Устройство для интегрирования электрических сигналов с фоновой составляющей

 

Изобретение относится к автоматике и измерительной технике и может быть использовано для интегрирования электрического тока при анализе веществ методами кулонометрии при контролируемом потенциале, хроматографии , полярографии, а также при интегрировании электрического сигнала конечной продолжительности, сопровождаемого фоновым сигналом постоянной величины. Цель - повышение быстродействия, а также точности интегрирования при наличии нестабильного фонового сигнала. Устройство , содержащее преобразователь напряжение-частота 1 и реверсивный счетчик 4, дополнительно содержит делитель 2 частоты, переключатель 3и задатчик 5 временных интервалов. Изобретение позволяет сократить время интегрирования сигнала, сопровождаемого фоновым сигналом, без снижения точности интегрирования. 4ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (191 (111 (S1)S С 06 С 7/186

ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Инва

ИГ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ШНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К А9ТОРСНОМУ СВИД =ТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4437760/24 (22) 30,03.88 (46) 15.01.91. Бюл. М- 2 (71) Институт геохимии и аналитической химии им. В.И. Вер надс каг о (72) А.Н.Могилевский (53) 681.335 (088.8) (56) Журнал аналитической химии,.

1981, т. 36, 11 5, с. 867-.871.

Авторское свидетельства СССР

У 905825, кп. С 06 G 7/186, 1980, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИНТЕГРИРОВАНИЯ

ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ С ФОНОВОЙ

СОСТАВЛЯВЩЕЙ (57) Изобретение относится к автоматике и измерительной технике и может быть использовано- для интегрирования электрического тока при

2 анализе веществ методами кулонометрии при контролируемом потенциале, хроматографии, полярографии, а также при интегрировании электрического сигнала конечной продолжительности, сопровождаемого. фоновым сигналом постоянной величины. Цель — повышение быстродействия, а также точности интегрирования при наличии нестабильного фонового сигнала. Устройство, содержащее преобразователь напряжение-частота 1 и реверсивный счетчик 4, дополнительно содержит делитель 2 частоты, переключатель

3 и задатчик 5 временных интервалов, Изобретение позволяет сократить время интегрирования сигнала, сопровождаемого фоновым сигналом, без снижения точности интегрирования.

4 ил. . {

1621052

Устройство работает следующим образом.

После поступления от оператора внешней команды "Пуск" задатчик 5 включает реверсивный. счетчик 4, который находится в режиме суммирова55

Изобретение относится к автоматике и измерительной технике и может быть использовано для интегрирования, электрического тока при анализе ве- 5 ществ методами кулонометрии при контролируемом потенциале, хроматографии, полярографии, а также при интегрировании электрического сигнала конеч» ной продолжительности, сопровождаемо- 10 го фоновым сигналом постоянной величины.

Цель изобретения - повышение быст-, родействия, а также точности интегРирования сигнала при наличии не- 15 стабильного фонового сигнала.

На фиг ° 1 представлена блок-схема интегрирующего устройства, на фиг ° 2 — блок-схемы задатчика временных интервалов, на фиг. 3 — времен- ная диаграмма интегрируемого сигнала (кулонометрия при контролируемом потенциале); на фиг. 4 .— эпюры сигналов в задатчике временных интервалов; 25

Интегрирующее устройство содержит преобразователь 1 напряжение-частота, делитель 2 частоты, переключатель 3, реверсивный счетчик 4 .и задатчик 5 .вр еменных. интервалов, выходы которого — первый (" Реверс" ),. вто poft("Ïócê") и третий (" Стоп" ), соединены с соответствующими входами .реверсивного счетчика 4 и управляющим входом переключателя 3..

Задатчик временных интервалов 5 м состоит из последовательно включенных генератора б импульсов с известной частотой следования, ключа 7, делителя 8 частоты следования импульсов, делителя 9 частоты следования импульсов, триггера 10 и элемента И 11. Входы элемента И 1 1 соединены соответственно с выходами триг45 гера 10 и делителя .8 частоты следования импульсов, кот.орый выполнен с переменным коэффициентом деления m, . Делитель ..9 частоты следования импульсов выполнен с постоянным коэффициентом деления и,. равным коэффициенту деления делителя. 2 частоты следования импульсов. ния количества импульсов. Поступающие на вход преобразователя 1 частота — напряжение измеряемый (интегрируемый) и фоновый сигналы преобразовываются им в последовательность электрических импульсов. Эта последовательность делится по частоте делителем 2 частоты в п раз.

