电容耦合非接触式电导（C⁴D）检测是一种重要的非接触式电导测量方法。其具备电极与被测溶液不接触、装置结构简单等显著优点,可独立使用,亦可作为毛细管电泳、高效液相色谱以及离子色谱的检测器。目前毛细管电泳-非接触电导检测（CE-C⁴D）已广泛应用于医药与刑侦、食品安全、生物与环境科学等领域。然而,由于其基于电容耦合,容易受管壁电容和电极间杂散电容的影响,在不同溶液浓度下C⁴D对应的频率响应比较复杂,甚至可能出现响应信号不能完全反应溶液电导率的情况。针对这些问题,本论文工作致力于C⁴D仪器的性能优化与改进,通过对影响C⁴D检测性能的多个关键因素,尤其是电路和电导池设计方面的因素进行逐一分析,结合模拟仿真与实验验证,为C⁴D仪器性能的进一步优化改进提供了参考依据。本论文的主要研究内容和结论如下:1.总结并归纳了C⁴D电导检测器的发展历程,以及检测器中检测池和电路设计的改进对其性能的影响,总结了商用检测器及其微型化的发展现状,列举了CE-C⁴D在医药、生物、食品、环境、刑侦等领域的应用等。2.针对C⁴D电导检测器中的检测电路模块,探讨了电路设计的影响,筛选了提高其性能的途径与相关的元件选型,分析了影响信号与噪声的电子电路因素,为后续C⁴D检测电路的选择与改进提供了依据。3.设计了一种基于印制电路板的C⁴D电导检测器,测量了其对应的基本参数。基于该结构的等效电路开展了模拟仿真,明确了毛细管的管壁电容、电极间的杂散电容、溶液电阻和电路带宽对C⁴D频率响应的影响,找到了影响C⁴D检测的溶液浓度线性响应的关键因素,并利用实验进行验证。在选定条件下检测器对MES-His（pH=6.0）缓冲溶液的检出限可达7.2 nmol/L,其溶液浓度线性范围为2-20μmol/L。4.设计了一种双通道差分式的C⁴D电导检测器,通过第二通道的引入,尝试抵消电极间杂散电容的影响,提高频率响应的平台区。对锁相放大的测试条件和双通道一致性的影响因素做了优化,首次获得了差分模式下的C⁴D频率响应关系。相比于单通道检测器,双通道差分式检测器对MES-His（pH=6.0）缓冲溶液的浓度线性范围拓宽至1-100μmol/L,其检出限为0.09μmol/L。将制得的检测器与电泳技术联用实现了实际样品中常见离子的分离与检测。在相似的条件下采用双毛细管模式该检测器对K⁺、Ca²⁺、Na⁺与Mg²⁺等四种离子的检出限分别在0.28-0.86μmol/L,明显优于单毛细管模式下的0.10-19μmol/L。