Устройство для потенциометрических измерений

Устройство для потенциометрических измерений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к устройствам для потенциостатических измерений. Цель изобретения - повышение точности измерений в режиме автоматической термокомпенсации. Известное устройство содержит входной усилитель 1, первый делитель из резисторов 2 и 3, основной регулируемый источник 4 напряжения, второй делитель из резистора 5 и терморезистора 6, основной суммирующий усилитель 7, дополнительный регулируемый источник 8 напряжения и выходной усилитель 9. Для достижения цели введены инвертирующий усилитель 10, вход которого подключен к средней точке второго делителя, дополнительный суммирующий усилитель, первый вход которого соединен с выходом основного регулируемого источника 4 напряжения, второй вход соединен с выходом инвертирующего усилителя 10, а выход подключен к второму входу основного суммирующего усилителя 7. Это позволяет снизить погрешность измерений более чем 4 раза. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (50 4 G 01 N 27/52

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМЪГ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ll0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPbITHRM

ПРИ ГКНТ СССР

1 (61) 1260823 (21) 4346050/24-25 (22) 06.11.87 (46) 07.07,89. Бюл. М 25 (71) Опытно-конструкторское бюро тонкого биологического машиностроения (72) А.А.Ыульгин (53) 543.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1к 1260823, кл. G 01 N 27/52, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИОТЕНЦИОМЕТРИ" .;СКИХ ИЗМЕРЕНИЙ (57) Изобретение относится к устройствам для потенциостатических измерений. Цель изобретения — повышение точности измерений в режиме автоматической термокомпенсации. Известное устройство содержит входной усилитель

„„SU„„1492264 A 2

1, первый делитель из резисторов 2 и 3, основной регулируемый источник

4 напряжейия, второй делитель из резистора 5 и терморезистора 6, основной суммирующий усилитель 7, дополнительный регулируемый источник 8 напряжения и выходной усилитель 9. Для достижения цели введены инвертирующий усилитель 10, вход которого подключен к средней точке второго делителя, дополнительный суммирующий усилитель, первый вход которого соединен с выходом основного регулируемого источника

2 чацряжения, второй вход соединен с выходом инвертирующего усилителя 10, а выход подключен к второму входу основного суммирующего усилителя 7.

Это позволяет снизить погрешность измерений более чем 4 раза. 1 ил. з 1492264 4

Изобретение относится к устройствам для потенциометрических измерены активности ионов в растворах, например при измерении рН растворов, в широком диапазоне температур и является усовершенствованием устройства по авт.св. М 1260823.

Цель изобретения — повышение точности измерения в режиме автоматичес- 10 кой термокомпенсации, На чертеже изображена функциональная схема устройства.

Устройство содержит входной усилитель 1, первый делитель, состоящий иэ резисторов 2 и 3, основной регулируемый источник 4 напряжения, второй делитель, состоящий иэ резистора 5 и терморезистора 6, основной суммирующий усилитель 7, дополнительный 20 регулируемый источник 8 напряжения, выходной усилитель 9, инвертирующий усилитель 10, дополнительный суммирующий усилитель 11 и дополнительный резистор 12. 25

Устройство работает следующим образом.

Первый делитель, состоящий из резисторов 2 и 3, определяет коэффициент передачи по входу

Кос

К (1) 4 + Roc где К, и К вЂ” соответственно сопротивление резистора 2 и и резистора 3 первого делителя, Для упрощения дальнейших выкладок принимают К „=1, т.е. R =О.

Напряжение U> на выходе усилителя

1 равно по величине ЭДС электроднои 40 системы F.„:

U„ Ex E„(So+

8 — крутизна характеристики электродной системы при температуре о 50 раствора 1 = 0 С, мВ рК о — температурный коэффициент изменения крутизны характеристики электродной системы, мВ рН С

Основной регулируемый источник 4 компенсирует составляющую ЭДС электродной системы, соответствующую координате изопотенциальной точке Е и

+ Еи (S +в„t ) (pH pHè) (3)

С учетом изложенного напряжения

U, снимаемое со средней точки второго делителя, равно

U = (U „ + Е, ) †-----,1 (4)

Rq и

L где К „ и К вЂ” соответственно сопротивления резистора 5 и терморезистора 6 второго делителя.

Инвертирующий усилитель 10 имеет коэффициент передачи Ки„ =-2, с учетом этого напряжения на выходе дополнительного суммирующего усилителя

11 можно записать в виде выражения

Кс- К

=K (U +Е ) (5)

2 2 x N R2+Rg где К вЂ” коэффициент усиления второго суммирующего усили-. теля.

С учетом того, что величина резистора R< выбирается из условия

R =R, где R — сопротивление терморезистора при температуре t и принимая во внимание равенства (2) и (3), выражение (5) можно записать в следующем виде:

U = (S +g t ) вЂ, -- ---(рН-pH ) К 0EКcto о х P 2R +gRt . и о î р (6) где g, — температурный коэффициент, выражающий измерение сопротивления терморезистора на градус Цельсия.

Полная компенсация температурной погрешности возможна при выполнении условия о ю S

2 (7)

При К =1 выражение (6) примет вид

= о „ t (pH РНи) (8)

В этом случае напряжение l1Ä на выходе основного суммирующего усилителя 7 является функцией только рН раствора и не зависит от температуры .

Ex " E„So(p" р и) (9) 264 ли

15 4 Во

) aLRp 2Rp (10) с .)с 2 R p

К о1.К Б

Если

Составитель P.Ñàëèä>êàíîâà

Редактор ОаЮрковецкая Техред М.Дидык Корректор: Е.Демчик

Заказ 3870/46 Тираж 789 Пбдписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прн ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101

5 1492

При помощи дополнительного регулируемого источника 8 устанавливается соответственно ЭДС электродной системы в начале диапазона измерения выбранному начальному уровни выходного

5 сигнала (началу шкалы рН).

Выбором коэффициента передачи выходного усилителя 9 устанавливается соответствие ЭДС электродной системы 10 в конце диапазона измерения рН выбранному конечному уровню выходного сигнала конан шкалы рН).

На практике возможны варианты. Есто коэффициент передачи второго суммирующего усилителя должен быть равен

О х So

---- (2Rî то последовательно с терморезистором

R включается дополнительный резистор

12, величина Rg которого выбирается иэ условия 30

R . (I l)

S k R е

Выполнение условий (10) и (11) обеспечивает минимальное значение погрешности в работе устройства при использовании терморезистора, параметры которого не соответствуют условию (7)

Применение устройства позволит снизить гогрешность измерений в несколько раэ.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Устройство для потенциометрических измерений по авт.св. ¹ 1260823, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности йзмерения в режиме термокомпенсации, в него введены дополнительный суммирующий усилитель, инвертирующий усилитель, вход которого подключен к средней точке второго делителя, а первый вход дополнительного суммирующего усилителя соединен с выходом основного регулируемого источника напряжения, второй вход соединен с выходом инвертирующего усилителя, а выход дополнительного суммирующего усилителя подключен к второму входу основного суммирующего усилителя.