JPS5853B2 - エンシンリヨクケイシキカガクブンセキソウチ ニ テキスル ヘイキンカカイロ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電気（電子）信号を平均化するに際し用いられ
る回路に関係する。

更に具体的には、本発明は複数のアナログ入力信号の平
均値である１つのディジタル出力信号を与える回路に関
係する。

種々の電子的測定装置において、例えば温度、光度など
の特定の１つのパラメータに比例するようにさせられて
いるアナログ電気信号が発生され、そしてこの信号はデ
ィジタル形に変換され、最終的には数値的「読出値」に
変換される。

成る情況下では、アナログ信号をディジタル形に変換す
るときランダム「ノイズ」信号がアナログ信号をひずま
せて誤差を生じさせてしまうことが起り得る。

このランダム「ノイズ」によるひずみは複数のひすまさ
れたアナログ信号を平均化することにより軽減できる。

しかしながら、アナログ信号の平均化には付加的の高価
なアナログ装置の使用が必要であると共に、ランダム「
ノイズ」がこれら付加されたアナログ構成要素に影響を
及ぼさないようにするための注意深い保護も必要である
。

従って、本発明の目的はランダムノイズによるひずみを
受ける複数のアナログ信号に対応するディジタル信号の
平均化を達成する回路を提供することである。

本発明の他の目的は図面と関連してなされる以下の説明
および特許請求の範囲から明らかとなろう。

図面を参照すれは、第１図は遠心力形式分析器に対する
吸光度データを得るための装置のブロックダイヤグラム
を図式的に示す。

第１図において、例えばテフロン（米国デュポン社の商
品名）から適当につくられている回転可能な円板１は図
示されたように空胴３および５を有し、回転可能な円板
１が回転するときこれらの空胴から液体試料すなわち血
清と液体試薬とが遠心力により室７へと通過させられそ
してそれと連通している試料分析室（キュベツト）９内
で混り合いかつ反応し合う。

便宜上「０」から「２９」までの番号をつけられている
例えば３０という数の複数のこのような空胴部が回転可
能な円板１のまわりに設けられ、そしてこれらの空胴部
は、リング部材４内に配置されている複数の試料分析室
であって回転可能な円板１により割出指標を与えられか
っこの円板１に対し固定した関係にある複数の半径方向
に整列されている試料分析室９とそれぞれ連通している
。

複数の試料分析室９内での反応の程度は光源１１とあり
ふれた光増倍器型検出器１３との利用により光度測定技
術によって測定され、この検出器１３は吸光度、すなわ
ち光を透過させるそれぞれの試料分析室９内の液体の光
学的濃度（密度）に関係している繰返されるアナログ信
号の信号列（シーケンス）を増幅器１５に供給する。

増幅器１５としてフィルブリック（Ｐｈｉ １ｂｒｉｃ
ｋ）モデル４３５１などのような対数増幅器を用いるの
が便利である。

第１図に１４で示されている増幅されたアナログ信号は
例えばピーク検出器１６を用いてピーク・アナログ信号
に変換するのが通常であり、このピーク検出器としては
バー・ブラウンリサーチ・コーポレーション（Ｂｕｒｒ
−ＢｒｏｗｎＲｅｓｅａｒｃｈ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏ
ｎ ）から入手できるピーク検出器モジュール４０８４
／２５、を用いることができる。

結果として得られるアナログ信号は例えば商業上人手可
能のフェアチャイルド（Ｆａｉｒｃ−ｈｉｌｄ）モデル
３７５１などのありふれたアナログ−ディジタル変換器
２１に送られて対応する２進ディジタル信号に変換され
、この２進ディジタル信号は最終的にはありふれた２進
法−２進化１０進法変換器２３において１０進コード形
に変換される。

２進法−２進化１０進法変換器２３の出力は例えばプラ
クティカル・オートメイション・インコーホレイテッド
（Ｐｒａｃｔｉｃａｌ Ａｕｔｏｍａｔ−ｉｏｎ Ｉｎ
ｃ、）から入手可能のモジュプリント（Ｍｏｄｕｐｒ
ｉｎ ｔ ）モードＡなどのありふれた印刷機（プリン
タ）２５に供給されて入力アナログ信号１４に対応する
数値的「読出値」を与える。

