JPH0718903B2 - 電気伝導度測定装置 - Google Patents
電気伝導度測定装置Info
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- JPH0718903B2 JPH0718903B2 JP63331790A JP33179088A JPH0718903B2 JP H0718903 B2 JPH0718903 B2 JP H0718903B2 JP 63331790 A JP63331790 A JP 63331790A JP 33179088 A JP33179088 A JP 33179088A JP H0718903 B2 JPH0718903 B2 JP H0718903B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、液体の電気伝導度測定装置に係り、特に、交
流電圧印加方式に好適な位相補正回路を備えた電気伝導
度測定装置に関する。
流電圧印加方式に好適な位相補正回路を備えた電気伝導
度測定装置に関する。
従来、大きな電気伝導度を有する電解液の微小な電気伝
導度変化を測定するには、電解液を入れた測定セルに印
加した電圧と同じ電圧を反転して、抵抗器に印加し、こ
の抵抗器からの出力電流と測定セルからの出力電流とを
加算するようにしている。
導度変化を測定するには、電解液を入れた測定セルに印
加した電圧と同じ電圧を反転して、抵抗器に印加し、こ
の抵抗器からの出力電流と測定セルからの出力電流とを
加算するようにしている。
そして、前記従来技術においては、電気伝導度の微小な
変化前に、前記抵抗器の抵抗値を変えて、加算器の出力
を零にし、その後の加算器出力の変化分が電気伝導度の
変化分に比例するようにしている。
変化前に、前記抵抗器の抵抗値を変えて、加算器の出力
を零にし、その後の加算器出力の変化分が電気伝導度の
変化分に比例するようにしている。
なお、この種技術に関する先行技術は、たとえば「電伝
導度検出器」と題する特開昭62−167456号公報に記載さ
れている。
導度検出器」と題する特開昭62−167456号公報に記載さ
れている。
電伝導度測定装置に関する従来技術は以上のごときであ
るが、従来一般には、測定セルの周辺に生ずる分極作用
による静容量についての配慮に欠ける憾みがあり、測定
セルの周辺に生ずる分極作用による静電容量があると、
前記測定セルは、純抵抗としてではなく、抵抗とコンデ
ンサとの複合回路として扱わなければならず、その結
果、測定セルに印加する電圧と測定セルを流れる電流と
の間に位相差が生じ、またバツクグランド補正用の抵抗
器を流れる電流と測定セルを流れる電流との間にも位相
差が生じ、バツクグランド補正用の抵抗値を変えても、
補正回路出力を零にすることはできない。
るが、従来一般には、測定セルの周辺に生ずる分極作用
による静容量についての配慮に欠ける憾みがあり、測定
セルの周辺に生ずる分極作用による静電容量があると、
前記測定セルは、純抵抗としてではなく、抵抗とコンデ
ンサとの複合回路として扱わなければならず、その結
果、測定セルに印加する電圧と測定セルを流れる電流と
の間に位相差が生じ、またバツクグランド補正用の抵抗
器を流れる電流と測定セルを流れる電流との間にも位相
差が生じ、バツクグランド補正用の抵抗値を変えても、
補正回路出力を零にすることはできない。
ところで、測定セルに印加する交流電圧の位相に合わせ
て同期整流をおこなうなどの整流手段を用いることによ
り、前記補正回路出力を見かけ上零にすることはでき
る。なお、ここで得られるバランス点は、同位相の正弦
波を減算することで振幅も零になつた場合と異なり、異
なつた位相の正弦波を加算することにより同期整流の位
相と （90゜）異なつた正弦波が合成されて、直流成分が零と
なつたときである。したがつて、交流信号としては大き
な信号が残り、高感度分析をおこなうためにゲインを上
げると、演算回路が飽和し易くなるという問題がある。
また、前記した従来技術においては、大きな信号を同期
整流するため、位相の変動がノイズとして出力され、高
いS/N比を得ることができない。
て同期整流をおこなうなどの整流手段を用いることによ
り、前記補正回路出力を見かけ上零にすることはでき
る。なお、ここで得られるバランス点は、同位相の正弦
波を減算することで振幅も零になつた場合と異なり、異
なつた位相の正弦波を加算することにより同期整流の位
相と （90゜）異なつた正弦波が合成されて、直流成分が零と
なつたときである。したがつて、交流信号としては大き
な信号が残り、高感度分析をおこなうためにゲインを上
げると、演算回路が飽和し易くなるという問題がある。
