Surface sensible
La variation de pH modifie le potentiel de surface. L’électronique interprète la réponse du transistor.
TECHNOLOGIE / COMPOSANT ISFET
Un semi-conducteur
pour mesurer le pH.
L’ISFET transforme une variation chimique au contact du liquide en un signal électrique exploitable par votre système de mesure.
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Qu’est-ce qu’un ISFET ?
ISFET signifie Ion-Sensitive Field-Effect Transistor : transistor à effet de champ sensible aux ions. Pour mesurer le pH, sa surface sensible réagit à l’activité des ions hydrogène H⁺ du liquide.
Le composant comporte une source, un drain et un canal semi-conducteur. Une couche isolante sensible, exposée à l’échantillon, remplace la grille métallique habituelle du transistor. Le potentiel à cette surface influence la conduction du canal.
Principe du composant : guide technique Endress+Hauser.
01Échantillon
Ions H⁺ au contact de la surface sensible
02Composant ISFET
Variation du comportement électrique du transistor
03Électronique
Lecture du signal et conversion après calibration
04Interface
Affichage et exploitation de la valeur de pH
Chaîne fonctionnelle simplifiée ; elle ne représente pas la construction d’un modèle particulier.
DU COMPOSANT À LA SONDE
Une mesure complète
repose sur plusieurs éléments.
Le composant ISFET est intégré dans une sonde. Une électrode de référence et une électronique de lecture sont nécessaires à la mesure.
Électrode de référence
Elle fournit la référence électrique de la mesure au contact de la solution.
Calibration et température
La calibration avec des solutions tampons relie le signal au pH. Le suivi de la température aide à traiter son influence sur la mesure.
Documentation sur le composant et son intégration : Fraunhofer IPMS (PDF).
INTÉRÊT POUR VOTRE APPLICATION
Mesurer le pH
sans membrane en verre.
La technologie ISFET permet de concevoir une surface de mesure sans verre. La forme de la sonde et ses matériaux restent à choisir selon l’échantillon et l’environnement.
Chez NEXCOM, le choix entre ConeFET, CupFET, LanceFET et MicroFET permet d’adapter la géométrie aux mesures générales, aux petits volumes, aux échantillons fermes ou aux tubes étroits. Une interface peut être développée pour afficher, historiser et exporter vos mesures.
Le composant mesure-t-il directement la conductivité ou l’ORP ?
L’ISFET sensible aux ions H⁺ est utilisé ici pour le pH. La conductivité et le potentiel d’oxydoréduction nécessitent des éléments de mesure adaptés ; leurs fonctions ne doivent pas être déduites de la seule présence d’un ISFET.
Quelles caractéristiques faut-il vérifier ?
La plage de pH, la température admissible, la précision, la compatibilité chimique, la géométrie et les conditions de calibration sont à examiner pour la sonde complète. Les caractéristiques des sondes pH/T sont présentées dans notre tableau comparatif.