Устройство для определения параметров симметричных спектральных кривых

 

Союз Советских

Социалистических

Республик аи634306 (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 01,06.76 (21) 2367788/18-24 с присоединением заявки № (23) Приоритет

2 (5!) М. Кл

Я 06 Ст 7/52

ГкударствнннМ наатат

Вааата Мнннттраа СИр но делам нзобретаннй н аткрытнй (43) Опубликовано25.11.78.Бюллетень № 43 (53} УДК681.323 (088,8) (45) Дата опублнковання описания 28.11,78 (72) Автор изобретения

В. А, Багацкий

Ордена Ленина институт кибернетики AH Украинской ССР (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ

СИММЕТРИЧНЫХ СПЕКТРАЛЬНЫХ КРИВЫХ

Иэобретенне относится к области вььчнспнтельной н цифровой измерительной техники и предназначено цля определения параметров снмметрнчных спектральных кривых, таких как величина ннтенсивностн поглощения либо пропускания в максиму- 5 ме, положение максимума (экстремума) на осн длнн волн, полуанрнна полосы поглощения нлн пропускания.

Параметры полос поглощения (пропуокання) определяются с помощью специ- 10 альных устройств, Известно устройствовнвлог (1), ноторов ооввржнт лннню задержки, ключи, генератор импульсов, формирователи импульсов, схемы совпадения н служит для опрецеления велнчнны н положения экстремумов; цифровой указатель экстремумов.

Недостатком описанных устройств является то, что с нх помощью невозможно определить значение полуширинь. полосы поглощения (пропускания), TsK как они опрецеляют положение экстремумов и их значения.

Известно устройство для определения параметров симметричных спектральных кривых (2j, наиболее близкое к оннсываемому. Зто известное устройство содержит компаратор, первый вход которого является входом устройства, а выхоц подключен к первому установочному входу триггера и первому входу блока управления, первый выход которого через цифроаналоговый преобразователь соединен со вторым входом компаратора, второй выход блока управления подключен ко входу блока индикация экстремума, первый выход которого подключен ко второму установочному входу триггера и являетдя первым выходом устройства, второй выход блока нндикацнн экстремума является вторым выходом устройства, выход триггера соединен с первым входом ключа, второй вход которого подключен к выхоцу генератора имгульсов, а выход ключа соединен со входом счетчика, выход которого является третьим выходом устройства. Кроме .этого устройство-прото634306 тип содержит аналоговые запоминающие элементы.

Недостатком прототипа является невысокая. точность определения полуширины спектральной кривой, так как значение половинного уровня кривой запоминается в аналоговой форме с помощью аналогового запоминающего устройства. При больших временах определения полуширины аналоговое запоминающее устройство об- 1© ладает большой погрешностью хранения из-за разряда запоминающего элемента токами утечки.

Целью изобретения является устране ние указанного недостатка, т.е. повыше- 1з ние точности.

Эта цель достигается тем, что в устройство ввецены сдвиговый регистр и линия задержки, причем управляющий вход сдвигового регистра и вход линии задерж-26 ки соединены с выходом триггера, информационный вхоц сдвигового регистра подключен к второму выхоцу блока индикации экстремума, выходы линии зацержки и сцвигового регистра соединены соответст- И венно со вторым и третьим входами блока управления.

Структурная схема- предлагаемого устройства изображена на фиг. 1.

Устройство содержит аналогь-цифровой ® преобра зоватэль, включающий комцаратор

1, цифроаналоговый преобразователь 2 и блок управления 3; блок индикации экстремума 4, триггер 5, сдвиговый регистр

6, линию задержки 7, генератор импульсов 8, ключ 9, счетчик импульсов 10.

На фиг. 2 показана спектральная кривая и отмечены опрецеляемые параметры.

Первый аналоговый вхоц комцаратора

1 аналого-цифрового преобразователя соединен с источником вхоцного сигнала

Ug, а другой аналоговый вход соецинен с аналоговым выходом33 цифроаналогового преобразователя 2. Цифровой выход компаратора 1 подсоединен к перво- му цифровому входу блока управления 3 и к второму входу триггера 5. Цифровой выход блока управления 3 связан с цифровым входом цифроаналогового преобразсвателя 2. Цифровой выход блока управления 3 соединен с цифровым входом блока индикации экстремума 4. Блок 4 имеет два выхода, которые являются также выходами всего устройства: выхоц а " и выход " в . С выхода а снимается импульсный сигнал, отмечающий положьние экстремума д (фиг. 2), с выхода

" в " снимается цифровой код аналогового сигнала в экстремальной точке, т.е, MBK сим ал ьн ое значение интенсивности E y,„„o (фиг. 2). Импульсный выход "а соединен с первым установочным входом триггера 5, выход которого подключен к управляющему входу сдвигового регистра 6, входу линии задержки 7, выход которой подключен ко второму входу блока управления 3, и управляющему входу ключа 9.

