X) 41 Х X) 41 X
ГС SD Изобретение относитс к автоматике и вычислительной технике и может найти применение в системах автомати зации- аналитических измеренийДхрома тографических, масспектрометрических рентгеноструктурных и т.д.). Известно устройство дл определени границ аналитического пика, осно ванное на кусочно-полиномиальной аппроксимации участков пика вблизи его границ с последующим дифференцированием рассчитанных полиномов и содержащее специализированный цифровой вычислитель l} . Недостатком данного устройства вл етс конструктивна сложность. Известно также устройство дл определени границ аналитического пика, содержащее последовательно соединенные цифровой фильтр, блок. дифференцировани и пороговый блок Недостатком данного устройства вл етс низка помехоустойчивость, что вызывает большие погрешности при определении границ зашумленных пиков , Наиболее близким к изобретению по технической сущности вл етс устройство дл определени границ аналитического пика, содержащее цифровой фильтр, соединенный входом с входом устройства, а выходом - с входом цифроаналогового преобразовател , и интегратор, подключенный выходом к входу порогового блока, соединенного выходом с выходом устройства , причем вход интегратора подключен к выходу цифроаналогового преобразовател . Принцип работы известного устройства основан на интегрировании аналитического сигнала и определении уровн сигнала, при котором он превышает заданную пороговую величину з . Недостатком известного устройства вл етс пониженна точность определени границ пиков при наличии шумов из-за невысокой крутизны аналитичес кого сигнала на границах пиков. Целью изобретени вл етс повышение точности определени границ пи ков при наличии шумов. Эта цель достигаетс тем, что в устройство дл определени границ аналитического пика, содержащее цифровой фильтр, соединенный входом с входом устройства, а выходом - с вхо дом цифроаналогового преобразовател и интегратор, подключенный выходом к входу порогового блока, соединенного выходом с выходом устройства, введен сумматор, удвоитель амплитуды, ключ и блок запоминани , подключенный вхо дом через ключ к выходу сумматора, а выходом - к входу интегратора, соеди ненного выходом через удвоитель амплитуды с первым входом сумматора, подключенного вторым входом к выходу цифроаналогового преобразовател . На чертеже изображена блок-схема устройства дл определени границ аналитического пика. Устройство содержит вход 1, цифровой фильтр 2 (п титочечного типа), цифроаналоговый преобразователь 3, сумматор 4, ключ 5, блок 6 запоминани , интегратор 7, удвоитель 8 амплитуды (инвертирующий масштабный усилитель с коэффициентом передачи, равн1 1М 2 ), пороговый блок 9 и выход 10 устройства. Устройство работает следующим образом. На вход 1 устройства через равные интервалы времени поступают в цифровом коде ординаты i (,Х) аналитического сигнала ) в смеси с шумом. На Кс1ждом из этих интервалов сигнал Ср(Х) описываетс полиномом 0-й, 1-й или-2-й степеней в зависимости от того, что представл ет собой этот сигнал на данном интервале: базовую линию или аналитический пик. Базова лини - это горизонтальный участок сигнала, который точно описываетс полиномом 0-й степени, а каждый интервал аналитического пика может быть точно описан полиномом 1-й или 2-й степени, В соответствии с этим устройство аппроксимирует аналитический сигнал на каждом интервале полиномом 0-й,. 1-й или 2-й степеней, причем на границах интервалов аппроксимирующие полиномы непрерывны вместе со своей первой производной, т.е. устройство реализует сплайн - аппроксимацию аналитического сигнала. В результате этого на выходе интегратора 7 получаем первую производную сигнала без применени дифференциатора , что обеспечивает высокую помехоустойчивость (так как сигнал сглаживаетс дважды: цифровым фильтром и интегратором), высокую чувствительность обнаружени гарниц аналитического пика (так как обнаружение происходит не по значению сигнала , а по его производной). Принцип работы устройства рассмотрим на одном из интервалов ( , ,) дискретизации сигнала, так как на других интервалах процессы повтор ютс . Дл формировани аппроксимирующего полинома на этом участке в цифровом фильтре 2 должны хранитьс п ть значений аналитического сигнала из окрестностей этого участка , iU,.,,{lx-.,,{Cx,i(,i(x.,,). в цифровом фильтре значени сигнала умножал)тс на некоторые посто нные коэффициенты, определ емые импульсной характеристикой, и суммируютс , в результате чего на выходе фильтра.HS SD The invention relates to automation and computer technology and can be used in systems for