DE2027040C - Verfahren und Vorrichtung zum Integne ren eines Signals - Google Patents

Description

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werte an den beiden Integrationsgrenzen und dessen um die ursprüngliche Integration hinsichtlich einer

Eingang mittels weiterer auf Impulse ansprechender Grundlinienverschiebung zu berichtigen. Zur E:n-

Schaltelemente an die Einrichtung zur Speicherung leitung dieser zweiten Zeitspanne läßt der Generator 28

der Differenz der Funktionswerte an den beiden am Zeitpunkt Z₅ seine Ausgangsspannung an der

Integrationsgrenzen anschaltbar ist. 5 Flanke 34 abfallen, deren Abfall proportional dem

Im folgenden ist eine bevorzugte Ausfuhrungsform Anstieg der Flanke 30 ist. Wenn die Spannung der der Erfindung an Hand der Zeichnungen näher Flanke 34 Null erreicht, ist daher eine zweite Zeiterläutert. Es zeigt spanne bestimmt worden, die der ursprünglichen

F i g. 1 eine schematische Darstellung einer Inte- Integrationszeitspanne proportional ist. Ein NuU-

grations-Vorrichtung mit den Merkmalen der Er- io durchgangdetektor 36 herkömmlicher Bauart ermittelt

findung, den Nulldurchgang der abfallenden Flanke 34 und

F i g. 1A ein Zeitdiagramm der durch eine Schaltung gibt zu einem Zeitpunkt /_e einen Impuls ab, welcher

gemäß F i g. 1 erzeugten Impulse, das Ende der Grundlinien-Berichtigungszeitspanne Z₅

F i g. 2 ein Einzelheiten zeigendes schematisches bis /„ anzeigt.

Schaltbild von Abschnitten des Integrators gemäß 15 Der Impuls t_t wird auch an einen Impulsformer 38

F i g. 1, angelegt, um verschiedene Steuerimpulse I₃, t₃, i₄ und Z₅

F i g. 3 ein Signaldiagramm zur Darstellung von in der im Zeitsteuer-Diagramm von F i g. 1A dar-

Betriebs-Spannungen an verschiedenen Punkten der gestellten Reihenfolge zu erzeugen. Der Impulsformer

schematischen Darstellung gemäß F i g. 1, 38 verwendet herkömmliche monostabile Multivi-

F i g. 4 A bis'4G Schaltbilder zur Veranschaulichung ao bratoren und Verzögerungsschaltungen zur Erzeugung

von Einzelheiten einer bei der Schaltung gemäß dieser Impulse für in Verbindung mit der Arbeitsweise

F i g. 1 verwendeten Zeitsteuerung und des Reglers 18 und des Integrators 16 noch näher zu

F i g. 5 ein Schaltbild eines bei der Schaltung beschreibende Aufgaben. Gemäß F i g. 1 verwendet

gemäß F i g. 1 verwendeten Sägezahn-Generators zur der Regler 18 die Zeitsteuersignale /, bis Z₆ zur Steu-

Erzeugung von trapezförmigen Impulsen. 25 erung des Integrators 16.

Gemäß F i g. 1 führt eine Eingangsleitung 10 ein Die Integration des Signal-Maximums 14 wird auf Signal g(t), wie es z. B. von einem Detektor eines die am besten an Hand des Signals g(t) gemäß F i g. 3, Chromatographen der im eingangs genannten Patent welche den Scheitel 14 in vergrößertem Maßstab beschriebenen Art geliefert wird. Die Signalform ist zeigt, zu erläuternde Weise durchgeführt. Im allspeziell mit einer dem Ausgangspotential entsprechen- 30 gemeinen geht dieser Vorgang wie folgt vor sich: den Grundlinie 12 und einem Scheitel bzw. Maximum An einem Zeitpunkt Z₁ zu Beginn des Signalmaximums 14 dargestellt. Die Grundlinie 12 sinkt, wie dargestellt, 14 wird die Funktion g(t) abgegriffen und die Spanlangsam ab, was auf einen vorangehenden Scheitelwert nung g(z_t) der Grundlinie 12 gespeichert. Hierauf oder auf Umgebungseinflüsse, wie Temperatur oder läuft die Integration auf ein Signal hin ab, das den Ausrüstungs-Instabilität, zurückzuführen sein kann. 35 Unterschied zwischen g(t) und #(z,) darstellt. Die auf

