Перенос заряда в электрохимическом акселерометре при изменении концентрации активного компонента на электродах

• Автор: Егоров, Егор Владимирович
• Шифр специальности: 01.04.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Долгопрудный
• Количество страниц: 119 с. : ил.

Содержание
Введение

Глава 1. Литературный обзор

1Л Явления конвективной диффузии в электрохимической ячейке

1ЛЛ Процессы переноса в растворе электролита и на границе раздела фаз

1Л.2. Электрохимическая ячейка как чувствительный элемент электрохимического преобразователя 1Л.З. Основные теоретические модели работы

электрохимического преобразователя. Схемы решения

1.1.4 Влияние фонового электролита на работу и параметры электрохимического преобразователя
1.2. Основные характеристики электрохимического преобразователя и методы их получения

1.2.1. Передаточная функция электрохимического

преобразователя.

1.2.2. Нелинейные искажения электрохимического
преобразователя
1.2.3. Шумы электрохимического преобразователя
1.2.4. Методы представления шумовых процессов в электрохимическом преобразователе
1.2.4.1 Быстрое преобразование Фурье
1.2.4.2 Вариационные методы
Глава 2. Амплитудно- и фазо-частотные зависимости электродных токов чувствительного элемента электрохимического преобразователя параметров движения
2.1 Введение
2.2. Экспериментальная установка
2.3 Экспериментальные данные
2.4. Теоретическая модель
2.5. Обобщение результатов и заключение
Г лава 3. Акселерометр жидкостного типа с инерциальной массой создаваемой электрохимическими методами
3.1. Принцип работы акселерометра
3.2. Амплитудно-частотная характеристика акселерометра
3.3. Шумовые характеристики акселерометра
3.4. Нелинейные искажения акселерометра
3.5. Обобщение результатов и заключение 84 Глава 4. Влияние проводимости электролита на граничные условия
на электродах в чувствительном элементе электрохимического акселерометра
4.1. Введение
4.2. Теоретическая модель
4.3. Постановка эксперимента
4.3.1. Учет влияния изменения температуры
4.3.2. Обсуждение экспериментальных результатов
4.4. Обобщение результатов и заключение
Заключение
Список литературы

Введение
В настоящее время исследования в области явлений переноса заряда в жидкостно-твердотельных микросистемах позволили разработать
высокочувствительные преобразователи параметров движения, на основе которых уже созданы приборы, нашедшие применение, в частности, в сейсмологии и охранных системах. Накопленные многочисленные экспериментальные данные и результаты теоретического моделирования процессов молекулярно-электронного переноса показывают возможность создания на принципах молекулярно-электронной технологии
перспективных датчиков, удовлетворяющие самым высоким требованиям потребителей.
Сейчас инерциальные датчики параметров движения нашли широкое применение в ряде технических областей, таких как сейсмология, сейсморазведка, системы мониторинга высотных зданий, плотин, других сооружений, охранные системы, системы автомобильной безопасности и т.д. Среди современных тенденций стоит отметить все более широкое развитие сенсорных сетей. С точки зрения используемых в их составе датчиков это означает более жесткие условия по массе и габаритам, стоимости, допустимому разбросу параметров при сохранении высоких требований к собственному шуму, частотному и динамическому диапазонам измерений. С одной стороны, имеются достаточно дорогие и, как правило, габаритные электромеханические устройства с прекрасными выходными параметрами, с другой - дешевые и массовые микромеханические датчики, значительно уступающие электромеханическим устройствам по шумам и динамическому диапазону измерений.
В целом, задача создания малогабаритных измерителей параметров движения, способных удовлетворить требованиям в отношении сочетания низкой стоимости, малого потребления, привлекательных массогабаритных,

Рис. 1.7. Передаточная функция механической системы. Основная часть частотного диапазона обычно расположена между ^ и f2.
Расчет передаточной функции электрохимической системы описывается
системой уравнений Навье-Стокса, несжимаемости жидкости и конвективной
диффузии соответственно:
Эу /-„ч- V/?
ь (уУ) V = — + уЛу
Ы У ’ р
й?г‘у(у) = 0 , (1.2.5)

—+ (уУ)с = £»Дс д( ^ ’
где V - скорость потока, р- давление, с- концентрация ионов активного электролита, Б- коэффициент диффузии, V- вязкость жидкости, р- плотность электролита.
Последнее- уравнение конвективной диффузии, в предположении, что создана высокая концентрация фонового электролита и вклад миграции, как говорилось ранее, в перенос заряда незначителен. В качестве граничных