Спосіб перетворення активності іонів речовини у водному розчині у вихідний сигнал

1. Спосіб перетворювання активності іонів речовини у водному розчині у вихідний сигнал шляхом керування струмом поляризації робочого електрода, який полягає у тому, що струмом поляризації підтримують потенціал робочого електрода відносно потенціалу електрода порівняння рівним опорній напрузі, перетворюючи різницю між потенціалом робочого електрода та опорною напругою в струм поляризації із заданим коефіцієнтом перетворювання, який відрізняється тим, що здійснюють модуляцію швидкості потенціалотвірної реакції шляхом модуляції опорної напруги з постійними амплітудою і частотою за високочастотним діапазоном зміни активності іонів, струм поляризації робочого електрода перетворюють у проміжний сигнал і фільтрують його, виділяючи модульовану і немодульовану складові, демодулюють модульовану складову і 3 від конструктивно-технологічних особливостей виконання конкретних вимірювальних електродів [3, с.18]. Антилогарифмічний аналоговий перетворювач встановлюють у тому випадку, якщо надається можливість здійснювати виміри в сталому режимі, наприклад, у лабораторних умовах. Однак для рішення проблем визначення стану середовища при динамічних вимірах активності розчинених речовин, наприклад, зондувальними приладами в морських умовах, метод, закладений у вищезгадані прилади, не підходить, тому що він заснований на вимірі рівноважного електродного потенціалу [4, с.27]. Зонд, на якому установлена вимірювальна електродна система, пронизує середовище, яке аналізують, із середньою швидкістю 1м/с [5, с.189]. Світовий океан, прибережна його зона і внутрішні водойми мають досить мінливу структуру по своєму складу. При дослідженні мікроструктури аналізованого середовища необхідно визначати розміри градієнтних прошарків до сантиметрів і зондувальні системи повинні мати метрологічні характеристики, що дозволяють реєструвати зазначені відхилення [5, с.211]. У [6] відзначено, що при використанні вимірювального каналу сульфідів у сульфід-селективного електрода несиметрична інерційність: при зростанні - (3¸5)с і спаданні активності сульфідів - (3¸5)хв. У зображеній там же ілюстрації зондування (приблизно до 1000м) чітко видний гістерезис при опусканні і підйомі приладу в зонах зі ступінчастою структурою профілю активності сульфідів. Видно, що тонка структура профілю сульфідів сильно відфільтрована, а гістерезис свідчить про розбіжність профілів активності сульфідів при опусканні і підйомі приладу. Тому в електрохімічних перетворювачах керують електрохімічною реакцією в процесі перетворення активності іонів речовини у вихідний сигнал, форсуючи швидкість електрохімічної реакції і підвищуючи швидкодію перетворення. Відомий спосіб перетворювання активності іонів, який називають «фіксацією напруги» [7,с.362], що полягає в неперервному наближенні спаду напруги Upe-еп на ланцюзі робочий електрод - електрод порівняння до еталонної напруги Ueт шляхом неперервної поляризації робочого електрода керованим струмом, що при заданому коефіцієнті перетворення різниці напруги між Upe-еп і Ueт у керований струм є інформативним. Перетворять цей струм у вихідну напругу Uвих через масштабуючий резистор R. По вихідній напрузі роблять висновок про активність іонів. Недоліком цього способу є неперервність поляризації робочого електрода, який вносить похибку від спаду напруги на омічному опорі робочий електрод-електрод порівняння. Відомий спосіб перетворення активності іонів [8] з використанням переривання керованого струму для виміру омічної напруги, у якому на мить зупиняють проходження струму через електродну систему, вимірюють потенціал робочого електрода перед перериванням струму, 80891 4 обчислюють різницю між цими потенціалами, що по суті є омічним спадом напруги, записують в елементи активного ЗП, значення яких використовують для обчислення поправок, після чого передають на вхід стабілізатора напруги як iR- компенсацію. Однак дії, зв'язані з обчисленням поправок, приводять до громіздких технічних рішень - застосуванням ряду аналогових запам'ятовувань, а