JP2597861Y2 - イオン濃度測定装置 - Google Patents
イオン濃度測定装置Info
- Publication number
- JP2597861Y2 JP2597861Y2 JP1993022045U JP2204593U JP2597861Y2 JP 2597861 Y2 JP2597861 Y2 JP 2597861Y2 JP 1993022045 U JP1993022045 U JP 1993022045U JP 2204593 U JP2204593 U JP 2204593U JP 2597861 Y2 JP2597861 Y2 JP 2597861Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- potential
- impedance
- circuit
- measurement
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本考案は、差動増幅回路を用いた
イオン濃度測定回路と、交流電流によりイオン電極、比
較電極のインピーダンスを測定するインピーダンス測定
回路とを備えたイオン濃度測定装置に関する。
イオン濃度測定回路と、交流電流によりイオン電極、比
較電極のインピーダンスを測定するインピーダンス測定
回路とを備えたイオン濃度測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図４は、本出願人により出願された実開
平４−１３１７６４号に係るこの種のイオン濃度測定装
置を等価的に示したものである。このイオン濃度測定装
置はｐＨ測定装置に関するもので、測定液にガラス電極
（イオン電極）、比較電極及び接地電極を浸漬し、高入
力抵抗の差動増幅回路によりｐＨ値を測定すると共に、
ガラス電極及び比較電極にそれぞれ交流電流を流してこ
れらの電極のインピーダンスを測定することにより、電
極の異常を検出可能としている。
平４−１３１７６４号に係るこの種のイオン濃度測定装
置を等価的に示したものである。このイオン濃度測定装
置はｐＨ測定装置に関するもので、測定液にガラス電極
（イオン電極）、比較電極及び接地電極を浸漬し、高入
力抵抗の差動増幅回路によりｐＨ値を測定すると共に、
ガラス電極及び比較電極にそれぞれ交流電流を流してこ
れらの電極のインピーダンスを測定することにより、電
極の異常を検出可能としている。
【０００３】なお、図４において、ＶG，ＶR，ＶEはそ
れぞれガラス電極，比較電極、接地電極の単極電位、Ｚ
G，ＺRは測定対象であるガラス電極，比較電極のインピ
ーダンス、ＺEは接地電極のインピーダンス、ＴGはガラ
ス電極接続端子、ＴRは比較電極接続端子、ＴEは液アー
ス端子、ＣiG，ＣiRは直流カットコンデンサ、ＣfG，Ｃ
fRはそれぞれ抵抗Ｒ1，Ｒ2と共に前置フィルタを構成す
るフィルタコンデンサ、Ｑ1，Ｑ2，Ｑ3はｐＨ値測定用
の差動増幅回路４を構成するオペアンプ、１はガラス電
極のインピーダンス測定回路、２は比較電極のインピー
ダンス測定回路、３はインピーダンス測定用の交流電流
を出力する矩形波発生回路である。
れぞれガラス電極，比較電極、接地電極の単極電位、Ｚ
G，ＺRは測定対象であるガラス電極，比較電極のインピ
ーダンス、ＺEは接地電極のインピーダンス、ＴGはガラ
ス電極接続端子、ＴRは比較電極接続端子、ＴEは液アー
ス端子、ＣiG，ＣiRは直流カットコンデンサ、ＣfG，Ｃ
fRはそれぞれ抵抗Ｒ1，Ｒ2と共に前置フィルタを構成す
るフィルタコンデンサ、Ｑ1，Ｑ2，Ｑ3はｐＨ値測定用
の差動増幅回路４を構成するオペアンプ、１はガラス電
極のインピーダンス測定回路、２は比較電極のインピー
ダンス測定回路、３はインピーダンス測定用の交流電流
を出力する矩形波発生回路である。
【０００４】この動作を略述すると、矩形波発生回路３
による交流電流は、接地電極から測定液を介してガラス
電極及び比較電極へそれぞれ独立して流れる。これらの
交流電流は高入力抵抗の差動増幅回路４の入力側を経
て、直流カットコンデンサＣiG，ＣiRを介しインピーダ
ンス測定回路１，２に流入し、各電極のインピーダンス
に対応する直流電圧に変換される。従って、この直流電
圧を監視することにより、電極の異常を検出することが
できる。なお、インピーダンス測定回路１，２は電流電
