Przedmiotem wynalazku jest uklad do pomiaru konduktancjii rezystancji metoda czteroelektrodowa, prze¬ znaczony zwlaszcza do pomiaru konduktancji roztworów elektrolitycznych.Znany uklad do pomiaru konduktancji metoda czteroelektrodowa sklada sie z generatora napiecia zmien¬ nego, który poprzez wzmacniacz równowazacy i wzmacniacz mocy zasila obwód pradowy czujnika czteroelektro- dowego, z którym szeregowo jest wlaczony czlon pomiaru natezenia pradu. Napieciowe elektrody czujnika sa polaczone z wejsciem wzmacniacza napieciowego, którego wyjscie jest polaczone z jednym z wejsc wzmacniacza równowazacego, tworzac petle ujemnego sprzezenia zwrotnego. Dobór wspólczynników wzmocnienia wzmac¬ niaczy równowazacego i mocy oraz impedancji wejsciowej wzmacniacza napieciowego umozliwia automatyczne utrzymanie stalej wartosci spadku napiecia na elektrodach napieciowych czujnika. Natezenie pradu przeplywaja¬ cego przez elektrody pradowe jest proporcjonalne do konduktancji roztworu, którym wypelniony jest czujnik.Niedogodnoscia znanego ukladu pomiarowego jest zaleznosc dokladnosci wskazan przyrzadu do doklad¬ nosci doregulowania przez petle sprzezenia zwrotnego wartosci pradu przeplywajacego przez pradowe elektrody czujnika. Uklad jest samorównowazacym sie ukladem statycznym, co oznacza ze doregulowanie amplitudy i fazy pradu wyjsciowego jest obarczone bledem statycznym. Wartosc tego bledu jest zalezna od wartosci wspólczynników wzmocnienia wzmacniaczy oraz od parametrów czujnika, który stanowi element petli ujemnego sprzezenia zwrotnego. Wartosc wspólczynników wzmocnienia jest ograniczona wieloma czynnikami, takimi jak stabilnosc ukladu, rozpietosc wartosci pradu regulowanego, wymagania co do wlasciwosci dynamicznych ukla¬ du, natomiast impedancja czujnika ulega zmianom podczas pomiaru. Przy okreslonej wartosci wzmocnienia ukladu, wartosc bledu statycznegojest tym wieksza, im wieksze sa zmiany impedancji czujnika.Sygnal wyjsciowy ukladu jest wzmocniona róznica sygnalu odniesienia, pochodzacego z generatora i sy¬ gnalu pomiarowego, pochodzacego z elektrod napieciowych czujnika, w zwiazku z czym wzmacniacz róznicowy charakteryzowac sie winien duzym wspólczynnikiem tlumienia sygnalu sumacyjnego, co wiaze sie z konieczno¬ scia stosowania wzmacniacza dobrej jakosci. Poza tym, ze wzgledu na bezposrednia zaleznosc wskazan przyrzadu od wartosci napiecia generatora, wymaganajest duza stabilnosc amplitudy tego napiecia.2 112036 Wynalazek dotyczy ukladu do pomiaru konduktancji i rezystancji, zawierajacego czteroelektrodowy czujni- k, którego elektrody pradowe sa zasilane ze zródla pradu zmiennego i sa polaczone z czlonem do pomiaru natezenia pradu, a elektrody napieciowe czujnika sa polaczone z czlonem do pomiaru napiecia.Istota wynalazku polega na wyposazeniu ukladu w czlon dzielacy, którego jedno z wejsc jest polaczone z wyjsciem czlonu do pomiaru napiecia, a drugie - z wyjsciem czlonu do pomiaru natezenia pradu. W zaleznosci od tego na które z wejsc czlonu dzielacego jest podawany sygnal wyjsciowy czlonu do pomiaru natezenia pradu, sygnal wyjsciowy czlonu dzielacego jest proporcjonalny do konduktancji albo do rezystancji substanqi wypel¬ niajacej czujnik.Korzystne jest zastosowanie czlonu dzielacego wykonanego w postaci przetwornika analogowo-cyfrowego z wielokrotnym calkowaniem albo w postaci scalonego ukladu analogowego.Uklad wedlug wynalazku, w porównaniu ze znanymi ukladami, charakteryzuje sie wieksza dokladnoscia pomiaru konduktancji i rezystancji, która zalezy jedynie od dokladnosci pomiarów natezenia pradu plynacego przez elektrody pradowe czujnika i spadku napiecia na elektrodach napieciowych czujnika oraz od dokladnosci podzialu realizowanego przez czlon dzielacy. Na wynik pomiaru nie wplywaja natomiast zmiany impedancji czujnika i amplitudy napiecia wyjsciowego generatora zasilajacego czujnik.Przedmiot wynalazku jest objasniony w przykladach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat blokowy ukladu do pomiaru konduktancji i rezystancji, wyposazonego w przetwornik analogowo-cyfro¬ wy, a fig. 2 - schemat blokowy ukladu do pomiaru konduktancji i rezystancji, wyposazonego w analogowy czlon dzielacy.Przyklad I. Uklad do pomiaru konduktancji i rezystancji sklada sie z generatora 1 napiecia sinusoi¬ dalnie zmiennego, którego wyjscie jest polaczone z wejsciem wzmacniacza 2 mocy, natomiast wyjscie tego wzmacniacza 2 jest polaczone szeregowo z pradowymi elektrodami konduktometrycznego czujnika 3 i z wzorco¬ wym rezystorem 4, wchodzacym w sklad czlonu 