DD148387A1 - CIRCUIT ARRANGEMENT FOR CHRONOPOTENTIOMETRIC MEASUREMENTS - Google Patents
CIRCUIT ARRANGEMENT FOR CHRONOPOTENTIOMETRIC MEASUREMENTS Download PDFInfo
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Abstract
Die Erfindung bezieht sich auf die Chronopotentiometrie. Ziel der Erfindung ist es, die bei chronopotentiometrischen Messungen erforderlichen Umschaltungen von potentiostatischer auf galvanostatische Regelung einfacher, genauer und schneller zu ermoeglichen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Aufwand an Reglern und Verstaerkern zu verringern. Erfindungsgemaesz wird das bei einer Anordnung mit einem potentiostatischen Regelkreis, in dem eine elektrochemische Meszzelle und ein Regelverstaerker angeordnet sind, wobei der Ausgang des Regelverstaerkers mit der Gegenelektrode der Meszzelle verbunden ist, dadurch erreicht, dasz parallel zum Ausgang des Regelverstaerkers ein Anschlusz einer Stromquelle fuer den galvanostatischen Betrieb ueber eine Gleichstromleiteinrichtung fest mit der Gegenelektrode verbunden ist und dasz im galvanostatischen Regelkreis am Ausgang des Regelverstaerkers ein Schalter angeordnet ist. Die Erfindung ist bei elektrochemischen Analysenmeszgeraeten anwendbar.The invention relates to the chronopotentiometry. The aim of the invention is to simplify the switching from potentiostatic to galvanostatic control required in chronopotentiometric measurements, more accurately and more quickly. The invention has for its object to reduce the burden of controllers and amplifiers. According to the invention, in a potentiostatic control arrangement in which an electrochemical measuring cell and a control amplifier are arranged, the output of the control amplifier being connected to the counter electrode of the measuring cell, this is achieved by connecting a current source in parallel with the output of the control amplifier galvanostatic operation is connected via a direct current directing device firmly to the counter electrode and dasz in the galvanostatic control circuit at the output of Regelverstaerkers a switch is arranged. The invention is applicable to electrochemical analyzers.
Description
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Schaltungsanordnung für chronopotentiometrische . MessungenCircuit arrangement for chronopotentiometric. measurements
Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention
Die Erfindung ist in elektronischen Analysengeräten anwendbar, die die Durchführung chronopotentiometrischer Messungen ermöglichen«The invention is applicable in electronic analyzers which allow the performance of chronopotentiometric measurements «
Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions
Die Chronopotentiometrie ist ein Meßverfahren, das es gestattet, Kenntnisse über die Kinetik von Elektronenprozessen zu erhalten. Für schnell ablaufende Reaktionen ist es erforderlich, die Umschaltung vom potentiostatischen in den galvanostatischen Zustand in möglichst kurzer Zeit vorzunehmen.Chronopotentiometry is a measurement method that allows to gain knowledge about the kinetics of electron processes. For fast-acting reactions, it is necessary to make the switch from the potentiostatic to the galvanostatic state in the shortest possible time.
Es ist eine Schaltungsanordnung bekannt / 1 / , die den; galvanostatischen Betrieb dadurch realisiert, daß die potentiostatischen Eingangsgrößen mittels eines zusätzlichen Operationsverstärkers kompensiert werden. Die vollständige Kompensation der potentiostatischen Eingangsgrößen stellt hohe Anforderungen an die Qualität des Zusatzverstärkers und an die Genauigkeit der für seine Beschaltung verwendeten Widerstände. Es müssen sechs Widerstände in ihren Werten sehr genau übereinstimmen, da sonst Fehler in der galvanostatischen Regelung auftreten« Die Umschaltgeschwindigkeit vom potentiostatischen in den galvanostatischen Zustand wird bei dieserThere is a circuit arrangement known / 1 /, the; galvanostatic operation realized in that the potentiostatic input variables are compensated by means of an additional operational amplifier. The complete compensation of the potentiostatic input variables makes high demands on the quality of the additional amplifier and on the accuracy of the resistors used for its wiring. There must be six resistances in their values very exactly agree, otherwise errors in the Galvanostatic control occur "The switching speed of the potentiostatic in the galvanostatic state is at this
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Anordnung durch die Zeitkonstanten des Zusatzverstärkers herabgesetzt.Arrangement reduced by the time constant of the additional amplifier.
