SU1408347A1 - Device for inspecting electrochemical instruments - Google Patents
Device for inspecting electrochemical instruments Download PDFInfo
- Publication number
- SU1408347A1 SU1408347A1 SU864157077A SU4157077A SU1408347A1 SU 1408347 A1 SU1408347 A1 SU 1408347A1 SU 864157077 A SU864157077 A SU 864157077A SU 4157077 A SU4157077 A SU 4157077A SU 1408347 A1 SU1408347 A1 SU 1408347A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- resistor
- voltage
- integrator
- capacitor
- current
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к измерительным приборам, предназначенным дл контрол злектрохимических приборов: пол рографов и хронопотенциометров с использованием имитаторов электрохимической чейки. Цель - повышение точности моделировани вольтамперо- метрических измерений и расширение области применени . Дл зтогр в устройство , содержащее двухполюсник, выполненный в виде параллельно соединенных резистора и конденсатора, и две цепи, состо щие из последовательно соединенных источника тока, диода и резистора, дополнительно ввод т делитель, стабилизатор напр жени , элемент ИЛИ, интегратор и дополнительную цепь из последовательно соединенных источника тока, диода, резистора, стабилизатора тока и параллельно соединенных выключател , резистора и конденсатора. Устройство позвол ет моделировать электро- химические процессы, включа инвер- , сионную вольтамперометрию и хроно- потенциометрию. 1 ил. с S (Л ф о 00 оэ 42ь мThe invention relates to measuring instruments for monitoring electrochemical instruments: polarographs and chronopotentiometers using electrochemical cell simulators. The goal is to improve the accuracy of modeling voltammetric measurements and expand the scope of application. For a device, a device containing a two-port device, made in the form of a parallel-connected resistor and a capacitor, and two circuits consisting of a series-connected current source, a diode and a resistor, additionally introduce a divider, voltage stabilizer, an OR element, an integrator, and an additional circuit of series-connected current source, diode, resistor, current regulator, and a parallel-connected switch, resistor, and capacitor. The device allows the simulation of electrochemical processes, including inversion and voltammetry and chrono-potentiometry. 1 il. with S (L f about 00 oe 42m
Description
I1140I1140
Изобретение относитс к измери тельной технике и предназначено дл контрол работоспособности электро- лимических приборов (пол рографов, инверсионных вольтамперометрических iнaлизaтopoв, инверсионных хронопо- генциометров и т.п.) в процессе их создани и эксплуатации и может быть 1рименено в радиоэлектронной промыш- ленности при разработке, производст- зе электрохимических приборов, в других отрасл х промышленности при настройке , эксплуатации электрохимических приборов. The invention relates to a measurement technique and is intended to monitor the operability of electrical devices (polographers, inversion voltammetric analyzers, inversion chronopogenometers, etc.) during their creation and operation and can be applied in the electronic industry during the development , production of electrochemical devices, in other areas of the industry when setting up, operating electrochemical devices.
Цель изобретени - повьшение точ- iocTH моделировани вольтамперометрических измерений и расширение области применени за счет возможности моделировани инверсионных вольтам- перометрических и хронопотенциометри- ческих процессов анализа.The purpose of the invention is to increase the accuracy of simulation of voltammetric measurements and expand the scope of application due to the possibility of modeling inversion voltammetric and chronopotentiometric analysis processes.
На чертеже изображена функциональна схема предлагаемого устройства.The drawing shows a functional diagram of the proposed device.