圧変換を行うオペアンプと整流平滑回路からなってお
り、前記オペアンプの基準電位は回路の共通電位となっ
ている。
による交流電流は、接地電極から測定液を介してガラス
電極及び比較電極へそれぞれ独立して流れる。これらの
交流電流は高入力抵抗の差動増幅回路４の入力側を経
て、直流カットコンデンサＣiG，ＣiRを介しインピーダ
ンス測定回路１，２に流入し、各電極のインピーダンス
に対応する直流電圧に変換される。従って、この直流電
圧を監視することにより、電極の異常を検出することが
できる。なお、インピーダンス測定回路１，２は電流電
圧変換を行うオペアンプと整流平滑回路からなってお
り、前記オペアンプの基準電位は回路の共通電位となっ
ている。
【０００５】差動増幅回路４の両入力端子にはそれぞれ
ガラス電極の電位（ＶG＋ＶE）と比較電極の電位（ＶR
＋ＶE）が加わり、接地電極の単極電位ＶEが打ち消され
る結果、電位差（ＶG−ＶR）が測定液のｐＨ対応値とし
てオペアンプＱ3から出力されるため、ガラス電極、比
較電極のインピーダンス測定及びｐＨ値の測定を同時並
行的に行うことができる。
ガラス電極の電位（ＶG＋ＶE）と比較電極の電位（ＶR
＋ＶE）が加わり、接地電極の単極電位ＶEが打ち消され
る結果、電位差（ＶG−ＶR）が測定液のｐＨ対応値とし
てオペアンプＱ3から出力されるため、ガラス電極、比
較電極のインピーダンス測定及びｐＨ値の測定を同時並
行的に行うことができる。
【０００６】
【考案が解決しようとする課題】ところで、接地電極の
単極電位ＶEは、測定液に浸漬される接地電極の酸化還
元作用等により、測定液の種類や同一種類の測定液でも
経時的原因によって変動するものである。いま、図４の
差動増幅回路４において、その入力側のインピーダンス
がガラス電極側と比較電極側とで等しいとすると、単極
電位ＶEが変動したとしてもｐＨ測定値に対応する電位
差（ＶG−ＶR）は影響を受けない。
単極電位ＶEは、測定液に浸漬される接地電極の酸化還
元作用等により、測定液の種類や同一種類の測定液でも
経時的原因によって変動するものである。いま、図４の
差動増幅回路４において、その入力側のインピーダンス
がガラス電極側と比較電極側とで等しいとすると、単極
電位ＶEが変動したとしてもｐＨ測定値に対応する電位
差（ＶG−ＶR）は影響を受けない。
【０００７】しかるに、周知のようにガラス電極のイン
ピーダンスＺGは比較電極のインピーダンスＺRに比べて
極めて大きく、これらの値は測定液や電極の劣化等、諸
条件によりかなりの幅で変動する。更に、差動増幅回路
４の入力側にはインピーダンスＺG，ＺR以外にコンデン
サＣiG，ＣfG、ＣiR，ＣfR、抵抗Ｒ1，Ｒ2等が接続され
ているため、これらによって構成される充放電回路の時
定数もガラス電極側と比較電極側とで大きく異なってい
る。
ピーダンスＺGは比較電極のインピーダンスＺRに比べて
極めて大きく、これらの値は測定液や電極の劣化等、諸
条件によりかなりの幅で変動する。更に、差動増幅回路
４の入力側にはインピーダンスＺG，ＺR以外にコンデン
サＣiG，ＣfG、ＣiR，ＣfR、抵抗Ｒ1，Ｒ2等が接続され
ているため、これらによって構成される充放電回路の時
定数もガラス電極側と比較電極側とで大きく異なってい
る。
【０００８】このため、接地電極の単極電位ＶEが変動
する過程において、ガラス電極側のオペアンプＱ1と比
較電極側のオペアンプＱ2とでは、ＶEの交流成分ないし
過渡的な変化量に対する応答に差が生じ、その差分がオ
ペアンプＱ3を介して出力信号に重畳されることにな
る。従って、オペアンプＱ3から出力されるｐＨ値相当
の電圧は単極電位ＶEの変動による影響を含んだものと
なり、必ずしも正確な値とは言えない。
する過程において、ガラス電極側のオペアンプＱ1と比
較電極側のオペアンプＱ2とでは、ＶEの交流成分ないし
過渡的な変化量に対する応答に差が生じ、その差分がオ
ペアンプＱ3を介して出力信号に重畳されることにな
る。従って、オペアンプＱ3から出力されるｐＨ値相当
の電圧は単極電位ＶEの変動による影響を含んだものと
なり、必ずしも正確な値とは言えない。
【０００９】上述した単極電位ＶEの変動を除去する方
法として、高周波領域の変動については、ハードウェア
からなるローパスフィルタ等のフィルタ回路や、測定信
号の移動平均値をプログラムに従い算出してソフトウェ
アによりローパスフィルタ機能を実現するもの等が考え
