Устройство для кондуктометрических измерений Советский патент 1991 года по МПК G01R27/22 

Изобретение относится к кондукто- метрии и может найти применение при физико-химических исследованиях проводящих жидкостей, в частности электролитов, и проектировании кондуктометров .

Цель изобретения - упрощение устройства.

На чертеже представлена схема устройства.

Устройство содержит первый 1 и второй 2 операционные усилители, генератор 3 переменного опорного напряжения (U0), измеритель k тока, кондуктометрическую ячейку 5 с двумя токовыми 6,7 и двумя потенциальными 8,9 электродами.

Токовый электрод 6 через измеритель k тока соединен с выходом первого операционного усилителя 1, а токовый электрод 7 соединен с выходом операционного усилителя 2, потенциальный электрод 8 соединен с инвертирующим входом операционного усилителя 1, а потенциальный электрод 9 - с инвертирующим аходом операционного усилителя 2, один из полюсов генератора( 3 опорного напряжения соединен с не- инвертирующим входом второго операционного усилителя 2, неинвертирующий вход операционного усилителя 1 и второй полюс генератора 3 опорного напряжения соединены с общей шиной.

Устройство работает следующим образом.

Под действием опорного напряжения генератора 3 на выходе усилителя 2 возникает напряжение, которое через жидкость, заполняющую ячейку 5, и через электрод 8 подается на инвертирусьос оо

со

СЛ

31

ющий вход операционного усилителя 1. Цепь, образованная последовательным соединением ячейки 5 и измерителя k тока, находится под напряжением, равным разности выходных напряжений (относительно общей шины) усилителей 1 и 2. При этом через токовые электроды 6 и 7 ячейки протекает ток, который практически не ответвляется че рез потенциальные электроды 8 и 9 во внешнюю цепь ввиду большого входного сопротивления операционных усилителей. Но через эти потенциальные электроды осуществляется отрицатель- ная обратная связь обоих усилителей. Поэтому ввиду очень большого коэффициента усиления усилителей напряжение между неинвертирующим и инверти- рующим входами обоих усилителей весь ма близко к нулю, и отличие этого наряжение от нуля тем меньше, чем больше коэффициент усиления усилителей. Это означает, что напряжение на электроде 9 (относительно общей шины практически равно опорному напряжени генератора 3, а напряжение на электроде 8 практически равно нулю.

В результате напряжение между по- тенциальными электродами 9 и 8 практически совпадает с опорным напряжением П0 независимо от удельной электропроводности жидкости (раствора) . То есть при переходе от жидкости с одной удельной электропроводностью (б) к жидкости с другой удельной электропроводностью действие отрицательной обратной связи обоих усилителей приводит к тому, что ток через ячейку 5 изменяется так, что напряжение между потенциальными электродами сохраняет свое значение.

Напряжение между потенциальными электродами

« - , S

(1)

- 5 о 5

5

о Q

5

где I - ток, текущий через ячейки; АП - константа, зависящая от

конструкции ячейки. В данном устройстве напряжение между потенциальными электродами совпадает с опорным И0, тогда

1 - I б,

Ап

т.е. ток, фиксируемый измерителем t, пропорционален (э . Измеритель Ь может быть включен между выходом усилителя 2 и токовым электродом 7. Соединение генератора 3 с общей шиной операционных усилителей уменьшает влияние помех.

Ф о р мула изобретения

Устройство для кондуктометричес- ких измерений, содержащее первый усилитель, генератор переменного опорного напряжения, измеритель тока, кондуктометрическую ячейку с двумя токовыми и двумя потенциальными электродами, един из токовых электродов которой через измеритель тока соединен с выходом усилителя, отличающееся тем, что, с целью упрощения, в него введен второй усилитель, выход которого соединен со вторым токовым электродом, инвертирующий вход первого усилителя соединен с первым потенциальным электродом, а второго усилителя - со вторым потенциальным электродом, один из полюсов генератора переменного опорного напряжения соединен с неинвертирующим входом второго усилителя, а другой полюс и неинвертирующий вход первого усилителя соединены с общей шиной, причем оба усилителя - операционные.

Изббретение относится к кондук- тометрии и может найти применение при физико-химических исследованиях проводящих жидкостей и проектировании кондуктометров. Цель изобретения - упрощение устройства. Устройство co-l держит два операционных усилителя 1 ,., генератор 3 переменного опорного напряжения, измеритель Ц тока, кондуктометрическую ячейку 5 с дчумя токовыми 6,/ и двумя 8,9 потенциальными электродами, Благодаря тому, что один из полюсов генератора опорного напряжения оказывается соединенным с общей шиной операционных усилителей, т.е. с точкой соединения источников двуполярного питания этих усилителем, уменьшается уровень помех, наводимых от внешних и внутренних ис- .точников ЭДС, расширяются возможности использования устройства. 1 ил. (Л с