Аналоговый электрохимический интегратор Советский патент 1976 года по МПК G06G7/18 

(54) АНАЛОГОВЫЙ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ ИНТЕГРАТОР

Изобретение отнсх:ится к вычислительной технике. Известны аналоговые электрохимические ;1нтеграторы, содержацще заполненный элект poJWTOs корпус с пористой перегородкой, во входном и считывающем отсеках по обе сто роны от котором установлены соответственно входной и считывающие электроды, под соединенные к источнику входного сигнала и выходным, клеммам. Предлагаемое устройство отличается от известных тем, что содержит в считывающем отсеке корпуса донолнительньтй управляющий электрод, который подключен к точчс соединения источника входного сигнала с одним из полюсов дополнительного источника управляющего сигнала, подсоединенного другим полюсом к оДмому из считываю- ших электродов, а также тем, что в нем считываюише электроды н их основания выполнены из ceeTonpotrauaeMcro материала Это позволяет повыснть чувствитепьKCKiTb и объем памяти, а также расширить область применения. На чертеже представлен предлагаемый интегратор. Он состоит из корпуса 1, входного отсека 2, считывающего отсека 3, ахолиого электрода 4, пористой перегородки 5, управляющего электрода б, ди()фузионных барьеров 7 и 8, общих электрсдов 9 и Ю, выходных электродов 11 и 12. выходных отсеков 13 и 14. Электроды имеют прозрачные основания 15. Электроды 9 И 11 - считываюише. Входной интегрирующий сигнал I подается между входным электродом 4 и управляющим электродом 6, считывание интеграла про1кэводится по току в выходной цепи триода I . Прляг. носпъ вых. управляющего напряжения определяется в зависимости от соотнощения кониеитрапий окислителя и восстановителя, полярность вьгходного шапряжения (j - от режима работы интегратора. ycTpoiicTBO работав cлe j -к;luим обрг-ивсегда такова, что Величина I соответствует предельному вых току диффузии ионов в выходной . Пусть полярность иотрицательна. Протекание входного тока 1 приводит к накоплению в считывающем 6тсЪке найменьшей активной компоненты восстановителя. Если и отрииатель вых но, то до некоторой величины накопленного заряда интегратор работает как обычный интегратор, управляющий электрод не ока|зывает влияния на его работу. При этом ток Iпропорционален концентраци восстановителя в считывающем отсеке, а изменение| во времени пропорционально прошедшему через входную цепь за ряду Q V,ff/fl.. f. При определенном значении Q в результате взаимодействия управляющего электрода 6 и выходного считывающего электрода 11 в выходном отсеке 13 концентрация восстановителя увеличивается, а концентрация окислителя уменьшается на,столько, что в выходном отсеке восста новитель оказывается наибольаюй компонентой, хотя в целом в считывающем отс ке восстановитель по -ррежнему остается наименьшей компо нентой. Такое перераспределение активных компонентов сопровож дается резким падением J . Даль- нейшее накопление заряда не ведет к заме ному ростуI Исходная концентрация восстановител может быть подобрана так, что пороговое значение интеграла будет отмечаться резким возрастаниемI при изменении вых 7 на обратное, Однако направления вх при этом затруднена возможность непрерывного отсчета. Jна полоИзменим полярность жительную. Тогда восстановитель оказывается в меньшинстве как в целом в считывающем отсеке, так и в выходом отсеке. Электроды 6, 9 и 11 образуют в этом Случае усилитель. При определенном выбо ре напряжение UN выходного тока связано с прошедшим зарядом равенством h,,, . Таким образом, имеет место функциональное преобразование интеграла - проведение операции интегрирования и логарифмирования одновременно. Если сравнить чувствительность интегратора при различи . получим ных полярностях вых V - йШ ч I ВМ I - Ви / Оценки показывают, что X 1, т. е. в последнем случае чувствительность интегратора существенно увеличилась. Возможно при положительной полярностии произвести расширение диапазока измерения заряда, т. е, фактическоеуве/шчение объема памяти. С этой целью необходимо подавать на управлйЮ1Ш й электрод изменяющееся ; знапричем сохранялось постоянчениествоТ выхi ТогдаuUy -Kjf«; (4) Отсчет значений интеграла в эт ом режиме должен производиться по значениям Принципиально схекшым путем возможно осуществить автоматическое изменение Iот установ J при отклонении ленной величины. Подобный метод отсчета позволяет вести интегрирование до сравнения в считываю щем отсеке концентраций активных компонентов и далее - до изменения в этом отсеке вида наименьшей активной компоненты. Диапазон интегрирования охватывает Ешкопление наименьшей компоненты (восстановителя) одного вида и затем убывание новой наименьшей активной компоненты (окислителя). При этом UN переходит через нулевое значение. При некотором значении концентрации новой наименьшей компоненты управляющие свойства электрода 6 теряются иIрезко возрастает, т. е. интегратор переходит в режим дискретного действия. Таким образом, режимы непрерывного и дискретного действия наблюдаются при любой полярности и , однако при положительной полярности диапазон интегрирования (объем памяти) выше, а в режиме непрерывного действия выше и чувстви тельность. Формула изобретения Аналоговый электрохимический интегра тор, содержащий заполненный электролитом

корпус с пористой перегородкой, во входном и считывающем отсеках по обе стороны от которой установлены соответственно входной и считывающие электроды, подсоединенные к источнику входного сиг(шла и выходным клеммам, отличающийся тем, 4TCt, с целью расширения области применения, повышения чувствительности и объема памяти, он содержит в считывающем отсеке корпуса дополни гельныйю

-f(-)

управляющий электрод, который подключен к точке соединения источн та . входного сигнала с одним из полюсов дополнительногЭ источника управляющего сигнала, подсоединенного другим полюсом к одному из С1П1-

тывающ11Х электродов.

(во ибы..2

16ЫУ..2 светопроницаемого материала.