られる。しかしながら、低周波領域の変動を上記のよう
なフィルタ手段により除去しようとすると、測定系の大
幅な応答遅れを生じることになる。従って、特に単極電
位ＶEの低周波領域における変動が及ぼす測定値への悪
影響を、応答速度の低下を招くことなく除去して測定精
度を向上させるための対策が要請されている。
法として、高周波領域の変動については、ハードウェア
からなるローパスフィルタ等のフィルタ回路や、測定信
号の移動平均値をプログラムに従い算出してソフトウェ
アによりローパスフィルタ機能を実現するもの等が考え
られる。しかしながら、低周波領域の変動を上記のよう
なフィルタ手段により除去しようとすると、測定系の大
幅な応答遅れを生じることになる。従って、特に単極電
位ＶEの低周波領域における変動が及ぼす測定値への悪
影響を、応答速度の低下を招くことなく除去して測定精
度を向上させるための対策が要請されている。
【００１０】本考案は上記問題点を解決するためになさ
れたもので、その目的とするところは、接地電極の単極
電位の変動によるイオン濃度測定値への影響を除去して
測定精度の向上を図った構成簡単なイオン濃度測定装置
を提供することにある。
れたもので、その目的とするところは、接地電極の単極
電位の変動によるイオン濃度測定値への影響を除去して
測定精度の向上を図った構成簡単なイオン濃度測定装置
を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本考案を例えばｐＨ測定装置に適用する場合には、
接地電極の単極電位と、イオン電極、比較電極のうちイ
ンピーダンスが低い方の比較電極の単極電位との和にほ
ぼ等しい参照電位を差動増幅回路内で生成し、参照電位
のうち電極インピーダンス測定用の交流電圧の周波数よ
り低い周波数成分のみをローパスフィルタを介し通過さ
せる。そして、このローパスフィルタを介した参照電位
を、比較電極に比べてインピーダンスが極めて高いイオ
ン電極側のインピーダンス測定回路とフィルタコンデン
サとに与えることにより、インピーダンス測定回路入力
側の直流カットコンデンサ及びフィルタコンデンサの電
圧に対する基準電位とする。
め、本考案を例えばｐＨ測定装置に適用する場合には、
接地電極の単極電位と、イオン電極、比較電極のうちイ
ンピーダンスが低い方の比較電極の単極電位との和にほ
ぼ等しい参照電位を差動増幅回路内で生成し、参照電位
のうち電極インピーダンス測定用の交流電圧の周波数よ
り低い周波数成分のみをローパスフィルタを介し通過さ
せる。そして、このローパスフィルタを介した参照電位
を、比較電極に比べてインピーダンスが極めて高いイオ
ン電極側のインピーダンス測定回路とフィルタコンデン
サとに与えることにより、インピーダンス測定回路入力
側の直流カットコンデンサ及びフィルタコンデンサの電
圧に対する基準電位とする。
【００１２】
【作用】本考案によれば、低周波領域における接地電極
の単極電位の変動が、ローパスフィルタを介してインピ
ーダンスが高い方の電極側の直流カットコンデンサ及び
フィルタコンデンサの基準電位にそのまま伝わるため、
これらのコンデンサの電圧が前記単極電位に依存しない
値となる。従って、単極電位の変動により前記コンデン
サに充放電電流が流れることがないため、その時定数に
起因してイオン電極、比較電極間で差動増幅回路内の応
答に差を生じる恐れもない。これにより、差動増幅回路
の出力には単極電位の変動による影響が現われない。
の単極電位の変動が、ローパスフィルタを介してインピ
ーダンスが高い方の電極側の直流カットコンデンサ及び
フィルタコンデンサの基準電位にそのまま伝わるため、
これらのコンデンサの電圧が前記単極電位に依存しない
値となる。従って、単極電位の変動により前記コンデン
サに充放電電流が流れることがないため、その時定数に
起因してイオン電極、比較電極間で差動増幅回路内の応
答に差を生じる恐れもない。これにより、差動増幅回路
の出力には単極電位の変動による影響が現われない。
【００１３】
【実施例】以下、図に沿って、ｐＨ測定装置にかかる本
考案の実施例を説明する。図１はこの実施例の構成を示
す等価的な回路図であり、図４と同一の構成要素には同
一の符号を付して詳述を省略し、以下では異なる部分を
中心に説明する。この実施例では、比較電極に接続され
るオペアンプＱ2の出力端子にローパスフィルタ５が接
