DE2546632A1 - Einrichtung zur feststellung des wachstums und zur identifizierung mikrobiologischer organismen - Google Patents

Description

Hamburg, den 9ν Oktober 1975 182375 514.1A(HD)

Priorität: 15. Oktober 1974, U.S.A., Pat.Anm.Nr. 514 294

Anmelder:

BACTOHATIC, .-.

Palo Alto, CaI., U.S.A

Einrichtung zur Feststellung des Wachstums und zur Identifizierung mikrobiologischer Organismen

Die Erfindung bezieht sich auf Einrichtungen zur schnellen Erfassung oder Feststellung des Wachstums eines mikrobiologischen Organismus in einem ausgewählten Nährmedium durch Messen und Aufzeichnen einer Folge von Änderungen der elektrischen Impedanz einer kleinen Menge dieses Organismus und betrifft insbesondere eine Einrichtung zum digitalen Messen und Aufzeichnen einer Folge von -änderungen der elektrischen Impedanz einer großen Anzahl unterschiedlicher Proben, die sich voneinander hinsichtlich des Orgarismus

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und/oder des vorgesehenen Uährmediuias unterscheiden,,

Zur Identifizierung oder Erkennung des Vorhandenseins und der Größe einer biologischen oder medizinischen Probe, einer iJahrungsmittelprobe, einer Bodenprobe, einer Abwasserprobe und dergleichen war es bisher üblich, den unbekannten ..iikroorganisnius in ein ausgewähltes Efährmediuia zu bringen, um ein Wachstum des Organismus zu ermöglichen_o ils ist nicht ungewöhnlich, daß mehrere 'lage verstreichen, bevor das Wachstum ein Stadium erreicht, in welchem eine sichere Zählung und Identifizierung der mikrobischen Probe ausgeführt v/erden kann₀ Tatsächlich ist es nicht ungewöhnlich, eine Probe über eine oder mehrere Wochen zu züchten, um eine sichere Identifizierung bzv/_o Erkennung und eine quantitative Analyse zu ermöglichen,, Selbstverständlich stellen derart lange "Verzögerungen beispielsweise im Falle einer medizinischen Diagnose einen entscheidenden Nachteil für einen Arzt dar, der demzufolge für einen Patienten eine medizinische Behandlung anordnen muß, ohne die Möglichkeit für eine frühzeitige Identifizierung des mikrobiologischen Organismus zu haben«

Das TJS-Patent 3 743 581 (Paxton Cady und William J₀ Welch) zeigt ein neues Verfahren und eine Einrichtung zur elektrischen Messung des Yfachstumes eines Mikroorganismus«) Die Messungen werden in der Weise ausgeführt, daß das Verhältnis der Spannungen an zwei Zellen ermittelt wird, wobei eine Zelle ein Mhrmedium enthält und die Referenz- oder Bezugs-r zelle darstellt, während die andere Zelle, welche die Proben-Zelle darstellt, das gleiche Mhrmedium enthält, in welches

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der zu untersuchende mikrobiologische Organismus eingebracht istο Die Zellen bilden zwei Zweige einer auf Null abgleichbaren Meßbrücke in Form einer Wheatstone-Meßbrücke und die Messungen werden mit Hilfe einfacher Analogkreise ausgeführte

Die in dem US-Patent 3 743 581 beschriebene Einrichtung zur Ausführung dieses Verfahrens erfordert also eine Bedienungsperson zur wiederholten Ausführung des Brückenabgleiches und zur Ablesung und Aufzeichnung der Meßwerte für verschiedene Zeitpunkte. Um mit einer solchen Einrichtung brauchbare Ergebnisse zu erhalten, ist es also notwendig, daß die Bedienungsperson ein hohes Maß an Erfahrung besitzt_o Ferner wird jeder Versuch, den Arbeitsablauf der Einrichtung zu automatisieren,dadurch kompliziert, daß die Erfassung der sehr kleinen durch das Wachstum eines mikrobiologischen Organismus hervorgerufenen s^r kleinen Änderungen im Verhältnis der Spannungen zwischen den Zellen eine verhäUnismäßig hohe Empfindlichkeit der Einrichtung erforderte

Die Erfindung bezweckt daher hauptsächlich die Schaffung einer Einrichtung, mit welcher die Ausführung des bekannten Verfahrens verbessert werden kann und welche in der Lage ist, automatisch ein digitales Ausgangssignal zu erzeugen, welches das Spannungsverhältnis zwischen einem Zellenpaar für einen gegebenen Zeitpunkt mit hoher Genauigkeit darstellte

Dabei ist für einen wirksamen Gebrauch einer derartigen Ein-

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richtung notwendig, daß sie in der Lage ist, die Spannungsverhältnisse einer großen Anzahl von Zellenpaaren zu messen. In einigen Fällen werden sämtliche Zellenpaare das gleiche Nährmedium enthalten, wobei die Probenzelle jedes Paares einen anderen mikrobiologischen Organismus enthält, während in anderen Fällen die Zellenpaare jeweils ein unterschiedliches Mhrmedium enthalten, wobei die Probezellen bei sämtlichen Zellenpaaren den gleichen mikrobiologischen Organismus enthalten, und in bestimmten Anwendungsfällen können schließlich sowohl das Mhrmedium als auch der mikrobiologische Organismus in jedem von einer Mehrzahl von Zellenpaaren verschieden sein₀ Die großen Unterschiede in den sich ergebenden Änderungen, die durch verschiedene mikrobiologische Organismen in unterschiedlichen Mhrmedien erzeugt werden, setzen bei der Bedienungsperson der bekannten Einrichtung ein gesteigertes Maß an Erfahrung voraus, da allein die Menge der erforderlichen Ablesungen zu einer erhöhten Gefahr von Irrtümern oder Fehlern infolge von Ermüdung führt und eine Begrenzung der Anzahl der Zellenpaare bedingt, die maximal überwacht werden können_o

Die Erfindung bezweckt daher ferner die Schaffung einer Einrichtung zur automatischen Erzeugung digitaler Ausgangssignale, welche jeweils das Spannungsverhältnis eines aus einer großen Anzahl von Zellenpaaren sehr schnell und mit hoher Genauigkeit darstellt, wobei dieser Vorgang über einen längeren Zeitraum mehrmals wiederholbar ist_o

Zur Identifizierung eines einzelnen mikrobiologischen Organis-

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mus ist es nämlich möglich, dessen Wachstum in einer großen Anzahl verschiedener Mhrmedien zu untersuchen und zwar mit und ohne spezifische Antiseren, welche das Wachstum verschiedener mikrobiologischer Organismen verhindern oder unterstutζenο Die über einen längeren Zeitraum mehrmals ausgeführten resultierenden Messungen der Spannungsverhältnisse zwischen jedem von einer großen Anzahl von Zellenpaaren müssen so aufgezeichnet werden, daß sie relativ zueinander untersucht werden können, um zu einer genauen Identifizierung zu gelangen.» I3eim Stand der Technik wurden die von der Bedienungsperson abgelesenen Werte von Hand aufgezeichnet und danach wieder von Hand weiter verarbeitet, wobei die Gefahr zusätzlicher fehler bei der Anfertigung einer graphischen Darstellung für die Untersuchung noch weiter erhöht wurde_o

Die Erfindung bezweckt daher ferner die ochaffung einer Einrichtung, bei welcher die automatisch erzeugten digitalen Ausgangssignale zur Darstellung der Spannungsverhältnisse zwischen jeweils einem von verschiedenen Zellenpaaren ohne zusätzlichen Aufwand aufgezeichnet und miteinander verglichen werden können, um einen frühen und genauen Vergleich den einzelnen Jerten zu &ewährleisten_o

Die gestellten Anforderungen v/erden "bei einer erfindungs- ^enäien Einrichtung im wesentlichen dadurch erfüllt, daß erfindun,,s^eLiäß aittel zur Zuführung eines elektrischen 3ezugssignales parallel zu zwei in .Reihe liegenden Impedanzen geschaltet sind, wie z_oJ3_o zu einem Zellenpaar jit einer Se-

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zugszelle und einer Probenzelle, von welchen jede eine Probe des gleichen Mhrmediums enthält und der Probenzelle außer-' dem eine Probe eines ausgewählten Mikroorganismus zugesetzt ist. Jeder der Zellen ist ein Paar mit Abstand angeordneter Elektroden zugeordnet, welche in galvanischem Kontakt mit dem in der Zelle enthaltenen Mhrmedium stehen, wobei jeweils eine Elektrode jeder Zelle mit einer Elektrode der anderen Zelle elektrisch verbunden ist, während die andere Elektrode jeder Zelle jeweils mit einem besonderen Anschluß der Mittel zur Zuführung des elektrischen Bezugssignales verbunden isto

Eine Mihlvorrichtung ist den Mitteln zur Zuführung des elektrischen Bezugssignales und den in Reihe geschalteten Impedanzelementen oder Zellen parallel geschaltet und weist eine mit der Verbindung zwischen den Zellen verbundenen Anschluß zur Erzeugung einer digitalen Darstellung des Verhältnisses der elektrischen Impedanzen der Zellen zueinander auf ο J?erner ist eine Vorrichtung für eine auf die Zeit bezogene Aufzeichnung wenigstens eines Teiles dieser Digitaldarstellung oder eines beliebigen, diese kennzeichnenden Wertes vorgesehene

Erfindungsgemäß können mehrere Zellenpaare nebeneinander den Mitteln zur Zuführung des elektrischen 3ezugssignales parallel geschaltet sein, wobei die jeweiligen Zwischenverbindungen nacheinander an die Fühlvorrichtung angeschlossen werden₀

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Die Aufzeichnungsvorrichtung kann erfindungsgemäß mit einem Streifenblatt versehen sein, wobei mehrere Längsabschnitte dieses Streifenblattes jeweils zur Aufzeichnung von Werten vorgesehen sind, welche die unterschiedlichen Digitalsignale darstellen, welche jeweils an der Verbindung eines der Mehrzahl von Zellenpaaren erzeugt werden₀ Auf diese Weise erhält man ein gemeinsames bzw» kombiniertes Blatt, welches eine anschauliche Aufzeichnung für einen für eine ausgewählte Reihe von Meßparametern oder Kenngrößen für das Wachstum von Mikroorganismen bildet_o