第１図に示されるように、アナログ信号１４は例えば交
流電源線路での電圧変動などから生じ得るランダム・ノ
イズ１７によりひずまされる。

信号１４のピーク１８のひずみはアナログミデイジタル
変換器２１における信号１４のディジタル信号への変換
をでたらめに誤まったものにしてしまう可能性がある。

アナログ信号１４におけるこのひずみの影響は本発明で
は全体として参照番号２７で示されている平均化回路の
使用により軽減される。

第１図および第１ａ図を参照すれば本発明による平均化
回路の一般的な動作は試料分析室９（例えば便宜上「０
」から「２９」までの番号をつけられた３０の試料分析
室）の各々に対し参照番号１４で示されているもののよ
うな複数のアナログデータ信号を平均化することに関係
する。

すなわち、各試料分析室９に対し例えば８つ（円板１の
８回転にわたって発生される）というような複数のデー
タ信号が平均されることになる。

例えばカウンタ、シフトレジスタ、および組合せ型ゲー
ト回路を含むありふれた設計のタイミング関数発生器２
０が回転可能な円板１と同期させられてアナログ−ディ
ジタル変換器２１に対し同期させられた信号を供給する
（この点は後に第３図および第３ａ図に関連して更に詳
細に説明される）。

これらの信号には導線３０を伝わる入力データシフトパ
ルス、導線３２を伝わるモード・パルス、導線３３を伝
わるデータ開始パルスが含まれる。

タイミング関数発生器２０は、更に、同期させられた「
回転パルス」（すなわち、回転可能な円板１の１回転当
り１つのパルス）を導線３４を経て平均化回路２７に供
給すると共に、同期させられた「割算」パルスを導線３
６を経て供給しかつ平均化レジスタシフトパルスを導線
３８を経て供給する。

第１図、第１ａ図、第３図、第４図および第５図を特に
参照すれば、動作に際し、円板１内の各試料分析室９に
対し１つずつ発生されるデータ開始パルスがタイミング
関数発生器２０から第５図に示されているようなアナロ
グ−ディジタル変換器２１に供給される。

これは入力アナログデータをこのアナログデータの各パ
ルス１４に対し例えば１５ビツトのワードに変換し可逆
レジスタ７００内に順々に入れるようにアナログ−ディ
ジタル変換器の変換サイクルを定める。

可逆レジスタ７００は例えばテキサス・インスツルメン
ト（ＴｅｘａｓＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔ）製の「４ビツト
」ユニット５Ｎ７４９５Ｎを３つ用いてなる商業上入手
可能な装置で構成し得る。

この可逆レジスタ７００はタイミング関数発生器２０か
らの平均化レジスタシフトパルスにより適当にシフトさ
れる。

このパルス信号および他のパルスならびにこの中で述べ
られる信号は第３図および第３ａ図に示されている。

可逆レジスタ７００はゲート・インバータ装置５００お
よび５０２を通じて最下位のビットの出力を供給し、こ
れにより、「ワード」としての２進形にあるディジタル
信号が、導線３４を経て平均化回路２７に供給される回
転パルスにより定められる回転可能な円板１の所定数の
回転（例えば、８回転）の期間中平均化回路２７に送り
込まれる。

ゲート５００に供給されるモード信号は後に詳述するよ
うにワードのビットの大きさを定める。

各ワードは予め定められた数のビットからなり、かつ各
ワードは光源１１と光増倍器型検出器１３との間を通過
する試料分析室９（例えは、３０）の各々に対し直列に
得られるアナログ信号の値に対応する２進数である。

平均化回路２７に送り込まれた各ワードは加算装置１１
６を通じてシフトレジスタ１１０に転送され、このシフ
トレジスタ１１０内でデータは導線３８を経て供給され
る平均化レジスタシフトパルスによりシフトされる。

シフトレジスタ１１０はまた遅延線、磁気ドラム記憶装
置などのような任意の直列記憶装置であってもよい。

平均化回路２７内のシフトレジスタ１１０の出力は各試
料分析室９に対するワードが同じ試料分析室に対する次
のワード（すなわち、次の回転から生ずるワード）に加
えられそしてその和がシフトレジスタ１１０に転送され
るような時間関係で加算装置１１６に供給される。

所定数の回転（例えば、８回転）が終了した時点（これ
は導線３４からの回転パルスで指示される）ではもはや
データは平均化回路２７には転送されず、平均化回路２
７は今はシフトレジスタ１１０内に所定数の回転（例え
ば、８回転）の間における各試料分析室９（例えば、３
０）に対する和のデータを含む。

