文档介绍：台式PH计/ORP计/溶氧仪设计开发方案
PH计、ORP计、电导率仪、溶氧仪是几种最常用的电化学仪器，广泛应用于 各领域的科研和生产。因其控制及处理系统存在很多共性，很多电路可以共用， 故将其放在一起讨论。
一，准备开发的系列产品及其原极（阳极）及***化钾或氢氧化钾 电解液组成，氧通过膜扩散进入电解液与金电极和银电极构成测量回路。当给溶 〜0. 8V （常用0. 68V）的极化电压时（如何产生准确 的极化电压是非常重要的），氧通过膜扩散，阴极释放电子，阳极接受电子，产 生电流，整个反应过程为：
阳极 Ag+Cl- -*AgCl+2e-
阴极 02+2H20+4e—40H-
根据法拉第定律：流过溶解氧分析仪电极的电流和氧分压（溶氧浓度）成正 比，在温度不变的情况下电流和氧浓度之间呈线性关系。
溶解氧含量有3种不同的表示方法：氧分压（mmHg）；百分饱和度（%）； 氧浓度（mg/L）,这3种方法本质上没什么不同。
（1） 分压表示法：氧分压表示法是最基本和最本质的表示法。根据Henry定 律可得，P= （Po2+P H20 ） XO. 209,其中，P为总压；Po2为氧分压（mmHg）； P H20为水蒸气分压；。
（2） 百分饱和度表示法：例如将标定溶解氧定为100%,零氧时为0%,则 反应过程中的溶解氧含量即为标定时的百分数。
（3） 氧浓度表示法：根据Henry定律可知氧浓度与其分压成正比，即：C=Po2 Xa,其中C为氧浓度（mg/L） ； Po2为氧分压（mmHg） ； a为溶解度系数
（mg/mmHg - L）。溶解度系数a不仅与温度有关，还与溶液的成分有关。对于 温度恒定的水溶液，a为常数，则可测量氧的浓度。
温度变化影响氧电极的输出电流，造成很大的测量误差。所以，温度补偿是 研制溶解氧测量仪的关键部分。
在温度不变的情况下溶解氧电极的输出电流和溶液中的氧分压成正比，但是 随着溶液温度的变化，有很多因素影响电极的输出电流，主要是由于温度的变化 引起膜的氧穿透系数增加和氧在电解质溶液中的扩散系数增大。温度升高，氧电 极的输出电流相应的增加。
在特定的温度下氧电极的输出电流和被测溶液的氧分压成正比即温度为T时 氧电极的输出电流与被测溶液的氧分压的关系可用下式来表示：
I(T)=Ko*P+Io (-1)
其中Ko为温度为T时电极的斜率，Io为氧分压为零时的电极输出电流即电 极的零点。电极输出的电流信号经信号处理电路运算和放大,得到一个电压信号, 则(-1)式可以写为：
V(T)=K*P+Vo (-2)
其中K为温度为T时经过线性放大后的电极常数，Vo为氧分压为零时的电路 输出电压。
根据Whitman的双膜理论，在双膜交界面处，气相中气体的氧分压P与溶液 中C的浓度处于平衡状态，根据Henry定律P = CxH可以得到：
C = P/H = PX 0 (-3)
上式中：C为氧气的溶解度(mg / L)
P为氧分压
H为Henry系数
8为本生系数，随着温度的升高，B会随着降低。
根据1. 4-2和1. 4-3可以的出温度为T时氧气的溶解度为：
C(T) = (V(T)-Vo)* B/K = K(T)* (V(T)-Vo) (-4)
其中K (T)为温度为T时的电极常数。
由上面的分析可知要想准确的测量出溶解氧的浓度，必须得到不同温度下的 电极常数K(T)
由(-4)式可得到K(T)为：
K(T) = C(T)/(V(T)-Vo) (-5)
由上式可以看出，只要知道在不同温度下已知溶液的氧的溶解度，通过二次 仪表测量出不同温度下的一个输出电压，然后计算出不同温度下的一个电极常 数。°C,°C就算出一个电极常数， 然后把不同温度下的电极常数制作出一张表格。测量时就可以通过查表对测量结 果进行温度补偿。
仪器在测量前都要进行标定，标定包括零点标定和斜率标定。
首先我们进行零点标定，即溶解氧为零时仪器的输出电压V(T1)
其次我们标定电极的斜率常数，即在已知氧浓度的溶液中标定电极的斜率常 数。假设在温度为T1时标定的电极常数为K'(T1)。
在温度为To时进行测量，仪器的输出电压为V(To),通过查找不同温度下的 电极常数表得到温度为TO时的电极常数为K (TO)和T1时的电极常数K (T1),则 溶液中的溶解度C (TO)为：
C(TO) = K(TO)*[K'(T1)/K(T1)]*[V(TO)-V(T1)] (-6)
多参数测量仪：
将上述4种仪器整合在一起，在使用不同的电极时，可以对不同的参数进行 测量。详见电路