Изобретение относитс к электрохимии , а именно к кулонометрии и может быть использовано в аналитическо технике. Известно устройство дл кулонометрического анализа, содержащее эле рохимическую чейку, генератор тока, преобразователь напр жение - частота счетчик импульсов, прецизионный резистор CV Недостатком устройства вл етс . ограниченный диапазон, измерени концентраций веществ и невысока точнос измерени . Наиболее близким к изобретению по технической сущности вл етс уст роиство дл кулонометрического анали за, содержащее электрохимическую чейку, подключенную к генератору то ка, преобразователь напр жение - час тота, к входу которого подсоединен прецизионный резистор, включенный в цепь электрохимической чейки, и счетуик импульсов, подсоединенный к выходу преобразовател напр жение частота 21. Недостатком известного устройства вл етс то, что диапазон измерени концентраций ограничен по верхнему пределу частотной характеристикой п еобразовате напр жение - частота и по допустимой дл используемых операционных усилителей амплитуде входно го сигнала, а по нижнему пределу напр жением смещени UCM , температурным дрейфом идрИ шумами U . операционного усилител , которые определ ют погрешность кулонометра, абсолютное значение которой определ етс формулой , . k Hxm.n(, где t - врем интегрировани ; Bxmin минимальное значение интегриR . руемого тока. Эти услови определ ют допустимые пределы интегрируемого тока и внос т основную часть погрешности измерени количества электричества в требуемых пределах интегрируемого тока. Целью изобретени вл етс повышение точности измерени в широком диапазоне изменени концентраций за счет расширени диапазона интегрировани тока. Поставленна цель достигаетс тем что устройство, содержащее электрохимическую чейку, подключенную к генератору тока, преобразователь напр жение - частота, к входу которого подсоединен прецизионный резистор, включенный в цепь электрохимической чейки, и счетчик импульсов, подсоединенный к выходу преобразовател напр жение - частота, дополнительно содержит генератор эталонной частоты, запоминающее устройство, схему сравнени , входы которой соединены с генератором эталонной частоты, выходом преобразовател напр жение - частота, а выходы соединены с входами запоминающего устройства, электронный коммутатор , входы которого соединены с выходами запоминающего устройства, набор прецизионных резисторов, которые через выходы электронного коммутатора соедин ютс с входами преобразовател напр жение - частота параллельно прецизионному резистору, управл емый делитель частоты, включенный между выходами преобразовател напр жение частота и счетчиком импульсов, причем входы делител частоты подсоединены к выходам запоминающего .устройства . На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства. / Кулонометр содержит генератор 1 тока, подсоединенный к электрохимической чейке 2, в цепь которой включены прецизионные резисторы R - R,,, к KOTOpj tM подключен вход преобразовател 3 напр жение - частота, выход которого подключен к входу схемы k сравнени и входу управл емого делител 5 частоты. К второму входу схе-. мы t сравнени подсоединен генератор б эталонной частоты, а выход схемы k сравнени подсоединен к запоминающему устройству 7. Выход управл емого делител 5 частоты подсоединен к входу счетчика 8 импульсов. Выходы запоминающего устройства 7 подсоединены к управл ющему входу управл емого делител 5 частоты и к входу электронного коммутатора 9. В схеме 4 сравнени данна частота сравниваетс с частотой эталонного генератора 6. Команда от схемы 4 сравнени через запоминающее устройство 7, хран щее рч Редную команду, управл ет схемой электронного коммутатора 9. При выходе частоты преобразовател 3 за пределы допустимых нижней и верхней частот преобразовар и посредством электронного коммутатора 9 автоматически подключаютс цепи резисторов RI+-I, измен соответственноThis invention relates to electrochemistry, namely coulometry, and can be used in analytical techniques. A device for coulometric analysis is known, which contains an electrochemical cell, a current generator, a voltage-frequency converter, a pulse counter, and a precision CV resistor. The drawback of the device is. limited range, measurements of concentrations of substances and low measurement accuracy. The closest to the invention to the technical essence is a coulometric analysis device containing an electrochemical cell connected to a current generator, a voltage-frequency converter, to the input of which a precision resistor connected to the electrochemical cell is connected, and a pulse counter, A voltage 21 is connected to the output of the converter. A disadvantage of the known device is that the measuring range of the concentrations is limited to the upper limit by the frequency response. The voltage is the frequency and the amplitude of the input signal acceptable for the operational amplifiers used by the op amp, and the lower limit by the bias voltage