液体电导率微弱变化的测量系统

摘要

在科学研究中，人们对液体电导率在外界因素影响下的微弱变化普遍关注．由于现行电导率仪精度的限制，无法检测出这一微小变化，因此．我们设计了一个液体电导率微弱变化的测量系统．该系统的核心是采用了补偿原理和比较的方法［１，２］，配用了一个高精度（１０－９Ａ）的进口光点式检流计以及高精度运算放大器等电路，使电导率的测量精度可达１０－５μｓ／ｃｍ，比现行国产电导率仪测量精度提高了三个数量级，满足了在科学研究中对液体电导率微弱变化测量的需要．根据运算放大器的特性，我们可以得到，电导池中被测溶液的电导率δｘ与运算放大器的输出电压Ｖ０成正比，所以在信号源电压Ｖｓ和运算放大器的反馈电阻ＲＦ被精确的确定以后，就可通过测量运算放大器的输出电压Ｖ０来测量被测液体的电导率．本系统输出电压Ｖ０的测量是从一个１０欧姆的精密电阻Ｒ上采样，采样电压信号被送到测量系统去，测量系统是根据补偿原理设计的．在测量前先定标，使定标补偿回路达到平衡（用光点式检流计检查），然后测量，使测量补偿回路达到平衡．这样便可根据比较法精确的确定精密电阻Ｒ上的微小电压，进而换算出电导率值．即，式中δｘ为被测液体电导率；Ｋ为电导电极的电极常数；ＲＦ为运算放大器的反馈电阻