pH-mittarin rakenteen kolme pääkomponenttia
1. Vertailuelektrodi;
2. Lasielektrodi, jonka potentiaali riippuu ympäröivän liuoksen pH:sta;
3. Virtamittari, jolla voidaan mitata pieniä potentiaalieroja korkearesistanssisissa piireissä.
Seuraavassa on erilliset selitykset kunkin komponentin päätoiminnoista:
1. Referenssielektrodin perustehtävänä on ylläpitää vakiopotentiaalia erilaisten poikkeamapotentiaalien mittauksen ohjauksena. Hopeahopeaoksidielektrodi on tällä hetkellä yleisimmin käytetty vertailuelektrodi pH:ssa.
2. Lasielektrodin tehtävänä on määrittää potentiaaliero, joka reagoi mitatun liuoksen vetyioniaktiivisuuden muutoksiin. Asettamalla pH-herkkä elektrodi ja vertailuelektrodi samaan liuokseen muodostuu primäärikenno, jonka potentiaali on lasielektrodin ja vertailuelektrodin potentiaalien algebrallinen summa. E-akku=E-viitelasi. Jos lämpötila on vakio, tämän akun potentiaali muuttuu testattavan liuoksen pH:n mukaan. Akun tuottaman potentiaalin mittaaminen pH-mittarissa on kuitenkin vaikeaa, koska sen sähkömotorinen voima on hyvin pieni ja piirin impedanssi on erittäin suuri, vaihdellen 1-100M Ω; Siksi signaalia on vahvistettava tarpeeksi, jotta se voi käyttää tavallista millivolttimittaria tai milliampeerimittaria.
3. Ampeerimittarin tehtävänä on vahvistaa primääriakun potentiaalia useita kertoja, ja vahvistettu signaali näytetään ampeerimittarin läpi. Ampeerimittarin osoittimen taipuma-aste osoittaa sen työntävän signaalin voimakkuuden. Käytännön käyttöä varten pH-ampeerimittarin mittakelloon on kaiverrettu vastaava pH-arvo; Digitaalinen pH-mittari näyttää pH-arvon suoraan numeroina.
