Электронный кулонометр с контролируемым потенциалом Советский патент 1983 года по МПК G01N27/42 

изобретение относится к электрохи мии и может быть.использовано, в час кости,в кулонометрии при контролиру мом потенциале. По основному авт.св. 800859 известен электронный кулонометр с конт ролируемым потенциалом, содержащий подключенную к выходу контрольного усилителя трехэлектродную электролитическую ячейку, в цепь рабочего электрода которой включен измеритель ный.резистор преобразователя ток напряжение, и дифференциальный интег рирующий усилитель, неинвертирующий йход которого подключен к рабочему электроду . Недостатком этого кулонометра является ограниченная точность интегрирования. Это обусловлено тем, что выходное напряжение интегрирующего усилитег1я всегда отличается от требуемого значения на некоторую абсолютную величину (ли), на которую отличается потенциал входной цепи дополнитёльного усилителя от земли. На сам процесс интегрирования этот паразитный сигнал 4 U не влияет, так как для интегрирующего усилителя является синфазным сигналом. Однако при регистрации результатов интегрирования ( после окончания электролиза) выходное напряжение Чищ,, интегрирующего усилителя оказывается отличным от требуемого значения на величину ли. Относительная поТрешность интегри рования при этом определится так w-.. где т - постоянная времени интегрирования;R - сопротивление измерительного резистора преобразо вателя ток-напряжение; а - измеряемое количество электричества. Цель изобретения - повышение точности интегрирования электролизного, тока. Эта цель достигается тем, что в электронный кулонометр с .контролируе мым потенциалом введены два переключателя, выходы и первыевходы которых включены в разрыв цепей, соединяющих входы дифференциального интегрирующего усилителя с преобразователем ток-напряжение, а вторые входы с общей шиной кулонометра. На чертеже приведена схема электронного кулонометра. Кулонометр содержит трехэлектродную электролитическую ячейку 1 (элвкт роды рабочий, вспомогательный, сравнения ) подключенную к выходу контрольного усилителя 2, один из входов (.инвертирующий j которого подключен к электроду сравнения, а другой - к задатчику 3 поляризующего потенциала ,преобразователь 4 ток-напряжение; состоящий из измерительного резистора 5 и дополнительного усилителя б, :переключателей 7 и 8, которые пер-, выми входами и выходами включены в разрыв цепей, соединяющих выход преобразователя ток-напряжение со входами электронного интегратора 9, а вторыми входами соединены с общей шиной(землей/кулонометра, и командно блока 10. Интегратор 9/выполнен по компенсационной схеме на основе дифференциального интегрирующего усилителя 11. Выход усилителя 11 подключен ко входу управляющего элемента 12, кото лй управляет гистерезисным переключающим устройством 13, подключенным к источнику 14 эталонного компенсирующего напряжения. Электронный хронометр 15 должен обладать свойством суммировать показания, Командный блок 10 управления состоянием перек.тпочателей 7 и 8 и управляющего элемента 12 (позволяет снимать гистерезис, т.е. делает устройство 13 безгистерезиспым. При работе контрольный усилитель 2 устанавливает ток через ячейку 1 с величиной и полярностью, при кототЕ«х потенциал рабочего, электрода относйтельно электрода сравнения равен потенциалу, установленному на задатчике 3 поляризующего потенциала. Преобразователь 4 ток-напряжение преобразовывает электролизный ток в пропорциональный сигнал напряжения и одновременно поддерживает рабочий электрод под потенциалом земли. Сигнал напряжения с выхода преобразователя 4 поступает на интегрирующий усилитель 11. При достижении выходного напряжения усилителя 11 уровня срабатывания элемента 12 последний срабатывает и посредством переключения устройства 13 подключает к входу усилителя 11 последовательно со входным сигналом сигнал источника 14 эталонного компенсирующего напряжения. . .Одновременно .устройство 13.запускает хронометр 15. По мере уменьшения выходного напряжения усилителя 11 до нуля элемент 12 возвращается в исходное состояние, отключает источник 14 и останавливает хронометр 15. Описанное циклически повторяется в течение всего времени интегрирования электролизного тока. . После окончания электролиза командный 6jioK 10 вызывает переключение переключателей 7 и 8 и тем самым соединяет обе входные цепи интегратора 9 с общей шиной (землей ), что вызывает пропадание из выходного напряжения усилителя 11 паразитного сигнала ди сдвига нуля дополнительного усилите(лл 6. Одновременно командный блок снимает гистерезис устройства 13 (это

3 10179984

необходимо, так как к этому времеййналом-сдвигом |уля дополнительного

выходное напряжение усилителя 11усилителя 6.

Цожет не дойти до уровня срабатыва-Введение переключат елей, которые

ия элемента 12)гкоторый подключаетпосле окончания электролиза подклюисточник 14 и запускает хронометр 15.чают входные цепи интегратора к обЛосле падения выходного напряжения щей шине кулонометра, позволяет

усилителя 11 до нуля производитсяисключить погрешность интегрироварегистрация результатов Анализа пония, обусловленную наличием в выпрказаниям хронокютра. Как следуетходном напряжении иятег1я ру101цего уси

из изложенного, в регистрируемомлителя паразитного сигнала - сд1ви результате анализа отсутствует по-Ю га нулядополнительного усилителя

pv&anocTb, вносимая паразитным сиг-преобразователя тока-иалряжениё.

ЭЛЕКТРОЙНЬШ КУЛОНОМЕТР С КОНТРОЛИРУЕМиМ ПОТЁНДИАЛСМ по авт.СВ. 800859, а т л и ч а ю ц и йс я тем что, с целью повышения точности интегрирования электролизного тока, в него введены два переключателя , выходы и первые входы которых включены в разрыв цепей, соединяющих входы дифференцйгшьного интегрируюв{его усилителя с преобразователем ток-напряжени, а вторые входы - с об1цей шиной кулонометра. Ф СО 00