続されており、その出力端子がガラス電極側のインピー
ダンス測定回路１を構成するオペアンプＱ4の非反転入
力端子と、差動増幅回路４を構成するオペアンプＱ1の
入力側フィルタコンデンサＣfGの非オペアンプ側一端に
接続されている。図１では、これらの相互接続点を符号
Ａとして示してある。すなわち、従来では回路の共通電
位点に接続されていたオペアンプＱ4の非反転入力端子
とフィルタコンデンサＣfGの非オペアンプ側一端が、こ
の実施例では新たに付加されたローパスフィルタ４の出
力端子に接続される。
考案の実施例を説明する。図１はこの実施例の構成を示
す等価的な回路図であり、図４と同一の構成要素には同
一の符号を付して詳述を省略し、以下では異なる部分を
中心に説明する。この実施例では、比較電極に接続され
るオペアンプＱ2の出力端子にローパスフィルタ５が接
続されており、その出力端子がガラス電極側のインピー
ダンス測定回路１を構成するオペアンプＱ4の非反転入
力端子と、差動増幅回路４を構成するオペアンプＱ1の
入力側フィルタコンデンサＣfGの非オペアンプ側一端に
接続されている。図１では、これらの相互接続点を符号
Ａとして示してある。すなわち、従来では回路の共通電
位点に接続されていたオペアンプＱ4の非反転入力端子
とフィルタコンデンサＣfGの非オペアンプ側一端が、こ
の実施例では新たに付加されたローパスフィルタ４の出
力端子に接続される。
【００１４】また、図１においてＴGはガラス電極接続
端子、ＴRは比較電極接続端子、ＴEは液アース端子であ
る。
端子、ＴRは比較電極接続端子、ＴEは液アース端子であ
る。
【００１５】前述のごとく、従来では接地電極の単極電
位ＶEが変動した場合、差動増幅回路４の両入力端子に
はガラス電極側、比較電極側の各入力系のインピーダン
スないし時定数の相違によって生じる電圧が加わり、こ
れがｐＨ測定信号に重畳されていた。そこでこの実施例
では、比較電極に比べてインピ−ダンスが非常に大きい
ガラス電極側の入力系では時定数が大きく、単極電位Ｖ
Eが変動する過程における応答遅れも非常に大きいこと
に着目し、この時定数を生じさせるガラス電極側の直流
カットコンデンサＣiG及びフィルタコンデンサＣfGの充
放電電流を阻止するようにした。
位ＶEが変動した場合、差動増幅回路４の両入力端子に
はガラス電極側、比較電極側の各入力系のインピーダン
スないし時定数の相違によって生じる電圧が加わり、こ
れがｐＨ測定信号に重畳されていた。そこでこの実施例
では、比較電極に比べてインピ−ダンスが非常に大きい
ガラス電極側の入力系では時定数が大きく、単極電位Ｖ
Eが変動する過程における応答遅れも非常に大きいこと
に着目し、この時定数を生じさせるガラス電極側の直流
カットコンデンサＣiG及びフィルタコンデンサＣfGの充
放電電流を阻止するようにした。
【００１６】比較電極のインピーダンスはガラス電極に
比べて十分に小さいことから、比較電極側の入力系にお
ける時定数は十分に小さい。このため、単極電位ＶEが
変動する過程における応答遅れは無視することができる
ものとする。このような前提に立つと、オペアンプＱ2
の出力端子の電位（参照電位ＶREFとする）は、ＶEの変
動に関わらず、単に入力側電位をインピーダンス変換し
て常にＶREF＝ＶE＋ＶRとして表すことができる。
比べて十分に小さいことから、比較電極側の入力系にお
ける時定数は十分に小さい。このため、単極電位ＶEが
変動する過程における応答遅れは無視することができる
ものとする。このような前提に立つと、オペアンプＱ2
の出力端子の電位（参照電位ＶREFとする）は、ＶEの変
動に関わらず、単に入力側電位をインピーダンス変換し
て常にＶREF＝ＶE＋ＶRとして表すことができる。
【００１７】いま、仮りに単極電位ＶEが変動せず参照
電位ＶREFが一定の時、このＶREFはローパスフィルタ５
を介してオペアンプＱ4の非反転入力端子とフィルタコ
ンデンサＣfGの非オペアンプ側一端とに印加される。こ
こで、フィルタコンデンサＣfGの電圧ＶfGについて考察
すると、 ＶfG＋ＶREF＝ＶfG＋（ＶE＋ＶR）＝ＶE＋ＶG であるから、 ＶfG＝（ＶE＋ＶG）−（ＶE＋ＶR）＝ＶG−ＶR となる。同様に、直流カットコンデンサＣiGの電圧ＶiG
について考察すると、 ＶiG＋ＶREF＝ＶiG＋（ＶE＋ＶR）＝ＶE＋ＶG であるから、 ＶiG＝（ＶE＋ＶG）−（ＶE＋ＶR）＝ＶG−ＶR となる。
