Полярограф

Полярограф

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ, РЕСПУБЛИН зов G 01 N 27/48

QAHCAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗО6РЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21 } 3357470/18-25 (22) 23.11.81 (46) 07.11.83. Б10л. ll 41 (72) l0.B.Äoáðoâoëüñêèé, И.А.,Чугунов, И.X.Áèêìóëëèí и М,P.Вяселев (71) Казанский ордена Трудового Красного Знамени авиационный институт им. А.Н.Туполева (53) 543,253(088.8) (56) 1. Цфасман С.Б. Электронные полярографы. М., Металлургиздат, 1960, с.146.

2. "Journal of Electroanalytical

chemiç try", 1980, v.106, р.34-45. (54) (57) ПОЛЯРОГРАФ, содержащий последовательно соединенные генератор поляриэующего напряжения, сумматор, датчик, измерительный усилитель, фильтр нижних частот, генератор высо» кой частоты, подключенный к второму входу сумматора, перемножитель, входы которого соединены с выходами фазового детектора и дифференцирую.щего устройства, вход которого соединен с генератором поляризующего напряжения, цепь положительной обратной связи с выхода измерительного усилителя на третий вход сумматора, ÄÄSUÄÄ 1052985 А отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения путем снижения погрешности компенсации искажений, вносимых обьемным сопротивлением датчика, в устройство введены второй генератор высокой частоты, соединенный с четвертым входом сумматора, в цепь положительной обратной связи введены два полосовых фильтра, амплитудный детектор,второй сумматор, делительнае устройство, причем входы обоих полосовых Фильтров соединены с выходом иэмерительно" го усилителя, выход первого полосо"

coro фильтра, настроенного на частоту первого генератора высокой частоты, соединен с фаэовым детектором и через второй сумматор с входом "ЧислиI тель" делительного устройства, выход второго полосового фильтра, настроенногоо на частоту второго генератора высокой частоты, через амплитудный детектор соединен с входом "Знаменатель" делительного устройства, выход которого соединен с сумматором, при этом второй вход второго сумматора соединен с фильтром нижних частот, а выход перемножителя - с суммирующим © входом измерительного усилителя, а

1052985

Изобретение относится к электрохимическому приборостроению и предназначено для применения в полярографической аппаратуре.

Известны полярографы, содержащие генератор поляризующего напряжения, суммирующий усилитель, датчик и измерительный усилитель, положительную обратную связь с выхода измерительного усилителя на выход суммирующего усилителя, компенсирующую падение напряжения на объемном сопротивлении датчика, а также цепь компенсации емкостного тока датчика, состоящую из дифференцирующего устрой ст ва, устройст ва задающего уровень компенсации, перемножителя и выполняющегоо устройства (1 ).

Наиболее близким к предлагаемому является полярограф, содержащий последовательно соединенные генератор поляризующего напряжения, сумматор, датчик, измерительный усилитель, фильтр нижних частот, генератор высокой частоты, подключенный к в торому входу сумма т ора, и еремножитель, входы которого соединены с выходами фазового детектора и дифференцирующего устройства„ вход которого соединен с генератором поляризующего напряжения, цепь, положительной обратной связи с выхода измерительного усилителя на третий вход сумматора.

Недостатком известных устройств является то, что для эффективной работы тракта, компенсирующего емкостный ток датчика, являющийся поме><ой, необходимо вручную подобрать уровень положительной обратной связи с высокой точностью, чтобы исключить искажения компенсирующего сигнала.

Цель изобретения — повышение точ" ности измерений путем снижения погрешности.

Поставленная цель достигается тем, что в полярограф, содержащий последовательно соединенные генератор поляризующего напряжения, сумматор, датчик, измери — åëüíûé усилитель, Фильтр нижних частот, генератор высокой частоты, подключенный к второму входу сумматора, перемножитель, входы которого соединены с выходами фазового детектора и дифференцирующего устройства, вход которого соединен-<: генератором поляризующего

>лапря»<ения, цепь положительной обрат ной связи с выхода измерительного усилителя на третий вход сумматора, введены второй генератор высокой частоты, соединенный с четвертым входом сумматора, в цепь положительной обратной связи введены два по" лосовых фильтра, амплитудный детектор, второй сумматор, делительное устройство, причем входы обоих полосовых фильтров соединены = выходом измерительного усилителя, выход первого полосового фильтра, настроенного на частоту первого генератора высокой частоты, соединен с фазовым детектором и через второй сумматор с входом "Числитель" делительного устройства, выход второго полосового фильтра, настроенного на частоту второго генератора высокой частоты, через амплитудный детектор соединен с входом "Знаменатель" делительного устройства, выход которого соединен с сумматором, при этом второй вход второго сумматора соединен с фильтром нижних частот, а

Bb>xone перемножителя — с суммирующим входом измерительного усилителя.

