專(zhuān)利名稱(chēng)：溶液電導(dǎo)率的測(cè)量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及溶液電導(dǎo)率或電阻率的測(cè)量方法，尤其涉及能完全消除電極極化以及
電極極間、電極引線的分布電容對(duì)溶液電導(dǎo)率或電阻率測(cè)量影響的測(cè)量方法，是精確的電 導(dǎo)率或電阻率測(cè)量方法。 溶液電導(dǎo)率的基本測(cè)量方法是測(cè)量施加在置入溶液的電極的兩端上的電壓U和 流過(guò)電極的電流I，計(jì)算電極之間的電阻R = U/I，用G = K/R計(jì)算溶液的電導(dǎo)率，其中K為 電極常數(shù)。但置入溶液內(nèi)的電極在通電后會(huì)產(chǎn)生極化，使測(cè)得的電壓U實(shí)質(zhì)上不是溶液本 身兩端的電壓，而是施加在溶液電阻串聯(lián)電極極化等效電容兩個(gè)虛擬電子器件上的電壓， 因此公式R二U/I存在理論誤差；為了減小電極極化對(duì)測(cè)量準(zhǔn)確度的影響，基本方法是在電 極上施加正負(fù)極性對(duì)稱(chēng)的交流電，但是在交流激勵(lì)信號(hào)作用下，測(cè)得的電流I并不是單純 流過(guò)溶液的電流，而是流過(guò)溶液電阻支路并聯(lián)電極極間電容與電極引線電容之和支路的合 流，因此使用交流激勵(lì)方法在減小電極極化影響的同時(shí)卻引入了電極極間電容與電極引線 電容之和對(duì)測(cè)量的影響。 中國(guó)專(zhuān)利號(hào)為ZL02111820. 5的專(zhuān)利介紹了一種利用有功進(jìn)行測(cè)量的方法，測(cè)量 電極兩端的電壓和流經(jīng)電極的電流，利用公式
G = C / I2dt/ / UXIdt 求得溶液電導(dǎo)率，該方法所提出的數(shù)學(xué)模型可以消除電極極化影響，但不能消除 電極極間電容和引線電容對(duì)測(cè)量的影響，因?yàn)閺碾娐分苯訙y(cè)得的電流I是流過(guò)溶液支路的 電流與流過(guò)極間電容和引線電容支路的電流之和，不是流過(guò)溶液的支路電流，因此，該專(zhuān)利 所提出的數(shù)學(xué)計(jì)算模型只適合于忽略極間電容和引線電容影響的高電導(dǎo)率測(cè)量場(chǎng)合，而不 適合于低電導(dǎo)率如接近純水的溶液電導(dǎo)率測(cè)量場(chǎng)合。 中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枮镃N200410066147. 7的文件公布了一種測(cè)量方法，用兩個(gè)頻率 的正弦信號(hào)對(duì)電極進(jìn)行激勵(lì)，分別求得二個(gè)阻抗模I Za |和| Zb | ，以及r = | Za | / | Zb | ，然后 利用下式 求得溶液的電導(dǎo)率，式中K為電極常數(shù)。該方法提出的數(shù)學(xué)計(jì)算式是基于忽略電 極極化影響的電導(dǎo)池模型導(dǎo)出的，只適用于低電導(dǎo)率的測(cè)量場(chǎng)合；對(duì)于高電導(dǎo)率溶液，溶液 電阻較小，電極極化的等效電容影響相對(duì)較強(qiáng)，這種場(chǎng)合下該方法的測(cè)量誤差較大。
