Электрохимический фильтр инфранизких частот

Электрохимический фильтр инфранизких частот

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Своз Советских

Социалистических

Республик (1 1) Ы3397 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 20. 11. 74 (21) 2082010/18-10 с присоединением заявки № (23) Приоритет(43) Опубликовано 05.05.76 Бюллетень № 17 (45) Дата опубликования описании.24.05,76 й

{51) М. Кл.

Н 01 5 9/22

Гааударственна1Р иамнтет

Сената Мннистраа СССР на делан изобретений н атнрытнй (53) УДК

621. 35 (088,8) Л. A.- Соколов, B. М. Мидлер, В. А. Ульянов и Б, М. 13)афов (72) Авторы изобретения

Институт электрохимии АН СССР (71) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ ФИЛЬТР ИНФРАНИЗКИХ ЧАСТОТ

Изобретение относится к электрохимическим преобразователям электрического сигнала, а точнее к устройствам для выделения импульсного сигнала иэ смеси сигнала с шумом. и может быть использовано в системах обработки и выделения сигналов в диапазоне инфракрасных частот.

Известны различные устройства, осуществляюшие фильтрацию электрических сигналов на фоне шумовой помехи.

Известный фильтр выполнен в виде канала с непрерывным гидродинамическим потоком электролита. B канале расположены разнесенные в направлении потока входные и выходные электроды. Входные электроды размещены на расстоянии, равном произ ведению скорости потока на период выделяемого сигнала, а выходные — на рассто.янии, в два раза меньшем. Такой фильтр, основанный на интерференции концентрационных волн, не обеспечивает возможность интегрирования и поэтому не может реализовать динамическую структуру согласован,ного фильтра.

Цель изобретения — получение макси мального значения отношений сигнал/шум в случае прямоугольного импульсного сигнала и белого шума в области инфранизких частот, Это достигается тем, что устройство, основанное на свойствах обратимой окислительно-восстановительной электрохимической системы, выполнено в вире рабочего канала с непрерывным гидродинамическим потоком электролита, в котором расположены разнесенные в направлении.по тока общий и пристенный входной электроды. Ниже по потоку относительно входного электрода, на технологически минимальном

1а расстоянии от него, установлен пристенный интегрируюший электрод, работающий в режиме предельного тока . диффузии и имеюш ;й протяженность в направлении течения, равную произведению скорости переноса электроактивного вешества на длительность импульса входного электрического тока. Рабочий канал включен в .замкнутый гидродинамический контур, содержаший перекачиваюшее устройство с регур5 лируемой производительностью.

13397

1 рывно уменьшается и соответственно пада- ет предельный ток. Таким образом, возрастание предельного тока электрода 3 является процессом интегрирования входного а тока во времени, а процесс спада предельного тока эквивалентен вычитанию задержанного на время Т интегрального значения входного сигнала. Предлагаемый фильтр преобразует входной пря моугольный импульс в треугольный выходной импульс удвоенной длительности. Вершина треугольного импульса совпадает во времени с моментом йсчезновейия входного сигнала. Твким образом, предлагаемый фильтр в случае входного сигнала в виде прямоуголь ного импульса и белого шума реализует в одном элементе функциональную схему согласованного (оптимвльного) фильтра. При отличии формы импульса входного сигнала от прямоугольной, а шума - от белого, фильтр повышает отношение сигнал/шум, хотя оно и не достигает максимально возможного значения.

После прохода переднего фронта концентрационной волны изолирующего участка между электродами 2 и 3 электроактивное вещество начинает потребляться на электроде 3. С этого момента эффективная плошадь электрода 3 (плошвдь, с которой в данный момент соприкасается концентрационная волна) непрерывно возрастает, что приводит (при постоянной скорости течения} к аналогичному -осту предельного тока этого электрода. Рост предельного тока прекращается в тот момент, когда вся концентрационная волна окажется примыкающей к электроду 3. Если длина концентрационной волны равна протяженности электрода 3, что обеспечивается соответствую.щим выбором скорости течения при заданной длительности импульса, то момент в прекращения роста предельного тока соответствует его пиковому значению. При дальнейшем перемещении концентрационной золны эффективная плошадь электрода непре5

На чертеже схематически изображен предлагаемый фильтр.

3аподлицо со стенкой рабочего канала

1 установлены входной 2, интегрирующий

3, и общий 4 электроды. В канале с.объем-, ной скоростью Я, протекает раствор электролита, образующего с электродами обратимую окислительнь-восстановительную систему. Между общим и интегрирующим элек-, тродами вкл1очен источник поляриэующего напряжения 5, полярность которого и зна-. чение напряжения выбраны из условия обес печения режима предельного тока диффузии электрода 3.

При протекании электрического тока в цени входного электрода изменение концентрации электроактивного вещества, возникающее у поверхности в;;одного электрода в результате электрохимической реакции, переносится гидродинамическим потоком к интегрирующему электроду в виде концентрационной волны длиной

Л= Цп-1, где — скорость переноса электровктивц ного вещества;

Т вЂ” длительность импульса входного электрического тока. формула изобретения

Электрохимический фильтр инфранизких частот, выполненный в виде рабочего кана.ла с непрерывным гидродинамическим потоЭе ком раствора электролита, в котором расположены разнесенные в направлении потока общий и пристенный входной электроды, образующие вход устройства, о т л и ч а юш и и с я тем, что, с целью получения

iN максимального отношения сигнал/шум в слу- чае прямоугольного импульсчого сигнала и белого шума в области инфранизких частот, ниже по потоку относительно входного электрода, на технологически минимальном рвс46 стоянии от него, усч вновлен дополнительный пристенный интегрирующий электрод, протяженность которого в направлении гидродинамического потока равна произведению заданной скорости переноса электроактивного

46 вещества нв ожидаемую длительность импульса входного электрического тока, причем интегрирующий электрод подключен к отрицательному полюсу источника поляриэуюшего напряжения, положительный полюс которого

30- подключен к общему электроду.

513397

«Аих

Составитель Я. Орлова

Редактор О. Филиппова Техред И. Ковач Корректор@. Мельниченко

Заказ 765/38 краж 977 Подпис .ое

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушскаа н б., p. 4/5

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