Устройство содержит входные клем- мы, соответствующие вспомогательному 1 и индикаторному 2 электродам, и электроду 3 сравнени , конденсаторы 4 и 5, резисторы 6-12, полупроводниковые диоды 13-17, источники 18-20 пи- тани , выключатель 21, стабилизатор 22 тока, элемент ИЛИ 23, стабилизатор 24 напр жени , делитель 25, интегра- {тор 26, в котором конденсатор 27 оп- 1редел ет посто нную времени интегри- The device contains input terminals corresponding to auxiliary 1 and indicator 2 electrodes, and reference electrode 3, capacitors 4 and 5, resistors 6-12, semiconductor diodes 13-17, power sources 18-20, switch 21, current regulator 22 , element OR 23, voltage regulator 24, divisor 25, integrator {26, in which the capacitor 27 determines the time constant
|ровани . Между индикаторным 2 и вспо- |могательным 1 электродами включены Iдвухполюсник в виде параллельно сое- |диненных резистора 6 и конденсатора 4 и три электрические цепи: перва цепь состоит из последовательно соединенных источника 18 тока, диода 13, резистора 7, втора - из источника 19 тока, диода 14, резистора 18, треть - из источника 20 тока, диода 15 резистора 10, стабилизатора 22 тока и параллельно соединенных выключател 21, резистора 9 и конденсатора 5. Вход интегратора 26 соединен через , делитель 25 с резистором 10, который включен между стабилизатором 22 и диодом 15, при этом параллельно конденсатору 27, определ ющему посто нную времени интегратора 26, включены резистор 12 и два последовательно соединенных диода 16 и 17, а выход интегратора через стабилизатор 24 напр жени св зан с первым входом элемента ИЛИ 23, второй вход которо| rovani. Between the indicator 2 and ancillary 1 electrodes, the two-pole is connected in the form of a parallel-connected resistor 6 and a capacitor 4 and three electrical circuits: the first circuit consists of a series 18 current source 18, a diode 13, a resistor 7, and the second from source 19 current, diode 14, resistor 18, one third - from current source 20, diode 15 resistor 10, current stabilizer 22 and parallel connected switch 21, resistor 9 and capacitor 5. The input of integrator 26 is connected through, divider 25 to resistor 10, which is connected between stabilizer 22 and a diode 15, while parallel to the capacitor 27 determining the time constant of the integrator 26, a resistor 12 and two diodes 16 and 17 connected in series are connected, and the integrator output is connected to the first input of the element OR 23 through the voltage regulator 24, the second input which
IQ 15Iq 15
00
5 30 ,с5 30, s
го соединен с входной клеммой Вспомогательный электрод, а выход через резистор 11 соединен с входной клем5go is connected to the input terminal of the auxiliary electrode, and the output through a resistor 11 is connected to the input terminal 5
о about
00
5five
мой - Электрод сравнени , причем ин-; формационный вход стабилизатора 24 напр жени соединен с источником 20 тока.my - Comparison electrode, and in-; The formation input of voltage regulator 24 is connected to a current source 20.
Устройство работает следующим образом .The device works as follows.
Конденсатор 4 моделирует зар д двойного электрического сло , резистор 6 - фарадеевскую составл ющую остаточного тока, резистор 11 - внутреннее сопротивление электрода сравнени . При замкнутых контактах выключател 21 моделируетс чейка со стационарными услови ми диффузии (раствор интенсивно перемешиваетс , режим, используемый в инверсионных электрохимических методах анализа в стадии осаждени ).The capacitor 4 simulates the charge of the electric double layer, the resistor 6 the Faraday component of the residual current, the resistor 11 the internal resistance of the reference electrode. With closed contacts of switch 21, a cell with stationary diffusion conditions is simulated (the solution is mixed vigorously, the mode used in the inversion electrochemical analysis methods in the deposition stage).
Возникновение предельного тока моделирует стабилизатор 22 тока. Величина концентрации анализируемых ионов задаетс силой тока стабилизатора 22. Потенциал полуволны определ етс напр жением источника 20 тока. Резистор 7 определ ет наклон ветви вольтампе- рограммы. Таким образом, при увеличении катоДно-го потенциала на индикаторном электроде по вл етс фоновый ток (определ емый резистором 6 и конденсатором 4), затем по достижении потенциала источника 20 тока диод 15 открываетс , возникает ток, который определ етс стабилизатором 22 тока.The occurrence of a current limit is simulated by a current stabilizer 22. The concentration of the analyzed ions is determined by the current strength of the stabilizer 22. The half-wave potential is determined by the voltage of the current source 20. Resistor 7 determines the slope of the branch of the voltammogram. Thus, as the potential of the indicator electrode increases, a background current appears (determined by resistor 6 and capacitor 4), then when the potential of current source 20 reaches, the diode 15 opens, and a current appears, which is determined by current stabilizer 22.
При увеличении катодного потенциала до величины источника 18 тока открываетс диод 13, и через резистор 7 возникает ток, который моделирует разр д фонового электролита и выделение водорода на индикаторном электроде . Вьщеление кислорода в анодной области потенциалов моделирует электрическа цепь из источника 19 тока, диода 14 и резистора 8, Потенциал выделени кислорода определ етс источником тока. Величина резистора 8 определ ет наклон вольтамперограммы.As the cathode potential increases to the value of current source 18, diode 13 is opened, and a current arises through resistor 7 that simulates the discharge of the background electrolyte and the evolution of hydrogen at the indicator electrode. The oxygen distribution in the anode potential region models the electrical circuit from current source 19, diode 14 and resistor 8. The oxygen release potential is determined by the current source. The value of resistor 8 determines the slope of the voltamogram.
