i17酸鹼值感測器

實體照片

基本信息

中文名稱：酸鹼值感測器

英文名稱：pH Sensor

序號：i17

SKU：BOS0039

功能簡介

酸鹼值感測器是一款用來檢測被測物中氫離子濃度並轉換成相應的可用輸出信號的感測器，通常由化學部分和信號傳輸部分構成。通過酸鹼值感測器，可以快速準確的獲取pH值，得知溶液的酸鹼度，便於對pH進行調節，免去了使用pH試紙的繁瑣。酸鹼值感測器可以用於廢水污水設備pH值測量、電鍍廢水設備pH值測量、高溫設備pH值測量、發酵設備pH值測量、高壓設備pH值測量等多種設備pH值的測量。

使用說明

使用酸鹼值感測器時，需要將探頭部分放入溶液，其pH測量範圍為0-14pH，測量誤差為±0.1pH(25℃)。按照下圖所示連接電路，通電後即可通過OLED顯示模組直接讀取pH值。

pH值與溶液酸鹼性對應表：

pH值	酸鹼度
0-7	酸性
7	中性
7-14	鹼性

維修保養注意事項：

（1）電極在初次使用或久置不用重新使用時，把電極球泡及砂芯，浸泡在3NKCL溶液中活化8小時。

（2）取下電極保護套後要注意，在塑膠保護柵內的感應玻璃泡不與硬物接觸，任何破損和擦毛都會使電極失效。

（3）測量完畢，不用時應將電極保護套套上，保護套內應放少量3.3mol/L氯化鉀溶液，以保持電極球泡的濕潤。

（4）電極的引出端，必須保持清潔和乾燥，絕對防止輸出兩端短路，否則將導致測量結果失準或失效。

（5）電極避免長期浸泡在蒸餾水中或蛋白質溶液和酸性氯化物溶液中，並防止和有機矽油脂接觸。

（6）電極經長期使用後，如發現梯度略有降低，則可把電極下端浸泡在4%HF（氫氟酸）中3-5秒鐘，用蒸餾水洗淨，然後在氯化鉀溶液中浸泡，使之恢復。

（7）被測溶液中如含有易影響感應球泡或堵塞液接界的物質，而使電極鈍化，其現象是感應梯度降低，或讀數不準。如此，則應根據影響物質的性質，以適當溶液清洗，使之恢復。

（8）選用清洗劑時，如能溶解聚碳酸樹脂的清洗液，如四氯化碳，三氯乙烯，四氫呋喃等，則可能把聚碳酸樹脂溶解後，塗在感應玻璃球泡上，而使電極失效，請慎用！

原理介紹

pH是指溶液中氫離子的總數和總物質的量的比，表現為酸鹼度。酸鹼值感測器的電極採用玻璃電極和參比電極組合在一起的塑殼不可填充式複合電極，是pH計測量元件，可用來測量水溶液中的氫離子活度，即pH值。

應用範例

(1) 飲品大調查

範例說明：通過酸鹼值檢測器的顯示幕觀察不同飲品的pH值，得知飲品的酸鹼度。

元件清單：酸鹼值感測器；主控板：1組輸入/輸出端；OLED顯示模組。

連線圖：

(2) 魚缸水質監測儀

範例說明：若魚缸中pH值出現波動，肯定是水質變化帶動了pH值變化，監測到異常的酸鹼值感測器及時返回信號，提醒主人調整水質。

元件清單：酸鹼值感測器；蜂鳴器模組；Micro:bit；Micro:bit BOSON擴充板。

連線圖：

設計意圖：pH值的計算公式為pH=輸出電壓（單位：V）×14÷3.3。在套用公式前，首先要把酸鹼值感測器輸出的類比值（範圍：0~1023）轉換為類比電壓值（範圍：0~3.3V）。例如，若酸鹼值感測器輸出類比值500，則對應電壓約為1.6V，結合pH值的轉換公式可算出pH值約為6.7。

然而，MakeCode是不支援小數運算的，所以我們需要把公式進一步轉換為整數之間的運算，即pH值=類比讀數×14÷1023。由於MakeCode也不支援直接顯示小數，我們可以將由小數表示的pH值拆分為“整數位元+小數點+小數位”三部分組成的字串，再以字串形式在Micro:bit上顯示出pH值。那麼，如何在MakeCode中分別獲取一個小數的整數位元和小數位呢？以求13÷4的結果為例（結果保留一位元小數），整數位元可以直接通過13和4相除的商獲得（即3），而小數位其實就是130和4相除的餘數（即2），所以13÷4最終的結果為3.2。

綜上所述，求pH值的整數位元可以轉換為求類比讀數×14÷1023的商，求pH值的小數位可以轉換為求類比讀數×140÷1023÷10的餘數。求出pH值後，還需要對當前魚缸內的pH值是否出現異常進行判斷。

執行流程：

① 讀取類比讀數：讀取酸鹼值感測器輸出的類比值並賦值給變數“類比讀數”；

② 計算pH值的整數位元：整數位元=類比讀數×14÷1023的商；

③ 計算pH值的小數位：小數位=類比讀數×140÷1023÷10的餘數；

④ 輸出即時pH值：使用“整數位元+小數點+小數位”的形式輸出pH值字串；

⑤ 若pH值小於6或大於8，則蜂鳴器發出警報並持續三秒，提醒水質pH值異常。

程式示意圖（中文版）：

Example program(English)：

商品規格

腳位說明：

編號	名稱	功能說明
1	GND	電源接地
2	VCC	電源正極
3	A	類比訊號
4	BNC接頭	pH接頭座

重量： （g）

尺寸：43mm*32mm

工作電壓：3.0-5.0V

工作電流：25mA