Die Signaleingangsleitung 10 ist an einen Integrator diese Weise integrierte Fläche entspricht ( A₁ A₂

16 angeschlossen, welcher durch einen Integrator- -Λ₃). Am Ende der'Integration, d. h. am Zeitpunkt Z₂,

regler 18 angesteuert wird. Der Ausgang des Integrators wird die Grundlinie 12 erneut abgegriffen und der

ist mit einem Auswertungsgerät 20, wie einem Blatt- Unterschied zwischen den Grundlinien-Spannungen

schreiber, verbunden, um dieErgebnisse der Integration 40 zu den Zeitpunkten Z, und f₂ gespeichert. Hierauf wird

des Signalmaximums 14 darzustellen. Ein Integrations- der in dem durch die Flächen A₁ I /I₄ + A₃ gebildeten

zeitgeber 22 erzeugt Steuersignale an den Zeitpunkten Dreieck 40 befindliche Bereich durch Integrieren des

Z₁ und Z₂, zwischen denen das Eingangssignal g(Z) gespeicherten Differenzsignals und Dividieren des

integriert werden soll. Ergebnisses durch zwei bestimmt. Die Dreieckfläche

Die Aufgabe des Zeitgebers 22 besteht damit einfach 45 wird mit der vorher integrierten Funktion kombiniert

in der Identifizierung des Anfangs und Endes des und ergibt die Gesamtfläche des Maximums 14 von

Signalscheitels 14. Zum Zeitpunkt Z, ist die auf der A_t f /I₄.

Leitung 10 liegende Spannung noch repräsentativ für F i g. 2 zeigt Einzelheiten des Integrators 16. Das die Grundlinie 12; ebenso ist auch zum Zeitpunkt Z₂ auf der Eingangsleitung 10 liegende Signal g{t) wird die an der Eingangsleitung 10 liegende Spannung 50 über einen Schalter KA und einen Widerstand 70 wieder repräsentativ für die Grundlinie 12. Der Zeit- (10OkQ) an den negativen Eingang 72 eines Operationsgeber 22 erzeugt an den Zeitpunkten I₁ und t_% Impulse, Verstärkers 74 angelegt, dessen positiver Eingang auf die über getrennte Ausgangsleitungen 24 bzw. 26 ab- Masse liegt. Dieser Verstärker weist einen Rückgegeben werden. Die Einrichtung zur Erzeugung kopplungskondensator 76 auf, der zusammen mit dieser Impulse bildet keinen Teil der Erfindung und 55 dem Eingangswiderstand 70 eine lineare Integration wird daher nicht näher beschrieben. gewährleistet. Vor der Integration wird der Konden-

Die Impulse/, und Z₂ werden dem Regler 18 ein- sator76 jeweils zur Entladung mit einem Widergespeist, welcher den Integrator zum Zeitpunkt Z₁ stand 78 verbunden.

einschaltet und bei Z₅ abschaltet. Diese Impulse werden Die Arbeitsweise des Integrators 16 hängt von der

außerdem an einen Sägezahn-Generator 28 abgegeben, 60 Einstellung der verschiednen Schalter ab. Die folgende

dessen Ausgangssignalform, durch die Flanke 30 an- Beschreibung seiner Arbeitsweise legt Steuersignale A,

gedeutet, während der Integrationszeitspanne ansteigt B, C, D, E, Fund G zugrunde, die jeweils Schalter KA,

und für eine kurze Zeit danach den Wert der Spannung KB, KC, KD, KE, KF bzw. KG steuern. In der sche-

32 speichert, dessen Amplitude der Integrations- malischen Darstellung dieser Signale deutet eine »0«

Zeitspanne Z₁ bis Z₂ proportional ist. Hieniuf wird die 65 an, daß sich der Schaller in seinem in F i g. 2 dar-

im Impulsgenerator gespeicherte Spannung zur Fest- gestellten Normalzustand heimelet, während eine »L«

legung einer zweiten Integrationszeitspanne heran- anzeigt, daß der Schalter an Spannung liegt und sich

gezogen. Die zweite Integration wird durchgeführt, in seiner anderen Stellung beliiulet. Die Steuersignale

