DE2027040B2 - Verfahren und vorrichtung zum integrieren eines signals - Google Patents

Description

werte an den beiden Integrationsgrenzen und dessen Eingang mittels weiterer auf Impulse ansprechender Schaltelemente an die Einrichtung zur Speicherung der Differenz der Funktionswerte an den beiden Integrationsgrenzen anschaltbar ist.

Im folgenden ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

F i g. I eine schematische Darstellung einer Integrations-Vorrichtung mit den Merkmalen der Erfindung,

F i g. 1A ein Zeitdiagramm der durch eine Schaltung gemäß F i g. 1 erzeugten Impulse,

F i g. 2 ein Einzelheiten zeigendes schematisches Schaltbild von Abschnitten des Integrators gemäß Fig. 1,

F i g. 3 ein Signaldiagramm zur Darstellung von Betriebs-Spannungen an verschiedenen Punkten der schematischen Darstellung gemrß F i g. 1,

F i g. 4 A bis 4G Schaltbilder zur Veranschaulichung von Einzelheiten einer bei der Schaltung gemäß F i g. 1 verwendeten Zeitsteuerung und

F i g. 5 ein Schaltbild eines bei der Schaltung gemäß F i g. 1 verwendeten Sägezahn-Generators zur Erzeugung von trapezförmigen Impulsen.

Gemäß F i g. 1 führt eine Eingangsleitung 10 ein Signal g(l), wie es z.B. von einem Detektor eines Chromatographen der im eingangs genannten Patent beschriebenen Art geliefert wird. Die Signalform ist Speziell mit einer dem Ausgangspotential entsprechenden Grundlinie 12 und einem Scheitel bzw. Maximum 14 dargestellt. Die Grundlinie 12 sinkt, wie dargestellt, langsam ab, was auf einen vorangehenden Scheitelwert oder auf Umgebungseinflüsse, wie Temperatur oder Ausrüstungs-Instabilität, zurückzuführen sein kann.

Die Signaleingangsleitung 10 ist an einen Integrator 16 angeschlossen, welcher durch einen fntegratorregler 18 angesteuert wird. Der Ausgang des Integrators ist mit einem Auswertungsgerät 20, wie einem Blattschreiber, verbunden, um die Ergebnisse derlntegration des Signalmaximums 14 darzustellen. Ein Integrationste^:tgeber 22 erzeugt Steuersignale an den Zeitpunkten I₁ und I₂, zwischen denen das Eingangssignal g(l) integriert werden soll.

Die Aufgabe des Zeitgebers 22 besteht damit einfach in der Ideritiiizierung des Anfangs und Endes des fjignalscheitds 14. Zum Zeitpunkt I₁ ist die auf der Leitung 10 liegende Spannung noch repräsentativ für die Grundlinie 12; ebenso ist auch zum Zeitprnkl/₂ die an der Eingangsleitung 10 liegende Spannung Wieder repräsentativ für die Grundlinie 12. Der Zeitgeber 22 erzeugt an den Zeitpunkten I₁ und I₂ Impulse, die über getrennte Ausgangslcitungen 24 bzw. 26 abgegeben werden. Die Einrichtung zur Erzeugung dieser Impulse bildet keinen Teil der Erfindung und wird daher nicht näher beschrieben.

Die Impulse I₁ und I₂ werden dem Regler 18 eingespeist, welcher den Integrator zum Zeitpunkt I_x einschaltet und bei I₁ abschaltet. Diese Impulse werden außerdem an einen Sägezahn-Generator 28 abgegeben, dessen Ausgangssignalform, durch die Flanke 30 angedeutet, wäi;-end der Integrationszeitspanne ansteigt und für eine kurze Zeit danach den Wert der Spannung 32 speichert, desren Amplitude der Integrationszeitspanne /j bis /₂ proportional ist. Hierauf wird die im Impulsgenerator gespeicherte Spannung zur Festlegung einer zweiten Integrationszeitspanne herangezogen. Die zweite Integration wird durchgeführt, um die ursprüngliche Integration hinsichtlich einer Grundlinienverschiebung zu berichtigen. Zur Einleitung dieser zweiten Zeitspanne läßt der Generator 28 am Zeitpunkt t_s seine Ausgangsspannung an der Flanke 34 abfallen, deren Abfall proportional dem Anstieg der Flanke 30 ist, Wenn die Spannung der Flanke 34 Null erreicht, ist daher eine zweite Zeitspanne bestimmt worden, die der ursprünglichen Integrationszeitspanne proportional ist. Ein NuII-

