Полярограф переменного тока

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИН 19) 511 4 0 01 М 27/4 НИ А ВТОРСКОМУ ТЕЛЬСТВУ то мер енин широком диапа и и измеряемых не с о ростеи разве осуществляет а счет автом изироГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ АНИЕ ИЭО(71) Сибирский металлургический институт им. Серго Орджоникидзе (72) Л.А.Зиновьева и А.И,Зиновьев (53) 543.25(088.8)(56) Брук Б,С, Полярографические меды. - М.: Энергия, 1972, с. 44-49.Авторское свидетельство СССР 9 1006988, кл. С 01 И 27/48, 1980. (54) ПОЛЯРОГРАФ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к аналитическому приборостроению, в частности к приборам для переменно-токового полярографического анализа, и может быть использовано в ряде отраслей народного хозяйства. Повьппение точносванного устроиства компенсации остаточного тока, введенного в полярографизвестного типа и содержащего управляемую резистивную матрицу, включенную в цепь положительной обратнойсвязи измерительного усилителя, реверсивный счетчик, два элемента И, генератор импульсов и логический инвертор, В рсжиме настройки схема обеспечивает автоматическую установку оптимального коэффициента положительнойобратной связи усилителя, соответствующего нулевому значению остаточноготока. В режиме измерения стабильностькоэффициента положительной обратнойсвязи поддерживают одинаковой во всем сдиапазоне измеренных токов, Кроме того, компенсация остаточного тока производится автоматически, что существенно повышает производительность тру- Сда, 1 ил.1 13687Изобретение относится к измерительной технике, в частности к приборам для полярографического анализа, и может быть использовано в целом ряде отраслей народного хозяйства - химической, металлургической и др.Цель изобретения - повышение точности измерения за счет улучшения степени компенсации остаточного тока 10 в широком диапазоне скоростей развертки и измеряемых токов.На чертеже приведена функциональная схема полярографа переменного тока. 151 олярограф содержит генератор 1 линейно меняющегося напряжения, потенциостат 2, блок 3 управления, электрохимическую ячейку (ЭХЯ) 4, фазовра- щатель 5, генератор 6 синусоидального 20 напряжения, дифференциальный усилитель 7, фазовый детектор 8, фильтр 9, регистратор 10, индикатор 11 нуля, управляемую резистивную матрицу 12, реверсивный счетчик 13, первый 14 и 25 второй 15 элементы И, генератор 16 импульсов и логический инвертор 17.Входы индикатора 11 нуля и регистратора 10 соединены между собой и подключены к выходу фильтра 9, вход ко- ЗО торого подсоединен к выходу фазового детектора 8, Первый вход потенциостата 2 соединен с блоком 3 управления и с выходом генератора 1. Генератор 6 через фазовращатель 5 подключен к вто рому входу потенциостата 2 и к входу опорного сигнала Фазового детектора 8, сигнальный вход которого подключен к выходу дифференциального усилителя 7. Последний выполнен на операционном 4 О усилителе, причем первый инвертирующий вход усилителя соединен с катодом ЭХЯ 4, а второй, неинвертирующий, вход через управляемую резистивную матрицу 12 соединен с нулевой шиной 4 устройства. Анод и электрод сравнения ЭХЯ 4 подключен соответственно к первому и второму выходам потенциостата. 2.Гснератор 16 импульсов подключен к первым входам обоих элементов И, вторые входы которых соединены между собой и подключены к выходу блока 3 управления. Третий вход второго элемента И 15 через логический инвертор 17 соединен с третьим входом первого элемента И 14, который подсоединен к выходу индикатора 11 нуля. Выходы логических элементов И 14 и 15 подсоедине 62ны соответственно к прямому и инверсному входам реверсивного счетчика13, выходи которого подключены к соответствующим управляющим входам резистивной матрицы 12,Полярограф переменного тока работает следующим образом,Под воздействием переменного напряжения с генератора 6, подаваемогочерез фаэовращатель 5 и потенциостат2 на ЭХЯ 4, в его цепи с катода возникает переменный остаточный ток, содержащий активную и емкостную составляющие. Переменный ток ЭХЯ 4 усиливается и преобразуется в переменноенапряжение усилителем 7 и подается нафазовый детектор 8, Пульсирующее напряжение с выхода Фазового детектора8 сглаживается фильтром 9 и подаетсяна регистратор 10,Полярограф работает в режимах настройки и измерения. В режиме настройки осуществляется автоматическая установка оптимального коэффициента положительной обратной связи по нулюостаточного тока на регистраторе 10При этом с блока 3 управления на входы логических элементов 14 и 15 пода-,ется напряжение, равное напряжениюлогической единицы. Если значение ос"таточного тока больше нуля, т.