Sine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung weist also Mittel zur Aufzeichnung der auf die Zeit bezogenen Änderung des Impedanzverhältnisses zwischen einem Zellenpaar auf, bei welchem beide Zellen ein ausgewähltes Nährmedium enthalten und eine, die zu untersuchende Probe bildende Zelle zusätzlich eine mikroorganische Verunreinigung enthält, deren Wachstum untersucht und festgestellt werden soll» Das Wachstum des Mikroorganismus in der Probenzelle über einen vorgegebenen Zeitraum führt zu einer charakteristischen Änderung der Impedanz der Probenzelle, welche wiederum eine entsprechende Änderung des ImpedanzVerhältnisses zwischen den beiden Zellen eines Zellenpaares hervorruft_o

Die Messungen werden erfindungsgemäß auf digitalem Wege ausgeführt und zwar mit Hilfe einer Anordnung, welche das Impedanzverhältnis zwischen den Zellen eines Zellenpaares und aufeinanderfolgende Widerstandsannäherungen des Verhältnisses vergleicht und dann eine der nächsten Annäherung

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entsprechende Digitaldarstellung ausgibt_o Jedes Digitalsignal stellt somit das Impedanzverhältnis in einem gegebenen Zeitpunkt des Wachstums dar₀ Zumindest ein Teil der Digitaldarstellung oder ein beliebiger, diese kennzeichnender Wert, wird bezogen auf die Zeit aufgezeichnet, und zwar beispielsweise auf elektromagnetischem Wege oder als Punkt auf einem Streifenblatt₀ Auf diese Weise wird eine charakteristische Aufzeichnung der auf die Zeit bezogenen Änderung des Impedanzverhältnisses eines Zellenpaares erzeugt, wobei diese Änderung durch das Wachstum des ausgewählten Mikroorganismus in dem spezifischen Nährmedium des Zellenpaares hervorgerufen wird»

Mehrere Zellenpaare, bei welchen die beiden Zellen eines Paares untereinander verschiedene Nährmedien enthalten, und bei welchen die Probenzelle der einzelnen Paare jeweils den gleichen Mikroorganismus enthält, können mit Hilfe der erfindungsgemäßen Digitaleinrichtung während eines vorgegebenen Zeitraumes nacheinander und mehrmals abgetastet . werden, wobei aufeinanderfolgende Impedanzverhältnisse als kennzeichnendes Merkmal für das Wachstum des Mikroorganismus in dem jeweiligen Nährmedium während des vorbestimmten Zeitraumes aufgezeichnet werden_e Die kombinierte Aufzeichnung während eines festgelegten Zeitraumes legt dabei eine mit einer Unterschrift oder einem Namenszug vergleichbare unverwechselbare Kennzeichnung einer mikrobiologischen Verunreinigung fest und Vergleiche dieser Kennzeichnung mit bekannten Kennzeichnungen gestatten eine schnelle Identifi-

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zierung der untersuoliten mikrobiologischen Verunreinigung»

ϊ/eitere Merkmale und Vorzüge der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung, in welchen die Erfindung beispielsweise erläutert und dargestellt ist«, Bs zeigen:

Figo 1 und 2 Blockschaltbilder der erfindungsgemäßen

Kombination,

Figo 3 ein Streifenblatt zur Darstellung der Daten

bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung, die zur Erzeugung einer sichtbaren Kennzeichnung eines Mikroorganismus besonders geeignet sind,

Figo 4-7 schematische Schaltbilder mit Beispielen

spezifischer Schaltkreise, die in den Blockschaltbildern nach Fig_o 1 und 2 vorgesehen sein können, und

Figo 8 die Darstellung einer Reihe von Wellen- oder

Kurvenformen zur Veranschaulichung der Wir-

kungsweise der Erfindung an spezifischen Punkten dieser Kurven_o

Die in Figo 1 dargestellte Prinzipschaltung zeigt die Grundelemente einer erfindungsgemäßen Einrichtung, in welcher ein Zellenpaar 12 mit einer Jezugszelle 12H und einer damit in !leihe liegenden Prob en-Zelle 12 8 parallel zu einer Wechselstromquelle, beispielsweise einem Oszillator 16 geschaltet ist ο Ein Vergleich-ZWiderstands-Kreis 18 ist als

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Mhlanordnung parallel zu den Zellen 12E und 12S an den Ausgang des Oszillators 16 gelegt und außerdem an die Ver- ■ bindung der beiden Zellen angeschlossen, um eine Logik zu schaffen, welche Näherungen eines Impedanzverhältnisses bildet, während sie im wesentlichen eine Analog-Digital-Umsetzung ausführte Der Schaltkreis 18 gibt ein digitales Ausgangssignal, welches eine Darstellung des Impedanzver— hältnisses zwischen den Zellen ist, an eine Aufzeichnung-Steuereinrichtung 2Oo Die Aufzeichnungs-Steuereinrichtung 20 gibt das Digitalsignal oder ein dieses kennzeichnendes Ausgangssignal an eine Aufzeichnungsvorrichtung 22, wobei die zur zeit-bezogenen Aufzeichnung der Daten erforderliche zeitliche Steuerung hinzugefügt wird₀

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wandelt beispielsweise die Aufzeichnungs-Steuereinrichtung 20 das Digitalsignal oder einen Teil davon in eine das Impedanzverhältnis des Zellenpaares darstellende Spannung um und gibt diese Spannung zu einer Aufzeichnungseinrichtung 22 in Form eines Streifenblatt-Schreibersο Bei kontinuierlichem Wachstum des Organismus in dem Nährmedium wird eine Reihe von Impedanzverhältnissen jeweils über das digitale Annäherungsverfahren aufgenommen Die Impedanzverhältnisse werden mit Hilfe des Streifenblatt—Schreibers als eine ' Heihe von Spannungswerten über der Zeit aufgetragen, um eine kontinuierliche Darstellung festzulegen,, Diese Aufzeichnung ist eine Charakteristik der Geschwindigkeit und des Grades des Wachstumes der jeweiligen Organismus-Nährstoff Kombinationo

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Wenn die Änderungen der Impedanzverhältnisse unbekannter mikrobiologischer Organismen über einen bestimmten Zeitraum von beispielsweise einigen Stunden in verschiedenen unterschiedlichen Fährmedien aufgenommen werden, erhält man eine entsprechende Anzahl charakteristischer Kurven der jeweiligen spezifischen Organismus-Nährmedium-Kombination, siehe ELg. 3 ο Diese Kurven bilden eine einer Handschrift entsprechende Kennzeichnung, die mit graphischen Daten verglichen werden kann, welche vorher für das Wachstum bekannter Mengen und Arten von Mikroorganismen in Verbindung mit identischen Fährmedien aufgenommen wurden, und ermöglichen damit eine schnelle Identifizierung der verschiedenen Organismen*,

In Figo 2 sind weitere Einzelheiten der erfindungsgemäßen Einrichtung dargestellte Anstelle eines einzelnen Zellenpaares 12 in ELgο 1 weist· die Ausführungsform nach Pig- 2 mehrere Zellenpaare 24, 26, 28 . o.oo etc. auf, und jedes dieser Zellenpaare ist einzeln und wahlweise über eine Multiplex-Umschaltanordnung 30 an den Mihlkreis (Vergleicher/ Widerstand) 18 angeschlossene Obwohl hier beispielsweise nur drei Zellenpaare dargestellt sind, kann eine beliebige Anzahl vorgesehen sein_o Bei einer bereits eingesetzten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung hat sich gezeigt, daß die Verwendung von Modulbausteinen mit jeweils acht Zellenpaaren besonders vorteilhaft ist, wobei die Einrichtung zur Aufnahme von bis zu acht Bausteinen oder 64 Zellenpaaren aufgebaut ist· Der IHihlkreis 18 weist im

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einzelnen einen Vergleicher 32, eine Steuerkette 34 und eine Widerstandskette 56 auf_o Die Verbindung zwischen den

Zellen der einzelnen Zellenpaare 24 - 28 sind über den Multiplex-Schalter 50 wahlweise an den Fühlkreis 18 angeschlossene Der Oszillator 16 sorgt für eine Leistungsaufnahme mit einer gegebenen Spannung an der Y/iderstandskette 56 und sämtlichen zueinander parallel liegenden Zellen

paaren 24 - 28ο Somit liegt ein^li-^ieT^Surch den Oszillator 16 erzeugten Spannung zwischen den Zellen der einzelnen 'Zellenpaare und der Wert dieser Teilspannung steht in einer unmittelbaren Beziehung zum Impedanzverhältnis der Zellen jedes Zellenpaares β

Der Ausgang der Widerstandskette 56 ist ebenfalls an den Vergleicher 52 angeschlossene Die Funktion der Widerstandskette 56 besteht darin, dem Vergleicher 52 eine Reihe von Teilspannungen der durch den Oszillator 16 erzeugten Spannung für einen Vergleich mit der an d,er Verbindung zwischen den Zellen des durch den Multiplex-Schalter 30 ausgewählten Zellenpaares 24, 26 oder 28 liegenden Spannung ,zuzuführen«

Der Ausgang des Vergleichers 32 ist mit der Steuerkette 34 verbunden, die so angeordnet und ausgebildet ist₉ daß sie ein Rückkopplungs-Steuersignal für die Widerstandskette 36 in Form einer Reihe von Digitalzeichen erzeugt, welche bewirken, daß die Widerstandskette 36 durch eine Reihe von stufenweise nur geringfügig unterschiedlichen Teilspannungen der Oszxllatorspannung durchschaltet, bis eine am Ausgang des Vergleichers vorhandene Spannungsdifferenz zwischen der

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durch, die Widerstandskette 36 zugeführten Spannung und der an der Verbindung zwischen den Zellen eines ausgewählten Zellenpaares stehenden Spannung geringer ist als die stufenweise Spannungszunähmeο

Die Steuerkette 34 führt ferner das Digitalsignal, welches

der Widerstandskette 36 darstellt,

welche die an der Yer^BlEHötisag^,^!sehen den Zellen des ausgewählten Zellenpaares am besten annähert zu der Aufzeichnungssteuerung 20 zur Eingabe in die AufζeichnungsTorrichtung 22 ο Gleichzeitig gibt ein mit dem Multiplex-Schalter 30 verbundener logischer Adressierkreis 38 ein kennzeichnendes Adressiersignal an die Aufzeichnungssteuerung 20 zur Aufzeichnung, um das jeweils über den Schalter 30 mit dem Vergleicher verbundene Zellenpaar zu identifizieren,! Wenn der Aufzeichnungsvorgang beendet ist, gibt die Aufzeichnungssteuerung ein ?ortschaltsignal an den logischen Adressierkreis 38, welches bewirkt, daß der Multiplex-Schalter 30 das nächste Zellenpaar axt dem Vergleicher 32 verbindet ο Der logische Adreasierkreis 38 liefert außerdem ein Startsignal an die Steuerkette 34, um diese wieder anzuregen, so daß die Widerstandskette erneut die stufenweise unterschiedlichen ieilspannungen der gegebenen Spannung des Oszillators 16 durchläuft.

