Электрохимический преобразователь н еэл е кт р и ч еск и x в ел и ч и н

Авторы патента:

H01G9/22 - приборы, использующие комбинированные восстановление и окисление, например восстановительно-окислительные приборы или электрохимические преобразователи типа солионов

G01L9/18 - с помощью электрокинетических элементов, т.е. жидкостных элементов, в которых электрический потенциал создается в результате приложения силы или изменяется в зависимости от ее величины

О П И С А H И E 353289

ИЗОБРЕТЕH ЙЯ

Союз Советс:<их

Социалистически;;

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬО ЗУ

Зависимое от авт. свидетельства чсвЂ”

? а я ил с и о 25. X 1 1970 (¹ 1496713 1 8-10) .М. Кл, Н Olg 922 т.> 01! 9, 18 с lll>ffc0cдииеиием заявки ЛЪвЂ”

ПриоритетвЂ”

Опубликован> 29.1Х.1972. Бюллетень № 29

Комитет по делам изобретений и откр>,1>.:;; при Совете Мииистров

СССР

УДК 531.787.91 (088.8) Дата опубликоваии> описания 18.Х.1972

Лвтор изобретеии>1

Л. M. Лапидес

Заявитель

Зксперилтентальный научно-исследовательский институт лтеталлорежущих станков

ЗЛЕКТРОХИИИЧЕСКИЙ HPЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Н Е Э Л Е КТ 1 И Ч F. С К И Х Ь l= Л И Ч И Н

Изобретение относится к приборам для измерения нсэлектрическиi велич1нн: давления, ускорения, скорости перемещения и других параметров, связанных с перемещением тел.

Известные электрохимические преобразователи неэлсктрических величин, содерхкащие корпус, внутренний объем которого заITO;IHBH электролитом и разде IcH перегородкой на два отсека, два анода, катод H чувствительные элементы, обладают нелинейной зависимосстью выходного электрического сигнала от измеряемого параметра.

Предлагаемый преобразователь отличается от известных тем, что в нем последовательно с измерительным прибором вкгпочены дополниTcëüíûé резистор и диод, например, электрохимн lccêèé, что позволило обсспе птть линеаризац1и>о характеристики преобразователя.

Па фиг. 1 представлена принципиальная схема описываемого прсооразоватсля; на фнг. 2 вЂ” графики, илсиострирующие возможность лине ариза пни хар а ктеристики,нелнней ного преобразователя.

Преобразо ватель состоит из стеклянного нли,пластмассового корпуса 1, мембран 2 и

8, н1нертных электродов: катода 4 н анадов 5 н б. Мембраны могут быть заменены пластмассовыми сильфоналп1. Внутренний объем

2 преобразозателя заполнен раствором элсктрогп>та 7, образующим с инертными электродами ооратимую окислителыно-.восстановительж ю систему. Концентрация окисленных ионов в электролите во много раз меньше концентрации восстановленных иîHов. Поэто му ток. проходящий через ячейку, контролирустся только катодным процессом. Иа электроды прсооразователя подается напряжение

1р (0,8 вЂ” -0,9 в). обссисчивающсе прохождс ние через ячейку прсдсльиого тока диффузии.

При отсутствии мсханичсских воздействий на мембраны преобразователя через ячейку проходит незначительный ток, который о предс;IHcTcH диффузисй окис IcHHblx ионов в узкий канал. При появлении механил1ес1 их воздействий иа одну из мембран раствор электрол и т я !! с р е те к а с т с,р с 3 у 3 ки Й к а и а л, j I то 1 . в испи возрастает с увеличсслисм скорости тс2р чсния электролита. Конструкция катода опрс lcляст характер зависимости тока, проходящего через преобразователь, от скopocTH течения раствора электролита черсз канал устройства и, следовательно, от измеряемого параметра (давлеиия, ускорения, скс>рости, перемещения и т. д.).