Импульсный вход ключа 9 соецинен с выхоцом генератора импульсов 8, а импульсный выход ключа 9 соединен со входом счетчика импульсов 10, с выхода которого снимается код, соответствующий половине значения полуширины ь 9 0 5 (фиг, 1), Цифровой выход в блока 4 соединен с информационным входом сдвигового регистра 6, выход которого подключен к цифровому входу блока управления 3, Прецлагаемое устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии триггер 5 находится в нулевом состоянии, ключ 9 разомкнут. На аналоговый вход компаратора 1 аналоггцифрового преобразователя поступает входной аналоговый сигнал lT а на второй аналоговый вход компаратора

1 с выхода цифроаналогового преобразователя 2 поступает. соответствующий значению входного аналогового сигнала 0 Х аналоговый сигнал U>> . Цифровой axon цифроаналогового преобразователя 2 соединен с цифровым выходом блока управления 3, на котором ноцдерживается цифровой к од, соответствующий а налог о во му сигналу0 и, следовательно, аналоговому сигналу U . Этот же цифровой выхоц блока управления 3 подключен к цифровому вхоцу блока 4. В момент появления экстремального значения входного аналогового сигнала, с цифрового выхода блока управления 3 в блок 4 передается цифровой .код экстремального значения входного аналогового сигнала, который поступает на выход в" блока 4 и, следовательно, на выхоц всего устройства.

С выхода а указателя экстремума снимается импульсный сигнал, отмечающий момент появления экстремума, т.е. точку о (фиг. 1). Этот сигнал переводит триггер 5 в единичное состояние.

Хлюч 9, с управляющим входом которого соединен выход триггера 5, открывается, Через ключ 9 импульсы от генератора импульсов 8 начинают поступать в счетчик импульсов 10, С цифрового выхоца в блока индикации экстремума 4 цифровой код, соответствующий экстремальному

634306 значению входного аналогового сигнала, поступает нв цифровой вход сдвигового регистра 6 и сдвигается на один разряд вправо, т.е, делится нв два, После сдвига цифрового кода в сдвиговом регистре М

6 управляющий сигнал, поступающий на второй влод блока управления 3 через линию задержки 7, разрешает перенос деленного на ава цифрового кода в блок управления 3, с цифрового выхода кото- 16 рой деленный нв двв цифровой код поступает на цифровой вход цифроаналогового преобразователя 2. С аналогового выхода цифроаналогового преобра зователя на второй аналоговый вход компарвтора 1 подается аналоговый сигнал, значение которого соответствует цифровому коду экстремального значения входного сигнала, деленному на два, Аналого-цифровые преобразования прекращаются и © компвратор 1 непрерывно сравнивает текущее значение входного аналогового сигнала с аналоговой величиной Q >> поступающей с выхода цифроаналогового .преобразования 2 и равной половине максимального значения входного сигнала, Квк только аналоговое значение входного сигнала станет равным величине

Ugp, равной половине максимального значения входного сигнала, на цифровом выходе компаратора 1 вырабатывается управляющий сигнал, который переводит триггер 5 в нулевое состояние. Ключ

9, управляемый триггером 5, закрывается и доступ импульсов от генератора импульсов в счетчик импульсов 10 прекратится. Это произойает в момент времени (фиг. 1), т.е. в момент времени, когда входной аналоговый сигнал станет равным половине экстремального значения входного сигнала. В счетчике импульсов

l0 будет храниться код временного интервала от момента появления экстремального значения входного аналогового сигнала до момента уменьшения входного аналогового сигнала до половины величины его экстремального значения. Этот код соответствует отрезку 4> 4, (фиг. 1), равному половине полуширины hg0 5

Современные спектрофотометры являются сложными оптикоэлектромеханическими приборами и регистрируют спектрвль ные кривые на ленту самописца. Время регистрации полуширииы спектральных кривых, снимаемых в различных режимах на различных спектрофотометрах колеблет ся от 2с до 20 с, Погрешность хранения современных аналоговых запоминающих устройств, специально предназначенных для алительного хранения аналоговой величины равна 10 мБ/с. При входном диапазоне 10 В и времени регистрации полуширины 10 с погрешность хранения равна 1%. Погрешность современных аналого-цифровых преобразователей (собранных на элементах серий 252 и 240) равна 0,1%, Поскольку в описываемом устройстве отсутствует аналоговое запоминающее устройство, то точность его для времени регистрации полуширины

10 с в 10 раэ выше, чем устройствапрототипа, при равных вппаратурных затратах, Формула изобретения

Устройство для определения параметров симметричных спектральных кривых, содержащее компвратор, первый вход которого является входом устройства, а выход подключен к первому установочному входу триггера и первому входу блока управления, первый выход которого через цифроаналоговый преобразователь соединен со вторым входом компвратора, второй выход блока управления подключен ко входу блока индикации экстремума, первый выход которого подключен ко второму установочному входу триггера и является первым выходом устройства, второй выход блока индикации экстремума является вторым выходом устройства, выхоа триггера соединен с первым входом ключа, второй вход которого соединен со входом счетчика импульсов, выход которого является третьим выходом устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, в устройство ввеаены сдвиговый регистр и линия задержки, причем управляющий вход сдвигового регистра и вход линии задержки соединены с выходом триггера, информационный вход сдвигового регистра подключен к второму выходу блока индикации экстремума, выходы линии задержки и сдвигового регистра соединены соответственно со вторым и третвим входами блока управления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1, Авторское свидетельство СССР

% 424162, кл, Cj 06 Р 15/36, 1974.

2. Авторское. свидетельство СССР

l4 545078 по заявке 34 2110741/21, кл. Q 06 Р 15/36, 1975.

634306

Составитель В. Жовинский

Редактор А, Садомов ТехредМ. Ьорисова КорректорД. Небола

Заказ 6764/48 Тираж 784 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комигета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Х 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4