中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枮镃N 200610024967. 9的文件公布了一種測(cè)量方法，在激勵(lì)信號(hào) 的半周期內(nèi)間隔1/4個(gè)周期的二時(shí)間點(diǎn)上測(cè)量溶液電阻或電導(dǎo)，當(dāng)測(cè)量值相差不超過(guò)設(shè)定 的界限時(shí)，則認(rèn)為測(cè)量值有效，當(dāng)超過(guò)設(shè)定界限時(shí)則報(bào)警提醒更換更大電極常數(shù)的電極；該 方法的本質(zhì)是采用適當(dāng)電極常數(shù)的電極，使電極間溶液的電阻變大、電極極化因素影響相 對(duì)變??；該方法的缺點(diǎn)是，增加電極常數(shù)在降低電極極化影響程度的同時(shí)，也使電導(dǎo)池的阻
背景技術(shù)：
抗變大，流過(guò)的電流變小，使得電流測(cè)量的信躁比變差，同時(shí)也使電極的極間電容和引線電
容的影響增強(qiáng)而影響測(cè)量精度，說(shuō)明書(shū)中的波形圖沒(méi)有考慮電極的極間電容和引線電容在
施加方波激勵(lì)信號(hào)時(shí)會(huì)使運(yùn)放出現(xiàn)短暫飽和狀態(tài)而導(dǎo)致的測(cè)量信號(hào)不正確現(xiàn)象。 文件DE4233110A1公布的最優(yōu)激勵(lì)頻率方法，用兩個(gè)相鄰的頻率進(jìn)行測(cè)量，如果
二次結(jié)果相差很小，則認(rèn)為所用頻率是合適的，否則改變頻率，重新測(cè)量，直到找到最優(yōu)頻
率，并且得到誤差估計(jì)。該測(cè)量方法在理論上存在誤差，但通過(guò)找到最優(yōu)頻率可以控制誤差
范圍。其缺點(diǎn)是為了減小誤差，找到最優(yōu)頻率有時(shí)會(huì)需要較長(zhǎng)的測(cè)量時(shí)間，測(cè)試電路要求有
較寬范圍頻率的激勵(lì)信號(hào)也使實(shí)現(xiàn)方案變得復(fù)雜。 文件US6369579B1公布了一種方法，介紹了電極極化的模型，據(jù)此模型，發(fā)明了一 種至少用兩個(gè)頻率來(lái)激勵(lì)電極并求出電極之間的電阻值R和溶液電導(dǎo)率的方法。該方法建
立了一個(gè)較復(fù)雜的電極模型，利用復(fù)阻抗計(jì)算來(lái)求解。其建立的電極模型包含了一個(gè)表示 電極極化程度的相當(dāng)于極化電容的元件，求解計(jì)算是建立在元件參數(shù)與激勵(lì)頻率無(wú)關(guān)的假 設(shè)基礎(chǔ)之上的，但是實(shí)際上極化電容的大小是與激勵(lì)頻率有關(guān)的。該方法只適合于在兩種 以上的頻率激勵(lì)電極時(shí)所引起的表示極化程度的參數(shù)很接近的情形。 中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枮镃N 200610030555. 6的文件公布了一種測(cè)量方法，包括兩種實(shí) 施方案。第一種方案是雙頻法，采用兩種不同頻率的交流方波電流分別對(duì)電極進(jìn)行激勵(lì)，對(duì) 電極的響應(yīng)電壓波形進(jìn)行同步檢波，求出平均電壓值，除以激勵(lì)電流的幅值，求得視在電阻 值，以二次測(cè)得的視在電阻值、兩個(gè)激勵(lì)頻率之比作為輸入按一定公式計(jì)算溶液電阻。該實(shí) 施方案的數(shù)學(xué)模型是建立在兩次不同頻率激勵(lì)電流作用下電極極化電容是相同的假設(shè)基 礎(chǔ)之上，這種假設(shè)在理論上是不準(zhǔn)確的。第二種方案是單頻三電壓法，測(cè)量半周期內(nèi)三個(gè)不 同時(shí)刻的電壓或三個(gè)時(shí)間段的平均電壓，代入已知電極響應(yīng)波形函數(shù)建立聯(lián)立方程，解聯(lián) 立方程得溶液電阻值。這個(gè)文件所公布的測(cè)量方法采用交流方波電流進(jìn)行激勵(lì)，當(dāng)溶液電 導(dǎo)率很低即溶液電阻很大時(shí)，同步電壓檢測(cè)單元對(duì)激勵(lì)電流的分流作用相對(duì)變大，因此對(duì) 于低電導(dǎo)率測(cè)量，相對(duì)誤差將變大。