7时，时，UC0 I1-I2=07pH8时，时，UC0|CV1-CV2|E0|I1 I与与I1方向

7、一致方向一致 Uf 6pH0|CV1-CV2|E0|I1 I与与I2方向一致方向一致 Uf b.解决电路放大调整的解决电路放大调整的问题问题当当UC一定，改变一定，改变RP6改改变了变了 Uf UE|CV1-CV2|E|发生变化，发生变化，从而相当于改变了仪器从而相当于改变了仪器的放大倍数。的放大倍数。第17页/共20页5.5.温度补偿电路温度补偿电路补偿范围：补偿范围：0 60补偿方法补偿方法:电源电源通过通过RP5、R45、RP3、R47上上RP3滑动触头上刻有滑动触头上刻有0 60的分度，当选钮指到的分度，当选钮指到某一温度时，某一温度时，R48R53（等值电阻）上的压降相（等值电阻）上

8、的压降相等，且等于该温度下等，且等于该温度下2pH的毫伏数，的毫伏数，R54为为1pH的毫的毫伏数（用于校正）。伏数（用于校正）。举例：举例：当当RP3置于置于25 位置时，位置时，R54的端电压为的端电压为“59.16mV”，将将开关置校正档，则输入端输入开关置校正档，则输入端输入“-59.16mV”，此时指针应指到此时指针应指到“2”的位置，否则就改变的位置，否则就改变RP6使指针指到使指针指到“2”的位置。此时的位置。此时“59.16mV”代表代表1pH值，在测其它溶液时按同样的方法进行温度值，在测其它溶液时按同样的方法进行温度补偿。补偿。第18页/共20页6.6.量程扩展电路量程扩展电路7.7.调零电路定位调零电路定位调节调节Ex8.8.定位调节定位调节仪器设计电池电动势：8.8.电源电源9.9.仪器的使用结合实验指导书进行自学仪器的使用结合实验指导书进行自学返回返回第19页/共20页感谢您的观看。第20页/共20页