УСТРОЙСТВО для ИЗМЕРЕНИЯ ИНТЕГРАЛЬНЫХ ЗНАЧЕНИИСИГНАЛОВ Советский патент 1970 года по МПК G06G7/18 

Известны устройства для измерения интегральных значений сигналов, содержащие систему квантования с аттенюатором, нрисоединенным к одному из двух входов комнаратораусилителя, выход которого через пороговый элемент, стробирующую схему и формирователь соединен со счетчиком импульсов, подключенный к стробирующей схеме генератор импульсов стабилизированной частоты, преобразователь из цифровой формы в непрерывную, вход которого соединен со счетчиком импульсов, а выход с одним из двух входов компаратора-усилителя, и ряд подключенных параллельно счетчику импульсов сумматоров. Предложенное устройство отличается от известных тем, что оно содержит узел обнаружения начала уменьшения сигнала квантования и управления ориентацией следующего отсчета на соответствующий сумматор, состоящий из порогового размыкателя, вход которого подключен к отрицательному выходу компаратора-усилителя, а выход соединен через интегрирующую схему, инверсный усилитель, триггер задержки с одним устойчивым положением, и стробирующую схему со входами каскадно смонтированных триггеров с двумя устойчивыми положениями, выходы которых соединены с :переключателем на два положения для управления аттенюатором и стробирующими по числу входных сигналов для управления пуском соответствующими сумматорами, а узел обнаружения любого превышения счетной способности счетчика импульсов и возврата устройства в исходное положение для нового цикла измерения, состоящий из триггера с одним устойчивым полол ением, который подключен к счетчику импульсов и через дифференцирующий элемент к упомянутым выше триггерам с двумя устойчивыми состояниями. Это позволяет расширить функциональные возможности устройства. Кроме того, для упрощения схемы блокировки кодирования сигналов в режиме возврата при работе с массспектрометром устройство содержит моностабильный триггер с запаздыванием, выход которого соединен со входами строб-схем соответственно в цепях кодирования сигналов и ориентации отсчетов. Схема устройства приведена на чертеже. Катушка / соединена с выходом триггера 2 с двумя устойчивыми положениями. Совмещенное с катушкой / и соединенное с гютенциометром 3 реле : с двумя положениями/ и // соединено с входом дифференцирующего усилителя 5. Выход 6 усилителя 5 подключен к блоку, содержащему пороговый размыкатель 7, строб-схему 8 управления, формирующий элемент 9, двоичный счетчик 10 и преобразователь // из цифровой формы в непрерывную, соединенный со входом 12 усилителя 5. Перед строб-схемой 8 размещен генератор 13 стабилизированной частоты. Со счетчиком 10 посредством шин 14 и 15 соединен триггер 16, соединенный с дифференцирующим элементом 17, который, в свою очередь, соединен связью 18 с триггером 2 с двумя устойчивыми положениями. Выход формирующего элемента 9 также соединен через строб-схему 19 с сумматором 20 и с его аналоговым выходом 21, а через строб-схему 22 - с сумматором 23 ы с его аналоговым выходом 24. Выход 25 дифференцирующего усилителя 5 соединен с блоком, содержащим иоследовательно соединенные иороговый размыкатель 26, интегрирующую схему 27, инверсный усилитель 28, триггер 29 задержки с одним устойчивым цоложением, строб-схему 30, выход которой соединен с одной стороны со счетчиком 10 и триггером 16 через конденсатор 31, инверсный усилитель 32 и щину 1Б, а с другой стороны - с триггером 2 с двумя устойчивыми положениями и, наконец, через стробсхему 33 с моностабильным триггером 34 с задержкой, который соединен со строб-схемами 8 и 30. Кроме того, строб-схемы 22 и 23 соединены с выходом 35 триггера 2. В предлагаемом устройстве измеряется интегральная величина двух сигналов А и В, появляющаяся циклично на выходе масс-спектрометра (на чертеже не показан), который циклически выдает, в зависимости от определенной частоты развертки, два неравных элементарных сигнала а ц в, представляющих мгновенные значения сигналов А и В. Эти элементарные сигналы а и в прежде всего выравниваются ослаблением большего из них с помощью потенциометра 3, а затем попеременно направляются на дифференцирующий усилитель 5 посредством реле 4 с двумя положепиями / и //, которым управляет катущка 1 в зависимости от положения триггера 2 с двумя устойчивыми положениями. Рассмотрим сигнал а, кодирование которого будет производиться следующим образом. С момента его появления потенциал на входе усилителя 5 начинает увеличиваться. Как только потенциал превысит п микровольт, пороговый размыкатель 7 отопрет строб-схе.му 8, в результате чего от генератора 13 стабилизированной частоты начнут поступать импульсы через формирующий элемент 9 в двоичный счетчик 10. Со счетчиком 10 совмещен преобразователь // из цифровой формы в непрерывную, на выходе которого образуется некоторое контрольное напряжение, постунающее на вход 12 дифференцирующего усилителя 5. Контрольное напряжение будет непрерывно увеличиваться на равные величины п микровольт и будет поступать по цепи отрицательной обратной связи на вход усилителя 5, nojta разность напряжений между входами усилителя 5 будет выще этих п микровольт. Пока счетчик 10 регистрирует чиело импульсов, подаваемых от генератора 13, сумматор 20 регистрирует это же число импульсов, так как строб-схема 19 находится в открытом ноложеиии, строб-схема 22, управляющая сумматором 23, заперта триггером 2. Сигнал на выходе усилителя 5 появится тогда, когда сигнал будет уменьщен на п микровольт. При этом за счет переключения триггера 2 возвратится на нуль счетчик 10, а реле 4 установится в положение //. При сигнале в работа устройства протекает так же, но отсчет числа и.мпульсов, подаваемых генератором 13, будет производиться сумматором 23. Командный сигнал, посланный пороговым размыкателем 26, поступит через строб-схему 55, открытую вследствие изменения состояния триггера 2, на триггер задержки 34, который запрет строб-схемы 8 и 30 во время обратного хода развертки масс-спектрометра, чтобы избежать регистрации двух элементарных сигналов обратного хода. Любое переполнение счетчика 10 регистрируется триггерОМ 16, который через дифференцирующий элемент 17 возвращает двустабильный триггер 2 Б. состояние, соответствующее первому элементарному сигналу цикла. Последующие развертки масс-спектра приводят к повторному появлению в нормальном порядке элементарных сигналов айв, которые кодируются и накапливаются в двух сумматорах 20 и 25, которые в конце сигналов А и В будут содержать числа, пропорциональные суммарной (интегральной) .величине А и В. На аналоговых выходах 21 и 24 обоих сумматоров 20 и 25 образуются напряжения, также пропорциональные интегралу сигналов А и В. Число обрабатываемых сигналов может быть любым. Для этого необходимо использовать число сумматоров, соответствующее количеству обрабатываемых сигналов, и ряд триггеров с двумя устойчивыми положениями, размещенных каскадно, и коммутатор на число положений, равное числу сигналов, обрабатываемых в каждом цикле. Кроме того, если число сигналов больше вух, команда изменения положения триггера или триггеров 2, подаваемая последним элеентарным сигналом цикла, должна запирать отсчеты и логические схемы во время обратноо хода развертки масс-спектрометра. Предмет изобретения 1. Устройство для измерения интегральных начений сигналов, содержащее систему кванования с аттенюатором, присоединенным к дному из двух входов компаратора-усилитея, выход которого через пороговый элемент, тробирующую схему и формирователь соедиен со счетчиком импульсов, подключенный к тробирующей схеме генератор импульсов табилизированной частоты, преобразователь з цифровой формы в непрерывпую, вход коорого соединен со счетчиком импульсов, а