對(duì)于寬范圍的電導(dǎo)率測(cè)量，用于激勵(lì)電極的穩(wěn)定交流方 波電流需要寬范圍分級(jí)，在實(shí)現(xiàn)上不方便，三個(gè)不同時(shí)刻的電壓測(cè)量很容易被干擾導(dǎo)致不 準(zhǔn)確，分段式的平均電壓測(cè)算不便于使用專(zhuān)用電參數(shù)測(cè)量芯片，因此在精度上較難提高。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種可以消除電極極化以及電極極間電容、電極引線電容對(duì) 測(cè)量的不利影響，獲得準(zhǔn)確的溶液電導(dǎo)率或電阻率的測(cè)量方法。 實(shí)現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案是將電極置入被測(cè)溶液中，采用電壓幅值穩(wěn)定、角頻率 固定為o的單一頻率正弦信號(hào)對(duì)電極進(jìn)行激勵(lì)，對(duì)激勵(lì)電壓信號(hào)和電極響應(yīng)的電流信號(hào) 同時(shí)進(jìn)行雙通道高速A/D變換，計(jì)算電壓有效值U、電流有效值I 、有功功率P、視在電阻值m
=U/I、功率因數(shù)cos e = p/(ui)、功率因數(shù)角e的正切絕對(duì)值"=Vl- cos2 e/cos^ ，利用
下式獲得所需測(cè)定的溶液的電阻值Rx。
D _ 2(mft>Q )w + (1 +附WO 2+ "2/ix二附Y(jié)-^—7-—^—
(1 + m2<y2(7/ 2 f + (1 — m26>2Q 2 J "2 再利用公式G = K/Rx獲得待測(cè)溶液的電導(dǎo)率，K為電極常數(shù)c
利用下式確定電極極化等效電容對(duì)頻率為的激勵(lì)信號(hào)的容抗，用作衡量電極 極化程度的量化指標(biāo)。
附- 上述技術(shù)方案中，雙通道高速A/D變換器可以是通用的雙通道高速A/D變換器，或 者是具有電壓輸入通道和電流輸入通道的專(zhuān)用電參數(shù)測(cè)量芯片，采用后者可以減少主控芯 片的運(yùn)算工作量；如果采用通用的雙通道高速A/D變換器，則應(yīng)同時(shí)對(duì)激勵(lì)電壓和響應(yīng)電 流進(jìn)行高速等間隔取樣，計(jì)算U、 I、P的方法是對(duì)整數(shù)個(gè)信號(hào)周期內(nèi)的取樣值按標(biāo)準(zhǔn)的積分 定義公式進(jìn)行，公式如下
f/j+〖^ ,/—^IV^ ,尸—會(huì)〖(w加， 式中u、i分別表示電壓和電流的瞬時(shí)取樣值，T表示信號(hào)周期或整數(shù)個(gè)信號(hào)周期； 如果采用具有電壓輸入通道和電流輸入通道的專(zhuān)用電參數(shù)測(cè)量芯片作為A/D，那么只要按 照專(zhuān)用電參數(shù)測(cè)量芯片使用說(shuō)明啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換和讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果即可。 可以用m、n的表達(dá)式直接代入上述技術(shù)方案中的溶液電阻值Rx的計(jì)算公式，而得 到等效的其它變換表達(dá)式。 本發(fā)明的原理是 附圖1為電導(dǎo)池的模型，Rx表示電極之間被測(cè)溶液的電阻，Cx為電極極化的等效 電容，其大小與電極的材料和幾何形狀、被測(cè)溶液的物理化學(xué)性質(zhì)有關(guān)，還與激勵(lì)信號(hào)頻率 有關(guān)，Cp為電極極間以及電極引線分布電容之和，U為電導(dǎo)池的電極兩端施加的正弦交流 激勵(lì)電壓的有效值，I為流過(guò)電導(dǎo)池的電流有效值。顯然電導(dǎo)池構(gòu)成一個(gè)由電阻Rx串聯(lián)電 容Cx后再并聯(lián)電容Cp的復(fù)阻抗。電導(dǎo)池的復(fù)阻抗表達(dá)式如下 X
