一種裝置、系統(tǒng)以及方法通過根據(jù)傳感器電池(1006)(206)的輸出信號改變測量電池(1006)中的離子流使測量受測流體的離子濃度的效率和準(zhǔn)確度最大化。當(dāng)達(dá)到輸出信號的上閾值和下閾值時(shí),將流過泵浦電池的泵浦電流在恒定正電流與恒定負(fù)電流之間切換。將由變化電流產(chǎn)生的方波的脈寬比與從校準(zhǔn)過程推導(dǎo)出的脈寬比函數(shù)比較,以確定受測流體的離子濃度。在一個實(shí)施例中,泵浦電池和感測電池的功能由單個電化學(xué)電池(1006)執(zhí)行。在其中確測了化合物濃度的實(shí)施例中,主電化學(xué)電池系統(tǒng)(1404)將化合物的一元素的離子泵浦到測量室(1402)中并泵浦出測量室(1402)。次電化學(xué)電池系統(tǒng)(1406)將化合物還原成同一元素的離子,該離子被主電化學(xué)電池系統(tǒng)(1404)泵浦以在次電化學(xué)電池系統(tǒng)(1406)的電極(1622)附近形成該離子的局部濃度(1422)。次電化學(xué)電池系統(tǒng)(1606)根據(jù)主電化學(xué)電池系統(tǒng)(1404)測得的一般離子濃度(1420)與次電化學(xué)電池系統(tǒng)(1406)測得的局部離子濃度(1422)的關(guān)系將離子泵浦到測量室(1402)中和從測量室(1402)泵浦出去。流過次電化學(xué)電池系統(tǒng)的次泵浦電流的占空比表明化合物的濃度。