RU2229124C1 - Электронный канал флуориметрического детектора - Google Patents
Электронный канал флуориметрического детектора Download PDFInfo
- Publication number
- RU2229124C1 RU2229124C1 RU2003120015/28A RU2003120015A RU2229124C1 RU 2229124 C1 RU2229124 C1 RU 2229124C1 RU 2003120015/28 A RU2003120015/28 A RU 2003120015/28A RU 2003120015 A RU2003120015 A RU 2003120015A RU 2229124 C1 RU2229124 C1 RU 2229124C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- digital
- analog
- converter
- outputs
- microcontroller
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
Abstract
Использование: изобретение относится к области высокоэффективной жидкостной хроматографии. Сущность: электронный канал флуориметрического детектора содержит фотоэлектронный умножитель (ФЭУ), преобразователь тока в напряжение, усилитель, умножающий цифроаналоговый преобразователь (ЦАП), аналогоцифровой преобразователь (АЦП) и микроконтроллер. Выход ФЭУ через последовательно соединенные преобразователь тока в напряжение, усилитель и умножающий ЦАП соединен с аналоговым входом АЦП, цифровые входы/выходы которого поразрядно соединены с входами/выходами первого порта микроконтроллера, выходы второго порта которого поразрядно соединены с цифровыми входами умножающего ЦАП. Технический результат изобретения заключается в повышении быстродействия детектора при сохранении низкого уровня шумов. 1 ил.
Description
Изобретение относится к области высокоэффективной жидкостной хроматографии.
Известен электронный канал флуориметрического детектора [1], содержащий фотоэлектронный умножитель и преобразователь тока в напряжение.
Его недостатком является низкая точность, обусловленная аналоговой обработкой информации.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является выбранный в качестве прототипа электронный канал флуориметрического детектора [2], содержащий фотоэлектронный умножитель, преобразователь тока в напряжение, фильтр нижних частот, усилитель, аналого-цифровой преобразователь и микроконтроллер, причем выход фотоэлектронного умножителя через последовательно соединенные преобразователь тока в напряжение, фильтр нижних частот и усилитель соединен с аналоговым входом аналого-цифрового преобразователя, цифровые входы/выходы которого поразрядно соединены с входами/выходами первого порта микроконтроллера.
Данный электронный канал отличается более высокой точностью, обусловленной применением в нем цифровых методов обработки информации. Однако его недостатком является низкое быстродействие. Причина этого состоит в большой длительности переходного процесса фильтра нижних частот, постоянная времени которого для обеспечения допустимого уровня шумов детектора должна быть не менее нескольких секунд. При этом длительность переходного процесса фильтра и детектора в целом составляет порядка нескольких десятков секунд, что неприемлемо при больших скоростях хроматографического разделения, а также при работе детектора в многоволновом режиме.
Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в повышении быстродействия детектора при сохранении низкого уровня шумов.
Это достигается тем, что электронный канал флуориметрического детектора, содержащий фотоэлектронный умножитель, преобразователь тока в напряжение, усилитель, аналого-цифровой преобразователь и микроконтроллер, причем выход фотоэлектронного умножителя соединен с входом преобразователя тока в напряжение, цифровые входы/выходы аналого-цифрового преобразователя поразрядно соединены со входами/выходами первого порта микроконтроллера, снабжен умножающим цифро-аналоговым преобразователем, аналоговый вход которого соединен с выходом усилителя, вход которого соединен с выходом преобразователя тока в напряжение, цифровые входы умножающего цифроаналогового преобразователя поразрядно соединены с выходами второго порта микроконтроллера, а выход соединен с аналоговым входом аналого-цифрового преобразователя.
Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором приведена структурная схема электронного канала флуориметрического детектора. Устройство содержит фотоэлектронный умножитель (ФЭУ) 1, преобразователь тока в напряжение 2, усилитель 3, умножающий цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 4, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 5 и микроконтроллер 6. Выход ФЭУ 1 через последовательно соединенные преобразователь тока в напряжение 2, усилитель 3 и умножающий ЦАП 4 соединен с аналоговым входом АЦП 5, цифровые входы/выходы которого поразрядно соединены с входами/выходами первого порта микроконтроллера 6, выходы второго порта которого поразрядно соединены с цифровыми входами умножающего ЦАП 4.
Электронный канал флуориметрического детектора работает следующим образом. На ФЭУ 1 с оптико-механического блока детектора (на чертеже не показан) подается флуоресцентное излучение анализируемой пробы. ФЭУ 1 преобразует его интенсивность в электрический ток. Преобразователь тока в напряжение 2 преобразует этот ток в электрическое напряжение, которое через усилитель 3 и умножающий ЦАП 4 поступает на АЦП 5. Посредством умножающего ЦАП 4 осуществляется умножение подлежащего аналого-цифровому преобразованию напряжения на ступенчатую помехоподавляющую весовую функцию (ВФ) в соответствии с выражением:
где U3(t), U4(t) - выходные напряжения соответственно усилителя 3 и умножающего ЦАП 4;
n - количество ступеней ВФ;
δi(t) - единичная функция, равная 1 при (i-1)Т<t≤:iT и 0 в противном случае;
wi - весовые коэффициенты, равные значениям ВФ в моменты времени iT (где Т- длительность ее ступени).
При этом весовые коэффициенты wi подаются на цифровые входы умножающего ЦАП 4 с выходов второго порта микроконтроллера 6.