〃-
1
1
1
1
1
+ -
1
1
+
1 復(fù)阻抗X的模為
i x2 +
1 111=-
廣
1
+
1 復(fù)數(shù)Wx +
"T^T的輻角的正切值為tanp二——^~
復(fù)阻抗X的分子部分即復(fù)數(shù)
1
1
的輻角a的正切值為
tan a = tan(p - 90。) = 一 cot p = i X(wCx
5
復(fù)阻抗X的分母部分即復(fù)數(shù)& +
1
1
tan 〃 = 一
1
+
1
Cx + Q
的輻角P的正切值為
設(shè)電導(dǎo)池復(fù)阻抗x的輻角為e :則e
, 、tan a — tan -
tan 6> = tan(a — ") =-^
1 + tan a. tan ;0
P，其正切值為
Cx + Q
1 一 7 x(yCx'
1
1
Cx + Q 1
Oc + Q 上式最末一個(gè)等號(hào)后的負(fù)號(hào)表示電導(dǎo)池呈現(xiàn)容性，流過(guò)電導(dǎo)池的電流相位超前施
加的激勵(lì)電壓，e為介于0 -90°之間的負(fù)數(shù)。 根據(jù)電路理論，復(fù)阻抗X的模|X|等于施加在復(fù)阻抗兩端的電壓有效值除于流過(guò) 復(fù)阻抗的電流有效值即U/I，設(shè)U/I二m;復(fù)阻抗的輻角e等于復(fù)阻抗兩端電壓與流過(guò)復(fù)阻
抗的電流的相位差，也即等于復(fù)阻抗的功率因數(shù)角，設(shè)電導(dǎo)池消耗的有功功率為P，那么功 率因數(shù)為cos9 = p/(ui)，設(shè)n =-tan e =-sin e/cos e ， sin e為負(fù)數(shù)；據(jù)此可以列出
下面兩式
1 1
1
=附
1
1
-+ -
整理后得
72"2C]p2 — l)/ ^2 +(/w2o)2C^2 — 1)^~~^"^ + 2附2^C^^~ +附2 二 0
^Q i x2 — w76: + -H--= 0
解上兩式關(guān)于未知數(shù)Rx和1/(coCx)的二元二次聯(lián)立方程得 ^ — 2(附6jQ )w + (1 +附WO 2 )Vl + w2 (1 + m2^2C^2 )2 + (1 —附26)2(^/ 2 丫 /72
(1 + m2w2Gp2 )2 + (1 一 /w2w2C^2 )2 2
1/(coCx)反映電極極化等效電容對(duì)頻率為co的激勵(lì)信號(hào)的容抗，可以用作衡:
電極極化程度的量化指標(biāo)，為相關(guān)科研生產(chǎn)用作表示極化程度的參數(shù)，l/(coCx)的值越大 表示極化程度越嚴(yán)重，反之，1/ (co Cx)的值越小表示極化程度越輕微。
本發(fā)明的溶液電導(dǎo)率測(cè)量方法相比已有的測(cè)量方法具有如下有益效果激勵(lì)信號(hào)
6簡(jiǎn)單，采用單一的正弦交流電壓進(jìn)行激勵(lì)，對(duì)激勵(lì)信號(hào)頻率大小沒(méi)有特別要求，可以在較寬 范圍內(nèi)任意選擇；在電極存在極化以及電極之間的分布電容較大時(shí)均可準(zhǔn)確測(cè)量溶液的電 導(dǎo)率；可以測(cè)量電極極化的等效電容值或等效容抗值，為衡量電極極化程度提供定量化參 數(shù)；本發(fā)明的技術(shù)方案可以充分利用專(zhuān)用電參數(shù)測(cè)量芯片在電流、電壓、功率方面的測(cè)算優(yōu) 勢(shì)，為實(shí)現(xiàn)電導(dǎo)率的精確測(cè)量確定應(yīng)用電子線路設(shè)計(jì)方案奠定基礎(chǔ)。