Weiterhin ist eine Schaltungsanordnung vorgeschlagen worden / 2 / , bei der für den potentiostatischen und für den galvanostatischen Betrieb je ein getrennter Regler, die wahlweise auf einen Leistungsverstärker geschaltet werden können, eingesetzt ist. Um eine möglichst schnelle Umschaltung zwischen den Betriebsarten zu ermöglichen, ist es erforderlich, mittels zusätzlicher Umschalter den jeweils nicht im Eingriff stehenden Regler nachzuführen.Furthermore, a circuit arrangement has been proposed / 2 /, in which for the potentiostatic and for the galvanostatic operation depending on a separate controller, which can be selectively switched to a power amplifier is used. In order to enable the fastest possible switching between the operating modes, it is necessary to track the respective non-engaged controller by means of additional switches.
Ziel der ErfindungObject of the invention
Ziel der Erfindung ist es, die bei chronopotentiometrischen Messungen erforderliche Umschaltung von potentiostatischer auf galvanostatische Regelung einfacher, genauer und schneller zu ermöglichen.The aim of the invention is to enable the switching from potentiostatic to galvanostatic control required in chronopotentiometric measurements to be simpler, more accurate and faster.
Darlegung des Y/esens der ErfindungExplanation of the invention of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde» den Aufwand an Reglern und Verstärkern zu verringern. Erfindungsgemäß wird das bei einer Anordnung mit einem potentiostatischen Regelkreis, in dem eine elektrochemische Meßzelle und ein Regelverstärker angeordnet sind, wobei der Ausgang des Regelverstärkers mit der Gegenelektrode der Meßzelle verbunden ist, dadurch erreicht, daß parallel zum Ausgang des Regelverstärkers ein Anschluß einer Stromquelle für den galvanostatischen Betrieb über eine Gleichstromleiteinrichtung fest mit der Gegenelektrode verbunden ist, und daß im galvanostatischen Regelkreis am Ausgang des RegelVerstärkers ein Schalter angeordnet isteThe invention has for its object to reduce the cost of controllers and amplifiers. According to the invention in an arrangement with a potentiostatic control loop, in which an electrochemical measuring cell and a control amplifier are arranged, wherein the output of the control amplifier is connected to the counter electrode of the measuring cell, achieved in that parallel to the output of the control amplifier, a terminal of a power source for the Galvanostatic operation is connected via a Gleichstromleiteinrichtung fixed to the counter electrode, and that in the galvanostatic control circuit at the output of RegelVerstärkers a switch is arranged
Als Schalter kann z,B. ein Feldeffekttransistor verwendet werden. Als Stromquelle sollte eine elektronisch geregelte Stromquelle angeordnet sein.As a switch, z, B. a field effect transistor can be used. As a power source should be arranged electronically regulated power source.
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Im geschlossenen Zustand des Schalters liegt der potentiostatische Regelfall vor» Infolge der fest angeschlossenen Stromquelle wird in diesem Zustand gleichzeitig ein Strom •in den potentiostatischen Regelkreis eingespeist· Dieser Strom wird zweckmäßig gleich dem für die galvanostatische Regelung erforderlichen Wert gewählt· Der eingespeiste Strom ist für den potentiostatischen Regelkreis eine Störung» Br wird aber in seiner Wirkung auf den potentiostatisch geregelten Prozeß, in der elektrochemischen Meßzelle kompensiert.In the closed state of the switch, the potentiostatic rule is present. As a result of the permanently connected current source, a current is simultaneously fed into the potentiostatic control circuit in this state. This current is expediently selected to be equal to the value required for the galvanostatic control potentiostatic control circuit a disturbance »Br is however compensated in its effect on the potentiostatically regulated process, in the electrochemical measuring cell.
Durch Öffnen des Schalters wird der potentiostatische Regelkreis unterbrochen. Nun fließt allein der Strom der Stromquelle durch die Meßzelle. Da der Strom gleich dem für die galvanostatische Regelung erforderlichen Wert ge-Y/ählt wurde, ist durch das Öffnen des Schalters der galvanostatische Regelfall realisiert.Opening the switch breaks the potentiostatic control loop. Now only the current of the current source flows through the measuring cell. Since the current was equal to the value required for the galvanostatic control, the galvanostatic control is realized by opening the switch.
Durch den Wegfall von mit Zeitkonstanten behafteten Hilfsbzw. Reserve-Regelverstärkern, wie sie bei den Anordnungen des Standes der Technik eingesetzt werden, wird eine wesentliche Erhöhung der Umschaltgeschwindigkeit erreicht. Fehler in der Regelgenauigkeit infolge des nicht idealen Verhaltens der Hilfs- bzw. Reserveregler werden vermieden.By the omission of time-afflicted Hilfsbzw. Reserve control amplifiers, as used in the arrangements of the prior art, a substantial increase in the switching speed is achieved. Errors in the control accuracy due to the non-ideal behavior of the auxiliary or reserve controllers are avoided.
