Прибор состоит из первичного преобразователя (это датчик - преобразовывает физическую величину в электрический сигнал), устройства отображения информации (шкала, интерфейс, табло). Приборы измеряют прямые измерения. Системы содержат тысячи каналов – многоканальные прямые измерения.
Системы измерения: косвенные и совокупные.
____________________
Относительная погрешность системы (при линейном приближении)= линейной комбинации относительных погрешностей звеньев. Математическая запись:
Приведенная относительная погрешность приводится к диапазону измерения или шкале.
Тогда: δ=∆y/ymax
Βi=(∆y/y)/(∆yi/yi) это весовой коэффициент, показывающий вклад отдельного звена всуммарную погрешность.
Пусть звенья имеют линейные характеристики типа yi=Si/xi, где Si чувствительность итого звена при установившемся режиме xi.
xi можно положить = const. Тогда малое приращение ∆yi будет вызвано только изменением чувствительности Si: ∆yi=∆Si/xi
Разделив: (Sixi)/(∆Sixi) (числитель и знаменатель поменяются местами) : (∆yi/yi)=(∆Sixi)/(Sixi)
через параметр звеньев, где S дифференцируется по чувствительности звена. чувствительность звена на чувствительность системы.
Последовательное соединение звеньев есть произведение:
Погрешность каждого звена при последовательномвключении входит полностью, все = 1.
Погрешность первого звена должна быть минимальна, поэтому для первого звена берутся повторители (катодные и т.д.), т.к. коэффициент усиления = произведению всех К при последовательном включении, следовательно шум первого звена будет усиливаться, следовательно первое звено с минимальным шумом будет самым хорошим.
Параллельное соединение:
Встречное соединение.Чувствительность встречно параллельного соединения будем рассматривать на примере отрицательной обратной связи.
– встречно параллельное включение при отрицательной обратной связи.
Комплексные соединения
Формулы молекул или ионов комплексных соединений обычно заключают в квадратные скобки. Комплексные соединения получают из обычных (некомплексных) соединений.
Примеры получения комплексных соединений
Реагирующие вещества Kомплексные соединения Kомплексные ионы
CuSO4 + 4NH3 [Cu(NH3)4] SO4 [Cu(NH3)4]2+
Fe(CN)2 + 4KCN K4[Fe(CN)6] [Fe(CN)6]4–
PtCl2 + 2NH3 [Pt(NH3)2Cl2] –
Координационная теория А.Вернера
В 1893 г. швейцарским химиком-неоргаником Альфредом Вернером (1866–1919) была сформулирована теория, позволившая понять строение и некоторые свойства комплексных соединений и названная координационной теорией*. Поэтому комплексные соединения часто называют координационными соединениями.
Соединения, в состав которых входят сложные ионы, существующие как в кристалле, так и в растворе, называются комплексными, или координационными.
В соответствии с этой теорией в комплексных соединениях различают комплексообразователь, внешнюю и внутреннюю сферы. Комплексообразователем обычно является катион или нейтральный атом. Внутреннюю сферу составляет определенное число ионов или нейтральных молекул, которые прочно связаны с комплексообразователем. Их называют лигандами. Число лигандов определяет координационное число (КЧ) комплексообразователя. Координационное число – это число химических связей, которые комплексообразователь образует с лигандами.
Пример комплексного соединения
Рассмотренное в примере соединение [Cu(H2O)4)]SO4•H2O или CuSO4•5Н2О – это кристаллогидрат сульфата меди(II).
Определим составные части других комплексных соединений, например K4[Fe(CN)6].
(Справка. Вещество с формулой HCN – это синильная кислота. Соли синильной кислоты называют цианидами.)
Комплексообразователь – ион железа Fe2+, лиганды – цианид-ионы СN–, координационное число равно шести. Все, что записано в квадратных скобках, – внутренняя сфера. Ионы калия образуют внешнюю сферу комплексного соединения.
Комплексные соединения, имеющие внешнюю сферу, являются сильными электролитами и в водных растворах диссоциируют практически нацело на комплексный ион и ионы внешней сферы. Например:
[Cu(NH3)4]SO4 [Cu(NH3)4]2+ + .
При обменных реакциях комплексные ионы переходят из одних соединений в другие, не изменяя своего состава:
[Cu(NH3)4]SO4 + BaCl2 = [Cu(NH3)4]Cl2 + BaSO4.
Внутренняя сфера может иметь положительный, отрицательный или нулевой заряд.
Если заряд лигандов компенсирует заряд комплексообразователя, то такие комплексные соединения называют нейтральными или комплексами-неэлектролитами: они состоят только из комплексообразователя и лигандов внутренней сферы.
Таким нейтральным комплексом является, например, [Pt(NH3)2Cl2].
Наиболее типичными комплексообразователями являются катионы d-элементов.
Лигандами могут быть:
а) полярные молекулы – NH3, Н2О, CO, NO;
б) простые ионы – F–, Cl–, Br–, I–, H–, H+;
в) сложные ионы – CN–, SCN–, NO2–, OH–.
Pассмотрим таблицу, в которой приведены координационные числа некоторых комплексообразователей.
чувствительность звена на чувствительность системы.
– встречно параллельное включение при отрицательной обратной связи.
