مبدأ وهيكل أجهزة قياس الرقم الهيدروجيني
تم قياس قيمة الرقم الهيدروجيني لأول مرة باستخدام مقياس الجهد لقياس إمكانات القطب، وهو أداة تشير إلى الصفر تعمل على موازنة الإمكانات غير المعروفة مع الإمكانات القياسية المعروفة بدقة. نظرًا لمحدودية حساسية مقاييس الجهد، فإن مقاييس الجهد العادية ليست مناسبة للقياس المحتمل باستخدام أنظمة الأغشية الرقيقة، وهذا النوع من قياس الأس الهيدروجيني غير مريح جدًا للاستخدام. في ستينيات وسبعينيات القرن العشرين، ومع تطور تكنولوجيا أشباه الموصلات، حلت الترانزستورات تدريجيًا محل الأنابيب الإلكترونية في العديد من تطبيقات التكنولوجيا الإلكترونية، مما أدى إلى تقليل حجم الأجهزة الإلكترونية واستهلاكها للطاقة بشكل كبير. ومع ذلك، نظرًا لأن الترانزستورات هي أجهزة تحكم حالية، فإن معاوقة الإدخال الخاصة بها أقل بكثير من مقاومة الأنابيب الإلكترونية. لذلك، فقط بعد ظهور الثنائيات المتغيرة، تم تطوير مقياس الجهد الكامل للأس الهيدروجيني للترانزستور. في منتصف وأواخر سبعينيات القرن العشرين، ظهرت أجهزة كشف الأس الهيدروجيني الذكية المزودة بمعالجات دقيقة في قلبها. تنفيذ حساب ومعالجة إشارات القطب الكهربائي وتعويض درجة الحرارة لقيم الأس الهيدروجيني باستخدام البرمجيات، وتوصيف قيمة الأس الهيدروجيني للتغلب على اللاخطية الفريدة لقياس الأس الهيدروجيني. تم تحسين دقة اكتشاف الأجهزة بشكل كبير، وأصبحت الوظائف أكثر تنوعًا، ويمكن أن تتكيف مع نطاق درجات حرارة أوسع. حاليًا، جميع أجهزة قياس الأس الهيدروجيني الصناعية تقريبًا ذكية. تعتمد أداة الكشف عن قيمة الرقم الهيدروجيني الذكية على وحدة تحكم دقيقة وتستخدم شريحة دائرة متكاملة واسعة النطاق لمعالجة إشارات القطب الكهربائي وإشارات درجة الحرارة. يتم إرسال الإشارات المعالجة إلى وحدة التحكم الدقيقة للحساب والمعالجة. تم تطوير أداة الكشف عن قيمة الرقم الهيدروجيني بناءً على صيغة المعادلة 3، ويظهر الرسم التخطيطي الخاص بها في الشكل 1. نظرًا لاستخدام وحدات التحكم الدقيقة كنواة، يمكن إجراء حسابات معقدة، ومعالجة البيانات مريحة للغاية، ودقة الكشف عالية تم تحسينه بشكل كبير، وأصبح حجم الأداة أصغر، والأداء أكثر موثوقية.