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für die Schalter werden auf die in F i g. 4 gezeigte Kondensators 76 fest auf dem Augenblickswerl, 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 C 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 Rückkopplungsschaltung Nullpotential eine »0« darstellt. 90 zu aktivieren, die einen zweiten Rückkopplungs-Vor der Integration befinden sich die Schalter in verstärker 92 mit einem Speicherkondensator 94 auffolgendem Zustand: weist. Nach einem kurzen Intervall nach dem Zeitpunkt /₂ liegen mithin die Steuersignale in folgender ABCD EFG ίο Form an:

^01010V0' ABCDEFG

In diesem Schaltzustand wird die an der Eingangs- 0 0 0 0 1 1 0
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 Rückkopplungsschaltung 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 = -g('₂) + g('i) angehoben,

wird durch die Gegenkopplung auf Nullpotential Danach öffnet sich der Schaller KE, so daß der

gehalten, so daß die Spannung an einer Verzweigung 86 20 Speicherkondensator 94 die Spannung 1000 [g(/,)

jeweils gleich ~g(/) ist. Im Ausgangskreis des Ver- — _g(t₂)] 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(/). Diese Spannung wird 35 gibt mithin die Größe der während der Integration

in einem den Verstärker 84 überbrückenden Konden- aufgetretenen Grundlinienverschiebung wieder.

sator88 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 /₄ geschlossen, während der SchalterKF

nente enthält. geöffnet und der Schaller KA an Erde gelegt wird.

Zum Zeitpunkt/j wird der Schalter KD geöffnet Hierdurch wird die Verzweigung 86 auf Null zurück-

und beträgt das am Ausgang des Verstärkers 84 35 gestellt, da alle Eingänge des Verstärkers 74 nunmehr

liegende Signal —1000 ^g(Z₁). 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. . α r η F rrr

Demzufolge gilt V_A = ^g(I₁). " 15_^c " * "Ji.

Der Schalter KC wird nunmehr geschlossen, und 40 1001000
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-

AB. — E. G punkt f₅ geöffnet, um den zweiten Rückkopplungs-

0010000 45 kreis82 vom Integrierverstärker74 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 /₅ wird die Grundlinienstrom ist g(i) — g(t^). Dieser Strom erzeugt über dem berichtigung eingeleitet, indem an den Eingang des Kondensator 76 einen Spannungsabfall entsprechend 50 Integratorverstärkers 74 eine vom Speicherkondensator 94 erhaltene Spannung angelegt und eine weitere Integration während einer der Zeitspanne der ursprünglichen Integration proportionalen Zeitspanne

[g(0 — g('i)] dt. durchgeführt wird. Wie erwähnt, speichert der

γ 55 Kondensator 94 eine Spannung entsprechend dem

Unterschied zwischen den Grundlinienspannungen zu den Zeitpunkten I₁ und t₂. 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 t₂

ist die Spannung am Ausgang 75 des Verstärkers 74 integrierten Fläche. Nach der Speicherung der Dif-

gleich der Spannung über den Kondensator 76. Das ferenz-Spannung g(/_x) — g(i₂) im Kondensator 94 und

Signal 41 gemäß F i g. 3 veranschaulicht die Spannung der Entladung des Kondensators 88 zum Zeitpunkt t₅

des Verstärkerausgangs 75. , 65 werden folglich die Schalter KC und KG gescr vsen,

Zum Zeitpunkt t₂, d. h. am Ende dec Integrations- - um das gespeicherte Signal des Speiclier-Kondei^titots

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 Ausmall der Grundlinien-Verschiebang während signale A bis G. Die Steuersignale werden in Abder Integralion proportionalen Maß verstärkt oder hängigkeit von vom Integrationszeitgeber 22 (F i g. 1) vermindert. Die Steuersignale sind dabei die folgenden: abgegebenen Impulsen eingeleitet.