Если контакты выключател 21 разомкнуты , моделируетс чейка с не- стационарньми услови ми диффузии (раствор не перемешиваетс , режим, используемый в пол рографии), В этом случае в диффузионной области концентраци анализируемых ионов уменьшаетс в .результате их разр да на индикаторном электроде, соответственноIf the contacts of the switch 21 are open, a cell with non-steady diffusion conditions is simulated (the solution is not mixed, the mode used in the polarography). In this case, the concentration of the analyzed ions in the diffusion region decreases as a result of their discharge on the indicator electrode.
уменьшаетс ток разр да анализируемых ионов. Этот процесс моделируетс зар дом конденсатора 5. В первьй момент времени конденсатор 5 разр жен, и ток, протекающий через него, максимальный (определ етс стабилизатором 22), затем по мере разр да конденсатора ток через него снижаетс до нул (моделируетс полный разр д анализируемых , ионов в диффузионной области ) . Резистор 9 определ ет миграционный ток через чейку.the discharge current of the ions being analyzed is reduced. This process is simulated by charging capacitor 5. At first, the capacitor 5 is discharged, and the current flowing through it is maximum (determined by stabilizer 22), then as the capacitor discharges, the current through it decreases to zero (the total discharge of the analyzed ions in the diffusion region). Resistor 9 determines the migration current through the cell.
Выделение анализируемого вещества на индикаторном электроде при превы тении равновесного потенциала на 0,1 0,2 В моделируетс резистором 10. Т.е. дл выхода стабилизатора тока на заданный режим необходимо превысить не только напр жение источника 20 тока (и пр мое падение напр жени на диоде 15), но и падение напр жени на резисторе 10. В стадии катодного электроосаждени напр жение с резистора 10 поступает через делитель 25 на интегратор 26. На выходе последнего пропоционально времени осаждени формируетс линейно возрастающее напр жение. Сигнал с выходаThe release of the analyte at the indicator electrode when the equilibrium potential is exceeded by 0.1 ± 0.2 V is modeled by a resistor 10. That is, For the current stabilizer to reach the specified mode, it is necessary to exceed not only the voltage of the current source 20 (and the direct voltage drop across the diode 15), but also the voltage drop across the resistor 10. In the cathodic electrodeposition stage, the voltage from the resistor 10 is supplied through a divider 25 an integrator 26. At the output of the latter, a linearly increasing voltage is formed. Output signal
При использовании устройства дл контрол инверсионных пол рографов (дифференциально-импульсных или с линейной разверткой потенциалов) вс стадии за исключением анодног о элек рорастворени проход т идентично методу инверсионной хронопотенциомет рии. В стадии электрорастворени пр подходе потенциала развертки к ЕуWhen using a device for controlling inversion polarographs (differential-pulse or linear potential sweep), all stages except for anodic electrolytic dissolution are identical to the method of inversion chronopotentiometry. In the stage of electrodissolution, the approach of the sweep potential to Ey
интегратора 26 поступает на вход ста- зо возникает пик анодного растворени .integrator 26 arrives at the entrance of the stazo; a peak of anodic dissolution occurs.
билизатора 24 напр жени , который ограничивает на пр жение до величины tg. Поскольку входное напр жение на электродах 1 и 2 выше, чем напр жение с выхода стабилизатора 24, на электрод 3 через элемент ИЛИ 23 поступает входное напр жение. В стадии успокоени раствора обычно ток через чейку не пропускают, поэтому конденсатор 4 быстро разр жаетс через резистор 6, и напр жение на клемме 3 определ етс выходным напр жением стабилизатора 24.voltage bilizator 24, which limits stresses to tg. Since the input voltage on the electrodes 1 and 2 is higher than the voltage from the output of the stabilizer 24, the input voltage is applied to the electrode 3 through the element OR 23. In the settling down stage, the current is usually not passed through the cell, so capacitor 4 is quickly discharged through resistor 6, and the voltage at terminal 3 is determined by the output voltage of stabilizer 24.
Растворение анализируемого вещества под действием растворенного кислорода моделируетс током разр да кон - денсатора 27 через резистор 12. Величина тока на последнем определ ет утечку конденсатора 27 или в реальной чейке степень удалени растворенного кислорода из электродной чейки.The dissolution of the analyte by the action of dissolved oxygen is modeled by the discharge current of the capacitor 27 through the resistor 12. The magnitude of the current on the latter determines the leakage of the capacitor 27 or, in a real cell, the degree of removal of dissolved oxygen from the electrode cell.
В стадии электрорастворени пол рность входного тока измен етс . При этом блокируетс стабилизатор тока, а вход интегратора через заблокиро- ванньй стабилизатор тока и выключатель 21 подключаетс к входной клемме 1 - на вход интегратора поступа35In the electrodissuing stage, the polarity of the input current changes. In this case, the current stabilizer is blocked, and the integrator input is connected to the input of the integrator via a blocked current stabilizer and switch 21 connected to the input terminal 1.
