JPS6246254A - 質量分析装置の信号伝送回路 - Google Patents
質量分析装置の信号伝送回路Info
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- JPS6246254A JPS6246254A JP60185488A JP18548885A JPS6246254A JP S6246254 A JPS6246254 A JP S6246254A JP 60185488 A JP60185488 A JP 60185488A JP 18548885 A JP18548885 A JP 18548885A JP S6246254 A JPS6246254 A JP S6246254A
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- Japan
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- signal
- pulse
- analog
- modulation
- signal transmission
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、光ファイバーを信号伝送媒体として高電位差
間でアナログ信号を伝送する質量分析装置の信号伝送回
路に関するものである。
間でアナログ信号を伝送する質量分析装置の信号伝送回
路に関するものである。
質量分析装置は、例えば１０ ｋ Ｖもの高電圧を使っ
てイオンを加速するため、イオン源では、このような高
い加速電位上で各種の電圧又は電流を制御する必要があ
る。従来、このような高電位上で各種の電圧又は電流を
制御するため次のような方法が法用されている。１つは
、各設定用ポテンショメータ又はスイッチを高電位に置
き、シャーシ上の工夫によりツマミをアース電位に置い
て手動設定を行う方法であり、もう１つは、伝送媒体と
して高耐圧フォトカプラを使い、電圧／周波数変換器に
より一旦周波数信号に変換して伝送し、周波数／電圧変
換器により電圧信号に戻すことによりアナログ信号伝送
を行う方法である。
てイオンを加速するため、イオン源では、このような高
い加速電位上で各種の電圧又は電流を制御する必要があ
る。従来、このような高電位上で各種の電圧又は電流を
制御するため次のような方法が法用されている。１つは
、各設定用ポテンショメータ又はスイッチを高電位に置
き、シャーシ上の工夫によりツマミをアース電位に置い
て手動設定を行う方法であり、もう１つは、伝送媒体と
して高耐圧フォトカプラを使い、電圧／周波数変換器に
より一旦周波数信号に変換して伝送し、周波数／電圧変
換器により電圧信号に戻すことによりアナログ信号伝送
を行う方法である。
しかしながら、上記前者の方法の場合には、回路の全て
が高電位上に存在するため、アース電位による制御が不
可能であり、ンヤーシが複雑化、大型化するという問題
がある。
が高電位上に存在するため、アース電位による制御が不
可能であり、ンヤーシが複雑化、大型化するという問題
がある。
また、後者の方法の場合には、一般的な電圧／周波数変
換器、周波数／電圧変換器は原理的にコンデンサを必要
とし、この精度が即変換精度となるため、精度の調整が
複雑になる。また、周波数変調方式の欠点として、その
周波数範囲を高くしないとリップルが発生するが、この
時に精度が悪化する。さらには、高耐圧フォトカブラを
使用すると、その入出力部に高電位差が生じるため、こ
れをプリン＋４板等に実装する場合には、その高電位差
間の絶縁を図るのに困難を伴う、等の問題がある。
換器、周波数／電圧変換器は原理的にコンデンサを必要
とし、この精度が即変換精度となるため、精度の調整が
複雑になる。また、周波数変調方式の欠点として、その
周波数範囲を高くしないとリップルが発生するが、この
時に精度が悪化する。さらには、高耐圧フォトカブラを
使用すると、その入出力部に高電位差が生じるため、こ
れをプリン＋４板等に実装する場合には、その高電位差
間の絶縁を図るのに困難を伴う、等の問題がある。
本発明は、上記の問題点を解決するものであって、簡華
な回路構成により高い精度でアナログ信号を低電側と高
電位側との間で伝送できる質量分析装置の信号伝送回路
を提供することを目的とするものである。
な回路構成により高い精度でアナログ信号を低電側と高
電位側との間で伝送できる質量分析装置の信号伝送回路
を提供することを目的とするものである。