IQ durchgangdetektor 36 herkömmlicher Bauart ermittelt den Nulldurchgang der abfallenden Flanke 34 und gibt zu einem Zeitpunkt /„ einen Impuls ab, welcher das Ende der Grundlinien-Berichtigungszeitspanne I₅ bis I₆ anzeigt.

Der Impuls Λ, wird auch an einen Impulsformer 38 angelegt, um verschiedene Steuerimpulse /_;„ I₃, /₄ und I₀ in der im Zeitsteuer-Diagramm von Fig. IA dargestellten Reihenfolge r\ erzeugen. Der Impulsformer 38 verwendet herkömmliche monostabile Multivibratoren und Verzögerungsschaltungen zur Erzeugung dieser Impulse für in Verbindung mit der Arbeitsweise des Reglers 18 und des Integrators 16 noch näher zu beschreibende Aufgaben. Gemäß F i g. I verwendet der Regier 18 die Zeitsteuersignale Z₁ bis I₁, zur Steuerung des Integrators 16.

Die Integration des Signal-Maximums 14 wird auf die am besten an Hand des Signals g(l) gemäß F i g. 3, welche den Scheitel 14 in vergrößertem Maßstab zeigt, zu erläuternde Weise durchgeführt. Im allgemeinen geht dieser Vorgang wie folgt vor sich: An einem Zeitpunkt I₁ zu Beginn des Signalmaxiinums 14 wird die Funktion g(t) abgegriffen und die Spannung ^(Z₁) der Grundlinie 12 gespeichert. Hierauf läuft die Integration auf ein Signal hin ab, das den Unterschied zwischen g(t) und g(i,) darstellt. Die auf diese Weise integrierte Fläche entspricht (-A_x f- A₂ -A₃). Am Ende derlntegration, d. h. am Zeitpunkt I₂, wird die Grundlinie 12 erneut abgegriffen und der Unterschied zwischen den Grundlinien-Spannungen zu den Zeitpunkten I₁ und I₂ gespeichert. Hierauf wird der in dem durch die Flächen A₁ -)- A₄ -f A₃ gebildeten Dreieck 40 befindliche Bereich durch Integrieren des gespeicherten Diffcrenzsignals und Dividieren des Ergebnisses durch zwei bestimmt. Die Dreieckfläche wird mit der vorher integrierten Funktion kombiniert und ergibt die Gesamtfläche des Maximums 14 von A₂ r Af.

F i g. 2 zeigt Einzelheiten des Integrators 16. Das auf der Eingangsleitung 10 liegende Signal g(t) wird über einen Schalter KA und einen Widerstand 70 (100 kil)an den negativen Eingang 72 eines Operationsverstärkers 74 angelegt, dessen positiver Eingang auf Masse liegt. Dieser Verstärker weist einen Riickkopp'Mngskondensator 76 auf, der zusammen mit dem Eingangswiderstand 70 eine lineare Integration gewährleistet. Vor der Integration wird der Kondensator 76 jeweils zur Entladung mit einem Widerstand 78 verbunden.

