Компенсатор остаточного тока

СОЮЗ СОВЕТСНИХОдмнидддесиижРЕСПУЬЛИН 3150 С 01 Я 27/48 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯн двтадддамм двиддтеддтви 21) 3518469/24-,2522) 06.10.82(46) 23.10.84. Бюл, Р 39 (72) Е.М. Кулагин и Ю.А, Иванов (7 1) Томский ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. С.М, Кирова(56) 1. Патент США Р 3838032, кл . 204/105, опублик. 1974.2. Авторское свидетельство СССР В 569935, кл, С 01 Н 27/48, 1975.3. Иванов Ю.А. и др. Автоматический постоянно-токовый полярограф для инверсной вольтамперометрии. "Заводская лаборатория", Т. 47.1981, У 7, с, 12 (прототип).(54)(57) КОМПЕНСАТОР ОСТАТОЧНОГОТОКА, содержащий три усилителя постоянного тока, инвертирующий входпервого из которых является входомвсего устройства, выходы всех трехчерез нормально замкнутые контактытрех ключей соединены с входамитрех интеграторов, а инвертирующиевходы второго и третьего усилителей соединены соответственно с выходами первого и второго усилителей,и устройство управления, связанноес управляющими входами трех ключей,при зтам выход первого интеграторасоединен через резистивный делительс неинвертирующим входом первогоусилителя и является выходом всегоустройства, а выходы второго и третьего интеграторов соединены соответственно с неинвертирующими входами второго и третьего усилителей ис нормально разомкнутыми контактами первого и второго ключей, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности компенсацииостаточного тока, он снабжен выпрямителем, выход которого соединенс входом запоминающего устройства,а выход запоминающего устройства че".рез резистор и нормально разомкнутый контакт дополнительного ключас входом третьего интегратора, причем управляющий вход дополнительного ключа соединен с устройствомуправления, а вход выпрямителя - снеинвертирующнм входом третьегоусилителя, 11202323Изобретение относится к измерительной технике, предназначено длякомпенсации остаточного тока в полярографах и может быть использованов химических отраслях промьппленностиаИзвестно устройство для измерения электрохимических параметроврастворов с компенсатором, выполненным на интеграторе. Величина линейного компенсирующего сигнала задается изменением напряжения навходе интегратора 1,Недостатки такого комненсаторазаключаются в том, что он не компенсирует нелинейную составляющую остаточного тока электрохимической ячейки и обладает невысокой степенью компенсации,Известен полярограф, нелинейныйкомпенсатор которого содержит сумма-.торы, интеграторы, запоминающиеустройства, дифференциирующие блоки ключи и устройство управления 2,К недостаткам указанного компенсатора относится невысокая эффективность компенсации, связанная спогрешностями при подборе постоянных времени дифференцирующих блоков, интеграторов и коэффициентовсуммирования сумматоров, а такжевозможность искажения значений производных компенсирующего сигнала,так как дифференцирующие блоки являются усилителями высокочастотныхшумов. 5 1 О Наиболее близким техническим решением к предлагаемому являетсякомпенсатор автоматического постоянно-токового полярографа, содержащий три усилителя постоянного тока,инвертирующий вход первого из которых является входом всего устройства, выходы всех трех через нормально замкнутые контакты трех ключей соединены с входами трех интеграторов, а инвертирующие входы второго и третьего усилителей соединены соответственно с выходами первого и второго усилителей и устройство управления, связанное с управ-,ляющими входами трех ключей, приэтом выход первого интегратора соединен через резистивный делительс инвертирующим входом первого усилителя и является выходом всегоустройства, а выходы второго итретьего интеграторов соединены 15 20 25 30 35 40 45 50 соответственно с неинвертирующнми входами второго и третьего усилителей и с нормально разомкнутыми контактами первого и второго ключей.Известный компенсатор компенсирует нелинейную и дрейфовую составляющие остаточного тока без подбора постоянных времени интеграторов ,13 .Известный компенсатор характеризуется недостаточно высокой сте.пенью компенсации, так как компенсирующий сигнал задается в виде ряда Тейлора, при определении которого не удается получить значение третьей производной с высокой точностью.