传感器的原理？

一、传感器的原理？

文章采自【洋奕电子】

传感器有很多种，有称重的，位移的，湿温度的，气体的，所以这样说很笼统。我这里就以称重传感器说一下吧：

随着技术的进步,由称重传感器制作的电子衡器已广泛地应用到各行各业,实现了对物料的快速、准确的称量，特别是随着微处理机的出现，工业生产过程自动化程度化的不断提高，称重传感器已成为过程控制中的一种必需的装置，从以前不能称重的大型罐、料斗等重量计测以及吊车秤、汽车秤等计测控制，到混合分配多种原料的配料系统、生产工艺中的自动检测和粉粒体进料量控制等，都应用了称重传感器，目前，称重传感器几乎运用到了所有的称重领域。

高速定量分装系统

本系统由微机控制称重传感器的称重和比较，并输出控制信号，执行定值称量，控制外部给料系统的运转，实行自动称量和快速分装的任务。

系统采用MCS-51单片机和V/F电压频率变换器等电子器件，其硬件电路框图如图1所示，用8031作为中央处理器，BCD拔码盘作为定值设定输入器，物料装在料斗里，其重量使传感器弹性体发生变形，输出与重量成正比的电信号，传感器输出信号经放大器放大后，输入V/F转换器进行A/D转换，转换成的频率信号直接送入8031微处理器中，其数字量由微机进行处理。微机一方面把物重的瞬时数字量送入显示电路，显示出瞬时物重，另一方面则进行称重比较，开启和关闭加料口、放料于箱中等一系列的称重定值控制。

图1 原理框图

在整个定值分装控制系统中，称重传感器是影响电子秤测量精度的关键部件，选用GYL-3应变式称重测力传感器。四片电阻应变片构成全桥桥路，在所加桥压U不变的情况下，传感器输出信号与作用在传感器上的重力和供桥桥压成正比，而且，供桥桥压U的变化直接影响电子称的测量精度，所以要求桥压很稳定。毫伏级的传感器输出经放大后，变成了0-10V的电压信号输出，送入V/F变换器进行A/D转换，其输出端输出的频率信号加到单片机8031定时器1的计数、输入端T1上。在微机内部由定时器0作计数定时，定时器0的定时时间由要求的A/D转换分辩率设定。

定时器1的计数值反映了测量电压大小即物料的重量。在显示的同时，计算机还根据设定值与测量值进行定值判断。测量值与给定值进行比较，取差值提供PID运算，当重量不足，则继续送料和显示测量值。一旦重量相等或大于给定值，控制接口输出控制信号，控制外部给料设备停止送料，显示测量终值，然后发出回答令，表示该袋装料结束，可进行下袋的装料称重。

图2所示为自动称重和装料装置。每个装料的箱子或袋子沿传送带运动，直到装有料的电子称下面，传送带停止运动，电磁线圈2通电，电子称料斗翻转，使料全部倒入箱子或袋子中，当料倒完，传送带马达再次通电，将装满料的箱子或袋子移出，并保护传送带继续运行，直到下一次空袋或空箱切断光电传感器的光源，与此同时，电子称料箱复位，电磁线圈1通电，漏斗给电子秤自动加料，重量由微机控制，当电子秤中的料与给定值相等时，电磁线圈1断电，弹簧力使漏斗门关上。装料系统开始下一个装料的循环。当漏斗中的料和传送带上的箱子足够多时，这个过程可以持续不断地进行下去。必要时，操作人员可以随时停止传送带，通过拔码盘输入不同的给定值，然后再启动，即可改变箱或袋中的重量。

图2 自动称重和装料装置

本系统选用不同的传感器，改变称重范围，则可以用到水泥、食糖、面粉加工等行业的自动包装中。

二、ph测量原理？

pH 测量 pH 测量的基本原理

用于确定化学反应过程的最熟悉最古老的零电流测量方法恐怕就是 PH 测量。什么是 pH 、对于 PH 测量应该知道些什么,一般来讲、 pH 测量就是用来确定某种溶液的酸碱度。

在水中加入酸,的酸度便会提高。而 PH 值降低。在水中加入碱、水的碱度便会提高,而 PH 值是用来表示“酸”碱度的单位。

三、什么是在线ph分析仪，在线ph分析仪的工作原理是什么？

PH分析仪，是用来测试和分析PH值的仪器。在 土壤分析以及水质的检测和污水处理中往往涉及到PH值的测量。PH值是水水受污染程度的一个重要指标，PH分析仪通过对水PH值的测量还可以判断所排污水是否达到所规定排放的标准，以最大限度地减小水资源的污染。

　　pH分析仪可分为实验室pH分析和工业在线pH监测。

工作原理:

