pH センサー モジュールは、液体の酸性度または塩基性度を測定する特別なツールです。どのように測定するのか疑問に思うかもしれません。液体内の水素イオンの濃度を測定することで測定します。理科の授業では、この測定値を pH レベルと呼びます。そのため、物質がレモン ジュースのように酸っぱいのか、石鹸のように塩基性なのかがわかります。
さて、pH センサー モジュールにはいくつかの主要なコンポーネントがあります。pH プローブ、アンプ、マイクロ コントローラーで構成されています。これは、テストする液体に触れる部分です。センサーは、液体内の水素イオンと相互作用する特殊なコーティングが施されたガラス部分で構成されています。2 番目の部分であるアンプとマイクロ コントローラーは、pH プローブからの単純な信号を読み取り可能な形式に変換する役割を担っています。この数値は、液体の酸性度₁ を示します。₁この数値は、酸性度を示します。
医療研究: 医療研究における pH センサーは、科学者が体液 (血液や尿など) の pH レベルを判定するのに役立ちます。酸性度レベルは、人が健康上の問題を抱えているかどうかを医師や研究者に示すことができるため、これは重要です。したがって、たとえば、腎臓病などの特定の健康状態は、これらの酸性度レベルを変化させる可能性があります。その結果、研究者は pH センサーの使用を通じて重要な情報を取得でき、患者の診断と治療に役立ちます。
pH センサーの動作と測定対象について詳しく説明する前に、pH は 0 から 14 のスケールで測定されます。pH レベル 7 は中性 (どちらでもない)、0 から 6 は酸性、pH が 7 を超えるとアルカリ性になります。pH が 7 未満のものは酸性で、酢やレモン汁のような酸味があります。pH が 7 を超えるものはアルカリ性で、触るとぬるぬるしていて、石鹸のような苦味があります。
pH プローブを液体に落とすと、液体の水素イオンに反応します。この pH プローブの柔らかい部分には、特殊なゲルが付いたガラス部分があります。このゲルは水素イオンを引き寄せる能力があります。これらのイオンがゲルと接触すると、電圧差が発生します。これは電気エネルギーの変化でもあり、アンプとマイクロコントローラで捉えることができます。この電圧差は pH を示す読み取り可能な数値に変換されます。
とはいえ、正確な測定値を出力するには、pH センサーを定期的に校正する必要があることに注意する必要があります。校正とは、レモン汁や重曹溶液など、pH がわかっている 2 種類の液体に pH プローブを配置し、ツールをそれぞれの値に合わせてリセットすることです。これにより、さまざまな液体を検査するときに、検証済みの正確な結果が得られることが保証されます。
pH センサーを使用して、さまざまな液体の pH 固有の特性も測定できます。たとえば、医学研究の場合、科学者は pH センサーを使用して、血液や尿などの体液の酸性度を調べることができます。この測定値を調べることで、腎臓病などの健康上の問題や、注意が必要なその他の医学的問題を特定できます。
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