JPS5855745A - 電気化学的検出器の保護回路 - Google Patents
電気化学的検出器の保護回路Info
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- JPS5855745A JPS5855745A JP56156555A JP15655581A JPS5855745A JP S5855745 A JPS5855745 A JP S5855745A JP 56156555 A JP56156555 A JP 56156555A JP 15655581 A JP15655581 A JP 15655581A JP S5855745 A JPS5855745 A JP S5855745A
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/28—Electrolytic cell components
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、カルバニ電極又はポーラログラフ電極という
電気化学的検出器を用い、演算増幅器による電流−電圧
変換回路で前記検出器の出力電流を測定するものにおい
て、検出器が過剰電流によって極端に短寿命となるのを
防止するための検出器の保護回路に関する。
電気化学的検出器を用い、演算増幅器による電流−電圧
変換回路で前記検出器の出力電流を測定するものにおい
て、検出器が過剰電流によって極端に短寿命となるのを
防止するための検出器の保護回路に関する。
第１図は、電気化学的検出器としてガルバニ′心極を用
いて試料中の酸素濃度を測定する原理図を示し、１は陽
極、２は陰極、３は電解液、４は隔膜、５は試料である
。試料５中の酸素は隔膜４を通じて電解液３内に溶は込
み、陰極２で還元されて、溶は込んだ酸素濃度に比例し
た電流を陰極２、陽極１間に流す。試料５中の酸素濃度
はこの電流を増幅器で増幅することによって測定できる
。この場合、陽極側では電流が流れることにより反応生
成物（例えば陽極に鉛、電解液にアルカリ性溶液を用い
た場合は、水酸化鉛）が徐々に形成され、この生成物番
こよって最終的には電流が流れなくなる０電流が流れな
くなると電極は寿命が尽きる。
いて試料中の酸素濃度を測定する原理図を示し、１は陽
極、２は陰極、３は電解液、４は隔膜、５は試料である
。試料５中の酸素は隔膜４を通じて電解液３内に溶は込
み、陰極２で還元されて、溶は込んだ酸素濃度に比例し
た電流を陰極２、陽極１間に流す。試料５中の酸素濃度
はこの電流を増幅器で増幅することによって測定できる
。この場合、陽極側では電流が流れることにより反応生
成物（例えば陽極に鉛、電解液にアルカリ性溶液を用い
た場合は、水酸化鉛）が徐々に形成され、この生成物番
こよって最終的には電流が流れなくなる０電流が流れな
くなると電極は寿命が尽きる。
従って、電極は一足の寿命をもち、それは電極の出力電
流に逆比例している。
流に逆比例している。
一般に電極は通常の測定濃度においては充分な寿命をも
つよう作られているが、過大な酸素濃度の試料中にさら
された場合、大きな電流が流れて寿命が極端に短かくな
る。
つよう作られているが、過大な酸素濃度の試料中にさら
された場合、大きな電流が流れて寿命が極端に短かくな
る。
ここで試料中の酸素濃度が過大になることが予じめわか
っていれば、試料の流れを停止する等して電極を保護す
る方法があるが、不測に濃度が変化する試料においては
電極を有効に保護する方法がないのが現状である。
っていれば、試料の流れを停止する等して電極を保護す
る方法があるが、不測に濃度が変化する試料においては
電極を有効に保護する方法がないのが現状である。
以上はガルバニ電極で酸素濃度を測足する場合を例にと
って説明したが、残留塩素を測定する場合も同様な問題
があるし、また隔膜式ポーラログラフ電極でこれらの対
象物を測足する場合も同様な問題がある。
って説明したが、残留塩素を測定する場合も同様な問題
があるし、また隔膜式ポーラログラフ電極でこれらの対
象物を測足する場合も同様な問題がある。
本発明はかかる点にあって、ガルバニ電極、ポーラログ
ラフ電極という電気化学的検出器に不測に過大電流が流
れることによる検出器の短寿命化を有効且つ自動的に保
護し得る保護回路を提供するものである。
ラフ電極という電気化学的検出器に不測に過大電流が流