在线pH分析仪主要采用离子选择电极测量法来实现精确检测的。仪器上的电极:pH和参比电极。pH电极有一离子选择膜，会与被测样本中相应的离子产生反应，膜是一离子交换器，与离子电荷发生反应而改变了膜电势，就可检测液，样本和膜间的电势。膜两边被检测的两个电势差值会产生电流，样本，参考电极，参考电极液构成"回路"一边，膜,内部电极液，内部电极为另一边。

内部电极液和样本间的离子浓度差会在工作电极的膜两边产生电化学电压，电压通过高传导性的内部电极引到到放大器，参考电极同样引到放大器的地点。通过检测一个精确的已知离子浓度的标准溶液获得定标曲线，从而检测样本中的离子浓度。

溶液中被测离子接触电极时，在离子选择电极基质的含水层内发生离子迁移。迁移的离子的电荷改变存在着电势，因而使膜面间的电位发生变化，在测量电极与参比电极间产生一个电位差。离子选择式电极，电极内含有已知离子浓度的电极液，通过离子选择电极膜与样本中相应离子相互渗透，从而在膜的两边产生膜电位，样本中离子浓度不用，产生的电位信号的大小也不同，通过测量电位信号大小就可以测知样本中离子的浓度。

电极内液与样本之间的离子浓度差使电极膜产生电化学电位，这个电位可由电极取出，输往放大器的输入端，放大器的另一个输入端与参比电极连接并接地，电极电压可进一步放大。形成电压差，决定着被测样本的离子浓度。

四、ph计测定土壤ph的原理？

土壤pH测试仪是一款专门用来检测土壤酸碱度的仪器设备，据相关专业人员介绍，该仪器可以直接插入土壤测量土壤的酸碱度，相较于传统的测量土壤酸碱度的方法有所不同，操作更为简单，直接插入土壤测量更能反应土壤的实际情况。

土壤pH测试仪是由数值指示的电流表、金属传感器和功能数值切换装置而组合构成。即：以金属传感器为核心的硬件系统，由金属传感器与土壤相接触，利用化学反应中的氧化还原反应，所产生的电流。电流数值的大小来驱动电流表所对应的不同pH值和湿度值的单元数据。

五、ph公式计算原理？

pH的计算之一

常用H+浓度来表示溶液的酸碱性,当[H+]小于1mol·L-1时,为了使用方便,常用氢离子浓度的负对数,即-lg[H+]来表示溶液的酸度,并称为pH,即pH= -lg[H+].

任何物质的水溶液中[H+]·[OH-]=Kw,室温时Kw=1×10-14.纯水中[H+]=[OH-]=10-7mol·L-1,则pH= -lg[H+]=7.在其他中性溶液中[H+]=[OH-]=10-7mol·L-1,pH也为7；酸性溶液中[H+]＞[OH-],其pH＜7；碱性溶液中[H+]＜[OH-],其pH＞7.氢氧离子浓度的负对数也可表示为pOH,则溶液的pH + pOH = 14,pH=14 - pOH.计算溶液的pH关键在于正确求出各种溶液的[H+],具体计算如下：

例1 计算0.01mol·L-1盐酸溶液的pH.

解 盐酸是强电解质,在水中全部电离[H+]=0.01mol·L-1pH=-lg[H+]=-lg 0.01=2

答 该溶液的pH为2.

例2 计算c=0.1mol·L-1醋酸溶液（电离度α=1.34％）的pH.

解 醋酸是弱电解质在水中部分电离

[H+]=α·C=1.34％×0.1

=1.34×10-3（mol·L-1）

pH= -lg[H+]=-lg 1.34×10-3=2.87

答 该溶液的pH为2.87.

例3 计算c（NaOH）=0.1mol·L-1氢氧化钠溶液的pH.

解 NaOH为强电解质在水中全部电离

[OH-]=0.1mol·L-1

pH= -lg[H+]=-lg10-13=13

另一算法：

pH=14-pOH=14-（-lg[OH-]）=14-1=13

答 该氢氧化钠溶液的pH为13.

例4 某溶液的pH=5求该溶液的H+和OH-的浓度.

解 pH=5=-lg[H+] [H+]=10-5（mol·L-1）

答 该溶液的H+浓度为10-5mol·L-1,OH-的浓度为10-9mol·L-1

pH的计算之二

1．简单酸碱溶液的pH

由pH= -lg[H+],只要求得[H+]即可.

（1）一元强酸：[H+]=C酸 二元强酸：[H+]=2C酸

弱酸：[H+]=Cα,再求pH.

（2）一元强碱[OH-]=C碱,二元强碱：[OH-]=2C碱,

2．强酸,强碱的稀释

（1）强酸稀释过程pH增大,可先求稀释后溶液的[H+],再求pH.

