Аналоговый электрохимический интегратор

Аналоговый электрохимический интегратор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

А .Р (1 1) 5115!6

ОПИСАНИЕ

Col@3 Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 28.05>.73 (21) 1921603/24 с с присоединением заявки Ы— (23) Приоритет (51} М. КЛ. Q 0с:> Q 7/1 8

Гасударственный квинтет

Саввтв Мкнкатрав СССР аа далаи кэааретвний и аткрь1ткй (43) Опубликовано 25.04.76,5юллетеиь № 15 (63) УдК 881.333.5» (088. 8) (45) Дата опубликования описания а 0у 7е; (72) Автор изобретения

1. Б., Гальперин (7() заявитель (54) АНАЛОГОВЫЙ ЗЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ ИНТЕГРАТОР расшири —: ь ,сб

Изобоетение относится к вычислительной технике, Извест ны а налог О вы е электрохимически е интеграторы, содер>кашие заполненный электролнтом корпус с пористой перегородкой, Во 5

Входном и считывающем отсеках по обе стороны от которой установлены соответственно входной и считывающие электроды, подсоединенные к источнику входного сигнала и выходным. клеммам. 10

Предлагаемое устройство отличается От известных тем, что содержит в считьюаюпем отсеке корпуса донолнительнь;й управляющий электрод, который подключен к точке соединения источника входного сигнала с одним из полюсов дополнительного источника управляющего сигнала, подсоединепного другим полюсом к odHovy из считывак>ших электродов, а также тем, что B нем считывающие электроды и vx основания выполнены из светопроницаемого материала.

Зто позволяет повысить чувствительность и объем памяти, а так>ке обла"ть применения.

На чертеже представлен предлагаемый интегратор.

OH cocToHT из кордуcB 1, входного Отсека 2, считывающего отсека 3, входного электрода 4, пористой перегородки 5, управляющего электрода 6, диффузионных барьеров 7 и 8, общих электр",.дов -l и 10, выходных электродов 11 и 12. Выходных отсеков 13 и 14. Электроды имеют прозрачные основания 15. Электроды 9 и 11

- считывающие.

Входной интегрирующий сигнал 1 вх подается между Входным электродом 4 H угравляющим электродом 6, считывание интеграла производится по току в выходной цепи триода I . Прлярноiль вых, управляющего иапрвкения Q определя4

ВГся B заВисимости От соотношения кон»

ЦЕИТРВПИЙ ОКИСЛИТЕЛЯ И ВОССТаНОВИТЕспи с полярность ВыхОднОГО напряжения вых

- от режима работы интегратора, УСТj OHCTÂO рабОТНЕт СЛЕЕ ск>НП1!! ОВ >а511599 ство (Z I

Величина О всегда такова, что вых ток j соответствует предельному вых току диффузии ионов в выходной цепи.

Пусть полярность О отрицавых тельна.

Протекание входного тока 1 вх приводит к накоплению в считывающем отсеке ненмнннйеп ектнннон компоненты - m восста новителя. Если U отрицательвых но, то до некоторой величины накопленного заряда интегратор работает как обычный интегратор, управляющий электрод не окаI зывает влияния на его работу. При этом ток 1 пропорционален концентрации вых восстановителя в считывающем отсеке, а изменение во времени пропорциовых

20 нально прошедшему через входную цепь за г (: „,„=,1 „,„ к,q . (1)

При определенном значении g в результате взаимодействия управляющего ед5 электрода 6 и выходного считывающего электрода 11 в выходном отсеке 13 концентрация восстановителя увеличивается, а концентрация окислителя уменьшается на,столько, что в выходном отсеке восстановитель оказывается наибольшей компонентой, хотя в целом в считывающем отсе ке восстановитель по-прежнему остается иаименьц|ей компо нентбй. Такое перераспределение активных компонентов сопровож- З5 дается резким падением . Дальвых нейшее накопление заряда не ведет к заметному росту вых

Исходная концентрация восстановителя 4" может быть подобрана так, что пороговое значение интеграла будет отмечаться резким возрастанием при изменении вых направления J на обратное, Однако 45 вх при этом затруднена возможность непрерывного отсчета.

Изменим полярность на пол овых жительную. Тогда восстановитель оказыва- щ ется в меньшинстве как в целом в считываюшем отсеке, так и в выходом отсеке.

Электроды 6, 9 и 11 образуют в этом случае усилитель. При определенном выборе напряжение Q выходного тока свя- 55

1 зано с прошедшим зарядом равенством

Рг ам = 2 t. (=kit / r dt (Таким образом, имеет место функциональное преобразование интеграла — проведение операции интегрирования и логарифмирования одновременно, Если сравнить чувствительность интегратора при различных полярностях (, получим вых т д ките К/ дт s»x т<а (11

aq / ац к ц

Оценки показывают, что X >) 1, т. е. в последнем случае чувствительность интегратора существенно увеличилась.

Возможно при положительной полярности произвести расширение диавых пазона измерения заряда, т. е. фактическое увеличение объема памяти.

С этой целью необходимо подавать на управляющий электрод изменяющееся; значение 4f>, причем сохранялось постоянвых г

Тогда " 1") <,„ ®

Отсчет значений интеграла в эт ом режиме должен производиться по значениям

60)Принципиально схемным путем возможно осуществить автоматическое изменение при отклонении j от установЦ вых ленной величины.

Подобный метод отсчета позволяет вести интегрирование до сравнения в .считывающем отсеке концентраций активных компонентов и далее - до изменения в этом отсеке вида наименьшей активной компоненты.

Диапазон интегрирования охватывает накопление наименьшей компоненты (восстановителя) одного вида и затем убывание новой наименьшей активной компоненты (окислителя) . При этом tJ переходит через нулевое значение. При некотором значен..и конц.нтрации новой наименьшей компоненты управляющие свойства электрода 6 теряются и 1 резко возрастает, вых т. е. интегратор переходит в режим дискретного действия.

Таким образом, режимы непрерывного и дискретного действия наблюдаются при любой полярности U, однако при вых положительной полярности диапазон ннтег» рирования (объем памяти) выше, а в режиме непрерывного действия выше и чувстви тельность.

Формула изобретения

А налоговый электрохими ческий и нтегра тор, содержащий заполненный электролитом."з 1 1599 бЫХz

Составитель Ь.Каумов

Те хрен Е-, Г1одурушина

Корректор Т.Гревцова

"едактор О.Стенина

Изд. М b

Тираж 864 Подписное

Заказ 64" 1

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 113035, Раушская наб., 4

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 корпус с пористой перегородкой, во входном и считывающем отсеках по обе стороны от которой установлены соответственно входной и считывающие электроды, подсоединенные к источнику входного сигнала и выходным клеммам, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью расширения области применения, повышения чувствительности и объема памяти, он содержит в считывающем отсеке корпуса дополни гельный111 управляющий электрод, который подключен к точке соединения источник . входного сигнала с одним иэ полюсов дополнительногг8 источника управляющего сигнала, подсоединенного другим полюсом к одному из c÷èтывающих электродов.

2. Интегратор по и. 1, о т л и ч и куш и и с я тем, что в нем считывающие электроды и их . основания выполнены из светопро ницаем ого материала.