シフトレジスタ１１０での割算（例えば、８での割算）
を行なわしめる「割算パルス」を導線３６を通じて平均
化回路２７のシフトレジスタ１１０に供給すると平均化
シフトレジスタ１１０の出力に２進形の割算されたワー
ドの和すなわち平均化されたワードの和が生じ、この平
均化シフトレジスタ１１０からこの平均化されたワード
は導線３１を経由するシフトパルスにより出力レジスタ
２８に転送される。

出力レジスタ２８からの２進データは好都合に２進法−
２進化１０進法変換器２３および印刷機２５により処理
されて各試料分析室９に対し得られるアナログ信号の平
均値に対応する数値的「読出値」が得られる。

２進法−２進化１０進法変換器２３に対するありふれた
構成は第４図に示されておりそしてまた組み入れられて
いる本発明者による「遠心力形式化学分析装置に適した
較正回路」という発明の名称の米国特許出願に記載され
ている。

動作に於いて、出力シフトレジスタ２８からの２進デー
タはダウンカウンタ７２０が零まで減数計数する間あり
ふ／れたアップカウンタ７１０内で増数計数される。

アップカウンタ７１０のそれぞれの段の状態はありふれ
た印刷機２５に供給される。

本発明はその特定の実施例を概略的に示す第２図を参照
すれば更に光分に理解されよう。

第２図を参照すれば、ありふれた４段型カウンタが１０
０で示され、これは例えは４つのありふれたトリガ可能
な双安定マルチバイブレーク１０２．１０４，１０６お
よび１０８からなる。

４５０ビツト容量のありふれたシフトレジスタが１１０
で示され、これは縦続接続されている２００ビット型レ
ジスタ１１１．２００ビツト型レジスタ１１３および５
０ビツト型レジスタ１１５からなる。

これらのユニットはシグネテイツクス（Ｓｉｇｎｅｔｉ
ｃｓ）モデル８２００４および同モデル。

８２００５などのような商業上入手可能な装置から構成
され得る。

レジスタの容量についてのこの例示的な選択に対する理
由は後に更に充分に説明される。

また、第２図には、ありふれた１ビツト遅延装置１１７
を備えているありふれた全加算器（フルアダー）１１６
およびありふれた３段型２進カウンタ１１８が示され、
このカウンタ１１８は例えば３つのありふれたトリガ可
能な双安定マルチバイブレーク１１９，１２１および１
２３からなる。

第２図ならびに第３図および第３ａ図の時間図を参照し
て動作を説明すれば、スイッチ１２６が閉じられてカウ
ンタ１００の段１０２，１０４゜１０６および１０８の
全てに対して直流セット状態信号が与えられる。

この信号をここでは「記憶リセット」信号と呼ぶことに
する。

「セット」（またはリセット）状態においてカウンタ１
００の全ての段は「１」の状態にある。

回転パルス（回転可能な円板１の各回転当り１つずつ発
生される）がこれらの条件下においてゲート１３０を通
じてカウンタ１００に供給される。

しかしながら、ゲ゛−ト１３２を通るこのカウンタ１０
０の出力は零である。

カウンタ１００に供給される回転パルスは全ての段がス
イッチ１２６により「接地」レベルにクランプされたま
まであるという理由のためカウンタ１００の全ての「１
」の状態に影響を及ぼさない。

しかしながら、スイッチ１２６が開くと、カウンタ１０
０に供給される次の回転パルスはカウンタ１００を全て
「０」の状態に歩進させる。

この回転パルスは第３図および第３ａ図に４００で示さ
れ、カウンタ１００の状態は第３ａ図に４０８，４１０
，４１２および４１４で示されている。

結果として、カウンタ段１０８のＱ４の信号はゲート１
３２を通過してゲート１３４を開き、アナログ−ディジ
タル変換器２１からの試料分析室データが平均化回路に
入ることを可能にする。

アナログ−ディジタル変換器２１の出力は第３図に４０
７で示されているデータ開始パルスが印加されている状
態では連続している。

入力データは第３図に示された入力データシフトパルス
４０５により歩進させられる。

第３図に４０７で示されているパルスより前にデータ開
始パルスにより開始させられる第３図に４０２で示され
たディジタル−アナログ変換器２１からのデータは、各
試料分析室９が光源１１と光増倍型型検出器１３の間を
通過するときに生ずる各受信アナログ信号に対する「ワ
ード」を形成する２進形にある。

