Устройство для потенциометрических измерений

(51) 4 С 0 ЫИ КОМИТЕТ ИЯМ И ОТКРЫТИЯГОСУДАРСТВПО ИЗОБРЕТЕПРИ ННТ С ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ТЕЛЬСТВУ ВТОРСНОМУ С ское инос ени СССР 1986 ьст 7/5 ЮТРИ".;Ск устройих измере ышениеавтомати звестноей усилител 3 ь(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИОТЕНКИХ ИЗМЕРЕНИЙ(57) Изобретение относитсствам для потенциостатичений. Цепь изобретения - пточности измерений в режимческой термокомпенсации.устройство содержит входи 1, первый делитель из резисторов 2и 3, основной регулируемый источник4 напряжейия, второй делитель из резистора 5 и терморезистора 6, основной суммирующий усилитель 7, дополнительный регулируемый источник 8 напряжения и выходной усилитель 9. Длядостижения цели введены инвертирующийусилитель 10, вход которого подключенк средней точке второго делителя, дополнительный суммирующий усилитель,первый вход которого соединен с выходом основного регулируемого источника2 напряжения, второй вход соединен свыходом инвертирующего усилителя 1 О,а выход подключен к второму входуосновного суммирующего усилителя 7.Это позволяет снизить погрешность измерений более чем 4 раза. 1 ил.Изобретение относится к устройствам для потенциометрических измеренийактивности ионов в растворах, например при измерении рН растворов, в широком диапазоне температур и является усовершенствованием устройства поавт.св. М 1260823.Цель изобретения - повышение точности измерения в режиме автоматической термокомпенсации,На чертеже изображена функциональная схема устройства,Устройство содержит входной усилитель 1, первый делитель, состоящий 15иэ резисторов 2 и 3, основной регулируемый источник 4 напряжения, второйделитель, состоящий иэ резистора 5 итерморезистора 6, основной суммирующий усилитель 7, дополнительный 20регулируемый источник 8 напряжения,выходной усилитель 9, инвертирующийусилитель 10, дополнительный суммирующий усилитель 11 и дополнительный резистор 12. 25Устройство работает следующим образом.Первый делитель, состоящий из резисторов 2 и 3, определяет коэффициент передачи по входу 30КосК (1)ъ +косгде К, и К - соответственно сопротивление резистора 2 ии резистора 3 первогоделителя,Для упрощения дальнейших выкладокпринимают К =1, т.е. К,=О,Напряжение П на выходе усилителя1 равно по величине ЭДС электродной 40системы Е:Б Ех Ен (Во+1 р) (рН-рНи) ф (2)где Е и рН - координаты изопотенциональной точки, мВ;й - температура контролиоруемого раствора, С;ь8 - крутизна характеристики электродной системы при температуре ео50раствора 1 р = О С,мВрнфЫ - температурный коэффициент изменения крутизны характеристикиэлектродной системы,мВрНфСОсновной регулируемый источник 4компенсирует составляющую ЭДС электродной системы, соответствующую координате изопотенциальной точке ЕиП+, = -(В, +вр) (рН-рН( ) С учетом изложенного напряжения1, снимаемое со средней точки второго делителя, равноБ = (13+ Е) --- , (4)Кк+ к где Ки К - соответственно сопротивления резистора 5и терморезистора 6 второго делителя,Инвертирующий усилитель 1 О имеет коэффициент передачи Кяь=-2, с учетом этого напряжения на выходе дополнительного суммирующего усилителя 11 можно записать в виде выраженияКс - К=К (Б +Е ) (5) н к,+к где К- коэффициент усиления второго суммирующего усилит теля,С учетом того, что величина резистора Квыбирается из условия К =К , где Ко - сопротивление терморезистора при температуре С, и принимая во внимание равенства (2) и (3), выражение (5) можно записать в следующем виде::(8 +,) - , - - -(рн-рН ) К оЕ КС Р 2 К +ЫКс О о Р (6) где ц, - температурный коэффициент,выражающий измерение сопротивления терморезистора на градус Цельсия.Полная компенсация температурнойпогрешности возможна при выполнении условияос я2 (7)При К =1 выражение (6) примет видЕ=(рн - рн) (8)В этом случае напряжение 1 на выходе основного суммирующего усилителя 7 является функцией только рИ раствора и не зависит от температуры;(10) Ых 2 КрКф Ко Во Если Составитель Р.СалиджановаРедактор ОаЮрковецкая Техред М,Дидык Корректор: Е,Демчик Заказ 3870/46 Тираж 789 ПбдписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прн ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раущская наб д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г,Ужгород, ул. Гагарина, 101 5 1492При помощи дополнительного регулируемого источника 8 устанавливается соответственно ЭДС электродной системы в начале диапазона измерения выбранному начальному уровни выходного5 сигнала (началу шкалы рН).Выбором коэффициента передачи выходного усилителя 9 устанавливается соответствие ЭДС электродной системы 10 в конце диапазона измерения рБ выбранному конечному уровню выходного сигнала конан шкалы рН),На практике возможны варианты. Есто коэфФициент передачи второго суммирующего усилителя должен быть равен20 Ох Яо 25(2 Кто последовательно с терморезисторомК включается дополнительный резистор12, величина К которого выбираетсяиэ условия 30 К - ф. - К , (11)Я ЫК2 е оВыполнение условий (10) и (11)обеспечивает минимальное значение погрешности в работе устройства при использовании терморезистора, параметры которого не соответствуют условию(7)Применение устройства позволитснизить погрешность измерений в несколько раэ,Формула изобретенияУстройство для потенциометрическихизмерений по авт.св. В 1260823,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения точности йзмеренияв режиме термокомпенсации, в неговведены дополнительный суммирующийусилитель, инвертирующий усилитель,вход которого подключен к среднейточке второго делителя, а первыйвход дополнительного суммирующегоусилителя соединен с выходом основного регулируемого источника напряжения, второй вход соединен с выходом инвертирующего усилителя, авыход дополнительного суммирующегоусилителя подключен к второму входуосновного суммирующег о усилителя.