Импульсы с выхода делителя 2 частоты через переключатель 3 поступают на вход реверсивного счетчика 4 и суммируются им. Одновременно ключ

7.начинает пропускать импульсы от генератора 6 на делитель 8 частоты следования импульсов, а с его выхода — на делитель 9 частоты следования. В момент Т» по прошествии количества импульсов, равного m u (где тп - коэффициент деления частоты делителя 8, n .-. коэффициент деления частоты делителя 9) срабатывает триггер 10, с выхода которого подается команда "Реверс" на электронный переключатель 3 и реверсивный счетчик 4, а также сигнал "1" на адин из входов элемента И 11. При этом ре-. версивный счетчик 4 переводится в режим вычитания количества импульсов, а переключатель .3 от.ключает вход р еверсивног о сч етчика 4 от выхода делителя 2 частоты и подключает его непосредственно к выходу преобразователя 1 напряжение - частота.

Тем самым коэффициент преобразования напряжения в частоту тракта от выхода преобразователя 1 напряжение— частота до входа реверсивного счетчика 4 увеличивается в и раз.

Показания реверсивного счетчика 4 начинают уменьшаться. В момент Т по прошествии еще m импульсов делитель

8 частоты подает на второй вход эле мента И 11 сигнал,"1", в результате чего на выходе элемента И возникает сигнал, соответствующий команде

11Стоп". Этот сигнал останавливает реверсивный счетчик 4, заканчивая тем самым интегрирование.

Соотношение продолжительности временного интервала Т», в течение которого интегрируются измеряемый и фоновый сигналы, и временного интерв.ала Т -Т», в течение которого интегрируется только фоновый сигнал, равно:

= n, Т вЂ” Т, 162!052 где и — коэффициент деления частоты делителей 2 и 8 частоты.

Вследствие того, что на временном интервале Т -Т общий коэффициент преобразования напряжения н частоту н Il раз больше, чем на нременном интернале Т, происходит.полная компенсация величин.интервалов фонового сигнала на этих временных интервалах

Величина коэффициента деления и делителей 2 и 8 частоты определяет продолжительность интегрирования фонового сигнала. практически оптимальная величина и = 10. При этом время интегрирования Т -Т< фонового сигнала составляет 1/10 времени интегрирования Т измеряемого, сигнала. .Величина коэффициента, дел ения m делителя 9 частоты следования выбирается (исходя из конкретных условий интегрирования) такой, чтобы за вре-. мя счета импульсов величина измеряемого сигнала уменьшилась до величины фонового сигнала (с заданной точностью)..

По сравнению с известными интегрирующИми устр.ойствами, в которых для учета фонового сигнала производится по окончании интегрирования измеряемого сигнала с продолжительностью Т интегрирования фонового сигнала с такой же продолжительнос тью и, следовательно, общая продonжительность интегриронания составляет 2 Т, в предложенном устройстве общая продолжительность интегрирования составляет (1+1/и) Т, т. е. почти в два раза меньше.

Помимо повышения быстродействия использование предложенного интегрирующего устройства позволяет повысить точность интегрирования в тех случаях, когда фоновый сигнал может меняться во времени, Формула н э обретения

Устройство для интегрирования электрических сигналов с фоновой составляющей, содержащее преобразонатель напряжение-частота, вход которого является входом устройства, и реверсивный счетчик, выход которого янияется выходом устройства, о т личающеесятем,что,сцелью повышения быстродействия и точности интегрирования при наличии нестабильного фонового сигнала, в него введены делитель частоты, эадат. чик временных интервалов и переключатель, входы которого подключены соответственно к выходам преобразователя напряжение-частота и делителя частоrrr, а выход соединен со счетным .входом реверсивного счетчика, вход управления направлением счета которого подключен к первому выходу задатчика временных интервалов., соединенному с управляющим входом переключателя, вход делителя частоты подключен к выходу преобразователя напряжение-частота, вход запуска задатчика временных интервалов является. входом запуска устройства, а входы пуска и останова реверсивного счетчика подключены соотнетственно к второму

40 и третьему выходам задатчика врещенных интервалов.

1621052

Фиг.Л

5 .Вава 8ьвпалз 8.

1. (J )р

Составитель С.Белан

Редактор Л.Пчолинская Техред Л.Олийнык Корректор С.Шевкуи.Заказ 4249 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5.Производственно-иэдательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101