また、前記した従来技術においては、大きな信号を同期
整流するため、位相の変動がノイズとして出力され、高
いS/N比を得ることができない。
本発明の目的は、各種電解液の電気伝導度測定に際し、
位相を合わせた完全なバツクグランド補正をおこない、
高感度分析をおこなうためにゲインを上げても、演算回
路を飽和させることがなく、したがつて大きな電気伝導
度を有する電解液の微小な電気伝導度変化を測定するこ
とができ、これに加えて、常時、交流成分，直流成分を
零に近い領域で使用することにより、同期整流の位相ず
れがノイズにならない、高いS/N比を得ることのできる
電気伝導度測定装置を提供することにある。
位相を合わせた完全なバツクグランド補正をおこない、
高感度分析をおこなうためにゲインを上げても、演算回
路を飽和させることがなく、したがつて大きな電気伝導
度を有する電解液の微小な電気伝導度変化を測定するこ
とができ、これに加えて、常時、交流成分，直流成分を
零に近い領域で使用することにより、同期整流の位相ず
れがノイズにならない、高いS/N比を得ることのできる
電気伝導度測定装置を提供することにある。
前記目的は、液体の中に複数の電極を配置し、これら複
数電極間に交流電圧を印加して、前記電極間に流れる電
流を測定することにより、前記電極間の液体の電気伝導
度を測定する電気伝導度測定装置において、信号電流の
大きさと位相とを可変とする調整手段を備えた基準交流
電源を有し、前記電極からの電流に、前記基準交流電源
からの電流を加算して、バツクグランドの伝導度を補正
するよう構成することによつて達成される。
数電極間に交流電圧を印加して、前記電極間に流れる電
流を測定することにより、前記電極間の液体の電気伝導
度を測定する電気伝導度測定装置において、信号電流の
大きさと位相とを可変とする調整手段を備えた基準交流
電源を有し、前記電極からの電流に、前記基準交流電源
からの電流を加算して、バツクグランドの伝導度を補正
するよう構成することによつて達成される。
すなわち、ベクトル合成の原理から、同一周波数の信号
を加算して、その加算する信号の大きさと位相とを変え
ることにより、任意の位相を作ることができる。
を加算して、その加算する信号の大きさと位相とを変え
ることにより、任意の位相を作ることができる。
しかして、本発明は、前記ベクトル合成の原理を利用し
たものであつて、測定セルに印加する交流電圧から、セ
ルに流れる交流電流と位相がπ（180゜）異なりかつ、
大きさが等しい電流を合成し、セルからの電流に加算す
ることにより、直流的にも交流的にも信号を零にするこ
とができる。また、この状態では、信号が小さいため、
ゲインを大きくし、微小なセル電流、すなわちセル電流
に比例した電伝導度の微小な変化を測定することができ
る。さらに、前記バツクグランド補正をおこなった後の
信号は、交流的にも零であるため、同期流の位相変化
は、ノイズやドリフトの原因とはならない。
たものであつて、測定セルに印加する交流電圧から、セ
ルに流れる交流電流と位相がπ（180゜）異なりかつ、
大きさが等しい電流を合成し、セルからの電流に加算す
ることにより、直流的にも交流的にも信号を零にするこ
とができる。また、この状態では、信号が小さいため、
ゲインを大きくし、微小なセル電流、すなわちセル電流
に比例した電伝導度の微小な変化を測定することができ
る。さらに、前記バツクグランド補正をおこなった後の
信号は、交流的にも零であるため、同期流の位相変化
は、ノイズやドリフトの原因とはならない。
ここで、本発明の作用を詳述すると、測定セルに印加さ
れる電圧ＶＣ（ω）は、次のとおりである。
れる電圧ＶＣ（ω）は、次のとおりである。
ＶＣ（ω）＝Ｖｃsin ω t ただし、ＶＣ：セルに印加する電圧の最大値 ω：セルに印加する電圧の角速度 t:時間 セルに流れる電流ＩＣ（ω）は、 ＩＣ（ω）＝Ｋσ VＣsin（ωｔ＋θ） ただし、K:比例定数 σ：電気伝導度 θ：セルが有する静電容量により生ずる位相ずれ セルの電気伝導度がσから（σ＋Δσ）に変化すると、 ＩＣ（ω）′＝Ｋ（σ＋Δσ）sin（ωｔ＋θ） となり、セル電流の変化分が電気伝導度の変化分に比例
する。高感度で測定をおこなう場合、高いゲインで増幅
する必要があるが、一般に、σ≫Δσであるため、σ成
分のために演算回路が飽和してしまい、ゲインを高める
ことはできない。
する。高感度で測定をおこなう場合、高いゲインで増幅
する必要があるが、一般に、σ≫Δσであるため、σ成
分のために演算回路が飽和してしまい、ゲインを高める
ことはできない。
このため、σ成分の項を除去するための信号を作成し、
前記セル電流から減ずることで、Δσ成分の項だけにす
るバツクグランド補正が従来からおこなわれている。