Ein Einschaltsignal wird von einem nicht dargestellten Schalter an einer Frontplatte an die Steuerkette 34 gegeben, wenn der ebenfalls nicht dargestellte Netzteil der Einrichtung in eine Bereitschaftsstellung für den Betrieb der Einrichtung

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gebracht wircL In ähnlicher Weise wird ein A/D-Einschaltsignal auf den logischen Adressierkreis 38 gegeben, um anzuzeigen, daß der Fühlkreis 18 betriebsbereit ist. Ferner kann dem logischen Adressierkreis 38 ein beispielsweise ·.& manuell eingeschaltetes Rückstellsignal zugeführt werden, um zu bewirken, daß der Adressierkreis erneut das Startsignal abgibt und dadurch den Arbeitsablauf der Einrichtung für ein vorgegebenes Zellenpaar unterbricht und erneut beginnt O

Figo 3 zeigt ein Beispiel einer mit einer individuellen Handschrift vergleichbaren graphisch aufgezeichneten Kennzeichnung, die mit Hilfe einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung, bei welcher als Aufzeichnungsvorrichtung ein Streifenblattschreiber vorgesehen ist, gewonnen werden kann_o Die in Figo 3 dargestellte Aufzeichnung ist in 16 am linken Rand entsprechend numerierte horizontale Abschnitte aufgeteilt, welche jeweils einem von 16 Zellenpaaren zugeordnet sind, die beispielsweise in zwei Modulbausteinen mit jeweils acht Zellenpaaren angeordnet sind.

In jedem der 16 Abschnitte ist die Änderung des Impedanzverhältnisses zwischen den Zellen eines einzelnen Zellenpaares auf der Ordinate gegen die beispielsweise in Stunden an der sämtlichen Abschnitten gemeinsamen Abszisse eingetragenen Zeit dargestellte Aus dieser Darstellung ist somit deutlich zu erkennen, daß die Änderung des Impedanzverhältnisses zwischen den Zellen der Zellenpaare 1, 2, 4, 5, 8,

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9, 10, 12 und 16 während der Aufzeichnungszeit nur gering ist, so daß sioh verhältnismäßig glatte, im wesentlichen kontinuierliche Kurven ergebene Die Änderung des Impedanzverhältnisses zwischen den Zellen der Zellenpaare 3, 6, 7, 11, 15, .14 und 15 ist jedoch gemäß Figo 3 ganz beträchtlich und führt zu Kurven, die jeweils in mehrere Abschnitte unterbrochen sind, die sich über die volle Höhe des zu jeweils einem einzelnen Zellenpaar gehörenden Aufzeichnungsabschnittes erstreckeno

Es ist einleuchtend, daß zur Zeit Null die Impedanz der Zellen jedes Zellenpaares im wesentlichen gleich oder anders ausgedrückt, das Terhältnis der Impedanz jeder Zelle eines Zellenpaares zur G-esamtimpedanz dieses Zellenpaares im wesentlichen 1/2 ist_o In jedem Falle liegt also zu der Zeit Null an jeder Zelle eines Zellenpaares im wesentlichen eine Hälfte der gegebenen Spannung des Oszillators 16_o

Es wurde herausgefunden, daß die häufigste Wirkung mikrobiologischer Organismen in der Probenzelle eines Zellenpaares darin besteht, de&en Impedanz gegenüber der Bezugszelle zu verringern und somit das Impedanzverhältnis der Bezugszelle zur G-esamtimpedanz des Zellenpaares zu Eins hin zu vergrößern Auw diesem Grunde wurde das Terhältnis der Impedanz der Bezugszelle zur G-esamtimpedanz des jeweiligen Zellenpaares für die Aufzeichnung auf der Ordinate des Kurvenblattes nach KLgο 3 gewählt, um bei der Überwiegenden Mehrzahl der Proben positive Werte zu erhaltene

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An'dieser Stelle ist zu beachten, daß die durch Stoffwechselvorgänge der Mikroorganismen hervorgerufenen Impedanzänderungen in der Probenzelle selbst nach längeren Zeiträumen nicht sehr groß sind» Fm eine durch solche StoffWechselvorgänge hervorgerufene Impedanzänderung, die beispielsweise in einer Zeit in einer Größenordnung von nur etwa 10 Minuten auftritt, feststellen zu können, muß die Einrichtung sehr empfindlich sein₀ Impedanzänderungen, die allein infolge einer Absetzung, Ablagerung oder Alterung des Nährmediums auftreten können, müssen daher durch Verwendung von Zellenpaaren ausgeglichen werden, und kleine Spannungsänderungen, die selbst bei wie beispielsweise der Oszillator 16 sehr genau geregelten Netzteilen auftreten, müssen dadurch ausgeglichen werden, daß die kühleinrichtung 18 parallel zu den Zellenpaaren an den Oszillator 16 angeschlossen wird«,

Bei der Erprobung hat sich gezeigt, daß die erfindungsgemäße Einrichtung sogar in der Lage ist, die sehr kleine Anfangsänderung der Impedanz festzustellen, die sich 'allein durch das Einbringen einer Verunreinigung in die Probenzelle ergibt, wobei diese Änderung vermutlich eine irgendwie geartete Modifikation oder Änderung an der Oberfläche der Elektroden der Probenzelle hervorrufto In jedem lalle ist in Verbindung mit ä.pm linken Teil der in Figo 3 gezeigten . Aufzeichnungen zu erkennen, daß eine anfängliche Verringerung der Impedanz der Probenzelle, d_oh_e ein Anstieg des Verhältnisses der Impedanz der Bezugszellen zur Gesamtimpedanz

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eines Zellenpaares auftritt, der in jedem Aufzeichnungsabschnitt am Anfang der Aufzeichnung zu sehen isto

Die Aufzeichnungsabschnitte 1 und 2 in Mgο 3 lassen erkennen, daß die Verhältnisse der Impedanzen der Probezellen des ersten und zweiten Zellenpaares zu der jeweiligen Gesamtimpedanz nach einer gewissen Zeit um den ursprünglichen Wert herum langsam zunehmen und abnehmen. Die Aufzeichnungsreihe 3 zeigt jedoch eine verhältnismäßig grundlegende Änderung des Verhältnisses der Impedanz der Probenzelle des dritten Zellenpaares zu dessen Gesamtimpedanz. Dies wird durch den Verlauf der Aufzeichnung angezeigt, welche mit langsamen Änderungen beginnt und dann zu einem durch die eng beieinanderliegenden, fast senkrechten Aufzeichnungsabschnitte verdeutlichten Maximum ansteigt, nach welchem die zeitliche Änderung geringer wird, Änderungsgeschwindigkeit geringer wird, siehe die größere Neigung und die größeren Abstände der anschließenden Aufzeichnungsabschnitte O

Die obigen Ausführungen ergeben, daß diese Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung so ausgebildet ist, daß sie die untere Grenze des durch die verschiedenen Aufzeich— nungsabschnitte in Figo 3 erfaßten Impedanzverhältnisse der einzelnen Zellenpaare in stufenweise aufeinanderfolgende Abschnitte unterteilt, deren Größe durch die stetige Zunahme der durch die Aufzeichnungsabschnitte erfaßten Im— pedanzverhältnisse festgelegt ist«, Die sich danach ergebende graphische Darstellung gemäß Figo 3 verhindert eine gegen-

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seitige Störung bzw» Verwirrung der für die verschiedenen Zellenpaare erzeugten Kurven und ermöglicht eine optische. Analyse und einen anschaulichen Vergleich solcher Kurven, wie dies in ähnlicher Weise auch bei der Analyse von Fingerabdrücken oder Handschriften der Fall ist.

.äs ist zu beachten, daß jeder der Aufzeichnungsabschnitte 6,7» 11»14 und 15 zeigt, daß die Änderung des Impedanz-

der Verhältnisses der Probenzelle zur G-esamtimpedanz/jeweils zugehörigen Zellenpaare ein Maximum erreicht und dann allmählich abnimmt₀ 3in derartiges fiesultat könnte ZoBo darstellen, daß in dem Mhrmedium gewisse Antiseren enthalten sind, für welche der untersuchte MikrοOrganismus empfindlich ist.