このようにして、３０の試料分析室を有する円板の各回
転毎に３０のワードの信号列が直列に発生される。

各ワードあたりのビットの数は最終的な数値的読出値で
希望される精度に基いて選ばれる。

ここに記載した型の回転型分析装置に対しては、１２ビ
ツト型ワードが適当である、そして各アナログ信号当り
「１２ビツト」型ワードを発生するアナログ−ディジタ
ル変換器（例えば、フェアチャイルド・モデル３７５１
）が用いられ得かつ一例として本願で用いられる。

アナログ−ディジタル変換器２１からの２進データ、す
なわち回転可能な円板１の各回転当り３０の一連の直列
の１２ビツト型ワードは導線１３３により全加算器１１
６に送り込まれ、そしてこの際アナログ−ディジタル変
換器２１に供給される１２の入力データシフトパルス４
０５の各各に対して１つの「ビット」が送り込まれる。

アナログ二デイジタル変換器２１に供給されるこれらの
パルス１４は入力データシフトパルス４０５により歩進
させられそして第３図に４０６で示された平均化レジス
タシフトパルスにより平均化回路中へとシフトされる。

全加算器１１６の出力は導１１２５を通じてのレジスタ
１１０への１５のシフトパルス４０６（第３図）の供給
と同じ時間に導線１２０を通じて平均化シフトレジスタ
１１０の入力に供給される。

結果として、導線１３３を５通じて加算器１１６に供給
される各「ビット」（導線１３７を通じてそのとき供給
される信号に加算される）はレジスタ１１０中へと転送
されそしてシフトされる。

回転可能な円板１の最初の回転、すなわちデータの最初
の３０のワードの期間１中、ナンド（ＮＡＮＤ）ゲート
１４０はカウンタ１００の段１０２，１０４，１０６お
よび１０８から供給される信号４０８，４１０，４１２
および４１４（第３ａ図）により導線４１５に信号を発
生し、この信号はゲート１３８を閉じてシフドルレジス
タ１１０からいかなる信号も加算器１１６に通過させら
れないようにする。

これは、実効上、レジスタ１１０内の前のデータの全て
をレジスタ１１０からシフトして送り出してしまい、し
かもゲート１３８が閉じているという理由で加算され２
ることのないようにすることにより、レジスタ１１０内
の前のデータの全てを消去するのを可能ならしめる。

回転可能な円板１の１回転後に、ナントゲート１４０は
段１０２，１０４，１０６および１０８からの出力が第
３ａ図に４２０で示さシれているように一致していない
という理由で開く。

３０の試料分析室９の各々に対するデータの究極の平均
化を可能ならしめるためには、導線１３７を通じて加算
器１１６に供給されるレジスタ１１０からの出力が導線
１３３を通じて加算器１１６に、供給される到来データ
と一致していることが必要である。

すなわち、１つの与えられた試料分析室に対する前のワ
ードが同じ試料分析室に対する到来ワードと一致してレ
ジスタ１１０からシフトされて送り出されなけれはなら
ない。

この状態が第。３図に４２８で示されている。

これはここに説明される例示的構成ではシフトレジスタ
１１０が４５０ビツトのビット容量を有するように選択
することにより達成される。

この特定の「ビット容量」はここに選はれているアナロ
グ−ディジタル変換器２１からの１２ビツト型ワードの
利用可能性に基いている。

各回転に対し３０の１２ビツト型ワードが発生されかつ
８回転に対する平均をとることが希望されているので、
各試料分析室に対するデータ中に含まれる数が２進値に
おいて、４０９５もの多数にわたるならば、合計４０９
５０ビツト容量が必要とされ得るであろう。

