Интегрирующий преобразовательС элЕКТРичЕСКиМ СчиТыВАНиЕМ Советский патент 1981 года по МПК H01G9/22 

(54) ИНТЕГРИРУЮЩИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ С ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ

СЧИТЫВАНИЕМ

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

Известны интеграторы с электрическим считыванием на основе электрохимических кулонометров, обладающие значительной температурной зависимостью 1 .

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является устройство, содержащее ртутно-электролитический элемент с резистивным выходом, цепь управления, цепь считывания и разделительный конденсатор 2

Недостатками этого электрохимического интегратора с электрическим считыванием являются нелинейная зависимость коэффициента температурной погрешности от сопротивления нагрузки, малый диапазон температуры, в котором достигается уменьшение температурной погрешности. Кроме того, для реализации указанного электрохимического преобразователя с электрическим считыванием необходимо использовать в цепи считывния источник напряжения, что приводит к дополнительному уменьшению значения выходного сопротивления преобраэователя в целом. Это в свою очередь затрудняет дальнейшую передачу информации с преобразователя.

Цель изобретения - повышение точности за счет компенсации температурной погрешности.

Поставленная цель достигается введением второго ртутно-электролитического элемента, усилителя, разделительного конденсатора и ограничительных резисторов, причем второй ртутно-электролитический элемент, разделительный конденсатор и ограничительный резистор соединены последовательно и подключены на вход усилителя, к выходу которого подключен первый ртутно-электролитический элемент.

На чертеже приведена схема интегрирующего преобразователя с электрическим считыванием.

Интегрирующий преобразователь с электрическим считыванием состоит из капиллярного ртутно-электролитического элемента 1, ограничительного резистора 2, разделительной емкости 3, ограничительного резистоpa 4, усилителя 5, резистора б обратной связи усилителя, ограничительного резиЬтора 7, разделительной емкости 8,. капиллярного ртутно-электролитического элемента 9 и ограничительного резистора 10. При протекании в цепи управления униполярного сигнала через резистор 10 и через капиллярный ртутно-элект ролитический элемент 9 происходит перенос металла с одного его электр да на другой. В результате изменяется сопротивление капиллярного ртутно-злектролитического элемента Для считывания этого сопротивления сигнал считывания (биполярный сигнал) ( поступает на вход капиллярного ртутно-электролитического элемента 1 и через разделительную емкость 3, резистор 4 поступает на вход усилителя 5, представляющего собой обычную микросхему, после чего усиленный сигнал считывания через резистор 7 и разделительную емкость 8 поступает на цепь считывания капиллярного ртутно-электролитического элемента 9. При повышении температуры окружающей среды сопротивление капиллярного ртутно-электролитического элемента 1 уменьшается, так как эле мент имеет отрицательный коэффициент температуры, и ток, текущий через капиллярный ртутно-электролитический элемент 1, увеличивается, соответственно увеличивается напряжение на выходе усилителя 5, и ток проходящий через капиллярный ртутно-электролитический элемент 9. Падение напряжения на резисторе 2 имеет вид o-Ubx ., (1) где Rg - сопротивление резистора 2 R - сопротивление капиллярного ртутно-электролитического элемента 1, при этом прини маем, что . Напряжение на выходе усилителя определяетсяв виде ,, (2) .где UQ - падение напряжения на резисторе 2 ; R - сопротивление резистора в обратной связи усилителя; R - сопротивление ограничительного резистора. Сопротивление резистора 10 выбирается намного больше сопротивления капиллярного ртутно-электролитц,че.ского элемента 9 (Rg), т.е. Напряжение на выходе ртутно-электролитического элемента 9 имеет вид - - ки Ubb.; 1чи)д , R где коэффициент усиления. Из последнего выражения видно, что и-Ьых не зависит от температуры. Интегрирующий преобразователь с электрическим считыванием позволяет реализовать температурную компенсацию в широком диапазоне температур (рабочая температура капиллярных ртутно-электролитических преобразователей от -20с до ) , повысить точность и линейность выходного сигнала. Формула изобретения Интегрирующий преобразователь с электрическим считыванием, содержащий ртутно-электролитический элемент с резистивным выходом, цепь управления, цепь считывания, разделительный конденсатор, отличающийся тем, что, с целью повышения точности за счет компенсации температурной погрешности, в него введены второй ртутно-электролитический элемент, усилитель, разделительный конденсатор и ограничительные резисторы, образующие цепь считывания, причем второй ртутноэлектролитический элемент, разделительный конденсатор и ограничительный резистор соединены последовательно и подключены на вход усилителя, к выходу которого подключен первый ртутно-электролитический элемент. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Трейер В.В. Электрохимические приборы. М., Советское радио, 1978, с. 25. 2.Авторское свидетельство СССР № 392559, кл. Н 01 G 9/22, 12.10.71 (прототип).