SU1432417A1 - High-frequency meter of electrochemical system impedance - Google Patents

High-frequency meter of electrochemical system impedance Download PDF

Info

Publication number
SU1432417A1
SU1432417A1 SU874207760A SU4207760A SU1432417A1 SU 1432417 A1 SU1432417 A1 SU 1432417A1 SU 874207760 A SU874207760 A SU 874207760A SU 4207760 A SU4207760 A SU 4207760A SU 1432417 A1 SU1432417 A1 SU 1432417A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
voltage
current
terminal
electrochemical system
input
Prior art date
Application number
SU874207760A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Станислав Поликарпович Новицкий
Анатолий Алексеевич Волошин
Original Assignee
Институт химии твердого тела и переработки минерального сырья СО АН СССР
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институт химии твердого тела и переработки минерального сырья СО АН СССР filed Critical Институт химии твердого тела и переработки минерального сырья СО АН СССР
Priority to SU874207760A priority Critical patent/SU1432417A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1432417A1 publication Critical patent/SU1432417A1/en

Links

Abstract

Изобретение относитс  к электроизмерительной технике и может быть использовано дл  изучени  свойств электрохимических систем. Цель изобретени  - повышение точности измерени  и расширение области рабочих частот обеспечиваетс  путем введени  первого формировател  сигнала промежуточной частоты и электронно-управл емого аттенюатора, повторител  напр жени , образцового пассивного двухполюсника, второго трансформатора тока, измерительного преобразовател  тока в напр жение. Измеритель состоит из генераторов 1 и 27, электронно-управл емого аттенюатора 2, кабел  3, электрохимической  чейки 4 с электродами 5, 6, трансформатора 7, потенциостата 9, измерительного преобразовател  12 то- ка в напр жение, формирователей сигнала промежуточной частоты 13, 19, блока 17 фазочувствительных детекто-, ров, измерительного преобразовател  20 в напр жение, трансформатора 21, образцового пассивного двухполюсника 22, повторител  23 напр жени . 1 ил. ( (ЛThe invention relates to electrical measuring equipment and can be used to study the properties of electrochemical systems. The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy and expand the operating frequency range by introducing a first intermediate frequency signal generator and an electronically controlled attenuator, voltage follower, exemplary passive two-pole, second current transformer, current-to-voltage measuring transducer. The meter consists of generators 1 and 27, an electronically controlled attenuator 2, cable 3, an electrochemical cell 4 with electrodes 5, 6, a transformer 7, a potentiostat 9, a measuring transducer 12 current to voltage, and an intermediate frequency driver 13, 19 , a block 17 of phase-sensitive detectors, a measuring transducer 20 into voltage, a transformer 21, an exemplary passive two-terminal 22, a repeater 23 voltage. 1 il. ((L

Description

4four

СдЭSde

toto

4four

Изобретение относитс  к электронэ мерительчой технике и может использовано дл  изучени  свойств электрохими-ческих систем.The invention relates to an electronic measuring technique and can be used to study the properties of electrochemical systems.

Цель изобретени  - повышение точности измерени  и расшчрение области рабочих частот.The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy and the widening of the working frequency range.

На чертеже приведена функциональна  электрическа  схема измерител .The drawing shows the functional electrical circuit of the meter.

Измеритель содержит последовательно соединенные генератор 1 гармонических колебаний и электронно-управл емый аттенюатор 2, к выходу которого через соединительньй кабель 3 подключаетс  электрохимическа   чейка 4 вспомогательным 5 и рабочим 6 электродами, причем рабочий электрод пропуп;ен через тороидальный сердечник трансформатора 7 тока.The meter contains a series-connected harmonic oscillator 1 and an electronically controlled attenuator 2, to the output of which an electrochemical cell 4 is connected to an auxiliary 5 and 6 working electrodes through a connecting cable 3, and the working electrode is passed through the toroidal core of the current transformer 7.

