电导率传感器发展概况

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1、万方数据2010年第29卷第4期传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)9电导率传感器发展概况周明军1，尤佳1，秦浩1，傅巍1，刘其中2，徐振忠1(1．中国电子科技集团公司第四十九研究所。黑龙江哈尔滨150001；2．第二炮兵驻哈军代室，黑龙江哈尔滨150036)摘要：电导率传感器广泛应用在工业、科研以及国防等领域，用于测量液体的电导率。介绍了电极型、电感型电导率传感器发展现状，并指出多电极体系、微结构将成为未来电导率传感器发展方向，电导率传感器将与微系统结合，实现

2、电导率测量的自动化、精密化。关键词：电导率传感器；多电极；微电极；微系统中图分类号：TP212文献标识码：A文章编号：1000-9787(2010)04-0009-03OverviewonthedevelopmentofconductivitysensorZHOUMing-junl，YOUJial，QINHa01，FUWeil，LIUQi—zhon92，XUZhen。zhon91(1．The49thResearchInstituteofChinaElectronicsTechnologyGroupCorporati

3、on，Harbin150001，China；2．TheSecondArtilleryMilitaryRepresentativeOfficeinHarbin，Harbin150036，China)Abstract：Theconductivitysensoriswidelyusedinthefieldsofindustry，scientificresearchandnationaldefensetomeasureliquidconductivity．Thedevelopmentoftheelectrodeconduc

4、tivitysensorandinductanceconductivitysensorareintroduced．ItiSreferedthatmulti—electrodesystemandmicrostructurewillbethedevelopmentaltrendofconductivitysensor．Thecombinationofconductivitysensorwithmicrosystemcanrealizeautomationandprecisionofthemeasurementsyste

5、m．Keywords：conductivitysensor；multi—electrode；micro—electrode；microsystem0引言电导率传感器技术是一个非常重要的工程技术研究领域，用于对液体的电导率进行测量，被广泛应用于人类生产生活中，成为电力、化工、环保、食品、半导体工业、海洋研究开发等工业生产与技术开发中必不可少的一种检测与监测装置抄⋯。电导率传感器主要对工业生产用水、人类生活用水、海水特性、电池中电解液性质等进行测量与检测。电导率传感器根据测量原理与方法的不同可以分为电极型电导率传感器、

6、电感型电导率传感器以及超声波电导率传感器。电极型电导率传感器根据电解导电原理采用电阻测量法【4{对电导率实现测量，其电导测量电极在测量过程中表现为一个复杂的电化学系统。5o；电感型电导率传感器依据电磁感应原理实现对液体电导率的测量M’71；超声波电导率传感器根据超声波在液体中变化对电导率进行测量，其中以前2种传感器应用最为广泛HJ，本文仅对前2种电导率传感器进行综述。1电极型电导率传感器1．1两电极型电导率传感器技术现状与特点两电极型电导率传感器电导池由一对电极组成，在电收稿日期：2010-03-15极上施加一恒定

7、的电压，电导池中液体电阻的变化导致测量电极的电流发生变化，并符合欧姆定律，用电导率代替电阻率，用电导代替金属中的电阻，即用电导率和电导来表示液体的导电能力。8J，从而实现液体电导率的测量。目前，两电极型电导率传感器测量范围为0—20000p。S／cm，并电极常数不同具有不同的量程：电极常数为0．01／cm，测量范围为0-20p。S／cm；电极常数为0．1／cm，测量范围为0．1-200“S／cm；3)电极常数为1．0／cm，测量范围为10-20000p。S／cm。传统电极型电导率传感器电极是由一对平板电极组成，电极

8、的正对面积与距离决定了电极常数。这种电极结构简单，制作工艺简单，但这种电极存在电力线边缘效应以及电极正对面积、电极问距难以确定等问题，电极常数不能通过尺寸测量计算得出，需要通过标准进行标定，最常用的一种标准溶液是0．0100mol／L氯化钾标准溶液旧o。结合电导池原理对平板电极进行改进，开发出了圆柱形电极、点电极、线电极、复合电极等u”“o。电极型电导率传感