Высокочастотный измеритель параметров импеданса

ОЮЗ СОВЕТСНИХОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19) (11) 9269 1) 4 С 01 К 27/О ЕНИ ЮРИТЕЛЬ ПАРА тся лектр ыт ия свойс то родей ст-. троиство б и. У 1 и ысоко ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ О ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Институт химии твердого тела ипереработки минерального сырья СОАН СССР(54) ВЪСОКОЧАСТОТНЫЙ ИЗ МЕТРОВ ИМПЕДАНСА (57) Изобретение относи измерительной технике и использовано для изучен электрохимическнх объек изобретения - повышение вия и помехоустойчивост содержит низкочастотный частотныи 2 генераторы, соединительный кабель 3, электрохимическую ячейку 4, включающую в себя поляризующий5, вспомогательный 6, рабочий 7 исравнения 8 электроды, потенциостат9, первые трансформатор 1 О тра, преобразователь 11 ток - напряжение,смеситель 12 и усилитель 13 промежуточной частоты, повторитель 14 напряжения, образцовый двухполюсник 15,вторые трансформатор 16 тока, преобразователь 17 ток - напряжение, смеситель 18 и усилитель 19 промежуточной частоты, двухкомпонентный фазочувствительный детектор 20, второйсоединительный кабель 21 и третийсмеситель 22. Введение в устройствонизкочастотного генератора 1, смесителя 22 и двух усилителей 13 и 19позволяет расширить частотный диапазон и помехоустойчивость устройстваза счет переноса информационной части спектра на низкую частоту.ил.3 14992Изобретение относится к электроизмерительной технике и может бытьИспользовано для изучения свойствэлектрохимических объектов по результатам измерений параметров импеданса как в равновесных условиях, так ипри их поляризации заданным токомили потенциалом.Цель изобретения - повыщение быстродействия и помехоэащищенности из"мерителя.На чертеже приведена функциональ-ная схема измерителя.Измеритель содержит низкочастотный1 и высокочастотный 2 генераторы,первый соединительный кабель 3, электрохимическую ячейку 4, в состав которой входят поляризующий 5, вспомогательный 6, рабочий.7 и сравнения 8электроды, потенциостат 9, первыетрансформатор 10 тока преобразователь 11 ток-напряжение, смеситель 12и усилитель 13 промежуточной частоты,повторитель 14 напряжения, образцовыйдвухполюсник 15, вторые. трансформатор16 тока, преобразователь 17 ток-напряжение, смеситель 18 и усилитель 19промежуточной частоты, двухкомпонентный фазочувствительны детектор 20второй соединительный кабель 21 итретий смеситель 22,Токовый и потенциальный выходы потенциостата 9 соединены с поляризующим 5 и сравнения 8 электродами, рабочий электрод 7 соединен через трансформатор 10 с последовательно соединенными преобразователем 11, смесителем 12 и усилителем 13, вспомогательный электрод 6 через повторитель14, образцовый двухполюсник 15, трансформатор 16 соединен с последова-,тельно соединенными преобразователем17, смесителем 18, усилителем 19, выходы усилителей 13 и 19 соединены свходами фаэочувствительного детекто"ра 20, гетеродинные входы смесителей,18 и 12 через кабель 21 соединены свыходом смесителя 22, входы которогосоединены с выходами генераторов 1 и2, выход генератора 2 через кабель 3соединен со вспомогательными электродами 6.Измеритель работает следукюцим образом.Генератор 2 обеспечивает протеканйе тока 1 (Я) по цепи: соединительный кабель 3 участок ячейки вспомогательный 6 подвод через токовый за 694жим) - рабочий 7 электроды, причем токоподвод последнего пропущен через тороидальный сердечник трансформатора 10. Ток, протекающий через вторичную обмотку трансформатора 1 О и вход преобразователя 11, преобразуется в напряжение 6(Я ), поступающее на сигнальный вход смесителя 12 и рав ное Ц и (") = 1 р(")1 о 1 и 1 рв/1"о 1 и lасов(цй +В +9 н ) = УсозМ (1) где 1 - амплитудное значение тока 151 Ъе= 1 1 - амплитудное значение напряжения на выходе преобразователя 11 Ф20, 1 с 1 = (1 с,ф 1 сц ,- коэффициенты передачи блоков 1 О и 11; ф. =Р+25 +, у0 81 фсуммарный параэитный Фазовый сдвиг, вносимый блоками 10 и 11 измерителя.30 Ток 1, протекая через электрохимическую ячейку с импедансом Е=Ее, создает падение напряжения 11 = 1 р Е,1, .которое, пройдя через блоки 14 и 17, преобразуется к 35 виду 1 и 1 р Еи / 1 созй (2)где 111 и 1 з 16 1 цО =ЩЮг Г. =В +е+е+е суммарный паразитный фазовый сдвиг,вносимый соответственно блоками 1417.На гетеродинные входы смесителей12 и 18 поступает напряжение 45 Ц 3 (С) - 172 У ШСОЯ (Ь +П, (соя + соз/Ь ),(3) Здесь Су1; 1.Б- значение ам плитуды слагаемых выходного напряжения третьего смесителя 22 с частотами Я +Я, и Я - О Формируемых иэ его входных напряженийЬ(С) " П, соз(ц,е + Я, );Ц,( ) = Ц,со.( ,Е, ),где Б 1 и Ц,1, - амплитудные значениянапряжений;Заказ 4687/44 Тираж 713 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-З 5, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул, Гагарина, 101 ный зажимы вспомогательного электрода соединены соответственно с выходом высокочастотного генератора и входом повторителя напряжения выход котоЭ5 рого через образцовый двухполюсник, первые трансформатор тока и преобразователь ток-напряжение соединен с сигнальным входом первого смесителя, рабочий электрод пропущен через то" 10 роидальный сердечник второго трансформатора тока и соединен с общей шиной, обмотка второго трансформатора тока соединена с входбм второго преобразователя ток - напряжение, соеди1 ненного своим выходом с сигнальным входом второго смесителя, и двухкомпонентный фазочувствнтельный детек"тор, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения быстродействияи помехоустойчивости, в него введенынизкочастотный генератор, третий смеситель и два усилителя промежуточнойчастоты, входы которых соединены свыходами первого и второго смесителей, а выходы - с входами двухкомпо-нентного фазового детектора, гетеродинные входы первого и второго смесителей соединены с выходом третьегосмесителя, который соединен входамис выходами высокочастотного и низкочастотного генераторов соответственно.