К участку  чейки между пол ризующим электродом 8 и общим проводом подключен выход потенциостата 9, по- тенциальньй вход которого соединен с электродом 10 сравнени . Пориста  диафрагма 11 преп тствует прохожде- , нию продуктов реакции, образующихс  на пол ризукидем электроде 8 при протекании посто нной составл кщей тока в основной объем  чейки. Вторична  обмотка трансформатора 7 тока через измерительный преобразователь 12 тока в напр жение, первый формирователь 13 сигнала промежуточной частоты, состо щий из последовательно соединенных смесител  14, фильтра 15 нижних частот и усилител  16 промежуточной частоты, подключена к опорному входу блока 17 фазочувстви тельных детекторов и входу цепи 18 автоматического регулировани , соединенной выходом с управл  ощим входом аттенюатора 2. Сигнальньш вход блока 17 через вторые формирователь 19 сигнала промежуточной частоты,, измерительный преобразователь 20 то в напр жение и трансформатор 21 тока , а также образцовый пассивный двухполюсник 22 и повторитель 23 нар жени  подключен к вспомогательном электроду.To the section of the cell between the polarizing electrode 8 and the common wire is connected the output of a potentiostat 9, the potential input of which is connected to the reference electrode 10. The porous diaphragm 11 prevents the passage of reaction products formed on the polarization electrode 8 when a constant component current flows in the main cell volume. The secondary winding of the current transformer 7 through the current-to-voltage measuring converter 12, the first intermediate frequency signal generator 13, consisting of a series-connected mixer 14, a low-pass filter 15 and an intermediate frequency amplifier 16, is connected to the reference input of the 17-phase detector unit and the input an automatic control circuit 18 connected by an output with control of the attenuator 2 input. The signal input of block 17 via the second intermediate frequency driver 19, a measuring signal eobrazovatel 20 in the voltage and current transformer 21, and an exemplary passive two-terminal network 22 and the voltage follower 23 is connected to the bunks auxiliary electrode.

Формирователь 19 содержит смеситель 24, фильтр 25 нижних частот и усилитель 26 промежуточной частоты.Shaper 19 contains a mixer 24, a low pass filter 25 and an intermediate frequency amplifier 26.

Гетеродинные входы смесителей 14 и 24 формирователей 13 и 19 соединены с выходом второго генератора 27 гармонических колебаний.Heterodyne inputs of the mixers 14 and 24 of the formers 13 and 19 are connected to the output of the second harmonic oscillator 27.

Изиерител1 работает следующим образом.Izieritel1 works as follows.

генератора 1 через аттенюатор 2 и кабель 3 прикладываетс  к участку  чейки 4 мело .у электродами 5 и 6„ Ток Тр, протекающий через электрод 6j воспринимаетс  вторичной обмоткой трансформатора 7 и преобразуетс  преобразователем 12 в напр жение , которое поступает на сигналь- ньй вход смесител  14. На гетеродинный вход смесител  14 поступает напр жение генератора 27. Рабоча  частота генератора 27 f сдвинута по отношению к частоте генератора 1 f на величину f р const, при этом f|,p ; , Напр жение промежуточной частоты выдел етс  фильтром 15, усиливаетс  усилителем 16 и поступает на опорный вход блока 17 и вход це-- пи 18. Эта цепь производит сравнение модул  выходного напр жени  формировател  13, равного с ее опорным напр жением Е g и при наличии их неравенства формирует усиленный разностный сигнал, который, воздейству  на аттенюатор 2, устанавливает на его выходе такое напр жение, что, пренебрега  погрешностью статизма петли автоматического регулировани  дл  измерительной цепи, справедливо соотношение generator 1 through attenuator 2 and cable 3 is applied to cell area 4 of the chalk by electrodes 5 and 6, the Current Tp flowing through electrode 6j is sensed by the secondary winding of transformer 7 and converted by converter 12 into a voltage that goes to the signal input of the mixer 14 The heterodyne input of the mixer 14 receives the voltage of the generator 27. The operating frequency of the generator 27 f is shifted relative to the frequency of the generator 1 f by the value of f p const, while f |, p; The intermediate frequency voltage is extracted by the filter 15, amplified by the amplifier 16 and fed to the reference input of the block 17 and the input of the circuit 18. This circuit compares the output voltage of the shaper 13, equal to its reference voltage E g and their inequalities are formed by an amplified difference signal, which, acting on attenuator 2, sets such a voltage at its output that, neglecting the statistical error of the automatic control loop for the measuring circuit, the relation

иand

(3(3

РМЙ  Rmy

(1)(one)

где и,, ipK,K,,K,K,jK, ipK, where and ,, ipK, K ,, K, K, k, jK, ipK,

4040

..

(2)(2)

где K,j. , KT,where k, j. KT

К , , К , К ц - коэффициенты передачи соответствующих узлов измерител  -t - вносимьй паразитный фазовый сдвиг канала формировани  напр жени  и 13 .K,, K, K c are the transfer coefficients of the corresponding nodes of the meter -t — the introduced parasitic phase shift of the voltage shaping channel and 13.