також втраті інформації через утрату вимірюваного заряду в ранній стадії експерименту, що приводить до невизначеної точності перетворення, позначеної в [8] як «достатньої». Відомий спосіб перетворення активності іонів [9] з використанням переривання керованого струму на час перетворення різниці між заданим рівнем і різницею потенціалів між робочим електродом і електродом порівняння. При цьому під час імпульсу керованого струму здійснюють поляризацію робочого електрода. Імпульси поляризації подають доти, поки різниця потенціалів між зазначеними електродами не встановиться рівною заданому рівню. По кількості накопичених імпульсів роблять висновок про активність іонів речовини. Недоліком способу є керування електрохімічною реакцією імпульсом незмінного по амплітуді керованого струму. Виникає протиріччя: якщо для досягнення необхідного розрізнення застосовувати імпульси струму з малою амплітудою, то можна не ввійти в коридор заданої похибки. У [9] так і зазначене - поліпшення сталої часу в 10 разів можливо за рахунок 10кратного погіршення розрізнення. Відомий спосіб вивчення кінетики електродних процесів, за допомогою якого можна одержати залежність струму поляризації, як вихідного сигналу, не тільки від потенціалу робочого електрода, але й активності іонів речовини в розчині, підтримуючи потенціал електрода постійним [10, с.405]. Цей спосіб дозволяє конструктивним шляхом зменшити вплив омічного спаду напруги в розчині електроліту. Однак йому властивий недолік вищезгаданих аналогів залежність струму поляризації від потенціалу електрода порівняння, стосовно якого здійснюють потенціометрію. Найбільш близьким до запропонованого по сукупності ознак є спосіб перетворювання активності іонів речовини, реалізований в схемі [7, с.362], тому він обраний як прототип. Прототип і спосіб, що заявляється, мають наступні загальні істотні ознаки: підтримують потенціал робочого електрода щодо потенціалу електрода порівняння рівним опорній напрузі шляхом поляризації робочого електрода керованим струмом, перетворюють різницю між потенціалом робочого електрода й опорною напругою в струм поляризації із заданим коефіцієнтом перетворення, а керований струм поляризації перетворюють у вихідний сигнал. Сутність способу-прототипу полягає в наступному. Керують струмом поляризації робочого електрода, цим струмом підтримують потенціал 5 80891 робочого електрода за допомогою електрода порівняння рівним опорній напрузі, перетворюючи різницю між потенціалом робочого електрода на фоні потенціалу електрода порівняння й опорною напругою в цей струм із заданим коефіцієнтом перетворення, рівень струму поляризації перетворюють у напругу, що є вихідним сигналом. Для оцінки цього способу скористаємося формою математичного опису елементів [11, с.36], що відображує різні фізичні процеси в електрохімічному перетворювачі [7, с.362], де реалізований спосіб - прототип. Уявимо іон-селективний електрод, занурений у розчин речовини, аналізованої цим електродом, як електрохімічну систему електрод-середовище, елементи якої є з'єднані між собою направлені ланки, що перетворюють сигнал в одному напрямку, а кожна окрема ланка описується своєю передатною функцією, що відображує перетворення вхідного сигналу у вихідний [11,с.110]. При висновку використовуємо основні рівняння електрохімічної кінетики в спрощеному вигляді [10,с.394]: æ aj zF ö ia = K1 exp ç + (1) ÷ è RT ø æ bjzF ö ik = K 2a exp ç ÷ è RT ø (2) де æ W ö æ W ö К1 = k1 exp ç - 0 ÷, а К 2 = k 2 exp ç - 0 ÷; è RT ø è RT ø ia - струм, що характеризує швидкість прямої реакції [10,с.401] (перехід іонів чуттєвої частини вимірювального електрода в розчин) [10,с.389]; ik - струм, що характеризує швидкість зворотної реакції (перехід іонів розчиненої речовини, концентрація якої виміряється, до чуттєвої частини вимірювального електрода - у даному випадку це потенціалотвірні іони). W0 - постійна частина енергії активації реакційно-здатних (активних) часток; a і b - постійні частки від різниці рівнів енергії між іонами на поверхні електрода й у розчині, сума яких дорівнює одиниці [10, с.392, 398]; j - електродний потенціал; R - газова стала; Т - абсолютна температура; z - заряд (валентність іона); F - стала Фарадея. Позначки струмів, що відображають напрямки електродної реакції, але не збігаються з її абревіатурою в індексах - а і k, уведені з тією метою, щоб виключити фактор впливу, з якого матеріалу виконана чуттєва частина електрода металу, неметалу, 1го роду, 2го роду і т.