そのために本発明の質量分析装置の信号伝送回路は、ア
ナログ信号と所定の振幅レベルに調整された三角波の基
準信号とを比較しアナログ信号をパルス幅変調する信号
変調手段、該信号変調手段の出力を光信号に変換し伝送
する信号伝送手段、該信号伝送手段から受信した光信号
を電気信号に変換し所定のレベルのパルス信号に増幅す
る受信処理手段、及び該受信処理手段により増幅したパ
ルス信号をアナログ信号に復調する信号復調手段を備え
たことを特徴とし、さらには、信号の選択分配手段を設
け、同期信号により入力アナログ信号を選択してパルス
幅変調し、これと同期して受信処理手段からのパルス信
号を分配してアナログ信号に復調するように構成したこ
とを特徴とするものである。
ナログ信号と所定の振幅レベルに調整された三角波の基
準信号とを比較しアナログ信号をパルス幅変調する信号
変調手段、該信号変調手段の出力を光信号に変換し伝送
する信号伝送手段、該信号伝送手段から受信した光信号
を電気信号に変換し所定のレベルのパルス信号に増幅す
る受信処理手段、及び該受信処理手段により増幅したパ
ルス信号をアナログ信号に復調する信号復調手段を備え
たことを特徴とし、さらには、信号の選択分配手段を設
け、同期信号により入力アナログ信号を選択してパルス
幅変調し、これと同期して受信処理手段からのパルス信
号を分配してアナログ信号に復調するように構成したこ
とを特徴とするものである。
本発明の質量分析装置の信号伝送回路では、三角波の基
準信号を使ってアナログ信号との比較によりパルス１Ｍ
変調し、光−電変換して信号を伝送するので、高い変換
精度のパルス信号により伝送できる。さらに、受信側に
おいても、所定のレベルのパルス信号に増幅してアナロ
グ信号に復調するので、高い精度中アナログ信号に復調
できる。
準信号を使ってアナログ信号との比較によりパルス１Ｍ
変調し、光−電変換して信号を伝送するので、高い変換
精度のパルス信号により伝送できる。さらに、受信側に
おいても、所定のレベルのパルス信号に増幅してアナロ
グ信号に復調するので、高い精度中アナログ信号に復調
できる。
また、光ファイバーを信号伝送媒体とすることにより同
時多重伝送は勿論、同期信号を併せて伝送し、マルチプ
レクサ、デマルチプレクサを使って信号の選択、分配を
行うことにより時分割多重伝送も行える。
時多重伝送は勿論、同期信号を併せて伝送し、マルチプ
レクサ、デマルチプレクサを使って信号の選択、分配を
行うことにより時分割多重伝送も行える。
以下、実施例を図面を参照しつつ説明する。
第１図は本発明に係る質量分析装置の信号伝送回路の１
実施例を示す図、第２図は第１図に示す回路の動作原理
を説明するための図であり、■はコンパレータ、２は発
光ダイオード、３は光ファイバー、４はフォトダイオー
ド、５は増幅器、６はフィルターを示す。
実施例を示す図、第２図は第１図に示す回路の動作原理
を説明するための図であり、■はコンパレータ、２は発
光ダイオード、３は光ファイバー、４はフォトダイオー
ド、５は増幅器、６はフィルターを示す。
第１図において、コンパレータ１は、三角波の基準信号
と入力アナログ（３号とを比較し、入力アナログ信号を
パルス幅変調するものであり、第２図（８）に示すよう
に０〜ｌＯ■を往復する三角波と０〜ＩＯＶのレベル範
囲で変化する入力アナログ信号とを比較すると、第２図
（ｂｌに示すようなパルス幅変調された出力が得られる
。発光ダイオード２は、コンパレータ１の出力によって
駆動され、このパルス幅変調された出力信号を光に変換
し光ファイバー３を介して高電位側のフォトダイオード
４に伝送するものである。フォトダイオード４は、光信
号を電気信号に変換するものであり、増幅器５は、例え
ばＣ−ＭＯ３演算増幅器が使用され、フォトダイオード
４で受信変換されたパルス信号を増幅及び波形整形し、
第２図（Ｃ１に示すようにパルス幅変調信号に対応して
所定の電圧、例えばＯ〜ＩＯＶを往復するパルス波形信
号を得るものである。フィルター６は、このパルス波形
信号平滑することによって、第２図（ｄｌに示すように
入力アナログ信号と同じ出力アナログ信号に復調するも
のである。
と入力アナログ（３号とを比較し、入力アナログ信号を
パルス幅変調するものであり、第２図（８）に示すよう
に０〜ｌＯ■を往復する三角波と０〜ＩＯＶのレベル範
囲で変化する入力アナログ信号とを比較すると、第２図
（ｂｌに示すようなパルス幅変調された出力が得られる
。発光ダイオード２は、コンパレータ１の出力によって
駆動され、このパルス幅変調された出力信号を光に変換
