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专利名称：三角波激励的闭式解耦阻容网络的溶液电导率测量方法
技术领域：
本发明涉及溶液电导率或电阻率的测量方法，尤其涉及采用三角波为激励信号并能完全消除电极的双电层电容以及电极分布电容对溶液电导率或电阻率测量影响的测量方法。
背景技术：
溶液电导率的基本测量方法是测量施加在置入溶液的电极的两端上的电压Ud和流过电极的电流I，计算电极之间的电阻R=UD/I，用G=K/R计算溶液的电导率，其中K为电极常数。但置入溶液内的电极在通电后会产生极化，使测得的电压Ud实质上不是溶液本身两端的电压，而是施加在溶液电阻和涉及溶液/金属电极界面过程的双电层电容(以下简称电极的双电层电容)这两个串联的虚拟电子器件上的电压，因此公式R=UD/I存在理论误差；为了减小电极极化对测量准确度的影响，基本方法是在电极上施加正负极性对称的交流电，但是在交流激励信号作用下，测得的电流I并不是单纯流过溶液的电流，而是流过溶液电阻支路并联电极分布电容(包含电极极间电容、电极引线电容)支路的总电流，因此使用交流激励方法在减小电极极化影响的同时却引入了电极分布电容对测量的影响。中国专利号为ZL02111820. 5的专利介绍了一种利用有功进行测量的方法，测量电极两端的电压和流经电极的电流，利用公式G = C*/ I2dt/ / UXIdt求得溶液电导率，该方法所提出的数学模型可以消除电极的双电层电容影响，但不能消除电极分布电容对测量的影响，因为从电路直接测得的电流I是流过溶液支路的电流与流过电极分布电容电容支路的电流之和，不是流过溶液的支路电流，因此，该专利所提出的数学计算模型只适合于忽略电极分布电容影响的高电导率测量场合，而不适合于低电导率如接近纯水的溶液电导率测量场合。中国专利申请号为CN200410066147. 7的文件公布了一种测量方法，用两个频率的正弦信号对电极进行激励，分别求得二个阻抗模I Za I和I Zb I，以及r= I Za | / | Zb |，然后利用下式
权利要求
1.三角波激励的闭式解耦阻容网络的溶液电导率测量方法，其特征在于采用电压幅值为U、周期为2T的交流对称三角波信号对电极进行激励，在三角波的上波段或者在下波段的3个四等分分割点时刻t2、t3对电极响应的电流信号进行取样，设这三个电流取样值分别为h、i2和i3，利用下式获得所需测定的溶液的电阻值Rx
2.如权利要求I所述的三角波激励的闭式解耦阻容网络的溶液电导率测量方法，其特征在于所述的交流对称三角波是指三角波的波峰与波谷的极性相反、幅度相等，上波段与下波段的斜率绝对值相等。
全文摘要
本发明公开一种三角波激励的闭式解耦阻容网络的溶液电导率测量方法采用幅值为U、周期固定的交流对称三角波电压信号对电极激励，在三角波的上波段或者在下波段的3个四等分时刻对电极响应的电流信号i1、i2和i3进行取样，利用下式计算溶液的电阻值Rx，再用G=K/Rx获得电导率，K为电极常数。本方案可以完全消除分布电容和电极极化电容对测量的影响，对激励信号频率大小没有特别要求，可以在较宽范围内任意选择，可满足低电导率和高电导率的测量需求。
文档编号G01N27/06GK102830141SQ20121030430
公开日2012年12月19日 申请日期2012年8月24日 优先权日2012年8月24日
发明者廖晓东, 郑华, 吴庆祥 申请人:福建师范大学