ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ ИНТЕГРАТОР С ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ Советский патент 1973 года по МПК H01G9/22 

Изобретение относится к электрохимическим преобразователям электрических величин и может быть использовано в устройствах для автоматического ко нтроля, обработки информации, в системах связи и т. д.

Известные интеграторы с электрическим считыванием на основе электрохимических кулонометров обладают значительной температурной зависимостью.

Цель изобретения - уменьшение температурной зависимости, увеличение стабильности и повторяемости параметров электрохимического элемента с резистивным электрическим считыванием в широком диапазоне температур при простоте ко нструкции и малой стоимости.

В ггринцип действия устройства положена подача сигнала считывания в цепь управления электрохимического компонента вместе с сигналом управления.

В предлагаемом электрохимическом интегратаре, содержащем капиллярный ртутноэлектрический преобразователь с резистивным выходом, цепь управления, цепь считывания, образованную последовательно соединенными источником переменного напряжения и разделительным конденсатором, и цепь чтения, это достигается тем, что цепь считывания включена параллельно входу управления преобразователя, а цепь чтения образована последовательно соединенными вторым разделительным

конденсатором и сопротивлением нагрузки интегратора и подключена непосредственно к зажимам резистивпого вы.хода преобразовате..

На фиг. 1 приведена принципиальная электрическая схема включения капиллярного ртутно-электролитического элемента с резистивным считыванием, на фиг, 2 - график зависимости, иллюстрирующей рабочие характеристики предлагаемого электрохимического интегратора.

При протекании в це-пи управленпя униполярного тока через резисторы / и 2 и через капиллярный ртутно-электрический (КРЭ) преобразователь происходит перенос металла с одного его электрода 3 на другой 4. В рез льтате изменяется длина столбика электролита между выводами электродов 3 и 5, а следовательно, и выходное сопротивление, параллельно которому включено сопротивление нагрузки виместе с разделительным конденсатором 6. Сопротивление же между электродами 3 и 4 при этом не меняется : на сколько удлиняется электрод 3 (катод), на столько же укорачивается электрод 4 (анод), так что суммарная длина столбиков электролита у этих электродов сохраняется.

Емкости разделительных конденсаторов 6 и 7 выбраны такиМ образом, чтобы их реактивное сопротивление на частоте сигнала считывания было мало по сравнению с остальнь ми согаротивлен-иями; их влиянием на переменном токе можно пренебречь. Амплитудная характеристика по цепи считывания может быть выражена следующим образом: Р I- РП сЧN i иР/ Если принять ВО внимание температурную зависимасть сопротивления электрохимического .компонента КРЭ (1-авДв),то и ° .счд макс /н „+ счЛ1-«вде) (1- макс где U(.4 - напряжение питания цепи считывания; /„ - ток нагрузки; сопротивл.ение нагрузки; а в - темлературный коэффициент сопротивления электрохимического преобразователя, %/°С; - разность температур по отношениюК некоторой принижаемой за начальную температуруЭо -сопротивление КРЭ-преобразователя по цепи считывания (т. е. сопротивление между выводами 3 и4); счо - то же при задаяной начальной температуре. Для температуры 9о уравнение (2) припимает вид ° Rn + (1 я.- А0) (1 -р ).(4) АсЧд 1гакс Из выражения (4) определяют температурную полрешнасть или температурный коэффициент тока нагрузки, Ч1 (k+y) у. dQ (k+-byy Rn -) (6) СЧ„ макс Де. Из (5) находят максимум функции - / ( -г. который равен (fe+0,25).Q,25 («/ ) макс /г+0,25 (1-авАв) н достигается макс 0.5 (максимальное значение ai находят, чтобы рассмотреть худший вариант, т. е. наименьшее уменьшение темпе ратурной зависимости). В случае, когда k 0,25 (а/ ) мякс Tt Г. ,ГоТ9 ) (1-а в ДО) 2 На фигуре 2 приведена зависимость (-/ )макс,- / 11 .,-, у2(показывающая, во сколько раз уменьшается температурный коэффициент интегратора при соответствующем выборе соотнощения сопротивления нагрузки и Максимального сопротивления КРЭ-преобразователя по цепи считывания; а 0,01/2/70(3. Таким образом, даже для худшего случая достаточно взять /,,5 счдмакс. чтобы получить температурную погреш«ость Z-0,1 температурной зависимости КРЭ, т. е. ае Z.0,1%Предлагаемый интегратор не требует для своей реализации каких-либо сложных элементов или подгонки параметров схемы. Предмет -изобретения Электрохимический интегратор с электрическим считыванием, содержащий капиллярный ртутно-электрический -преобразователь с резистивным выходом, цепь управления, цепь считывания, образованную последовательно соединенными .сгочннком переменного напряжения и разделительным конденсатором, и цепь чтения, отличающийся тем, что, с целью уменьшения температурной зависимости и обеспечения высокой повторяемости характеристик, цепь считывания включена параллельно входу управления преобразователя, а цепь чтения образована последователь-но соедиНенными вторым разделительным конденсатором и сопротивлением нагрузки интегратора и подключена непосредствеЕно к зажимам резистивного выхода преобразователя.

(l} Matrc