Измеритель комнлексных сопротивлений

уаопи-сАнИЗОБРЕТЕНИЯ ц 424080 Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 28,02.72 (21) 752853/8-О 5) М, Кл. С Ог 9/00 присоединением за осударственный комитетСовета Министров СССРоа делам изобретенийи открытий 2) Приоритетубликовано 15.04,74. Бюллетень го 1(53) УДК 621.350(088. Дата опубликования оп ани я 19.09.(72) Авторы изобретен вицкий и И. И, Буренко Институт физико-химических ос сырья Сибирского о1) Заявит ИЗМЕРИТЕЛЬ КОМПЛЕКСНЫХ СОПРОТИВЛЕНИЙ да, сопротивления электролита, остаточных параметров подводящих проводов и расширение пределов измерения. Это достигается тем, что вспомогательный электрод подсоединен к 5 ыходу первого суммирующего усилителя через двухэкранный кабель, внутрсннпЙ экран которого через двухполюснпк подсоединен к суммирующеи точке второго операционного усилителя, а наружный - к токовому зажиму 10 исследуемого электрода.Устройство позволяет производить измерения комплексных сопротивлений до величины 10 -Ом, т. е. по сравнению с известным имеет примерно на два порядка шире нижний 15 предел измерения.На чертеже изображена электрическая схема измерителя.Первый операционньш суммирующий усилитель состоит из непосредственно усилителя 20 1 и сопротивлений прямой 2, 3, 4 и обратной5 связи. К входам 6 и 7 первого суммирующего усилителя подсоединены соответственно источник 8 гармонических колебаний и источник 9 программно-изменяющегося напряжения. К 25 выходу этого усилителя через образцовый резистор 10 подключен повторитель 11 напряжения и исследуемая электрохимичсская ячейка, состоящая из вспомогательного 12 и исследуемого 13 электродов и третьего допол нительного электрода (зонда) 14. Выход Измеритель предназначен для измерения параметров комплексных электрических величин и может быть использован для снятия частотных характеристик преимущественно электрохимических систем,Известен измеритель комплексных сопротивлений, состоящий из исследуемого объекта, представляющего собой кювету с электролитом, в который погружены вспомогательный и исследуемый электроды, источников и повторителей напряжения, двух суммирующих операционных усилителей, расположенных ооответственно в цеотях црямой и обратной связи измерителя, и блока фазочувствительных детекторов с отсчетными устройствами искомых компонент комплексного сопротивления. Однако такой измеритель непригоден для измереыия малых комплексных сопротивлений из-за наличия большой погрешности, вносимой в результаты измерений комплексным сопротивлением вспомогательного электрода, а также сопротивлениями электролита, контактов и подводящих проводов. Кроме того, на высоких частотах на результат измерения влияет утечка части тока через паразитные проводимости соединительных проводов относительно общей шины.Целью изобретения является уменьшение влияния на результат измерения комплексного сопротивления вспомогательного электров переработки минеральногоеления АН СССРвторого суммирующего операционного усилителя, состоящего из непосредственно усилителя 15 и сопротивлений прямой 16 и обратной 17 связи, подключен к резистору 4 первого суммирующего усилителя. Блок фазочувствительных детекторов 18 с отсчетными устройствами подсоединен через повторитель 19 напряжения к зонду 14 и потенциальному зажиму 20 исследуемого электрода 13. Под. ключение электрода 12 и зонда 14 к измерительной цепи выполнено компенсирующими кабелями 21 и 22 с двойным экраном соответственно. Внутренний экран 23 кабеля 22 подключен к выходу повторителя 19, а его наруипый экран 24 - к зажиму 20. Внутренний экран 25 кабеля 21 подсоединен через резистор 26 прямой связи к суммирующей точке второго операционного усилителя, а наружный экран 27 - к токовому зажиму 28 исследуемого электрода.Измеритель работает следующим образом, Напряжения генератора 8 гармонических колебаний и программно-изменяющегося источника 9 суммируются первым операционным усилителем. Полученная сумма напряжений поступает в цепь из последовательно соединенных резистора 10 и электрохимической ячейки. Независимость величины тока, протекающего через ячейку, от величины ее сопротивления и внутренней э.д,с. достигается подачей напряжения ячейки без изменения его фазы на выход суммирующего операционного усилителя. Для этого в измерителе используется цепь положительной обратной связи, состоящая из повторителя 11 и суммирующих операционных усилителей.Подключением детекторов 18 через повторитель 19 к зонду 14 и зажиму 20 достигается устранение влияния на результат измерения комплексного сопротивления вспомогательного электрода, сопротивлений зажимов и подводящих проводов, а также сопротивления части электролита, включенной между вспомогателыным электродом и зондом.Компенсация входной емкости кабеля 22 достигается вследствие подключения его экрана 23 к выходу повторителя 19. Результирующая входная емкость кабеля 22 при этом равна5 С= гг(1 - К 1 г), (1)где С 22 - емкость кабеля 22 до компенсации,К 19 - коэффициент передачи повторителя19 напряжения,Уменьшение влияния на результат измере 10 ния утечки тока через паразитную проводимость кабеля 21 достигается благодаря улавливанию тока утечки экраном 25 этого кабеля и возвращению его по цепи обратной связи в нагрузку первого суммирующего опера 15 ционного усилителя. Эффективная паразитнаяпроводимость кабеля 21 при этом равна121: 1 г 1 (1 Кг) (2)где Х 21 - паразитная проводимость кабеля 2120 до компенсации,Ко - коэффициент передачи по петлеобратной связи.Из уравнений 1 и 2 следует, что при К 19 иКо, близких к единице, влиянием паразитных25 проводимостей соединительных проводов нарезультат измерения можно пренебречь.Предмет изобретенияИзмеритель комплексных сопротивлений, 30 содержащий кювету с электролитом, в который погрукены вспомогательный и исследуемый электроды, источники и повторители напряжения, два суммирующих операционных усилителя, расположенных соответственно в 35 цепях прямой и обратной связи измерителя, иблок фазочувствительных детекторов с отсчетными устройствами, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности и расширения пределов измерения, вспомогатель ный электрод подсоединен к выходу первогосуммирующего усилителя через двухэкранный кабель, внутренний экран которого через двухполюсник подсоединен к суммирующей точке второго операционного усилителя, а 45 наружный - к токовому зажиму исследуемого электрода.424080 Составитель Г. НевскаяТекред Е Борисова Корректор Н, Стельмак Редактор Т. Юрчикова Заказ 2397/4 Изд. М 1497 Тираж 678 Подписное ЦНИИПИ Государственного комиггга Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5