SU1585399A1 - Apparatus for automatic control of mean current density in electroplating bath - Google Patents

Apparatus for automatic control of mean current density in electroplating bath Download PDF

Info

Publication number
SU1585399A1
SU1585399A1 SU884625175A SU4625175A SU1585399A1 SU 1585399 A1 SU1585399 A1 SU 1585399A1 SU 884625175 A SU884625175 A SU 884625175A SU 4625175 A SU4625175 A SU 4625175A SU 1585399 A1 SU1585399 A1 SU 1585399A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
current density
amplifier
sensors
cathode
output
Prior art date
Application number
SU884625175A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Винцентас-Ромуальдас Пяланис
Original Assignee
Предприятие П/Я М-5288
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 Предприятие П/Я М-5288 filed Critical Предприятие П/Я М-5288
Priority to SU884625175A priority Critical patent/SU1585399A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1585399A1 publication Critical patent/SU1585399A1/en

Links

Landscapes

  • Electroplating Methods And Accessories (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к гальванотехнике и может быть применено в гальванических ваннах дл  контрол  и автоматического регулировани  средней плотности тока. Цель изобретени  - повышение точности регулировани  средней плотности тока при обработке деталей сложной формы. Устройство содержит две группы датчиков 1, 2 и 3, 4 средней плотности тока, причем одна группа расположена эквипотенциально у катода, друга  - у анода, три дифференциальных усилител  5, 6, 7, входы первого из которых подключены к одной группе датчиков 1, 2, входы второго усилител  - к другой группе, первый вход третьего усилител  7 подключен к выходу первого усилител  5, а второй - к выходу второго усилител  6, регулируемый источник тока 12, блок управлени  11 источником тока, задатчик 10 плотности тока и блок сравнени  9, один вход которого соединен с выходом третьего усилител  7, другой вход - с задатчиком 10 плотности тока, а выход - с входом блока управлени  11 источником тока. Устройство может работать в ваннах, питаемых током отсеченной синусоиды или посто нным слаженным током. В процессе электролиза учитывают изменение пол ризационного потенциала. 1 ил.The invention relates to electroplating and can be applied in electroplating baths to control and automatically control the average current density. The purpose of the invention is to improve the accuracy of controlling the average current density when processing parts of complex shape. The device contains two groups of sensors 1, 2 and 3, 4 of average current density, with one group located equipotentially at the cathode, another at the anode, three differential amplifiers 5, 6, 7, the inputs of the first of which are connected to one group of sensors 1, 2 , the inputs of the second amplifier are to another group, the first input of the third amplifier 7 is connected to the output of the first amplifier 5, and the second to the output of the second amplifier 6, an adjustable current source 12, a control unit 11 a current source, a setpoint 10 current density and a comparison unit 9, one input is connected to the output th third amplifier 7, the other input - with the current density setter 10, and the output - to the input of the control unit 11 a power source. The device can operate in baths powered by a cut-off sinusoid current or a constant coherent current. In the process of electrolysis, a change in the polarization potential is taken into account. 1 il.

Description

Изобретение относится к гальванотехнике и может быть использовано в автоматизированных гальванических линиях в процессе нанесения покрытия.The invention relates to electroplating and can be used in automated galvanic lines in the process of coating.

Цель изобретения - повышение точ- 5 ности регулирования средней плотности тока при обработке деталей сложной формы путем учета изменения поляризационного потенциала в процессу электроли- эд 3<1·The purpose of the invention - an increase accuracy 5 NOSTA regulating the average current density in the processing of complex shape by taking into account changes in polarization potential electrolysis process ed 3 <1 ·

На чертеже приведена структурная схема устройства для' автоматического регулирования плотности тока в гальванической ванне. 15The drawing shows a structural diagram of a device for automatic control of current density in a plating bath. fifteen

Устройство содержит датчики 1, 2 и 3, 4 плотности тока (титановые, титановые, покрытые платино^, или графитовые), установленные, эквидистантно (эквипотенциально) - соответственно у jq заземленного катода К и анода А, дифференциальные усилители 5-7, индикатор 8 средней плотности тока, блок 9 сравнения, программный .задатчик 10 плотности тока, включающий таймер, перекг/25 лючатель плотности тока и управляемый коммутатор (не показано), блок 11 управления и источник 12 тока.The device contains current density sensors 1, 2 and 3, 4 (titanium, titanium, platinum coated ^, or graphite) installed, equidistant (equipotentially) - respectively, for jq of the grounded cathode K and anode A, differential amplifiers 5-7, indicator 8 average current density, comparison unit 9, software. current density sensor 10, including a timer, overdrive / 25 current density switch and a managed switch (not shown), control unit 11 and current source 12.