Die Arbeitsweise des Integrators 16 hängt von der Einstellung der verschiednen Schalter ab. Die folgende Beschreibung seiner Arbeitsweise legt Steuersignale A₁ B, C, D, E, Fund G zugrunde, die jeweils Schalter KA, KB, KC, KD, KE, KF bzw. KG steuern. In der schematischen Darstellung dieser Signale deutet eine »0« an, daß sich der Schalter in seinem in F i g, 2 dargestellten Normalzustand befindet, während eine »l« anzeigt, daß der Schalter an Spannung liegt und sich in seiner anderen Stellung befindet. Die Steuersignale

5 6

für die Schalter werden auf die in F i g. 4 gezeigte Kondensators 76 fest auf dem Augenblickswert, Weise erzeugt. Die Schalter können herkömmliche während gewisse Steuerfunktionen in Vorbereitung elektronische Gatter sein. Das zeitliche Verhältnis auf die Grundlinenkorrektur durchgeführt werden. der Steuersignale A bis G läßt sich aus F i g. 3 er- Zu diesem Zweck werden die Schalter KE und KF kennen, in welcher ein positiver Wert eine »1« und 5 geschlossen, um eine andere Rückkopplungsschaltimg Nullpotential eine »0« darstellt. 90 zu aktivieren, die einen zweiten Rückkopplungs-V'or der Integration befinden sich die Schalter in verstärker 92 mit einem Speicherkondensator 94 auffolgendem Zustand: weist. Nach einem kurzen Intervall nach dem Zeitpunkt /, liegen mithin die Steuersignale in folgender ABCDEFG ίο Form an:

^0I0100V ABCDEFG

In diesem Schaltzustand wird die an der Eingangs- 0 0 0 0 1 10

leitung 10 liegende Spannung an den Verstärker 74

angelegt, dessen Ausgang durch einen Verstärker 80 15 Der Verstärker 74 benötigt wegen seines geerdeten invertiert und über eine Rückkopplunpschaltung 82 Pluseingangs immer noch eine Nulleingangsspannung, mit einem dritten Verstärker 84 geleitet wird. Die am Wegen dieses Erfordernisses wird die Verzweigung 96 Eingang zum Verstärker 74 liegende Gesamtspannung auf eine Spannung V_n = £(/₂) r g(h) angehoben. wird durch die Gegenkopplung auf Nullpotential Danach öffnet sich der Schalter KE, so daß der gehalten, so daß die Spannung an einer Verzweigung 86 ao Speicherkondensator 94 die Spannung 1000 Ig(I₁) jeweils gleich -g(/) ist. Im Ausgangskreis des Ver- - g(t_t)] speichert, d. h. eine Spannung entsprechend stärkers 84 kann ein Spannungsteiler beispielsweise dem Unterschied zwischen dem Grundlinienwert zu zur Lieferung eines Verhältnisses von 1000:1 vor- Beginn der Integration und der Grundlinienspannung handen sein; in diesem Fall ist die Spannung am am Ende der Integration. Diese Differenzspannung Verstärkerausgang -1000· g{t). Diese Spannung wird 45 gibt mithin die Größe der während der Integration in einem den Verstärker 84 überbrückenden Konden- aufgetretenen Grundlinienverschiebung wieder, sator 88 gespeichert. Der Integrator wird also durch Der nächste Schritt bei der Vorbereitung der

die Gegenkopplung vor der Integration auf Null Grundlinienkompensation ist die Entladung des gehalten, so daß er einen Signalwert speichern kann, Speicherkondensators 88. um den Integratoreingang der nicht nur den Augenblickswert der Drift des 30 auf Null zu bringen und jegliche Verstärkerdrift Gleichspannungs-Grundsignsls darstellt, sondern auch auszugleichen. Zu diesem Zweck wird der Schalter KD eine einer Drift des Verstärkers entsprechende Kompo- zum Zeitpunkt t_x geschlossen, während der Schalter ATF nente enthält. geöffnet und der Schalter KA an Erde gelegt wird.

