Усилители аналитического сигнала

При измерении аналитического сигнала учитывают наличие полезного аналитического сигнала, являющегося функцией содержания определяемого компонента, и аналитического сигнала фона, обусловленного примесями определяемого компонента и мешающими компонентами в растворах, растворителях и матрице образца, а также шумами , возникающими в измерительных приборах, усилителях и другой аппаратуре. Эти шумы не имеют отношения к определяемому компоненту, но накладываются на его собственный аналитический сигнал. Задача аналитика состоит в том, чтобы максимально снизить величину аналитического сигнала фона и, главное, сделать минимальными его колебания. Обычно аналитический сигнал фона учитывают при проведении контрольного (холостого) опыта, когда через все стадии химического анализа проводится проба, не содержащая определяемого компонента. Полезным сигналом при этом будет аналитический сигнал, равный разности измеренного аналитического сигнала и аналитического сигнала фона. [c.60]

Усилители аналитического сигнала [c.86]

Одна часть монохроматического излучения элемента от лампы с полым катодом проходит через пламя 5 и фокусируется на входной щели 7 монохроматора. Другая часть светового потока минует пламя и затем совмещается с первой с помощью тонкой. пластинки 6. Выделенное монохроматическое излучение попадает на фотоумножитель или фотоэлемент 10. Ток усиливается в блоке 11 и регистрируется измерительным прибором 12. Раствор поступает в пламя через горелку (атомизатор) 4. Важнейшей проблемой в атомной адсорбции является отделение резонансного излучения элемента в пламени при данной длине волны от аналитического сигнала. Для этого падающее на поглощающий слой и контрольное (не проходящее через пламя) излучение модулируют или с помощью вращающегося диска 2 с отверстиями, или путем питания лампы с полым катодом переменным или импульсным током. Усилитель 11 имеет максимальный коэффициент усиления для той же частоты, с которой модулируется излучение полого катода. Лампы с полым катодом обычно одноэлементны и чтобы определить другой элемент, нужно сменить лампу, что увеличивает время анализа. Многоэлементные лампы, которые используют в атомно-абсорбционных многоканальных спектрофотометрах, позволяют одновременно определять несколько элементов. Атомно-абсорбционный метод может быть полностью автоматизирован, начиная от подачи проб до обработки результатов измерений. При этом производительность метода составляет до сотен определений в 1 ч. [c.50]

По окончании интегрирования аналитического сигнала по программе управления производится последовательный опрос накопительных конденсаторов путем их подключения на вход усилителя постоянного тока (УПТ). На выходе УПТ включен [c.225]

Современная электронная промышленность ориентируется на выпуск так называемых операционных усилителей, т. е. полупроводниковых приборов с определенными целевыми функциями. Бытует мнение, что путем их простого сочетания можно довольно легко создавать любые виды полярографов. Это глубоко ошибочное мнение. Следует учесть, что промышленность выпускает узлы общетехнического назначения, прямо не приспособленные к использованию в полярографических системах, отличающихся рядом частных особенностей. К ним относятся сопряжение электронных узлов с полярографической ячейкой и между собой, при котором отсутствуют взаимные влияния этих узлов и ячейки низкий уровень аналитического сигнала, подлежащего выделению, а также относительно высокие фоновые помехи. [c.67]

При равенстве интенсивностей обоих пучков на выходе селективного усилителя (настроенного на частоту модуляции) сигнал не появляется. Если же в поглощающий слой вводят определяемый элемент и происходит поэтому ослабление пучка света, проходящего через слой, на выходе усилителя появляется сигнал разбаланса. Очевидно, что при случайных колебаниях интенсивности аналитической линии, излучаемой источником, разбаланса не возникает (во всяком случае, если колебания яркости источника не совпадают с частотой модуляции, что весьма маловероятно). Благодаря этому двухлучевые схемы позволяют получить более высокую воспроизводимость, чем однолучевые. [c.105]

Ограничители импульсов емкостного тока применяют в связи с тем, что этот ток может в сотни и тысячи раз превосходить аналитический сигнал. Поэтому используют следующие устройства ограничители сигнала, располагаемые в первом каскаде усиления (см. рис. 55, лс) ключи или другие отключающие устройства, позволяющие отключать усилительный тракт в начальный момент роста капли, такое отключение осуществляют синхронно с работой РКЭ на 100-200 мс (см. рис. 55, и) усилители, работающие по принципу временной селекции, описанной выше, или сочетание этих устройств. [c.106]