し光ファイバー３を介して高電位側のフォトダイオード
４に伝送するものである。フォトダイオード４は、光信
号を電気信号に変換するものであり、増幅器５は、例え
ばＣ−ＭＯ３演算増幅器が使用され、フォトダイオード
４で受信変換されたパルス信号を増幅及び波形整形し、
第２図（Ｃ１に示すようにパルス幅変調信号に対応して
所定の電圧、例えばＯ〜ＩＯＶを往復するパルス波形信
号を得るものである。フィルター６は、このパルス波形
信号平滑することによって、第２図（ｄｌに示すように
入力アナログ信号と同じ出力アナログ信号に復調するも
のである。
なお、光ファイバー３を介することによって上記の信号
伝送回路を複数併設することができるが、その場合、基
準信号は、並列的に他の変調回路にも与えられ共ｉＪ１
基準信号として使用できる。
伝送回路を複数併設することができるが、その場合、基
準信号は、並列的に他の変調回路にも与えられ共ｉＪ１
基準信号として使用できる。
上述の如く、変調過程においては、０−１０Ｖを往復す
る三角波と入力アナログ信号とをコンパレータ１で比較
することにより、また、復調過程においては、演算増幅
器５により０〜ＩＯＶを往復するパルス波形信号に増幅
、波形整形してフィルター６で平滑することにより、誤
差の要因となるコンデンサが不要となり、精度が周波数
の影響を受けない信号伝送回路を構成することができる
。
る三角波と入力アナログ信号とをコンパレータ１で比較
することにより、また、復調過程においては、演算増幅
器５により０〜ＩＯＶを往復するパルス波形信号に増幅
、波形整形してフィルター６で平滑することにより、誤
差の要因となるコンデンサが不要となり、精度が周波数
の影響を受けない信号伝送回路を構成することができる
。
第３図は本発明に係る質量分析装置の信号伝送回路の他
の実施例を示す図、第４図は第３図に示す回路の動作を
説明するための図である。
の実施例を示す図、第４図は第３図に示す回路の動作を
説明するための図である。
第３図において、１１はマルチプレクサ、１２はコンパ
レータ、１３と２０はファイバー・リンク、１４は増幅
器、１５はデマルチプレクサ、１６はフィルター、１７
は基準信号発生回路、１８と２２は同期信号検出回路、
１９と２３はシフトレジスタを示す。ファイバー・リン
ク１３．２０は、第１図に示す例と同様に発光ダイオー
ド、及びフォトダイオードにより電−光、光−電変換し
光ファイバーによる伝送系を構成したものである。
レータ、１３と２０はファイバー・リンク、１４は増幅
器、１５はデマルチプレクサ、１６はフィルター、１７
は基準信号発生回路、１８と２２は同期信号検出回路、
１９と２３はシフトレジスタを示す。ファイバー・リン
ク１３．２０は、第１図に示す例と同様に発光ダイオー
ド、及びフォトダイオードにより電−光、光−電変換し
光ファイバーによる伝送系を構成したものである。
マルチプレクサ１１は、複数のチャネルＣＨＩ、ＣＨ２
、・・・・・・、ＣＨＮの入力アナログ信号をシフトレ
ジスタ１９の制御の下に選択するものであり、このマル
チプレクサ１１により選択された人力アナログ１３号が
コンパレータ１２により三角波の基準信号と比較されて
パルス幅に変換され、ファイバー・リンク１３を通し伝
達される。受信側において、このパルス信号は増幅器１
４により増幅、波形整形されてデマルチプレクサ１５に
より分配され、入力チャンスルに対応したフィルター１
６でアナログ信号に復調されると共に一時記憶される。
、・・・・・・、ＣＨＮの入力アナログ信号をシフトレ
ジスタ１９の制御の下に選択するものであり、このマル
チプレクサ１１により選択された人力アナログ１３号が
コンパレータ１２により三角波の基準信号と比較されて
パルス幅に変換され、ファイバー・リンク１３を通し伝
達される。受信側において、このパルス信号は増幅器１
４により増幅、波形整形されてデマルチプレクサ１５に
より分配され、入力チャンスルに対応したフィルター１
６でアナログ信号に復調されると共に一時記憶される。
つまり、フィルター１６は、ボルテージ・フォロア型を
採用することにより、入力を短時間解放しても出力は変
化しないようにでき、一種のアナログ・メモリとして使
うことができる。
採用することにより、入力を短時間解放しても出力は変
化しないようにでき、一種のアナログ・メモリとして使
うことができる。
他方、基準信号発生回路７は、コンパレータ１２に供給
する第４図Ａに示すような三角波の基準信号を発生する
と共に、第４図Ｃに示すようなチャンネル・シフト信号