Zum Zeitpunkt r, wird der Schalter KD geöffnet Hierdurch wird die Verzweigung 86 auf Null zurück- und beträgt das am Ausgang des Verstärken 84 35 gestellt, da alle Eingänge des Verstärkers 74 nunmehr liegende Signal —1000-g(f,). Dieser Wert wird im gleich Null sind. Die Steuersignale sind dabei folgende: Kondensator 88 gespeichert, da keine Stromkreise

zur Entladung des Kondensators 88 vorhanden sind. r r η f r 1

Demzufolge gilt V_A = -g(/,). a a L. υ c tu Der Schalter KC wird nunmehr geschlossen, und 40 10 0 10 0 0

der Schalter KB wird geöffnet, wobei die Steuersignale

wie folgt sind: Unmittelbar nach der Entladung des Speicher-

Kondensators 88 wird der Schalter KD zum Zeit-

ABCDE FJj punkt r₅ geöffnet, um den zweiten Rückkoppiungs-

0 0 10 0 0 0 *5 kreis 82 vom Integrierverstärker 74 zu trennen. Der

Integrierkondensator 76 speichert jedoch das an-

Der im Rückkopplungskreis des Verstärkers 74 gesammelte Integral weiter.

über den Kondensator 76 fließende Rückkopplungs- Zu diesem Zeitpunkt C₅ wird die Grundlinienstrom ist g(t) — ^(C₁). Dieser Strom erzeugt über dem berichtigung eingeleitet, indem an den Eingang des Kondensator 76 einen Spannungsabfall entsprechend 5° Integratorverstärkers 74 eine vom Speicherkondensator 94 erhaltene Spannung angelegt und eine weitere Integration während einer der Zeitspanne der ur-

I r sprünglichen Integration proportionalen Zeitspanne

~or I fe(') ~ S(h)] dt. durchgeführt wird. Wie erwähnt, speichert der

J 55 Kondensator 94 eine Spannung entsprechend dem

Unterschied zwischen den Grundlinienspannungen zu den Zeitpunkten I₁ und t,. Graphisch ausgedrückt

In dieser Formel bedeutet R den Wert des Wider- besteht die erforderliche Korrektur bzw. Berichtigung stands 70 und C die Kapazität des Kondensators 76. in der Abnahme der durch das in F i g. 3 mit 40 Da der Eingang des Verstärkers 74 auf Masse- 60 bezeichnete rechtwinkelige Dreieck eingeschlossenen potential gehalten wird (der —Eingang ist geerdet), Fläche von der ursprünglich für die Zeitspanne I₁ bis /₂ ist die Spannung am Ausgang 75 des Verstärkers 74 integrierten Fläche. Nach der Speicherung der Difgleich der Spannung über den Kondensator 76. Das ferenz-Spannung #(/,) — g(t₂) im Kondensator 94 und Signal 41 gemäß F i g. 3 veranschaulicht die Spannung der Entladung des Kondensators 88 zum Zeitpunkt f_s des Verstärkerausgangs 75. 65 werden folglich die Schalter KC und KG geschlossen,

Zum Zeitpunkt t₂, d. h. am Ende der Integrations- um das gespeicherte Signal des Speicher-Kondensators Zeitspanne, wird der Schalter KC geöffnet, um die 94 an den Integrier-Verstärker 74 anzulegen. Die Integration zu beenden, und bleibt die Ladung des Ladung des Kondensators 76 wird hierbei in einem

dem Ausmaß der Grundlinien-Verschiebung während der Integration proportionalen Maß verstärkt oder ¥ermindert. Die Steuersignale sind dabei die folgenden:

α n c I) i: r ο

ι ο ι ο η ο ι'

Die Zeitspanne dieser Kompensieiintegration wird lurch die Zeitspanne der ursprünglichen Integrations teriode bestimmt. Die Kompensationszeitspanne raucht jedoch nicht die gleiche zu sein wie bei der •fsprünglichen Integration, vorausgesetzt, daß eine froportional umgekehrte Änderung der Größe der Ipannung durchgeführt wird, die während der gewählten Zeitspanne an den Eingang des Integrierterstärkers 74 angelegt wird. Bei der dargestellten Ausführungsform ist der Wert der Eingangsspannung fleich dem Zehnfachen der tatsächlichen Größe der Gmndlinien-Spannungsverschiebung jewählt.