Eine weitere zeitliche Ausdehnung der graphischen Darstellung ~ in Figo 3> doho also eine Verlängerung nach rechts, könnte auch ein zyklisches Muster abwechselnder Erhöhungen und Verringerungen der ImpedanzverhMltnisse für bestimmte Zellenpaare zeigen, was für den ./achstumsverlauf bestimmter · Mikroorganismen charakteristisch ist„ In jedem Falle ist zu erkennen, daß die erfindungsgemäße Einrichtung in der Lage ist, im wesentlichen gleichzeitig die Wachstumscharakteristiken eines gegebenen MikrοOrganismus in einer Anzahl unterschiedlicher Nährmedien mit und ohne zugefügten Antiseren zu registrieren und eine sichtbare Aufzeichnung zu erzeugen, die leicht mit einer ähnlichen Aufzeichnung des Wachstumes eines bekannten Mikroorganismus in den jeweils gleichen Hahrmedien verglichen werden kann, um den unter-

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suchten Mikroorganismus zu identifizieren

Die Einrichtung kann außerdem zur Untersuchung des Wachstums verschiedener !Mikroorganismen in dem gleichen Eährmedium verwendet werden, beispielsweise wenn in jede Probenzelle jeweils eine Blutprobe von verschiedenen Personen eingeführt wird und sämtliche Probenzellen das gleiche Nährmedium enthaltene Bei bestimmten Anwendungsfällen ist es auch möglich, daß sowohl das Fährmedium der einzelnen Zellenpaare als auch der in die Probenzelle gebrachte Mikroorganismus untereinander verschieden sein können₀

Die erfindungsgemäße Einrichtung kann auch so ausgebildet sein, daß nacheinander jede einzelne von mehreren Proben— zellen mit einer einzigen Bezugszelle verbunden wird«. Die erfindungsgemäße Einrichtung kann auch zur Erfassung von Impedanzänderungen eingesetzt werden, die durch einfache chemische Reaktionen entstehen und zwar unabhängig vom Vorhandensein eines Mikroorganismusο Die erfindungsgemäße Einrichtung könnte schließlich auch zur Messung des Impedanzverhältnisses zwischen einer großen Anzahl von paarweise angeordneten Impedanzelementen mit bestimmter Impedanz oder zwischen einem gegebenen Impedanzelement und einer Reihe unbekannter Impedanzelemente eingesetzt werden₀ Die erfindungsgemäße Einrichtung ist also sehr vielseitig einsetzbar und eignet sich sehr vorteilhaft für viele unterschiedliche Anwendungsfällee

In diesem Zusammenhang ist es auch wesentlich, daß das digi-

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tale Ausgangssignal einer erfindungsgemäßen Einrichtung eine Weiterverarbeitung mit Hilfe eines Digitalrechners ermöglichto Anstatt der beschriebenen Umwandlung des Digitalsignales in ein Analogsignal zur Aufzeichnung auf einem Streifenblatt kann das Digitalsignal somit auch unmittelbar aufgezeichnet werden,, Bin wichtiger Gesichtspunkt der Erfindung ist in jedem Fall, daß die AusgangsverStärkung bei der Ausführung einer Analyse durch einfache Auswahl der kennzeichnenden Bits der bei der Analyse verwendeten digitalen Ausgangsinformation leicht geändert werden kann_o Dies zeigt, daß sich eine Analyse mit sehr hoher Verstärkung ergibt, wenn nur die am wenigsten kennzeichnenden Bits in der Analyse verwendet werden, während die Verwendung der am meisten kennzeichnenden Bits im Ergebnis zu einer Analyse mit geringer' Verstärkung führte

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beträgt die Frequenz des vom Oszillator 16 gelieferten Signals bei einer Spannung von etwa 100 Millivolt etwa 2 kHz_o Mit dieser Ausführungsform der Erfindung ist es möglich,"zwei Zellenpaare pro Sekunde abzutasten und durch Spannungsänderungen · im Mikrovoltbereieh dargestellte Impedanzänderungen von weniger als 1/100 Prozent zu erfassen, wenn die digitale Ausgangsinformation der Einrichtung eine 16 Bit-Binär-Zahl ist ο Obgleich die Verwendung einer digitalen Ausgangsin— formation die Anforderungen an eine Abschirmung gegen Fremdeinflüsse vermindert, sind diese wegen der außerordentlich hohen Empfindlichkeit der erfindungsgemäßen Einrichtung zu beachten, um eine Störung durch äußere Signale zu vermeiden,, ·

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Figo 4-7 zeigen nur beispielsweise schematische Schaltbilder der in Figo 1 und 2 gezeigten erfindungsgemäßen Einrichtung,, Figo 4 zeigt den aus dem Yergleicher 32, der Steuerkette 34 und der Widerstandskette 36 gebildeten Fühlkreis 18« Der Schaltkreis 18 führt eine Analog-Digital-Umwandlung um und kann somit als Analog-Digital-Konverter bezeichnet werdeno Jig» 5 zeigt weitere Einzelheiten des logischen Adressierkreises 38, während Mg₀ 6 verschiedene Teile der Aufzeichnungs-Steuereinrichtung 20 zeigte Figo 7 zeigt weitere Einzelheiten eines Ausführungsbeispiel»es der Multiplex-Umschalteinrichtung 30» Bei der in Figo 4 gezeigten Schaltungsanordnung wird das Startsignal über eine Leitung 44 auf einen Eingang eines UND-Gatters, und der zweite Eingang des UND-Gatters 42 wird über einen Ein— schaltkreis 46 angesteuert, der über einen Schalter an einer nicht dargestellten Frontplatte erregt wird_o Der Ausgang des UND-Gatters 42 ist über einen Inverter 48 zu den Rückstelleingängen eines Flip-Flop 50, eines Paares monostabiler Multivibratoren 52 und 54, eines Paares in Serie geschalteter (8 Mt ^Schieberegister 56 und 58 und über einen weiteren Inverter 62 zu einem RS-Haltekreis 60 geführte Der Ausgang des UND-Gatters 42 ist außerdem über ein NAND-Gatter 66 zu einem Besetzt-Flip-Flop 64 und zu einem Inverter 68 geführt₀ Der Inverter 68 ist an den Bückstelleingang einer noch zu erläuternden Registeranordnung 76 angeschlossene Ein Besetzt-Ausgang ist über eine Leitung 70 vom Flip-Flop 64 zu einem Umschaltsteuerkreis 71 der in Figo 6 gezeigten Aufzeichnungs-Steuereinrichtung 2O₀ Der

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Einschaltkreis 46 gibt außerdem ein Impuls an den zweiten Eingang des NABD-Gatters 66 und zum Vorbereitungseingang des Flip-Flop 64o Das letzte Bit vom Schieberegister 58 ist über einen Inverter 72 an den Olock- oder Taktgeber-Eingang des Besetzt-Flip-Flop 64 gegeben,, Der Q-Ausgang des Flip-Flop ist über einen Inverter mit einem Eingang des monostabilen Multivibrators 52 verbundene Der Q-Ausgang des monostabilen Multivibrators 52 ist an den Eingang des monostabilen Multivibrators 54 angeschlossen, dessen Q-Ausgang zum Taktgeber-Eingang des Flip-Flop 50 geführt, auf den zweiten Eingang des monostabilen Multivibrators 52 rückgekoppelt und ferner zu einem Eingang eines iiOä-ü-atters 74 geführt ist· Der 4-Jin^ang des /lip-Fl ο ρ 50 ist iait den iakt eingang en der ,schieberegister 56 und 58 und einem ITOR-G-atter 75 verbunden, welches zum zweiten Eingang des jJiOR-öatters 74 führte

Das erste Bit des Schieberegisters 56 ist als zweiter Eingang auf den R-S-HaItekreis 60 gegeben, dessen Ausgang zum Yerschiebeeingang des Schieberegisters 56 geführt ist_o Die Signalausgänge der Schieberegister 56 und 58 sind mit den JK-Eingängen der Speicheranordnung 76 verbunden, die aus einer Reihe dualer JK-Flip-Flops 77ab, 77cd etc_o besteht„ Obgleich zur Vereinfachung der Darstellung hier nur vier d'uale Flip-Flops dargestellt sind, ist ohne weiteres zu erkennen, daß bei dieser Schaltungsausführung tatsächlich acht duale Flip-Flops 77 vorgesehen sind, um somit einen 16 Bit-Informationsausgang zu schaffen» Die Anzahl der verschiedenen Schieberegister, Flip-Flops etc_o hängt von der

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Zahl der gewünschten Bits der digitalen Ausgangsinformation, von der gewünschten Empfindlichkeit der Einrichtung etc_o ab und kann deshalb entsprechend variiert werden_o

Die ^-Ausgänge der dualen JK-Flip-Flops 77ab-77op werden von der Speicheranordnung 76 über Inverter 78a - 78p zu Solenoiden 80a - 80p jeweils zugehöriger Schalter 82a - 82p geführte Die Schalter 82a - 82p bilden einen Teil der bereits erwähnten Widerstandskette 36» wobei die Schalter in Abhängigkeit von den von der Speicheranordnung 76 zugeführten Signalen von ihren gewöhnlich geschlossenen Kontakten zu ihren gewöhnlich offenen Kontakten umgeschaltet werden«, Durch Schließen der Schalter 82a - 82p entstehen verschiedene Kombinationen der Widerstände 84a - 84p der Kettenschaltung 36, welche zueinander parallel über die normalerweise offenen Kontakte der Schalter 82a - 82p über die Leitung 85 parallel zu dem vom Oszillator 16 abgehenden Speiseeingang geschaltet sindo Die Widerstandskettenschaltung 36 erzeugt somit an ihrem Ausgang eine Reihe von Teilspannungen der Spannung des Oszillators 16, wobei jede Teilspannung sich um ein geringes Maß von der nächsten Teilspannung unterscheidet, wie dies bei Digital-Analog-Konvertern bekannt ist₀ Bs hat sich gezeigt, daß die Verwendung einer R-2R-Widerstandskettenschaltung, wie sie in Figo 4 gezeigt ist, für eine vorzugsweise als Meßbrücke ausgebildete erfindungsgemäße Einrichtung besonders günstig ist, da sämtliche Widerstände dieser Anordnung nur zwei Werte besitzen und es viel wirtsphaftlicher und. praktischer ist, mehrere im wesentlichen

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gleiche ,viderstände zu erhalten als zu versuchen, ausgesucnte oerien angepasster ',Vi der stände mit unterschiedlichen "verten zu erhalten»

Die Q-Auögänge der opeieheranordnung 76 werden über Leitungen 79 der unten noch beschriebenen Aufzeichnungs-oteuereinrichtung 20, siehe ?ig° 6, zugeführt₀ Diese Q-Ausgänge können auch zu einer Ziffernanzeige-Tafel an der nicht dargestellten Frontplatte der Einrichtung geführt v/erden, um eine momentane Ziffernanzeige jeder Digitalinformation und Adresse zu erhalten»

