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【以「電導率」監測水質】

水質監測重要性日益升高，帶動許多相關感測器與訊號調節電路的開發。水質的檢測主要是量測細菌數量、pH 位準、化學物含量、濁度以及電導率等。所有的水溶液都有一定的導電度，添加鹽、酸或鹼之類的電解質到純水中，會提高電導率、降低電阻率。純水不會包含大量的電解質，且當其樣品被施加電壓時只會有少量電流被導通，電導率很低；反之，樣品中存在大量電解質會導致更多的電流被導通，電導率較高。通常我們會以電阻而非電導來思考 (這兩者是相反的)。

電導率系統採用將電極連結至感測器，稱為電導電池。由於電導率具有較大的溫度係數 (高達 4%/℃)，因此整合式的溫度感測器會被包含在電路當中，藉以調整其對於標準溫度的讀數，通常為 25℃ (77℉)。在量測溶液時，水本身電導率的溫度係數也須加以考慮。為精確補償溫度，必須使用第二溫度感測器及補償網路。接觸類型的感測器一般是由兩組相互絕緣的電極所組成，此電極 (一般為 316 不鏽鋼、鈦鈀合金或石墨) 具有特定尺寸與空間，藉以提供已知電池常數。

對於特定範圍內的作業，電池常數必須要與量測系統匹配。電導電池有兩種類型：具有兩組電極以及四組電極 (電極通常被稱為極點)。二極感測器較適合使用在低電導率量測方面，例如淨化水及各種生物與藥物液體；四極感測器較適合高電導率的量測，例如廢水及海水分析等——四極電池消除了因為電極的極化所導致的誤差，以及可能干擾量測的場效。實際的電極組態設定可以是平行環、同軸導體或其它類型，而非簡單平行板。

無論電池的類型為何，最重要的是不可將 DC 電壓用於任何電極上，因為液體中的離子會堆積在電極表面，造成電極的極化、量測誤差及損害。特別注意到具有保護層的感測器，例如，同軸感測器。當金屬容器保存液體時，保護層必須連結到相同的電位上；假如容器接地的話，保護層就必須連結到電路板的接地端，最終的預防就是不要超過電池的額定激磁電壓或電流。完全自給自足的電導率量測系統，適用於量測液體的離子含量、水質分析、工業品質控制及化學分析等。

延伸閱讀：
《完全自動化的自我校正電導率量測系統》
http://compotechasia.com/a/ji___yong/2017/0615/35756.html
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