前記セル電流から減ずることで、Δσ成分の項だけにす
るバツクグランド補正が従来からおこなわれている。
そして、従来においては、前記したσ成分の項を除去す
るための信号を、セルに印加する電圧ＶＣ（ω）より、
反転用増幅器と抵抗器とを用いて作つている。
るための信号を、セルに印加する電圧ＶＣ（ω）より、
反転用増幅器と抵抗器とを用いて作つている。
この方法では、電気伝導度がσのとき、 I0＝Ｋσ VＣsin（ωｔ＋θ）−Ｂ・ＶＣsinω t ＝Csin（ωｔ＋α） となる。
ただし、I0:補正後の出力 B:補正用電流の比例係数 ここで、Ｂの値を可変とし、Ｂ＝Ｋσ cos θとなるよ
うにすると、 となり、 となる。
うにすると、 となり、 となる。
この状態では、同期整流の位相に対して ずれるので、直流成分は零となり、バツクグランドの補
正をおこなうことができる。
正をおこなうことができる。
しかしながら、演算回路には、振幅がＶＣ・K σ sin
θの交流成分が残つている。
θの交流成分が残つている。
ただし、一般に、θは小さいので、補正の前に比較して
振幅を小さくすることはできる。
振幅を小さくすることはできる。
しかし、さらに高感度で測定をおこなう場合には問題と
なる。
なる。
そこで、本発明では、移相回路を用いてＶＣ（ω）と位
相の異なる信号を作成加算し、補正電流ＩＣを作る。
相の異なる信号を作成加算し、補正電流ＩＣを作る。
すなわち、 となり、a,bの値を変化させることにより、任意の信号
を作成することができる。
を作成することができる。
そこで、バツクグランドの補正電流を、セル電流と振幅
は同じで、位相がπ異なつたものにする。
は同じで、位相がπ異なつたものにする。
すなわち、 そして、この補正電流をセル電流に加算することで、交
流，直流成分共に零にすることができる。
流，直流成分共に零にすることができる。
〔実施例〕 以下、本発明を、図面にもとづいて説明すると、第１図
は本発明に係る電気伝導度測定装置の一実施例を示すブ
ロツク回路図である。
は本発明に係る電気伝導度測定装置の一実施例を示すブ
ロツク回路図である。
第１図において、１は測定セル、２は電解液、３は第１
電極、４は第２電極、５は第３電極、６は第４電極、７
は差動増幅器、８は印加電圧発生回路である。
電極、４は第２電極、５は第３電極、６は第４電極、７
は差動増幅器、８は印加電圧発生回路である。
13は補正電流発生回路で、補正電流発生回路13は、移相
器９と、混合比調器10と、加算器11と、バツクグランド
補正量調整器12とによつて構成されている。
器９と、混合比調器10と、加算器11と、バツクグランド
補正量調整器12とによつて構成されている。
14は電流加算器、15は電流電圧変換器、17は同期整流ゲ
ート信号発生回路、18は同期整流回路、19は出力信号を
示している。
ート信号発生回路、18は同期整流回路、19は出力信号を
示している。
すなわち、測定セル１は、電極３〜６を備え、この中を
電解液２が流れる。そして、第４電極６をアース電位と
し、第１電極３に交流電圧を印加する。
電解液２が流れる。そして、第４電極６をアース電位と
し、第１電極３に交流電圧を印加する。
印加電圧発生回路８は、差動増幅器７の信号により制御
され、セル１の第２電極４と第３電極５間の電位差の振
幅が一定となるよう動作している。したがつて、差動増
幅器７の出力も常に一定振幅の電圧、すなわち第2,第３
電極4,5間の電位差に相当する交流電圧が出ている。
され、セル１の第２電極４と第３電極５間の電位差の振
幅が一定となるよう動作している。したがつて、差動増
幅器７の出力も常に一定振幅の電圧、すなわち第2,第３
電極4,5間の電位差に相当する交流電圧が出ている。
セル１から流れる電流は、電流電圧変換回路15により電
圧に変換され、同期整流回路18により直流に変換され、
出力19となる。
圧に変換され、同期整流回路18により直流に変換され、
出力19となる。
そして、以上のことから、次のような式が成立する。
ＩＣ＝σ23・ＶC23 σ23＝ＩＣ/VC23 ＶC25は一定であることから、 σ23∝ＩＣ ただし、ＩＣ：セルの電流 σ23:第２電極４と第３電極５間の電気伝導度 ＶC23：第２電極４と第３電極５間の電位差 となり、セル１の電流を測定することで、電解液２の電
伝導度を測定することができる。
伝導度を測定することができる。
そして、微小な電気伝導度の変化を高感度で測定する場
合、測定回路のゲインを高める必要がある。
合、測定回路のゲインを高める必要がある。
しかし、バツクグランドとして変化の生ずる前の電気伝
導度が大きい場合、セル電流が大きく、単にゲインを高
めたのでは、測定回路が飽和してしまう。