5 do pomiaru natezenia pradu. Wzorcowy rezystor 4 jest polaczony z wejsciem wzmacniacza 6, którego wyjscie jest polaczone z synchronicznym detektorem 7. Wyjscie detektora 7 jest wyjsciem czlonu 5 do pomiaru natezenia pradu. Napieciowe elektrody czujnika 3 sa polaczone poprzez róznicowy wzmacniacz 8 o duzej impedancji wejsciowej z drugim synchronicznym detektorem 9.Róznicowy wzmacniacz 8 i synchroniczny detektor 9 stanowia czlon 10 do pomiaru napiecia. Wyjscia czlonów 5, 10 do pomiaru natezenia pradu i napiecia sa polaczone z wejsciami dzielacego czlonu U, wykona¬ nego w postaci analogowo-cyfrowego przetwornika z podwójnym calkowaniem, do którego wyjsciajest dolaczo¬ ne cyfrowe, odczytowe pole 12. Detektory 7, 9 obu czlonów 5,10 sa sterowane napieciem wyjsciowym genera¬ tora 1, natomiast okres drgan generatora 1 jest synchronizowany z okresem calkowania intergratora analogowo- cyfrowego przetwornika, stanowiacego dzielacy czlon 11. Zapewnia to skuteczna filtracje tetnien sygnalów wejsciowych dzielacego czlonu 11.Dzieki zastosowaniu dzielacego czlonu 11, w zaleznosci od tego na które z jego wejsc jest podany sygnal proporcjonalny do natezenia pradu przeplywajacego przez roztwór wypelniajacy wnetrze czujnika 3, sygnal wyjsciowy tego czlonu 11 jest proporcjonalny do konduktancji albo do rezystancji roztworu.Jezeli sygnalem mierzonym dla przetwornika analogowo-cyfrowego jest sygnal wyjsciowy czlonu 5 do pomiaru natezenia pradu, a sygnalem wzorcowym — sygnal wyjsciowy czlonu 10 do pomiaru napiecia, to sygnal wyjsciowy dzielacego czlonu 11 jest proporcjonalny do konduktancji roztworu wypelniajacego czujnik 3.W zrealizowanym ukladzie do pomiaru konduktancji uzyskano dokladnosc pomiaru lepsza niz ±0,5%, w zakresie pomiarowym 0-400mS, przy czym wspólczynnik temperaturowych zmian wskazan nie przekracza 0,05%/K. Uklad pracuje poprawnie nawet wtedy, gdy impedancja zanieczyszczen osadzonych na elektrodach pradowych jest dziesieciokrotnie wieksza od impedancji roztworu badanego.Przyklad II. Uklad do pomiaru konduktancji i rezystancji sklada sie z generatora 1 napiecia sinusoi¬ dalnie zmiennego, którego wyjscie jest polaczone z nieodwracajacym wejsciem róznicowego, równowazacego wzmacniacza 13, a wyjscie tego wzmacniacza 13 jest polaczone z wejsciem wzmacniacza mocy 2. Wyjscie wzmac¬ niacza mocy 2 jest polaczone szeregowo z pradowym obwodem czujnika 3 i z wzorcowym rezystorem 4, dola¬ czonym do masy ukladu. Wzorcowy rezystor 4 jest polaczony równolegle z wejsciem wzmacniacza 6, którego wyjscie jest polaczone z odwracajacym wejsciem róznicowego wzmacniacza 13. Napieciowe zaciski czujnika 3 sa polaczone z wejsciem wzmacniacza 8^ a wyjscia wzmacniaczy 6 i 8 sa polaczone z wejsciami scalonego, analogo¬ wego, dzielacego czlonu 11.Wzorcowy rezystor 4 i wzmacniacz 6 spelniaja role czlonu 5 do pomiaru natezenia pradu przeplywajacego w obwodzie pradowym czujnika 3, a drugi wzmacniacz 8 — role czlonu 10 do pomiaru napiecia miedzy elektro¬ dami napieciowymi czujnika 3. Wyjscie dzielacego czlonu U jest polaczone z wyjsciowym przetwornikiem 14, skladajacym sie z detektora 15 i z napieciowo-pradowego przetwornika 16.112036 3 Petla ujemnego sprzezenia zwrotnego w ukladzie ma charakter pomocniczy i sluzy do automatycznego regulowania wartosci pradu plynacego przez obwód pradowy czujnika 3, przy czym nie ma to bezposredniego wplywu na dokladnosc pomiaru. W ukladzie tym nie jest wymagane'ani duze wzmocnienie równowazacego wzmacniacza 13, ani duza wartosc wspólczynnika tlumienia sygnalu sumacyjnego na wejsciu tego wzmacniacza 13, dlatego tez mimo, ze uklad regulacji jest typu statycznego, wynik pomiaru nie jest obarczony bledem statycznym.Zastrzezenia patentowe 1. Uklad do pomiaru konduktancji i rezystancji metoda czteroelektrodowa, zawierajacy czujni^, którego elektrody pradowe sa zasilane ze zródla pradu zmiennego i sa polaczone z czlonem do pomiaru natezenia pradu, a elektrody napieciowe czujnika sa polaczone z czlonem do pomiaru napiecia, znamienny tym, ze jest wyposazony w dzielacy czlon (11), którego jedno z wejsc jest polaczone z wyjsciem czlonu (5) do pomiaru natezenia pradu, a drugie wejscie jest polaczone z wyjsciem czlonu (10) do pomiaru napiecia. 2. Uklad wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze dzielacy czlon (11) jest wykonany w postaci przetwornika analogowo-cyfrowego z wielokrotnym calkowaniem. 3. Uklad wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze dzielacy czlon (11) jest wykonany w postaci scalonego ukladu analogowego.Fig. 2 PL