Из (2) следует, что при |К,| const, llpi Е ||j IK, I - посто нна  величина.From (2) it follows that for | K, | const, llpi Е || j IK, I is a constant value.

Ток IP, протека  через участок  чейки мелуту вспомогательным 5 и рабочим 6 электродами с импедансом L создает на нем падение напр жени The current IP, the flow through the cell area of melut auxiliary 5 and working 6 electrodes with an impedance L creates a voltage drop across it

и and

I I

р и p and

(3)(3)

Напр жекле U, через повторитель 23, двухполюсник 22, трансформатор 21, преобразователь 20 и формирователь 19 поступает на сигнальны вход блока 17. При этом напр жениеThe voltage U, through the repeater 23, the two-port 22, the transformer 21, the converter 20 and the driver 19 is fed to the signal input of the block 17. The voltage

и 13 й„ |K„le J ,(4)and 13 th „| K„ le J, (4)

де K|j-k, - коэффициенты передачи соответствующих узлов измерител }de K | j-k, - transfer coefficients of the corresponding meter nodes}

If - вносимый паразитный фазовый сдвиг канала фор- мировани  напр жени If is the introduced parasitic phase shift of the channel of formation of voltage.

и 9Преобразовав вьфажение (4) с учеом (2) и (3), имеютand 9Converting the inflation (4) with the teaching (2) and (3), have

-j.-j.

2020

Uig Ul3 1 - LHleUig Ul3 1 - LHle

(5)(five)

Q 25 30 Q 25 30

где cr arctg(X/R),where cr arctg (X / R),

X и R - мнима  и действительна X and R - imaginary and valid

составл ющие импеданса L ц. Так как напр жение U -|з пос;гупает на опорные входы блока 17, т.е. направление вектора Utj ПРИНЯТО за начало отсчета фазовых углов сигналов измерител , то выходные сигналы этого блока соответственно равныimpedance components L c. Since the voltage U - | w sat; is fed to the reference inputs of the block 17, i.e. the direction of the vector Utj is ACCEPTED for the origin of the phase angles of the meter signals, then the output signals of this block are respectively

UR |K||LJcos( IfJ, и у |kl|LHlsin(i -I- 1/),UR | K || LJcos (IfJ, and y | kl | LHlsin (i -I- 1 /),

4040

де К }(, iKle - коэффициент преобразовани , К коэффициент пе редачи блока 17 при подаче на его входы синфазных сигналов .de K} (, iKle is the conversion factor, K is the transfer coefficient of block 17 when the common-mode signals are fed to its inputs.

При выполнении равенства Lf + (f. - ( О вьфажени  (6) преобразуютс  . видуWhen the equality Lf + is fulfilled (f. - (About hyphenation (6) are transformed.

Q 25 30 Q 25 30

(6)(6)

3535

Ug |К(|Ьн(со8 4- 1KIR , и |К||Ък(81п ц|„ - IKIXUg | K (| bn (co8 4-1KIR, and | K || Kk (81pc | n - IKIX

Из выражений (7) следует, что при Ц) О, т.е. при выполнении соотно- щени  К |К1 const, выходные сигналы блока 17 пр мо пропорциональныFrom expressions (7), it follows that with C) O when the ratio K | K1 const is fulfilled, the output signals of block 17 are directly proportional to

--

2020

4040

.  .