導度が大きい場合、セル電流が大きく、単にゲインを高
めたのでは、測定回路が飽和してしまう。
このため、従来においては、第２図に示すうに、セル１
に加える電圧と同じ大きさの電圧を反転増幅器16で反転
して抵抗器12に加え、抵抗器12からの電流をセル電流に
加算する。そして、このとき、抵抗器12の電気伝導度が
セル１の電気伝導度に等しくなると、電流加算器14の出
力は零となり、ゲインを高めても以後の回路は飽和する
ことがなくなり、この調整をバツクグランド補正を称し
ている。
に加える電圧と同じ大きさの電圧を反転増幅器16で反転
して抵抗器12に加え、抵抗器12からの電流をセル電流に
加算する。そして、このとき、抵抗器12の電気伝導度が
セル１の電気伝導度に等しくなると、電流加算器14の出
力は零となり、ゲインを高めても以後の回路は飽和する
ことがなくなり、この調整をバツクグランド補正を称し
ている。
ところで、前記バツクグランド補正をおこなつた後の電
流加算器14の出力は、その後の電気伝導度の変化量に比
例した量となる。
流加算器14の出力は、その後の電気伝導度の変化量に比
例した量となる。
そして、従来の測定回路（第２図）が正しく動作するの
は、第３図（ａ）の等価回路に示すような純抵抗モデル
で表わされる場合のみであるが、実際の測定セルでは、
電極周辺に電気二重層や分極作用により静電容量が生じ
てくる。このため、実際の等価回路は、第３図（ｂ）に
示すような抵抗と静電容量との複合回路となる。なお、
この静電容量は、電解液の濃度や種別に依存する。
は、第３図（ａ）の等価回路に示すような純抵抗モデル
で表わされる場合のみであるが、実際の測定セルでは、
電極周辺に電気二重層や分極作用により静電容量が生じ
てくる。このため、実際の等価回路は、第３図（ｂ）に
示すような抵抗と静電容量との複合回路となる。なお、
この静電容量は、電解液の濃度や種別に依存する。
しかして、以上のような状態において、従来の方式でバ
ツクグランドの補正をおこなつた場合の動作を第４図に
示す。
ツクグランドの補正をおこなつた場合の動作を第４図に
示す。
第４図において、ＩＣは測定セルを流れる電流で、セル
に印加する電圧よりθ分位相がずれる。ＩＳはバツクグ
ランド補正用の電流で、セルに印加する電圧とπ（180
゜）位相を変えた信号であり、ＩＳの振幅を順に大きく
して行くと、ベクトル合成値、すなわちバツクグランド
補正後の出力I0は、その位相角がθから順次ＩＳ側に回
転して行き、或る点で になり、この点で出力信号I0を電圧に変換後、同期整流
をおこなつた波形が第６図（ｃ）である。なお、第６図
（ａ）はI0を電圧に変換した波形である。また、第６図
（ｂ）は同期整流のゲート波形である。
に印加する電圧よりθ分位相がずれる。ＩＳはバツクグ
ランド補正用の電流で、セルに印加する電圧とπ（180
゜）位相を変えた信号であり、ＩＳの振幅を順に大きく
して行くと、ベクトル合成値、すなわちバツクグランド
補正後の出力I0は、その位相角がθから順次ＩＳ側に回
転して行き、或る点で になり、この点で出力信号I0を電圧に変換後、同期整流
をおこなつた波形が第６図（ｃ）である。なお、第６図
（ａ）はI0を電圧に変換した波形である。また、第６図
（ｂ）は同期整流のゲート波形である。
第６図（ｃ）からわかるように、バツクグランド補正後
の位相が では、同期整流をおこなうと、出力の直流成分は零とな
り、これが従来のバツクグランド補正である。
の位相が では、同期整流をおこなうと、出力の直流成分は零とな
り、これが従来のバツクグランド補正である。
ただし、前記した従来技術において、バツクグランド補
正用の電流ＩＳは、測定セルの電流位相と合わないた
め、交流，直流成分共に零にすることはできない。
正用の電流ＩＳは、測定セルの電流位相と合わないた
め、交流，直流成分共に零にすることはできない。
これに対し、本実施例では、第１図の補正電流発生回路
13内に移相器９を設け、補正電流とセル電流との位相を
合わせるようにしている。
13内に移相器９を設け、補正電流とセル電流との位相を
合わせるようにしている。
なお、第１図の補正電流発生回路13は、第５図に示すよ
うに構成されている。
うに構成されている。
第５図において、20はセル印加電圧、21は抵抗器、22は
コンデンサ、23は抵抗器、24は演算増幅器、25はポテン
シヨメータ、26おび27は抵抗器、28は可変抵抗器、29は
演算増幅器、30は抵抗器、31は補正電流を示している。
コンデンサ、23は抵抗器、24は演算増幅器、25はポテン
シヨメータ、26おび27は抵抗器、28は可変抵抗器、29は
演算増幅器、30は抵抗器、31は補正電流を示している。
そして、演算増幅器24は高域濾波器を構成しており、コ
