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ここでは、基本的な原理を理解するため、空気イオン測定装置として初めて考案されたものを主に取り上げる。

(1) エーベルト氏測定装置 （Ebert's ion-counter）

空気イオン測定器として初めて考案されたものである。

[Fig.1 エーベルトイオンカウンター概念図]

Ａは導体の円筒で接地されている。Ｂは絶縁されておりＡの軸に一致している。また、Ｂの一端はウルフ氏双線電位計Ｅと連結している。空気は右下部のファンにより、単位時間当たりωの吸引量で吸引される。

初めにＢをＶ₀の電位に帯電させて、空気をＡとＢの間に通過させれば、ＢはＢの帯電と逆符号のイオンを吸引して中和する。
t 時間吸引した後、電位がＶ_tになったとする。

Ａ、Ｂ、Ｅからなる静電容量をＣとすると、Ｂによって中和されたイオンは
Ｃ（Ｖ_t－Ｖ₀）
となる。

一個のイオンが持つ電気量をe として、空気イオン量は単位体積あたりの個数で表すので測定値 n は、

n ＝Ｃ（Ｖ_t－Ｖ₀）／eω ・・・式①
となる。

上式①において、Ｖ₀及びωを変化させることによって、基本的には任意の移動度（運動度）を持つイオンの測定が可能となる。

Ａ－Ｂ間の電位を高くして、吸引する空気の流れを減少させて測定すれば、小イオンと大イオンの和（ｎ＋Ｎ）が求められる。よって小イオンｎを測定して（ｎ＋Ｎ）からｎを引けば、大イオン数Ｎが求められる。

なお、イオン測定装置としてはこの他に、この原理を応用したゲルディエン法などがある。

(2) ゲルディエン法 （Gerdien condenser）

上記エーベルト氏の原理を応用したものである。
現在、市販のイオン測定器の測定原理として主流となっている。
また、これを応用した平行平板型のものもある。