پروب رسانایی چهار الکترود

پروب رسانایی چهار الکترود چیست؟

یک تکنیک الکتریکی بسیار قدیمی که به روش کلوین یا روش اندازه‌گیری مقاومت چهار سیمه معروف است،

یک راه‌حل عملی برای مشکل رسوب الکترود که توسط پروب‌های رسانایی دو الکترودی با آن مواجه است، است.

تکنیک چهار سیم که معمولاً برای انجام اندازه‌گیری‌های دقیق مقاومت برای آزمایش‌های علمی در شرایط آزمایشگاهی و همچنین اندازه‌گیری مقاومت الکتریکی کرنش سنج‌ها و سایر حسگرهای مقاومتی مانند RTD به کار می‌رود،

از چهار رسانا برای اتصال مقاومت تحت آزمایش به ابزار اندازه‌گیری استفاده می‌کند. :

فقط دو هادی بیرونی جریان قابل توجهی دارند. دو هادی داخلی که ولت متر را به نمونه آزمایشی متصل می کنند جریان ناچیزی دارند (به دلیل امپدانس ورودی بسیار بالای ولت متر) و بنابراین ولتاژ ناچیزی را در طول خود کاهش می دهند.

ولتاژ کاهش یافته در سیم های حامل جریان (خارجی) بی ربط است،

زیرا این افت ولتاژ هرگز توسط ولت متر تشخیص داده نمی شود.

از آنجایی که ولت متر فقط ولتاژ افت شده در نمونه (مقاومت تحت آزمایش) را اندازه می گیرد و مقاومت آزمایشی به اضافه مقاومت سیم کشی را اندازه گیری نمی کند،

اندازه گیری مقاومت حاصله بسیار دقیق تر از اندازه گیری است از دو سیم برای اتصال مترهای آزمایش به نمونه استفاده شد.

در مورد اندازه‌گیری رسانایی، مقاومت سیم نیست که نادیده می‌گیریم، بلکه مقاومت اضافی ناشی از رسوب الکترودها است.

با استفاده از چهار الکترود به جای دو الکترود، می‌توانیم ولتاژ افت شده را فقط در طول محلول مایع اندازه‌گیری کنیم و اثرات مقاومتی رسوب الکترود را کاملاً نادیده بگیریم:

در سلول رسانایی ۴ سیم، هرگونه رسوب الکترود صرفاً منبع جریان را با خروج ولتاژ بیشتری تحت تأثیر قرار می دهد، اما بر میزان ولتاژ تشخیص داده شده تأثیر نمی گذارد.

دو الکترود داخلی هنگامی که جریان الکتریکی از مایع عبور می کند.

هرگونه رسوبی که روی دو الکترود داخلی اتفاق بیفتد هیچ تأثیری بر اندازه گیری هدایت ما ندارد زیرا این الکترودهای داخلی جریان ناچیزی دارند.

با جریان کم یا بدون جریان از طریق الکترودهای داخلی، ولتاژ ناچیزی در هر پوشش مقاومتی که روی آنها تشکیل می شود افت می کند، و بنابراین ولت متر همچنان ولتاژ واقعی کاهش یافته توسط محلول مایع را ثبت می کند.

اگر رسانایی محلول به عنوان حاصلضرب رسانایی اندازه گیری شده و ثابت سلول (k = Gθ) و رسانایی به عنوان نسبت جریان به ولتاژ تعریف شود (G = I/V)، سپس می‌توانیم رسانایی را از اندازه‌گیری‌های ولتاژ و جریان با ترکیب این دو معادله تعیین کنیم:

برخی از ابزارهای رسانایی از یک ولت متر دوم برای اندازه گیری ولتاژ افت شده بین الکترودهای “تحریک” استفاده می کنند تا رسوب الکترود را نشان دهد:

هر شکلی از رسوب الکترود باعث می شود که این اندازه گیری ولتاژ ثانویه به طور نامتناسبی از اندازه گیری اول فراتر رود، بنابراین نشانگری را ارائه می دهد که تکنسین های ابزار ممکن است برای تعمیر و نگهداری پیش بینی از آن استفاده کنند (به آنها بگوید چه زمانی پروب ها نیاز به تمیز کردن دارند. یا جایگزینی).

در همین حال، ولت متر اولیه کار خود را در اندازه گیری دقیق رسانایی مایع انجام می دهد تا زمانی که منبع جریان هنوز بتواند مقدار جریان عادی خود را تولید کند.

همچنین بخوانید: اصل سنسورهای رسانایی حلقوی

در صورت هرگونه سوال و نظر با مجموعه پرگاران تماس حاصل فرمایید.

جهت کسب اطلاعات بیشتر اینجا کلیک کنید.