Ausführungsbeispielembodiment
Die Erfindiuig soll in einem Ausführungsbeispiel an Hand einer Zeichnung erläutert werden» In der Zeichnung ist eine elektrochemische Meßzelle Z dargestellt, die eine Meßelektrode M ,eine Referenzelektrode R- und eine Gegenelektrode G hat. Die Meßzelle Z liegt in einem potentiostatischen Regelkreis, der insbesondere einen Regelverstärker Yp hat. Diesem zugeordnet ist eine Spannungsquelle U^, die die Sollspannung für den potentiostatischen Betrieb liefert. Dem Regelverstärker Yp ist ein Schalter S in Form eines Feldeffekttransistors nachgeschaltet, mit dessen HilfeThe invention will be explained in an embodiment with reference to a drawing. In the drawing, an electrochemical measuring cell Z is shown having a measuring electrode M, a reference electrode R and a counter electrode G. The measuring cell Z is located in a potentiostatic control circuit, which in particular has a control amplifier Yp . Associated with this is a voltage source U ^, which supplies the setpoint voltage for potentiostatic operation. The control amplifier Yp is followed by a switch S in the form of a field-effect transistor, with the aid of which
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der potentiostatische Regelkreis geöffnet wird·the potentiostatic control loop is opened ·
An den potentiostatischen Regelkreis ist eine elektronisch geregelte Stromquelle Q so angekoppelt, daß sie außerdem an der Gegenelektrode G der Meßzelle Z liegt. Der von der Stromquelle gelieferte Strom wird zweckmäßig gleich dem für die galvanostatische Regelung erforderlichen Wert gewählt.To the potentiostatic control circuit, an electronically controlled current source Q is coupled so that it also lies on the counter electrode G of the measuring cell Z. The power supplied by the power source is suitably chosen to be equal to the value required for the galvanostatic control.
Bei potentiostatischem Betrieb ist der Schalter S zunächst geschlossen, das heißt, daß der Ausgang des Regelverstärkers Yp an der Gegenelektrode liegt. Gleichzeitig gelangt von der Stromquelle Q ein Strom in den Regelkreis« Dieser Strom stellt für den Regelkreis eine Störung dar. Die Y/irkung dieses Stromes auf den potentiostatisch geregelten Prozeß in der Meßzelle wird aber durch den Regelkreis kompensiert.In potentiostatic operation, the switch S is initially closed, that is, the output of the control amplifier Yp is located at the counter electrode. At the same time, a current enters the control loop from the current source Q. This current represents a disturbance for the control loop. However, the control of this current to the potentiostatically controlled process in the measuring cell is compensated by the control loop.
Durch Öffnen des potentiostatischen Regelkreis mittels des Schalters S wird der galvanostatische Regelfall realisiert, indem der bisher als Störgröße wirkende Strom D& der Stromquelle Q nun durch die Meßzelle Z fließt.By opening the potentiostatic control circuit by means of the switch S, the galvanostatic control case is realized in that the current D & that of the current source Q, which previously acted as a disturbance, now flows through the measuring cell Z.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD21817979A DD148387B1 (en) | 1979-12-28 | 1979-12-28 | CIRCUIT ARRANGEMENT FOR CHRONOPOTENTIOMETRIC MEASUREMENTS |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD21817979A DD148387B1 (en) | 1979-12-28 | 1979-12-28 | CIRCUIT ARRANGEMENT FOR CHRONOPOTENTIOMETRIC MEASUREMENTS |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DD148387A1 true DD148387A1 (en) | 1981-05-20 |
| DD148387B1 DD148387B1 (en) | 1984-11-14 |
Family
ID=5522037
Family Applications (1)
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Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DD (1) | DD148387B1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003054537A1 (en) * | 2001-12-19 | 2003-07-03 | Honeywell International Inc. | System and method for the determination of dissolved oxygen in a fluid |
| US6872299B2 (en) | 2001-12-10 | 2005-03-29 | Lifescan, Inc. | Passive sample detection to initiate timing of an assay |
-
1979
- 1979-12-28 DD DD21817979A patent/DD148387B1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6872299B2 (en) | 2001-12-10 | 2005-03-29 | Lifescan, Inc. | Passive sample detection to initiate timing of an assay |
| WO2003054537A1 (en) * | 2001-12-19 | 2003-07-03 | Honeywell International Inc. | System and method for the determination of dissolved oxygen in a fluid |
| US6761817B2 (en) | 2001-12-19 | 2004-07-13 | Honeywell International Inc. | Smart determination of dissolved oxygen probe operating bias |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DD148387B1 (en) | 1984-11-14 |
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