Dieser Miiltiplikationsfaktor wird durch einen tntsprechenden Spannungsteiler im Ausgangskreis des Verstärkers 92 eingeführt, und /war speziell durch Festlegung des Werts des WidcrsU nds 98 auf das lOOfache des Werts des Widerstands 100. Bei ge- »chlossenem Schalter KG ist mithin die Spannung an der Verzweigung 96 das O.Olfache der Spannung am Speicher-Kondensator 94; da diese Kondensator- »pannung das lOOOfache der Grundlinien-Verschiebungsspannung beträgt, ist die Gesamt-Ausgangs- »pannung das lOfache der Cirundliniei-Verschiebungsspannung.

Bei einem Spanniings-Multiplikationsfaktor von 10 muß die Zeitspanne für die Neuinlcgratinn ' ,„ ■ ' , oder ' j„ der ursprünglichen Integrationszeitspanne sein, um die erforderliche Berichtigungsgröße zu erzeugen, wie sie vorstehend in Verbindung mit dem Signal?! M in Fig.? erläutert worden ist. Diese Neuintegrations-Zeitspanne wird durch den Impuls-Generator 28 erhalten, der an einem Zeitpunkt /„ einen Impuls zur Beendigung der Grundlinienberichtigung abgibt.

Während der 7eitspanne /, bis f„ ist das e-nzige Eingangssignal des Verstärkers 74 die Differenz-Spannung 10 [git,) g(t₂)] an der Verzweigung % am Ausgang des Verstärkers 92. Die Grundlinien-Berichugungs-lntegration geht mit dieser Spannung während der Zeitspanne /_; bis /,, \or sie!¹,, wie dies durch das Signal 41 in F- i e. 3 angedeutet ist. Nach dem Auftreten des /,-Impulses vom Impulsgenerator 28 wird der Schalter AG zur Unterbrechung der integration geöffnet und trägt der Verstärkerau^gang 75 zum Zeitpunkt ;,. einen Spar.niir.gs'.vert. welcher den" auf Grundiiniemerschiebung korrigierten Integral des Signalscheitels 14. d. h. der Fläche unter diesem Scheitel, entspricht. Dieser gewünschte, endgültige Ausgang kann dann auf beliebige Weise im Au^;- »ertungsgerät 20 ansezeigt werden, das nach Beendisuno der Grundlir-ienbericluiiuns betätigt werden kann, um den endgültigen integrierten Ausgang vom Verstärker 74 zum Zeitpunkt/^ aufzuzeichnen. Diese synchronisierte Aufzeichnung kann dadurch erfolgen, daß der .ylmpuls an einen Blattschreiber angelegt v.ird. dessen Schreibstift durch den Impuls t- kurzfristig aktiviert wird, um den Ausgang 75 des Verstärkers 74 aufzuzeichnen.

Die F i g. 4 A bis 4G veranschaulichen Einzelheiten des Steuerimpulsgenerators zur Erzeugung der Steuersignale A bis Ci. Die Steuersignale werden in Abhängigkeit von vom fnregrationszeitgeber 22 (F i g. I) abgegebenen Impulsen eingeleitet.

Wie erwähnt, wird vor der Gmndlinienberichtigimg, aber nach der Integration die Grundlinienverschiebiing gemessen und gespeichert und wird das Signal des Speicherkondcnsators 88 gemäß F i g. 2 gelöscht. Die für diese Vorgänge erforderlichen Steuersignale werden durch die Impulsformschaltung 38 gemäß F i g. 1

ίο erzeugt, bei welcher Impulse I₃, I₃', /₄ und /₅ mit den anderen Zeitsteuerimpulsen /, und I₁ zur Erzeugung der Steuersignale A bis G auf im folgenden zu beschreibende Weise herangezogen werden.