Wie erwähnt, wird vor der Grundlinienberichtigung,

ABCDEFG ^{5 a}k^{er nacn der} Integration die Grundlinienverschiebung

. gemessen und gespeichert und wird das Signal des

10 10 0 0 1 , Speicherkondensators 88 gemäß F i g. 2 gelöscht. Die

für diese Vorgänge erforderlichen Steuersignale werden

Die Zeitspanne dieser Kompensieiintegration wird durch die Impulsformschaltung 38 gemäß F i g. 1 durch die Zeitspanne der ursprünglichen Integralions- i° erzeugt, bei welcher Impulse/₃, I₃, /₄ und I₆ mit den Periode bestimmt. Die Kompensationszeilspanne anderen Zeitsteuerimpulsen Z₁ und I₂ zur Erzeugung braucht jedoch nicht die gleiche zu sein wie bei der der Steuersignale A bis G auf im folgenden zu beursprünglichen Integration, vorausgesetzt, daß eine schreibende Weise herangezogen werden, proportional umgekehrte Änderung der Größe der Die Schallungen gemäß den Fig.4A bis 4G sind

Spannung durchgeführt wird, die während der ge- 15 jeweils mit einer Flip-Flop-Schaltung versehen. Die wählten Zeitspanne an den Eingang des Integrier- Flip-Flop-Schaltung 110 weist einen Stelleingang 112 Verstärkers 74 angelegt wird. Bei der dargestellten und einen Rückstelleingang 114 auf. Ein Ausgang 116 Ausführungsform ist der Wert der Eingangsspannung liefert das gewünschte Sleuersignal A für die Steuerung deich dem Zehnfachen der tatsächlichen Größe der des Schalters KA in F i g. 2. Die Schaltung 110 wird Grundlinien-Spannungsverschiebung gewählt. *° durch einen Startimpuls I₀ zurückgestellt, der durch

Dieser Mulliplikationsfaktor wird durch einen eine mehl dargestellte herkömmliche Einrichtung kurz entsprechenden Spannungsteiler im Ausgangskreis vor dem Zeitsleuerimpuls I₁ erzeugt wird, und durch des Verstärkers 92 eingeführt, und zwar speziell durch den Zeitsteuerimpuls /₄ aktiviert, wie dies durch das Festlegung des Werts des Widerstands 98 auf das Signal A in F i g. 3 dargestellt ist. lOOfiche des Werts des Widerstands 100. Bei ge- 25 In Fig. 4 B ist eine Flip-Flop-Schallung 118 darschlosscncm Schaller KG ist mithin die Spannung an gestellt, die durch den Impuls I₀ geschaltet und durch der Verzweigung 96 das O.Olfache der Spannung am einen Impuls D' zurückgestellt wird, welcher durch Speicher-Kondensator94; da diese Kondensator- eine mittels des Zeilsteuerimpuises/, betätigte Versmnnuna «las lOOOfache der Grundlinien-Verschie- zögerungsschaltung 120 erzeugt wird. Der Ausgang bunesspannung beträgt, isl die Gesamt-Ausgangs- 30 der Flip-Flop-Schallung 118 isl das Steuersignal S, spannung das lOfache der Grundlinien-Verschiebungs- das eine in F 1 g. 3 dargestellte Signalform besitzt. Die nnune Verzögerung der Rückstellung der Schaltung 118 ist

Bei einem Spannungs-Multiplikationsfaktor von 10 erwünscht, um nachteilige Übergänge bei Betätigung muß die Zeitspanne für die Neuintegration Vi₀-V₂ ^der verschiedenen Schalter im Integrator zu vei- oder V der ursprünglichen Integrationszeitspanne 35 meiden, doch ist die Verzögerungszeit außerordentlich sein um die erforderliche Berichtigungsgröße zu kurz, so daß die erforderliche Gesamt-Zeitsteuerung erzeugen wie sie vorstehend in Verbindung mit dem nicht beeinträchtigt wird.

Signal c(0 in H i g. 3 erläutert worden isl. Diese F i g. 4C zeigt eine Flip-Flop-Schaltung 122, die

Neuintegrations-Zeitspanne wird durch den Impuls- durch einen Impuls von einer ODER-Schaltung 124 Generator 28 erhalten, der an einem Zeitpunkt Z₆ 40 geschaltet wird, welche durch die Zeitsteuerimpulse D' einen Impuls zur Beendigung der Grundlinien- und I₆ angestoßen wird. Die Rückstellung der Schalberichtißung abgibt ^tunß ^{122 0}^⁰¹S^{1 durch einen Im}P^{uls v}°n einer an das

Während der Zeitspanne /₅ bis /„ ist das einzige Zeitsteuersignal I₂ und den Impuls I₀ angekoppelten Eineansssignal des Verstärkers 74 die Differenz- ODER-Schaltung 126. Der Ausgang der Flip-Flopspannung 10 Ig(I₁) s(.'₂)] an der Verzweigung 96 45 Schaltung 122 ist das Steuersignal C. dessen Signalam Ausgang des Verstärkers 92. Die Grundlinien- form in F i g. 3 dargestellt ist.