これは、皮Ｂ力形式分析装置に対する吸収度装置測定は
例えば上限が４０９５というこの範囲内に入るという理
由で実用的な選択である。

従ってレジスタ１１０に対し４５０ビツトの容量が用い
られる。

（仮に１０ビツト型ワードが満足であると考えらｈると
仮定したら、合計容量は１０２４となるでちろう。

このときには、試料分析室の数が３０であり８回転に対
する平均値を得る場合に対しては、レジスタ１１０の容
量は３９０ビツトとなるであろう。

）このようにしてレジスタ１１０のこの選ばれた全容量
（４５０ビツト）は８回転に対しての３０の１５ビツト
型ワードに対応する。

すなわち、レジスタ１１０は４５０のビットを受けた後
完全に満たされ、そして入れられた最初のワード（すな
わち、回転可能な円板１の最初の回転に対する試料分析
室「０」からのワード）をシフトして送り出してしまう
動作を開始する。

加算器１１６の入力導線１３７への最初のワードのこの
シフトによる送り出し動作は試料分析室９の２回目の回
転に対するデータの最初のワード、すなわち導線１３３
に現われる１番目の試料分析室「０」に対してのデータ
と一致している必要がある。

これは、アナログ−ディジタル変換器２１からの１２ビ
ツト型ワードがこれらのワードの値を変えることなしに
レジスタ１１０内で１５ビツト型ワードとして計数され
るようにするのを確実ならしめることによって達成され
る。

これは、第５図に概喀的に示されかつ前に説明されたよ
うに、第３図に４３０で示されたモード信号をナントゲ
ート５００およびインパーク５０２を通じて供給すると
共にアナログ−ディジタル変換器２１の出力を可逆レジ
スタ７００を経てナントゲート５００およびインバータ
５０２を通して供給することにより容易に達成され得る
。

第５図を参照すれば、第３図の時間図に４３０で示され
ているモード信号が高レベル１にあり、かつアナログ−
ディジタル変換器２１の出力が高レベル１にあるときは
、インバータ５０２に出力信号が現われる。

モード信号４０８が低レベル０にあるときにはインバー
タ５０２には０の出力信号が現われる。

このモードパルスは１２ビツトの幅（１２の刻時パルス
の幅）を有する。

このようにして、アナログ−ディジタル変換器２１から
の各１２ビツト型ワードは、４１０で示されたレジスタ
１１０への次の３つのシフトパルスの間、第３図に４３
５で示されたようにその１２ビツト型ワードの値に影響
を及ぼさないいく。

つかの「０」を付加された状態となる。

これら０は実際上は４３６で指示されるように次のワー
ド入力の時点まで与えられるが、しかしこれはデータに
影響を及ぼさない。

このようにして、アナログ−ディジタル変換器２１から
の各ワードに対し１５のビットがカウンタ１１０に転送
される。

結果として、カウンタ１１０は最初の回転、すなわち最
初の信号列（シーケンス）から生ずる３０のワードの後
で、満たされ、そしてこの導入された最初のワードに対
応する出力は導線１３７に現われ、この出力と時間的に
一致して導線１３３に現われるところの回転可能な円板
１の２回目の回転、すなわち２回目の信号列に対する最
初のワードに対応する入力に加え合わされる。

これは前述し、たように第３図に４２８で示されている
。

この動作は８回転の間継続して各試料分析室「０」ない
し「２９」に対する８組のデータについて次々の加算を
達成する。

８回転の完了を指示しそして第３ａ図に４４０で示され
るカウンタ１００により計数される第９番目のパルスに
よりカウンタの段 。

１０８のＱＡは第３ａ図に４４５で示されたように「１
」になりそしてゲート１３２の信号はそれ以後のデータ
がゲート１３４を通じて送り込まれないようにする。

また、カウンタ１００の計数はゲート１３１を経由する
信号により停止させられする。

カウンタ１００はそれにより次の平均化動作のサイクル
に対し準備を済ませた状態に置かれる。

云い換えれば、カウンタ１００は第３ａ図に４５０で示
されたように「０００１」の状態になる。

スイッチ１２６の作動および開放により次の１「記憶リ
セット」信号を印加したり除去したりするとき、カウン
タ１００は次に後述する回転パルスと適当に同期させら
れる。

第９番目の回転パルスの後でゲート１３２からの信号が
取り除かれると、既にこの信号により第３ａ図に４５５
で示したような全て「０」の状態におかれてしまってい
たカウンタ１１８はゲート１５６に供給される刻時（ク
ロック）パルスにより歩進させられる。

最初ノ刻時パルスの後でカウンタ１１８の計数状態は第
３ａ図に４６０で示されている３つの引続く刻時パルス
をシフトパルスとしてゲート１５０および１５２を経て
シフトレジスタ１１０に供給するのを許容する。