れることによる検出器の短寿命化を有効且つ自動的に保
護し得る保護回路を提供するものである。
以下、図面に基づき説明すると、第２図は本発明の保護
回路を示し、図中ｌＯは電気化学的検出器としてガルバ
ニ電極、１１は演算増幅器、１２は電圧制限器、１３は
指示計器、Ｒｆはフィードバック抵抗である。前記電圧
制限器１２としてはツェナーダイオードを用いるのが一
般的である。電圧制限器１２が制限する電圧値は、電気
化学的検出器１０に流れる電流との関係で足められる。
回路を示し、図中ｌＯは電気化学的検出器としてガルバ
ニ電極、１１は演算増幅器、１２は電圧制限器、１３は
指示計器、Ｒｆはフィードバック抵抗である。前記電圧
制限器１２としてはツェナーダイオードを用いるのが一
般的である。電圧制限器１２が制限する電圧値は、電気
化学的検出器１０に流れる電流との関係で足められる。
該検出器１０に流れる電流が通常の測定範囲である場合
は電圧制限する必要はないが、通常の測定範囲を越える
電流が流れる場合は電圧制限を行なう必要があるといえ
る〇 この構成において試料中の酸素濃度を測足する場合につ
いて説明する。今、酸素の濃度が通常の測定範囲内にあ
るとすると、電圧制限器１２は演算増幅器１１の出力を
そのまま出力する。演算増幅器１１の入力インピーダン
スは十分大きいから、１ｉ、１（・・・（１） が成り立つ。但し、ｉｉは電極１０の出力電流、ｉ（は
抵抗’ＫＬ（を流れる電流である。
は電圧制限する必要はないが、通常の測定範囲を越える
電流が流れる場合は電圧制限を行なう必要があるといえ
る〇 この構成において試料中の酸素濃度を測足する場合につ
いて説明する。今、酸素の濃度が通常の測定範囲内にあ
るとすると、電圧制限器１２は演算増幅器１１の出力を
そのまま出力する。演算増幅器１１の入力インピーダン
スは十分大きいから、１ｉ、１（・・・（１） が成り立つ。但し、ｉｉは電極１０の出力電流、ｉ（は
抵抗’ＫＬ（を流れる電流である。
また、演算増幅器１１の入力電圧を■ｉ、出力電圧を■
ｏ１増幅率を人、電圧制限器１２の出力電圧をｖｏ＠
とすると、 Ｖ６” −Ｖ６． Ｖｉ −Ｒ［ｉ ｆ−（２１Ｖｏ
−ＡＶｉ −（３１” Ｖｉ −”／
Ａｏ −（４）ここに、’ ／Ａ 、＜＜
１であるから、Ｖｉ −■ｏ／ＡＯＬ＝−０・・−（５
１１１１、（２１、＋５１式より Ｖｏ−”ｉ −Ｒｆ−１ｆ −−Ｒｆ−１ｉ −ｆ６１
が成り立つ。この（６）式は、増幅器の出力から、出力
電流ｉ１ に比例した電圧ｖｏが得られることを意味し
ている。そして、Ｖｉζ０となるので、電極側からみた
入カイ／ビーダンスは零となり直線性の良い電流−電圧
変換を行なうことができる。
ｏ１増幅率を人、電圧制限器１２の出力電圧をｖｏ＠
とすると、 Ｖ６” −Ｖ６． Ｖｉ −Ｒ［ｉ ｆ−（２１Ｖｏ
−ＡＶｉ −（３１” Ｖｉ −”／
Ａｏ −（４）ここに、’ ／Ａ 、＜＜
１であるから、Ｖｉ −■ｏ／ＡＯＬ＝−０・・−（５
１１１１、（２１、＋５１式より Ｖｏ−”ｉ −Ｒｆ−１ｆ −−Ｒｆ−１ｉ −ｆ６１
が成り立つ。この（６）式は、増幅器の出力から、出力
電流ｉ１ に比例した電圧ｖｏが得られることを意味し
ている。そして、Ｖｉζ０となるので、電極側からみた
入カイ／ビーダンスは零となり直線性の良い電流−電圧
変換を行なうことができる。
次に酸素濃度が不測に通常の測定範囲を越えて異常に高
まったとすると、その濃度に比例して電＆１０の出力電
流ｉ６が、増加するから、（６）式より増幅器１１の出
力電圧■ｏが増加する。しかし。
まったとすると、その濃度に比例して電＆１０の出力電
流ｉ６が、増加するから、（６）式より増幅器１１の出
力電圧■ｏが増加する。しかし。
電圧制限器１２の作用によりその出力電圧Ｖ。１はＶｏ
と同様には増加せず、ある−足値に抑えられる。この結
果、増幅器１１と電圧制限器工２を含む増幅系全体では
、入力信号が増加しても出力信号が増加しないために等
価的に増幅率が下がったことになり、もはや（５）式が
成立しなくなる。このため、増幅器の入力電圧Ｖｉは零
ではなくなるし、またフィードバック量が制限されるこ
とになる。
と同様には増加せず、ある−足値に抑えられる。この結
果、増幅器１１と電圧制限器工２を含む増幅系全体では
、入力信号が増加しても出力信号が増加しないために等
価的に増幅率が下がったことになり、もはや（５）式が
成立しなくなる。このため、増幅器の入力電圧Ｖｉは零