Zur Erläuterung des Vergleichers 32 ist festzustellen, daß der Ausgang 88 der Widerstandskette 36 an einen Eingang eines Differentialverstärkers 90 des Vergleichers 52 angeschlossen ist, während die vorgesehenen Zellenpaare 24-28 über die liultiplex-Umschalteinrichtung 30, siehe Figo 2 und 7 und eine Leitung 92 mit dem zweiten Eingang des Differentialverstärkers 90-verbunden sindo Die Differentialausgänge des Verstärkers 90 sind wiederum an die Differentialeingange eines komplexen Vierquadrantenmultiplikators 94 angeschlossene Ferner ist der Leistungsausgang des Oszillators 16, siehe Figo. 2, über eine Leitung 95 an einen Bezugs-Funktions-Verstärker 96 angeschlossen, dessen Ausgang als Vervielfachereingang auf die Multiplizierschaltung 94 geschaltet ist« Die Produkte des Multiplikationsvorganges des Multiplikators 94 werden über Filtermittel 99 auf einen Differentialvergleicher 98 gegeben, dessen Ausgang an einen zweiten Eingang

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des HOB-'Mattera 75 der dteuerkette 34 angeschlossen ist«, Der Ausgang des HOH-G-atters 1"J bildet den zweiten Eingang des i-IOä-ü-atters 74» welches dazu dient, in Abhängigkeit eines vom Differentialvergleicher 9Ö kommenden Ausgangssignales ein taktsignal an die Speicheranordnung 76 abzugeben O

iiach i?igo 6 .vird die eine Annäherung des Impedanzverhältnisses eines Zellenpaares darstellende lö-Mt-Information von der Speicheranordnung über Leitungen 79 der Aufzeichnungs-Steuerungseinrichtung 20 zugeführt und im einzelnen auf Schieberegister 102 und 104 zurParallel-Serien-Ümsetzung gegebene Die Inhalte der Schieberegister 102 und 104 werden seriell in ein schieberegister 106 zur Serien-Parallel-Umsetzung gegeben, um eine (8 Bit)-Information zu erzeugen, die auf die entsprechenden Eingänge eines Digital-Analog-Umsetzers 108 gegeben werden_o Die oben in Verbindung mit I'igo 2 erwähnte Adresseninformation wird über Leitungen 1OS ebenfalls dem D/a-Umsetzer 108 zugeführt, um eine Auswahl der .jeweiligen Aufzeichnungsabschnitte des Streifenblattes in dem Schreiber 22 zu ermöglichen,. Der D/A-ümsetzer 108 erzeugt eine analoge Ausgangsspannung, die über Anschlüsse 111 dem Schnellführungsorgan des Streifenblattschreibers 22 zugeführt wirdo Diese Spannung ist eine analoge Darstellung des ausgewählten Seiles des Impedanzverhältnisses eines einzelnen Zellenpaares und wird auf dem jBlatt aufgezeichnet, um einen Punkt der Kennzeichnungskurve zu bilden,»

Bine Information zur SchreiberverStärkung wird über eine

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vor einstellbare !nockenwelle oder einen Drehschalte.· 113 auf einen Zähler 110 gegeben,, Der Lasteingang des Zählers ist an den "Q-Aussang eines mono stabilen liultivibrators angeschlossen, der ferner an die Rückstelleingänge eines monostabilen multivibrators 114 und der Hip-Ji¹Iops 116 und 118 angeschlossen ist_o Das xte setzt-Signal, siehe 5¹Ig₀ 4_? wird dem mono stab ilen multivibrator 112 über eine Leitung zugeführt ο Der monostabilefi ;?Lultivibrator 114 -.virkt als Oszillatorkreis und erzeugt ein Aus^an^ssignal zur iiüekstellung des nJin^angs des Zäiilers 110 über ein LTIiL)-¹^üter 120 und bildet die üakt^euerein^ü^e ues ZLip-l^lop lic und der ochieberejistor 102, Iü4 und 10b_o usx- „--ü-^au^; voni ZLip-.j'lo_y 116 i,jt ;;;it einevrt Jin^aiJ/^ dey iV.onoafcabilen ,.iultiviurcttora 114 verbutiderio Jer Q-'ius.üaiig des i'lip-ji'lop 118 ist an aen sv/eiten ^iingane des ITilD-uatters 120, an die VerschiGbe/Last-3ingänge der üchieoeregister 102 und 104 und an den üückstelleingang des Hegisters 106 angeschlossene Der ^-Ausgang des Zählers 110 ist über einen Inverter zum Taktgebereingang des llip-ilop 116 geführt« Der Zähler 110 ist von außen eingestellt, um über den manuell eingestellten Drehschalter 113 eine auacswählte Zahl von Verschieb eimpulsen in die »Schieberegister 102 und 104 zu geben., Die Information in den Schieberegistern 102 und 104 wird somit in das register 106 geschoben durch eine Anzahl von Verschiebungen, die durch die Einstellung des Drehschalters in Abhängigkeit von der Steuerung durch den monostabilen multivibrator 114 gesteuert sind«, Die ZLip-Flops 116 und 118, die monostabilen xJultivibratoren 112

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und 114 und der Zähler 110 bilden den oben erwähnten logischen Verschiebe-Steuerkreis, durch den die zeitliche Steuerung und der ausgewählte Abschnitt der 16-Mts der in den D/A-ümwandler 108 einzugebenden Information„

Der Q-Ausgang des Flip-Flop 116 ist an einen zur Verzögerung der Schnellnachführung des Schreibers Torgesehenen monostabilen Multivibrator 124 angeschlossen, v/elcher wiederum in iteihe mit einem monostabilen Vibrator 126 zum Absetzen der Feder liegt_o Der monostabile Multivibrator 126 gibt ein Adressen-Fortschaltsignal über einen zur Verzögerung in Reihe liegenden mono stabil en iiultivibrator 132 und eine Leitung 134 ab_o Das Adressen-Fortschaltsignal wird dem logischen Adressierkreis 38, siehe Figo 5, zugeführt, um einen Ausgangsimpuls zu erzeugen und ein geändertes Adressiersignal an den D/A-Umsetzer 108 und den Multiplex-Schalter 3-zu geben_o

Der monostabile Multivibrator 124 zur Schreibersteuerung bewirkt eine Verzögerung, um zu verhindern, daß das Schreiborgan während seiner Verstellung auf dem .Blatt schleift, weil der Digital-Analog-Umsetzer 108 sehr viel schneller arbeitet als das Schreiborgan auf dem Aufzeichnungsblatt bewegt werden kann_o Der monostabile Multivibrator 126 zum Absetzen des Schreiborgans hält dieses für einen vorgewählten Zeitraum in der abgesetzten Stellung_o Der monostabile Multivibrator 132 zur Verzögerung der Adressierung verhindert, daß das Schreiborgan auf dem .Blatt schleift, wenn

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das System weitergesehaltet wird_o

5 zeigt weitere Einzelheiten des "bereits erwähnten logischen Adressierkreises 38_O Das Adressen-Portschaltsignal auf der Leitung 134 wird auf ein MND-Gatter 138 gegeben, welches ein zweites Eingangssignal von einem Haltekreis 142 erhalte Der Haltekreis 142 ist beispielsweise einer nicht dargestellten Drucktaste in der Erontplatte über Eingangsleitungen 144 verbundene Der Haltekreis erzeugt bei jeder Betätigung der Drucktaste einen einzelnen (Schritt) Impuls, welcher dann die gleiche Funktion ausübt, wie das von der Aufzeichnungs-Steuereinrichtung 20 kommende Adressen-Fortschaltsignal ο Das NAND-Gatter 138 ist an einen monostabilen Multivibrator 146 angeschlossen, dessen Q-Ausgang an einen monostabilen Multivibrator 148 und an den Taktgeber-Eingang der aus zwei Zählern 154 und 156 gebildeten Adressen-Speicheranordnung 150 geführt ist₀ Der ^-Ausgang des monostabilen Multivibrators 146 und der "Q-Ausgang des monostabilen Multivibrators 148 an ein NAND-Gatter 152 angeschlossene Der Q-Ausgang des monostabilen Multivibrators 148 ist außerdem an die Lasteingänge der Zähler 154 und 156 angesohlosseno Eine erste Adresseninformation wird durch die Zähler 154 und 156 von mehreren an der nicht dargestellten Frontplatte angeordneten Schaltern über Eingangsleitungen 155 und 157 auf die Zähler 154 und 156 gegebene Die Q-Ausgänge des Zählers 154 sind über Inverter 158 und Anschlüsse 160 mit einem nicht dargestellten üblichen Sicht-Anzeigefeld

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verbundene Die Ausgänge der Inverter 158 sind außerdem mit Invertern 162 verbunden um die Adresse über Leitungen 109 der Multiplex-Umschaltanordnung 30, siehe Figo 7? und dem Digital-Analog-Konverter 108 zuzuführen,,

Die Q-Ausgänge des Zählers 156 sind als Multiplex-Gehalt-Signal über Inverter 159 und 163 und über Leitungen 161 mit der Multiplex—Umsohaltanordnung 30 verbunden., Zusätzlich _; sind die Q-Ausgänge der Zähler 154 und 156 an eine Vergleicher-Anordnung 164 angeschlossen_s die beispielsweise aus zwei Vergleichern besteht, wobei die Anschlüsse 165 einen Eingang für eine letzte Adresseninformation bilden, die über handbetätigte Schalter an der nicht dargestellten ffrontplatte eingegeben werden kann«. Drei der Q-Ausgänge des Zählers 156 sind ferner an einen 1^O-Decoder 166 angeschlossen, dessen Ausgangsleitungen 167 zusammen mit den Ausgängen der Inverter 159 und 163 der Liul tipi ex- Schaltungsanordnung 30 zugeführt wird, um eine Auswahl der Schaltfolge zu ermöglichen«, Es ist darauf hinzuweisen, daß die Anzahl der dargestellten Ausgangsleitungen 161 und 167 ausreicht, um einen Multiplexsehalter beispielsweise auf 64 Zellenpaare umzuschalten, wenn auch in Fig., 2 nur drei Zellenpaare dargestellt sindo

Ein Rückstellimpuls wird über einen Anschluß 168 auf einen Eingang eines KAND-G-atters 170 gegeben, während der kombinierte Ausgang der Vergleicheranordnung 164 dem anderen Eingang des NAHD-Gatters 170 über einen Inverter 172 zuge-

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führt isto Das NAND-Gatter 170 ist an den Eingang des monostabilen Multivibrators 148 ange schloss en _o Der dritte Eing— gang zum NAND-Gatter 152 wird über einen Anschluß 174 von einem Analog-Digital-Ein-Sehalter an der Frontplatte angesteuerte Der Ausgang des NAND-Gatters 152 gibt einen Startimpuls über die Leitung 44 und einen Inverter 176 an den Vergleicher/Yfi.derstands-J?ühlkreis 18, siehe I¹Ig₀ 4» Die an den Eingang 174 angeschlossene Drucktaste läßt den Analog-Digital-Umsetzer 108 über das Startsignal anlaufen»

Beim Betrieb einer mit den Schaltungen nach Hg«, 4-7 aufgebauten erfindungsgemäßen Einrichtung wird eine ausgewählte Anzahl von Zellenpaaren 24 - 28, siehe U¹Ig₀ 2, welche spezifische Kombinationen von Nährniedien und mikrobiologischen Verunreinigungen enthalten, in die Einrichtung eingesetzt, und zwar beispielsweise in ähnlicher /"/eise wie bei der durch das oben erwähnte IIS-Patent 3 743 581 bekannten Einrichtungo Ferner werden die verschiedenen Handexnstellungen vorgenommen, um für eine äußere Steuerung der Einrichtung entsprechend der Anzahl, Lage und Anbringung der verwendeten Zellenpaare, der Anzahl und Anordnung bzw₀ Stellung der Aufzeichnungen im Streifenschreiber, der Zeitdauer der Messungen, der Anzahl der Verschiebungen der 16—Bit—Information etc_o zu sorgenο Der Drehschalter 113 wird also entsprechend der Anzahl der gewünschten Verschiebungen der Information in den Schieberegistern 102, 104_} und die Eingänge für die erste und letzte Adresse zum Adressenregister 150bzw-.zur Decodiereinrichtung 164 werden ent-

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sprechend der Anzahl und Lage der Zellenpaare eingestellt etc

Wenn die Einrichtung betriebsbereit ist, wird der Einschaltkreis 46, siehe Figo 4 erregt, wodurch Anfangsimpulse (Rückstellimpulse) ausgelöst werden, die auf sämtliche monostabilen Multivibratoren 52, 54> Flip-Flops 50, 64 und Register 56, 58 und 76 gegeben werden, um sämtliche logischen Einrichtungen in den gewünschten Anfangszustand zu versetzen,. Wenn der Einschaltkreis 46 eingeschaltet ist, wird dessen Kondensator über das RC-GrIied auf 5 YoIt aufgeladen, wodurch der Flip-Flop 64 in seinem Rückstellzustand gehalten wird, um Schwingungen des Kreises während des ersten Abschnittes eines nachfolgenden zweiten EinsehaltVorganges zu vermeiden©

Ferner wird der nicht dargestellte Analog-Digital-Einschalter betätigt, um ein Signal an den Eingang 174» siehe Figo 5» abzugeben, welches wiederum den einleitenden Startimpuls über die Leitung 44 an die Steuerkette 34» siehe Figo 4» abgibtο Die manuelle Betätigung der Schalter für die Analog-Digital-Einschaltung sowie für die Vorwärts- oder Rückschaltung, siehe die Eingänge 174y 144s 168 in Figo 5, erzeugt auch ein Startsignal in Form eines negativen Impulses, der auf die verschiedenen monostabilen Multivibra— toren, Flip-Flops und Register gegeben wird₉ um diese Schaltung skomponent en zurückzustellen, während der Haltekreis 60 gesetzt wirdo Das System wird also im wesentlichen durch den Startimpuls auf der Leitung 44 der Steuerkette 34 in Betrieb gesetzt, welcher von Hand oder automatisch während eines

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Meßzyklus über die verschiedenen Eingänge 134, 144, 168, 174 erzeugt werden kann₀

Der Startimpuls setzt die Flip-Flops 64, wobei deren tj-Ausgang ein Besetzt-Signal an den A-Üingang des monostabilen Multivibrators 112 im Verschiebe-Steuerkreis 71, siehe Figo 6₉ liefert, um den Betrieb der logischen Verschiebung einzuleiten, d.ho die Schreiber-Verstärkungseinstellung am Drehschalter 113 in den Zähler 110 einzugeben« Der Startimpuls wird ferner auf., die Rückst eil eingänge der dualen JK-Flip-Flops 77 gegeben, welche die Speicheranordnung 76 bilden_o Die Start-Eingabe des Flip-Flop 64 löst den monostabilen Multivibrator 52 aus, der wiederum den monostabilen Multivibrator 54 auslöst, dessen Q-Ausgang demnach um eine Impulsbreite verzögert ist, die gleich der Impulsdauer des monostabilen Multivibrators 52 ist» Der verzögerte Impuls setzt wiederum den Flip-Flop 50 auf die positiv verlaufende Flanke, worauf der Flip-Flop 64 bis zum nächsten Startimpuls gesetzt bleibte Der Flip-Flop 50 gibt einen Taktgeberimpuls auf die Taktgebereingänge der hintereinander geschalteten Schieberegister 56 und 58 und zu dem NOR-Gatter 75 =

Der Startimpuls setzt den Haltekreis 60 über den Inverter 62, der den Serieneingang des Schieberegisters. 56 bildete Dieses erzeugt ein Signal in Form einer logischen Eins als erstes Bit der Speicheranordnung 76, welches zur Rückstellung des Haltekreises 60 rückgekoppelt ist_o Das Signal bzw,, die logische Eins· wird nun mit Hilfe der Taktimpulse des Flip-Flop 50

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durch, die Schieberegister 56 und 58 verschoben, um eine aufeinanderfolgende Betätigung der Schalter 82a bis 82p über die Spulen 80a - 80p erfolgt,, Beispielsweise sei angenommen, daß der erste Widerstand 84a der Widerstandskette 36 eingeschaltet ist, wodurch ein analoges Spannungssignal über den Anschluß 88 auf den Eingang des Differentialverstärkers 90 gegeben wird«. Der Verstärker 90 ermittelt dann die Differenz zwischen der von der Widerstandskette 36 kommenden Analogspannung und der über die Leitung 92 von

kommenden Analogspannung einem gerade in den Kreis eingeschalteten Zellenpaar 24-Die vom Zellenpaar kommende Spannung stellt das Impedanzverhältnis zwischen den Zellen dar_e Die Ausgangssignale des Differentialvarstärkers 90 werden nundsm Multiplikator 94 zugeführtο Gleichzeitig wird dem Multiplikator 94 das Ausgangssignal des Operationsverstärkers 96 als Bezugssignal zugeführt» Die das Impedanzverhältnis der Zellenpaare darstellenden Ausgangssignale des Differentialverstärkers 90 werden dann mit den Ausgangssignalen des Bezugsverstärkers 96 multiplizierte Die so gebildeten Produkte werden dann vom Multiplikator 94 auf den Differentialvergleicher 98 gegeben, an dessen Ausgang dann entweder ein hohes (1) oder ein niedriges (0) Ausgangssignal auftritt_o Die Ausgangs— zustände des Yergleichers 98 zeigen an, ob das Impedanzverhältnis eines Zellenpaares über oder unter der am Ausgang 88 der Widerstandskette erzeugten Teilspannung liegt_o Der Digital-Zustand am Ausgang des Differentialvergleichers 98 wird über die NOR-Gatter 75, 74 den Taktgebereingangen der Registeranordnung 76 zugeführt_o Wenn der Differentialver-

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gleieherausgang hoch, ist, ist das erste Bit der an den Q-Ausgängen der Registeranordnung 76 erzeugten Information eine logische 1, die an den Ausgängen 79 als erstes Bit der Digitalinformation erscheint, welche in die Schieberegister 102, 104 der Aufzeichnungs-Steuereinrichtung 20, siehe JFig. 6, eingegeben wird«, Wenn der Ausgang des Differentialvergleichers 98 niedrig ist, gibt die Registeranordnung 76 eine logische Hull als erste Ziffer der Digitalinformation aus ο

Dieser Vorgang-wird jedesmal wiederholt, wenn die Bins die Schieberegister 56, 58 weiterstellt, wobei ein zusätzlicher Widerstand (84a - 84p) in den Schaltkreis eingeschaltet wird zum Vergleich mit dem als Spannung am Ausgang 92 erscheinenden Impedanzverhältnisseso Die resultierende 16-Bit-Digital-Information, die an den ^-Ausgängen der Speicheranordnungerzeugt wird, ist eine Näherung des Irapedaiizverhaltnisses eines Zellenpaares während des Zeitpunktes der Messung,, Die Mehrzahl der die den Schieberegistern 102, 104 der Aufzeichnungssteuerungseinrichtung 20 zugeführten 16-Bit-Information bildenden Bits werden in 16 aufeinanderfolgenden Zyklen eines Vorganges erzeugt, in welchem die Widerstände 84a - 84p über die Kettenschalter 82a - 82p. zugeschaltet werden., Die letzte Digitalausgabe stellt somit tatsächlich den Spannungspegel eines einzelnen Punktes dar, welcher das Impedanzverhältnis des jeweils bemessenen Zellenpaares kennzeichnetο

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Dies zeigt, daß in dem Näherungsverfahren unter Verwendung der Widerstandsicette 36 der jeweils nach der vorausgegangenen Annäherung verbleibende Spannungswert (Breite des entsprechenden Abschnittes der Streifenkarte) halbiert wirdo Beispielsweise wird durch die erste Annäherung festgelegt, ob der richtige Wert größer oder kleiner als ein&alb ist» Wenn der Wert größer ist, ist das erste Bit am Q-Ausgang der Registeranordnung 76 eine Binsο Ist der Wert kleiner, erscheint am Ausgang eine Uullo Bei der nächsten Mherung entscheidet dann die Schaltung, ob der Wert größer oder kleiner ist als die erste Sins, doh„ hier beispielsweise ein Viertele Der dem nächsten Mherungsschritt zugrundeliegende viert ist dann beispielsweise ein Achtel etc_o Auf diese Weise werden entsprechende Digitalzustände erzeugt, bis die 16 Halbierungen ausgeführt sind«, Die resultierende Digitalinformation wird in die Schieberegister 102 - 106 eingegeben und der sich entsprechend ergebende Analogwert wird über den Digital-Analog-Umsetzer 108 in der Aufzeichnungseinrichtung 22 aufgezeichnet»

Wenn die Digitalinformation vollständig ist und dazu verwendet wird, in der Aufzeichnungs-Steuereinrichtung 20 nach Figo 6 einen einzelnen Punkt auf das Streifenblatt der Schreibvorrichtung 22 aufzuzeichnen, wird vom letzten Bit des Schieberegisters 58 eine logische Bins über den Inverter 72 auf den Taktgebereingang des Slip-Flop 64 gegebene Dieses Signal gibt den Flip-Flop 64 frei, um ihn für einen weiteren Startimpuls vorzubereiten, während eine dem monostabilen

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Multivibrator 52 zugeführte logische Eins diesen sperrt» Die monostabilen Multivibratoren 52 und 54 wirken als Oszillatorschleife, die in Verbindung mit dem Flip-Flop 50 Rechteckwellen mit der halben Hate der Oszillatorschleife erzeugt, um ein Taktsignal für die Verschiebung der logischen Eins in den Schieberegistern 56 und 58 zu bilden» Wie bereits erläutert wurde, kommt die erste Eins vom Haltekreis 6O₀ Nach der Freigabe bzw» Löschung des Haltekreises 60 wird die Eins durch die Taktsignale in den Schieberegistern 56, 58 bis zum letzten Bit verschoben, wonach der monostabile Multivibrator 52 gesperrt wird₀ Der Startimpuls löscht die Information aus der Speicheranordnung 76 und den Schieberegistern 56 und 58, um somit wiederum den Besetzt-Flip-Flop 64 zu setzen, um das Besetzt-Signal über die Leitung 70 abzugeben und somit den nächsten Meßzyklus einzuleiten Das Besetzt-Signal wird der AufZeichnungs-Steuereinheit zugeführt, welche daraufhin über die Leitung 134 einen Adressen-Fortschaltimpuls zu dem logischen Adressierkreis 38 gibtο Dieser Schaltkreis 38 gibt dann die Adresseninformation über die Leitungen 109 zu den Adressiereingängen des Digital-Analog-Umsetzers 108 sowie zu den Adressiereingängen der Multiplex-Umschaltvorrichtung 30, die für eine Auswahl des nächsten Zellenpaares für den nächsten Meß— zyklus und eine Auswahl des zugehörigen Aufzeiohnungsab— schnittes auf dem Streifenblatt des Schreibers 22 sorgt« Die Arbeitsweise der Schaltkreise 2_S 38 und 30 gemäß Figo 5, 6 und 7 wird im folgenden noch erläuterte

Der Verschiebe-Steuerkreis 71» siehe Fig_e 6, bildet eine

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Logik zur Auswahl und Steuerung der Anzahl der ausgeführten Verschiebungen der Digitalinformation in den Schieberegistern 102 und 104<> Die Anzahl der Verschiebungen wird über den Schalter 113 eingegebene Der Verschiebevorgang wird in Abhängigkeit von dem Besetzt-Impuls ausgeführt, der auf den monostabilen Multivibrator 112 gegeben wird, welcher seinerseits einen Last-Impuls an den Zähler 110 und einen Huckstellimpuls an den monostabilen Multivibrator 114 und die ELip-IPlops 116 und 118 abgibt_o Der mit dem monostabilen Multivibrator 112 gekuppelte monostabile Multivibrator 114 wirkt als Osziallator und ist über eine Rückkopplungsschleife mit dem Zähler 110 verbunden, um die zu zählenden Impulse zu erzeugen,. Der erste Impuls wird nicht gezählt sondern dazu benutzt, die Digitalinformation in die Schieberegister 102 und 104 zu bringen_o Wenn also der Drehschalter 113 auf die Zahl 8 eingestellt ist, erzeugt der Verschiebe—Steuerkreis 71 einen Ladeimpuls und acht Verschiebeimpulseo Dadurch wird die 16-Bit-Information in den Schieberegistern 102 und 104 um acht Stellen verschoben und diese Verschiebung erzeugt aus den kleinsten kennzeichnenden Bits der 16-Bit-Information eine 8-Bit-Inforinationo Dadurch wird eine ausreichende Verstärkung gewährleistet, die eine Abtastung kleiner Änderungen des Impedanzverhältnisses gestattete Der SUp-I¹IOp 118 bestimmt, ob eine Eingabe oder eine Verschiebung der Schieberegister 102 und 104 stattfindet und wird mit einem durch den monostabilen Multivibrator 114 bestimmten Takt gesteuerte In

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Abhängigkeit vom Steuertakt wird die 8-Bit-Information aus dem Register 102 auf den Digital-Analog-Umsetzer 108 gegebene Die resultierende A analoge Spannung, die der Summe des in Porm einer Spannung auftretenden Impedanzverhältnisses eines Zellenpaares und dessen Adressierspannung entspricht, wird über die Leitung 111 gegeben zur seitlichen Steuerung der Schreibvorrichtung innerhalb der Blattbreite des Streifenblattschreibers_o Der jeweilige Aufzeichnungsabschnitt wird über die auf den Digital-Analog-Umsetzer 108 gegebene Adressierinformation ausgewählt und der dem Impedanzverhältnis entsprechende Spannungspegel wird in dem ausgewählten Aufzeichnungsabschnitt als einzelner Punkt aufgezeichnet,,

Im einzelnen liefert der "^-Ausgang des Plip-JPlop 116 ein niedriges Signal in iO-rm einer logischen Eins an den zur Verzögerung der Schreibernachführung vorgesehenen monostabilen Multivibrator 124» der für eine ausreichende Verzögerung sorgt, um sicherzustellen, daß das Schreiborgan mechanisch über das Blatt bewegt und der dem Spannungspegel entsprechenden Stellung stabilisiert wird₀ Der monostabileH Multivibrator zum Absetzen des Schreiborganes empfängt dann das Ausgangssignal des monostabilen Multivibrators 124 und sorgt dafür, daß das Schreiborgan für eine bestimmte Zeit nach unten bewegt wird und die jeweilige Markierung aufzeichnet» Der monostabile Multivibrator 132 für die Adressierung sorgt für eine bestimmte Verzögerung vor der Bewegung des Streifenblattes, wodurch verhindert wird, daß das Schreiborgan auf dem Streifenblatt schleift« -Säendem diedAm vorher-

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gehenden Impedanzverhältnis entsprechende Analogspannung mit Hilfe des Schreiborganes aufgezeichnet ist, gibt der Q- Ausgang des monostabilen Multivibrators 132 ein Adressen-Fortsehalt signal über die Leitung 134 auf den logischen Adressierkreis 38 in Figo 5 ο

Das eingegebene Adressen-Fortschaltsignal erzeugt nach einem Meßzyklus automatisch ein Startsignal über die Komponenten 138, 146, 148 und 152 des in Figo 5 gezeigten Schaltungsteileso Das Adressen-Fortschaltsignal kann auch manuell über die Eingänge 144 und das NOR-HaIteglied 142 ausgelöst werden_o Das Adressen-Fortschaltsignal wird auf den monostabilen Multivibrator 146 gageben, um dem NAND-Gatter 152 ein niedriges Signal (logische Null) zuzuführen,. In Abhängigkeit von einem über das NAND-Gatter 170 eingegebenen Signal liefert der monostabile Multivibrator 148 ein niedriges Signal an das NAND-Gatter 152_o Auf diese Weise kann über den Rucksteileingang 168 ein neuer Startimpuls für eine einzelne Zelle manuell ausgelöst werden»

Zur Auswahl eines Zellenpaares triggert der Adressen-Portschaltimpuls den monostabilen Multivibrator 146 der ein hohes Signal an die Taktgebereingänge der Zähler 154 und liefert» Wenn die durch die in das Adressenregister 150 eingegebene letzte Adresseninformation festgesetzte Binärzahl der auf den Vergleicher 164 gegebenen Binärzahl angepaßt ist, nimmt der kombinierte Ausgang des Vergleichers 164 seinen oberen Wert, beispielsweise 5 Volt, ein, der den

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monostabilen Multivibrator 148 über das NAHD-G-atter ansteuert« Der monostabile Multivibrator 148 wird dann getriggert bww«, ausgelöst und die erste Adresseninformation wird über die Anschlüsse 155 und 157 in die Zähler 154 und 156 eingegeben, und die Auswahl eines Zellenpaares wird während des nächsten Meßzyklus wiederholte

Die über die Anschlüsse 160 gegebene Anzeigeinforination dient zur Anzeige des gerade untersuchten Zellenpaares, wobei das erste und letzte Zellenpaar durch die .Eingänge der Zähler 154» 156 bzw» des Yergleichers 164 bestimmt werden_o

Figo 7 zeigt ein Beispiel einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Multiplex-Umschalteinrichtung 30_o Ein Dekoder 180 empfängt die Adressierinformation über die Leitungen 109 und ein Multiplex-ümschaltsignal über die Leitungen 161 und 167ο Der Dekoder 180 ist mit einem Magnetoder Solenoidschalter 182 verbunden, γ/obei ausgewählte Schaltkontakte erregt werden, um ein über Leitungen 184 ausgewähltes Zellenpaar dem Vergleicher 32 über die Leitung 92 zuzuführen, siehe auch fig_o 4o Das gewünschte Zellenpaar wird durch Erregung eines Solenoids ausgewählt, welches den entsprechenden, zu dem gewünschten Zellenpaar gehörenden Kontakt im Magnetschalter 182 schließt.

8 A-E zeigt einige Wellenformen, die an verschiedenen Punkten der Steuerkette 34 nach Figo 4 erzeugt werden» Figo 8 A zeigt den über die Leitung 44 eingegebenen Startimpuls ο Figo 8 B stellt den über den "Q-Ausgang des mono-

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stabilen Multivibrators 52 erzeugten Impuls dar, während Fig_o 8 C das Ausgangssignal am Q-Ausgang des monostabilen Multivibrators 54 zeigte Figo 8 D zeigt den über den Flip-Flop 50 erzeugten Impuls, der gemeinsam mit dem vom monostabilen Multivibrator 54 kommenden Impuls die NOR-Gatter 75, 74 zur laktsteuerung der Registeranordnung 76 ansteuerte Figo 8 E zeigt das vom ersten Bit des Schieberegisters 56, doho also von der durch die Register 56 und 58 verschobenen logischen Bins, am Ausgang Q. des Schieberegisters 56 auftretende Signal.

Anstelle der in Figo 4-6 dargestellten Schaltkreise können auch andere oder abgewandelte Schaltkreise in der erfindungs— gemäßen Einrichtung vorgesehen sein_o Beispielsweise kann die Steuerkette 34 durch ein Paar integrierter Schaltkreise ersetzt werden, die gewöhnlich als Ketten-Fäherungsregister bezeichnet werden«, Durch weitere Abwandlung mit zusätzlichen Invertern . .an den Ausgängen des Ketten-Haherungsregisters würde diese Schaltungsanordnung für eine Pufferung der Eingänge sorgen, die zu den Schalt~Magnetspulen 80a - 80p zur Schließung der Kontakte 82a - 82p führen,.

- ANSPRÜCHE 609818/0993

Claims (1)

1. AU SPRÜCHE

   Einrichtung zur Untersuchung des Wachstums eines Mikroorganismus, gekennzeichnet durch ein Zellenpaar (12) mit einer Bezugszelle (12R) und einer Probenzelle (12S), wobei jede Zelle eine Probe eines Mhrmediums und die Probenzelle zusätzlich eine Probe eines Mikroorganismus enthalten, jeder Zelle ein Paar mit Abstand angeordneter, mit dem Nährmedium in Berührung stehender Elektroden zugeordnet ist und die miteinander in Reihe geschalteten Zellen Mitteln (16) zur Zuführung eines elektrischen Bezugssignales parallel geschaltet sind, und durch eine parallel zu dem Zellenpaar an die Mittel zur Zuführung eines elektrischen Signales angelegte Fühleinrichtung (18), welche zur Erzeugung einer das Verhältnis der elektrischen Impedanz zwischen den Zellen des Zellenpaares darstellenden Digitalinformation zusätzlich an die Verbindung zwischen diesen Zellen angeschlossen ist»

   2ο Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die MhIeinrichtung Mittel (34, 36) zur Erzeugung einer Reihe von Bruchteilen des elektrischen Bezugssignales an einem ersten Ausgang und einer korrespondierenden .Reihe von Digitalinformationen aufweisen, welche an einem zweiten Ausgang jeweils einen aus der Reihe der Signalbruchteile darstellen, und daß ein Spannungsvergleicher (32) mit einem an den ersten Ausgang angeschlossenen Eingang und einem zweiten an die Verbindung zwischen den einzelnen

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   Zellen angeschlossenen Eingang vorgesehen ist, wobei der Ausgang des Spannungsvergleichers zur Löschung sämtlicher am zweiten Ausgang stehenden und jeweils einen Teil des elektrischen Bezugssignals darstellenden Digitalbits, welche* größer sind als der an der Verbindung zwischen den Zellen des Zellenpaares (12) vorhandene Bruchteil des elektrischen Referenzsignals geschaltet ist.

   3ο Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere zueinander parallel angeordnete Zellenpaare (24» 26t 28) an die Mittel (16) zur Zuführung eines elektrischen Bezugssignales angelegt sind, und daß die IMhleinrichtung (18) eine HuI tipi ex-Umschaltvorrichtung (30) zur v/ahlweisen Herstellung eines Anschlusses von der Verbindung zwischen den Zellen eines einzelnen Zellenpaares zu der Fühleinrichtung aufweistο

   4ο Einrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß eine Aufzeichnungsvorrichtung (22) für die Aufzeichnung wenigstens eines Teiles jeder ein Impedanz-Verhältnis zwischen den Zellen eines einzelnen Zellenpaares (24, 26, 28) darstellenden Digitalinformation vorgesehen ist«,

   5ο Einrichtung nach Anspruch 4» dadurch gekennzeichnet, daß eine Adressierlogik (38) zur wahlweisen Betätigung der jeweils ein Zellenpaar an den Vergleicher schaltenden Multiplex-Schaltvorrichtung (30) und zur gleichzeitigen Erzeugung einer das ausgewählte Zellenpaar bezeichnenden Digitalinformation vorgesehen istj,. und daß die Adressierlogik zur Übertragung

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   dieser Digitalinformation an die Aufzeichnungsvorrichtung (22) angeschlossen ist₀

   6ο Einrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß eine gegebenenfalls der Aufzeichnungseinrichtung (22) zugeordnete Steuereinrichtung (20) vorgesehen ist, welche zur Weiterschaltung der MuItipiex-Schaltvorrichtung (30) über die Adressierlogik (38) mit dieser verbunden isto

   7ο Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,daß die Aufzeichnungsvorrichtung (22) ein Streifenblattschreiber ist und dessen Steuereinrichtung einen Digital-Analog-Umsetzer (108) einschließt, welcher zur Umwandlung wenigstens eines Teiles einer aus der Reihe der Digitalinformationen in eine entsprechende Analogspannung vorgesehen ist und zur Umwandlung der ein ausgewähltes Zellenpaar kennzeichnenden Digitalinformation in eine Analogspannung an die Adressieriogik (38) angeschlossen ist_o

   8ο Einrichtung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (20) Mittel zur Vereinigung oder Kombination der vom Digital-Analog-Umsetzer (108) dem Streifenblattschreiber zugeführten Analogspannungen aufweist, und daß Verzögerungsmittel (124, 132) zur Steuerung des Betriebes des Streifenblattschreibers nach Eingabe der die Kombination der Digitalinformationen darstellenden analogen Spannung und vor Auslösung der Adressierlogik (38) zur Fortschaltung der Multiplex-Schaltvorrichtung (30) vorgesehen sind.

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   9· Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die steuereinrichtung einen einstellbaren (113) Zähler (110) aufweist, der zwischen dem Digital-Analog-Umwandler (108) und der Fühleinrichtung (18) angeordnet ist, und mit welchem die dem Digital-Analog-Umwandler zugeführt e Anzahl der kennzeichnenden Bits der Bruchteile eines elektrischen oignales darstellenden Digitaliiiformatioiaen steuerbar ist.

   10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrische .Bezugssignal eine Frequenz zwischen etwa 10 iiz und etwa 100 kliz und eine opannujir; zwischen etwa 10ü hiilivolt" oxid etv,-a 1000 Killivolt "besitzt, und daß der lopaoiiungsvergleicher (32) der ij'ühleinrichtung (18). Kittel (9^·) aufweist zur Multiplikation der durch die ü'ühleinricntuiig erzeugten Bruchteile des elektrischen BezugssigiaLes und der au der Verbindung zwischen den Zellen jeweils eines Zellenpaares liegenden Bruchteile des elektrischen Differenzsignales.

   11. Einrichtung, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Hi'ütel (16) zur Zuführung eines elektrischen Bezugssignales, Verbindungsmittel zum Anlegen des Bezugssignales an ein Paar (12) in Reihe geschalteter Impedanzelemente und eine dem Impedanzpaar parallel geschaltete Fühleinrichtung (18), welche zur Erzeugung einer das Verhältnis der Impedanz eines Elementes des Impedanzpaares (12) zur Gesamtimpedanz des Impedanzpaares darstellenden Digitalinformation einen zur Verbindung zwischen den einzelenen Elementen des Impedanzpaares geführten Anschluß-

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   aufweist, eine Meßbrücke zur automatischen Messung dieses Impedanzveriiältnisses bilden_o

   12ο Einrichtung nach Anspruch 2 und H₃ dadurch gekennzeichnet, daß die in der 5HUiIeinrichtung (18) vorgesehenen Mittel zur Erzeugung einer Reihe von Bruchteilen des elektrischen Bezugssignales als netzwerk (36) fester Impedanzelemente ausgebildet ist_p daß die Steuereinrichtung (34) die entsprechende Reihe von Digitalinformationen erzeugt, daß der Ausgang des Spannungsvergleichers, dessen einer Eingang an den Ausgang des Netzwerkes der festen Impedanzelemente und dessen zweiter Eingang an die Verbindung zwischen den Einzelelementen des Impedanzpaares angeschlossen ist, mit dem Steuerkreis verbunden ist zur Löschung derjenigen Bits einer Digitalinformation die größer sind als der am zweiten Eingang des Spannungsvergleichers liegende Bruchteil des elektrischen Bezugssignals»

   13ο Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Netzwerk (36) der festen Impedanzelemente im wesentlichen eine R-2R-Kette fester Widerstandselemente ist, wobei jeder jjweiij dieser Kette einen Magnetschalter (30, 82) aufweist, daß der Steuerkreis (34) ein Schieberegister zur wahlweisen Erregung der Spule jedes Hagnetschalters sowie Mittel zur Erzeugung eines elektrischen Ausgangssignales in Form einer Digitalinformation mit einem jeweils unterschiedlichen, einem erregten Magnetschalter entsprechenden Bit aufweist, und daß der Ausgang

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   des Vergleichers an das .-Schieberegister angeschlossen ist, um jede Schaltspule abzuschalten, aufgrund deren Erregung am ersten Eingang des Vergleichers ein 3ruchteil des Referenzsignales auftritt, welcher größer ist als der am zweiten Eingang des Vergleichers stehende Bruchteil des Referenzsignaleso

   14p Einrichtung nach Anspruch 3 und 13» gekennzeichnet durch eine optische Anzeigevorrichtung zur Darstellung wenigstens eines Teiles jeder das Inipedanzverhältnis eines Impedanzpaares darstellenden Digitalinformation_o

   15ο Einrichtung nach Anspruch 5 und 14» dadurch gekennzeichnet, daß die Adressierlogik (38) mit der Anzeigevorrichtung verbunden ist, so daß die ein ausgewähltes Impedanzpaar kennzeichnende Digitalinformation zusammen mit wenigstens einem Teil der das elektrische Impedanzverhältnis dieses Impedanzpaares darstellenden Digitalinformation an der Anzeigevorrichtung ablesbar ist_o

   16ο Einrichtung nach Anspruch 7 und 15» dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (20) einen ersten, an die MhI-einrichtung (18) angeschlossenen (79) Digital-Analog-Umsetzer (102, 104, 106, 108) zur Umwandlung wenigstens eines Teiles jeder ein Impedanzverhältnis eines Impedanzpaares darstellenden Digitalinformation in eine erste Analogspannung und einen zweiten, an die Adressierlogik . (38) angeschlossenen (109) Digital-Analog-Umsetzer (108) zur Umwandlung einer ein ausgewähltes Paar von Impedanz-

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   elementen darstellenden zweiten Analogspannung aufweist,

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