UCM, temperature drift and noise by noise U. an operational amplifier that determines the error of the coulometer, the absolute value of which is determined by the formula,. k Hxm.n (where t is the integration time; Bxmin is the minimum value of the integrable current. These conditions determine the allowable limits of the integrated current and introduce most of the measurement error of the amount of electricity within the required limits of the integrated current. The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy in a wide range of concentration changes due to the expansion of the current integration range. The goal is achieved by the fact that a device containing an electrochemical cell connected to a current generator is converted into The voltage detector is a frequency to the input of which a precision resistor connected to the electrochemical cell circuit is connected, and a pulse counter connected to the output of the voltage-frequency converter, further comprises a reference frequency generator, a storage device, a comparison circuit whose inputs are connected to a reference generator frequency, the output of the voltage converter is the frequency, and the outputs are connected to the inputs of the storage device, the electronic switch whose inputs are connected to the outputs of the memory About the device, a set of precision resistors that are connected via the outputs of the electronic switch to the voltage-frequency converter inputs in parallel with the precision resistor, a controlled frequency divider connected between the outputs of the frequency converter and a pulse counter, the inputs of the frequency divider are connected to the memory outputs. devices. The drawing shows a block diagram of the proposed device. The coulometer contains a current generator 1 connected to an electrochemical cell 2, the circuit of which includes precision resistors R - R ,,. The input of the converter 3 is connected to KOTOpj tM. The voltage to frequency is connected to the input of the comparison circuit k and the input of the controlled divider. 5 frequencies. To the second input of the circuit. we t the comparison is connected to the generator b of the reference frequency, and the output of the comparison circuit k is connected to the memory 7. The output of the controlled frequency divider 5 is connected to the input of the counter 8 pulses. The outputs of the storage device 7 are connected to the control input of the controlled frequency divider 5 and to the input of the electronic switch 9. In the comparison circuit 4, the given frequency is compared to the frequency of the reference oscillator 6. Command from the comparison circuit 4 through the memory storage 7, rf controls the circuit of the electronic switch 9. When the frequency of the converter 3 goes beyond the permissible lower and upper frequencies, the converter and the electronic switch 9 automatically connect the circuits of resistors RI + -I, change accordingly
входное напр жение до необходимого выбранного режима преобразовател 3. С целью сохранени соответствующей частоты на входе сч18тчика 8 импульсОв при скачкообразном изменении входного напр жени , синхронно с коммутацией резисторов R. команда подаетс на управл емый делитель 5 частоты , который осуществл ет соответствующую коммутацию вход щих в нее делителей частоты. Поддержание входного напр жени преобразовател 3 s границах рабочего режима позвол ет, с одной стороны, повысить точность интегрировани в нижней границе интегрируекюго тока и, с другой стороны, расширить диапазон контролируемых токов.input voltage to the desired selected converter mode 3. In order to maintain the corresponding frequency at the input of the meter 8 of the pulse ov when the input voltage changes abruptly, synchronously with the switching of the resistors R. the command is fed to a controlled frequency divider 5, which her frequency dividers. Maintaining the input voltage of the converter 3 s operating mode limits allows, on the one hand, to increase the integration accuracy at the lower boundary of the integrated current and, on the other hand, to expand the range of monitored currents.
Таким образом, предлагаемое устройство дл кулонометрического анализа имеет расширенный диапазон интегрируемых токов и одновременно повышен- ную точность измерени благодар гюддержанию входного напр жени преобразовател в пределах выбранного рабочего режима вне зависимости отвеличины интегрируемого тока, в результате чего точность кулонометрического анализа во всем диапазоне интегрируемы 15 токов будет повышена.Thus, the proposed device for coulometric analysis has an expanded range of integrable currents and at the same time an increased measurement accuracy due to holding the input voltage of the converter within the selected operating mode, regardless of the size of the integrated current, resulting in an integrable 15 currents increased.