Способ температурной стабилизации выходного тока электрохимических концентрационных многополюсников

Способ температурной стабилизации выходного тока электрохимических концентрационных многополюсников

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

it (1) 47!6! 7

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Cows Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 19.02.73 (21) 1886023/18-10 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 25.05.75. Бюллетень № 19

Дата опубликования описания 14.10.75 (51) М. Кл, Н 01@ 9/22

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.317(088.8) (72) Авторы изобретения

P. И. Ярмухаметов и Л. М. Урманчеев

Казанский авиационный институт (71) Заявитель

Изобретение относится к электрохими скпм концентрационным многополюсник используемым для линейного и нелинейн преобразований электрических сигналов.

Известны компенсационный и параметри ский способы уменьшения температурной висимости выходного тока электрохимическ концентрационных многополюсников.

Известные способы характеризуются пр ципиальной невозможностью полного уст нения температурной зависимости выходи тока.

Цель изобретения — устранение зави мости выходного тока от температуры эл тролита.

Для этого по предлагаемому способу ра чую точку совмещают на проходной вольт-а перной характеристике с термостабильной т кой, выбирая начальную концентрацию ок ленной компоненты электролита из услов обеспечения такого совмещения.

Выходной ток электрохимическото тетро определяется соотношением

nF

Кт вне = 41

«Q

nFSC0ê д 1 RT то— о Э е че- — равновесный ток тетрода; ам, е — основания натуральных логаого рифмов; и — число электронов, участвующих че- 5 в элементарном акте электрохиза- мической реакции на электродах; их Т вЂ” число Фарадея; — Универсальная газовая постоянин- ная; ра- 10 Т вЂ” температура электролита по шкаого ле Кельвина;

U„.,- — напряжение на входном электросиде тетрода; ек- l — расстояния между выходным и общим электродами; бо- C, — начальная концентрация окисм- ленной компоненты электролита; оч- О, — коэффициент диффузии ионов ис- окисленной компоненты, экстраия 20,полированный к бесконечной температуре; да — энергия активации диффузии ионов окисленной компоненты.

Дифференцируя соотношение (1) по Т н (1) 25 учитывая соотношение (2), получают следующее выражение для температурного коэффициента выходного тока тетрода:

15 а1„„..,Г Q nF дТ (R1 R> ) (3) где LBLIx — выходной ток тетрода;

30 (54) СПОСОБ ТЕМПЕРАТУРНОЙ СТАБИЛИЗАЦИИ ВЫХОДНОГО

ТОКА ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИХ КОНЦЕНТРАЦИОННЫХ

МНОГОПОЛЮСНИКОВ

471617

Из соотношения (3) нетрудно сделать вывод, что в электрохимическом тетроде при отрицательных значениях напряжения на входном электроде температурный коэффициент выходного тока уменьшается, а при условии

Usx вх.кр: ——

Q (4)

nF обращается в нуль. Соотношение (4) указывает на принципиальную возможность реализации термостабильной точки в концентрационных электрохимических многополюсниках путем соответствующего выбора величины и знака напряжения смещения на входном электроде.

Однако при использовании существующих тетродов в режиме усиления электрических сигналов высокая начальная концентрация окисленной компоненты электролита не позволяет реализовать термостабильную точку.

Действительно, для электролита с компонентами иод — иодид смещение, соответствующее термостабильной точке, по расчетным данным составляет 71,4 мб.

На чертеже изображена проходная вольтамперная характвристика известного тетрода бипланарной,конструкции (кривая 1, сплошная линия) и проходная вольт-амперная характеристика предлагаемого тетрода (кривая 2).

При таком смещении выходной ток выходит за пределы практически реализуемых значений. Это делает невозможной реализацию термостабильной точки в существующих тетродах.

Соотношение между существующим значением начальной концентрации окисленной компоненты значением этой концентрации в предлагаемом тетроде легко получить, если выходной ток предлагаемого тетрода принять равным равновесному току реального тетрода. Учитывая это условие и;подставляя значение U» р из (4) в (1), получают

Q кт вых.кр: 1в: tp l ° (5)

В этом соотношении величина i, является равновесным током предлагаемого тетрода и определяется выражением

nFSC „

О,— РТ е (6) где С „ — начальная концентрация окисленной компоненты электролита предлагаемого многополюсника.

Подставляя в соотношение (5) значение 4 из (2) и i, из (6) и решая уравнение относительно величины С рн, получают окончательное соотношение между концентрациями окисленной компоненты электролита в известном и предлагаемом многополюсниках

С,„= C,„ l тт

Предмет изобретения

Q

С„=С„ l т.

35 где С „, — начальная концентрация окисленной компоненты электролита многополюсника, С„< — начальная концентрация окисленной компоненты электролита многополюсника, имеющего при нулевом смещении и температуре

Т желаемую величину выходного тока, 45 Q — энергия активации ионов окисленной компоненты, R — Универсальная газовая постоянная, Т вЂ” температура электролита.

Способ температурной стабилизации выходного. тока электрохимических концентрационных многополюсников, основанный на выборе положения рабочей точки на проходной вольт25 амперной характеристике многополюсника, отлича ющийся тем, что, с целью устра.нения зависимости выходного тока от температуры электролита, ра бочую точку на проходной вольт-амперной характеристике совмещают с термостабильной точкой, выбирая начальную концентрацию окисленной компоненты электролита из условия

471617

LPpig h1L2j

-Ю / M -100

71 С

Составитсль И. Орлова

Техред Т. Миронова

Корректоры: В. Петрова и О. Даиишева

Редактор Т. Иванова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2420/2 Изд. № 792 Тираж 833 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5