[其他]伏安極譜卡

無效

• 申請號: 86108739
• 申請日: 1986-12-26
• 公開（公告）號: CN86108739A
• 公開（公告）日: 1988-07-27
• 發明（設計）人: 譚光國;馬力;林守江;陳永樂
• 申請（專利權）人: 冶金工業天津地質研究院
• 主分類號: G01N27/48
• 分類號: G01N27/48
• 代理公司: 冶金專利事務所
• 代理人: 馬文念,白家駒

本實用新型為計算機上使用的伏安極譜卡，屬于電分析化學領域，是伏安極譜分析的測試儀器。

伏安極譜卡是計算機的外設接口卡，利用它可以把計算機系統和能進行伏安極譜卡測定的電極系統聯系起來，構成智能伏安極譜分析系統，使傳統的伏安極譜分析智能化。提高電分析化學測試的靈敏度、精確度，促進電化學儀器的更新換代，同時，也開闊了電子計算機的應用領域。

1922年捷克電化學教授Heyrovsky提出以滴汞電極為陰極、研究溶液電解中的電壓（伏）-電流（安）關系，進行定量分析，由此建立起來的極譜分析成為分析化學的重要分支;并和日本京都大學志方益三博士共同設計了第一臺自動記錄極譜儀。

伏安極譜分析儀器至今已經歷了三次較大的變革。第一代是以電子管和機械開關件為主構成的極譜儀，這種類型儀器結構龐大，噪音高，故障率較高，功能不足，成本也較高。

第二代是七十年代發展起來的集成電路構成的伏安極譜儀，這類儀器結構簡單，方便，功能較高，可以方便地對電極電流進行多次微分。以及進行微分脈沖，循環伏安等多種電極過程的測定，成本也較低。

第三代是智能化的伏安極譜儀，在智能化的伏安極譜儀中，國外是以專用儀器的形式出現，比如美國的PAR384系列，把九種操作方式固化在ROM里，瑞士的646伏安處理機也是把各種操作方法固化在EPROM里，這樣由于微機的改造（按伏安極譜分析的格式進行搭件）比較復雜，通用化程度低，成本較高，如瑞士的646伏安處理機一臺價達38000瑞士法朗，而且操作者很難靈活地按自己的意圖去更換操作程序。

智能化儀器在國內尚屬開始階段，一般的是保留了極譜儀的主機（如中國科技大學設計，江蘇泰縣電分析儀器廠生產的MJP微機化多功能極譜儀），把主機測定信號送到微機進行處理，或專門設置一臺電分析儀與微機接口，這樣做不僅設備復雜了，而且成本更高了，因為除了儀器主機外，還要多一臺計算機。

為此，本實用新型設計出一種伏安極譜卡，它以計算機作為主機，把整個極譜分析過程用一套電路（即伏安極譜卡）代替。該電路包括數/模轉換電路、電流檢測及微分放大電路、模/數轉換電路。這三部分電路由于采用集成元件，功耗低、體積小，供電電源及控制信號均來自作主機用的計算機。使用時以接口卡的形式插在計算機的外設插槽中（現在國內較常見的ZBM-PC及Apple-Ⅱ等微型計算機即有所需的外設插槽），配以適當的軟件和電極就可完成伏安極譜測定，從而完成伏安極譜分析的各種模式，這樣就完全免去了伏安極譜儀主機。該接口卡即是本實用新型的伏安極譜卡。

智能極譜分析系統的構成框圖如圖1所示。圖中虛線為本發明伏安極譜卡的組成部分，它通過計算機的總線與計算機主機相連。本發明的伏安極譜卡由數/模轉換電路、電位恒定電路、電流檢測電路、多級微分放大電路、倍率選擇模擬開關、輸出方式選擇模擬開關和模數轉換電路組成。

本發明伏安極譜卡的工作原理如下：

伏安極譜卡首先通過數/模轉換電路把計算機主機給的數字量轉換成模擬電壓，這個模擬電壓又經電位恒定電路將該模擬電壓源的帶負載能力提高，使得在電解池的內阻發生較大變化時仍能得到予定的掃描電壓。伏安極譜卡的這部分電路取代了普通伏安極譜儀中的波形發生電路。然后電位恒定電路把數/模轉換電路輸出的模擬電壓加到電解池上（此電解池可以是固體電極也可以是滴汞電極等）。電解池上產生的待測溶液的反應電流首先經一級電流檢測電路進行檢測并加以放大轉化成相應的電壓信號輸出，放大的倍數由倍率選擇模擬開關控制。為了提高伏安極譜卡的檢測靈敏度及分辨率，在檢測電路輸出電信號后，又經多級微分放大電路放大后再進入模/數轉換電路，微分級數等輸出方式的選擇也由計算機通過輸出方式選擇模擬開關來加以控制。最后，模/數轉換電路把經過微分放大后幅度適當的待測信號轉換成數字信號送入計算機。以后計算機進行一系列所需的數據處理，從而取代了普通伏安極譜測量中許多繁瑣的人工計算，提高了電化學分析的自動化程度，同時也提高了檢測的精度及分辨能力。數據處理后得到的分析結果再通過打印機、顯示器及磁盤自動的進行顯示、記錄和存貯。

從功能上講，本伏安極譜卡可分成三個部分：（一）數/模轉換及電位恒定部分;（二）電流檢測及微分放大部分;（三）模/數轉換部分。下面結合附圖詳細介紹這三部分的電路構成。

（一）數/模轉換及電位恒定電路