Сопротивление Я1 выбирается таким, чтобы падение нап1ряжения на нем не пре вышало 0,5 в, в этом случае при на пряжении ис зр точн>гка 8 питания 0,8 в напряженне на элект!родах датчика изменяется в пределах

0,3 вЂ” 0,8 в, что обеспечивает прохождение через преобразователь, предельного тока чиф<1)уз))и. В связи с тем, ITO вольтамперная характер)!с тика большинства полупроводниковых диодов в пределах 0 вЂ” 0,5 в имеет экспо-! с и пи )), I i> I I I>! н х а !) а кте!р > а,п а де н и с !н а и р я ж еи:)я на сопротивление R! имеет степенную

ilли логарифмическую зависимость от входного параметра, всегда мож!но подобрать диод и сопротивление Ra такими, чтобы ток, проходящий через измерительный прибо!р, практически линейно зависел от величины входного параметра (давления, ускорения и т. д.).

1-1я фпг. 2, а показана зависимость падепия напряжения U,íà резисторе Я! от ско)рости перетока электролита V; на фиг, 2, бвЂ” зависимость тока 1, проходящего через измерительный прибор, от величи!ны U; на фиг.

2, в вЂ” зависимость тока 1„р от скорости псретока раствора электролита V.

Вольтамперная характеристика химот!рон ного диода в пределах до 40 вЂ” 50 лв также имеет экспоненциальный характер, в связи с чем в предлагаемом устройстве можно использовать вместо полупро)вод!никового химотронный диод. В этом случае величина R> должна быть достаточно большой, чтобы няп!ряжение на хнмот)ро))ном диоде нс преьч ))иял,о 40 вЂ” 50,))в.

11рибор для измерения механических иоздеиствий работает следующим образом. 11р. t отсутствии механического воздейства)я )с рез преобразователь проходит незначитель3!) 3289

4 ный ток, определяемый диффузией окислеиных ионов к поверхности катода. Показания изьмерительного прибора близки к нулю. При появлении механн>)еского воздействия )яс fьч)р элек!)рог)ип;! перетекает пз одного о) сс к;i датчика в другой, и )врез преобразователь проходит ток, растущий с увеличением скорости перетока. Падение;)апряжения на сопротивлении Itti измеряется пропсрционально то

)и ку, п!роходящему через преобразователь. То», проходящий через измерительный прибор I „„, благода!ря !включени)о диода при определенных значениях Rg пропорционален измеряемому па!раиетру механического воздействия (скорости перетока раствора электролита) .

Предмет изобретен:)я

Электрохим!ически)! преобразователь не20 электрических величия, содержащий корпус, внут)ренн))й объем которого заполнен электролитом и перегородкой разделен на двя отсека, в каждом из которых .размещен анод, катод, расположенный в кяиале псрегород

25 ки, два чувствительных э,)емснтя, герметично закрепленных на тор,ях кор>пуса и измерительное устройство, выполне:шое в виде источника постоя!нн ого и а п ряжения, под кл н>чснного,непос!редствснно к анодам и к катозг) ду через резистор, параллельно которому включен электроизмеритсльный пр))бор, 07 . ичй/Оу()й!ся ем, что, с цс, )!>)О . )! )! е яр))з)!.)>i i! х )рякте!ристи»)и преоор! )oss;1 ге:)я, ls нс)! !)иследовятель|но с измерительным прибором

3> вкл!оче!ны дополнительный 1)сзнсго>) и tl!() t, н I!))<ряб)ср, э. )с ктрох!и .>)и )с с»)! Й, 1 7

Фиг, 1, 353289

Фиг. 2

Составитель Г. Невская

Тскред Т. Курилко

Корректор В. Жочудсва

Редактор С. Хейфиц

Загорская типпер",ôèÿ

Заказ 4528 Изд. ¹ 1347 Тир аик -ьб Подписпос

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открьпий при Созе, Мишистров СССР

Москва, К-35, Рау|иская í 10., д. 4/5