Berichtigungs-Integralion geht mit dieser Spannung Fig. 4D zeigt eine Fhp-Flop-Schaltung 128, die

während der Zeitspanne /₅ bis /₆ vor sich, wie dies durch eine an die Impulse I₀ und Γ, angekoppelte durch das Signal 41 in F i g. 3 angedeutet ist. Nach ODER-Schaltung aktiviert und durch einen Impuls dem Auftreten des /„-Impulses vom Impulsgenerator 28 5° von einer an die Zeitsteuerimpulse I₁ und /_a anwird der Schalter KG zur Unterbrechung der Inte- gekoppelten ODER-Schaltung 132 zurückgestellt wird, gration geöffnet und trägt der Verstärkerausgang 75 Der Ausgang der Flip-Flop-Schaltung 128 ist das Lm Zeitpunkt /„ einen Spannungswert, welcher dem Steuersignal D, dessen Signalform in F i g. 3 verauf Grundlinienverschiebung korrigierten Integral anschaulicht ist.

des Signalscheitels 14, d. h. der Fläche unter diesem 55 F i g. 4 E zeigt eine Flip-Flop-Schaltung 134, die Scheitel entspricht. Dieser gewünschte, endgültige durch den Zeitsteuerimpuls t₃ aktiviert und durch den Ausgang kann dann auf beliebige Weise im Aus- Impuls t₃ zurückgestellt wird. Der Ausgang der wertungsgerät 20 angezeigt werden, das nach Be- Schaltung 134 ist das in F i g. 3 dargestellte Steuerendigung der Grundlinienberichtigung betätigt werden signal E. Auf ähnliche Weise liefern die Flip-Flopkann um den endgültigen integrierten Ausgang vom 60 Schaltungen 136 und 138 an ihren Ausgängen Steuer-Verstärker 74 zum Zeitpunkt /_e aufzuzeichnen. Diese signale F bzw. G, deren Signalformen in F i g. synchronisierte Aufzeichnung kann dadurch erfolgen, gezeigt sind. Die Flip-Flop-Schaltung 136 wird durch daß der / -Impuls an einen Blattschreiber angelegt den Impuls I₃ aktiviert und durch den Impuls J₄ wird dessen Schreibstift durch den Impuls f„ kurz- zurückgestellt, während die Flip-Flop-Schaltung fristig aktiviert wird, um den Ausgang75 des Ver- 65 durch den Impuls t_h aktiviert und durch cVn Impuls/, • tärkcrs 741 aufzuzeichnen. - zurückgestellt wird.

Die F i g. 4A bis 4G veranschaulichen Einzelheiten F i g. 5 zeigt die Einzelheiten eines eine trapez-

des Steucrimpulsgenerators zur Erzeugung der Steuer- förrnige Rechteckwelle erzeugenden Impulsgeneratbrs

28. Dieser Generator weist einen LeistungsverstärkerSO mit Plus- und Minuseingang sowie einen Gegenkopplungskondensator 52 zur Lieferung einer Integrationsfunktion am Ausgang 54 auf. Ein Widerstand 56 verbindet den Minuseingang mit einer negativen Spannungsquellc des Spannungswerts — V über einen Schalter 58. Ein zweiter Widerstand 60 desselben Werts wie der Widerstand 56 verbindet den Minuseingang über einen Schalter 62 mit einer positiven Spannungsquelle des Spannungswerts von + 20 V. Die Schalter 58 und 62 sind als mechanische Schalter dargestellt, können aber selbstverständlich auch elektronische Schalter sein. Ein Schalter 66 ist über den Kondensator 52 geschaltet, um ihn vor dem Zeitpunkt I₁ zu entladen. Die Steuerung der Schalter erfolgt auf die durch die angedeuteten Zeitsteuerimpulse dargestellte Weise.
Zum Zeitpunkt J₁ wird mithin der Schalter 66

geöffnet und der Schalter 58 geschlossen. Beim Schließen des Schalters 58 gibt der Ausgang 54 zunächst die Flanke 30 einer trapezförmigen Impulsspannung (F i g. 1) ab, bis sich zum Zeitpunkt f₂ der Schalter 58 öffnet. Zum Zeitpunkt J₂ steht der am Kondensator 52 liegenden Spannung kein Entladungsweg zur Verfügung, so daß der Kondensator seine Ladung auf dem Wert 32 hält. Zum Zeitpunkt /₆ wird der Schalter 62 geschlossen, so daß ein hoher Strom

ίο über den Widerstand 60 und die Eingangsleitung 64 zum Kondensator 52 fließt. Der Kondensator entlädt sich an der Flanke 34 mit einer die ursprüngliche Auf ladungsgeschwindigkeit infolge des erhöhten Speisespannungswert von 20 V um das 20fache über-

>5 steigenden Geschwindigkeit. Wenn der Ausgang SA wiederum Null Volt erreicht, gibt der Nulldurchgangdetektor 36 (Fig. 1) einen Impuls (t_a) ab, der das Ende der Grundlinien-Berichtigungszeitspanne angibt

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

1 2 gekennzeichnet, daß dem Integrationsglied (76) Patentansprüche: ein durch einen vom Impulsgeber vor jedem Integrationsbeginn anschaltbarer Löschkreis (78,

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

ändernden Bezugswert innerhalb eines festgelegten

Zeitintervalls, unter Verwendung eines auto-

matischen Rechengeräts, dadurch gekennzeichnet, daß der Funktionswert ^-(Z₁) des

Signals g(t) zu Beginn des Zeitintervalls gespeichert, io Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Integrieren daß sodann der Unterschied g(t) — g(/,) 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 g(h) — g(h) 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 Integrattonsgrenzen und mit einer Einrichtung zur weiteres Integrationsintervall integrierte Differenz Auswertung der Integrationswerte.
gOi) -- £('2) zürn ersten Integral über g(l) — ^(Z₁) 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 eines Signals mit hoher Genauigkeit die abfallende Flanke das zweite Integrations- durchgeführt werden muß, ist das Gebiet der Chrointervall festlegt und hinsichtlich ihres Verlaufs matographie. In einer chromatographischen Vorin einer festen Beziehung 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 Aurtrennung 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 Signalmaxima, welche durch Inte- und mit einer Einrichtung zur Auswertung der gration gemessen wird, läßt eine Anzeige der Konzen-Integrationswerte, dadurch gekennzeichnet, daß tration des Bestandteils im Gemisch zu. Wenn das zu der Integrator (16) einen Operationsverstärker (74) untersuchende Signalmaximum sehr klein ist, beaufweist, dessen Ausgang mittels auf Impulse an- einträchtigen Schwankungen des Gesamt-Potentials sprechender 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 werts 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-

und dessen Eingang mitteln; weiterer auf Impulse fahren und eine Vorrichtung zur exakten Integration

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

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

der Funktionswerte an den beiden Integrations- gelöst, daß der Funktionswert g(t^) des Signals g(t) zu

grenzen anschaltbar ist. 5° Beginn des Zeitintervalls gespeichert, daß sodann der

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadutch ge- Unterschied g(t) - g(t_x) des Signals von diesem Funkkennzeichnet, daß die Einrichtung zur Steuerung tionswert während des Zeitintervalls integriert, daß des Integrators (16) und Festlegung der Inte- danach die Differenz #(/,) g(/₂) des Funktionswerts grationsgrenzen einen Impulsgenerator (28) zur des Signals am Ende des Intervalls vom Funktions-Erzeugung 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- zeihung zur Länge des erstgenannten Intervalls elemente (KA, KB, KC, KD, KE, KF, KG) be- stehendes weiteres Integrationsintervall integrierte !tätigenden Impulsen aufweist. . Differenz g(/_L) — g(/₂) zum ersten Integral über

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch ge- 60 g(t) — g(/j) addiert wird.

kennzeichnet, daß an den Impulsgenerator (28) Dieses Verfahren läßt sich erlindungsgemäß 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 Iiitegrationsglied 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-