電位ＶREFが一定の時、このＶREFはローパスフィルタ５
を介してオペアンプＱ4の非反転入力端子とフィルタコ
ンデンサＣfGの非オペアンプ側一端とに印加される。こ
こで、フィルタコンデンサＣfGの電圧ＶfGについて考察
すると、 ＶfG＋ＶREF＝ＶfG＋（ＶE＋ＶR）＝ＶE＋ＶG であるから、 ＶfG＝（ＶE＋ＶG）−（ＶE＋ＶR）＝ＶG−ＶR となる。同様に、直流カットコンデンサＣiGの電圧ＶiG
について考察すると、 ＶiG＋ＶREF＝ＶiG＋（ＶE＋ＶR）＝ＶE＋ＶG であるから、 ＶiG＝（ＶE＋ＶG）−（ＶE＋ＶR）＝ＶG−ＶR となる。
【００１８】つまり、図１の接続によってコンデンサＣ
fG，ＣiGの電圧の基準電位を参照電位ＶREFに等しくす
ることにより、コンデンサＣfG，ＣiGの電圧は単極電位
ＶEの影響を受けなくなる。また、ローパスフィルタ５
を通過するような低い周波数帯域で単極電位ＶEの変動
が生じた場合にも上記の関係は成立するので、この場合
にもコンデンサＣfG，ＣiGの電圧は単極電位ＶEの影響
を受けない。このことはつまり、単極電位ＶEが低い周
波数で変動したとしてもコンデンサＣfG，ＣiGには充放
電電流が流れないことを意味しており、その結果、単極
電位ＶEの変動は差動増幅回路４により除去されてｐＨ
測定信号には現われないことになる。
fG，ＣiGの電圧の基準電位を参照電位ＶREFに等しくす
ることにより、コンデンサＣfG，ＣiGの電圧は単極電位
ＶEの影響を受けなくなる。また、ローパスフィルタ５
を通過するような低い周波数帯域で単極電位ＶEの変動
が生じた場合にも上記の関係は成立するので、この場合
にもコンデンサＣfG，ＣiGの電圧は単極電位ＶEの影響
を受けない。このことはつまり、単極電位ＶEが低い周
波数で変動したとしてもコンデンサＣfG，ＣiGには充放
電電流が流れないことを意味しており、その結果、単極
電位ＶEの変動は差動増幅回路４により除去されてｐＨ
測定信号には現われないことになる。
【００１９】これに対し、従来のようにフィルタコンデ
ンサＣfGの非オペアンプ側一端とオペアンプＱ4の非反
転入力端子とが単極電位ＶEの変動に追従しない共通電
位点に接続されていると、単極電位ＶEの変動がそのま
ま各コンデンサＣfG，ＣiGの両端に現われるので、問題
とする充放電電流が流れてしまうものである。
ンサＣfGの非オペアンプ側一端とオペアンプＱ4の非反
転入力端子とが単極電位ＶEの変動に追従しない共通電
位点に接続されていると、単極電位ＶEの変動がそのま
ま各コンデンサＣfG，ＣiGの両端に現われるので、問題
とする充放電電流が流れてしまうものである。
【００２０】なお、オペアンプＱ2の出力端子をローパ
スフィルタ５を介さずにＡ点に接続してこれらの電位を
参照電位ＶREFとすると、電極インピーダンス測定用の
交流信号成分が比較電極側の測定回路を通ってＡ点に加
わり、ガラス電極側のインピーダンス測定回路１の基準
電位を変化させて測定信号に影響を与えるため、前記交
流信号の周波数帯域より低い周波数成分のみを通過させ
るようなローパスフィルタ５を用いることが必要であ
る。このローパスフィルタ５としてはオペアンプを用い
た二次ＶＣＶＳ（voltagecontrolled voltage source）
低域アクティブフィルタを予定しているが、その種類や
構成は何ら限定されるものではない。
スフィルタ５を介さずにＡ点に接続してこれらの電位を
参照電位ＶREFとすると、電極インピーダンス測定用の
交流信号成分が比較電極側の測定回路を通ってＡ点に加
わり、ガラス電極側のインピーダンス測定回路１の基準
電位を変化させて測定信号に影響を与えるため、前記交
流信号の周波数帯域より低い周波数成分のみを通過させ
るようなローパスフィルタ５を用いることが必要であ
る。このローパスフィルタ５としてはオペアンプを用い
た二次ＶＣＶＳ（voltagecontrolled voltage source）
低域アクティブフィルタを予定しているが、その種類や
構成は何ら限定されるものではない。
【００２１】また、差動増幅回路４の入力側の抵抗
Ｒ1、フィルタコンデンサＣfGからなる前置フィルタ
や、抵抗Ｒ2、フィルタコンデンサＣfRからなる前置フ
ィルタは、電極インピーダンス測定用の交流信号を減衰
