溶液的电导率是衡量水质的一个重要参数,在电力、化工、环保、制药、冶金、生化、食品和供水等行业有着广泛的应用。随着国民经济和科学技术的发展,人们对水质提出了越来越高的要求。长期以来,如何精确测量水的电导率一直是仪表生产厂家及科研人员十分关注的问题。根据溶液导电机理和溶液在电极作用下的模型,分析了影响电导率测量精度的主要因素,针对传统电导测量法中存在的问题,在对多种测量电导率的方法进行对比、总结和分析的基础上,设计了一种基于双频正弦信号测量法的电导率测量仪。系统以C8051F020单片机为控制核心,设计了前置模拟电路和数字电路,基于直接数字频率合成DDS技术,通过C8051F020单片机控制DDS芯片MAX038产生两个高精度正弦波,应用多路模拟开关CD4052实现量程切换功能,通过真有效值转换的方法,利用AD637实现交流-直流的转换,选用高精度A/D转换芯片CS5360进行数据采集,采用RS-485串行通讯接口实现与PC机的通讯,温度采集电路利用Pt100对溶液温度进行采集并实现通过软件对测量误差的温度补偿。温度补偿方法采用了一种运用PC机进行温度自动补偿的在线查表法,将电导率-温度曲线量化后以矩阵的形式存储在单片机中,测量中根据表中数据和实测数据通过线性插值的方法得到标准温度下的电导率,实现温度补偿。实验环节首先利用电阻箱提供标准电阻,使用电导率测量仪对标准电阻进行检测,借助Matlab软件对测得数据进行拟合,利用得到的拟合公式完成对系统的标定。然后采用标定后的电导率测量仪在不同温度下对不同浓度的溶液进行测试,经测试,标定后的系统相对误差小于1%。系统还制订了兼容台湾“研华”ADAM4000系列通讯协议,满足工业生产过程中测量信号的在线获取和处理的要求。该仪表具有电路结构简单,测量范围宽,精度更高的特点。经过进一步完善,该测试系统可运用在工业过程中。