ではなくなるし、またフィードバック量が制限されるこ
とになる。
従つ′て電極１０から見た回路の入力インピーダンスは
増加し、そのインピーダンスによって電極■の出力電流
が制限される。かくして電極１０に過大電流が流れるの
が抑えられて電極の保護が図られるのである。電極１０
の出方電流ｉ６の増加に伴なって増幅器１１の出力電圧
■ｏがどのように同、電圧制限器１２としては一般にツ
ェナーダイオードが用いられるが、その場合の回路は第
４図に示す如く増幅器１１の出力端子に抵抗１を介して
ツェナーダイオードＺＤを接続し、ツェナーダイオード
ＺＤで制限された電圧“を抵抗ＴＬ（を介して入力側に
フィードバックするよう構成するのが良い。図中、ＳＷ
ｌ、５ｗ２はレンジ切換スイッチである。
増加し、そのインピーダンスによって電極■の出力電流
が制限される。かくして電極１０に過大電流が流れるの
が抑えられて電極の保護が図られるのである。電極１０
の出方電流ｉ６の増加に伴なって増幅器１１の出力電圧
■ｏがどのように同、電圧制限器１２としては一般にツ
ェナーダイオードが用いられるが、その場合の回路は第
４図に示す如く増幅器１１の出力端子に抵抗１を介して
ツェナーダイオードＺＤを接続し、ツェナーダイオード
ＺＤで制限された電圧“を抵抗ＴＬ（を介して入力側に
フィードバックするよう構成するのが良い。図中、ＳＷ
ｌ、５ｗ２はレンジ切換スイッチである。
又、説明の便宜上、上記回路はガルバニ電極を用いて酸
素＃度を測定しているが、残留塩素を側足する場合、隔
膜式ポーラログラフを用いてそのような対象物を測定す
る場合も同様に動作し、過大電流から電極を保護するも
のである。
素＃度を測定しているが、残留塩素を側足する場合、隔
膜式ポーラログラフを用いてそのような対象物を測定す
る場合も同様に動作し、過大電流から電極を保護するも
のである。
本発明は以上説明したように電気化学的検出器を用い演
算増幅器による電流−電圧変換回路で前記検出器の出力
電流を測定するものにおいて、前記増幅器のめ力側に電
圧制限器を接続して増幅器の出力電圧が一足値以上に増
加しないように制限すると共に、この制限器にて制限さ
れた出力電圧を前記増幅器の入力側にフィードバックす
るように構成したものであるから次の如き効果がある。
算増幅器による電流−電圧変換回路で前記検出器の出力
電流を測定するものにおいて、前記増幅器のめ力側に電
圧制限器を接続して増幅器の出力電圧が一足値以上に増
加しないように制限すると共に、この制限器にて制限さ
れた出力電圧を前記増幅器の入力側にフィードバックす
るように構成したものであるから次の如き効果がある。
即ち、測定対象物の濃度が不意に高まり、検出器の出力
電流が増加しようとすると、電圧制限器の作用によりフ
ィードバック量を制限し、検出器側からみた回路の入力
インピーダンスを増大させて検出器の出力電流を制限し
、検出器を自動的に保護する。従って測冗対象物の濃度
が不測に高まるような試料の測定を行なう場合であって
も本発明の保護回路によれば検出器を短命化させること
なく、安心して使用できるものである。
電流が増加しようとすると、電圧制限器の作用によりフ
ィードバック量を制限し、検出器側からみた回路の入力
インピーダンスを増大させて検出器の出力電流を制限し
、検出器を自動的に保護する。従って測冗対象物の濃度
が不測に高まるような試料の測定を行なう場合であって
も本発明の保護回路によれば検出器を短命化させること
なく、安心して使用できるものである。
第１図は電気化学的検出器の一例としてガルバニ電極の
動作原理を説明する図、第２図は本発明の構成を示す回
路図、第３図（〜は検出器の出力電流と増幅器の出力電
圧との関係を示す図、同図（Ｂ）は前記出力電流と検出
器側からみた回路の入力インピーダンスとの関係を示す
図、同図（ｑは酸素濃度と前記出力電流との関係を示す
図、第４図は本発明の一具体例を示す回路図である。 １０・・・電気化学的検出器、１１・・・演算増幅器、
１２・・・電圧制限器。
動作原理を説明する図、第２図は本発明の構成を示す回
路図、第３図（〜は検出器の出力電流と増幅器の出力電
圧との関係を示す図、同図（Ｂ）は前記出力電流と検出
器側からみた回路の入力インピーダンスとの関係を示す
図、同図（ｑは酸素濃度と前記出力電流との関係を示す
図、第４図は本発明の一具体例を示す回路図である。 １０・・・電気化学的検出器、１１・・・演算増幅器、
１２・・・電圧制限器。
