Электрохимическое устройство для измерения колебаний среды

 

пт.re|; ., (.. >

Союз Советсиии

Социалист инккии

Реслублмк

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИТВЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 15.03.77 (2т) 2462628/18 25 с присоединением заявки № (23) ПриоритетОпубликовано 25,06.79.Бюллетень №23

2 (51) М. Кл.

G 01 V 1/18

Гаоударстеекиый комитет

СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК 550.834 (088. 8) Дата опубликования описания 28.06.79 (72) Авторы изобретения

B. Н. Скоробогатов и Ю. В. Карякин (71) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ

ИЗМЕРЕНИЯ КОЛЕБАНИЙ СРЕДЫ на резисторе обратной связи падение напряжения, которое является выходным нап« ряжением устройства.

Однако 1 обкодимость использования отдельного источника питания датчика снижает его надежность и приводит к увеличению габаритов и стоимости. При пи» тании датчика от цепи питания усилителя через делитель напряжения возникают трудности, связанные с тем, что шумы и помехи в цепи питания проходят на вход усилителя через внутреннее сопротивление электрохимического диффузионного датчика и усиливаются, поэтому необхо« дима стабилизация напряжения питания. т5

Кроме того, выходное сопротивление делителя напряжения должно быть значительно меньше внутреннего сопротивления датчика, что приводит к увеличению

26 мощности, потребляемой устройством.

Другим недостатком этого устройства является большое время выхода датчика на. рабочий режим после включения или после сигнала, превышающего динамичесИзобретение относится к сейсмичес: ким исследованиям, в частности, к сейсмическим измерениям колебаний с помошью электрохимических датчиков.

Известен сейсмограф, содержащий чувствительный элемент с жидкостной инерционной массой, представляющей собой электролит (Ц .

К недостаткам этого устройства относится повышенный уровень паразитных шумов.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для регистрации сейсмических сигналов, содержащее электрохимический диффузионный датчик, усилитель постоянного тока для съема сигналов, источник питания датчика и резистор обратной связи (2).

Источник питания датчика создает рабочую разностЬ потенциалов на его электродах rn оптимальное значение которой лежит в пределах 0,2-0,7 В, а ток, проходящий через датчик, создает

< 66930 5 - -

6693 кий диапазон устройства. Это связано с тем, что ток через датчик ограничивается резистором обратной связи.

Целью изобретения является упрощение устройства и повышение его чувствительности.

Для достижения указанной цели элект» рохимический диффузионный датчик включен между базой и эмиттером.транзистора входного каскада усилителя.

1О

На чертеже изображена функциональная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит электрохимический датчик 1, транзисторы 2,3 и 4 усилителя, резисторы 5 - 8 и стабилитрон 9.

Устройство работает следующим обрао зом.

При включении напряжения питания между базами и эмиттерами всех транзисторов устанавливается напряжение около 0,6 В (для кремниевых транзисторов) или О,2 В (для германиевых транзисторов) за счет глубокой отрицательной обратной связи.

Вследствие того, что электрохимический датчик 1 включен между базой и эмиттером первого транзистора 2, на нем устанавливается такое же напряжение.

Через резистор обратной связи 5 течет ток базы первого транзистора и ток зо датчйка. Если диффузионный профиль концентрации в датчике не установился, то ток датчика намного превышает рабочий фоновый ток и падение напряжения на реO з зисторе превышает напряжение пробоя стабилитрона (напряжение питания вы,бирают большим напряжения пробоя стабилитрона). При этом датчик питается от напряжения питания усилителя через

40 ниэкоомную цепь, состоящую из резисто ра 8 и открытого стабилитрона 9, что

4 приводит к быстрому установлению диффузионного профиля концентрации электролита в датчике и выходу на рабочий режим. При этом ток через датчик уменьшается, напряжение на резисторе 5 становится ниже напряжения пробоя стабилитрона, оН закрывается и не оказывает влияния на измерительную цепь.

Такие же процессы происходят при выводе датчика из рабочего режима сигналом, превышающим динамический диапазон устройства.

Устройство практически не изменяет своих характеристик при изменении напряжения питания в широких пределах, что обусловлено применением в усилителе транзисторов разных типов проводимости и действием отрицательной обратной связи. Это позволяет использовать для питания нестабилизированное напряжение.

Формула изобретения

Электрохимическое устройство для измерения колебаний среды, содержащее электрохимический диффузионный датчик, подключенный к входу усилителя постоянного тока на транзисторах, охваченного отрицательной обратной связью, о т л ичающееся тем, что, с целью упрощения устройства и повышения его чувствительности, датчик включен между базой и эмиттером транзистора входного каскада усилителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.

1. Авторское свидетельство СССР

hb 230433, кл. О 01 V 1/18, 1967.

2. Авторское свидетельство СССР

% 399812, кл. & 01 V 1/18, 1971.

669305

Составитель Т. Райкова

Техреду. Келемеш Корректор М. Вигула

Редактор Т. Иванова

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

Заказ 3654/37 Тираж 696 Подписное

llHHHIlH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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