させない範囲で、比較的小さな時定数を持つローパスフ
ィルタにより構成される。
Ｒ1、フィルタコンデンサＣfGからなる前置フィルタ
や、抵抗Ｒ2、フィルタコンデンサＣfRからなる前置フ
ィルタは、電極インピーダンス測定用の交流信号を減衰
させない範囲で、比較的小さな時定数を持つローパスフ
ィルタにより構成される。
【００２２】図２及び図３は、本実施例と従来技術にお
ける差動増幅回路４の出力電圧の変動を比較したシミュ
レーション結果である。図２、図３は、周波数が０．１
〜１０００〔Ｈｚ〕の範囲にある１〔Ｖ〕（実効値）の
正弦波交流電圧（単極電位ＶEの変動に相当する）を差
動増幅回路４の入力端子に加えたときのオペアンプＱ3
の出力電圧変動分を示したものであり、図２が本実施例
によりローパスフィルタ５を介在させた場合、図３が従
来技術である。いずれも、ガラス電極のガラス膜抵抗
（ガラス電極のインピーダンスＺGに相当する）ＲGは１
０００〔ＭΩ〕である。
ける差動増幅回路４の出力電圧の変動を比較したシミュ
レーション結果である。図２、図３は、周波数が０．１
〜１０００〔Ｈｚ〕の範囲にある１〔Ｖ〕（実効値）の
正弦波交流電圧（単極電位ＶEの変動に相当する）を差
動増幅回路４の入力端子に加えたときのオペアンプＱ3
の出力電圧変動分を示したものであり、図２が本実施例
によりローパスフィルタ５を介在させた場合、図３が従
来技術である。いずれも、ガラス電極のガラス膜抵抗
（ガラス電極のインピーダンスＺGに相当する）ＲGは１
０００〔ＭΩ〕である。
【００２３】図２と図３の比較から明らかなように、従
来技術（図３）では単極電位ＶEの超低周波領域（例え
ば１〔Ｈｚ〕以下）における変動がオペアンプＱ3の出
力電圧に極めて大きく現われている。すなわち、電圧変
動分の最大値のところで入力側の電圧変動分がほぼその
まま出力側に現われているのに対し、本実施例（図２）
では、超低周波領域における電圧変動分が極めて少な
く、電圧変動分がピークを迎える周波数帯域がより高い
方へ移行している。そして、１０〔Ｈｚ〕間近で最大値
となるところでも、従来技術の電圧変動分のほぼ１／１
０以下しか出力側に現われていない。従って、この実施
例によれば、超低周波領域における単極電位ＶEの変動
によるｐＨ測定信号の影響が大幅に軽減されることがわ
かる。
来技術（図３）では単極電位ＶEの超低周波領域（例え
ば１〔Ｈｚ〕以下）における変動がオペアンプＱ3の出
力電圧に極めて大きく現われている。すなわち、電圧変
動分の最大値のところで入力側の電圧変動分がほぼその
まま出力側に現われているのに対し、本実施例（図２）
では、超低周波領域における電圧変動分が極めて少な
く、電圧変動分がピークを迎える周波数帯域がより高い
方へ移行している。そして、１０〔Ｈｚ〕間近で最大値
となるところでも、従来技術の電圧変動分のほぼ１／１
０以下しか出力側に現われていない。従って、この実施
例によれば、超低周波領域における単極電位ＶEの変動
によるｐＨ測定信号の影響が大幅に軽減されることがわ
かる。
【００２４】上記実施例では、本考案をｐＨ測定装置に
適用した場合を説明したが、本考案は、電極インピーダ
ンスが電極の正常、異常を判断するパラメータとなるも
のであれば、ｐＨ測定装置以外のイオン濃度測定装置に
も適用可能である。また、電極インピーダンス測定用の
交流電圧としては、矩形波以外の三角波や正弦波等であ
っても良い。
適用した場合を説明したが、本考案は、電極インピーダ
ンスが電極の正常、異常を判断するパラメータとなるも
のであれば、ｐＨ測定装置以外のイオン濃度測定装置に
も適用可能である。また、電極インピーダンス測定用の
交流電圧としては、矩形波以外の三角波や正弦波等であ
っても良い。
【００２５】
【考案の効果】以上のように本考案によれば、低周波領
域における接地電極の単極電位の変動が、ローパスフィ
ルタを介してガラス電極等の高インピーダンスのイオン
電極側の直流カットコンデンサ及びフィルタコンデンサ
の基準電位にそのまま伝わり、これらのコンデンサの電
圧が前記単極電位に依存しない値となる。従って、単極
電位の変動によりコンデンサに充放電電流が流れること
がなく、その時定数に起因してイオン電極、比較電極間
で差動増幅回路内の応答に差を生じる恐れもない。これ
により、イオン濃度測定値に相当する差動増幅回路の出
力信号には単極電位の変動による影響が重畳されなくな