ーナ周波数は、測定セルへの印加電圧に合わせてある。
なお、コーナ周波数は、その位相角が （135゜）ずれることが一般に知られており、前記高域
濾波器の出力と入力信号とを加算するのが演算増幅器29
である。
ーナ周波数は、測定セルへの印加電圧に合わせてある。
なお、コーナ周波数は、その位相角が （135゜）ずれることが一般に知られており、前記高域
濾波器の出力と入力信号とを加算するのが演算増幅器29
である。
ポテンシヨメータ25は、前記信号加算時における混合比
を変えるために使用される。
を変えるために使用される。
２つの位相の異なる信号を加算する演算増幅器29は、ベ
クトル合成器として動作し、混合比を変えることによ
り、 までの任意の信号を作り出すことができ、この位相角を
調整し、補正電流ＩＳの位相をセル電流に合わせる。た
だし、演算増幅器29は反転増幅器であるため、補正電流
ＩＳは、セル電流ＩＣとπ（180゜）位相の異なつた信
号となる。
クトル合成器として動作し、混合比を変えることによ
り、 までの任意の信号を作り出すことができ、この位相角を
調整し、補正電流ＩＳの位相をセル電流に合わせる。た
だし、演算増幅器29は反転増幅器であるため、補正電流
ＩＳは、セル電流ＩＣとπ（180゜）位相の異なつた信
号となる。
次に、第５図に可変抵抗器28を調整し、セル電流の振幅
と補正電流ＩＳの振幅とを同じにし、この状態でＩＳと
ＩＣとを加算すると、交流成分，直流成分共に零にする
ことができる。
と補正電流ＩＳの振幅とを同じにし、この状態でＩＳと
ＩＣとを加算すると、交流成分，直流成分共に零にする
ことができる。
すなわち、電気伝導度測定装置各部で発生する各種信号
の振幅と位相調整との関係を示す第６図において、ま
ず、従来と同様、補正電流の振幅を調整し（第５図の可
変抵抗28を調整し）、第６図（ｃ）のごとく、直流成分
が零となるようにする。次に、同期整流の位相を （90゜）ずらす（第６図（ｄ）がゲート信号を示す）。
なお、このときの同期整流出力は、第６図（ｅ）のよう
になる。ここで、第５図のポテンシヨメータ25を調整
し、同期整流の直流成分が零となるように（出力波形が
第６図（ｆ）となるように）する。次に、再度、同期整
流の位相を戻し、出力の直流成分が零となるように、第
５図の可変抵抗器28を調整し、以上でセル電流，補正電
流の位相，振幅共に合わせることができる。
の振幅と位相調整との関係を示す第６図において、ま
ず、従来と同様、補正電流の振幅を調整し（第５図の可
変抵抗28を調整し）、第６図（ｃ）のごとく、直流成分
が零となるようにする。次に、同期整流の位相を （90゜）ずらす（第６図（ｄ）がゲート信号を示す）。
なお、このときの同期整流出力は、第６図（ｅ）のよう
になる。ここで、第５図のポテンシヨメータ25を調整
し、同期整流の直流成分が零となるように（出力波形が
第６図（ｆ）となるように）する。次に、再度、同期整
流の位相を戻し、出力の直流成分が零となるように、第
５図の可変抵抗器28を調整し、以上でセル電流，補正電
流の位相，振幅共に合わせることができる。
なお、前記本発明は、自動調整化に適しているものであ
るが、第７図に示すように、第５図に符号25で示すポテ
ンシヨメータや可変抵抗26を、D/A変換器33に入れ替え
ることもできる。第７図中、第１図および第５図と同一
符号は同一部分、32は位相角調整データ、34は抵抗器、
35は補正電流値調整データ、36はD/A変換器、37は比較
器、38は制御部、39はセル電流を示している。
るが、第７図に示すように、第５図に符号25で示すポテ
ンシヨメータや可変抵抗26を、D/A変換器33に入れ替え
ることもできる。第７図中、第１図および第５図と同一
符号は同一部分、32は位相角調整データ、34は抵抗器、
35は補正電流値調整データ、36はD/A変換器、37は比較
器、38は制御部、39はセル電流を示している。
本発明は以上のごときであり、本発明によれば、各種電
解液の電気伝導度測定に際し、位相を合わせた完全なバ
ツクグランド補正をおこない、高感度分析をおこなうた
めにゲインを上げても、演算回路を飽和させることがな
く、したがつて大きな電気伝導度を有する電解液の微小
な電気伝導度変化を測定することができ、これに加え
て、常時、交流成分，直流成分を零に近い領域で使用す
ることにより、同期整流の位相ずれがノイズにならな
い、高いS/N比を得ることのできる電気伝導度測定装置
を得ることができる。
解液の電気伝導度測定に際し、位相を合わせた完全なバ
ツクグランド補正をおこない、高感度分析をおこなうた
めにゲインを上げても、演算回路を飽和させることがな
く、したがつて大きな電気伝導度を有する電解液の微小
な電気伝導度変化を測定することができ、これに加え