4040
Причем высота пика определ етс как скоростью развертки потенциала,, так напр жением на выходе интегратора. Площадь под пиком определ етс толь ко напр жением на выходе интеграторMoreover, the peak height is determined by the potential sweep rate, as well as by the voltage at the integrator output. The area under the peak is determined only by the voltage at the output of the integrator
Результаты испытани устройства показали его универсальность, эффек тивность и работоспособность. Дл осздцествлени предлагаемого изобрет ни не требуютс капитальные затрат и специальное оборудование.The results of testing the device showed its versatility, efficiency, and performance. Capitalization and special equipment are not required for the realization of the present invention.
Устройство точнее моделирует эле рохимическую чейку и может моделир вать электрохимическую чейку, рабо тающую в следующих режимах: инверси ной хронопотенциометрии, инверсионной вольтамперометрии, инверсионной дифференциально-импульсной вольтамп рометрии, разр да ионов фонового eg электролита и выделени водорода на индикаторном электроде, возникновен остаточного тока (фарадеевской составл ющей ) , разр да анализируемых ионов в услови х стационарной диффузии .Apparatus precisely simulates elements ical cell, and may be modeled Vat electrochemical cell Started melting in the following modes: inversion hydrochloric chronopotentiometry, voltammetry, stripping differential pulse voltamp rometrii, discharge ions background eg electrolyte and hydrogen evolution at the display electrode vozniknoven residual current ( Faraday component), discharge of the analyzed ions under conditions of stationary diffusion.
4545
5555
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864157077A SU1408347A1 (en) | 1986-12-08 | 1986-12-08 | Device for inspecting electrochemical instruments |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864157077A SU1408347A1 (en) | 1986-12-08 | 1986-12-08 | Device for inspecting electrochemical instruments |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1408347A1 true SU1408347A1 (en) | 1988-07-07 |
Family
ID=21271261
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU864157077A SU1408347A1 (en) | 1986-12-08 | 1986-12-08 | Device for inspecting electrochemical instruments |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1408347A1 (en) |
-
1986
- 1986-12-08 SU SU864157077A patent/SU1408347A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское .свидетельство СССР № 497864, кл. G 01 N 27/48, 1973. Авторское свидетельство СССР № 697903, кл. G 01 N 27/48, 1976. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6556019B2 (en) | Electronic battery tester | |
DE69927058D1 (en) | APPARATUS AND METHOD FOR DETECTING CHARACTERIZING PARAMETERS OF LOAD STORES | |
CN111426971A (en) | Method and device for measuring battery internal resistance component | |
KR20120052334A (en) | Method for characterising an electric battery | |
CN109828218A (en) | The acquisition methods of battery dynamic electrochemical impedance spectroscopy | |
Wildfeuer et al. | Experimental characterization of Li-ion battery resistance at the cell, module and pack level | |
EP0107491A3 (en) | Electrochemical method of testing for surface-characteristics, and testing apparatus for use in the method | |
CN106405424B (en) | Method and device for metering residual electric quantity of lithium ion battery | |
White et al. | Evolution of internal resistance during formation of flooded lead-acid batteries | |
US4687996A (en) | Method and apparatus for measuring remaining charge of galvanic cell | |
SU1408347A1 (en) | Device for inspecting electrochemical instruments | |
EP0597475B1 (en) | Method of monitoring major constituents in plating baths containing codepositing constituents | |
Vasta et al. | Design of a battery testing system with software/hardware interface | |
CN109828217A (en) | The test device of battery dynamic electrochemical impedance spectroscopy | |
Kwiecien | Electrochemical impedance spectroscopy on lead-acid cells during aging | |
JP2001242204A (en) | Direct current resistance measuring method of capacitor and its device | |
US4360779A (en) | Measuring device for electrical cells | |
Kiel et al. | Validation of single frequency Z measurement for standby battery state of health determination | |
CN107831389B (en) | 0V charging function test method and circuit | |
DE60007528T2 (en) | Battery operated device with charge status indicator | |
Kondratiev et al. | Application of embedded electrochemical impedance spectroscopy for on-board battery diagnostics | |
SU1132146A1 (en) | Method of determination of electroconducting object surface area | |
Kacetl et al. | A simplified model for the battery ageing potential under highly rippled load for battery management and active degradation control | |
Okazaki et al. | Second‐Order Harmonic in the Current Response to Sinusoidal Perturbation Voltage for Lead‐Acid Battery: An Application to a State‐of‐Charge Indicator | |
SU1718305A1 (en) | Method of measurement of residual capacitance of chemical current supply |