一、概述
電導(dǎo)率儀的測(cè)量方法有直流測(cè)量法和交流測(cè)量法兩種,以交流測(cè)量法為主。
二、交流測(cè)量法所用電極
目前交流電導(dǎo)測(cè)量法所使用的傳感器主要有兩電極和四電極。
三、兩電極
電導(dǎo)率在測(cè)量過(guò)程中,兩電極間加上恒定振幅的電壓信號(hào),電極上流經(jīng)一定的電流,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(cè)介質(zhì)的電導(dǎo)率與運(yùn)算放大器的輸出電壓成正比。實(shí)際上,這種測(cè)量方法在測(cè)量低電阻(<1kΩ),如果采用的交流測(cè)量信號(hào)頻率過(guò)低,則由于測(cè)量電源含有一定的直流分量,會(huì)產(chǎn)生極化效應(yīng)。因此對(duì)低電阻即高電導(dǎo)率測(cè)量應(yīng)該采用較高的測(cè)量頻率,使電極表面的氧化和還原反應(yīng)迅速交替進(jìn)行,以減少或消除極化效應(yīng)對(duì)電導(dǎo)測(cè)量帶來(lái)的誤差。而在測(cè)量低電導(dǎo)率即高電阻時(shí),由于電導(dǎo)池電容的影響,導(dǎo)致測(cè)量的交流信號(hào)頻率不能過(guò)高,否則容抗也將給測(cè)量帶來(lái)較大的誤差。
一般兩電極交流電導(dǎo)測(cè)量的信號(hào)源頻率高頻為1kHz~3kHz,低頻為50Hz~150Hz。這種兩電極技術(shù)測(cè)量過(guò)程中,電極既是電流電極,又是電壓電極。實(shí)際上,只要電極上有電流流過(guò),溶液與電極的接觸面上就會(huì)產(chǎn)生極化電壓,使測(cè)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(shù)正是應(yīng)用這一論點(diǎn)設(shè)計(jì)的。
四、四電極
四電極法有兩個(gè)電流電極,兩個(gè)電壓電極和正弦波信號(hào)電壓發(fā)生器。由于集成運(yùn)放的輸入阻抗足夠高,所以流經(jīng)電壓電極的電流近似為零,這樣就使得測(cè)量電極上就不會(huì)產(chǎn)生極化電壓,從而消除了極化電壓對(duì)測(cè)量的影響。