Полярограф усилителях

Из равенств (9.83) и (9.92) можно найти отношение максимальных амплитуд второй и первой гармоник фарадеевского тока /2т(0,66)//п,(0) = 5,4иЕ откуда следует, что, например, при Е = 20/и мВ максимум амплитуды второй гармоники в 9 раз меньше первой. Следовательно, при реализации переменнотоковой полярографии второго порядка возникает проблема выделения второй гармоники фарадеевского тока в присутствии шумов и значительно большего переменного тока основной частоты со. В простейшем случае частотная фильтрация может осуществляться с помощью частотно-избирательного усилителя, после которого сигнал второй гармоники подается на обычный амплитудный демодулятор. В таком случае на его выходе получается постоянное напряжение, изменяющееся в соответствии с амплитудой 12т(Лп), т е. в соответствии с модулем 2-й производной. [c.372]

Методу квадратно-волновой полярографии подобен метод вектор-полярографии, который начинает развиваться в Советском Союзе благодаря появлению векторного полярографа типа ЦЛА. Этот метод отличается от квадратно-волновой полярографии тем, что вместо переменного напряжения квадратной формы на потенциал электрода накладывается синусоидальное напряжение малой величины. Для отделения емкостной составляющей переменного тока, имеющей фазу, сдвинутую на 90° относительно фарадеевского тока, используется фазочувствительный усилитель. Благодаря указанному решению, более простому конструктивно, метод векторной полярографии обладает всеми преимуществами квадратно-волновой полярографии и пригоден для определения плутония. [c.247]

Если сопротивлением в цепи можно пренебречь по сравнению с сопротивлением раствора, то разность потенциалов между электродами равна напряжению, снимаемому с источника. Поэтому необходимо, чтобы выходное сопротивление источника напряжения и специальное измерительное сопротивление, включенное последовательно с электролитической ячейкой, не превышали нескольких сотен омов. Усилитель осциллографа при применении столь низкой величины измерительного сопротивления должен отвечать очень высоким требованиям. В некоторых схемах предусматривают особые устройства для компенсации падения напряжения на измерительном сопротивлении в поляризующей цепи [28]. Падение напряжения на измерительном сопротивлении после усиления подводится к горизонтальным пластинкам осциллографа, на экране которого и наблюдают изменение тока, протекающего через раствор. На вертикальные пластины осциллографа подается усиленное напряжение с электродов ячейки. Таким образом, на экране осциллографа возникает кривая зависимости силы тока от напряжения, как это имеет место и в классической полярографии. [c.471]

Рис. 22.41. Применение интегрирующего усилителя в полярографе.

Применение ламповых усилителей в автоматических самозаписывающих приборах. В самопишущих потенциометрах, полярографах и других приборах небольшое напряжение необходимо усилить до такой степени, чтобы оно стало достаточным для питания электродвигателя, перемещающего записывающее устройство по бумажной ленте. Напряжение в схеме можно усилить триодом (рис. 19). [c.25]

Электронный усилитель находится на задней внутренней стенке кожуха доступ к нему можно получить, открыв дверцу полярографа. Он состоит из трансформатора, усилительной ламповой схемы и вибропреобразователя. В блоке усилителя поляризующее постоянное напряжение преобразуется вибропреобразователем в переменное напряжение, которое усиливается и подается в регистрирующее устройство для питания двух двигателей. Это устройство смонтировано на внутренней стороне открывающейся дверцы нижнего кожуха. Один из двух двигателей работает синхронно с двигате- [c.242]

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]

Большой чувствительностью обладают переменно-токовые осциллографические полярографы. Схема.данных приборов включает блок, который обеспечивает подачу на компенсатор, а следовательно, и на ячейку прямоугольного, трапецеидального или синусоидального переменного напряжения с частотой 25—250 Гц и малой амплитудой (5—25 мВ), а в усилитель добавляют каскады для временной или фазовой селекции сигнала. [c.113]

Ориентировочные расчеты, выполненные для частного случая восстановления свинца из раствора 1 М КС1 при использовании относительно больших V AU=V = = 25 мв и /=400 кгц), показывают, что чувствительность высокочастотного метода примерно в 2 раза меньше переменно-токового. Однако отсутствие помехи в сигнале позволяет значительно повысить чувствительность определения простым увеличением усиления. Принципиальным ограничением чувствительности в данном случае являются шумы электронных цепей усилителя. Нижний предел определения, достигнутый с помощью высокочастотного метода с использованием ртутно-капельного электрода, составляет 2- 10" моль Л. 42], что примерно в 5 раз превышает чувствительность полярографии переменного тока. [c.87]

Рис. 4-3. Принципиальная схема (упрощенная) фильтра-усилителя импульсного полярографа Баркера.