Устройство работает следующим образом . 50The device operates as follows. fifty

Датчики плотности тока имеют поляризационный потенциал относительно электролита и ЭДС между датчиками и катодом Up, который во время электролиза меняется. Потенциал между датчи35 ками 1 и 2 U = 0, так как они установлены эквипотенциально катоду К. Потенциал заземленного катода Uk=0o Изменение поляризационного потенциала на величину ZlUp влияет на оба входа дифференциального усилителя 6 одинаково, но на выход этого усилителя изменение потенциала ZlUp не влияет. Сигнал на выходе этого усилителя настраивается на минимальную величину, подбирая экспериментально места датчиков 1 и 2 близко к катоду с учетом возможного изменения габаритов и конфигурации катода. Датчики 3 и 4 аналогично датчикам 1 и 2 расположены эквипотенциально и близко к аноду, (при прямоугольном расположении анода и катода датчики 3 и 4 эквипотенциальны также катоду). Датчики 3 и 4 а-налогично датчикам 1 и 2 подключены к первому и второму входам второго дифференциального усилителя 6. Напряжение между этими датчиками также равно нулю (Ζΐυ- 0). Место расположе ния этих датчиков определяется экспериментально при условии минимального напряжения на выходе второго дифференциального усилителя 6. Электрический ток ванны, протекающий между анодом и. катодом, создает на сопротивлении электролита и на его участках падение напряжения. На участке электролита между двумя парами датчиков 3, 4 и 1,2 создается падение напряжения (U3i ~ Uf/2) , пропорциональное плотности тока ванны D. Падение напряжения Ui4 Uf,z= Фиксируется и усиливается третьим дифференциальным усилителем 7, на первый вход которого подается потенциал U^2, близкий катодному UK (т.е. О), а на второй - U3i, близкий анодному. Падение напряжения между двумя парами датчиков можно приблизительно выразить где ток, протекающий через участок электролита, между двумя парами датчиков;Current density sensors have a polarization potential relative to the electrolyte and EMF between the sensors and the cathode Up, which changes during electrolysis. The potential between sensors 1 and 2 is U = 0, since they are installed equipotentially to the cathode K. The potential of the grounded cathode U k = 0 o Changing the polarization potential by ZlUp affects both inputs of differential amplifier 6 equally, but the change in potential ZlUp affects the output of this amplifier does not affect. The signal at the output of this amplifier is tuned to a minimum value, experimentally selecting the locations of sensors 1 and 2 close to the cathode, taking into account possible changes in the dimensions and configuration of the cathode. Sensors 3 and 4, similarly to sensors 1 and 2, are located equipotentially and close to the anode, (with a rectangular arrangement of the anode and cathode, sensors 3 and 4 are also equipotential to the cathode). Sensors 3 and 4 are a-like sensors 1 and 2 are connected to the first and second inputs of the second differential amplifier 6. The voltage between these sensors is also zero (Ζΐυ - 0). The location of these sensors is determined experimentally under the condition of a minimum voltage at the output of the second differential amplifier 6. The bath electric current flowing between the anode and. cathode, creates a voltage drop on the resistance of the electrolyte and in its sections. A voltage drop (U 3i ~ U f / 2 ) is created in the electrolyte section between two pairs of sensors 3, 4 and 1.2, which is proportional to the current density of the bath D. Voltage drop U i4 U f, z = It is fixed and amplified by the third differential amplifier 7, the first input of which is supplied with a potential U ^ 2 close to the cathode U K (i.e., О), and to the second input U 3i close to the anode. The voltage drop between two pairs of sensors can be approximately expressed where is the current flowing through the electrolyte section between two pairs of sensors;

R34_12 - сопР°тивление этого участка электролита; R 34_ 12 - const ° F TIV Leniye this electrolyte portion;

иик -напряжение между анодом и катодом.and IR -voltage between the anode and the cathode.

