Электрохимический интегратор с электрическим

 

ОН ИСА

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Соцкалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 12.Х.1971 (№ 1705143/18-10) М.Кл. Н Olg 9/22 с присоединением заявки №вЂ”

Гасударственный комитет

Совета Мииистрае СССР аа долам изобретений и открытий

Приоритет—

Ь!!убликовано 27.Ч11.1973. Бюллетень № 32

Дата опубликования описания 21.XII.1973

УДК 621.3.072.31 (088.8) Авто.р ы

i(зооpете!!iiH

А. П. Шорыгин и Л. Л. Гварамадзе

Ордена Ленина институт проблем управления (автоматики и тепломеханики) Заявитель

ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ ИНТЕГРАТОР С ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ

СЧИТЫВАНИЕМ

Изобретение относится к электрохимическим преобразователям электрических велич!ш и может быть использовано в устройствах для автоматического контроля, обработки информации, в с!остемах связи и т. д.

Известные интеграторы с электрическим считыванием на основе электрохимических кулонометров обладают значительной температурной зависимостью.

Цель изобретения — уменьшение температурной зависимости, увеличение стабильности и повторяемос!и параметров электрохимического элемента с резистивным электрическим считыванием в широком диапазоне температур при простоте конструкции и малой стоимости.

В принцип действия устройства положена подача сигнала считывания в цепь управления электрохимического компонента вместе с сигналом управления.

В предлагаемом электрохимическом интегр аторе, содержащем капилляр ный ртутноэлектрический преобразователь с резистивным выходом, цепь управления, цепь считывания, образованную последовательно соединенными источником переменного напряжения и разделительным копденсатором, и цепь чтения, это достигается тем, что цепь считывания включена параллельно входу управления преобразователя, а цепь чтения образована последовательно соединенными вторым разделительным конден атором и сопротивлением нагрузки интегратора и подключена непосредственно к зажимам резистивного выхода преобразователя.

На фиг. 1 приведена принципиальная электрическая схема включения каппллярного ртутно-электролитического элемента с резистивным считыванием, на фиг, 2 — график зависимости, иллюстрирующей рабочие характеристики предлагаемого электрохимического интегратора.

При протекании в цепи управления униполярного тока через !резисторы 1 и 2 и через каппллярный ртутно-электрический (КРЭ) пре15 образователь происходит перенос металла с одного его электрода 8 на другой 4. В результате изменяется длина столбика электролита между выводами электродов 8 и б, а следовательно, и выходное сопротивление, парал20 лельно которому включено сопротивление нагрузки вместе с разделительным конденсатором 6. Сопротивление же между электродами 8 и 4 при этом не меняется: на сколько удлиняется электрод 8 (катод), на столько же

2,Б укорачивается электрод 4 (анод), так что суммарная длина столбиков электролита у этих электродов сохраняется.

Емкости разделительных конденсаторов б и 7 выбраны такии образом, чтобы пх реакЗ0 тивное сопротивление на частоте сигнала счи392559

6=1 — o() ЛЯ. находят максимум

R„„„ =/ (), R„.„

Из (5) функции который равен

R„, сч счо макс

35 (н)в — во оо

R„+ R,,„, (1 с 10

) сч, макс тогда

R " о

) (6) 55 счо макс тывания было мало по сравнению с остальными сопротивлениями; их влиянием на переменном токе можно пренебречь.

Амплитудная характеристика по цепи считывания может быть выражена следующим образом: ц сч сч макс ан—

R,+R,„(1 — " ) сч макс

Если принять во внимание температурную зависимость сопротивления электрохимического компонента КРЭ R"=R., (1 — а ЛО), то

R„„„, 15 с сч р

1к— (- )

R„+R„,(1 — .- H) (1 ) счо макс

20 где U„, — напряжение питания цепи считывания; 1„ — ток нагрузки; R„ — сопротивление нагрузки; а — температурный коэффициент сопротивления электрохимического преобразователя, %/ С; ЛО=Π— О, — разность температур по отношению к некоторой принимаемой за начальную температуруО,; R, сопротивление КРЭ-преобразователя по цепи считывания (т. е. сопротивление между выводами

3 и 4); R„,, — то же при заданной начальной температуре.

Для температуры Оо уравнение (2) принимает вид

R +R (1 и счо макс уо — (1 — ам 16) (1 ).(4) г счо макс 45

Из выражения (4) определяют температурную погрешность или температурный коэффициент тока нагрузки, д— ъ, (/г+И) И дО " (/г+by) где —, y—

Ьсчо макс счо макс (юг+0,25) 0,25 (/г+0,25 (1 — а 4 О ) ) и достигается при Я,„R„,,„„., =0,5 (максимальное значение а1 находят, чтобы рассмотреть худший вариант, т. е. наименьшее уменьшение температурной зависимости).

B случае, когда k )0,25

1 (0 г ) макс —— (9) (1 — ао ЛО)

На фигуре 2 приведена зависимость (!О) .O сч, макс показывающая, во сколько раз уменьшается температурный коэффициент интегратора при соответствующем выборе соотношения сопротивления нагрузки и максимального сопротивления КРЭ-преобразователя по цепи считыьания; а r- =0,01/град.

Таким образом, даже для худшего случая достаточно взять R„=2,5 R,„, „„,,, чтобы получить температурную погрешность 0,1 температурной зависимости КРЭ, т. е. ам 0,1%.

Предлагаемый интепратор не требует для своей реализации каких-либо сложных элементов или подгонки параметров схемы.

Предм ет изобретения

Электрохимический интегратор с элект рическим считыванием, содержащий капиллярный ртутно-электрический преобразователь с резистивным выходом, цепь управления, цепь считывания, образованную последовательно соединенными источником переменного напряжения и разделительным конденсатором, и цепь чтения, отличающийся тем, что, с целью уменьшения температурной зависимости и обеспечения высокой повторяемости ха рактеристик, цепь считывани я включена параллельно входу управления преобразователя, а цепь чтения образована последовательно соединенными вторым разделительным конденсатором и сопротивлением нагрузки интегратора и подключена непосредственно к зажимам резистивного выхода преобразователя.

392559 фиг 1 1) жп гс

-0,2,О1 0,02 0,05 01 аг 0.5 1 2 j 10

Фиг 2

Составитель Г. Невская

Корректор Н. Аук

Техред Л. Грачева

Редактор Э. Мельниченко

Обл. тип. Костромского управления издательств, полиграфии и книжной торговли

Заказ 5791 Изд. № 1844 Тираж 780 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5