Conductivité

Nombre d'électrodes et de pôles et effets sur les mesures de conductivité

Comment le nombre d'électrodes et de pôles affecte-t-il les mesures de conductivité ?


Construction à deux électrodes, bipolaire

Le capteur le plus simple est basé sur la conception traditionnelle à deux électrodes et deux pôles. Ici, l'entrée de courant et la mesure de tension sont réalisées avec la même paire d'électrodes. Etant donné qu'en cas de conductivité élevée, la chute de tension au niveau des électrodes (ZTransition) et du câble (ZCable) devient relativement importante par rapport à la chute de tension dans le milieu (Rmedium), la construction bipolaire ne convient que pour les faibles conductivités (généralement 1 µS à 500 µS).

Figure 1 & 2 : ligne de champ magnétique autour d'un capteur à 2 pôles et schéma de circuit équivalent

Construction à quatre électrodes, quatre pôles

La séparation des électrodes de mesure de courant et de tension élimine presque complètement les problèmes de polarisation et l'influence de la résistance du câble. Cependant, l'influence capacitive du câble reste et doit être compensée. En raison de l'inhomogénéité du champ électrique aux électrodes de tension, la constante de cellule d'un système à quatre pôles est fortement influencée par la conductivité de la solution. C'est-à-dire que les transmetteurs fonctionnant avec une cellule à quatre pôles offrent l'entrée de différentes constantes de cellule pour couvrir toute la gamme de conductivité.

Figure 3 & 4 : ligne de champ magnétique autour d'un capteur à 4 pôles et schéma de circuit équivalent

Construction à six électrodes, quatre pôles

Dans une conception à six pôles, l'entrée de courant est réalisée à l'aide de deux électrodes par pôle. Alors que le circuit électrique correspondant est identique à la version quadripolaire à quatre électrodes, la grande différence réside dans la force et l'homogénéité du champ électrique présent sur les électrodes de mesure de tension. La répartition plus homogène du champ dans la zone des électrodes de tension se traduit par une constante de cellule beaucoup moins variable, car l'influence de l'effet de frange est considérablement réduite. De plus, la conception à 6 électrodes et 4 pôles permet une densité de champ beaucoup plus élevée et une sensibilité moindre à la distorsion du champ.

Capteur de conductivité ACF60, 4 pôles et 6 électrodes

Figure 5 & 6 : ligne de champ magnétique autour d'un capteur à 6 électrodes et 4 pôles et le schéma de circuit

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