Ток Ι5Λ 1л и сопротивление рассчитать трудно, но можно экспериментально установить зависимость = = f (I з,4_ t, ι.). Величина тока 1^4.,2 зависит в свою очередь от общего анодного тока Т о(К, так как средняя плотность тока D = где S/- активная площадь катода.The current is Ι 5Λ 1 l and the resistance is difficult to calculate, but it is possible to experimentally establish the dependence = = f (I s, 4_ t, v.). The magnitude of the current 1 ^ 4. , 2 depends in turn on the total anode current T o ( K , since the average current density is D = where S / is the active area of the cathode.

Падение напряжения между двумя парами датчиков Ц^ пропорционально току ванны 10(к, а плотность в свою очередь пропорциональна Ιακ. ПоэтомуThe voltage drop between two pairs of sensors C ^ is proportional to the bath current 1 0 (k , and the density in turn is proportional to Ι ακ . Therefore

U о!= f (¼) = f(D).U о! = F (¼) = f (D).

Индикатор измерения необходимо предварительно скалибровать по катоду с известными геометричекими площадями Sn, которые можно в первом приближении считать равными активным. При калибровке зависимость D = f(Uj) (напряжение ванны ияк) и площадь анодов поддерживается постоянной, а меняется только площадь катода.The measurement indicator must first be calibrated by the cathode with known geometric areas S n , which can be considered equal to active as a first approximation. During calibration of the dependence of D = f (Uj) (bath voltage and yak) and the anode area is kept constant, and changes only the cathode area.

Датчики плотности тока к дифференциальным усилителям подключены через резисторы в несколько кОм,\ через них течет ток малой величины (несколько '1585399 мА), поэтому они не покрываются металлом. ISensors of current density to differential amplifiers are connected through resistors of several kOhm, small current flows through them (a few '1585399 mA), so they are not coated with metal. I

В ванне с плоским анодом датчики 3 и 4 можно соединить и подключить на второй вход третьего дифференциального 'усилителя, минуя второй дифференциальный усилитель.In a bathtub with a flat anode, sensors 3 and 4 can be connected and connected to the second input of the third differential amplifier, bypassing the second differential amplifier.

Блок 9 сравнения сравнивает напряжение, пропорциональное плотности тока U^i на индикаторе 8, с напряжением, заданным программным задатчиком 10 плотности тока U^. При помощи программного задатчика можно задавать требуемую плотность тока в каждый момент времени t. На выходе блока 9 сравнения вырабатывается напряжение, равное разнице напряжений Ur = U у - U.^. Напряжение через блок 11 меняет выходное напряжение регулируемого источ-20 ника 12 тока. Таким образом, автоматически устанавливается требуемая плотность тока D в гальванической' ванне в каждый момент нанесения t.The comparison unit 9 compares the voltage proportional to the current density U ^ i on the indicator 8, with the voltage set by the programmer 10 current density U ^. Using a software adjuster, you can set the required current density at each time t. The output of the comparison unit 9 produces a voltage equal to the voltage difference U r = U y - U. ^. The voltage through unit 11 changes the output voltage of the regulated current source 12. Thus, the required current density D is automatically set in the galvanic bath at each time t is applied.

Устройство можно использовать также в режиме для измерения и контроля средней анодной плотности тока в ван—· не при постоянной катодной плотности; соответственно калибруя площадь анодов аналогичным образом.The device can also be used in the mode for measuring and monitoring the average anode current density in a van — not at a constant cathode density; accordingly calibrating the area of the anodes in a similar way.

Предлагаемая установка позволяет повысить точность средней плотности тока, что особенно важно при покрывании деталей драгоценньми металлами.The proposed installation allows to increase the accuracy of the average current density, which is especially important when coating parts with precious metals.

