电导率仪是用来测量溶液电导率的仪器。电导率仪一般由测量电源、测量电路、放大器和指示器四个部分组成。
一、测量电源
测量电源通常采用交流电源。目前使用的电导率仪中,电源为正弦波振荡器。常见的电源电路有电阻电容移相振荡、电感反馈电感电容振荡和电感负载多谐振等。由于被测电阻的变化范围大,因而使得振荡器的负载变化大。为避免振荡器输出幅度和波形因负载变化受影响,通常在振荡器后面加上一级功率放大器。
二、测量电路
常见电导率仪都可测电解质溶液的电阻或电导。测量电路可分为分压式,电桥平衡式和欧姆计式电路3种。
(1)分压式电路
分压式电路原理如图1。
图1 分压式电路原理图
当进行测量时,只要把分压电阻R控制得足够小,便可使分压的值与溶液电导值呈线性关系。测量时可采用电表。在值保持不变时,改变的大小,值随之改变、故可用以改变测量范围。
(2)电桥平衡式电路
电桥平衡式电路图如图2。
图2 电桥平衡式电路图
R1和R2为标准电阻,R1与R2组成电路比例臂。R1/ R2值可选0.1、1.0及10等数值。R3是可调精密电阻,Rx为电导池的电阻。由于极间电容和分布电容的存在,须用可变电容C来平衡。当外加交流电压于电桥时,调R3和R1、R2,使之达到平衡点(显示零),则可变电容C用以补偿寄生电容,它随测量电源及测量电池而不同。平衡电桥电路不受电场影响,示零器的灵敏度足够高时测量精密度较高。
(3)欧姆式电路
欧姆式电路图如图3所示。
图3 欧姆式电路图
欧姆计式电路结构简单,可以在测量时直接读数。但误差较大,可用于精度要求不高的电导测量中。
三、指示器
在平衡电桥式电路中常用耳机作指示器,目前市售仪器已很少采用这种方法。电眼和示波器也较为广泛。定型的仪器中多采用电表或数字显示器等作为指示器。为了提高灵敏度并装备讯号放大器等装置,各级放大器输出都置有深度的负反馈,不但能保证良好的温度特性而且减少了检波二极管的非线性特征,使指示器具有较好的精度。
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