[实用新型]隔离式低噪声微电流放大器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于电化学分析领域的微库仑分析仪、能够对参考测量信号的微弱电流进行放大的放大器电路。

背景技术

微库仑分析仪用于对化工产品中总的硫、氯、氮元素的分析以及无机盐含量的分析。目前国内的生产厂家和国外的美国道尔曼公司生产的微库仑分析仪是应用微库仑滴定原理由零平衡工作方式设计的库仑放大器与滴定池和适宜的电解液组成的一种闭环负反馈系统。滴定池中插有测量样品浓度变化的参考电极与测量电极(指示电极对)和用来对溶液电解的阳极与阴极(电解电极对)，这两对电极为了不相互干扰，在电路上不能共地，上述的微库仑分析仪都采用电子开关进行隔离，即参考测量信号接到电子开关的一端，电子开关另一端接到放大器的输入端。由于电解液中的离子在测量电极与参考电极上产生的电化学信号非常微弱只能是一个电势，几乎不能输出电流，经过电子开关切换过渡后得到的信号就不稳定。这个信号经放大器放大后噪声很大，在放大电路中如果采用某种电路降低噪声，仪器的灵敏度也同时被降低，对≤0.2ppm的样品无法检测分析。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种隔离式低噪声微电流放大器，以减少信号放大后的输出噪声，提高仪器的灵敏度。

所述的隔离式低噪声微电流放大器包括：插在电解液中的参考电极12、测量电极13组成的指示电极对，电子开关A；指示电极对产生反映电解液浓度变化的电压信号，电子开关A用来使指示电极对与由阳极14和阴极15构成的电解电极对作电隔离；其特征是：在参考电极12、测量电极13与电子开关A之间设有一能量放大器16，用来对反映电解液浓度变化的电压信号放大，该能量放大器16主要由一组对称的正负电源22、23和高输入阻抗的运算放大器24构成，所述的正负电源的正电压端和负电压端分别与运算放大器24的第7脚和第4脚相连，参考电极12与运算放大器24的第3脚相连，运算放大器24的第2、6脚连在一起，运算放大器24的第6脚与电子开关A的一输入端相连，电源的零电位与测量电极13相连，测量电极13与电子开关A的另一输入端相连；电子开关的输出端输出由能量放大器16所放大的电压信号；所述的能量放大器16与所述的电解电极对不形成闭合回路。

采用上述技术方案，由于在参考、测量电极与电子开关之间增加了能量放大器，该能量放大器与所述的电解电极对不形成闭合回路不会产生干扰，能不失真地对电解液浓度电压信号放大，提供足够的电流输出，电子开关切换时产生的噪声可以采取常用抑制措施，而不会使灵敏度降低，从而使微库仑分析仪的分析精度大大提高，在一般的分析操作条件下，都能检测出0.1ppm的样品含量，大大超过了行业标准规定的0.2ppm的检测下限。

附图说明

图1为本实用新型电路构成示意图。

图2为本实用新型中能量放大器电路图。

具体实施方式

本实施例的主要电路构成为：参考电极12、测量电极13与电子开关A之间设有对参考电极12、测量电极13上产生的电压信号进行放大的能量放大器16，该能量放大器由一组对称的+3V电源22、-3V电源23和运算放大器24(型号OP07)组成，参考电极12与运算放大器24的第3脚相连，测量电极13与电源22、23的零电位相连，电源的正、负电压端分别与运算放大器的第7脚和第4脚相连。运算放大器的第2、6脚连接在一起，运算放大器的第6脚和电源零电位构成运算放大器输出端与电子开关A的输入端相连。能量放大器与阳极14、阴极15构成的电解电极对不形成闭合回路。在微库仑分析仪中电子开关A的输出端输出放大后的电压信号，经斩波器E接到放大器17的输入端，放大器17输出端经解调继电器21与单片机18、计算机19相接，标志20为外加偏压电路。采用本隔离式低噪声微电流放大器的微库仑分析仪，在一般的分析操作条件下，都能检测出0.1ppm的样品含量，大大超过了行业标准规定的0.2ppm的检测下限。