て、常時、交流成分，直流成分を零に近い領域で使用す
ることにより、同期整流の位相ずれがノイズにならな
い、高いS/N比を得ることのできる電気伝導度測定装置
を得ることができる。
第１図は本発明に係る電気伝導度測定装置の一実施例を
示すブロツク図、第２図は従来使用されている電気伝導
度測定装置の内部構成を示すブロツク回路図、第３図
（ａ）は電気伝導度測定装置に使用される測定セルの理
想的な等価回路図、第３図（ｂ）は同上セルの実際の等
価回路図、第４図は電気伝導度測定装置のバツクグラン
ド補正をおこなう場合の動作（補正信号の合成）説明
図、第５図は第１図に符号13で示す補正電流発生回路の
詳細図、第６図（ａ）〜（ｆ）はそれぞれ電気伝導度測
定装置各部で発生する各種信号の振幅と位相調整との関
係を説明する信号波形図、第７図は本発明の他の実施例
を示す第５図に相当するブロツク回路図である。 １……測定セル、２……電解液、３……第１電極、４…
…第２電極、５……第３電極、６……第４電極、７……
差動増幅器、８……印加電圧発生回路、９……移相器、
10……混合比調整器、11……加算器、12……バツクグラ
ンド補正量調整器、13……補正電流発生回路、14……電
流加算器、15……電流電圧変換器、16……反転増幅器、
17……同期整流ゲート信号発生回路、18……同期整流回
路、19……出力信号、20……セル印加電圧、21……抵抗
器、22……コンデンサ、23……抵抗器、24……演算増幅
器、25……ポテンシヨメータ、26……抵抗器、27……抵
抗器、28……可変抵抗器、29……演算増幅器、30……抵
抗器、31……補正電流、32……位相角調整データ、33…
…D/A変換器、34……抵抗器、35……補正電流値調整デ
ータ、36……D/A変換器、37……比較器、38……制御
部、39……セル電流。
示すブロツク図、第２図は従来使用されている電気伝導
度測定装置の内部構成を示すブロツク回路図、第３図
（ａ）は電気伝導度測定装置に使用される測定セルの理
想的な等価回路図、第３図（ｂ）は同上セルの実際の等
価回路図、第４図は電気伝導度測定装置のバツクグラン
ド補正をおこなう場合の動作（補正信号の合成）説明
図、第５図は第１図に符号13で示す補正電流発生回路の
詳細図、第６図（ａ）〜（ｆ）はそれぞれ電気伝導度測
定装置各部で発生する各種信号の振幅と位相調整との関
係を説明する信号波形図、第７図は本発明の他の実施例
を示す第５図に相当するブロツク回路図である。 １……測定セル、２……電解液、３……第１電極、４…
…第２電極、５……第３電極、６……第４電極、７……
差動増幅器、８……印加電圧発生回路、９……移相器、
10……混合比調整器、11……加算器、12……バツクグラ
ンド補正量調整器、13……補正電流発生回路、14……電
流加算器、15……電流電圧変換器、16……反転増幅器、
17……同期整流ゲート信号発生回路、18……同期整流回
路、19……出力信号、20……セル印加電圧、21……抵抗
器、22……コンデンサ、23……抵抗器、24……演算増幅
器、25……ポテンシヨメータ、26……抵抗器、27……抵
抗器、28……可変抵抗器、29……演算増幅器、30……抵
抗器、31……補正電流、32……位相角調整データ、33…
…D/A変換器、34……抵抗器、35……補正電流値調整デ
ータ、36……D/A変換器、37……比較器、38……制御
部、39……セル電流。
Claims (4)
- 【請求項１】液体の中に複数の電極を配置し、これら複
数電極間に交流電圧を印加して、前記電極間に流れる電
流を測定することにより、前記電極間の液体の電気伝導
度を測定する電気伝導度測定装置において、 信号電流の大きさと位相とを可変とする調整手段を備え
た基準交流電源を有し、前記電極からの電流に、前記基
準交流電源からの電流を加算して、バックグランドの伝
導度を補正するよう構成したことを特徴とする電気伝導
度測定装置。 - 【請求項２】請求項１記載の電気伝導度測定装置におい
て、信号位相を可変とする手段を備えた同期整流回路を
有し、この同期整流回路は、バックグランドの補正時、
基準交流電源からの電流の大きさの調整と位相の調整と
をおこない、信号電流の大きさの調整は、同期整流の位
相調整を、電極に印加する電位の位相と同位相でおこな
って、前記同期整流回路の出力を最小とし、かつ前記信
号電流の位相の調整は、同期整流の位相調整を、電極に
印加する電圧の位相と （90゜）変えておこなって、前記同期整流回路の出力を
最小とするバックグランド補正回路を備えた電気伝導度
測定装置。 - 【請求項３】請求項１または２記載の電気伝導度測定装
置において、 基準交流電源は、電極に印加する交流電圧信号を、高域