На фиг.1 представлена функциональная схема предлагаемого полярографа; на фиг.2 — эквивалентная схема датчика,вкпюченного совместно с измери" тельным усилителем.

Полярограф (фиг.1) содерк<ит последовательно соединенные генератор 1 поляризующего напряжения, суммирующий усилитель 2, датчик 3, измерительный усилитель 4, фильтр 5 нижних частот, полосовой фильтр 6, генератор 7 высокой частоты., выход которого подключен к второму входу суммирующего усилителя 2, перемножитель 8, выход которого соединен с суммирующим входом измерительного усилителя 4, один вход соединен с выходом Фазового детектора 9, второй вход подключен к вь>ходу дифференцируюшего устройства 10, вход которого соединен с выходом генератора 1 поляризующего напря>кения, второй генератор 11 высокой частоты, выход которого соединен с четвертым входом суммирующего усилителя 2, полосовой фильтр 12, настроенный на частоту второго генератора 11 высокой частоты, вход Фильтра соединен с выходом измерительного усилителя 4, выход - с входом амплитудного детектора 1 3, выход которого подключен к входу "Знаменатель" делительного устройства 14, к входу

"Числитель" подключен выход сумма10529 вь«х нч изм днч

=R 3

3 тора 15, входы которого соединены с выходами фильтра 5 нижних частот и полосового фильтра 6, настроенного на частоту генератора 7 высокой частоты, выход делительного устройства 14 подключен к третьему входу суммирующего усилителя 2, вход полосового фильтра 6 подключен к выходу измерительного усилителя 4, Устройство работает следующим

Образом.

Напряжения с генераторов 1,7 и-11 суммируются в суммирующем усилителе 2 . Йолученное напряжение приложе,но к датчику 3 и на выходе измерительного усилителя 4 получается напряжение, пропорциональное току датчика.

Фильтры 5,6 и 12 выделяют составляющие полученного напряжения. Фильтр

5 нижних частот выделяет напряжение, пропорциональное току датчика, обусловленному поляризующим напряжение м где нч - низкочастотная составляющая тока датчика()дн «= 34я «+ «) у гдеЗФнч и 2 нч- фарадеевский и емKOCTHbIH TOKM . EHKOCTHbIH TOK -«снч— — С gUn / + где 30„о /д1 -скорость изменения поляризующего напряжения; С - дифференциальная емкость датчика «фиг.2) . Пороооаой фидктр

12 выделяет составляющую с частотой

О С

А

ТОГда ««ЕЬ Х(ц2 ) = 0ЕХ(Ш2)РК м l 0 Гдв м — объемное сопротивление датчика. о

Полосовой фильтр 6 выделяет состав2«Q ляющую с частотой н1, выбираемой

1 из условия 2ф 7 „,2 «» «,Д

Тогда при точно скомпенсированной величине « о получают Овых (w„ t = 45

=Ug>«(w„) R„+ j м С . Величина

Ц (щ ) подается на фазовый детекеь(х т ор 9 а с него на аеремножитель 8, ) по« что умножается на величину с«т.

85 4 полученную с дифференцирующего устройства 10, вход которого подключен, к выходу генератора 1 поляризующего напряжения. На выходе перемножителя получается напряжение перемн пер изб А

Чс и л где Кпв - козффициент пропорциональности перемножителя.

Через резистор R R„ ток компенсаК пер ) изм сд комп

2" изм подается на суммирующии вход измерительного усилителя. Сумма токов на входе Л в52U, =-« р С,2 — ) пер С, При К = 1 Эа,5,, =:)с Емкостны ток скомпенсироеан. Найряжение

U ûx(w ) подается на амплитудный детектор 13, а с него - на вход "Знаменатель" делитейьного устройства

14, на вход "Числитель" которого подана сумма напряжений U и() л, (ш ) снимаемая с сумматора 15, Результатом деления является выражение «-«ел РА««ч+ (1)) к е2ф где К,„ „ — коэффициент пропорциональности делительного устройства. Поскольку напряжение на 2 q из-за влияния « О / Uz = «-«вх-(-«днч+ д(4) ко результат деле йия подается на сумми" рующий усилитель 2. В этом случае последнее выражение принимает вид

"2ф="ох (- дич *М11Пр, днч " д(1) о .

При K е = 1 падение напряжения на ЕФ Оказывается скомпе ирован

Изобретение позволяет автоматизировать подбор величины поло- жительной обратной связи и тем са мым устранить субъективную ощибку, возникающую при ручном наборе, а подключение выхода перемножителя к суммирующему входу измерительного усилителя устраняет перегрузку по" следнего емкостным током. Точность компенсации емкостного тока и падения напряжения на объемном сопротивлении возрастает.

Составитель B.Håèöåâ

Редактор С.Квятковская Техред С.Мигунова Корректор С.Черни

Заказ 8862/41 Тираж 873 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушскюя наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4