Электрохимический оптический преоб разователь

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИ Е 11 5з12о

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлеио22 10.74 (21)2069420/10 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет -= (43) Опубликоваио05.10. 76.Бюллетень №З7 (45) Дата опубликования описания 09.02.77 (51) М. Кл.т

Н О16 9/22

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (5g) УДК 621.35 (О88.8 ) (72) Автор изобретения

Т. Б. Гальперин (71) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ ОПТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к области электрохимических преобразователей электрических величин в световой сигнал.

Известен оптический преобразователь электрического сигнала в световой, исполь- 5 зуюший электрохимический диод диффузионного типа с прозрачным выходным отсеком и с резко различающимися исходными концентрациями активных компонентов I lj .

Такие преобразователи интегрируют элект- 10 рический ток во времени, при этом результат интегрирования оценивается по изменению цвета электролита в выходном отсеке прибора. Выход преобразователя локализован в пространстве. Преобразователь пита- 15 ется от источника тока, обладающего высоким внутренним сопротивлением, что сушественно усложняет схему, Бель изобретения — расширение функцио нальных возможностей оптических электро- 20 химических преобразователей — получение выходного сигнала в виде световой шкалы с зависимостью длины свечения от величины входного электричсского сигнала, например постоянного напряжения, Это достигает-25 ся тем, что преобразователь выполнен в виде ряда идентичных по конструкции электрохимических диодов, при этом диоды соединены между собой параллельно, а отношение концентраций исходных активных компонентов возрастает по длине шкалы и отличается для двух смежных диодов на величину, определяемую считыванием выходного сигнала, например при визуальном считывании че менее, чем в два раза.

Для получения двуцветной шкалы отношение концентраций активных компонентов в смежных диодах отличатеся не менее, чем в десять раз.

На фиг. 1 представлена конструктивная и электрическая схема предложенного преобразователя.

Схема содержит ряд идентичных по конструкции электрохимических диодов 1,2 ... и, соединенных параллельно между собой и подключенных к выходным клеммам А и В, на которые подается рабочее напряжение U> .

Длина засвеченной части шкалы (темные пространства на фиг, 1) зависит от величины U и в частном случае может быть

531202 прямо пропорциональна величине ц . Поин р ципиально напряжение (J может быть как постоянное, так и переменное.

На фиг, 2 показан принцип работы преобразователя, Ь

На фиг. 2а представлена возможная конструкция диодов, из которых составлена шкала на фиг, 1. Диод представляет собой замкнутый, заполненный электролитом объем 3, разделенный на два отсека 4- и 5 диффузным1О барьером. B отсеках содержатся электроды 7 и 8, образующие с электролитом обратимую окислительно-восстановительную систему. Отсек 5 прозрачный. При изменении на диоде величины рабочего напряжения Ц, подаваемого от источника с малым вйутренним сопротивлением, в выходном отсеке изменяется концентрация активных компонентов. Если выходной отсек выполнен прозрачным, тс относительная яркость оптического сигнала на выходе (К) также изменяется при и"менении L y no закону, представленному на фиг. 2б. B зависимости от величины отношения <сходных активных компонетов в диоде кривая

25 на фиг. 26 может перемещаться по оси U

На фиг. 2а в iиiд нHоo, что диод является как аналоговым, так и пороговым по лапряжению элементом, причем величина порога

I(30 изменяется(Ц и U. ) в зависимости от величины отношения исходных активных компонентов, Относительная яркость может быть представлена в виде где А — постоянная для a="ííoãî диода величина, 40 тепловой потенциал, равный 25 мБ о при температу,-.е 20 С; и — отношение концентрация активных компонентов.

Чтобы надежно различать цвета двух диодов при визуальном считывании, их относительные яркости должны различаться не менее чем на 25-30%.

5Î

Из выражения (1 ) при этом отношения концентраций активных компонентов должны отличаться не менее, 55 чем в два раза т.е —,— Ъ 2 где индексы "1" и "2" относятся к разным диодам.

l. ðè е1итыванпи с помощью фотоэлектрических приборов мики: альное различие в отношениях активных компонентов определяется чувств."." =. ;ih-iõòüþ прибора, Если необходимо получить двухцветную шкалу, то диодь. должны быть вибраны так, чтобы в одном из них относительная яркость была близка к насыщению, а в другом — мало бы отличалась от исходной.

Из выоажения (1.) для этого случая получим, что различие отношений концентраций активных сомпонентов должно быть не менее, чем в десять раз, т.е

Так как диод обладает ьентильными свойствамп, то при п1.иложении перемен ого напряжения по шкале можно измерить постоянную составляющу:о выпрямленного напряжения, а такж= определить характер напряжекия — li0c"; "4:-." кв з илц переменнс е.

QpM)ëà изобретения i.Электрохимический оптический преооразователь, содержащий электрохимический диод диффузионного типа с двумя отсеками, заполненными э -.ектролитом с резко различающимися исходными концентрациями активных компонентов, обладающих различной оптической плотностью, причем стенки вь ходного отсека выполнены прозрачными, отличающийся тем,что,сцелью получения выходного сигнала в виде световой шка.- ы с зависимостью длины свечения от величины входного электрического сигнала, он выполнен в виде ряда параллельно соединенных идентичных электрохимических диодов, отноше.- ие концентраций исходных активных компонентов возрастает по дл.не шкалы и для двух смежных диодов отличается не менее, чем в два раза.

2. Преобразова ель по и. 1 о т л и— ч а ю ш и и с я тем, что, с целью получения двухцветной шкалы, отношение концентраций активных компонентов в смеж— ных диодах отличается че менее, чем в десять раз.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Боровков B. С. и др. Электрохимические преобразователи первичной информации, М.. "Наука", 1969, cm. 1 О9.

531202

Фиг. 7

Vp

Составитель Н. Орлова

Редактор О. Филиппова Техред Q. z овая Корректор И. Гоксич

Заказ 5645/144 Тираж 963 Подписное

ILHHHIIH Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4