Цель изобретения - повышение точ ности компенсации остаточного тока.Поставленная цель достигается тем, что компенсатор остаточного тока, содержащий три,усилителя постоянного тока, инвертирующий вход первого усилителя является входом всего устройства, выходы всех трех через нормально замкнутые контакты трех ключей соединены с входами трех интеграторов, а инвертирующие входы второго и третьего усилителя соединены соответственно с выходами первого и второго усилителей, и устройство управления, связанное с управляюшИми входами трех ключей, при этом выход первого интегратора соединен через резистивный делитель с неинвертирующим входом первого усилителя и является выходом всего устройства, а выходы второго и третьего интеграторов соединены соответственно с неинвертирующими входами второго и третьего усилителей и с нормально разомкнутыми контактами первого и второго ключей, снабжен выпрямителем, выход которого соединен с входом запоминающего уст ройства, а выход запоминающего устройства через резистор и нормально разомкнутый контакт дополнительного ключа связан с входом третьего интегратора, причем управляющий вход дополнительного ключа соединен с устройством управления, а вход выпрямителя - с неинвертирующим входом третьего усилителя. При этом достигается более точный учет зависимости второй производной выходного напряжения компенсатора, значение которой в общем3 1случае не является постоянной вели-чиной,На чертеже показана схема предлагаемого устройства.Компенсатор содержит устройство1 управления, усилители 2-4, выходыкоторых через нормально замкнутыеконтакты ключей 5-7 соединены с входами интеграторов 8-10, дополнительный ключ 11, выполненный с возможностью соединения последовательносоединенных выпрямителя 12, запоминающего устройства 13 и резистора14 с входом третьего интегратора 10,Неинвертирующий вход первого усилителя 2 связан через делитель,образованный резисторами 15 и 16,с выходом первого интегратора 8.Сигнал с устройства 1 управленияпоступает,на управляющие входы .ключей 5-7 и 11.Компенсатор работает следующимобразом.В режиме "Настройка" (до срабатывания контактов ключей 5-7 и 11)выходное напряжение компенсатораможно представить в следующем виде: где К 1 - сопротивление резисторафК - сопротивление резистора 16При переходе в режим "Измерение" в момент времени 1 срабатывают кон 0такты ключей 5-7 и 11. Если бы не было цепочки из выпрямителя 12, запоминающего устройства 13, резистора 14 и ключа 11, то выходное напряжение компенсатора можно записать:120232 где 19 ых (ь) с ответственно пер-,вая и вторая производные выходногонапряжения компенсатора, пропорционального остаточному току, в моментвремени 10 Из выражения (2) следует, что вторая производная в течение времениизмерения неизменна по своей величине, что не соответствует в общемслучае действительности и приводит 1 к росту погрешности измерения, таккак указанная величина зависит отпотенциала, который, в свою очередь,связан с остаточным током экспоненциальной зависимостью. С учетом 2 О наличия дополнительных элементов11-14 в момент о при переходе врежим "Измерение" при любой полярности выходного напряжения интегратора 10 запоминающее устройство 13 25 запоминает значение, равное модулюуказанного напряжения. Так как в момент времени Т до конца измеренияконтакты ключа 11 замкнуты, то выходное напряжение интегратора 10изменяется линейно во времени, причем скорость изменения пропорциональна значению выходного напряжения интегратора 10 в момент временикоторое хранится в запоминающем устройстве.Таким образом, в предложенномкомпенсаторе вторая производнаянапряжения, пропорциональная остаточному току, аппроксимируется линейно изменяющимся во времени напряжением, что позволяет реальное изменение компенсируемой величины.Это приводит к увеличению точности компенсации остаточного токас помощью предложенного технического решения по сравнению с известным.1120232 Составитель Д, Громовфтор А, Козориз Техред З,Палий Корректор И. Леонтв ал ППП "Патент", г, Укгород, ул. Проектная,/31ИИПИ Госуда о делам и Иосква,Заказ 7731 Ти ВН рстве п зебре 113035 1-35ав; 822 Подписноеного комитета СССРений и открытийРаушская наб., д. 4/5