искомым составл ю цим R и X импеданса L , между вспомогательным 5 и рабочим 6 электродами электрохнмичес- с кой  чейки.the required component is the R and X impedance L, between the auxiliary 5 and the working 6 electrodes of the electrochemical cell.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Высокочастотный измеритель импе- Q данса электрохимических систем, содержащий первый генератор гармонических колебаний и блок автоматического регулировани , соединенные соответственно с сигнальным и управл ющим входами электронно-управл емого аттенюатора, выход которого соединен с первой клеммой дл  подключени  электрохимической системы, первый измерительный преобразователь тока в напр жение, соединенный через первый трансформатор тока с второй клеммой дл  подключени  электрохимической системы, потенциостат, выход которого соединен с третьей 25 клеммой дл  подключени  электрохимической системы, вход - с четвертой клеммой, и блок фазочувствительных детекторов, опорный вход которого соединен с входом блока автоматичес- 30 кого регулировани , отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности измерени  и.расширени  области рабочих частот, в него введены вторые генератор гармонических колебаний, трансформатор тока и измерительный преобразователь тока в напр жение, образцовый пассивный двухполйсник и два преобразовател  частоты, при этом выходы преобразователей частоты соединены с вхо- дами блока фазочувствительных детекторов , сигнальные входы - с выходамиA high-frequency impedance meter for electrochemical systems, containing a first harmonic oscillator and an automatic control unit, connected respectively to the signal and control inputs of an electronically controlled attenuator, the output of which is connected to the first terminal for connecting an electrochemical system, the first measuring current converter in eg connected via a first current transformer to a second terminal for connecting an electrochemical system, a potentiostat whose output connected to the third terminal 25 for connecting the electrochemical system, the input to the fourth terminal, and a phase-sensitive detector unit, the reference input of which is connected to the input of the automatic control unit 30, in order to increase the measurement accuracy and increase the working frequency range , a second harmonic oscillator, a current transformer and a current-to-voltage measuring converter, an exemplary passive bipolar array and two frequency converters, with the transducer outputs introduced into it. the leu frequencies are connected to the inputs of the phase-sensitive detector unit, the signal inputs to the outputs измерительных преобразователей тока в напр жение, а гетеродинные входы соединены с выходом второго генерато- ; ра гармонических колебаний, входcurrent transducers into voltage, and heterodyne inputs connected to the output of the second generator; ra harmonic input второго измерительного преобразовате- л  тока в напр жение через второйthe second measuring transducer current to voltage through the second трансформатор тока, образцовый пас- 50 сивный двухполюсник и повторитель напр жени , которые соединены последовательно , подключены к п той клемме дл  подключени  электрохимической системы.a current transformer, an exemplary passive two-pole, and a voltage follower, which are connected in series, are connected to the fifth terminal for connecting an electrochemical system. 3535
SU874207760A 1987-03-09 1987-03-09 High-frequency meter of electrochemical system impedance SU1432417A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874207760A SU1432417A1 (en) 1987-03-09 1987-03-09 High-frequency meter of electrochemical system impedance

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874207760A SU1432417A1 (en) 1987-03-09 1987-03-09 High-frequency meter of electrochemical system impedance

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1432417A1 true SU1432417A1 (en) 1988-10-23

Family

ID=21289930

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU874207760A SU1432417A1 (en) 1987-03-09 1987-03-09 High-frequency meter of electrochemical system impedance

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1432417A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1994015222A1 (en) * 1992-12-24 1994-07-07 Elcorp Pty. Ltd. Method and apparatus for determining the charge condition of an electrochemical cell

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР V 864465, кл. С 01 R 27/00, 1979. Авторское свидетельство СССР № 1101756, кл. G 01 R 27/02, 1984. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1994015222A1 (en) * 1992-12-24 1994-07-07 Elcorp Pty. Ltd. Method and apparatus for determining the charge condition of an electrochemical cell
GB2290387A (en) * 1992-12-24 1995-12-20 Elcorp Pty Ltd Method and apparatus for determining the charge condition of an electrochemical cell
GB2290387B (en) * 1992-12-24 1997-07-09 Elcorp Pty Ltd Method and apparatus for determining the charge condition of an electrochemical cell

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH03818B2 (en)
US4841228A (en) Apparatus for indicating the resistive characteristic of a capacitor
SU1432417A1 (en) High-frequency meter of electrochemical system impedance
US4879521A (en) Differential amplifier
JP2698615B2 (en) Circuit element measuring device
US3423675A (en) Measuring system for two and four terminal networks
US4013949A (en) Return loss test set
SU1368812A2 (en) Electrochemical system impedance meter
US3385107A (en) Apparatus for converting the ratio of two alternating electric signals into a directcurrent
SU1534411A2 (en) Apparatus for measuring amplitude-frequency characteristics
SU1723534A1 (en) High-frequency meter of impedance of electrochemical systems
SU932424A1 (en) Impedance meter
SU1004913A1 (en) Automatic meter of complex parameters
JPH0216289Y2 (en)
SU1101756A1 (en) Electrochemical system impedance meter
SU781711A1 (en) Automatic four-detector meter of complex parameters
RU1774276C (en) Ac voltage or current signal measuring transducer
Beatty A Microwave Impedance Meter Capable of High Accuracy (Correspondence)
SU1029063A1 (en) Conductometric analysis measuring system
SU978055A1 (en) Current to voltage converter
SU1257588A1 (en) Device for calibration checking of group lag time
SU1539670A2 (en) Transducer of d.c. and a.c.
SU1370599A1 (en) Device for measuring phase difference
Landeen Analyzer for complex electric waves
SU834589A1 (en) Signal shaper with predetermined non-linear distortion coefficient values