これらのパルスの後、段１１９は第３ａ図に４６５で示
したように「１」になりそしてそのＱＡの信号はゲート
１５６を閉じてそれ以後カウンタ１１８が計数を行なわ
ないようにさせる。

第３ａ図の点線部分５００に示されているパルスは図面
を明瞭ならしめるため拡大されているということを注意
すべきである。

レジスタ１１０に供給されるこれら３つのシフトパルス
４６０は実効上レジスタ１１０内の２進データを８で割
算する。

これが起る理由はゲート１３４が閉じていてアナログ−
ディジタル変換器２１からのデータが到来しないように
なっているため加算器１１６の入力１３３は「０」だか
らであり、そしてこの「０」はレジスタ１１０の出力の
最下位のビットに加えられる。

これが３度起ったとき第８図に指示するように８での割
算が生じる。

この第８図は３つの位置、すなわち３けたのシフトによ
る２進値２０４８の８での例示的な割算を図解している
。

入力データが加算器１１６を通じてレジスタ１１０に供
給されつ°つある間ゲート１６０は加算器１１６の１６
２の出力が出力レジスタ２８に到達するのを妨げる。

この出力レジスタ２８は１２ビツト型シフトレジスタで
あり、そして前述したように商業上入手可能である。

カウンタ１００の段１０８のＱＡからの信号が「１」の
状態では導線１６８からの信号がゲート１６０を開く。

レジスタ１１０の出力はこのようにしてインバータ１７
０の出力に現われ（加算器１１６の導線１３３における
入力は「０」そして出力レジスタ２８中へと通過する。

第３図に４０４で示されている１２ずつ群になっている
出力レジスタシフトパルスは出力シフトレジスタ２８に
供給される。

平均化レジスタシフトパルス４０６の最初の１２のパル
スと時間的に一致しているこれら最初の１２のシフトパ
ルスは出力レジスタから、最初の試料分析室データに対
応する最初の平均化されたワードを、２進法−２進化１
０進法変換器２３および印刷機２５に転送し、この印刷
機２５で「読出値」が得られる。

次々と生ずる１２ずつ群をなすシフトパルス４０４，４
０４’、・・・・・・等）各群は３０の試料分析室の全
てに対する平均化されたデータが得られるまで他の平均
化されたワードを転送する。

上記の説明は８組のデータについての平均化という特定
の例に対するものであった。

２，４，８゜１６．３２、・・・・・・・・・等の数の
組のデータの平均は。

上述した原理に従い第２図の回路のルーチンを変更する
ことにより容易に得ることができる。

例として、１６組のデータを平均するためには、全ての
データがレジスタ１１０内に蓄積されてしまったときに
、３つではなくて４つの余分のシフトパルス４６０を与
えればよい。

また、カウンタ１００は１６６回転間「オン」状態に留
められるべきである。

これはカウンタ１００に１つの付加的な段をつけ加える
ことにより達成され得る。

また、試料分析室の数が３０存在しかつ１２ビツト型ワ
ードを用い１６６回転回転釦は、レジスタ１１０の容量
は１６Ｘ３０＝４８０ビツト（４０９５までの測定値に
対して）にすべきである。

４組のデータを平均化するためには３つではなくて２つ
の余分のシフトパルス４６０が与えられる。

また、カウンタ１００はその１段を取り除くことにより
４回転の間「オン」状態に留められるべきである。

レジスタ１１０の対応するビット容量は４２０にすべき
である。

同様にして他の指定された数の組のデータに対する平均
も得ることができる。

第６図および第６ａ図に示された分析装置に関連して用
いられる本発明の別の実施例が第７図に示されている。

前述した型の第６図および第６ａ図に示された分析装置
は「０」から「２９」までの番号がつけられておりかつ
２で示された３０列の空胴を含む回転可能な入力送入用
円板１を有し、各列は血清空胴３、試薬空胴５．および
混合室７を有する。

各列の空胴２はそれぞれリング部材４の試料分析室と整
列させられている。

リング部材４が電動機６により駆動されると、混合され
た血清および試薬はチャンネル（みぞ）３０６を通じて
それぞれの試料分析室９に送られる。

満たされた試料分析室９は光源１１とありふれた光増倍
器ユニット１３の間を例えば毎分１０００回転というよ
うな速度で急速に回転して第１図に１４で示されたよう
なパルスの形のアナログ電気信号の信号列を例えば対数
増幅器１５などのありふれた増幅器に供給する。

