Пристрій для контролю потенціостатичних приладів

СОЮЗ СОВЕТСНИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЄСПУБЛИН ( 5 1 ) 4 G 01 N 2 7 / 4 8 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3993081/31-25 (22) 23.12.85 + (46) 07.09.88. Бюл. № 33 (71) Харьковский институт радиоэлектроники им. акад. М,К.Янгеля (72) А.И.Бых, В.М.Головенко, А.В.Кукоба и Н.Н.Рожицкий (53) 543.25(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 697903, кл. G 01 N 27/48, 1979. Авторское свидетельство СССР № 1022036, кл. G 01 N 27/48, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПОТЕНИИ* ОСТАТИЧЕСКИХ ПРИБОРОВ (57) Изобретение относится к средствам метрологического обеспечения и может быть использовано для поверки, градуировки и испытаний потенциостатйческой'аппаратуры. Поставленная цель - расширение функциональных в о з можностей контрольного устройства д о с т и г а е т с я введением в цепь обратной связи комплексных сопротивлений, а к тивная и реактивная составляющая к о торых варьируется в широких п р е д е л а х . Вход усилителя подключен к функциональному преобразователю через п о в т о ритель напряжения, что позволяет устранить влияние входного с о п р о т и в ления усилителя и точно дифференцировать различные составляющие т о к а . Устройство позволяет воспроизводить любые процессы, протекающие при п о тенциостатическом э л е к т р о л и з e s а т а к же исследовать переходную и в о л ь т амперпую характеристики любого э л е к трохимического Елемента. 1 з . п , ф-лы, 2 ил. 1 H22122 Изобретение относится к средствам метрологического обеспечения потенциостатической аппаратуры, а также специализированных устройств возбуждения с электрохемилюминесцентных элементов. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства путем увеличения числа контролируемых параметров» 10 На фиг.1 показана функциональная схема устройства для контроля потенциостатических приборов,' на фиг.2 принципиальная электрическая схема блока комплексных сопротивлений. 15 Устройство (фиг.1) содержит клеммы 1-3, отвечающие соответственно рабочему и вспомогательному электродам и электроду сравнения трехэлектродной электрохимической ячейки (электрохе- 20 милюминесцентного элемента), согласующий блок 4, содержащий резисторы 5 и 6, соответствующие сопротивлению объема электрохимической ячейки, и конденсатор 7, моделирующий емкость 25 двойного электрического слоя на границе рабочий электрод - раствор, повторитель напряжения на операционном усилителе 8, служащий для развязки входной цепи и последующих блоков 30 устройства, резистор 9, соединяющий вход повторителя напряжения с инвертирующим входом операционного усилителя 10 с резистором 11 в цепи отрицательной обратной связи (ООС), блок ._ 12 комплексных сопротивлений, подключенный параллельно резистору 11 обратной связи, инвертирующий преобразователь 13 напряжение - ток, являющийся потребителем тока от источника 40 входного сигнала. При контроле возбуждающего генератора в режиме работы с электрохимической (или электрохемилюминесцентной) ячейкой с двумя электродами р"-" клеммы 1 и 2 устройства подключают к соответствующим гнездам генератора возбуждения, а клемма 3 остается свободной. При этом к устройству подвоДят ступеньку поляризующего напряжения U r t (t) s вызывающего протекание полного тока I» который измеряется индикаторным устройством возбуждающего генератора. Как и в реальном элементе, этот ток создает падение напряжения на сопротивлении резисторов 5 и 6 так, что электродный потенциал оказывается меньше поляризующего напряжения. Как и в реальной ячейке, этот ток состоит из емкостной 1 С и фарадеевской (активной) 1^ компонентов. Электродный потенциал if(t) прикладывается к входу повторителя напряжения, который должен обладать высоким входным сопротивлением, чтобы можно пренебречь его входным током, благодаря чему он не вызывает непосредственного влияния на фарадеевскую составляющую тока 1ф. На выходе One" рационного усилителя 10 с ООС, состоящей из блока 12 комплексных сопротивлений и резистора 11, формируется напряжение, пропорциональное фарадеевской составляющей тока 1ф. Преобразователь 13 напряжение - ток с коэффициентом преобразования К В р приводит ток I( > к реальному масштабу, j 1 инвертирует,его и обеспечивает необходимое выходное сопротивление. Коэффициент преобразования К п р моделирует число электронов п, скорость Блок комплексных сопротивлений прямого электродного процесса Kj и (фиг.2) содержит два включенных паконцентрацию деполяризатора (органораллельно комплексных сопротивления, люминофора) А. а именно две параллельно включенные -*с После зарядки конденсатора 7 емдлинные линии, нагруженные на волнокостной ток 1 е отсутствует, а полный вое сопротивление, образованные Л-обток цепи обусловлен током 1ф, отражая разными симметричными звеньями цепной поведение фарадеевской компоненты тосхемы с элементами G t , L T и G^, ІЦ» ка в реальном электрохимическом Ьг соответственно. Резисторы G 1 и Є г (электрохемилюминесцентном) элементе. задают погонную проводимость (утечку) первой и второй линий соответственно, При контроле генератора возбуждеа резисторы R і - погонное сопротивния, содержащего потенциостат в реление второй линии. Индуктивности L жиме работы с трехэлектроцной ячейи Li задают погонную индуктивность кой, устройство работает аналогично первой и второй линий соответственно. 55 за исключением того, что кроме клемм 1 и 2 к генератору подключают клемму 3, соответствующую электроду сравнеУстройство работает следующим обния. Перемещение подвижного контакта разом. 3 ч U221 22 ную характеристики любого электрЪхирезистора 6 эквивалентно перемещению мического элемента, к которому приэлектрода сравнения относительно ралагается ступенька напряжения. • бочего электрода в реальной ячейке. Параметры первой и второй линий ответственны за соотношение скоросФормула' и . з о б р е т е н и я тей прямой и обратной гетерогенных реакций с переносом электрона и коэф1. Устройство для контроля потенфициентами диффузии продуктов и реациостатических приборов, содержащее гентов электролиза. Отношение погон- ^Q согласуюїдий блок с тремя входными ных значений сопротивления R 2 к ин-" клеммами для присоединения прибора и дуктивности L.J второй линии моделируоперационный усилитель, через преобет скорость последующей химической разователь напряжение - ток соединен(электрохемилюминесцентной) реакции ный с выходом согласующего блока, К. Число переносимых электронов, ско15 о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с рость прямота электродного процесса целью расширения функциональных воз.и концентрация деполяризатора моделиможностей, в него введены блок комруются электродным потенциалом и коплексных сопротивлений и повторитель эффициентом преобразования напряжения напряжения, выполненный на втором в ток. Если в устройстве R2 = 0, оно операционном усилителе, неинвертиру— моделирует основное уравнение потент 20 ющий вход которого соединен с выходом циостатического метода изучения элексогласующего блока, а выход через трохимических процессов. сопротивление подключен к инвертируПолное отключение второй линии поющему входу первого операционного зволяет моделировать процессы "в эле- 25 усилителя, причем блок комплексных менте, когда возбуждающее напряжение сопротивлений подключен параллельно достаточно для протекания только прясопротивлению в цепи отрицательной мой реакции. Если устремить величину обратной связи первого операционного сопротивления резистора к бесконечусилителя. ности, можно реализовать схему заме2. Устройство по п . 1 , о т л и ч а 30 щения для предельного тока через ю щ е е с я тем, что, с целью расшиэлектрохимическую ячейку. рения диапазона динамических измере- ' Таким образом, предлагаемое устний, блок комплексных сопротивлений ройство позволяет воспроизводить люсодержит по крайней мере два включенбые процессы, протекающие при потенных параллельно комплексных сопротив35 циостатическом электролизе, а также ления, выполненных в виде П-образных исследовать переходную и вольтамперсимметричных звеньев. 1422122 Редактор И.Шулла Заказ 4423/43 Составитель Ю.Коршунов Техред Л.Олийнык Корректор В.Ґирняк ' Тираж 847 Подписное ВИИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфинэское предприятие, г. Ужгород, ул. Нроектная