Die Schaltungen gemäß den F i g. 4A bis 4G sind

t5 jeweils mit einer Flip-Flop-Schalhing versehen. Die Flip-Flop-Schaltung UO weist einen SteMeingang 112 und einen Rückstelleingang 114 auf. Ein Ausgang 116 liefert das gewünschte Steuersignal A für die Steuerung des Schalters KA in F i g. 2. Die Schaltung 110 wird

to durch einen Startimpuls /₀ zurückgestellt, der durch eine nicht dargestellte herkömmliche Einrichtung kurz vor dem Zeitsteuerimpuls /, erzeugt wird, und durch den Zeitsteuerimpuls r₄ aktiviert, wie dies durch das Signal A in F i g. 3 dargestellt ist.

aä In F ig. 4 B ist eine Flip-Flop-Schaltung 118 dargestellt, die durch den Impuls t₀ geschaltet und durch einen Impuls D' zurückgestellt wird, welcher durch eine mittels des Zeitsteuerimpulses r, betätigte Verzögeaingsschaltung 120 erzeugt wird. Der Au-cang

der Flip-Flop-Schaltung 118 ist das Steuersignal R. das eine in F i g. 3 dargestellte Signalform besitzt. Die Verzögerung der Rückstellung der Schaltung 118 ist erwünscht, um nachteilige Übergänge bei Betätigung der verschiedenen Schalter im Integrator zu vermeiden, doch ist die Verzögenmgszeit außerordentlich kurz, so daß die erforderliche Gesamt-Zeitste./erung nicht beeinträchtigt wird.

Fig. 4C" zeigt eine Fhp-Flop-Schaltung 122. Jie durch einen Impuls \on einer ODER-Schaltung 124

geschaltet wird, welche durch die /eitsteuerimpulse D' und /., angestoßen wird. Die Rückstellung der Schaltung 122 erfolgt Jurch einci Impuls von einer an da^ Zeltsteuersignal /₂ und den Impuls /„ angekoppelter ODFR-Schaltunc 126. Der Ausgang der f lip-F'lop-

Schaltung 122 ist das Steuersignal C. de-sen Signalform in F i g. 3 dargestellt ist.

Fig. 4D zeigt eine F lip-Flop-Schaltung 128. die durch eine an die Impulse /., und /, angekoppelte ODER-Schaltung aMhien und durch einen !mp'.-U

-.- \nn einer an die Zeitsteuerimpulse/, und / angekoppelten ODER-Schaltung 132 zurückgestellt wird. Der Ausgang der Flip-Flop-Schaltung 128 ist das Steuersignal P. dessen Signalform in F i 2. 3 \eranschaulicht ist.

Fig. 4E zeigt eine Fiip-FIop-Schaltung 134. die durch den Zeitsieuerimpuls ;, aktiviert und durch den Impuls !.,' zurückgestellt wird. Der Ausgang der Schaltung 134 ist das j_n F i g. 3 dargestellte Steuersignal E. Auf ähnliche Weise liefern die Füp-Flop-Schaltungen 136 und 138 an ihren Ausgängen Steuersignale F bzw. G. deren Signalformen in F i g. 3 gezeigt sind. Die Flip-Flop-Schaltung 136 wird durch den Impuls t₃ aktiviert und durch den Impuls f₄ zurückgestellt, während die Flip-Flop-Schaltung 138 durch den Impuls i_h aktiviert und durch den Impuls /₆ zurückgest.'llt wird.

F i g. 5 zeigt die Einzelheiten eines eine trapezförmige Rechteckwelle erzeugenden Impi-lsgenerators