回転可能な円板１の各回転毎に３０の直列のパルスが発
生される。

増幅器１５に供給される信号は光源１１と光増倍器ユニ
ット１３の間での試料分析室９の回転のチョッピング作
用のためパルスの形にある。

対数増幅器が望ましい理由は血清と試薬の反応の吸収現
象に固有の対数特性があるためである。

増幅器１５に供給されるパルスの振幅および増幅された
パルスは吸光度、すなわち試料分析室９内の液体の光学
的濃度の尺度（測定値）であり、従って、試料分析室９
内の反応の状態の尺度である。

第１図に１４で示されたようにでたらめのひずみを受け
るこれらのパルスは第１図および第２図の実施例につい
て前述したようにありふれたピーク検出器１６を通じて
ありふれたアナログ−ディジタル変換器２１に供給され
る。

アナログ−ディジタル変換器２１の出力は回転可能な円
板１の各回転に対する一連の３０の直列の２進形ワード
であり、そして各ワードは各試料分析室９内の反応しつ
つある液体についての測定された光学的濃度に対応する
。

２進形ワードを適当な光学的濃度数値と正確に一致させ
るために、本発明者による前記米国特許出願「遠心力形
式化学分析装置に適する較正回路」に記載されたものの
ような較正回路を用いることができる。

第１図および第２図について前述したように、例えば８
回転というような予め定められた回転数の期間の間各試
料分析室に対するデータを平均することができる。

第６図に示されたように、ありふれた設計の磁気円板６
００が回転子組立体の軸６１０に固定され、この回転子
組立体の軸６１０は電動機６により例えば毎分１０００
回転というような予め定められた速度で駆動される。

磁気円板６００は慣例のように増分的にかつ磁気的に分
極される表面を有するように設計され得、これにより、
時間的に一様に離れている複数のパルスがありふれた磁
気ヘッド型検出器６２０に送られる。

これらの磁気パルスは磁気ヘッド６２０に電気信号を生
ぜしめ、これらの電気信号はタイミング関数発生器２０
に供給される。

周知の技術によりかつありふれた回路を用いることによ
り、前述した同期させられた信号、すなわち、刻時パル
ス、シフトパルスおよびモードパルスが発生される。

同様の方法で磁気ヘッド６３０は回転可能な円板１の各
回転毎に１つの磁気パルスを受けて１つの同期させられ
た回転パルスを発生する。

第７図を参照すれば、前述したように発生される信号が
点線１０００で囲まれている平均化回路に供給される。

点線で示した包囲部分１０００内の回路は第２図の回路
に対応しそして試料分析室９に対する光学的濃度データ
の平均化は第２図について説明したようにして達成され
る。

前述した遠心力形式分析装置は１９６９年発行の“分析
生化学″２８の５４５−５６２頁に記載された型のもの
である。

遠心力形式分析装置を用いてしばしば遂行される分析試
験は血清中のグルコースの決定である。

この分析において、５マイクロリツトルの血清が試料円
板１の血清空胴に入れられかつ３５０マイクロリツトル
のグルコース試薬が試料円板１の試薬空胴に入れられる
。

このグルコース試薬は０．０００４モル／リットルのＮ
ＡＤＰ、０．０００５モル／リットルのＡＴＰ、７０ミ
リグラム／リツトルのへキソキナーゼ、１４０ミリグラ
ム／リツトルのグルコース−６−ホスフェート・デヒド
ロゲナーゼ、および０．００４モル／リットルのＭｇ８
０４を含むｐＨ７、５の０．３モルのトリエタノールア
ミン緩衝液である。

