ХЕМОТРОНИКА

ХЕМОТРОНИКА, научно-технич. направление, занимающееся вопросами исследования, разработки и применения приборов и устройств автоматики, измерит, и вычислит, техники, действие к-рых основано на электрохимич. процессах и явлениях, имеющих место на границе электрод - электролит при пропускании электрич. тока. В X. используют также явление электроосмоса, изменение концентрации активных компонентов электролита в приэлектродных слоях и др. Простейший хемотронный прибор (электрохимич. ячейка) представляет собой миниатюрную герметичную стеклянную ампулу, заполненную электролитом, в к-рую помещают два электрода. Электролитами служат водные растворы кислот, солей и оснований; для придания им спе-цифич. свойств применяют различные добавки (напр., для расширения диапазона рабочих темп-р до -60° С в электролит добавляют органич. растворители). Перспективно использование в хемотрон-ных приборах твёрдых электролитов с аномально высокой ионной проводимостью, напр. RbAgJs, AgsSI и др. Электроды выполняют из Pt, Ag, Al, Zn и др. металлов или их сплавов; часто электродами служит Hg.

На базе хемотронных приборов создают миниатюрные усилители, выпрямители, реле времени, интеграторы, нелинейные функциональные преобразователи, датчики ускорения, скорости, темп-ры, измерители вибрации, индикаторы и др. приборы и устройства, работающие в диапазоне частот 10-⁷ - 10 гц. Хемотронные приборы отличаются от электромеханич., электромагнитных и электронных приборов высокой чувствительностью (по напряжению - 10~³в, по току - 10 ), малым потреблением мощности (10 -10~³вт), более низким уровнем собств. шумов и высокой надёжностью.

Рис. 1. Двухэлектродный ртутно-капил-чярный кулонометр: 1,7 - выводы для присоединения кулонометра к электрической цепи; 2, 6 - герметизирующие крышки; 3 - герметичный капилляр (стеклянная трубка); 4- капля электролита; b - ртутные электроды.

Примерами хемотронных устройств могут служить ртутно-капиллярный кулонометр и индикатор порогового напряжения. В кулонометре (рис. 1) в результате прохождения электрич. тока ртуть с анода переносится на катод и капля электролита смещается к аноду пропорционально интегралу тока от времени. Диапазон интегрируемых токов 10~⁹-10~⁴а, время интегрирования - до нескольких лет. Кулонометры применяют, напр., для определения наработки радиоэлектронной аппаратуры или её элементов.

Электрохимич. цветовые индикаторы позволяют визуально наблюдать (отображать) весьма малые изменения напряжения (от 0,1 до 1,0 в) при ничтожном потреблении мощности (10~⁴-10~⁶вт). Действие электрохимич. индикаторов основывается, напр., на свойстве нек-рых веществ (называемых электрофлорными индикаторами), введённых в электролит, изменять под действием электрического тока цвет электролита вблизи электродов: его окраска зависит от природы элек-трофлорного индикатора: напр., п- и л-нитрофенолы дают жёлтую окраску, метилвиолет - фиолетовую, фенолфталеин - красную.

Индикатор порогового напряжения низкого уровня (рис. 2) заполняется электролитом, к-рый в отсутствие напряжения на электродах бесцветен. При подаче на электроды сигналов, уровень которых превышает пороговое значение напряжения для данной ячейки, изменяется окраска электролита около одного из электродов. Время срабатывания такого индикатора 10~²-10 сек. Ячейки подобного типа используют в качестве индикаторов отказов.

Рис. 2. Индикатор порогового напряжения: 1, 6 - выводы для присоединения индикатора к электрической цепи: 2 - герметизирующее уплотнение; 3 - платиновый электрод: 4 - стеклянная ампула (корпус ячейки); б - электролит.

Лит.: Воронков Г. Я., Г у р е в и ч М. А., Ф е д о р и н В. А., Хемотронные устройства, М., 1965; Электрохимические преобразователи первичной информации, М 1969; Т р е,й е р В. В., Елизаров А. Б., Электрохимические интегрирующие и аналоговые запоминающие элементы, М 1971; Стрижевский И. В., Дмитриев В. И., Финкельштейн Э._Б., Хемотроника, М., 1974. В. В. Треиер.