Вспомогательные приборы
Мы рассмотрели несколько конструкций специальных приборов для проведения научных исследований. Но, как правило, самостоятельное изготовление таких приборов и установок не всегда оправдано, так как разработка новых устройств — сложная и трудоемкая задача. Экспериментатора в конечном итоге интересует не создание нового прибора, а возможности проведения необходимых исследований с любыми существующими измерительными установками.
Так как их параметры не всегда соответствуют условиям эксперимента, то приходится вносить в эти установки частичные изменения и дополнения, а иногда создавать для них дополнительные устройства в виде ставок и отдельных блоков. Он предназначен для интегрирования любых физических величин, которые могут быть преобразованы в ток или напряжение, и был создан применительно к решению задач хроматографии и электрохимических исследований.
Интегратор позволяет определять концентрацию отдельных компонентов при хроматографическом разделении смесей и измерять полное количество электричества, прошедшего через ячейку, при исследовании электрохимических процессов методами. Прибор может быть использован при любых энергетических измерениях, в частности, при исследовании тепловых потерь. Установка состоит из усилителя постоянного тока, блока возврата интегратора в исходное состояние, выходного устройства и пересчетной схемы. Она обладает высоким коэффициентом усиления при разомкнутой цепи обратной связи, реверсом фазы, что достигается применением нечетного числа каскадов, переворачивающих фазу, малой величиной дрейфа усилительного тракта.
В схеме применен дифференциальный усилитель постоянного тока с большим коэффициентом усиления, в обратную связь которого включена интегрирующая. В такой схеме выходное напряжение пропорционально интегралу по времени от входного напряжения. Когда напряжение на входе с течением времени не обращается в нуль, выходное напряжение прибора будет непрерывно увеличиваться до тех пор, пока усилитель не достигнет состояния насыщения.
Для расширения динамического диапазона усилителя в приборе применено устройство возврата интегратора в исходное состояние. Как только выходное напряжение достигает величины, близкой к величине напряжения насыщения, оно сбрасывается до исходного, и на пересчетное устройство поступает импульс сброса. Это устройство регистрирует число импульсов сброса, а тем самым и полный интеграл входного напряжения. Для уменьшения ошибки продолжительность сброса должна быть минимальной, так как во время сброса интегрирования не происходит Он полностью выполнен на кремниевых транзисторах.
