31.Радиактивные преобразователи. Дифферинциальный, фотоионизац и газоразрядный радиочастотный преобразователи.

Исп-т ионизирующее св-ва α и β излуч-ия. Ист-ки излуч-ия помещ-ся в камеру, где между электродами(Э) к к-ым приложено высокое напряж-ие, нах-ся исслед. газ. М-д ионизации газов е основан на том, что ионизацион. ток пропорц-ен поперечн. сечению ионизации обусловл. вероятностью иони-ции нейтр. частицы в рез-те столкнов-я с е. Обычно применяется Диффер. преобразователи. Состоит из 2 камер. Через одну протекает анализируемый газ, а через вторую – чистый газ-носитель ( H2, He, N2)Обе камеры находятся под возд-вием ист-ков изл-ия 1 и 3.Напряж-ие м/у Э 2 сост-ет 200-300 В. Вых сигналом явл напряж,снимаем с резистора 4. В иониз камеру вместе с Ar подается иссл газ.при облуч среды β-част происх иониз Ar, а затем иониз и ат исс газа. Газоразрядные радиочастотные пробразователи Преобразователь предст-т соб. газоразрядную трубку. По её оси расположена проволока к к-ой подвод-ся высокочаст-ое напряж-ие. В газе м/у стенками трубки и проволокой воз-т пост-ое напряж-ие, а вых величиной явл-ся ток ч/з трубку. В качестве г-н ипс-ют Не. Фотоионизационные преобр-ли : возб-ие г-н осущ-ся за счёт коронного разряда м/у электродами к которым приложено пост-ое напряжение. Возбуждаемые атомы г-н излуч-ют фотоны ионизирующие исследуемый газ. Вых величиной явл-ся ток м/у Э. -дифф преобр-ль.

32Радиоактивные преобразователи. Преобразователь с термоэлектронной эммисией и пламенно-ионизационный преобразов

33. Химические сенсоры. Область применения, принцип работы.

Хим.сенсор- это прибор, предназначенный для контроля за сод-ем в окр. среде частиц того или другого сорта. Принцип действия осн. на эффекте преобразования величины сорбции опред-ых частиц в электр. сигнал. Для хим. анализа различных жидкостей наиболее часто исп-ся потенциометрические и амперометрические сенсоры. Потенциометрические сенсоры. Электроды, равновесный потенциал которых в растворе электролита, содержащем определенные ионы зависит от конц-ции этих ионов, называются ионоселективными. Их используют для определения конц-ции различных ионов в электролите. Осн. эл-том всех. типов ионоселективных электродов является проницаемая преимущественно для данного вида ионов мембрана, на которой создается потенциал.

мембрана

Электрод 1

Электрод 2

р-р 1

µ1(А) а1(А)

р-р 2

µ2(А)

а2(А)

М/у областями, разделенными мембраной, возникает разность электрохим потенциалов, связанная с различием активности ионов. В результате перемещения ионов из одной области в другую наблюдается разность потенциалов.

34. Сенсоры на основе твердых электролитов. Область применения, принцип работы

Применяются для газового анализа и предназначены для определения тех газов, чьи ионы при диссоциации обуславливают проводимость этих проводников. Принцип работы сенсоров состоит в том, что поступающий газ диффундирует через пористый рабочий электрод к границе раздела электрод- твердый электролит, где происходит его диссоциация с образованием ионов, которые под действием электрического поля диффундируют ч/з чувствительный элемент сенсора к другому электроду. Широкое распространение получили сенсорные датчики кислорода на основе ZrO₂, Y₂O₃

Со стороны катода происходит сорбция молекул кислорода. Ионы кислорода под действием ЭП проход ч/з чувствительный элемент к катоду, где разряжаются в виде молекул кислорода. Т.о. ток в измерительной цепи пропорционален содержанию кислорода в исследуемой атмосфере. Подвижность ионов достаточно низка, для ее увеличения чувствительные элементы сенсоров нагревают до относительно высоких рабочих температур 750-1100С.

35 вопрос. Тепловые сенсоры (ТС). Принцип действия осн. на регистрации изменения теплофизических хар-к чувств-ти элемента в рез-те внешнего воздействия (напр хим реакц). Среди ТС наиб распр получ пироэлектрические (ПС) и термокаталитические (Термокат С). Пироэлектричество-явление возникн повер-го заряда у нек кристаллов при применении к ним внешнего теплового воздействия вдоль соот-х кристаллографических направлений. Тепловое воздействие на кристалл вызывает изм-ие его тем-ры, кот приводит к перемещ ионов в решетке, в рез-те чего образуется поверхностный заряд-полож на одной стороне кристалла и отриц на другой. В кач-ве вых сигнала в таких датчиках исп-ют изм-ие напряж-я или изм-я тока между электродами(Э). Нагревательный Э исп-ют для введения в систему регулируемого кол-ва тепла, отсюда линейное изм-ие тем-ры датчика с некоторой постоянной скоростью. Диф.сигнал(завис сигнала от времени) сод-т всплески, каждый из кот соот-т какой-либо реакции, протекающей на kat при опред темп-ре. Термокат-е сенсоры работают на эффекте изм-я электрофиз св-в чувств-го элемента в процессе нагрева за счет энергии, выд-ся в рез-те каталит-й реак. Принцип работы основан на тепловом эффекте катал-го окисления газа на пов-ти катализатора, сопровождающемся изменением темп-ры сенсора и , след-но, сопротивлением платиновой спирали.

рис Термокат С, а рис ПС отдельно

37.Устройство и принцип работы осциллографа. Предназначены для визуального наблюдения и регистрации электрич. сигналов. Основу осциллографов составляет электронно-лучевая трубка представляющая собой стекл-ый баллон,в к-ом расположены катод К, модулятор М, фокусирующий анод А₁, ускоряющий анод А₂, и 2 пары взаимно перпендикулярных отклоняющих пластин ОП_х и ОП_у. Совокупность электродов К, М, А₁ и А₂ представляет собой электронную пушку, к-ая излучает и формирует электронный луч. Сфокусированный электронный луч, проходя между парами пластин, под действием напряжений отклоняется по осям координат. Принцип действия осциллографа состоит в том, что исслед-ый сигнал подается на вход К канала вертикального отклонения через усилитель вертикального отклонения, выходное напряжение к-го управляет отклонением электронного луча по оси У. При подаче переменного напряжения на вход У электронный луч вычерчивает на экране осциллографа вертикальную линию. Для получения изображения исслед-го сигнала, развернутого во времени, необходимо развертывать луч по оси Х с равномерной скоростью. Это осущ-ся подачей на отклоняющие пластины ОП_х. линейно изменяющегося напряжения от генератора развертки. Эта кривая напряжения развертки имеет время прямого t_np и обратного t_обр хода. Для того чтобы во время обратного хода электронный луч не вычерчивал линии на экране осциллографа, его гасят путем подачи отрицательного импульса на модулятор.