д. З урахуванням електродної ємності, що істотно впливає на динаміку перетворення, структурна схема, яка відображає перетворення активності іонів в електродний потенціал, зображена на Фіг.1. 6 На структурній схемі зображені чотири ланки електрохімічної системи: а→іk; елемент порівняння; Di→j і j→іа. а→іk - ланка, що перетворює активність вимірюваних іонів у струм зворотної реакції. Передатна функція, що характеризує перетворення а в і к, має вигляд: æ bjF ö Wзвр = К 2ехр ç ÷ è RT ø (3) Ланка, яка зображена у вигляді кола, розділеного на чотири сектори, відображає перетворення струмів іа та ік у їхню різницю Dі . Di→j - ланка, що перетворює різницевий струм в електродний потенціал, відображає ємнісну модель електрода, у якому ця ланка зображена у вигляді інтегратора зі статичним коефіцієнтом передачі Кі, який залежить не тільки від ємності подвійного електричного шару, діелектричної проникності середовища, що заповнює простір між обкладками конденсатора подвійного електричного шару - e, відстані між ними - d0, яка обумовлена розмірами іонів, але і властивостей селективності електрода, що впливають на частку наявних у розчині іонів, яки заряджають цю ємність. Незалежно від цього коефіцієнта при настанні рівноваги Dі=0 і потенціал j на виході інтегратора більше не змінюється, стаючи рівним jрівн. З урахуванням вищевикладеного передатна функція ланки Di→j набуває вигляду: К W (p) = і (4) р де р - параметр перетворення Лапласа. j→іа - ланка, яка перетворює електродний потенціал у струм прямої електрохімічної реакції, що, згідно [12, с.81], визначає витік конденсатора подвійного електричного шару. Передатна функція, яка характеризує перетворення j в іа, нелінійна, має розмірність [Ом] і має вигляд: æ ajzF ö Wпр = К1ехр ç + (5) ÷ è RT ø Зі структурної схеми можна визначити передатну функцію робочого електрода: К1 æ bjzF ö р = W (p)рe = К 2 ехрç ÷ è RT ø 1 + К і К ехрæ azF j ö ç ÷ 1 р è RT ø (Wпр ) (Кі Wпр )-1р + 1 -1 = Wзвр яка дуже ілюстративна. Дробовий вираз, що стоїть після коефіцієнта Wзвp, відображає динаміку перетворювальної ланки і k→j, яка є аперіодичною ланкою першого порядку, що підтверджено в [13]. Причому його стала часу T=1/КіК1ехр(azFj/RT) змінюється при зміні j, що обумовлює (6) 7 несиметричну інерційність при зростанні й спаданні активності іонів, як згадувалося вище [6]. Визначивши математичний опис фізичних процесів у робочому електроді, з урахуванням вищевикладеного представимо структурну схему, що відображає спосіб-прототип, на Фіг.2. У зображеній структурній схемі використані наступні позначення: іп - керований струм поляризації робочого електрода; j ре - потенціал робочого електрода; Upe-еп - е.р.с. електродної системи «робочий електрод - електрод порівняння»; UОП - опорна напруга, з якою порівнюють напругу Upe-еп; Rp - опір розчину струму поляризації іп; R0 - масштабуючий резистор; Uвих - вихідна напруга. Через те, що за допомогою способу прототипу потенціал робочого електрода фіксують, передатні функції структурної схеми робочого електрода Wзвp і Wпp стають лінійними. Це значить, що до зображеної структурної схеми можна застосувати правила їхнього перетворення - поміняти місцями елементи порівняння [14, с.179]. Звідси випливає, що при досить великому коефіцієнті перетворення електродного потенціалу в струм поляризації іп по ньому можна судити про інформаційний струм ik. З урахуванням виразу (2) і масштабуючого резистора R0 вихідний сигнал при застосуванні способу - прототипу має вигляд: Uвих=R0К2ехр(-j/RT)a (7) Для аналізу швидкодії беремо деякі припущення. Беремо потенціал електрода порівняння рівним нулю, наприклад, як у водневого електрода. Опір розчину між робочим електродом і електродом