В таких случаях можно применять схему прямого усиления. На выходе усилителя (или прямо фотоумножителя) включают показывающий или регистрирующий прибор. При хорошей линейности усилителя показания прибора пропорциональны интенсивности спектральной линии и все измерение сводится к взятию отсчета со шкалы прибора. Обычно в этих условиях измеряют абсолютную интенсивность спектральной линии, но если нужно использовать относительную интенсивность двух линий или аналитической линии и неразложенного света, то необходим второй измерительный канал. Наиболее просто оба приемника света включать навстречу друг другу, так чтобы на вход усилителя (или сразу на показывающий прибор) попадал разностный сигнал. Если характеристики обоих приемников достаточно хорошо совпадают, то показания шкалы прибора будут пропорциональны относительной интенсивности. [c.197]

Для компенсации с, и токов сопутствующих компо нентов более эффективно применение разностного метода В этом способе используют две ячейки одна с анализи руемым раствором, другая с раствором сравнения Раствор сравнения содержит все или почти все компо ненты анализируемого раствора, кроме определяемого деполяризатора. На обе ячейки одновременно задаются одинаковые поляризующие напряжения (рис. 47). Токи с измерительных резисторов поступают на дифференциальный усилитель, выделяющий и усиливающий разностный сигнал. Аналитические характеристики разностных полярографов значительно выше, чем у обычных приборов. [c.112]

Такая схема может быть использована в том случае, если аналитическая линия определяемого элемента расположена при длинах волн, меньших 300 ммк, где фон излучения самого пламени или излучение как определяемого элемента, так и посторонних в соседних с аналитической линией областях спектра малы и с ними можно не считаться. В остальных случаях, при длинах волн аналитических линий, больших 300 ммк, необходимо отделение сигнала поглощаемой линии от фона пламени и собственного излучения элемента в пламени. Это достигается модулированием излучения источника света и присоединением выхода фотоумножителя к усилителю переменного тока, на- [c.168]

Между сигналом напряжения, образующимся в спектрометре, и искомой концентрацией существует соотношение, которое показано на рис. 6.17 схематической аналитической кривой а. Обозначим этот сигнал напряжения через Ух+и, которое будет означать выходное напряжение усилителя, подключенного к накопительном.у конденсатору X, без учета поправки на фоновое излучение. При использовании нелинейного градуировочного графика автоматическое измерение достаточно затруднено. Поэтому такую кривую следует заменить на прямую линию, проходящую через начало координат. Эту операцию можно выполнить относительно просто с помощью электрической аналоговой или цифровой вычислительной машины. Сущность этой операции заключается прежде всего в разбиении аналитической кривой на линейные участки (рис. 6.17). Известно, что любую заданную кривую можно аппроксимировать или заменить с любой точностью достаточным числом соответственно выбранных прямых линий (хорд). Опыт показывает, что аналитическую кривую в [c.236]

В последних моделях потоковых хроматографов в измерительных системах детекторов теплопроводности применяются усилители, которые, как правило, монтируют в аналитической части прибора. Это позволяет передавать по линиям связи усиленный сигнал и тем самым уменьшить влияние помех. Для уменьшения уровня шумов самого детектора теплопроводности было предложено снизить рабочую температуру термочувствительных элементов. При этом снижается чувствительность детектора, но одновременно в большей степени увеличивается соотношение сигнал—шум. Поэтому возможно последующее усиление сигнала и общее увеличение чувствительности. [c.100]

Спектрограммы, записанные на фотобумаге, требуют дальнейшей обработки вручную (измерения интенсивностей сигналов и, при необходимости, разметки шкалы массовых чисел). Такая операция приводит к значительным непроизводительным затратам времени, и поэтому в последние годы все большее число приборов оснащают аналого-цифровыми преобразователями аналитических сигналов, дающими возможность использовать ЭВМ для их автоматического измерения н обработки. В этом случае информация поступает непосредственно в компьютер в виде пар чисел массовые числа интенсивности сигналов, которые опять-таки выражены в условных единицах (характеризующих выходной сигнал усилителя) и требуют последующей обработки. [c.21]

Фотоумножители и фотоэлементы для видимой области спектра делают из обыкновенного стекла. Для ультрафиолетовой области из увиолевого стекла, прозрачного для ультрафиолетовых лучей, или из плавленого кварца. Наличие в фотоэлектрических установках усилительных схем, чувствительных к радиопомехам, требует тщательной их защиты от электромагнитного излучения, которое может на них попадать. Для этого установки экранируют. Наибольшие помехи создает электрический источник света—дуга или искра. Он находится очень близко и образует мощное электромагнитное поле. Поэтому источники также тщательно экранируют и экраны заземляют. С точки зрения отсутствия помех пламя является прекрасным источником света для установок фотоэлектрического спектрального анализа. Благодаря мощным усилителям, применяемым в фотоэлектрических установках, электрический сигнал может быть принят записывающим прибором, что также очень удобно. Фотоэлектрические установки чрезвычайно перспективны для автоматизации аналитической работы. [c.180]

