ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Электроизмерительные приборы, применяемые в физико-химических методах анализа из "Физико-химические методы анализа" В физико-химических методах анализа для точного измерения и записи определяемых величин используют сложную аппаратуру, включающую различные электроизмерительные приборы и схемы. К ним относятся приборы для измерения силы и напряжения тока, для преобразования переменного тока в постоянный и наоборот, усилительные схемы, самозаписывающие устройства и т. п. [c.12] Шкала калибруется в единицах силы или напряжения тока. Шкала равномерная, т. е. имеет одинаковый масштаб делений по всей длине, что представляет большое удобство при измерении тока. Магнитоэлектрические приборы пригодны только для измерений в цепях постоянного тока. [c.14] Приборы электромагнитной системы (рис. 4) основаны на взаимодействии магнитного поля катушки и намагниченной ею железной пластинки. Железный сердечник 1, прикрепленный к оси прибора и указательной стрелке, втягивается внутрь катушки под действием магнитного поля, создаваемого в обмотке при прохождении через него тока при этом стрелка пе1ремещается по шкале. Электромагнитные приборы имеют неравномерную шкалу, так как отклонение стрелки приблизительно пропорционально квадрату силы тока. Ими можно пользоваться для измерения силы постоянного и переменного тока. [c.14] По степени точности приборы делятся на 8 классов, из них в лабораторной практике применяются только приборы первых четырех классов, а именно, 0,05, 0,1, 0,2 и 0,5. [c.15] Таким образом, по величине относительной ошибки второй прибор дает лучшие результаты. [c.16] Конструкция некоторых приборов предусматривает устранение искажений показаний под влиянием внешних магнитных полей такие приборы называются астатическими. Для устранения ошибки от параллакса многие приборы снабжены зеркалом, помещенным вдоль шкалы. При отсчете нить стрелки, находящаяся над шкалой, должна совпадать с ее изображением в зеркале. [c.16] В настоящее время выпускаются многопредельные вольтметры с набором добавочных сопротивлений, вмонтированных внутри прибора. Это позволяет измерять напряжение в широких пределах. [c.17] Амперметры и миллиамперметры — приборы для измерения силы тока, шкала которых калибрована в амперах или миллиамперах. Эти приборы имеют малое внутреннее сопротивление. Для измерения меньших токов порядка 10 —10 а служат микроамперметры. [c.17] О тивления амперметра, через эту ветвь пойдет сильный ток, который может превысить до-пустимый предел для источника постоянного тока. [c.17] Амперметры и миллиамперметры обычно выпускаются с набором шунтов, вмонтированных внутри прибора. Такие многопредельные приборы позволяют изменять масштаб шкалы. [c.18] Существуют также приборы, которыми можно измерять напряжение и силу тока. [c.18] Схема зеркального гальванометра показана на рис. 8. Общий вид гальванометра, применяемого в полярографии, приведен на рис. 9. На рис. 10 показан зеркальный гальванометр типа М 21. Гальванометр вместе со шкалой для предохранения от сотрясений помец1,ают на кронштейнах, вделанных в капитальную стену. [c.19] Применяют и гальванометры с так называемым субъективным отсчетом, при котором изображение освещенной шкалы в зеркальце гальванометра рассматривают через зрительную трубу. [c.19] Принцип действия двух- и трехэлектродных ламп. Схема двухэлектродной лампы — диода — показана на рис. П. В стеклянный баллон, из которого выкачан воздух до остаточного давления 10 —10 мм рт. ст., впаяны два металлических электрода, один из которых (катод) нагревают до 900—1000°С током от батареи накала БН. При этой температуре происходит термоэлектронная эмиссия из металла электрода вырываются электроны, образующие электронное облако. Второй электрод (анод) присоединяют к положительному полюсу анодной батареи БА. Под влиянием положительного заряда анода электроны начинают двигаться к нему, т. е. через лампу идет электрический ток. Направление движения электронов на рис. 11 показано стрелками. При небольшом напряжении анодной батареи этот ток очень мал. [c.20] Однако он сильно возрастает при увеличении положительного потенциала анода. Наконец, при некоторой величине анодного напряжения достигается ток насыщения — все электроны из нагретого катода передвигаются к аноду, и дальнейшее увеличение напряжения анодной батареи не может больше привести к увеличению силы тока. Вольт-амперная характеристика диода — зависимость силы тока от анодного напряжения — показана на рис. 12. [c.21] Из схемы диода видно, что если подать на анод лампы вместо положительного напряжения отрицательное, поменяв полюса анодной батареи, то ток через лампу не пойдет, так как электроны не притягиваются отрицательно заряженным электродом. На этом свойстве односторонней проводимости основано применение диода в качестве вьшрямите.пя переменного тока (кенотрон). В качестве кенотрона можно использовать лампу 6X6, применяемую в ламповом потенциометре ЛП-5 или ЛП-58. [c.21] Усилительная трехэлектродная лампа — триод — имеет еще третий электрод — сетку, расположенную между катодом и анодом, ближе к первому (рис. 13). Если сстку зарядить отрицательно, тогда электроны, двигающиеся от катода по направлению к аноду, будут отталкиваться от сетки и при достаточной величине отрицательного напряжения не смогут пройти через нее к аноду. Ток прекратится, лампа будет заперта . Наоборот, при положительном потенциале сетки электроны притягиваются к ней, двигаются быстрее и в большем количестве вследствие этого поток электронов от катода к аноду усилится и ток возрастет. Таким образом, изменяя напряжение на сетке, можно усиливать или ослаблять анодный ток лампы. Поэтому сетку лампы обычно называют управляющей сеткой. Близость сетки к катоду обусловливает значительные изменения анодного тока даже при небольших колебаниях потенциала сетки. На этом свойстве основано применение трехэлектродных ламп во всех схемах для усиления тока или напряжения. [c.21] Численные параметры различных ламп известны и по ним можно рассчитать степень усиления и другие данные, необходимые при конструировании схем. Обычно для усиления применяют лампы более совершенного типа, содержащие еще одну или две дополнительные сетки, так называемые тетроды и пентоды принцип их действия такой же, как у трехэлектродной лампы. [c.22] Такой ток гальванометр не чувствует, так как для отклонения стрелки всего на одно деление шкалы необходима сила тока в 100 раз больше. [c.23] В схеме с усилительной лампой (рис. 16) гальванометр включен в анодную цепь лампы. Если переключатель установить в положение 2 , то сетка заряжается от батареи смещения отрицательно и анодный ток лампы уменьшается. Можно подобрать такое отрицательное напряжение на сетке, чтобы лампа была заперта и гальванометр не показывал тока. [c.23] Вернуться к основной статье