を三角波の基準信号に同期して並列的に発生する。そし
て、このチャンネル・シフト信号は、同期信号検出回路
１８及びファイバー・リンク２０を介して同期信号検出
回路２２に送られる。同期信号検出回路１８及び２２は
、三角波の基４！信号（チャンネル・シフト信号）の休
止時間からシフトレジスタ１９．２３をイニシャライズ
する。そして、イニシャライズ後は、チャンネル・シフ
ト（３号により同期してソフトレジスタ１９．２３をシ
フトしてマルチプレクサ１１、デマルチプレクサ１５を
切り換え、パルス幅変調信号（第４図Ｂ）から入力チャ
ンネルに対応した変調パルス（第４図Ｅ、Ｆ）をフィル
ター１６に送り、アナログ出力信号を得る。
する第４図Ａに示すような三角波の基準信号を発生する
と共に、第４図Ｃに示すようなチャンネル・シフト信号
を三角波の基準信号に同期して並列的に発生する。そし
て、このチャンネル・シフト信号は、同期信号検出回路
１８及びファイバー・リンク２０を介して同期信号検出
回路２２に送られる。同期信号検出回路１８及び２２は
、三角波の基４！信号（チャンネル・シフト信号）の休
止時間からシフトレジスタ１９．２３をイニシャライズ
する。そして、イニシャライズ後は、チャンネル・シフ
ト（３号により同期してソフトレジスタ１９．２３をシ
フトしてマルチプレクサ１１、デマルチプレクサ１５を
切り換え、パルス幅変調信号（第４図Ｂ）から入力チャ
ンネルに対応した変調パルス（第４図Ｅ、Ｆ）をフィル
ター１６に送り、アナログ出力信号を得る。
なお、本発明は、種々の変形が可能であり、上記実施例
に限定されるものではない。質量分析装置において、低
電位側から高電位側のイオン源へイオン化電流やイオン
化電圧、イオン・リベラー等の制御信号電圧の伝送が必
要であり、これと反対の方向にも当然それらのモニター
信号やチャンバ一温度の信号等の伝送が必要となるが、
これらは、光ファイバーの並列多回線により同時多重伝
送してもよいし、第３図に示す例のように時分割にして
伝送してもよい。また、これらを併用してもよいことは
いうまでもない。
に限定されるものではない。質量分析装置において、低
電位側から高電位側のイオン源へイオン化電流やイオン
化電圧、イオン・リベラー等の制御信号電圧の伝送が必
要であり、これと反対の方向にも当然それらのモニター
信号やチャンバ一温度の信号等の伝送が必要となるが、
これらは、光ファイバーの並列多回線により同時多重伝
送してもよいし、第３図に示す例のように時分割にして
伝送してもよい。また、これらを併用してもよいことは
いうまでもない。
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、光フ
ァイバーを使っているので、高電位差を光ファイバーで
絶縁でき、構造をＮ単、且つ小型にすることができる。
ァイバーを使っているので、高電位差を光ファイバーで
絶縁でき、構造をＮ単、且つ小型にすることができる。
また、パルス幅変調方式を採用しているので、高い精度
でアナログ信号を伝送でき、多重伝送も可能となる。
でアナログ信号を伝送でき、多重伝送も可能となる。
第１図は本発明に係る質量分析装置の信号伝送回路の１
実施例を示す図、第２図は第１図に示す回路の動作原理
を説明するための図、第３図は本発明に係る質量分析装
置の信号伝送回路の他の実施例を示す図、第４図は第３
図に示す回路の動作を説明するための図である。 １と１２・・・コンパレータ、２・・・発光ダイオード
、３・・・光ファイバー、４・・・フォトダイオード、
５と１４・・・増幅器、６と１６・・・フィルター、１
１・・・マルチプレクサ、１３と２０・・・ファイバー
・リンク、１５・・・デマルチプレクサ、１７・・・Ｍ
ｅ信号発生回路、１８と２２・・・同期信号検出回路、
１９と２３・・・ソフトレジスタ。
実施例を示す図、第２図は第１図に示す回路の動作原理
を説明するための図、第３図は本発明に係る質量分析装
置の信号伝送回路の他の実施例を示す図、第４図は第３
図に示す回路の動作を説明するための図である。 １と１２・・・コンパレータ、２・・・発光ダイオード
、３・・・光ファイバー、４・・・フォトダイオード、
５と１４・・・増幅器、６と１６・・・フィルター、１
１・・・マルチプレクサ、１３と２０・・・ファイバー
・リンク、１５・・・デマルチプレクサ、１７・・・Ｍ
ｅ信号発生回路、１８と２２・・・同期信号検出回路、
１９と２３・・・ソフトレジスタ。
Claims (3)
- （１）光ファイバーを信号伝送媒体としアナログ信号を
パルス幅変調して質量分析装置の低電位側と高電位側と
