电场化学仪表第六节测量电池对变送器的一般要求讲述.ppt

第六节测量电池对变送器的一般要求 一、放大器的零点漂移问题 测量电池作为信号源 * 一、放大器的零点漂移问题 二、测量电池的内阻与变送器输入阻抗 三、电池电动势的标准化变换与离子计的调节电路 1.定位调节 2.温度补偿 3.等电势调节 4.斜率补偿 传感器 显示器 变送器 标准信号输出 E 传感器：检测由电极系统和被测溶液组成的原电池的电动势 仪器的基本组成 E E? i r 变送器：采集电压值E?，对其进行分析处理，根据能斯特方程特性，获知a→E间的关系 信号采集处理单元 显示输出装置 标准输出电路 输出任务 解决办法: 1.采用将直流信号调制成交流信号；2.采用差动放大电路，零漂移调节电路；3.通过微处理器解决放大器输入零信号问题，采样Uo?，然后保存到内存某单元中，然后测量Uo，通过计算削除Uo?的影响。 Ui?=0 Uo?≠0=c E Ui=E Uo=k·E+c 转换为px误差，采用相应措施削除此影响 变送器进行信号采集与处理 _ + 变送器中存在着零漂移问题 二、测量电池的内阻与变送器输入阻抗 I E E? r 测量电池电动势与输入阻抗间的关系 当RLr（ RL≧103r ）时: 注意：当不满足RLr时，I↑，电池发热破坏了电极系统的化学平衡致使无法测量。设计要求RL≧1012Ω RL _ + 三、电池电位的标准化变换与离子计的调节电路 1.定位调节 E0与溶液ax无关量，T一定的情况下， E0一定；在用离子计将E→pax值之前，必须将E0从E中减掉 E 实现方法：外加一个与E0大小相等方向相反的电压E定＝- E0 _ + E E? I r 实施方法：采用标准溶液法 E定 定义:将测量电池电动势E中的E0减去的操作 2.温度补偿 S理斜率: 0℃ 20℃ 25 ℃ 30℃ 54.20mV 58.16mV 59.16mV 60.15mV a.传统式仪器的温度补偿法 信号标准化，削除温度对斜率的影响，采用温度补偿法。 EB _ + A B K·E? t×10Ω E?＝E－E0 273×10Ω b.以微计算机为核心的仪器温度补偿法 通过软件设计削除温度对斜率的影响 电极斜率随温度变化呈线性，则在不同的两个温度下溶液的斜率关系为： 采用两点标定法求出S1：配备两种标液px1和 px2，在同一温度下，分别测量其电位E1和E2，列方程求解: 通过温度传感器检测标定溶液的温度T1，然后分别将S1、 T1以及E0值存储到内部存储单元中，则其他温度T2下的斜率值变为已知值。 *