SU1621052A1 - Устройство дл интегрировани электрических сигналов с фоновой составл ющей - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к автоматике и измерительной технике и может быть использовано дл  интегрировани  электрического тока при анализе веществ методами кулонометрии при контролируемом потенциале, хроматографии , пол рографии, а также при интегрировании электрического сигнала конечной продолжительности, сопровождаемого фоновым сигналом посто нной величины. Цель - повышение быстродействи , а также точности интегрировани  при наличии неста- бильного фонового сигнала. Устройство , содержащее преобразователь напр жение-частота 1 и реверсивный счетчик 4, дополнительно содержит делитель 2 частоты, переключатель 3и задатчик 5 временных интервалов. Изобретение позвол ет сократить врем  интегрировани  сигнала, сопровождаемого фоновым сигналом, без снижени  точности интегрировани . 4ил. (Л

Description

Фиг.1

Изобретение относитс  к автоматике и измерительной технике и может быть использовано дл  интегрировани  электрического тока при анализе веществ методами кулонометрии при контролируемом потенциале, хроматографии пол рографии, а также при интегриро- ;вании электрического сигнала конечной продолжительности, сопровождаемого фоновым сигналом посто нной величины .

Цель изобретени  - повышение быстродействи , а также точности интегрировани  сигнала при наличии-нестабильного фонового сигнала,,

На фиг. 1 представлена блок-схема интегрирующего устройства, на фиг. 2 - блок-схемы задатчика временных интервалов, на фиг. 3 - временна  диаграмма интегрируемого сигнала (кулонометри  при контролируемом потенциале)j на фиг. 4 - эпюры сигналов в эадатчике временных интервал ов1;

Интегрирующее устройство содержит преобразователь 1 напр жение-частота , делитель 2 частоты, переключатель 3, реверсивный счетчик 4 и за- датчик 5 временных интервалов, выходы которого - первый (Реверс), второй (Пуск) и третий (Стоп), соединены с соответствующими входами реверсивного счетчика 4 и управл ющим входом переключател  3.

Задатчик временньк интервалов 5 состоит из последовательно включенных генератора 6 импульсов с известной частотой следовани , ключа 7, делител  8 частоты следовани  импульсов , делител  9 частоты следовани  импульсов, триггера 10 и элемента И 11. Входы элемента И 11 соединены соответственно с выходами триггера 10 и делител  8 частоты следовани  импульсов, который выполнен с переменным коэффициентом делени  т. Делитель 9 частоты следовани  импульсов выполнен с посто нным коэффициентом делени  п, равным коэффициенту делени  делител  2 частоты следовани  импульсов.

Устройство работает следующим образом .

После поступлени  от оператора внешней команды Пуск задатчик 5 включает реверсивный счетчик 4, который находитс  в режиме суммирова0

5

ни  количества импульсов. Поступающие на вход преобразовател  1 частота - напр жение измер емый (интегс рируемый) и фоновый сигналы преобразовываютс  им в последовательность электрических импульсов. Эта последовательность делитс  по частоте делителем 2 частоты в п раз.

Импульсы с выхода делител  2 частоты через переключатель 3 поступают на вход реверсивного счетчика 4 и суммируютс  им. Одновременно ключ 7 начинает пропускать импульсы от

5 генератора 6 на делитель 8 частоты следовани  импульсов, а с его выхода - на делитель 9 частоты следовани . В момент Т по прошествии количества импульсов, равного m n (где m - коэффициент делени  частоты делител  8, п - коэффициент делени  частоты делител  9) срабатывает триггер 10, с выхода которого подаетс  команда Реверс на электронный переключатель 3 и реверсивный счетчик А, а также сигнал 1 на один из входов элемента И 11, При этом реверсивный счетчик 4 переводитс  в режим вычитани  количества импульсов , а переключатель 3 отключает вход реверсивного счетчика 4 от выхода делител  2 частоты и подключает его непосредственно к выходу преобразовател  1 напр жение - частота. Тем самым коэффициент преобразовани 

5 напр жени  в частоту тракта от выхода преобразовател  1 напр жение - частота до входа реверсивного счетчика 4 увеличиваетс  в п раз.

Показани  реверсивного счетчика 4 начинают уменьшатьс . В момент 1„ по прошествии еще m импульсов делитель 8 частоты подает на второй вход элемента И IT сигнал 1, в результате чего на выходе элемента И возникает сигнал, соответствующий команде Стоп. Этот сигнал останавливает реверсивный счетчик 4, заканчива  тем самым интегрирование.

0Соотношение продолжительности временного интервала Т, в течение которого интегрируютс  измер емый и фоновый сигналы, и временного интервала Tg-T, в течение которого ин5 тегрируетс  только фоновый сигнал, равно:

0

0

5

Т

Т2 - Т4

п.

где п - коэффициент делени  частоты делителей 2 и 8 частоты.

Вследствие того, что на временном интервале , общий коэффициент преобразовани  напр жени  в частоту в п раз больше, чем на временном интервале Т, происходит полна  компенсаци  величин интервалов фонового сигнала на этих временных интервалах

Величина коэффициента делени  п делителей 2 и 8 частоты определ ет продолжительность интегрировани  фонового сигнала, практически оптимальна  величина п 10. При этом врем  интегрировани  фонового сигнала составл ет 1/10 времени интегрировани  Гц измер емого сигнала.

Величина коэффициента, дел ени  m делител  9 частоты следовани  выбираетс  (исход  из конкретных условий интегрировани ) такой, чтобы за врем  счета импульсов величина измер емого сигнала уменьшилась до в.еличи- ны фонового сигнала (с заданной точностью ) .

По сравнению с известными интегрирующими устройствами, в которых дл  учета фонового сигнала производитс  по окончании интегрировани  измер емого сигнала с продолжительностью Tj интегрировани  фонового сигнала с такой же продолжительностью и, следовательно, обща  продолжительность интегрировани  составл ет ( , в предложенном устройстве обща  продолжительность интегрировани  составл ет (1+1/п)Т4, т.е. почти в два раза меньше.

0

5

0

5

0

5

0

Помимо повышени  быстродействи  использование предложенного интегрирующего устройства позвол ет повысить точность интегрировани  в тех случа х, когда фоновый сигнал может мен тьс  во времени.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  интегрировани  электрических сигналов с фоновой составл ющей , содержащее преобразователь напр жение-частота, вход которого  вл етс  входом устройства,и реверсивный счетчик, выход которого  вл етс  выходом устройства, отличающеес  тем, что, с целью повышени  быстродействи  и точности интегрировани  при наличии нестабильного фонового сигнала, в него введены делитель частоты, задат- чик временных интервалов и переключатель , входы которого подключены соответственно к выходам преобразовател  напр жение-частота и делител  частоты, а выход соединен со счетным входом реверсивного счетчика, вход управлени  направлением счета которого подключен к первому выходу задат- чнка временных интервалов, соединенному с управл ющим входом переключател , вход делител  частоты подключен к выходу преобразовател  напр жение-частота , вход запуска задатчика временных интервалов  вл етс  входом запуска устройства, а входы пуска и останова реверсивного счетчика подключены соответственно к второму и третьему выходам задатчика временных интервалов.

   Интег/н/руенби ток Фоновый ток

   -J-1

   Т, Т9

   Врен 

   Фаг.З