องค์ประกอบหลักสามประการของโครงสร้างเครื่องวัดค่า pH
1. อิเล็กโทรดอ้างอิง;
2. อิเล็กโทรดแก้วที่มีศักยภาพขึ้นอยู่กับ pH ของสารละลายโดยรอบ
3. มิเตอร์วัดกระแสที่สามารถวัดความต่างศักย์เล็กน้อยในวงจรที่มีความต้านทานสูง
ต่อไปนี้เป็นคำอธิบายแยกกันเกี่ยวกับฟังก์ชันหลักของแต่ละส่วนประกอบ:
1. ฟังก์ชันพื้นฐานของอิเล็กโทรดอ้างอิงคือการรักษาศักย์ไฟฟ้าให้คงที่เพื่อใช้ควบคุมการวัดศักย์ไฟฟ้าเบี่ยงเบนต่างๆ ปัจจุบันอิเล็กโทรดซิลเวอร์ซิลเวอร์ออกไซด์เป็นอิเล็กโทรดอ้างอิงที่ใช้กันมากที่สุดในค่า pH
2. หน้าที่ของอิเล็กโทรดแก้วคือการสร้างความต่างศักย์ที่ตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงในกิจกรรมไฮโดรเจนไอออนของสารละลายที่วัดได้ เมื่อวางอิเล็กโทรดที่ไวต่อ pH และอิเล็กโทรดอ้างอิงไว้ในสารละลายเดียวกัน จะเกิดเซลล์ปฐมภูมิขึ้น ซึ่งศักยภาพคือผลรวมเชิงพีชคณิตของศักย์ไฟฟ้าของอิเล็กโทรดแก้วและอิเล็กโทรดอ้างอิง E แบตเตอรี่=E อ้างอิง E แก้ว หากอุณหภูมิคงที่ ศักยภาพของแบตเตอรี่จะเปลี่ยนไปตามค่า pH ของสารละลายที่กำลังทดสอบ อย่างไรก็ตาม การวัดศักยภาพที่สร้างโดยแบตเตอรี่ในมิเตอร์ pH นั้นทำได้ยาก เนื่องจากแรงเคลื่อนไฟฟ้าของแบตเตอรี่มีน้อยมาก และอิมพีแดนซ์ของวงจรมีขนาดใหญ่มาก โดยอยู่ในช่วงตั้งแต่ 1-100M Ω; ดังนั้นจึงต้องขยายสัญญาณให้มากพอที่จะขับมิเตอร์มาตรฐานหรือมิลลิแอมป์มิเตอร์ได้
3. ฟังก์ชั่นของแอมป์มิเตอร์คือการขยายศักยภาพของแบตเตอรี่หลักหลาย ๆ ครั้ง และสัญญาณที่ขยายจะแสดงผ่านแอมป์มิเตอร์ ระดับการโก่งตัวของตัวชี้แอมป์มิเตอร์บ่งบอกถึงความแรงของสัญญาณที่กด สำหรับการใช้งานจริง แป้นหมุน pH แอมมิเตอร์จะสลักไว้ด้วยค่า pH ที่สอดคล้องกัน เครื่องวัดค่า pH แบบดิจิทัลจะแสดงค่า pH เป็นตัวเลขโดยตรง
