המבנה של מד ה-pH מורכב משלושה חלקים
1. אלקטרודת ייחוס;
2. אלקטרודת זכוכית שהפוטנציאל שלה תלוי ב-pH של התמיסה שמסביב;
3. מד זרם, שיכול למדוד הפרשי פוטנציאל קטנים במעגל בעל התנגדות גבוהה במיוחד.
להלן הפונקציות העיקריות של כל רכיב:
1. תפקידה הבסיסי של אלקטרודת הייחוס הוא לשמור על פוטנציאל קבוע כבקר למדידת פוטנציאל סטייה שונים. אלקטרודת תחמוצת הכסף-כסף היא כיום אלקטרודת הייחוס הנפוצה ביותר ב-pH.
2. תפקידה של אלקטרודת הזכוכית הוא לבסס הפרש פוטנציאלים המגיב לשינויים בפעילות יוני המימן של התמיסה הנמדדת. שים את האלקטרודה הרגישה ל-pH ואת אלקטרודת הייחוס באותה תמיסה כדי ליצור סוללה ראשונית, והפוטנציאל של הסוללה הוא הסכום האלגברי של הפוטנציאל של אלקטרודת הזכוכית ואלקטרודת הייחוס. E סוללה=E reference E glass, אם הטמפרטורה קבועה, הפוטנציאל של סוללה זו משתנה עם ה-pH של התמיסה שיש למדוד, וקשה למדוד את הפוטנציאל שנוצר מהסוללה במד pH כי הכוח האלקטרו-מוטורי קטן מאוד והמעגל. העכבה שוב גדולה מאוד 1-100MΩ; לכן, האות חייב להיות מוגבר מספיק כדי להניע מילי-וולטמטר או מיליאמפר סטנדרטיים.
3. תפקידו של מד הזרם הוא להגביר את הפוטנציאל של הסוללה הראשית מספר פעמים. האות המוגבר מוצג על ידי מד הזרם. מידת הסטייה של המצביע של מד הזרם מעידה על עוצמת האות שהוא דוחף. לצרכי השימוש, על החוגה של מד זרם ה-pH חרוט ערך ה-pH המתאים; בעוד מד ה-pH הדיגיטלי מציג ישירות את ערך ה-pH באופן דיגיטלי.