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Ii. Dieser Generator weist einen Leistimgsverstärker50 tlit Plus- und Minuseingang sowie einen Gegenopplungskondensator 52 zur Lieferung einer Inteitionsfunktion am Ausgang 54 auf. Ein Widerind 56 verbindet den Minuseingang mit einer Negativen 3pannungsquelle des Spannungswerts — V liber einen Schalter 58. Ein zweiter Widerstand 60 desselben Werts wie der Widerstand 56 verbindet den Minuseingang über einen Schalter 62 mit einer po- litiven Spannungsquelle des Spannungswerts von to +20 V. Die Schalter 58 und 62 sind als mechanische Schalter dargestellt, können aber selbstverständlich tuch elektronische Schalter sein. Ein Schalter 66 ist Über den Kondensator 52 geschaltet, um ihn vor dem Zeitpunkt Z₁ zu entladen. Die Steuerung der Schalter erfolgt auf die durch die angedeuteten Zeitsteuerimpulse dargestellte Weise. Zum Zeitpunkt I₁ wird mithin der Schalter 66 geöffnet und der Schalter 58 geschlossen. Beim Schließen des Schalters 58 gibt der Ausgang 54 zunächst die Planke 30 einer trapezförmigen Impulsspannung (F i g. 1) ab, bis sich zum Zeitpunkt I₁ der Schalter 58 öffnet. Zum Zeitpunkt /₂ steht der am Kondensator 52 liegenden Spannung kein Entladungsweg zur Verfugung, so daß der Kondensator seine Ladung auf dem Wert 32 hält. Zum Zeitpunkt /₅ wird der Schalter 62 geschlossen, so daß ein hoher Strom über den Widerstand 60 und die Eingangsleitung 64 zum Kondensator 52 fließt. Der Kondensator entlädt sich an der Flanke 34 mit einer die ursprüngliche Aufladungsgeschwindigkeit infolge des erhöhten Speisespannungswert von 20 V um das 20fache übersteigenden Geschwindigkeit. Wenn der Ausgang 54 wiederum Null Volt erreicht, gibt der Nulldurchgangdetektor 36 (Fig. 1) einen Impuls(t_t) ab, der das Ende der Grundlinien-Berichtigungszeitspanne angibt

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

I 2 gekennzeichnet, daß dem fntegrationsglied (76) Patentansprüche: ein durch einen vom Impulsgeber vor jedem Tntegrationsbeginn anschaltbarer Löschkreis (78,

1. Verfahren zum Integrieren der Abweichung KB) zugeordnet ist.
eines Signals von einem sich linear mit der Zeit 5

ändernden Hezugswert innerhalb eines festgelegten

Zeitintervalls, unter Verwendung eines auto-

matischen Rechengeräts, dadurch gekennzeichnet, daß der Funktionswert g(t_x) des

Signals g(t) zu Beginn des Zeitintervalls gespeichert, io Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Integrieren daß sodann der Unterschied g(t) — #(/,) des Signals der Abweichung eines Signals von einem sich linear von diesem Funktionswert während des Zeit- mit der Zeit ändernden Bezugswert innerhalb eines Intervalls integriert, daß danach die Differenz festgelegten Zeitinervalls, unter Verwendung eines S(h) — gOi) des Funktionswerts des Signals am automatischen Rechengeräts, sowie eine Vorrichtung Ende des Intervalls vom Funktionswert am An- 15 zur Durchführung des Verfahrens mit einem integrator fang des Intervalls gespeichert wird und daß an- zum Integrieren des Signals, mit einer Einrichtung schließend diese über ein in einer festen Beziehung zur Steuerung des Integrators und Festlegung der zur Länge des erstgenannten Intervalls stehendes Integrationsgrenzen und mit einer Einrichtung zur weiteres Integrationsintervall integrierte Differenz Auswertung der Integrationswerte.
S('i) - gO») zum erster. Integral überg(/) — g(!,) 20 Häufig sollen Signale integriert werden, die gegenaddiert wird. über Massepotential versetzt sind und gleichzeitig

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- eine Potential-Drift aufweisen. Die einfache Intezeichnet, daß zur Steuerung des zweiten Inte- gration eines solchen Signals ohne Berücksichtigung grationsintervalls ein trapezförmiges Impulssignal der Drift kann zu beträchtlichen Meßfehlern führen, erzeugt wird, dessen ansteigende Flanke dem 25 Ein Beispiel für ein Fachgebiet, in welchem die ersten Integrationsintervall entspricht, während Integration eine? Signals mit hoher Genauigkeit die abfi'lende Flanke das zweite Integrations- durchgeführt werden muß, ist das Gebiet der Chrointervall festlegt und hinsichtlich ihres Verlaufs matographie. In einer chromatographischen Vorin einer festen beziehmig zum Anstieg der an- richtung werden die Bestandteile eines Gemisches Steigenden Flanke steht. 30 am Ausgang einer Säule festgestellt, die einen Stoff