Выход с одним из двух входой компаратораусилителя, и ряд подключенных параллельно счетчИКу импульсов сумматоров, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, оно содержит узел обнаружения начала уменьшения сигнала квантования и управления ориентацией следуюш;его отсчета на соответствующий сумматор, состоящий из порогового размыкателя, вход которого подключен к отрицательному выходу компаратора-усилителя, а выход соединен через интегрирующую схему, инверсный усилитель, триггер задержки с одним устойчивым положением и стробирующую схему со входами каскадно смонтированных триггеров с двумя устойчивыми положениями, выходы которых соединены с переключателем на несколько положений для управления аттенюатором и стробирующ ими схемами по числу входных

сигналов Для управления пускбМ соот6етсгв |ющими сумматорами, а также узел обнаружения любого превышения счетной способности счетчика импульсов и возврата устройства в исходное положение для нового цикла измерения, состоящий из триггера с одним устойчивым положением, который подключен к счетчику импульсов и через дифференцирующий элемент к упомянутым выше триггерам с двумя устойчивыми состояниями.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью упрощения схемы блокировки кодирования сигналов в режиме возврата при работе совместно с масс-спектрометром, оно содержит моностабильный триггер с запаздыванием, выход которого соединен со входами двух стробсхем соответственно в цепях кодирования сигналов и ориентации отсчетов.

8