濾波器を用いた位相を変える位相器、さらにはこの位相
器からの信号と電極に印加する交流電圧信号との混合比
率を変える手段を有する加算器で構成した電気伝導度測
定装置。 - 【請求項４】請求項１または２記載の電気伝導度測定装
置において、 信号位相を変える手段と振幅を変える手段として、それ
ぞれD/A変換器を用い、かつ前記D/A変換器および同期整
流回路の位相を制御する制御部を備え、前記制御部は、
同期整流の位相を にして、同期整流出力の直流成分を零にするためと、位
相制御用D/A変換器のデータを変化させ、次に同期整流
の位相を零にして、同期整流の出力を零にするために、
振幅調整用D/A変換器のデータを変えるよう構成した電
気伝導度測定装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63331790A JPH0718903B2 (ja) | 1988-12-29 | 1988-12-29 | 電気伝導度測定装置 |
| US07/456,454 US5138264A (en) | 1988-12-29 | 1989-12-26 | Apparatus for measuring electrical conductivity |
| DE3943346A DE3943346A1 (de) | 1988-12-29 | 1989-12-29 | Vorrichtung zum messen der elektrischen leitfaehigkeit von fluessigkeiten |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63331790A JPH0718903B2 (ja) | 1988-12-29 | 1988-12-29 | 電気伝導度測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02179480A JPH02179480A (ja) | 1990-07-12 |
| JPH0718903B2 true JPH0718903B2 (ja) | 1995-03-06 |
Family
ID=18247670
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63331790A Expired - Fee Related JPH0718903B2 (ja) | 1988-12-29 | 1988-12-29 | 電気伝導度測定装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5138264A (ja) |
| JP (1) | JPH0718903B2 (ja) |
| DE (1) | DE3943346A1 (ja) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5480555A (en) * | 1994-06-06 | 1996-01-02 | Robertshaw Controls Company | Control system for a water softener, control device therefor and methods of making the same |
| US5504430A (en) * | 1994-06-29 | 1996-04-02 | Andersson; Lars | Method and apparatus of conductivity measurement |
| GB9419882D0 (en) * | 1994-10-03 | 1994-11-16 | Mcnaughtan Arthur | Electrochemical detection system |
| US5945830A (en) * | 1996-04-26 | 1999-08-31 | Biosepra, Inc. | Flow through fluid pH and conductivity sensor |
| NL1011540C2 (nl) * | 1999-03-12 | 2000-10-03 | Nmi Van Swinden Lab B V | Meetcel voor het meten van de geleidbaarheid van vloeistoffen en werkwijze voor het meten van de geleidbaarheid van een vloeistof. |
