Кондуктометрический автогенератор

 

КОНДУКТОМЕТРИЧЕСКИЙ АВТОГЕНЕРАТОР , содержащий двухэлектродную кондуктометрическую ячейку, два усилительных каскада, охваченных положительной обратной связью, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона измерения, усилительные каскады выполнены на транзисторах противоположного типа проводимости, причем база первого транзистора подключена к коллектору второго и через диод к источнику питания, который через кондуктометрическую ячейку соединен с эмиттером первого транзистора, коллектор первого транзистора соединен с базой второго транзистора, эмиттер которого соединен с выходом устройства и через резистор с общей шиной.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСН ИХ

РЕСПУБЛИН

4(5!) G 01 N 27/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ CCCP

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ф ""

gS 4

r;, ll 4-

ОПИСЛНИК ИЭОБРЯТГНИя Illн авто снова свиДКТЕЛьстВ (21) 3414061 /24-25 (22) 11.,02.82 (46) .23 05 85; Stan ¹ !9 (72) Н. В. Тимушкин, А. С. Щеголеватых и П. П. Ястребов (71) Воронежский технологический институт (53) 543 257(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР . № .769419, кл. G Ol N 27/02, 1980.

2. Авторское свидетельство СССР № 428262, кл. G О! N 27/02, 1974 (прототип). (S4 ) (57) КОНДУКТОМ1ТРИЧЕСКИЙ АВТОГЕHEPAT0Pt содержащий двухэлектродную кондуктометрическую ячейку, два уси„„SU„„1 57432 А лительных каскада, охваченньм поло/ жительной обратной связью, о тл и ч а ю шийся тем, что, с иелью расширения диапазона измерения, усилительные каскады выполнены на транзисторах противоположного типа проводимости, причем база первого транзистора подключена к коллектору второго и через диод к источнику питания, который через кондуктометрическую ячейку соединен с эмиттерам первого транзистора, коллектор первого транзистора соединен с базой второго транзистора, эмиттер кото" рого соединен с выходом устройства и а через резистор с общей шиной.

1 1157

Изобретение относится к контактньи частотным методам исследования состава, Физических свойств и технических характеристик электропроводных жидких сред. 5

Известен автогенераторный кондуктометр, содержащий индуктивный датчик, включенный в одноконтурный генератор детектор, эмиттерный повторитель 1 3.. I o

Недостатком устройства является малый диапазон измерений.

Наиболее близким к изобретению

eåõíè÷åñêèì решением является измерительный .автогенератор, содержащий кондуктометрическую двухэлектродную ячейку, два усилительных каскада, охваченных положительной обратной связью, выполненных в виде ламповых триода и пентода, причем кондукто- 2п метрическая ячейка подключена параллельно резонансному контуру 2 f.

Однако так как допустимое снижение добротности резонансного контура в известном устройстве ограничено 2 условием возбуждения генератора, то и ограничен диапазон измерения концентрации веществ.

Цель изобретения — расширение диапазона измерения.

Цель изобретения достигается тем, что в устройстве, содержащем днухэлектродную кондуктометрическую ячейку, два усилительных каскада, охваченных положительной обратной связью, усилительные каскады выполнены на транзисторах противоположного типа проводимости, причем база первого транзистора подключена к коллектору второго и через диод к источнику пита

40 ния, который через кондуктометрическую ячейку соединен с эмиттером первого транзистора, коллектор первого транзистора соединен с базой второго транзистора эмиттер которого соедиФ

45 нен с ныходом устройства и через резистор с общей шиной.

На чертеже изображена принципиальнаь схема устройства.

Кондуктометрический автогенератор 5О состоит иэ кондуктометрической ячейки 1, первый электрод которой попключен к шине источника питания Е„, и диоду 2, а второй электрод связан с эмиттером транзистора 3, коллектор 5 и база которого соединены с базой и коллектором транзистора 4 соответственно, эмиттер которого через нагруэ.

432 3 ку связан с общей шиной источника питания E„ и выходом устройства 5.

Соединение транзистора 3 с транзистором 4 обеспечивает положительную обратную связь. Реактивным элементом, дающим задержку электрического сигнала, является эквивалентное сопротив ление кондуктометрической ячейки, т.е. параметры антоколебаний определяются параметрами кондуктометрической ячейки 1. Для обеспечения стабильности колебаний автогенератора в широком диапазоне изменения концентрации неществ используется диод 2, включаемый между шиной источника питания и точкой соединения базы транзистора

3 с коллектором транзистора 4. Нелинейность этого диода обеспечивает мягкое самовозбуждение автогенератора, а также ограничение амплитуды импульсов тока большой скважности, протекающих через кондуктометрическую ячейку 1.

Поэтому выделение электрической энергии в кондуктометрической ячейке 1 происходит н очень малые промежутки времени, амплитуда этих импульсов не превосходит 18, что позволяет практически пренебречь поляризацией элек. тродов.

Дополнительным элементом схемы автогенератора является нагрузка 5, эакорачивание которой не изменяет ре.жима работы устройстна, но является удобным местом съема электрического сигнала, так как выбирая сопротивление нагрузки 5 достаточно малым, легко согласовать его с внешней нагрузкой, подключаемой к выходу б, В виде нагрузки 5 может выступать любой элемент, включаемый между выходом 6 и общей шиной источника питания, например внешняя нагрузка.

Устройство работает следующим образом, I

Помещая кондуктометрическую ячейку н исследуемую жидкость, достигают замыкания электрической цеци между анодом диода 2 и эмиттером транзистора 3. При этом чадение напряжения на диоде 2 больше, чем на кондуктометрической ячейке. Транзистор 3, открываясь, вызывает открытие транзистора 4. За счет положительной обратной связи этот процесс протекает быстро, лавинообразно. Возникает импульс тока в нагрузке 5. Падение напряжения.на диоде 2 увеличивается, íHî oэто падение пропорционально лоСоставитель В. Немцев

Редактор И. Дербак Техред С. Йовжий Корректор О, Луговая

Заказ 3360/42 Тираж 897 Подписное

ВНИИПИ .Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 1 гарифму тока, т.е. увеличивается незначительно. Импульс тока вызывает заряжение емкости ячейки 1, следовательно, напряжение на эмиттере .транзистора 3 относительно анода диода 2 увеличивается, .что неизбежно приводит к закрытию транзистора 3, за счет положительной обратной связи и транзистора 4. Ток через нагрузку 5 прекращается. Во время отключенного состояния транзисторов 3 и 4 происходит внутренний разряд емкостей кондуктометрической ячейки

1, Разряд происходит до момента, пока не откроется транзистор 3. После этого процесс повторяется.

Время релаксации схемы зависит от свойств обьекта и может варьиро157432 ф ваться .в весьма широком диапазоне.

К достоинствам схемы следует также отнести ее простоту, надевяос ъ.

Учитывая, что ток через нагрузку 5 протекает через короткие промежутки времени, можно получать мощные им-. пульсы в нагрузке(1А ), используя маломощные транзисторы и диод 2.

Падение напряжения на кондуктометри"

1» ческой ячейке практически не завиФ сит от напряжения -питания эа счет шунтирующего действия диода 2. Этот диод также осуществляет температурную компенсацию электронной схемы, так как температурные коэффициенты напряжения диода и перехода базаэмиттер транзистора 3 имеют одинако вый знак и близки друг другу,