るので、従来のように応答速度の低下を招くことなく高
精度なイオン濃度測定を行うことができる。また、回路
構成上も、従来の技術にローパスフィルタを付加して接
続を一部変更すれば良いから、安価に実現できる等の効
果がある。
域における接地電極の単極電位の変動が、ローパスフィ
ルタを介してガラス電極等の高インピーダンスのイオン
電極側の直流カットコンデンサ及びフィルタコンデンサ
の基準電位にそのまま伝わり、これらのコンデンサの電
圧が前記単極電位に依存しない値となる。従って、単極
電位の変動によりコンデンサに充放電電流が流れること
がなく、その時定数に起因してイオン電極、比較電極間
で差動増幅回路内の応答に差を生じる恐れもない。これ
により、イオン濃度測定値に相当する差動増幅回路の出
力信号には単極電位の変動による影響が重畳されなくな
るので、従来のように応答速度の低下を招くことなく高
精度なイオン濃度測定を行うことができる。また、回路
構成上も、従来の技術にローパスフィルタを付加して接
続を一部変更すれば良いから、安価に実現できる等の効
果がある。
【図１】本考案の実施例の構成を示す回路ブロック図で
ある。
ある。
【図２】シミュレーション結果を示す図である。
【図３】シミュレーション結果を示す図である。
【図４】従来の技術を示す等価回路図である。
１，２ インピーダンス測定回路 ３ 矩形波発生回路 ４ 差動増幅回路 ５ ローパスフィルタ ＶG ガラス電極の単極電位 ＶR 比較電極の単極電位 ＶE 接地電極の単極電位 ＺG ガラス電極のインピーダンス ＺR 比較電極のインピーダンス ＺE 接地電極のインピーダンス ＣiG，ＣiR 直流カットコンデンサ ＣfG，ＣfR フィルタコンデンサ Ｑ1，Ｑ2，Ｑ3，Ｑ4，Ｑ5 オペアンプ ＴG ガラス電極接続端子 ＴR 比較電極接続端子 ＴE 液アース端子 Ｒ1，Ｒ2 抵抗
Claims (1)
- 【請求項１】 測定液に浸漬されたイオン電極、比較電
極間の電位差を高入力抵抗の差動増幅回路により検出し
て測定液のイオン濃度を測定するイオン濃度測定装置で
あって、測定液に浸漬された接地電極とイオン電極、比
較電極との間にそれぞれ交流電流を流す電圧発生回路
と、前記交流電流に基づきイオン電極、比較電極のイン
ピーダンスを測定するインピーダンス測定回路と、差動
増幅回路の入力側に接続されたフィルタコンデンサと、
インピーダンス測定回路の入力側に接続された直流カッ
トコンデンサとを備えたイオン濃度測定装置において、 接地電極の単極電位と、イオン電極、比較電極のうちイ
ンピーダンスが低い方の電極の単極電位との和にほぼ等
しい参照電位を生成する手段と、 この参照電位が入力されて前記電圧発生回路の出力周波
数より低い周波数成分のみを通過させるローパスフィル
タとを有し、 このローパスフィルタを介した参照電位を、インピーダ
ンスが高い方の電極側の直流カットコンデンサ及びフィ
ルタコンデンサの基準電位とすることを特徴とするイオ
ン濃度測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1993022045U JP2597861Y2 (ja) | 1993-04-02 | 1993-04-02 | イオン濃度測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1993022045U JP2597861Y2 (ja) | 1993-04-02 | 1993-04-02 | イオン濃度測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0676854U JPH0676854U (ja) | 1994-10-28 |
| JP2597861Y2 true JP2597861Y2 (ja) | 1999-07-19 |
Family
ID=12071969
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1993022045U Expired - Fee Related JP2597861Y2 (ja) | 1993-04-02 | 1993-04-02 | イオン濃度測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2597861Y2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5796704B2 (ja) * | 2011-05-26 | 2015-10-21 | 横河電機株式会社 | ガラス膜抵抗測定回路 |