Чувствительность полярографа регулируется делителем, включенным между фильтрами-усилителями. [c.94]

Компенсация падения напряжения на измерительном сопротивлении достигается применением усилителя постоянного тока с обратной связью [Л. 78, 82 и 83], включенного между источником линейно изменяющегося напряжения и ячейкой. Падение напряжения, создаваемое током ячейки на измерительном сопротивлении, по цепи обратной связи передается в усилитель, на выходе которого напряжение возрастает на величину, примерно равную падению напряжения на измерительном сопротивлении. Применение подобной схемы в осцилло-графическом полярографе ЦЛА [Л. 5] обеспечивает неизменность (в пределах 0,5 мв) напряжения на ячейке при включении в измерительную цепь достаточно больших сопротивлений (от 200 ом до 200 ком). [c.101]

В качестве источника напряжения используют аккумуляторы или систему электронных выпрямителей и стабилизаторов, обеспечивающую необходимое стабилизированное напряже--ние. С помощью делителя напряжения или электронного потенциостата стабилизированное напряжение, плавно изменяясь, подается на электролитическую ячейку. Сигнал ячейки непосредственно регистрируется чувствительным зеркальным гальванометром (в полярогра-фах старых систем) либо, пройдя систему усилителей, подается на самописцы или электронно-лучевые трубки. Конструкции и правила работы на полярографах подробно описаны в инструкциях, прилагаемых к приборам. [c.184]

Калибровка прибора по току сводится к подаче на вход усилителя заданного напряжения, снимаемого с известного сопротивления. В полярографах с непрерывным треугольных напряжением без компенсатора вертикальный усилитель калибруется по активной составляющей тока включением вместо электролитической ячейки известного калибровочного сопротивления (класс точности 0,1—0,2) при заданной амплитуде поляризующего напряжения. Величина тока, протекающего через измерительное сопротивление, определяется выражением [c.45]

Важнейшим элементом импульсного полярографа является динамический фильтр-усилитель . Два таких фильтра служат для отделения остаточных токов. Цепь обратной связи фильтров-усилителей накапливает [c.129]

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]

Простейшая схема полярографа переменного тока (рис. 5.1, а) для ВПТ первого порядка без ФС содержит источники переменного напряжения 1, развертки напряжения 2, постоянного напряжения 3, преобразователь тока в напряжение 4, ячейку 5, усилитель напряжения 6, демпфирующее устройство 7 и регистратор 8. Обязательным элементом прибора является внешний или внутренний встроенный измеритель постоянного поляризующего напряжения, который на рисунке не показан. [c.67]

Как было сказано выше, в современных полярографах ток ячейки сначала преобразуется в напряжение, а затем усиливается усилителем напряжения. В полярографе ПУ-1 преобразователь тока в напряжение представляет собой унифицированный операционный усилитель типа усилителей потенциостата и сумматора, охваченный обратной связью, регулируемой ступенчато. Меняя величину обратной связи, можно изменить коэффициент преобразования, следовательно, и чувствительность прибора. Этот преобразователь является одновременно и каскадом предварительного усиления. Особенностью схемы этого усилителя является то, что она обеспечивает запирание усилителя на 100 мс, начиная с момента обрыва ртутной капли РКЭ. Это важно, так как в этот момент возникает импульс емкостного тока, величину которого легко оценить но уравнению [c.78]

Запоминающее устройство полярографа ПУ-1 включается при работе в режим стробирования. Это операционный усилитель на интегральной микросхеме с конденсатором на входе, который служит для удержания сигнала между интервалами прихода очередной информации. Для уменьшения сетевых наводок в полярографе ПУ-1 синхронизируются переменные поляризующие напряжения и импульсы сброса капель с напряжением сети. [c.81]