порівняння настільки малий, що спадом напруги на ньому можна зневажити [10, с.405]. UОП=0. Визначимо, у скільки разів зменшує сталу часу цей спосіб перетворення. З урахуванням припущень і правил перетворення структурних схем [14, с. 179], приведемо структурну схему ланки ik ® iп на Фіг.3. У зображеній структурній схемі використані наступні позначення: (Wпр)-1 - статичний коефіцієнт передачі ланки ik ® j , рівний 1/K exp ( azFj / RT ) ; 1 Т - стала часу ланки ik ® j ; КПІДС - коефіцієнт перетворення підсилювача; Iп - керований струм поляризації. Зі структурної схеми, зображеної на Фіг.3, можна визначити передатну функцію ланки ik ® iп : 80891 8 i(p)n = i(p)k W (p )ik ® iп= ( Wпр )-1 = × Tp + 1 × К ПІДС × ( Wпр )-1 1 Rp 1 1+ × КПІДС × Tp + 1 Rp = K ПІДС ®¥ К × К ПІДС 1 + К × К ПІДС × (8) 1 Т р +1 1 + К × КПІДС де К=(Wпр)-1/Rp. З отриманої передатної функції видно, що приведений спосіб перетворення іонів в інформаційний сигнал 1 + К × К ПІДС зменшує сталу часу електрода в разів. Нехай К=1, тоді, установивши підсилювач з реальним коефіцієнтом передачі, рівним 105, сталу часу (3 ¸ 5хв.) при вимірі сульфідів можна зменшити в 105 разів, тобто до (1.8¸3)мс, що вже цілком прийнятне в умовах зондування. В аналогу [9] показано, що сталу часу електрода при керуванні електрохімічною реакцією удалося зменшити до 10мкс, що не межа, однак задача подальшого зменшення сталої часу не ставилася. Це говорить про те, що ланки, описувані передатними функціями Wзвр і Wпр, практично безінерційні, тому оператор р у їхніх позначеннях опущений. Зі способу-прототипу видно, що стабільність підтримки електродного потенціалу залежить в основному від стабільності потенціалу електрода порівняння. На стандартній гідрологічній станції прилад можуть опускати до 2000-6000м [15], тому для дослідження гідрохімічних параметрів до електрода порівняння висувають такі вимоги, щоб його потенціал не залежав від гідростатичного і механічного тиску і щоб він був простий в експлуатації в морських умовах [16]. Цей електрод являє собою дуже складний конструктивний пристрій, тому що при високому тиску повинний забезпечувати примусове протікання внутрішнього розчину назовні через сольовий місток у досліджуване середовище. Застосування непротічного електрода порівняння полегшує його експлуатацію, однак дифузійні потенціали можуть досягати значної величини - до 30мв. Занадто мала витрата внутрішнього електроліту електрода порівняння приводить до дуже відчутних дифузійних потенціалів, а збільшений - до надмірно великої витрати електроліту і сольовому впливу при вимірах у порівняно малих обсягах [16,с.24,25]. В основу винаходу поставлена задача створення способу перетворювання активності іонів речовини у водному розчині, у якому за рахунок частотного рознесення інформації потенціалу робочого електрода від інформації від потенціалу електрода порівняння і компенсації останньої у всьому частотному діапазоні зміни активності іонів речовини забезпечується технічний результат - усунення фактора впливу зміни потенціалу електрода порівняння на результат перетворювання. Зазначений технічний результат підвищує точність перетворювання. 9 Поставлена задача вирішується тим, що в способі перетворювання активності іонів речовини у водному розчині у вихідний сигнал шляхом керування струмом поляризації робочого електрода, який полягає в тому, що цим струмом підтримують потенціал робочого електрода щодо потенціалу електрода порівняння рівним опорній напрузі, перетворюючи різницю між потенціалом робочого електрода й опорною напругою в цей струм із заданим коефіцієнтом перетворювання, новим є те, що здійснюють модуляцію швидкості потенціалотвірної реакції шляхом модуляції опорної напруги з постійними амплітудою і частотою за високочастотним діапазоном зміни активності іонів, струм поляризації робочого електрода перетворюють у проміжний сигнал і фільтрують його, виділяючи модульовану і немодульовану складові, демодулюють модульовану складову і перетворюють у вихідний сигнал із заданим коефіцієнтом перетворювання, причому як робочий електрод використовують електрод з іон-селективними властивостями, виділяють інформаційну складову вихідного сигналу шляхом зсуву характеристики перетворювання «активність іонів речовини вихідний сигнал» при градуюванні перетворювача активності іонів речовини, виключаючи адитивну складову з цієї характеристики, компенсують вплив потенціалу електрода порівняння шляхом ділення інформаційної складової вихідного [( -b zF / RT)jнм ] , де сигналу на величину , рівну exp b - постійна частка від різниці рівнів енергії між іонами на поверхні робочого електрода й у розчині; z - заряд (валентність іона); F- стала Фарадея; R- газова стала; Т- абсолютна температура; jнм - немодульована складова проміжного сигналу, яка приведена до виходу робочого електрода. Залежність коефіцієнта перетворення активності іонів речовини від потенціалу робочого електрода (вираз (2)) надала можливість модулювати швидкість потенціалотвірної реакції, а зменшення сталої часу робочого електрода за рахунок керування поляризуючим струмом із заданим коефіцієнтом перетворення - модулювати коефіцієнт перетворення ланки а→ik з високою частотою. Пояснимо запропонований спосіб перетворювання активності іонів речовини у вихідний сигнал, використовуючи структурну схему можливої реалізації запропонованого способу, зображену на Фіг.5, за умови, коли електродна система робочий електрод - електрод порівняння знаходиться в досліджуваному розчині. Для зручності міркувань скористаємося правилами перетворення структурних схем [14,с.179], згідно з якими суматори переставлені місцями, у результаті чого контур зі струмом поляризації іп став зовнішнім контуром, а контур зі струмом прямої реакції іа - внутрішнім. Перетворюють різницю між е.р.с. електродної системи "робочий електрод - електрод порівняння" й опорною напругою в струм поляризації робочого електрода - іп. Нехай електронний пристрій, що 80891 10 реалізує цю операцію, так само, як і в прототипі, складається з операційного підсилювача з коефіцієнтом передачі КПІДС і опору резистора Rp. Знаючи частотний діапазон перетворюваного сигналу - активності іонів речовини, визначають частоту генератора опорної напруги DUоп, яка, відповідно до запропонованого способу, повинна бути вище максимальної частоти зміни вхідного сигналу, і з постійною амплітудою подають на вхід порівняння операційного підсилювача (замість опорного Uоп у прототипі). Як було показано вище - у прототипі зворотний зв'язок з високим коефіцієнтом перетворення, що охоплює робочий електрод, істотно збільшує його швидкодію. Структурна схема перетворювальної ланки DUоп→jре зображена на Фіг.4, відкіля видно, що потенціал робочого електрода jре при впливі перемінної напруги DUоп прагне за ним з тією же швидкодією, що й іл до іп. Від jре, відповідно до виразу (2), залежить коефіцієнт передачі Wзвр, що характеризує потенціалотвірну реакцію. Через те, що між робочим електродом і підсилювачем напруги стоять суматори, будь-яке значення потенціалу електрода порівняння, відмінне від нуля, приводить до появи додаткового струму і на вході ланки ik ® j , яка поляризує еп робочий електрод так, щоб е.р.с. електродної системи залишалася рівною опорній напрузі. При модуляції опорної напруги в запропонованому способі перетворення з'явиться ще один струм Dіп, що модулює потенціал робочого електрода і залежить тільки від опорної напруги та коефіцієнтів передачі КПІДС і 1/Rp. Модуляція потенціалу робочого електрода приводить до модуляції потенціалотвірної реакції на частоті зміни опорної напруги DUоп, тому що, згідно (2), від зміни jре змінюється коефіцієнт передачі W3Bp, що стоїть перед активністю іонів речовини. Таким чином, на вході ланки ik ® j з'являється ще один струм Dік, що несе інформацію про активність іонів речовини в модульованому виді через збільшення коефіцієнта передачі D Wзвр. Після обліку усіх впливів вираз для струму поляризації набуває наступного вигляду: (9) іп=ік+іеп+ D ік+ D іп де іеп - складова струму поляризації, формована потенціалом електрода порівняння. Перетворюють, як і в прототипі, керувальний струм поляризації іп за допомогою масштабуючого резистора R у проміжний сигнал - Uпp. Фільтрують цей сигнал, виділяючи модульовану і немодульовану складові проміжного сигналу, демодулюють модульовану складову і перетворюють у вихідний сигнал. Нехай керований струм поляризації іп перетворюють у проміжний сигнал Uпp за допомогою операційного підсилювача зі струмовим входом і резистором R у ланцюзі зворотного зв'язку, як і в прототипі. Тоді 11 80891 модульовану частину проміжного сигналу D Uпp можна одержати, наприклад, за допомогою звичайного фільтра, що пропускає сигнали на частоті вище високочастотного діапазону зміни активності іонів речовини, як у [17,с.58]. Демодуляцію модульованої частини проміжного сигналу D Uпp можна здійснити, наприклад, шляхом детектування і фільтрації в смузі частот зміни активності іонів речовини [17,с.108]. Нехай перетворення активності іонів у вихідний сигнал здійснюють за допомогою аналого-цифрового перетворювача з коефіцієнтом перетворення, рівним КАЦП, а коефіцієнти передачі фільтра, який виділяє модульовани складові проміжного сигналу і модулятора, дорівнюють одиниці, тоді вираз для демодульованого сигналу NДМ, з урахуванням виразів (2) і (9), набуває вигляду: b zF (jре + Djре )]a + RT + К АЦПR 0 Diп = К АЦПR 0 Wзвр DWзвр а + К АЦПR 0 Diп . N ДМ = К АЦПR 0К 2 exp[ З виразу (10) видно, що якщо складова КАЦПR0 D іп залежить лише від коефіцієнта перетворення різниці е.р.с. електродної системи й опорної напруги в струм і від резистора R0, що можна врахувати, те демодульований сигнал залежить не тільки від активності іонів речовини, але і від множника W звр, який завжди змінюється від немодульованої частини потенціалу робочого електрода, куди входить потенціал електрода порівняння. Нехай для перетворення різниці е.р.с. і опорного сигналу застосовано кероване джерело струму [17, с.124], у якого високий коефіцієнт перетворення задається підсилювачем напруги КПІДС, а стабільність струму - опорним резистором. Тоді відповідно до запропонованого способу перетворення адитивну складову виразу (10) виключають шляхом звичайного зсуву характеристики, описуваної виразом (10), при градуюванні перетворювача активності іонів речовини. Виділяють немодульовану частину проміжного сигналу за допомогою фільтра нижніх частот, який пропускає сигнали тільки в смузі частот зміни активності іонів речовини [17, с.108], і перетворюють у код за допомогою такого ж АЦП. Нехай коефіцієнт передачі цього фільтра в зазначеному діапазоні частот дорівнює одиниці, тоді вираз для немодульованого сигналу з урахуванням виразу (9) набуває вигляду: NНМ=КАЦПR0ik+КАЦПR0iеп (11) Приводять цифровий сигнал, що відповідає немодульованій складовій NНМ до виходу робочого електрода, знаючи всі коефіцієнти цим шляхом перетворення: jНМ = Rр К АЦПR0КПІДС NНМ (12) 12 Компенсують вплив потенціалу електрода порівняння шляхом ділення вихідного сигналу на величину, рівну: Wзвр = ехр [( -bz / RT )jнм ] (13) яка відповідає множнику, що вносить спотворення при перетворенні активності у вихідний сигнал, відповідно до виразу (10). Таким чином, вихідний сигнал стає рівним: b zF Djре )a = Nвих = К АЦПR0К 2 exp( RT (14) = К АЦПR 0К 2 DWзвр а. З виразу (14) випливає, що в запропонованому способі перетворювання активності іонів речовини у вихідний сигнал виключаються впливи не тільки від потенціалу електрода порівняння, але і немодульованого струму зворотної реакції ік у (10) виразі (9), тобто і від інших факторів, яки поляризують робочий електрод у частотному діапазоні зміни активності іонів, тому що в jНМ входять і інші складові, наприклад, адитивна складова електронних пристроїв, що також поляризують робочий електрод. Усунення впливу зазначених факторів є додатковим технічним результатом винаходу. Забезпечена винаходом незалежність вихідного сигналу від потенціалу електрода порівняння дозволяє при проектуванні вимірювальних перетворювачів активності іонів речовини відмовитися від застосування конструктивно і технологічно складних електродів порівняння, а застосувати, наприклад, будь-який, зручний для конкретних умов, провідник. У випадку, коли спадом напруги на розчині між