| US7405572B2 (en) * | 2005-05-02 | 2008-07-29 | Invensys Systems, Inc. | Non-metallic flow-through electrodeless conductivity sensor and leak detector |
| US7148694B1 (en) * | 2005-06-03 | 2006-12-12 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Contact impedance test circuit and method |
| US20100321036A1 (en) * | 2009-06-22 | 2010-12-23 | Delaware Capital Formation, Inc. | Dual tone measurement of conductivity and dielectric properties |
| CN109187656B (zh) * | 2013-03-15 | 2021-11-16 | 伊利昂科技有限公司 | 测量物质的电学性能的装置和方法 |
| CN103728497B (zh) * | 2013-10-29 | 2016-01-20 | 高玉琴 | 一种溶液电导率的测量电路 |
| CN110678761B (zh) * | 2017-07-07 | 2022-03-08 | 株式会社岛津制作所 | 导电率检测器以及求相位调整值的方法 |
| JP6988925B2 (ja) * | 2018-02-09 | 2022-01-05 | 株式会社島津製作所 | 電気伝導度検出器及びバックグランド減算信号の位相調整値を求めるための方法 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3868315A (en) * | 1972-07-12 | 1975-02-25 | Exxon Research Engineering Co | Electronic measurement of end point of asphalt oxidation |
| US3778707A (en) * | 1972-12-14 | 1973-12-11 | Agridustrial Electronics | Means for measuring loss tangent of material for determining moisture content |
| JPS533872A (en) * | 1976-07-01 | 1978-01-13 | Kyoto Denshi Kougiyou Kk | Method of measuring conductivity of solution |
| US4513248A (en) * | 1980-11-17 | 1985-04-23 | Conax Corporation | Fluid conductivity sensor |
| JPS61178457A (ja) * | 1985-01-30 | 1986-08-11 | 日瀝化学工業株式会社 | セメント混合物の水中施工方法 |
| JPS62167456A (ja) * | 1985-11-30 | 1987-07-23 | Shimadzu Corp | 電気伝導度検出器 |
| JP2568620B2 (ja) * | 1988-03-29 | 1997-01-08 | 愛知時計電機株式会社 | 電磁流量計 |
| JPH0718902B2 (ja) * | 1988-10-19 | 1995-03-06 | 株式会社日立製作所 | 電気伝導度検出器 |
-
1988
- 1988-12-29 JP JP63331790A patent/JPH0718903B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1989
- 1989-12-26 US US07/456,454 patent/US5138264A/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-12-29 DE DE3943346A patent/DE3943346A1/de active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5138264A (en) | 1992-08-11 |
| JPH02179480A (ja) | 1990-07-12 |
| DE3943346A1 (de) | 1990-07-05 |
| DE3943346C2 (ja) | 1992-07-23 |
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |