實驗室電導率儀的測量方法

關于電導的測量方法有直流測量法及交流測量法,并且以后者為主,目前,交流電導測量法所使用的傳感器主要有兩電極和四電極。
　　
　　兩電極測量原理如圖1所示,電導率的測量過程中,兩電極間加上恒定振幅的電壓信號,電極上流經(jīng)一定的電流Ix,電流大小取決于溶液中所含離子的數(shù)量、離子的電荷數(shù)及遷移率,被測介質的電導率與運算放大器的輸出電壓成正比。實際上,這種測量方法在測量低電阻（＜1kΩ）,如果采用的交流測量信號頻率過低,則由于測量電源含有一定的直流分量,會產(chǎn)生極化效應。
　　
　　因此對低電阻即高電導率測量應該采用較高的測量頻率,使電極表面的氧化和還原反應迅速交替進行,以減少或消除極化效應對電導測量帶來的誤差。而在測量低電導率即高電阻時,由于電導池電容的影響,導致測量的交流信號頻率不能過高,否則容抗也將給測量帶來較大的誤差。
　　
　　一般兩電極交流電導測量的信號源頻率高頻為1kHz~3kHz,低頻為50Hz~150Hz。這種兩電極技術測量過程中,電極既是電流電極,又是電壓電極。實際上,只要電極上有電流流過,溶液與電極的接觸面上就會產(chǎn)生極化電壓,使測量產(chǎn)生一定的誤差。消除極化電壓影響的主要措施是使電流盡量小,接近于零。四電極技術正是應用這一論點設計的。
　　
　　四電極法測量的原理如圖2所示,其中b、b'為電流電極,a、a'為電壓電極,G為正弦波信號電壓發(fā)生器。由于集成運放A的輸入阻抗足夠高,所以流經(jīng)電壓電極a、a'的電流近似為零,這樣就使得測量電極a、a'上就不會產(chǎn)生極化電壓,從而消除了極化電壓對測量的影響。

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