附圖1是電導(dǎo)池的等效物理模型。 圖中，Rx表示電極之間被測(cè)溶液的電阻，Cx為電極極化的等效電容，Cp為電極極 間以及電極引線分布電容之和，U為電導(dǎo)池的電極兩端施加的正弦交流激勵(lì)電壓的有效值， I為流過(guò)電導(dǎo)池的電流有效值。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖1對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案實(shí)施進(jìn)一步描述。
溶液電導(dǎo)率的測(cè)量方法，包含下列步驟 步驟1 :對(duì)選定的電導(dǎo)池電極(含連接電纜即電極引線)進(jìn)行定標(biāo)以確定電極的 分布電容Cp。將電極置于空氣中，這時(shí)附圖l中的Rx為無(wú)窮大，相當(dāng)于溶液支路斷路，只有 分布電容Cp支路可以導(dǎo)通，在電極兩端施加幅度和頻率穩(wěn)定的正弦交流激勵(lì)電壓，定標(biāo)用 的激勵(lì)信號(hào)頻率可以選擇不同于步驟2正式測(cè)量時(shí)的激勵(lì)信號(hào)頻率，宜選用較大值，以減 小定標(biāo)時(shí)分布電容的容抗、增大定標(biāo)時(shí)流過(guò)電極的電流、增加定標(biāo)時(shí)電流測(cè)量的信躁比、提 高分布電容的定標(biāo)精度，設(shè)定標(biāo)時(shí)的激勵(lì)信號(hào)頻率為Q ，測(cè)得的激勵(lì)電壓信號(hào)和響應(yīng)電流 信號(hào)的有效值分別為U禾P I，根據(jù)電路理論有U/I = 1/ ( Q Cp)，所以Cp = 1/ ( Q U)。需要說(shuō) 明的是，當(dāng)電極和連接電纜以及測(cè)量系統(tǒng)選定后，分布電容也隨之確定，因此步驟l是一次 性的， 一般由生產(chǎn)廠家在產(chǎn)品出廠前完成。 步驟2 :正式測(cè)量溶液的電導(dǎo)率。將電極置入被測(cè)溶液中，采用電壓幅值穩(wěn)定、角 頻率固定為o的單一頻率正弦信號(hào)對(duì)電極進(jìn)行激勵(lì)，對(duì)激勵(lì)電壓信號(hào)和電極響應(yīng)的電流 信號(hào)同時(shí)進(jìn)行雙通道高速A/D變換，計(jì)算電壓有效值U、電流有效值I 、有功功率P，用電壓有 效值U除于電流有效值I得視在電阻m = U/I，計(jì)算功率因數(shù)cos e = P/(UI)，計(jì)算功率因
數(shù)角9的正切絕對(duì)值"=-sin P/cos ^ = Vl - cos2 e/cos S ，利用下式獲得所需測(cè)定的溶液的 電阻值Rx，
W 一 2(wfi)Q )" + (1 + w2a>2Q)2)/l + w2
再利用公式G = K/Rx獲得待測(cè)溶液的電導(dǎo)率，K為電極常數(shù)。 利用下式計(jì)算電極極化等效電容對(duì)激勵(lì)信號(hào)的容抗，以衡量電極極化程度。 上述步驟1和步驟2中的電壓有效值U、電流有效值1、有功功率P的測(cè)量計(jì)算方 法取決于所選用的雙通道高速A/D變換器的類(lèi)型，這里提供兩種實(shí)施例
實(shí)施例1 AD變換器采用通用的雙通道高速A/D變換器，同時(shí)對(duì)激勵(lì)電壓和響應(yīng)電流進(jìn)行高 速等間隔取樣，計(jì)算U、 I、 P的方法為對(duì)整數(shù)個(gè)信號(hào)周期內(nèi)的取樣值按標(biāo)準(zhǔn)的積分定義公式 進(jìn)行，公式如下 式中u、i分別表示電壓和電流的瞬時(shí)取樣值，T表示信號(hào)周期或整數(shù)個(gè)信號(hào)周期。
實(shí)施例2 AD變換器采用具有電壓輸入通道和電流輸入通道的專(zhuān)用電參數(shù)測(cè)量芯片作為A/ D， U、 I、P的計(jì)算由專(zhuān)用電參數(shù)測(cè)量芯片完成，只要按照芯片使用說(shuō)明啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換和讀取 轉(zhuǎn)換結(jié)果即可。本實(shí)施例可以減少主控芯片的運(yùn)算工作量，還可以充分利用專(zhuān)用芯片在測(cè) 量運(yùn)算方面的重復(fù)性好、抗干擾能力強(qiáng)、計(jì)算精度高等優(yōu)勢(shì)。 以上實(shí)施方式所用的術(shù)語(yǔ)，符號(hào)，公式和例子不對(duì)本發(fā)明的應(yīng)用構(gòu)成限制，只是為 了便于說(shuō)明。本領(lǐng)域技術(shù)人員可依據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式作出一些替換，比如用m、 n的表達(dá) 式代入到Rx表達(dá)式就可得出等效的其它替換表達(dá)式，又如利用電能計(jì)量專(zhuān)用芯片測(cè)出有 功電能，再算出有功功率P以替換本發(fā)明的有功功率測(cè)量方法。然而這些依據(jù)本發(fā)明實(shí)施 方式所作的種種等效替換及修改，屬于本發(fā)明的發(fā)明思想及由權(quán)利要求所界定的專(zhuān)利范圍 內(nèi)。
權(quán)利要求
一種溶液電導(dǎo)率的測(cè)量方法，其特征在于采用電壓幅值穩(wěn)定、角頻率固定為ω的單一頻率正弦信號(hào)對(duì)電極進(jìn)行激勵(lì)，對(duì)激勵(lì)電壓信號(hào)和電極響應(yīng)的電流信號(hào)同時(shí)進(jìn)行雙通道高速A/D變換，計(jì)算電壓有效值U、電流有效值I、有功功率P、視在電阻m、功率因數(shù)cosθ、功率因數(shù)角θ的正切絕對(duì)值n，利用下式獲得所需測(cè)定的溶液的電阻值Rx，再結(jié)合電極常數(shù)獲得待測(cè)溶液的電導(dǎo)率， <mrow><msub> <mi>R</mi> <mi>x</mi></msub><mo>=</mo><mi>m</mi><mfrac> <mrow><mn>2</mn><mrow> <mo>(</mo> <mi>mωCp</mi> <mo>)</mo></mrow><mi>n</mi><mo>+</mo><mrow> <mo>(</mo> <mn>1</mn> <mo>+</mo> <msup><mi>m</mi><mn>2</mn> </msup> <msup><mi>ω</mi><mn>2</mn> </msup> <mi>C</mi> <msup><mi>p</mi><mn>2</mn> </msup> <mo>)</mo></mrow><msqrt> <mn>1</mn> <mo>+</mo> <msup><mi>n</mi><mn>2</mn> </msup></msqrt> </mrow> <mrow><msup> <mrow><mo>(</mo><mn>1</mn><mo>+</mo><msup> <mi>m</mi> <mn>2</mn></msup><msup> <mi>ω</mi> <mn>2</mn></msup><mi>C</mi><msup> <mi>p</mi> <mn>2</mn></msup><mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn></msup><mo>+</mo><msup> <mrow><mo>(</mo><mn>1</mn><mo>-</mo><msup> <mi>m</mi> <mn>2</mn></msup><msup> <mi>ω</mi> <mn>2</mn></msup><mi>C</mi><msup> <mi>p</mi> <mn>2</mn></msup><mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn></msup><msup> <mi>n</mi> <mn>2</mn></msup> </mrow></mfrac> </mrow>式中Cp表示電極極間電容與電極引線分布電容之和。
2. 如權(quán)利要求1所述的溶液電導(dǎo)率的測(cè)量方法，其特征在于所述雙通道高速A/D變 換采用通用的雙通道A/D轉(zhuǎn)換器對(duì)激勵(lì)電壓和響應(yīng)電流同時(shí)進(jìn)行高速等間隔取樣，與此對(duì) 應(yīng)的所述的電壓有效值U、電流有效值1、有功功率P的計(jì)算采用對(duì)整數(shù)個(gè)信號(hào)周期內(nèi)的取 樣值按標(biāo)準(zhǔn)的積分定義公式進(jìn)行。
3. 如權(quán)利要求l所述的溶液電導(dǎo)率的測(cè)量方法，其特征在于所述雙通道高速A/D變 換采用具有電壓輸入通道和電流輸入通道的專(zhuān)用電參數(shù)測(cè)量芯片，與此對(duì)應(yīng)的所述的電壓 有效值U、電流有效值1、有功功率P的計(jì)算，只需按照專(zhuān)用電參數(shù)測(cè)量芯片使用說(shuō)明啟動(dòng)A/ D轉(zhuǎn)換和讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果即可。
4. 如權(quán)利要求l所述的溶液電導(dǎo)率的測(cè)量方法，其特征在于視在電阻m的計(jì)算公式m =U/I ;功率因數(shù)cos e的計(jì)算公式cose =P/(UI);功率因數(shù)角9的正切絕對(duì)值n的計(jì) 算公式
5.如權(quán)利要求1所述的溶液電導(dǎo)率的測(cè)量方法，其特征在于利用下式獲得電極極化的等效電容Cx對(duì)激勵(lì)信號(hào)的容抗，
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種溶液電導(dǎo)率的測(cè)量方法，包括如下步驟采用電壓幅值穩(wěn)定，頻率固定的正弦信號(hào)對(duì)電極進(jìn)行激勵(lì)；對(duì)激勵(lì)電壓信號(hào)和電極響應(yīng)的電流信號(hào)同時(shí)進(jìn)行雙通道高速A/D變換；計(jì)算電壓有效值U、電流有效值I、有功功率P；用電壓有效值U除于電流有效值I得到視在電阻m，計(jì)算功率因數(shù)cosθ，功率因數(shù)角θ的正切絕對(duì)值n，利用下式計(jì)算電極之間的電阻值Rx，式中ω為激勵(lì)信號(hào)的角頻率，Cp表示電極極間以及電極引線的分布電容之和；利用公式G＝K/Rx求取電導(dǎo)率，K為電極常數(shù)。本發(fā)明在理論上完全消除了電極極化和電極極間、電極引線分布電容對(duì)溶液電導(dǎo)率測(cè)量的不利影響，能準(zhǔn)確測(cè)量溶液的電導(dǎo)率。
文檔編號(hào)G01N27/06GK101726518SQ20091011304
公開(kāi)日2010年6月9日 申請(qǐng)日期2009年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月24日
發(fā)明者廖曉東, 洪親, 蔡堅(jiān)勇 申請(qǐng)人:福建師范大學(xué)