Claims (1)
- 電気化学的検出器を用い、演算増幅器による電流−電圧
変換回路で前記検出器の出力電流を測定するものにおい
て、前記増幅器の出力側に電圧制限器を接続して増幅器
の出力電圧が一定値以上に増加しないように制限すると
共に、この制限器にて制限された出力電圧を前記増幅器
の入力側にフィードバックするように構成したことを特
徴とｊる電気化学的検出器の保護回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56156555A JPS5855745A (ja) | 1981-09-29 | 1981-09-29 | 電気化学的検出器の保護回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56156555A JPS5855745A (ja) | 1981-09-29 | 1981-09-29 | 電気化学的検出器の保護回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5855745A true JPS5855745A (ja) | 1983-04-02 |
| JPS6355660B2 JPS6355660B2 (ja) | 1988-11-04 |
Family
ID=15630349
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56156555A Granted JPS5855745A (ja) | 1981-09-29 | 1981-09-29 | 電気化学的検出器の保護回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5855745A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02250644A (ja) * | 1989-03-23 | 1990-10-08 | Mitsuba Electric Mfg Co Ltd | 電機子の巻線装置 |
| US5335868A (en) * | 1991-02-12 | 1994-08-09 | Asmo Co., Ltd. | Wire winding and connecting apparatus for armature and commutator |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0232690A (ja) * | 1988-07-21 | 1990-02-02 | Sharp Corp | 静止画電話装置 |
| JPH0258443A (ja) * | 1988-08-24 | 1990-02-27 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 画像通信方式 |
| JPH0282838A (ja) * | 1988-09-20 | 1990-03-23 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 多対地画像会議方式 |
-
1981
- 1981-09-29 JP JP56156555A patent/JPS5855745A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02250644A (ja) * | 1989-03-23 | 1990-10-08 | Mitsuba Electric Mfg Co Ltd | 電機子の巻線装置 |
| JP2624825B2 (ja) * | 1989-03-23 | 1997-06-25 | 株式会社ミツバ | 電機子の巻線装置 |
| US5335868A (en) * | 1991-02-12 | 1994-08-09 | Asmo Co., Ltd. | Wire winding and connecting apparatus for armature and commutator |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6355660B2 (ja) | 1988-11-04 |
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