Применение электронных схем в аналитических приборах

ПРИМЕНЕНИЕ ЭЛЕКТРОННЫХ СХЕМ В АНАЛИТИЧЕСКИХ ПРИБОРАХ [c.286]

Устройства с емкостными датчиками, так же как оптические и фотоэлектрические, не имеют механической связи с теми деталями, перемещение которых ими измеряется, так как при небольших напряжениях, прилагаемых к обкладкам измерительного конденсатора-датчика, и его небольшой емкости силы электрического отталкивания или притяжения малы по сравнению с измеряемыми силами, отклоняющими детали весов. Поэтому различные исследователи использовали конденсаторы в качестве датчиков перемещения деталей весов, действующих по отклонению, или датчиков нулевого положения коромысла. В 1925 г. Виддингтон и Лонг [112] построили весы типа Петерсона, в которых небольшие изменения массы измерялись по отклонению коромысла весов. Датчиком отклонения коромысла служил ультрамикрометр , т. е. емкостный датчик с электронной схемой. Датчик был выполнен из двух конденсаторов, установленных на концах коромысла (подвижные пластины на коромысле, а неподвижные — на подставке весов). Каждый конденсатор входил в схему колебательного контура своего высокочастотного генератора. Разностная частота этих генераторов служила мерой изменения массы или величины отклонения коромысла от нулевого положения. Чувствительность весов с таким датчиком перемещений была доведена до 1-10 г при нагрузке 0,2 г. Однако сложность выбранной электрической схемы и несовершенство методов электроники того времени привели к большой нестабильности показаний весов. В связи с этим емкостные датчики перемещений в весах практически не применялись до работы Джонса и Тинклпафа [ИЗ], которые в 1950 г. описали автоматические аналитические весы с регистрацией изменения масс, предназначенные для серийного производства. Датчиком нулевого положения этих весов служил конденсатор. Емкость конденсатора измерялась при помощи высокочастотного моста. Вскоре появилось описание весов фирмы Стантон с емкостным датчиком [114] и серия работ других исследователей [115—123]. Применение современных электронных схем и приборов для измерения емкости датчиков — конденсаторов, позволило Майеру с сотр. [124, 125] построить весы с чувствительностью 4-10 г, которые давали вполне устойчивые показания, а в весах Брагинского [120] относительная чувствительность доведена до 1-10 при достаточно высокой стабильности. Фекса и Розенбаум [126] описали несложную схему, содержащую всего три радиолампы, которая при помощи емкостного датчика позволяет преобразовать любые коромысловые аналитические весы в весы регистрирующие. Точность таких весов определяется точностью самопишущего прибора и электронной схемой датчика, поэтому ошибка составляет +1,5% от максимального изменения массы. [c.31]

Применение метода атомно-абсорбционного анализа, как и любого другого аналитического метода, для решения проблем охраны окружающей среды требует строгой оценки надежности результатов анализа и их квалифицированной математической обработки. Использование новейших приборов с электронными схемами и первоклассными оптическими системами само по себе еще не гарантирует ни хорошей воспроизводимости, ни правильности результатов определений и требует выявления специфических помех и систематических погрешностей, которые могут достигать больших значений, особенно при работе вблизи предела обнаружения. Важнейшими метрологическими характеристиками атомно-абсорбционного метода являются предел обнаружения, воспроизводимость и правильность. Предел обнаружения— это числовой критерий, позволяющий объективно судить о возможности обнаружения искомого элемента в пробе. Подпре- [c.109]

Применение лазеров в аналитической спектроскопии связано с обнаружением и измерением оптических сигналов, т. е. излучения самого лазера или возникающего под действием лазерного излучения процесса рассеяния или флуоресценции. Мы не будем рассматривать здесь оптические приборы, а сосредоточим наше внимание на преобразовании оптических сигналов в электрические и на последующей их обработке. Упрощенная блок-схема электронной обработки, представленная на рис. 7.1, показывает соответствующие взаимосвязи между различными стадиями процесса измерепия. Из данной схемы можно видеть, что случайные флуктуации и нежелательные систематические изменения, которые обычно носят названия шумов и фона соответственно, возникают на ранних стадиях преобразования и тем самым влияют на качество проводимых измерений. Обрабатываемые данные могут быть в форме аналоговых (непрерывных) или цифровых (дискретных) переменных в электронных системах обычно имеются соответствующие преобразователи данных одной указанной формы в другую — аналого-цифровой преобразователь и цифро-аналоговый преобразователь (АЦП и ЦАП соответственно). В практической деятельности, конечно, наблюдаются некоторые отклонения от данной схемы, например наличие в тщательно отработанных системах смешанной аналоговой и цифровой обработки. Всеобъемлющая и полная картина всего процесса измерений является достаточно сложной (и как таковая не будет рассматриваться) вследствие возможных искажений (нелинейного характера и т. д.) в фотодетекторах, усилителях, процессах преобразования и т. д. [c.449]

Во всех аналитических определениях показания самописца, счетчика, весов или любого другого прибора являются мерой количества определяемого элемента. В случае применения методов, основанных на уменьшении сигнала с увеличением концентрации (колориметрические, атомноабсорбционные, рентгеновские абсорбционные, флуорометрические и другие методы), всегда делают холостой опыт для установления величины начального сигнала на определенном уровне (например, на уровне 100%). Количество определяемого элемента в этом случае оценивается по уменьшению сигнала холостого опыта. Если же по мере увеличения содержания определяемого элемента сигнал возрастает (рентгеноспектральный эмиссионньп анализ, эмиссионный оптический спектральный анализ, ядерные методы и др.), можно применять два метода регистрации сигнала. Так, в случае электронной регистрации сигнал определяемого элемента сравнивают с сигналом фона или с сигналом холостого опыта (сигнал холостого опыта определяется шумами измерительной схемы). [c.11]