_SKU_SEN0161 V2_Gravity__Analog_pH_Meter_V2_模拟pH计V2 - jimaobian/DFRobotWikiCn GitHub Wiki

DFRobot Gravity: 模拟pH计V2专门用于测量溶液的pH，衡量溶液的酸碱程度，常用于鱼菜共生、水产养殖、环境水检测等领域。

本产品作为pH计V1的升级版本，极大的改善了用户体验与精度：板载稳压芯片，支持3.3~5.5V的宽电压供电，兼容5V和3.3V主控板；输出信号经硬件滤波，抖动小；配套软件库采用2点校准的方式，能自动识别两种标准液4.0和7.0，简单方便。

本产品配合主控板（如Arduino）与配套的开源软件库，就可迅速搭建出一套pH检测仪，即插即用，无需焊接。DFRobot提供多种水质检测传感器产品，尺寸与接口统一，满足各类水质检测的需求，也适合搭建多参数水质检测仪。

pH是衡量溶液酸碱度的一个值，亦称氢离子浓度指数、酸碱值，是溶液中氢离子活度的一种标度。pH在医学、化学、农业上都有广泛的用途。通常pH是一个介于0~14之间的数，在热力学标准状况下，pH=7的溶液呈中性，pH<7时呈酸性，pH>7时呈碱性。

BNC座子与转换板必须保持干燥和清洁，否则会影响输入阻抗，导致测量不准确。如不慎受潮，需烘干处理。

转换板不可直接放置在潮湿的平面或半导体平面上，否则会影响输入阻抗，导致测量不准确。建议用尼龙柱固定，让转换板与平面留有一定的距离。

pH电极头部的敏感玻璃泡不得与硬物接触，任何破损和擦毛都会使电极失效。

测量完毕，转换板断电后，请及时将pH电极与转换板断开连接。pH电极不可长时间接在未供电的转换板上。 |

• 信号转换板(变送板)V2：
  • 供电电压：3.3~5.5V
  • 输出电压：0~3.0V
  • 电极接口：BNC
  • 信号接口：PH2.0-3P
  • 测量精度：±0.1@25℃
  • 板子尺寸：42mm*32mm

• pH电极：
  • 电极类型：实验室级电极
  • 检测范围：0~14
  • 温度范围：5~60℃
  • 零点：7±0.5
  • 响应时间：<2min
  • 内阻：<250MΩ
  • 寿命：>0.5年（与使用频率有关）
  • 线缆长度：100cm

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转换板引脚说明

本教程将演示如何使用这款pH计进行校准与测量。请仔细阅读每个步骤。

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测量另一种溶液之前，务必清洗好pH电极并用吸纸吸干残余水滴，防止溶液间交错污染。推荐使用蒸馏水清洗pH电极。 |

• 硬件
  • 1 x Arduino UNO主控板（或类似主控板）
  • 1 x pH计V2信号转换板（变送板）
  • 1 x pH电极
  • 1 x 4.0 pH标准液
  • 1 x 7.0 pH标准液
  • 1 x 模拟传感器连接线（或杜邦线）
  • 1 x 被测溶液

• 软件
  • Arduino IDE (1.0.x 或1.8.x)， 点击下载Arduino IDE

pH电极使用前，先从保护盖中取出电极, 然后按照如下图所示的方式连线。

为保证测量精度，初次使用的电极，或者使用了一段时间的电极，需要进行校准。 本教程采用2点校准，因此需要4.0和7.0的pH标准液。 下面将详细说明如何进行2点校准。

• 1.上传样例代码至arduino主控板中，上传完毕后，打开串口监视器，即可看到温度与pH。如自行添加了温度传感器，务必写好相应的功能函数代码并调用。

• 2.用蒸馏水清洗电极，然后用吸水纸吸干残余水滴。将pH电极插入到7.0的pH标准液中，轻轻搅拌，等待数值稳定。

• 3.待数值稳定后，即可进行第一点的校准。具体步骤如下：

• 1.在串口监视器中输入enterph指令，进入校准模式。

• 2.输入calph指令进行校准，校准成功与否会有相应的提示。程序会自动识别2种pH标准液：4.0和7.0。本例会自动识别出7.0的pH标准液。

• 3.校准完毕后，输入exitph指令,保存好相关参数并退出校准模式。必须输入exitph指令后，相关参数才能保存下来。

• 4.经过上述步骤，第一点的校准就完成了。下面进行第二点的校准。

• '''4.用蒸馏水清洗电极，然后用吸水纸吸干残余水滴。将pH电极插入到4.0的pH准液中，轻轻搅拌，等待数值稳定。 '''