Claims (1)

Формула изобретения Устройство для автоматического регулирования средней плотности тока в гальванической ванне, содержащее регулируемый источник тока, подключенный к катоду и аноду, блок управления источником тока и датчики средней плотности тока, объединенные в две группы, отличающееся тем, что, с целью повышения точности регулирования средней плотности тока при 15 обработке деталей сложной формы путем учета изменения поляризационного потенциала в процессе электролиза, оно снабжено тремя дифференциальными усилителями, программным задатчиком плотности тока и блоком сравнения, причем каждая группа датчиков установлена эквидистантно соответственно аноду и катоду и подключена к входам первого и второго дифференциальных усилителей, выходы которых соединены с входами третьего усилителя, выход которого через блок сравнения и блок управления соединен с регулируемым источником тока, программный задатчик плотности то30 ка подключен к второму входу блока сравнения, а катод ванны заземлен и соединен с одним из входов второго дифференциального усилителя.SUMMARY OF THE INVENTION A device for automatically controlling the average current density in a plating bath, comprising an adjustable current source connected to the cathode and anode, a current source control unit and medium current density sensors combined in two groups, characterized in that, in order to increase the accuracy of the average control current density at 15 processing parts of complex shape by taking into account changes in the polarization potential in the electrolysis process, it is equipped with three differential amplifiers, software a current density sensor and a comparison unit, each group of sensors being installed equidistant respectively to the anode and cathode and connected to the inputs of the first and second differential amplifiers, the outputs of which are connected to the inputs of the third amplifier, the output of which is connected through the comparison unit and the control unit to an adjustable current source, software a density adjuster of 30 ka is connected to the second input of the comparison unit, and the bath cathode is grounded and connected to one of the inputs of the second differential amplifier.
SU884625175A 1988-12-26 1988-12-26 Apparatus for automatic control of mean current density in electroplating bath SU1585399A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884625175A SU1585399A1 (en) 1988-12-26 1988-12-26 Apparatus for automatic control of mean current density in electroplating bath

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884625175A SU1585399A1 (en) 1988-12-26 1988-12-26 Apparatus for automatic control of mean current density in electroplating bath

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1585399A1 true SU1585399A1 (en) 1990-08-15

Family

ID=21417326

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU884625175A SU1585399A1 (en) 1988-12-26 1988-12-26 Apparatus for automatic control of mean current density in electroplating bath

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1585399A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР №1353842 , кл. С 25 D 21/12, 1986. Авторское свидетельство СССР № 773155, кл. С 25 D 21/12, 1979. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2100436C (en) Methods and circuits for measuring the conductivity of solutions
KR870006408A (en) Pure water conductivity sensor
EP0392746A2 (en) Transducer temperature compensation circuit
EP0645623B1 (en) Method of monitoring acid concentration in plating baths
KR20010012148A (en) Electrochemical sensing circuits
US7123019B2 (en) Polarographic densitometer
SU1585399A1 (en) Apparatus for automatic control of mean current density in electroplating bath
JPH03266398A (en) Ion balance control device of static electricity eliminator
CA1044326A (en) Measurement system including bridge circuit
US3061773A (en) Apparatus for cathodic protection
GB1369191A (en) Corrosion ratemeter
JPS57182221A (en) Dc power supply
US4060461A (en) Method and apparatus for correcting error in corrosion rate measurements
US3367859A (en) Control device for electroplating bath
JPH0450503Y2 (en)
JPS6313486Y2 (en)
JPH1054767A (en) Current output circuit for temperature and humidity detector, temperature and humidity detector provided with this current output circuit
JP2019056673A (en) Sensor control device
SU728172A1 (en) Method of fitting the resistance of film resistor
SU590378A1 (en) Apparatus for monitoring and controlling current density in electrolytic bath
Herringshaw et al. A potentiostat for electro-gravimetric analysis
Gabe Bibliography of Potentiostat Design
JPS6447960A (en) Method and apparatus for measuring resistivity
JPH0519796Y2 (en)
SU1252736A1 (en) Device for automatic measuring and controlling of current density in electroplating bath