Електрохімічні резистивні перетворювачі

Електричний опір комірки електрохімічного перетворювача залежить від складу та концентрації досліджуваного розчину і геометричних розмірів комірки:

,

де γ – питома електропровідність розчину; ℓ - відстань між електродами; S – їх активна площа, f – коефіцієнт активності, с – молярна концентрація, λ – еквівалентна електропровідність.

Ця залежність і покладена в основу принципу дії електрохімічних резистивних перетворювачів, які широко застосовуються для аналізу складу та концентрації хімічних розчинів, а також перетворювачів таких механічних величин, як переміщення, кут нахилу. В одному випадку при сталих геометричних розмірах комірки вихідний опір перетворювача є функцією питомої провідності розчину, яка, своєю чергою, залежить від його складу та концентрації, в іншому випадку при сталій концентрації розчину – функцією відстані між електродами або їх активної площі.

Електрохімічні перетворювачі концентрації бувають контактними (рис 3) або безконтактними (рис.4). вимірювальні кола контактних перетворювачів живляться звичайно від джерела змінної напруги частотою 50 Гц (деколи 1000 Гц). Похибка перетворення не перевищує 1%.

Рис.3 – Контактний електролітичний

перетворювач

Рис. 4 – Безконтактні електролітичні перетворювачі

Безконтактні електрохімічні перетворювачі можуть бути трансформаторними або ємнісними. Низькочастотний трансформаторний перетворювач (рис. 4, а) має чутливий елемент у вигляді вторинної короткозамкненої обмотки, виконаної їз скляної трубки, заповненої досліджуваним розчином. Значення первинного струму трансформатора залежить від опору вторинного кола, тобто від електропровідності досліджуваного розчину.

поверхню тонкостінної ізоляційної трубки, наповненої досліджуваним розчином, встановлені електроди в ємнісних (рис. 4, б) або вимірювальна обмотка в індуктивних (рис. 4, в) перетворювачах. Живлення таких перетворювачів здійснюють від високочастотного генератора.

Одним із основних джерел похибок резистивних електрохімічних перетворювачів є залежність питомої електропровідності досліджуваного розчину від температури. Для зменшення температурних похибок застосовують термостатування перетворювачів або автоматичну корекцію похибок за допомогою термозалежних опорів.