е. положительное, то на выходе индикатора11 нуля появляется напряжение логической единицы. Оно поступает на входэлемента И 14 и логического инвертора 17, с выхода которого напряжениелоГического нуля поступает на входэлемента И 15, запрещая прохождениена его выход импульсов с генератора16. Импульсы с генератора 16 проходяттолько на выход логического элементаИ 14 и поступают на прямой вход реверсивного счетчика 13,1С выходов реверсивного счетчика13 двоичный код поступает на входырезистивной матрицы 12. Устройстворезистивной матрицы 12 аналогично,например, устройству матриц в умножающих цифроаналоговых преобразователях, т,е. при подаче на вход матрицынапряжения логического нуля электронный ключ матрицы 12 шунтирует сопротивление, номинал которого соответствует разряду счетчика, Таким образом,при изменении кода счетчика пропорционально меняется сопротивлениематрицы 12, 11 еред началом настройки762 4ныл поэтому стабильность положительной обратной связи одинакова в любом диапазоне измеряемых токов. Полярограф переменного тока, содержащий генератор линейно меняющегося напряжения, потенциостат, блок управления, электрохимическую ячейку, фазовращатель, генератор синусоидального напряжения, дифференциальный усилитель, фазовый детектор, фильтр, регистратор и индикатор нуля, выход которого соединен с входом регистратора и выходом фильтра, причем вход последнего подключен к выходу фазового детектора, первый вход потенциостата соединен с блоком управления и с выходом генератора линейно меняющегося напряжения, генератор синусоидального напряжения через фазовращатель подключен к второму входу потенциостата и к входу. опорного сигнала фазового детектора, сигнальный вход которого подключен к выходу дифференциального усилителя, первый вход которого подключен к катоду электрохимической ячейки, анод и электрод сравнения которой подсоединены соответстненно к первому и второму выходам потенциостата, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены управляемая резистивная матрица, реверсивный счетчик, два элемента И, генератор импульсов и логический инвертор,причем генератор импульсов подключен к первым входам обоих элементов И,нторые входы которых соединены между собой и подключены к выходу блока управления, третий вход второго элемента И через логический инвертор соединен с третьим входом первого элемента И, который подсоединен к выходу индикатора нуля, выходы элементов И подсоединены соответственно к прямому и инверсному входам реверсивного счетчика, выходы которого подключены к соответствующим управляющим входам резистивной матрицы, один из полюсон которой соединен с вторым входом дифференциального усйлителя, а другой - с нулевой шиной полярографа. 3 1368счетчик 3 обнуляется, следовательно,сопротивление матрицы 12 В также равно нулю, В этом случае коэффициентположительной обратной связи5Формула изобретенияВ,+Вгде В - сопротивление обратной связи усилителя 7;В - сопротивление матрицы 12,практически равен нулю.В процессе настройки на счетчик13 начинают поступать импульсы с генератора 16. Изменяющийся двоичныйкод со счетчика 13 поступает на входы резистивной матрицы 12, увеличиваясопротивление матрицы 12. При этомкоэффициент положительной обратнойсвязи 4 ОС возрастает, все в большейстепени уменьшая остаточный ток нарегистраторе 10. Как только он становится равным нулю, на выходе индикатора 11 нуля появляется напряжениелогического нуля. Поступление импульсов на прямой вход реверсивного счетчика 13 прекращается, и начинаетсяпоступление импульсов на инверсныйвход, что приводит к некоторому уменьшению и увеличению остаточноготока. Как только остаточный ток пре- Зовысит нулевой уровень, на выходе индикатора 11 нуля снова появится напряжение логической единицы и т.д.Автоподстройка пои продолжаетсядо достижения линейно изменяющимсянапряжением потенциала, близкого кпотенциалу пика определяемого элемента. При достижении этого потенциалас блока 3 управления на входы элементов И 14 и 15 поступает напряжение 4 ологического нуля, которое препятствует поступлению импульсов с генератора 16 как на прямой, так и на инверсный входы реверсивного счетчика13. Реверсинный счетчик 13 запоминает код, соответствующий оптимальномузначению (, (, ), и хранит его безизменения как угодно долгое время.Оптимальное значение положительнойобратной связи также постоянно какугодно долгое время и его стабильность не зависит от скорости развертки (от времени запоминания), Кромеэтого, крутизна изменения сопротивления матрицы 12 не зависит от величи13687 б 2 оставитель Ю,Коршуновехред И.Попович Корректор В.Гирня Петр Редак каз 284/45 Т писное 5 на ауш оизводственно-полиграфическое предприятие, гУжгород, ул, Проектная ВНИИПИ Государстве по делам изобрет 3035, Москва, Ж