の間を伝送する質量分析装置の信号伝送回路であって、
アナログ信号と所定の振幅レベルに調整された三角波の
基準信号とを比較しアナログ信号をパルス幅変調する信
号変調手段、該信号変調手段の出力を光信号に変換し伝
送する信号伝送手段、該信号伝送手段から受信した光信
号を電気信号に変換し所定のレベルのパルス信号に増幅
する受信処理手段、及び該受信処理手段により増幅した
パルス信号をアナログ信号に復調する信号復調手段を備
えたことを特徴とする質量分析装置の信号伝送回路。 - （２）光ファイバーを信号伝送媒体としアナログ信号を
パルス幅変調して質量分析装置の低電位側と高電位側と
の間を伝送する質量分析装置の信号伝送回路であって、
複数チャンネルのアナログ信号を同期信号により選択す
る信号選択手段、該信号選択手段により選択されたアナ
ログ信号と所定の振幅レベルに調整された三角波の基準
信号とを比較しアナログ信号をパルス幅変調する信号変
調手段、該信号変調手段の変調信号と同期信号を光信号
に変換し伝送する信号伝送手段、該信号伝送手段から受
信した変調信号の光信号を電気信号に変換し所定のレベ
ルのパルス信号に増幅する受信処理手段、信号伝送手段
から受信した同期信号の光信号を電気信号に変換して受
信処理手段で増幅されたパルス信号を複数チャンネルに
分配するパルス信号分配手段、及び複数チャンネルに分
かれパルス信号をアナログ信号に復調する信号復調手段
を備えたことを特徴とする質量分析装置の信号伝送回路
。 - （３）同期信号の休止時間によりチャンネル選択をイニ
シャライズすることを特徴とする特許請求の範囲第２項
記載の質量分析装置の信号伝送回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60185488A JPS6246254A (ja) | 1985-08-23 | 1985-08-23 | 質量分析装置の信号伝送回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60185488A JPS6246254A (ja) | 1985-08-23 | 1985-08-23 | 質量分析装置の信号伝送回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6246254A true JPS6246254A (ja) | 1987-02-28 |
Family
ID=16171645
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60185488A Pending JPS6246254A (ja) | 1985-08-23 | 1985-08-23 | 質量分析装置の信号伝送回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6246254A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020505745A (ja) * | 2017-02-03 | 2020-02-20 | ガタン インコーポレイテッドＧａｔａｎ，Ｉｎｃ． | 電子エネルギー損失分光器のための高調波ラインノイズ補正関連出願の相互参照 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5816581A (ja) * | 1981-07-22 | 1983-01-31 | Oki Electric Ind Co Ltd | パルス変調形光出力制御回路 |
-
1985
- 1985-08-23 JP JP60185488A patent/JPS6246254A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5816581A (ja) * | 1981-07-22 | 1983-01-31 | Oki Electric Ind Co Ltd | パルス変調形光出力制御回路 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020505745A (ja) * | 2017-02-03 | 2020-02-20 | ガタン インコーポレイテッドＧａｔａｎ，Ｉｎｃ． | 電子エネルギー損失分光器のための高調波ラインノイズ補正関連出願の相互参照 |
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