АЦП 5 осуществляет преобразование в цифровой код среднего за интервал времени nТ значения напряжения U4(t). Числовой эквивалент его выходного кода описывается следующим выражением:
где К - постоянный коэффициент;
w(t) - ВФ, формируемая посредством умножающего ЦАП 5.
Таким образом, числовой эквивалент выходного кода АЦП 5 прямо пропорционален интенсивности флуоресцентного излучения, поступающего на ФЭУ 1.
Микроконтроллер 6 осуществляет управление процессом аналого-цифрового преобразования, а также вычисление энергии флуоресценции по его результатам.
Весовое усреднение преобразуемого сигнала в соответствии с выражениями (1) и (2) при использовании оптимальной помехоподавляющей ВФ [3] позволяет подавить шумы детектора в несколько тысяч раз в диапазоне частот от (2...3)/Тпп до бесконечности (где Тпп - длительность переходного процесса детектора). Аналогичное подавление посредством фильтра нижних частот возможно лишь в диапазоне частот от (15...20)/Тпп. Следовательно, при заданной полосе подавления шумов длительность переходного процесса заявляемого устройства в 5...10 раз меньше, чем у прототипа.
Таким образом, данное устройство позволяет обеспечить существенное повышение быстродействия при сохранении низкого уровня шумов.
Источники информации
1. Приборы для хроматографии / К.И. Сакодынский, В.В. Бражников, С.А. Волков, В.Ю. Зельвенский -М.: Машиностроение, 1987, c.141.
2. Хроматограф жидкостный микроколоночный в блочно-модульном исполнении “Милихром-5”. Руководство по эксплуатации. - Орел: АО “Научприбор”, 1990, c.40-43.
3. B.C. Гутников. Фильтрация измерительных сигналов. - Л.: Энергоатомиздат. Ленинградское отделение, 1990, c.141.
Claims (1)
- Электронный канал флуориметрического детектора, содержащий фотоэлектронный умножитель, преобразователь тока в напряжение, усилитель, аналого-цифровой преобразователь и микроконтроллер, выход фотоэлектронного умножителя соединен с входом преобразователя тока в напряжение, цифровые входы/выходы аналого-цифрового преобразователя поразрядно соединены со входами/выходами первого порта микроконтроллера, отличающийся тем, что он снабжен умножающим цифроаналоговым преобразователем, аналоговый вход которого соединен с выходом усилителя, вход которого соединен с выходом преобразователя тока в напряжение, цифровые входы умножающего цифроаналогового преобразователя поразрядно соединены с выходами второго порта микроконтроллера, а выход соединен с аналоговым входом аналого-цифрового преобразователя.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003120015/28A RU2229124C1 (ru) | 2003-07-01 | 2003-07-01 | Электронный канал флуориметрического детектора |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003120015/28A RU2229124C1 (ru) | 2003-07-01 | 2003-07-01 | Электронный канал флуориметрического детектора |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2229124C1 true RU2229124C1 (ru) | 2004-05-20 |
Family
ID=32679697
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003120015/28A RU2229124C1 (ru) | 2003-07-01 | 2003-07-01 | Электронный канал флуориметрического детектора |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2229124C1 (ru) |
-
2003
- 2003-07-01 RU RU2003120015/28A patent/RU2229124C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Хроматограф жидкостный микроколоночный в блочно-модульном исполнении "Милихром-5". Руководство по эксплуатации. - Орел: АО "Научприбор", 1990, с.40-43. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5774522A (en) | Method and apparatus for digitally based high speed x-ray spectrometer for direct coupled use with continuous discharge preamplifiers | |
US7423251B2 (en) | System and methods for dynamic range extension using variable length integration time sampling | |
JPH07167786A (ja) | テストキャリア分析システムにおけるアナログ光学測定信号の検出および評価方法 | |
JP2006300728A (ja) | 光検出用回路及び光検出器 | |
CN104579347A (zh) | 模数转换器 | |
GB2197464A (en) | Signal processing method for nuclear spectrometers | |
CN113167919A (zh) | 高分辨率复用系统 | |
RU2229124C1 (ru) | Электронный канал флуориметрического детектора | |
CN110133351B (zh) | 一种双输出光学电流互感器及其信号处理方法 | |
US8957363B2 (en) | Differential photodiode integrator circuit for absorbance measurements | |
CN106979941B (zh) | 一种荧光爆炸物探测仪的荧光信号检测装置及其检测方法 | |
TWI666436B (zh) | 多通道檢測系統 | |
JP2003232681A (ja) | 分光光度計 | |
CN114877993A (zh) | 环境光检测电路、方法及光电容积脉搏波测量设备 | |
JPH07280646A (ja) | 光束測定デバイス | |
JPH08145889A (ja) | 蛍光測定装置 | |
RU2229123C1 (ru) | Электронный блок фотометрического детектора | |
JP2001272362A (ja) | デジタルパルス処理装置 | |
US10908086B2 (en) | Signal processing system and method thereof | |
CN115808192B (zh) | 极微弱近红外信号探测装置 | |
CN212255008U (zh) | 一种流式应用pd背景光消除装置 | |
EP2896940B1 (en) | Differential photodiode integrator circuit for absorbance measurements | |
JP2007292642A (ja) | 測光機器、及び測光機器における測定方法 | |
SU1032333A1 (ru) | Фотометр | |
RU161896U1 (ru) | Усилитель импульсных оптических сигналов |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20050702 |