實(shí)驗(yàn)室電導(dǎo)率儀的測(cè)量方法

關(guān)于電導(dǎo)的測(cè)量方法有直流測(cè)量法及交流測(cè)量法,并且以后者為主,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。
　　
　　兩電極測(cè)量原理如圖1所示,電導(dǎo)率的測(cè)量過程中,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(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)頻率不能過高,否則容抗也將給測(cè)量帶來較大的誤差。
　　
　　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,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。
　　
　　四電極法測(cè)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(hào)電壓發(fā)生器。由于集成運(yùn)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(cè)量電極a、a'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。

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