Теперь мы можем обратиться к другой проблеме, которая потенциально может встретиться в полярографии из-за падения потенциала в устройстве, измеряющем ток. Например, в схеме, показанной на рис. 2.14, единственная возможность измерить ток сводится к тому, чтобы в цепь между КРЭ и землей включить резистор и измерить падение напряжения на нем. Однако это означает, что имеется некоторое падение напряжения, а значит,, и ошибка в напряжении, накладываемом на ячейку. Это нежелательно. Использование второго операционного усилителя в качестве усилителя тока решает эту проблему очень хорошо. Это показано на рис. 2.17. Весь ток, текущий к этому усилителю, должен протекать через резистор обратной связи к выходу и, следовательно, на землю вследствие выше описанных ограничений. Поэтому ток измеряется этой цепью, а КРЭ все время находится под потенциалом земли. [c.281]

При регистрации полярограммы на высокой чувствительности ток, необходимый для заряжения двойного электрического слоя, как это уже обсуждалось, обусловливает большой наклон i— -кривой, и для нахождения ia и Ещ нужно делать графические построения. Схемы компенсации тока заряжения, имеющиеся в большинстве доступных серийных полярографов, накладывают на усилитель для измерения тока компенсирующий ток, который увеличивается пропорционально изменению потенциала [73]. В качестве источника компенсирующего тока используют линейную развертку постоянного потенциала. Так как ток. заряжения — не строго линейная функция потенциала (см. гл. 2), то при использовании этого типа компенсации требуется-большое внимание. На рис. 4.22 показан ток заряжения в-0,1 М раствора КС1 без компенсации и с линейной компенсацией. По обе стороны от точки нулевого заряда или электрокапиллярного максимума (ЭКМ) достигается линейная зависимость, однако в разных интервалах потенциалов получаются-разные наклоны. Поэтому компенсацию тока заряжения можна успешно использовать только в конкретном интервале потенциалов. Вблизи ЭКМ и на других заведомо нелинейных участ- [c.347]

Для улучшения методики можно использовать потенциостат. Этот прибор позволяет контролировать потенциал катода в электролитической ячейке относительно электрода сравнения. На рис. 17-1 дана схема потенциостата на операционных усилителях. Как показывает сравнение этого рисунка с рис. 16-11, потенциостат имеет много общего с полярографом. Поскольку в данном случае нужно обеспечить постоянство потенциала, генератор линейно нарастающего потенциала заменяют регулируемым источником напряжения. Если необходим более высокий ток, чем тот, который может давать обычный операционный усилитель, в цепь обратной связи усилителя 1 (управляющего усилителя) вводят дополнительный усилитель мощности. Преобразователь ток — напряжение (усилитель 2) должен быть способен вырабатывать тот же самый ток, и поэтому он также должен иметь усилитель мощности. Если прибор используют для гравиметрического определения выделенного металла, то рабочий электрод можно заземлить, убрав усилитель 2 и самописец. [c.365]

Величину Q можно непосредственно измерить с помощью ряда интеграторов [3] — химических, электрохимических или электронных. Один из таких интеграторов на операционных усилителях несложно собрать в лаборатории (рис. 17-2). Ток /вх поступает на вход усилителя, но так как он не может пройти в усилитель, он заряжает конденсатор С почти так же, как в генераторе линейно нарастающего напряжения для полярографии. Если бы Q было ограничено величинами порядка [c.367]

В потенциометрическом анализе вполне достаточны индикаторы тока с ценой деления шкалы около 10 а/деление, если измеряются э. д. с. с точностью 1 мв. При более прецизионных работах с весьма слабыми токами (например, при очень большом сопротивлении цепи вследствие использования стеклянного электрода в кислотно-основном потенциометрическрм титровании) или когда требуется проследить за изменением очень слабых токов (в полярографии, амперометрии и пр.) успешно применяются гальванометры (зеркальные) с чувствительностью 10 а деление и меньше. Применение электронных усилителей тока дает возможность использовать гальванометры с меньшей чувствительностью. [c.55]

Прямая осциллографическая полярография. Принципиальная схема этого метода аналогична схе>1е классического полярографа (рис. 141). Батарею с потенциометром в этом случае заменяет электронный источник А, дающий на выходе линейно изменяющееся (пилообразное) напряжение. Вместо гальванометра или самопис ца последовательно с ячейкой включено сопротивление Нв, падение напряжения на котором через усилитель подается на вертикально отклоняющие пластины осциллографа О. На горизонтальные пластины осциллографа подается (после усиления) напряжение с ячейки. Таким образом, на экране осциллографа возникает кривая зависимости тока от потенциала рабочего электрода (или от времени), как это имеет место в классической полярографии. [c.209]

Дифференцирование осциллографической полярограммй производится с помощью однозвенной / С-цепи, как и в классической полярографии. Дифференцирующая цепь включается между измерительным сопротивлением Рз и входом усилителя вертикально отклоняющих пластин (см. рис. 141). [c.212]

В о о ш а n G. L., H о 1 b r о о к W. В., Применение оптимальных стабилизирующих цепей для потенциостатов к полярографу с транзисторными операционными усилителями, Analyt. hem., 37, № 7, 795—802 (1965), [c.93]

На рис. 57 представлена структурная схема полярографа ПО-5122. Суммарное поляризующее напряжение с источн ика начального напряжения и источника развертки поступает на компенсатор, с которого может быть подана пилообразная или треугольная развертка. Затем напряжение через измерительный резистор, контакты реле 13 и катушку связи поступает на электролитическую ячейку. В зависимости от положения тумблера можно использовать двух- или трехэлектродный режим. Затем полезный сигнал поступает или на усилитель вертикального отклонения и регистрируется на осциллографической трубке, или проходит схему развязки. К ее выходным клеммам подсоединяется самописец. На ос-циллографическую трубку подается сигнал с усилителя горизонтального отклонения, связанного с источником начального напряжения и выходом компенсатора. Для автоматической подачи развертки с определенной периодичностью или синхронно с падением ртутной капли в схему включен блок синхронизации. Для подачи на датчик поляризующего напряжения и его снятия, а также [c.125]

Осциллографический полярограф РЕ-20 фирмы Уапа- то1о (Япония). Это многорежимный специализированный осциллографический полярограф, предназначенный для работы с одной или двумя полярографическими ячейками, с регистрацией сигнала с помощью осциллографической трубки. Прибор включает синхронизирующий генератор, счетчик периода капания, усилитель импульса падения капли, устройство управления периодом капания, источник напряжения, компенсатор, усилители вертикального и горизонтального отклонения, источник переменного напряжения, генератор управления клапаном, клапан. [c.128]

Все это замечательно,— скажет читатель,— по как устроен осциллографический нолярограф Ведь с помощью только механических устройств в приборе нельзя задать очень быстрые изменения потенциала электрода а тем более не удастся измерять ток в цени в очень короткие отрезки времени. И действительно, это возможно только с помощью электронных устройств — генератора и катодного осциллографа. Схема осциллографического полярографа с такими устройствами показана па рис. 7. Сигнал от генератора пилообразных импульсов напряжения подается па ячейку ЭЯ и одновременно через усилитель У на горизонтальные пластины катодного осциллографа О. На пластины, отклоняющие луч вертикально, [c.62]

Стабилизированный блок питания, включающий источники питания анодных цепей и накалов электронных ламп полярографа, смонтирован в отдельном корпусе. Генератор пилообразных импульсов, питающий усилитель, калибровочное устройство с коммутатором операций, горизонтальный усилитель и часть синхронизирующего устройства помещены в один общий корпус. Вертикальный усилитель во избежание микрофонного эффекта от переключателей коммутатора и калибровочного устройства вынесен в отдельный амортизированный корпус. Сосуды с ртутью для ртутных капельных микроэлектродов экранированы и находятся на специальной стойке. Токоизмеряющими сопротивлениями служат магазины сопротивления КМС-6, помещенные в экранирующий корпус. Фотоприставка осциллографа снабжена фотокамерой Зоркий . [c.60]

Благодаря внедрению в аналитическое приборостроение транзисторов, печатных схем, операционных усилителей и других элементов современной электронной техники удалось создать импульсные полярографы без динамических фильтров-усилителей, но обладающие при анализе водных растворов приблизительно такими же возможностями, что и импульсный полярограф Баркера и Гарднера. Эти приборы, как правило, потенциостатироваиы. Первый макет импуль- [c.132]

В ряде работ были показаны возможности усовершенствования аппаратуры для импульсной полярографии на основе современной электронной и вычислительной техники. Виллеме и Нееб [172] создали установку для регистрации полярограмм различного типа, включая импульсные полярограммы, имеющую цифровой программный блок с кварцевым генератором и динамический фильтр, собранный на операционных усилителях, для компенсации медленно меняющейся составляющей остаточного тока. [c.136]

Особенность тракта передачи в полярографе ПУ-1 (рис. 5.8) заключается в возможности дифференцирования переменного тока по времени. Поскольку напряжение поляризации при развертке линейно изменяется во времени, то продифференцированная вольтамперограм-ма одновременно отражает и зависимость сИЩ от Е. Для этого служит дифференциальный усилитель с регулятором дифференцирования, в качестве которого применен интегральный операционный усилитель, в обратную связь которого включен другой интегральный операционный усилитель с конденсаторами с регулируемой емкостью в обратной связи. Эти конденсаторы служат для установления требуемой постоянной времени дифференцирования. Положение регулятора выбирают в зависимости от скорости развертки напряжения чем она больше, тем постоянная времени должна быть меньше. [c.79]

Возрождение интереса к электрохимическим методам анализа можно объяснить разными причинами. Усовершенствование и упрощение конструкций приборов с появлением современных элементов электроники и операционных усилителей дало возможность создать универсальные серийные электрохимические приборы для таких методов, как импульсная полярография и инверсионная вольтамперометрия. Достижения в области элек-троаналитической теории, основанной на первых работах Гейровского и усовершенствованной с помощью вычислительных методов и моделирования, обеспечили прочную базу для развития этих методов. Интерес к определению малых концентраций металлов и органических веществ и в особенности стремление определить истинную форму исследуемого вещества в пробе, например при анализе объектов окружающей среды, привела к существенному расширению сфер применения электрохимических методов анализа. Кроме того, растущее понимание возможностей электрохимических методов в дополнение к спектроскопическим значительно увеличило эффективность применения таких методов, как циклическая вольтамперометрия, при исследованиях неорганических и органических веществ. [c.9]

Само собой разумеется, что для потенциостатического контроля необходимы три электрода. На рис. 2.16 [43] электрод сравнения находится в суммирующем контуре, а вспомогательный электрод — в контуре обратной связи, как это и требуется. Для универсальности входное напряжение обычно набирают от трех источников напряжения. Оно состоит из начального напряжения из развертки напряжения Ез, которое может быть линейной функцией времени, и из Ег — напряжения электрода сравнения. Внещпее напряжение Еех тоже можно наложить, если это необходимо, как, например, в переменнотоковой или дифференциальной импульсной полярографии. Эти напряжения ( /, s, Ег и Ее>) в суммирующем контуре аддитивны. Напряжение определяется в суммирующей точке усилителя. Усилитель генерирует ток в контуре обратной связи через рабочий и вспомогательный электроды ячейки так, что напряжение на поверхности рабочего электрода равно и противоположно по знаку Поэтому потенциал рабочего электрода выбирают путем настройки Ещ и контролируют усилительной [c.280]

В этой главе мало говорилось о подробностях устройства леременнотоковой аппаратуры, но из предшествующего обсуждения следует, что переменнотоковый полярограф представляет собой просто развитие лостояннотоковой аппаратуры, в которой единственной новой особенностью является переменный сигнал с заданной амплитудой и частотой, налагаемый на постоянный. Поэтому, очевидно, важными инструментальными аспектами, которые нужно рассмотреть, являются источник переменного сигнала и схема формирования переменнотокового сигнала. Для получения переменнотокового сигнала имеется множество генераторов синусоидальных волн, и в качестве источника информации в этой области можно процитировать работу Бритца с сотр. [80]. Вероятно, важным было внедрение в переменнотоковой полярографии недорогих фазочувствительных детекторов также известных как синхронные усилители) с высокими характеристиками, что помогло изготовителям приборов в качестве обычного стандартного режима обеспечить фазочувствительное определение, а это сделало фазочувствительный вариант обычным вариантом выполнения переменнотоковых полярографических измерений. [c.485]

Аппаратура. Трехэлектродный полярограф яегко собрать из стандартных электронных узлов в соответствии со схемой на рис. 16- 1. Для этого требуется три операционных усилителя (они кратко описаны в гл. 3 в связи с фотодетекторами и более подробно обсуждаются в гл. 27). Линейную развертку сканируемого напряжения, подаваемого на РКЭ, можно получить с помошью одного усилителя (усилитель 1 на рисунке) и конденсатора, присоединенного к его выходу и входу. Если величины Ех, и Сх постоянны, то выходное напряжение 2 определяют по формуле [c.346]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология