恒電位儀的原理

         恒電位儀整體說(shuō)是一個(gè)負反饋放大——輸出系統，與被保護物（如埋地管道）構成閉環(huán)調節，通過(guò)參比電極測量通電點(diǎn)電位，作為取樣信號與控制信號進(jìn)行比較，實(shí)現控制并調節極化電流輸出，使通電點(diǎn)電位得以保持在設定的控制電位上。

　其過(guò)程是：不管什么原因——供電系統電壓波動(dòng)，環(huán)境介質(zhì)導電性變化，或電路參數漂移——使輸出增大，導致通電點(diǎn)電位上升，則取樣信號增大，取樣信號是加在恒電位儀比較放大的反相輸入端，與接在正相輸入端控制信號比較后使放大器放大倍數下降，控制極化電源輸出減小，使通電點(diǎn)電位下降，回復到原設定的控制電位值上；同樣，如果什么原因使通電點(diǎn)電位下降，參比電極得到的取樣信號下降，經(jīng)過(guò)與控制信號比較使放大器放大倍數上升，控制極化電源輸出增大，通電點(diǎn)電位上升，回復到原設定的控制電位值上。也就是當外部或內部任何原因造成被保護物對地電位變化時(shí)，恒電位儀都能相應地增大或減小輸出把變化的電位拉回來(lái)，使通電點(diǎn)電位保持不變。

只要儀器的放大倍數計算設計得正確，取樣信號特性與儀器輸入輸出特性有足夠的線(xiàn)性一致，并且調整良好，恒電位儀在額定工作范圍內可使被保護物通電點(diǎn)的電位與設定的控制電位一致，誤差一般在5mV以下。正因其有使通電點(diǎn)電位保持近于恒定的性質(zhì)，因此稱(chēng)為恒電位儀。

恒電位儀的核心是比較放大器，由深度負反饋的差動(dòng)放大器構成，現在一般采用性能優(yōu)良的集成運算放大器擔任，其輸入是控制和參比（取樣）電路，輸出到跟隨放大、控制移相、振蕩等電路生成觸發(fā)脈沖，極化電源由晶閘管整流電路構成，通過(guò)改變導通角實(shí)現調節輸出。

恒電位儀的接線(xiàn)不復雜，一般由4條電纜組成（不考慮誤差、故障報警等附屬電路可引出的信號接線(xiàn)），分別接于：輸出陰極、輸出陽(yáng)極、零位接陰、參比電極。輸出陰極是恒電位儀輸出的負端子，接至被保護物的通電點(diǎn)，輸出陽(yáng)極是恒電位儀的正端子，接至輔助陽(yáng)極（地床或深井陽(yáng)極）；零位接陰是儀器電路的地端，接于被保護物通電點(diǎn)附近，參比電極即取樣信號輸入端，接埋設在通電點(diǎn)附近的參比電極。輸出陰極和輸出陽(yáng)極電纜要有足夠的截面積，一般不應小于10 mm2；零位接陰和參比電極對電纜截面無(wú)要求，只考慮足夠強度即可。恒電位儀的接線(xiàn)都應該是銅線(xiàn)，遠端并應焊接。

　　值得說(shuō)明的是零位接陰是接于通電點(diǎn)幾乎同一點(diǎn)（以電的概念解釋就是同一點(diǎn)，施工時(shí)應該離開(kāi)50～100mm，避開(kāi)電流涌入），但是必須用單獨接線(xiàn)，因為零位接陰是整個(gè)儀器電路的地，這個(gè)“地”必須建立在被保護物（管道）上，才能實(shí)現正確控制，因此絕不能使用短線(xiàn)把零位接陰與輸出陰極接在一起，雖然那按電的概念也是同一點(diǎn)。

　　zui后說(shuō)明一下，恒電位儀是電化學(xué)研究、應用方面的重要儀器，有很多種類(lèi)，上面說(shuō)的是用于陰極保護的恒電位儀的基本方面。