Электрохимический концентрационный диод

482822 Союз Советски листическихеспублик АВТОРСКОМ,Ч, Кл. Н 01 о 9/22 Государственный комитет Совета Министров СССР с, 621.317.787 (088.8) о елам изобретен крытнй 2) Авторы изобретени, П. Шорыгин, Г, Л. Даниелян и Л. А, Соколо Ордена Ленина институт проблем управления(71) Заявптел ННЫЙ ДИОД 4) ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ КОНЦЕНТР 5 Изобретение относится к элементам и техническим средствам автоматического управления и измерения.Известны электрохимические концентрационные диоды, используемые в зависимости от 5 конструкции и схемы включения в качестве интеграторных элементов, выпрямителей, элементов задержки коротких импульсов.Такие элементы имеют простую конструкцию, малые габариты, позволяют выпрямлять 10 довольно малые низкочастотные переменные токи в области амплитуд, в пределах которых обычные полупроводниковые диоды теряют свои выпрямительные свойства, обеспечивают возможность создания импульсных элементов 1 задержки с относительно большими временами по сравнению с полупроводниковыми диодами за счет более медленного рассасывания неосновных носителей, Однако использование этих компонентов для построения адан тивных элементов ограничено из-за неуправляемости их характеристик.Для получения управляемого прямого сопротивления, не зависящего от направления внешних сил предлагаемый электрохимиче ский концентрационный диод снабжен внешним источником регулируемого магнитного поля, выполненным, например, в виде электромагнита,При этом используется обнаруженное явление, заключающееся в том, что у концентрационных диодов с микроэлектродом, выполненным в виде шарика, укрепленного на тонком изолированном токоподводе значительно меньшего диаметра, чем этот шарик ц помещенного в объем электролита, окруженньш вторым цилиндрическим электродом значительно большей активной поверхности, чем этот шарик, сопротивление диода в прямом направлении не зависит от направления вектора магнитной индукции относительно этих осей и является функцией только значения магнитной индукции.Сопротивление такого диода не зависит от положения его осей относительно направления вектора силы тяжести, что позволяет располагать предлагаемый элемент в любом положении относительно вертикали без измецеция его характеристик.На фиг. 1 показана принципиальная схема предлагаемого электрохимического концентрационного диода, где 1 - шаровой микро- электрод; 2 - наружный цилиндрический электрод, окружающий электрод 1; 3 - раствор электролита; 4 - герметизирующая изолирующая оболочка; 5 - магнитопровод электромагнита, между полюсами которого помещается концентрационный диод; 6 - обмоткаэлектромагнита. концентрационный диод изображен так, что его продольная ось, являющаяся осью симметрии, расположена перпендикулярно к плоскости чертежа (электрические выводы для управления не показаны),Стрелка на чертеже указывает направлениевзаимного перемещения диода и магнита.На фиг. 2 приведена простейшая электрическая схема включения диода,где М - источник магнитного поля (постоянный магнит или электромагнит);РБ - сопротивление нагрузки;Уь У - входное и выходное напряжения;В - магнитное поле;Т - ток возбуждения;Т 2 - Выходнои ток.На фиг. 3 показаны вольт-амперные характеристики диода для испытанного образца,где 1 - ток, протекающий через диод;Р - напряжение на зажимах диода.Предлагаемый электрохимический концентрационный диод состоит из электрохимическиинертных электродов 1 и 2, погруженных враствор электролита (например, водный раствор йода с избытком иодистого калия) и образующих вместе обратимую электрохимическую систему. Электроды и электролит заключены в общую герметическую изолирующуюоболочку 4 и помещены в воздушный зазормагнитопровода 5, снабженного обмоткой 6возбуждения.Изменение магнитной индукции в зазоремежду электродами 1 и 2 может осуществляться в зависимости от способа управленияэлементом и его назначения в схеме путемизменения тока в обмотке управления электромагнита (электрическое внешнее воздействие) или путем перемещения электромагнита или постоянного магнита параллельно илиперпендикулярно к продольной оси цилиндрического электрода 2 (механическое внешнеевоздействие). При увеличении магнитной индукции в зазоре между электродами 1 и 2 выходной ток (ток через диод в прямом направлении) увеличивается и следовательно его прямое со противл ение уменьшается (соответственнорастет и падение напряжений на сопротивлении нагрузки) . Обратное сопротивление, за исключением области очень малых токов, остается практически неизменным.10 В противоположность обычным резистивнымпреобразователям сопротивление в предлагаемом диоде не зависит от направления вектора магнитной индукции, а знак изменения сопротивления при изменении индукции об ратный. В отличие от известных концентрационных диодов в предлагаемом диоде обеспечена гальваническая развязка управляемой и управляющей электрической цепи.Предлагаемый диод может использоваться 20 как низкочастотный модулятор постоянногонапряжения при подаче модулирующего сигнала на обмотку 6 возбуждения, как компонент адаптивного элемента при использовании той же управляющей обмотки, как бескон- Б тактный электрический индикатор положенияпри решении задач, аналогичных решаемым при помощи магнитоуправляемых контактов.Предмет изобретения30Электрохимический концентрационный диод,содержащий раствор электролита и два инертных электрода с существенно разной активной поверхностью, причем малый электрод выполнен сферическим, заключенных в герметичную оболочку, отл и ч а ю щи й с я тем, что, с целью получения управляемого прямого сопротивления, не зависящего от направления 40 внешних сил, он снабжен внешним источником регулируемого магнитного поля, выполненным, например, в виде электромагнита.-РЯ1,а д ставитель Г, Невская Техред 3. Тараненк Корректо едакт ибалова елев ПодписноСР ипография, пр. Саптиова, 2 аказ 291510ЦНИИПИ Изд1778с дарственногоио делам изобМосква, Ж.35, Р Тираж 833омитета Совета Министроветеиий и открытийзушская иаб., д. 4,5