pH-meetrite põhimõte ja struktuur
Esmalt mõõdeti pH väärtust elektroodi potentsiaali mõõtmiseks potentsiomeetriga, mis on nullindikaator, mis tasakaalustab tundmatuid potentsiaale täpselt teadaolevate standardpotentsiaalidega. Potentsiomeetrite tundlikkuse piirangu tõttu ei sobi tavalised potentsiomeetrid õhukese kilesüsteemidega potentsiaali mõõtmiseks ja seda tüüpi pH mõõtmist on väga ebamugav kasutada. 1960. ja 1970. aastatel asendasid pooljuhttehnoloogia arenguga transistorid järk-järgult paljudes elektroonikatehnoloogia rakendustes elektroonilisi torusid, vähendades oluliselt elektrooniliste instrumentide suurust ja energiatarbimist. Kuid tänu sellele, et transistorid on voolujuhtimisseadmed, on nende sisendtakistus palju väiksem kui elektroonikatorudel. Seetõttu töötati täistransistori pH-potentsiomeeter välja alles pärast varaktordioodide tekkimist. 1970. aastate keskel või lõpus tekkisid intelligentsed pH-detektorid, mille tuumaks olid mikroprotsessorid. Rakendada elektroodide signaalide arvutamist ja töötlemist ning pH väärtuste temperatuuri kompenseerimist tarkvara abil ning iseloomustada pH väärtust, et ületada pH mõõtmise unikaalne mittelineaarsus. Instrumendi tuvastamise täpsus on oluliselt paranenud ja funktsioonid on mitmekesisemad, mis võivad kohaneda laiema temperatuurivahemikuga. Praegu on peaaegu kõik tööstuslikud pH-meetrid intelligentsed. Arukas pH-väärtuse tuvastamise instrument põhineb mikrokontrolleril ja kasutab elektroodisignaalide ja temperatuurisignaalide töötlemiseks suuremahulist integraallülituse kiipi. Töödeldud signaalid saadetakse arvutamiseks ja töötlemiseks mikrokontrollerisse. pH väärtuse tuvastamise instrument on välja töötatud võrrandi 3 valemi alusel ja selle skemaatiline diagramm on näidatud joonisel 1. Tänu mikrokontrollerite kasutamisele tuumana saab teha keerukaid arvutusi, andmetöötlus on väga mugav, tuvastamise täpsus on oluliselt paranenud, instrumendi helitugevus on väiksem ja jõudlus usaldusväärsem.