Чувствительность термокондуктометрических детекторов обычно недостаточна для определения низких, составляющих единицы ррш (10 ), концентраций примеси в 5—20 мг пробах, обычно применяемых в аналитических колонках. Можно увеличить размер пробы, но это всегда приводит к понижению эффективности колонки и ухудшению разделения. Другим способом является усиление выходного сигнала детектора с помощью стабильного усилителя постоянного тока с низким уровнем шума, например усилителя марки Leeds and Northrup s № 9835-А. С помощью этого усилителя и показанного на рис. П-5 прибора с термисторами по 8000 ом легко определялись примеси в бутаноле и цикло-гексане. Десятикратное усиление было избрано как та компромиссная степень усиления, при которой смещение характеристик прибора не превышало допустимых пределов. В этом случае 1 мв самописца соответствует 100 мкв полной шкалы. [c.72]

Если переключатель рода работ установлен в положение относительные измерения , то реальное время экспозиции задается величиной сигнала, который должен быть набран в канале сравнения, прежде чем будет выключен генератор. Величина этого сигнала определяется установкой переключателя чувствительность при накоплении и установкой верхнего барабана потенциометра, но зависит от емкости конденсатора и пр. Очевидно, что заданная величина сигнала (напряжение на конденсаторе) будет набрана тем быстрее, чем меньше емкость конденсатора, чем большее напряжение подано на фотометр, чем он чувствительнее к падающему на него излучению, чем интенсивнее пучок света падает на фотометр канала сравнения. При этом большую роль играет чистота оптики, наличие того или другого светофильтра перед фотометром, интенсивность излучения источника света и качество юстировки прибора, в частности осветительной системы. Как только сигнал заданной величины будет накоплен, блок управления выключит генератор, а вместо конденсатора канала сравнения ко входу усилителя будет подключен конденсатор аналитического канала. Потенциометр сразу покажет отсчет сигнала от этого конденсатора, который здесь уже будет характеризовать отношение сигналов, полученных в обоих каналах, ибо сигнал от канала сравнения при неизменной установке его величины будет всегда величиной постоянной. Правда, здесь необходимо соблюдать и постоянство соотношения емкостей конденсаторов, высокого напряжения на фотометры и т.д. Чтобы кон- [c.103]

Для выполнения анализа 0,1 г образца халькогенидного стекла растворяли при нагревании в 5 мл 40% азотной кислоты. Объем раствора доводили до 100 мл дистиллированной водой. Определение германия и селена проводилось на атомно-абсорбционном спектрофотометре Сатурн . При определении германия рабочий ток лампы ЛСП-1 составлял 30 мА, длина аналитической линии германия 265,5 нм, постоянная времени усилителя 1 с, коэффициент усиления сигнала 3, ширина щели монохроматора 0,2 мм, скорости потока газов 350 и 550 л/ч для ацетилена и закиси азота соответственно. [c.46]

По окончании интегрирования аналитического сигнала по программе 1уп-. равления производится последовательный опрос накопительных конденсаторов путем их подключения на вход усилителя постоянного тока (УОТ). На выходе УПТ включен вольтметр ЦВ, преобразующий аналоговый сигнал в цифровой, Далее сигнал в двоично-десятичном цифровом коде подается в [c.133]

При измерении аналитического сигнала учитывают наличие полезного аналитического сигнала, являющегося функцией содержания определяемого компонента, и анапитического сигнала фона, обусловленного примесями определяемого компонента и мешающими компонентами в растворах, растворителях и матрице образца, а также шумамю>, возникающими в измерительных приборах, усилителях и другой аппаратуре. Эти шумы не имеют отношения к определяемому компоненту, но накладываются на его собст- [c.30]

Данный усилитель обладает следующими параметрами выходное напряжение 10 В, максимальный выходной ток + 20 мА, /(Гу = 10 (без обратной связи), входной ток 10 А, тепловой дрейф входного напряжения 1 мкВ/град, частота среза 270 кГц, максимальная скорость нарастания выходного напряжения 1В/мкс, шумы не превьппают 5 мкВ. Данная схема предназначается для полярографов, работающих с РКЭ и со стационарными электродами, для приборов, предназначаемых для вьщеления аналитического сигнала весьма низкого уровня. [c.53]

Вольтамперометрическая аппаратура с различным функциональным назначением разрабатывается и выпускается серийно и единично. Это обусловлено большим набором задач, которые ставятся промышленностью и наукой повышенная чувствительность и разрешающая способность, простота анализа, высокая производительность и т.д. Описано несколько сот схем полярографов. Наиболее простыми по функциональным связям являются амперометрические приборы, в которых регистрируется ток ячейки при фиксированном потенциале. При этом возможны следующие варианты схем приборов (рис. 64) амперометрическая установка гальванического типа с регистратором тока I, с регистратором напряжения II, с усилителем и регистратором напряжения III. Последний вариант полностью вытеснил первые два варианта. Установки с ИПН IV универсальнее, а V-VII с потенциостатом и трехэлектродным режимом работы обладают большей точностью поддержания потенциала ИЭ и стабильностью показаний. Установки типа IV-VII отличаются компактностью, простотой управления и эксплуатации, однако позволяют решать ограниченное число задач и имеют узкоспециализированную направленность по объекту определения. Если в приборе есть ИРН VIII, то возможна регистрация вольтамперограммы. Для снижения шумовых сигналов, влияния импульсных помех от внутренних и внешних источников следует использовать демпфер IX. Для выде-.чения аналитического сигнала на фоне действующих помех-токов сопутствующих веществ и медленноменяющейся ком- [c.119]

Для записи сигнала на осциллографическую трубку пользуются несколько другой схемой XVII, так как необходимо установление добавочных усилителей вертикального отклонения, на который подается аналитический сигнал, и горизонтального отклонения, который связывается с PH. На схеме показана возможность работы с РКЭ и со стационарными электродами. Приборы по типу XVI, XVII обладают лучшими аналитическими параметрами, чем приборы с медленной PH. Раньше при их создании в качестве регистратора применяли исключительно осциллографические трубки с послесвечением, поэтому приборы называли осциллографи-ческими. Сейчас режим реализуется до определенных пределов скоростей PH с помощью быстродействующих самописцев или без ограничения системой запоминания с последующей медленной записью. Поэтому правильнее называть их приборами с быстрой разверткой напряжения, они имеют структуру, показанную на схеме XVI. [c.125]

Наиболее широкое распространение в аналитической практике получили пламенные фотометры с интерференционными светофильтрами. Принципиальная оптическая схема такого фотометра представлена на рис. 1.14. Анализируемый раствор распыляется сжатым воздухом в распылителе 2 и подается в пламя 5 в виде аэрозоля. Крупные капли аэрозоля конденсируются на стенках распылителя и удаляются через слив 3. Устойчивый и мелкодисперсный аэрозоль увлекается в пламя, предварительно смешиваясь с горючим газом. Суммарное излучение пламени, прямое и отраженное рефлектором 4 через диафрагму 6 и конденсаторы 7, 8 попадает на интерференционный светофильтр 9, а выделенное им излучение собирается конденсором 10 в сходящийся пучок и, пройдя защитное стекло И, попадает на катод фотоэлемента или фотоумножителя 12. Электрический сигнал после усилителя 13 отклоняет стрелку микроамперметра 14. В блоке питания 15 находятся автокомпенсацион-ные стабилизаторы и преобразователь напряжения. [c.39]

На боковой грани аналитической камеры установлена дрейфовая труба время-пролетного масс-фильтра. Сигнал ионов, детектируемых вторичным электронным умножителем (ВЭУ), поступает на согласующий усилитель 13, далее на осциллограф 14, импульсный вольтметр-накопитель /5 и самописец 16. Пределы обнаружения некоторых элемешхзв, достигнутые при вакуумной термической атомизации, приведены в табл. 14.49. [c.857]

Блок-схема собранной установки показана на рис. 39. В основном она похожа на блок-схему, подробно описанную в работе [245]. Установка собрана на базе монохроматора ФЭС-1 с осциллирующей входной щелью (ширина входной щели 40 мк, выходной 100 мк). В качестве источника возбуждения люминесценции служила лампа ДРШ-250 со светофильтром УФС-2 приемник света — фотоумножитель ФЭУ-18А. Периодический сигнал аналитической линии выделяется селективным усилителем с узкой полосой пропускания и синхроннофазовым детектором. Усиленный и детектированный сигнал интегрировали с помощью конденсатора емкостью 2 мкф. Напряжение на интегрирующем кон- [c.139]

Для выделения аналитической линии применялся монохроматор, обладающий линейной дисперсией около 30 к мм. Световой сигнал регистрировался фотоумножителем 7 (ФЭУ-22). Постоянная составляющая сигнала, даваемая пламенем, отсекалась избирательным усилителем 15, настроенным на частоту модуляции светового иучка. [c.295]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология