Устройство для потенциометрических измерений

 

Изобретение относится к области измерительной техники, предназначено для определения активности ионов в растворах и может быть применено в микробиологии, биохимии, медицине и других отраслях-народного хозяйства , где требуется высокая точность измерений. Цель изобретения - повышение точности измерения в широком диапазоне температур контролируемой среды за счет уменьшения погрешности , возникающей из-за отклонения координат изопотенциальной точки электродной системы от номинального значения. Устройство содержит вхбдной усилитель 1, первый делитель, состоящий из резисторов 2 и 3, первый регулируемый источник смещения 4, второй делитель, состоящий из резистора 5 и термозависимого резисто- .раб, сумматор 7, второй регулируемый источник смещения 8, выходной усилитель 9. Входной усилитель 1 с первым делителем, -состоящим из резисторов 2 и 3,, выполнен на основе усилителя, охваченного последовательно отрицательной обратной связью по напряжению, что обеспечивает высокое входное сопротивление устройства . Новым является то, что в устройство введен сумматор 7 и основной регулируемый источник напряжения , который включен последовательно в цепь второго делителя. 1 ил.

. СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1260823 (sg 4 G 01 N 27/56

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ!

Ъ !(К ASTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3912561/28-й5 (22) 05.05.85 (46) 30.09.86. Бюп, Р 36 (71) Опытно-конструкторское бюро тонкого биологического машиностроения (72). А.А.Шульгин (53) 541. 132.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 994970, кл. G 01 И 27/52, 1980.

Авторское свидетельство СССР

В 464810, кл, G 01 N 27/52, 19Т1.

Авторское свидетельство СССР

В 335593, кл. G 01 N 27/56, 1970. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОТЕНЦИОМЕТРИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ (57) Изобретение относится к области измерительной техники, предназначена для определения активности ионов в растворах и может быть применено в микробиологии, биохимии, медицине и других отраслях народного хоэяйстsa, где требуется высокая точность измерений. Цель изобретения — повышение точности измерения в широкомдиапазоне температур контролируемой среды эа счет уменьшения погрешности, возникающей из-за отклонения координат изопотенциальной точки электродной системы от номинального значения. Устройство содержит входной усилитель 1, первый делитель, состоящий иэ резисторов 2 и 3, первый регулируемый источник смещения 4, второй делитель, состоящий из ре.зистора 5 и термозависимого резисто,ра6, сумматор 7, второй регулируе мый источник смещения 8, выходной усилитель 9. Входной .усилитель 1 с первым делителем, состоящим иэ резисторов 2 и 3, выполнен на основе усилителя, охваченного последовательно отрицательной обратной связью по напряжению, что обеспечивает высокое входное сопротивление устройства. Новым является то, что в устройство введен сумматор 7 и основной регулируемый источник напряжения, который включен последовательно в цепь второго делителя. 1 ил.

М 126

Изобретение относится к измерительной технике, предназначено для определения активности ионов в растворах, и может быть использовано в медицине, биологии и других отраслях науки и техники.

Цель изобретения — повышение точности измерения за счет компенсации отклонения координат изопотенциальной точки электродной системы от но,минального значения.

На чертеже приведена функциональ. ная схема устройства.

Устройство содержит входной усилитель 1, первый делитель, состоящий из резисторов 2 и 3, первый регулируемый источник смещения 4, вто- рой делитель, состоящий из резистора 5 и терморезистор 6, сумматор 7, второй регулируемый источник смещения 8, выходной усилитель 9, Входной усилитель 1 с первым делитеЛем, состоящим из резисторов

2 и 3, выполнен на основе усилителя охваченного последовательной отрицательной обратной связью по напряжению, что обеспечивает высокое

9 входное сопротивление устройства.

Выходной усилитель выполнен по типовой схеме с регулируемым коэффициентом усиления и представляет собой операционный усилитель охваченный отрицательной обратной связью, функциональным элементом которой является переменный резистор, для регулировки коэффициента усиления.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал E с электродной системы подключается между входом входного усилителя 1 и средней точкой первого резистивного делителя. Делитель, состоящий из резисторов 2 и 3, формирует напряжение обратной связи и определяет коэффициент передачи входного преобразователя

Р ос

К (1) ьх R+R ос где R u R — соответственно резис ас тор 2 и резистор 3 первого делителя.

Далее напряжение U „ c выхода усилителя 1, равное по величине ЗДС эЛектродной системы F» поступает на вход сумматора 7, на второй вход которого поступает напряжение термокомпенсации Б со средней точки втоt.

0823

2 ро1о делителя, состоящего из резистора 5 и терморезистора 6.

Напряжение U формируется из входного сигнала следующим образом.

Регулируемым источником 4 смещена компенсируется часть сигнала выходного преобразователя, соответствующая ЭДС изопотенциальной точки F и

Щ "х+ Ен — Ех+ Еи= (S. +Q tр} (pH-PHÈ}, где Е, мВ, рН и рН

И И координаты изопотенциальной точки; температура контролируемого р-ра; мВ о рН

20 о

К Л

S + oI.>, (3) С учетом выражений (2) и (3) величина напряжения термокомпенсации

U имеет вид (E + E )K = -d (pH-pH ) (4)

Т

На выходе сумматора 7 формируется

;напряжение U, равное разности нап ряжений Hà erо входах

U = Š— U = -E — S (рН-рН ) (5)

К х ф- и o й

При помощи второго регулируемого источника 8 смещение к сигналу со — крутизна характеристики электродной системы при температуре раствора Р, 25

С3 с,(, .)- температурный рн. С коэффициент изменения кру тизны характеристики электродной систеMbl

Изменение величины терморезистора 6 от температуры контролируемого раствора приводит к изменению коэффициента передачи К второго делителя, При этом, функциональная зависимость коэффициента передачи К второго делителя от темгературы контролируемого раствора задается следующим выражением

12608 д.t

e E = — — - -- лЕ и о Р

20 (6) S и Е

HhP (7) предлагаемом устройстS снижена в — — раз

eLt погрешность в т ве может быть

Составитель Д.Громов

Техред Л.Олейник

Редактор И.Сегляник

Корректор М.Самборская

Заказ 5222/43 Тираж 778 Подписное

ЗНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений .и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул. Проектная, 4 схема термокомпенсации алгебраически суммируется постоянное напряжение для установки .соответствия ЭДС электродной системы в начале диапазона измерения выбранному начальному уров- S ню выходного сигнала ("начало шкалы" рН).

Выбором коэффициента передачи выГ ходного усилителя 9 устанавливается сэответствие ЭДС электродной системы 10 в конце диапазона измерения рН выбранному конечному уровню выходного сигнала ("конец шкалы" рН).

В случае отклонения координата изопотенциальной точки от номиналь- 15 ного значения погрешность, связанная с этим параметром, в предлагаемом устройстве определяется следующим соотношением где д E — отклонение от номинального значения.

По сравнению с известным устройст. 25 вом, в котором аналогичная величина равна

23 4 и для типичных параметров электродов составляет 9007.

Формула изобретения

Устройство для потенциометрических измерений, содержащее входной усилитель, выход которого подключен через первый резистивный делитель к общей шине питания, второй резистивный делитель, одним из элементов которого является терморезистор, первый и второй регулируемые источники смещения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности .измерений за счет компенсации отклонения координат изопотенциальной точки электродной системы от номинального значения, устройство дополнительно снабжено сумматором, первый вход которого соединен с выходом входного усилителя, а второй вход подключен к средней точке второго резистивного делителя, выход входного усилителя соединен через первый регулируемый источник смещения с входом второго резистивного делителя, терморезистор которого подключен. к общей шине питания, выход сумматора подсоединен через второй регулируемый источник смещения к входу выходного уселителя, выход когорого является выходом всего устройства.