| JP5896105B2 (ja) * | 2011-07-12 | 2016-03-30 | 横河電機株式会社 | ｐＨ測定装置 |
-
1993
- 1993-04-02 JP JP1993022045U patent/JP2597861Y2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0676854U (ja) | 1994-10-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS62242849A (ja) | 電極測定システムにおける電極の性能を試験する装置 | |
| US9322871B2 (en) | Current measurement circuit and method of diagnosing faults in same | |
| EP0020898B1 (en) | An apparatus for controlling the electrical parameters of an electrode reaction in an electrochemical cell | |
| US6232786B1 (en) | Apparatus and method for measuring conductivity | |
| WO1997044660A1 (en) | Method and apparatus for ratiometric measurement of hematocrit | |
| JP2597861Y2 (ja) | イオン濃度測定装置 | |
| US20230393179A1 (en) | Method and device for measuring an insulation resistance of a dc voltage source connected to a split intermediate circuit in mains parallel operation | |
| JP2862296B2 (ja) | 電圧印加電流測定装置及び電流印加電圧測定装置 | |
| CN213986287U (zh) | 基于液固两相流体的ert电阻传感器 | |
| JP2002022785A (ja) | インピーダンス検出回路及びインピーダンス検出方法 | |
| JPH06222032A (ja) | 静電容量式アルコール濃度測定装置 | |
| JP3255817B2 (ja) | イオン濃度測定装置 | |
| JP3034651B2 (ja) | Ｃｖケーブルの絶縁診断方法 | |
| JPH076536Y2 (ja) | 導電率計 | |
| JPS637349B2 (ja) | ||
| JPH05142290A (ja) | Ｃｖケーブルの絶縁診断方法 | |
| US7046016B2 (en) | Potential fixing device, potential fixing method, and capacitance measuring instrument | |
| JP2002062317A (ja) | コンデンサ電流測定装置 | |
| JP2005098896A (ja) | 電圧印加装置 | |
| JPS58127172A (ja) | 浮遊容量を抑圧した電路の絶縁抵抗測定装置 | |
| JPS6042419B2 (ja) | 絶縁抵抗測定装置 | |
| JPH0566972B2 (ja) | ||
| SU1201686A1 (ru) | Емкостной измеритель уровн | |
| SU859960A1 (ru) | Устройство дл измерени проводимости | |
| JPH0668398U (ja) | 除電装置における放電監視装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19990323 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |