CS197068B1 - Automatický kompenzátor polarizačního napětí - Google Patents

Description

Vynáláz ae týká elektronického obvodu, umožňujícího automatické kompenzováni vstupního polarizačního napětí, které se nachází na měřících elektrodách.

Polarizační napětí vzniká např. při galvanickém spojeni měřícího přístroje se zemi, které je převážně realizováno měděnými zabodávacími elektrodami. Reakci mezi vodními roztoky soli obsažených v půdě a kovovým povrchem elektrod dochází ke vzniku elektrochemických potenciálů. Velikost těchto potenciálů závisí na chemickém složeni vlastni elektrody, mineralizaci vody a na teplotě. Protože se měřící elektrody nacházejí v obecně různém prostředí, vzniká v měřicím okruhu elektromotorická sila, dosahující hodnot 200 mV i více. Tuto elektromotoriskou silu (polarizační napětí) je zapotřebí před zapnutím měřícího proudu vykompenzovat do nuly tak, aby měřený úbytek napětí nebyl zatížen chybou.

Při terénním odporovém profilování, t.j. měřící metodě používané v geofysice, se dosud používají aparatury s ručkovými měřícími přístroji. Kompenzace polarizačního napětí na měřicích elektrodách se provádí podle výchylky na měřidle a to ručně, pomocí tří nastavovacích prvků. Postup při kompenzování polarizačního napětí je dosti zdlouhalý a vyžaduje kvalifikovanou obsluhu aparatury.

Při přechodu k číslicovému měření a zobrazení měřených hodnot je ruční kompenzace polarizačního napětí téměř nemožná, neboť vizuelní kontrola, zda se měřená hodnota zmen197 068

1B70BB šuje či zvětšuje je pro operátora značně náročná z důvodu rychlého střídání čísel.

Uvedené nevýhody odstraňuje automatický kompenzátor polarizačního napětí podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že na vstupní svorku je jednak připojena přes odpor a ovládací kontakt analogová pamět a jednak je k ní přes integrační člen připojen digitální voltmetr, u kterého je do bodu referenční země připojeno výstupní napětí analogové paměti.

Takto uspořádaný obvod je schopný vykompenzovat polarozační napětí do ůrpvně + 1 V, při rozsahu digitálního voltmetru + 2000 mV. Chyba vykompenzování se pohybuje v rozmezí + 1 mV. Další vohodou zapojení podle vytálezu je značné zjednodušení obsluhy geofysikáiní aparatury, protože ke kompenzací je určen pouze jeden ovládací prvek (tlačítko), po jehož stisknutí probíhá kompenzace polarizačního napětí automaticky, bez zásahu lidského činitel což umožňuje měřící proces zcela automatizovat i nekvalifikovanou silou. Ihned po vykompenzování polarizačního napětí je možno ovládací prvek vypnout. Výhodné je dále i to, že automatická kompenzace polarizovaného napětí podle vynálezu umožňuje použít novou měřící techniku (digitální měření) i v terénních geofysikálních aparaturách, což dosavadní zařízeni neumožňovalo.

Automatický kompenzátor polarizačního napětí podle vynálezu je schematicky znázorněn na přiloženém výkrese.

Vstupní napětí je přiváděno přes vstupní svorku (Uvst) a integrační člen 1 na vstup digitálního voltmetru 2. Po dobu, kdy je vstupní napětí představováno polarizačním napětím je toto vstupní napětí přiváděno přes odpor £ a ovládací kontakt 4 na vstup analogové paměti £, která je tvořena kondenzátorem 6 a operačním zesilovačem £ s velkým vstupním odporem (řádově 10³ MOhm). Zesílení operačního zesilovače £ je rovné jedné s chybou na pátém řádu. Výstupní napětí z analogové paměti £ je odebíráno na velmi malé impedanci a přiváděno do bodu referenční země 8 digitálního voltmetru 2· Digitální voltmetr 2 obsahuje analogovou část 10 a digitální řídící a zobrazovací jednotku 11.

Obvod podle vynálezu pracuje tak, že ovládací kontakt 4, předřazený analogové paměti 2 zůstává sepnutý póze po dobu, něž údaj na digitálním voltmetru 2 se automaticky nastaví na hodnotu nula. V tomto okamžiku se ovládací kontakt 4 rozpojí a je možné provést měření, kdy měřený úbytek napětí delta U na napěťových elektrodách (nevyznačeno) je vyvolán pouze zapnutím měřícího proudu I do proudového měřicího obvodu (nevyznačeno). Po automatickém vykompenzováni a odpojení analogové paměti 2 °d vstupní svorky Uvst ovládacím kontaktem 4 je v bodu referenční země 8 i nadále udržováno napětí rovné velikosti polarizačního napětí a tím je nastavena i vztažná úroveň, od které je měřena vlastní hodnota změny napětí delta U, která je vyboléna zapnutím měřícího proudu.

Takto uspořádaný obvod je schopný vykompenzovat polarizační napětí do úrovně + 1000 mV, chyba vykompenzování se pohybuje v rozmezí + 1 mV.

Obvod podle vynálezu může nalézt uplatnění nejenom v geofyzikálních měřících aparatu5

1970B8 róch, ale i v měřící technice všeobecně a to všude tam, kde je zapotřebí přímo změřit rozdíl mezi dvěma hodnotami.

Dóle by bylo možno aplikovat obvod i v lékařské elektronice a to tam, kde je zapotřebí potlačit polarizační složku napětí na snímacích elektrodách.

Claims (1)

1. Automatický kompenzátor polarizačního napětí, vyznačený tím, že na vstupní svorku (UVst) je jednak připojena přes odpor (ý) a ovládací kontakt (4) analogová paměf (5) a jednak je k ní přes integrační člen (l) připojen digitální voltmetr (9), u kterého je do bodu referenční země (8) připojeno výstupní napětí analogové paměti (5).