酵素のへキソキナーゼおよびグルコース−６−ホスフェ
ート・デヒドロゲナーゼが存在する下でのＡＴＰ（アデ
ノシン・トリホスフェート）およびＮＡＤＰ にコチン
アミド・アデニン・ジヌクレオチド・ホスフェート）の
結合された作用はＮＡＤＰの還元を生じさせ、次にこれ
が３４０ｎｍの波長における吸収の変化を検出すること
によりスペクトル光度測定技術によって調べられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は遠心分離形化学分析器と組合された本発明によ
る平均化回路をブロックダイヤグラムにて示す概略回路
図、第１ａ図は本発明による特定の平均化回路をブロッ
クダイヤグラムにて示す概略回路図、第２図は本発明に
よる特定の平均化回路を示す概略回路図、第３図は本発
明による第２図の平均化回路の動作において発生するパ
ルスおよび信号を示す時間図、第３ａ図は第３図に示さ
れたものよりも長い時間の間第２図の平均化回路の動作
において発生するあるパルスおよび信号を示す時間図、
第４図は本発明による平均化回路に関連して使用できる
ありふれた２進法−２進化１０進法変換器をブロックダ
イヤグラムにて示す概略回路図、第５図は本発明に関連
して使用できるありふれたアナログミデイジクル変換器
を示す図、第６図および第６ａ図は本発明の平均化回路
と組合せて用いられる遠心分離形化学的分析器を示す図
、第７図は本発明による特定の平均化回路に組合された
遠心分離形化学分析器の概略回路図、第８図は本発明の
特定の平均化動作を数値的に示す図である。 図の主要な部分を表わす符号の説明は次の通りである。 １・・・回転円板、３，５・・・空胴、４・・・リング
部材、９・・・試料分析室、１１・・・光源、１３・・
・光増倍器。 １５・・・増幅器、１６・・・ピーク検出器、２０・・
・タイミング関数発生器、２１・・・アナログ−ディジ
クル変換器、２２，７００・・・可逆シフトレジスタ、
２３・・・２進法−２進化十進法変換器、２５・・・印
刷機、２７・・・平均化回路、２８・・・出力レジスタ
、１００・・・カウンタ、１１０・・・シフトレジスタ
、１１６・・・全加算器、１１７・・・１ビツト遅延装
置、１１８・・・２進カウンタ、７１０・・・アップカ
ウンタ、７２０・・・ダウンカウンタ、６００・・・磁
気円板、６２０．６３０・・・磁気ヘッド。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 液状媒体の吸光度に対応する繰返される複数のアナ
   ログ電気信号列の平均を与えるための装置において、 光源と、 該光源から離間されかつ該光源と整列状態にある光検出
   器と、 該光検出器は該光検出器を前記光源から分離する前記液
   状媒体の吸光度に比例するアナログ電気信号を提供し、 前記光源と前記光検出器との間でその周囲部分を回転さ
   せるように縮量された回転可能な回転体と、 該回転体は該回転体の共通の半径方向位置に位置付けさ
   れかつ該回転体の回転時に前記光源と前記光検出器間を
   通るように配置された複数の光透過サンプル分析室を有
   し、該回転体の回転時に、該分析室の内容物の吸光度に
   比例する繰返される複数のアナログ電気信号列が前記光
   検出器によって与えられ、該信号列はｎを１またはそれ
   以上の整数とした場合に２ｎであり、 前記繰返されるアナログ電気信号列を対応する繰返され
   る複数の２進信号列に変換するための変換装置と、 該２進信号列はｎを１またはそれ以上の整数とした場合
   に２ｎであり、各個々の２進信号は対応するアナログ信
   号を表わす値を有し、 供給される２進信号の和の出力を提供する加算装置と、 前記２吻複数の２進信号列を直列に該加算装置に転送す
   るための転送装置と、 前記加算装置の和の出力を受信し、２進データとして蓄
   積するように構成された直列記憶装置と、該直列記憶装
   置の出力は前記加算装置に入力として供給され、前記直
   列記憶装置は１つの列のすべての２進信号を直列に受信
   したときに、該１つの列の最初の２進信号に対応する２
   進信号出力が前記直列記憶装置から与えられ、そして次
   の列の最初の２進信号と同時に前記加算装置に供給され
   るようなビット容量を有し、 ２ｎの列の２進信号が前記直列記憶装置に蓄積された後
   前記直列記憶装置のデータをｎ位置シフトして２ｎで割
   算するこ吉により蓄積されたデータを平均化するための
   装置と、 ２進信号を２進化１０進信号に変換するための変換器と
   、 前記直列記憶装置の出力を該変換器に供給するための装
   置と。 前記２進化１０進信号を受信し、前記２進化１０進信号
   に対応する表示を行なうように構成された印刷機と、 前記変換器からの２進化１０進信号を該印刷機に供給す
   るための装置 とからなる遠心力形式化学分析装置における平均化装置
   。