（2）强碱稀释后pH减小,应先求稀释后,溶液中的[OH-],再求[H+],才能求得pH.

（3）极稀溶液应考虑水的电离.

酸溶液pH不可能大于7,碱溶液pH不可能小于7.

3．强酸、强碱溶液的混合

等体积混合时：

若pH相差2个单位以上“pH混=pH小+0.3”

若pH相差1个单位“pH混=pH小+0.26”

（2）两强碱混合：

等体积混合时：

若pH相差2个单位以上“pH混=pH大-0.3”

若pH相差1个单位“pH混=pH大-0.26”

（3）强酸、强碱溶液混合：

若恰好中和,溶液pH=7.

再求[H+]混,再求pH.

六、pH试纸的原理？

PH试纸，其实就是在玻璃纤维纸（类似滤纸，但更致密）的纸，放在一些溶液中浸泡，然后凉干后得到。

这种溶液就是一种显色性酸碱试剂。该溶液通常包含了甲基红[PH4.2(红)~6.2(黄)]，溴甲酚绿[PH3.6（黄）~5.4（绿）]溴百里香酚蓝[PH6.7(黄)~7.5(蓝)]，这些混合的酸碱指示剂适量配合可以反映PH4.5~9.0的变异范围。

七、ph变送器工作原理？

工作原理:仪表由信号测量、运算、显示及面板指令等组成。pH和温度的变送阻抗变换，将pH变为59.16mV/pH（25℃）低阻信号；将NTC变换为电压信号。

仪表与pH（或ORP）电极配套，实现对溶液酸碱度的pH（或ORP）值监测，传感器是由pH（或ORP）玻璃电极和甘汞（或Ag/AgCL）参比电极组成的电池，依据能斯特方程产生与溶液pH值相关的电位差：Ex=Eo＋SpH。

该电位差经具有高输入阻抗的前置放大器放大，热敏元件送出对应温度值的信号，两组信号被放大后经A/D转换，通过I/O接口芯片，经单片微处理器运算后在显示屏上醒目显示。

八、醋酸调节ph原理？

乙酸的酸性

乙酸的羧基氢原子能够部分电离变为氢离子（质子）而释放出来，导致羧酸的酸性。乙酸在水溶液中是一元弱酸，酸度系数为4.8，pKa=4.75（25℃），浓度为1mol/L的醋酸溶液（类似于家用醋的浓度）的pH为2.4，也就是说仅有0.4%的醋酸分子是解离的。

九、ph降解剂原理？

ph降解剂本身是弱酸或者弱碱，会和溶液中的氢离子或者氢氧根离子发生反应，生成共轭酸或者共轭碱。降解剂本身和生成的共轭酸或共轭碱表现出不同的颜色，从而能起到指示pH值的作用。

比如高中生物书上用来检测二氧化碳的溴麝香草酚蓝，属于弱碱，它在pH低于6.0时显黄色，pH高于7.6时显蓝色。下面的方程式展示了溴麝香草酚蓝发生转变时的结构变化。

十、Ph水温测量原理？

pH是水化学中常用的和最重要的检验项目之一，由于pH（PH仪表）受水温影响而变化，测定时应在规定的温度下进行，或者校正温度。通常采用玻璃电极法和比色法测定pH。比色法简便，但受色度、浊度、胶体物质、氧化剂、还原剂及盐度的干扰。玻璃电极法基本上不受以上上因素的干扰，因而一般推荐使用玻璃电极法。

(a)玻璃电极法(GB/T 6920一1986)

  原理:以饱和甘汞电极为参比电极，玻璃电极为指示电极组成电池(或直接采用复合电极)，在25℃以下，溶液中每变化一个pH单位，电位差就变化59. 16mV ,将电压表刻度变为pH刻度，便可直接读出溶液的pH ,温度差可以通过仪器上的补偿装置进行校正。

测定方法:按照仪器使用说明书准备好仪器，用邻苯二甲酸氧钾、磷酸二氢钾磷酸氢二钠和四硼酸钠标准缓冲溶液依次对仪器进行校正，在现场取一定水样测定或将电极插入水体直接测定pH。

(b)比色法

  原理:各种酸碱指示剂在不同pH的水溶液中显示不同的颜色，而每种指示剂都有一定的变色范围。

测定方法:将已知pH的系列缓冲溶液加入适当的指示剂制成标准色液并封装在小安瓿瓶内，测定时取与缓冲溶液同量的水样，加入与标准系列相同的指示剂，然后进行比较，确定水样的pH。该方法不适用于有色、浑浊或含较高游离氯、氧化剂、还原剂的水样。