3. Vorrichtung zur Durchführung des Ver- zur Auftrennung der Gemischbestandteile enthält, fahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche Der Detektor gibt einer Gleichspannung überlagerte mit einem Integrator zum Integrieren des Signals, Signale ab, die jeweils für einen aus der Säule entmit einer Einrichtung zur Steuerung des Inte- weichenden Bestandteil repräsentativ sind, und die grators und Festlegung der Integrationsgrenzen 35 Fläche unter den Signalma.iiiTia, welche durch Intelind mit einer Einrichtung zur Auswertung der gration gemessen wird, läßt eine Anzeige der Konzenlntegrationswerte, dadurch gekennzeichnet, daß tration des Bestandteils im Gemisch zu. Wenn das zu tier Integrator (16) einen Operationsverstärker (74) untersuchende Signalmaximum sehr klein ist, beaufweist. dessen Ausgang mittels auf Impulse an- einträchtigen Schwankungen des Gesamt-Potentials tprechendcr Schaltelemente (KC, KD, KE) an das 40 bzw. des Gleichstromanteils des Signals in sehr Integrationsglied (76) des Integrators, an eine starkem Ausmaß die Integrationsergebnisse und Einrichtung (82) zur Speicherung des Funktions- führen in manchen Fällen zu nicht vernachlässigbaren tverts zu Beginn der Integration bzw. an eine Ein- Fehlern.

richtung (90) zur Speicherung der Differenz der Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die

Funktionswerte an den beiden Integrationsgrenzen 45 Nachteile des Bekannten zu vermeiden und ein Ver-

lind dessen Eingang mittels weiterer auf Impulse fahren und eine Vorrichtung zur exakten Integraiion

ansprechender Schaltelemente (KF, KG) an die von zeitlich begrenzten Signalen zu schaffen.

Einrichtung (90) zur Speicherung der Differenz Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch

«ler Funktionswerte an den beiden Integrations- gelöst, daß der Funktionswert g(l^ des Signalsg(t) zu

grenzen anschaltbar ist. 50 Beginn des Zeitintervalls gespeichert, daß sodann der

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, daduich ge- Unterschied g(i) — g(i_x) des Signals von diesem Funkkcnnzeichnet, daß die Einrichtung zur Steuerung tionswert während des Zeitintervalls integriert, daß lies Integrators (16) und Festlegung der Inte- danach die Differenz g(l_t) --g(/₂) des Funktionswerts trationsgrenzen einen Impulsgenerator (28) zur des Signals am Ende des Intervalls vom Funktionstrzeugung des trapezförmigen Impulssignals sowie 55 wert am Anfang des Intervalls gespeichert wird und eine impulsformeinrichtung(38) zur Erzeugung daß anschließend diese über ein in einer festen Bevon zeitlich aufeinanderfolgenden, die Schalt- zeihiing zur Länge des erstgenannten Intervalls elemente (KA, KB, KC, KD, KE, KF, KG) be- stehendes weiteres Integrationsintervall integrierte tätigenden Impulsen aufweist. Differenz g(/,) — g(t₂) zum ersten Integral über

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch ge- 60 g(i) — ^(I₁) addiert wird.

kennzeichnet, daß an den Impulsgenerator (28) Dieses Verfahren läßt sich erfindungsgemäß mit ein Detektor (36) angekoppelt ist, welcher beim einer Vorrichtung durchführen, bei welcher der Erreichen des ursprünglichen Signalwerts des vom Integrator einen Operationsverstärker aufweist, dessen Impulsgenerator erzeugten trapezförmigen Impuls- Ausgang mittels auf Impulse ansprechender Schaltsignals durch die abfallende Flanke dieses Impuls- 65 elemente an das Intcgrationsglied des Integrators, signals einen weiteren Impuls zum Abschalten des an eine Einrichtung zur Speicherung des Funktions-Integrators an das Schaltelement (KG) abgibt. werts zu Beginn der Integration bzw. an eine Ein-

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch richtung zur Speicherung der Differenz der Funktions-