• 5.待数值稳定后，即可进行第二点的校准。与第一点校准步骤一致，具体步骤如下：

• 1.在串口监视器中输入enterph指令，进入校准模式。

  2.输入calph指令进行校准，校准成功与否会有相应的提示。程序会自动识别2种pH标准液：4.0和7.0。本例会自动识别出4.0的pH标准液。

  3.校准完毕后，输入exitph指令,保存好相关参数并退出校准模式。必须输入exitph指令后，相关参数才能保存下来。

  4.经过上述步骤，第二点的校准就完成了。

• '''6.完成上述步骤后，2点校准就完成了，之后就可用于实际的测量。校准过程中的相关参数已经保存至主控板的EEPROM中。

请先下载DFRobot_PH库文件，然后安装。如何安装库？

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/*
 * file DFRobot_PH.ino
 * @ https://github.com/DFRobot/DFRobot_PH
 *
 * This is the sample code for Gravity: Analog pH Sensor / Meter Kit V2, SKU:SEN0161-V2
 * In order to guarantee precision, a temperature sensor such as DS18B20 is needed, to execute automatic temperature compensation.
 * You can send commands in the serial monitor to execute the calibration.
 * Serial Commands:
 *   enterph -> enter the calibration mode
 *   calph   -> calibrate with the standard buffer solution, two buffer solutions(4.0 and 7.0) will be automaticlly recognized
 *   exitph  -> save the calibrated parameters and exit from calibration mode
 *
 * Copyright   [DFRobot](http://www.dfrobot.com), 2018
 * Copyright   GNU Lesser General Public License
 *
 * version  V1.0
 * date  2018-04
 */

#include "DFRobot_PH.h"
#include <EEPROM.h>

#define PH_PIN A1
float voltage,phValue,temperature = 25;
DFRobot_PH ph;

void setup()
{
    Serial.begin(115200);
    ph.begin();
}

void loop()
{
    static unsigned long timepoint = millis();
    if(millis()-timepoint>1000U){                  //time interval: 1s
        timepoint = millis();
        //temperature = readTemperature();         // read your temperature sensor to execute temperature compensation
        voltage = analogRead(PH_PIN)/1024.0*5000;  // read the voltage
        phValue = ph.readPH(voltage,temperature);  // convert voltage to pH with temperature compensation
        Serial.print("temperature:");
        Serial.print(temperature,1);
        Serial.print("^C  pH:");
        Serial.println(phValue,2);
    }
    ph.calibration(voltage,temperature);           // calibration process by Serail CMD
}

float readTemperature()
{
  //add your code here to get the temperature from your temperature sensor
}

|}

| '''Q1. '''pH电极使用多长时间后需要校准？ |

• '''A. '''校准的间隔和使用频率有一定关系。通常情况下，一个月校准一次即可。如使用频繁，可一个星期校准一次。校准时，尽量使用新鲜的pH标准液。

| '''Q2. '''校准过程中，是否必须完成2点校准？可否只完成1点校准？ |

• '''A. '''要求不高的情况下，可只用中性标准液（7.0）进行校准，称为单点校准，用来确认pH电极的实际零点，此时斜率采用理论值。然后再用酸性标准液（4.0）进行校准，即可确认pH电极的实际斜率。因此，为了保证测量精度，推荐使用2点校准。

| '''Q3. '''第一次校准时，总是校准失败，或者打印出异常的值，可能是什么原因？ |

• '''A. '''校准时，相关的参数是保存在EEPROM中指定的位置的。如果之前恰好有保存过其他参数到EEPROM中的这个地址，可能会有冲突，导致不能正常校准。可用下述代码，擦除EEPROM中指定位置的内容。运行一次即可，然后重新上传样例代码，再进行校准操作。

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#include <EEPROM.h>
#define KVALUEADDR 0x00
void setup(){
    for(byte i = 0;i< 8; i++ ){
      EEPROM.write(KVALUEADDR+i, 0xFF);
    }
}
void loop(){
}

|}

| 更多问题及有趣的应用，可以 访问论坛 进行查阅或发帖。 |

• 电极在初次使用或久置不用后重新使用时，需要把电极球泡及砂芯浸在3NKCL溶液中活化8小时。

• pH电极头部的敏感玻璃泡（在塑料保护栅内）不得与硬物接触，任何破损和擦毛都会使电极失效。

• 测量完毕不用时，应将电极保护盖套上，保护盖内应放少量3mol/L KCL溶液，以保持电极球泡的湿润。

• 电极的引出端（插头），必须保持清洁和干燥，绝对防止输出两端短路，否则将导致测量结果失准或电极失效。

• 电极应避免长期浸在蒸馏水、蛋白质、酸性氟化物溶液中，并防止和有机硅油脂接触。

• 电极经长期使用后，如发现电极的百分理论斜率（PTS）略有降低，则可把电极下端浸泡在4%HF（氢氟酸）中3~5秒钟，用蒸馏水洗净，然后在0.1mol/l HCl溶液中浸泡几小时，用去离子水冲洗干净，使之复新。

• 被测溶液中如含有易污染敏感球泡或堵塞液接界的物质，会使电极钝化，其现象是百分理论斜率（PTS）降低、响应时间长、读数不稳定。为此, 应根据污染物质的性质,以适当溶液清洗，使之复新。

• 选用清洗剂时，如能溶解聚碳酸树脂的清洗液，如四氯化碳，三氯乙烯，四氢呋喃等，则可能把聚碳酸树脂溶解后，沾污敏感玻璃球泡表面，而使电极失效，请慎用！

• 尺寸图
• DFRobot_PH Library(Github)
• 旧版本维库(V1)链接
• 模拟pH计Pro
• 模拟pH计(锥形)

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