หลักการและโครงสร้างของเครื่องวัดค่า pH
ค่า pH ถูกวัดครั้งแรกโดยใช้โพเทนชิออมิเตอร์ในการวัดศักย์ไฟฟ้าของอิเล็กโทรด ซึ่งเป็นเครื่องมือบ่งชี้เป็นศูนย์ที่ทำให้ค่าศักย์ไฟฟ้าที่ไม่ทราบสมดุลกับศักย์ไฟฟ้ามาตรฐานที่ทราบอย่างแม่นยำ เนื่องจากข้อจำกัดด้านความไวของโพเทนชิโอมิเตอร์ โพเทนชิโอมิเตอร์ธรรมดาจึงไม่เหมาะสำหรับการวัดศักย์ด้วยระบบฟิล์มบาง และการวัดค่า pH ประเภทนี้ใช้งานไม่สะดวกอย่างยิ่ง ในคริสต์ทศวรรษ 1960 และ 1970 ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยีเซมิคอนดักเตอร์ ทรานซิสเตอร์ค่อยๆ เข้ามาแทนที่หลอดอิเล็กทรอนิกส์ในการใช้งานเทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์หลายอย่าง ซึ่งช่วยลดขนาดและการใช้พลังงานของเครื่องมืออิเล็กทรอนิกส์ลงอย่างมาก อย่างไรก็ตาม เนื่องจากทรานซิสเตอร์เป็นอุปกรณ์ควบคุมกระแสไฟฟ้า ความต้านทานอินพุตจึงต่ำกว่าหลอดอิเล็กทรอนิกส์มาก ดังนั้นจึงเป็นเพียงหลังจากการเกิดขึ้นของไดโอดวาแรคเตอร์เท่านั้นที่โพเทนชิโอมิเตอร์ pH ของทรานซิสเตอร์เต็มรูปแบบได้รับการพัฒนา ในช่วงกลางถึงปลายทศวรรษ 1970 เครื่องตรวจจับ pH อัจฉริยะที่มีไมโครโปรเซสเซอร์เป็นแกนหลักได้ถือกำเนิดขึ้น ใช้การคำนวณและการประมวลผลสัญญาณอิเล็กโทรดและการชดเชยอุณหภูมิของค่า pH โดยใช้ซอฟต์แวร์ และกำหนดลักษณะเฉพาะของค่า pH เพื่อเอาชนะความไม่เป็นเชิงเส้นอันเป็นเอกลักษณ์ของการวัดค่า pH ความแม่นยำในการตรวจจับเครื่องมือได้รับการปรับปรุงอย่างมาก และมีฟังก์ชันที่หลากหลายมากขึ้น ซึ่งสามารถปรับให้เข้ากับช่วงอุณหภูมิที่กว้างขึ้นได้ ในปัจจุบัน เครื่องวัดค่า pH อุตสาหกรรมเกือบทั้งหมดมีความอัจฉริยะ เครื่องมือตรวจจับค่า pH อัจฉริยะใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์และใช้ชิปวงจรรวมขนาดใหญ่เพื่อประมวลผลสัญญาณอิเล็กโทรดและสัญญาณอุณหภูมิ สัญญาณที่ประมวลผลจะถูกส่งไปยังไมโครคอนโทรลเลอร์เพื่อการคำนวณและการประมวลผล เครื่องมือตรวจจับค่า pH ได้รับการพัฒนาตามสูตรของสมการที่ 3 และแผนผังแสดงในรูปที่ 1 เนื่องจากการใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์เป็นแกนหลัก จึงสามารถคำนวณที่ซับซ้อนได้ การประมวลผลข้อมูลสะดวกมาก ความแม่นยำในการตรวจจับคือ ปรับปรุงอย่างมาก ปริมาตรเครื่องมือมีขนาดเล็กลง และประสิทธิภาพเชื่อถือได้มากขึ้น