робочим електродом і електродом порівняння зневажити не можна, наприклад, при вимірі активності речовин у прісних водах, спосіб дозволяє розв'язати вищевказане протиріччя в пристроях з перериванням струму поляризації підвищити швидкодію без погіршення роздільної здатності, тому що амплітуда керованого струму не залишається незмінною, як це виконане в [9], а залежить від потенціалу робочого електрода. Необхідно лише виконати умову - переривання струму поляризації здійснювати з частотою відповідно до теореми Котельнікова, тобто не меншої подвійної частоти модуляції швидкості потенціалотвірної реакції. Запропонований спосіб перетворювання активності іонів у вихідний сигнал дозволяє досягти зазначені технічні результати й у випадку здійснення потенціометрії робочими електродами без селективних властивостей, тому що в будьякому випадку вимірюють їхній потенціал щодо електрода порівняння. Однак відсутність властивостей селективності робочого електрода вимагає додаткових умов, наприклад, забезпечення швидкодії і стійкості при швидкій зміні активності відразу декількох видів іонів, тощо. Використані джерела: 1. Linear Products, 1C Data Book/Burr - Brown (www.burr-brown.com/), 1996/1997.-С.4.109. 13 2. Сульфид-селективный электрод ХС-S-001. Паспорт и инструкция по эксплуатации. Научновнедренческапя фирма «Аналитические системы» - С.Петербург. 3. Савенко B.C. Введение в ионометрию природных вод (применение ионо-селективных электродов в гидрохимии) - Л.: Гидрометеоиздат, 1986. 4. Камман К. Работа с ионселективными электродами / Пер.с нем., под ред. док. хим. наук О.М.Петрухина - М.: Мир, 1980. 5. Парамонов А.Н., Кушнир В.М., Забурдаев В.И. Современные методы и средства измерения гидрологических параметров океана - Киев.: Наукова думка, 1979. 6. Забурдаев В.И., Кирющенко И.Г., Иванов А.Ф., Клидзио А.Н., Нечесин Е.Г., Присекин В.А. К вопросу методики выполнения высокоточных измерений гидрологических и гидрохимических элементов морской воды СТД - зондом «Исток-7»/ Морское и экологическое приборостроение: Сб.тр.международного НТС МГИ НАН Украины Севастополь, 1995. 7. Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники - Под ред. канд. тех. наук М.В. Гальперина -М.: Мир, 1984. - Т.2 - 590с. - прототип. 8. Richard Bezman. Sampled-Data Approach to the Reduction of Uncompensated Resistance Effects in Potentiostatic Experiments.//Analytical Chmistry, Vol.44, No.11, September 1972. 9. William W. Goldsworthy and Ray G. Clem. Bipolar Digipotentiogrator for Electroanalytical Uses. Direct Conversion of Charge to a Digital Number.// Analytical Chmistry, Vol.44, No.8, July 1972. Ю.Скорчелетти В.В. Теоретическая электрохимия. 3-е изд., переработанное - Ленинградское отд.: Химия, 1970. - 608с. 11. Теория автоматического управления - 2-е изд., перераб. и доп. - Под ред. д.т.н. проф. А.В.Нетушила-М.:Высшая школа, 1976. -400с. 12. Лопатин Б.А. Кондуктометрия. Новосибирск.: Редакционно - издательский отдел Сибирского отделения АН СССР, 1964. - 280с. 13. Забурдаев В.Н., Кирющенко И.Г., Гайский П.В., Никитин А.В., Даниленко М.А., Овсяный Е.И. Результаты испытаний измерителей рН, концентрации сульфид-ионов и ионов свинца гидрохимического зонда / Системы контроля окружающей среды: Сб.научн.тр. МГИ НАН Украины - Севастополь, 2003, -С.34-43. 14. Воронов А.А., Титов В.К., Новогранов Б.Н. Основы теории автоматического регулирования и управления. - М.: Высшая школа, 1977. - 519с. 15. Гайский В.А., Гайский П.В. Оценка динамических погрешностей измерения профилей гидрологических параметров зондирующим прибором / Диагноз состояния экосистемы Черного моря и зоны сопряжения суши и моря: Сб.тр.науч.конференции МГИ НАН Украины под редакцией чл.-корр.НАНУ В.Н.Еремеева Севастополь, 1997, - С.185-187. 16. Рабинович М.Е., Внуков Ю.Л. Методы измерения гидрохимических параметров и их применение в зондирующих комплексах МГИ НАН Украины / Препринт МГИ НАН Украины 80891 14 Севастополь.: СО «ЭКОСИ -Гидрофизика», 1995, 76с. 17. Щербаков В.И., Грездов Г.И. Электронные схемы на операционных усилителях. - Киев: «Техніка», 1983.- 213с. 15 80891 16