automation and analytical measurements (Chromatographic, X-ray mass spectrometric, etc.). A device is known for determining the boundaries of an analytical peak, based on piecewise polynomial approximation of peak areas near its boundaries, followed by differentiation of the calculated polynomials and containing a specialized digital calculator l}. The disadvantage of this device is constructive complexity. It is also known a device for determining the boundaries of an analytical peak, comprising a series-connected digital filter unit. differentiation and threshold block The disadvantage of this device is low noise immunity, which causes large errors in determining the boundaries of noisy peaks. The closest to the invention according to its technical essence is a device for determining the boundaries of an analytical peak containing a digital filter connected to the input of the device, and the output - with the input of a digital-to-analog converter, and an integrator connected by an output to the input of a threshold unit connected by an output with a device output, and input an integrator connected to the output of DAC. The principle of operation of the known device is based on integrating an analytical signal and determining the signal level at which it exceeds a predetermined threshold value h. A disadvantage of the known device is the reduced accuracy of determining the boundaries of the peaks in the presence of noise due to the low slope of the analytical signal at the boundaries of the peaks. The aim of the invention is to improve the accuracy of determining the boundaries of peaks in the presence of noise. This goal is achieved in that the device for determining the boundaries of the analytical peak, containing a digital filter connected to the input of the device, and an output to the input of a digital-to-analog converter and an integrator connected by an output to the input of the threshold unit connected to the output from the output of the device, has an adder added , the amplitude doubler, the key and the memory unit, connected via a key to the output of the adder, and the output to the input of the integrator connected by the output through the amplitude doubler to the first input of the adder, by the second input to the output of the digital-to-analog converter. The drawing shows a block diagram of the device for determining the boundaries of the analytical peak. The device contains input 1, digital filter 2 (n point type), digital-to-analog converter 3, adder 4, key 5, memory block 6, integrator 7, amplitude doubler 8 (inverting scale amplifier with transmission coefficient equal to 1M 2), threshold block 9 and output 10 of the device. The device works as follows. At the input 1 of the device, at equal intervals of time, they arrive in the digital code of the ordinate i (, X) of the analytical signal) mixed with noise. At X1 of each of these intervals, the signal Cp (X) is described by a polynomial of the 0th, 1st, or 2nd degrees, depending on whether this signal is in this interval: the baseline or the analytical peak. The baseline is a horizontal portion of the signal that is accurately described by a 0th degree polynomial, and each interval of the analytical peak can be accurately described by a 1st or 2nd degree polynomial. Accordingly, the device approximates the analytical signal at each interval by a polynomial 0- th, 1st or 2nd degrees; moreover, at the boundaries of the intervals, the approximating polynomials are continuous along with their first derivative, i.e. The device implements a spline - approximation of the analytical signal. As a result, at the output of the integrator 7, we obtain the first derivative of the signal without the use of a differentiator, which provides high noise immunity (because the signal is smoothed twice: with a digital filter and integrator), high sensitivity of the detection of the focal points of the analytical peak (because the detection does not occur its derivative). The principle of operation of the device will be considered at one of the intervals (,,) of signal sampling, since at other intervals the processes are repeated. In order to form an approximating polynomial, in this segment, in the digital filter 2, five analytical signal values must be stored from the vicinity of this segment, iU,. ,, {lx -., {Cx, i (, i (x.,.). In digital the filter value of the signal was multiplied by some constant coefficients determined by the impulse response, and added together, resulting in a filter output.