Цифровой интегратор Советский патент 1980 года по МПК G06J1/02 

(54) ЦИФРОВОЙ ИНТЕГРАТОР Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для автоматизации процесса обработки хроматографической информации. Известны устройства, содержащие аналого-цифровой преобразователь, блок управления, регистр базисного сигнала и счетчик интеграла 1. Недостатками известных устройств является то, что используемые в них цифровые следящие системы коррекции базисного сигнала либо сложны, либо их работа принципиально возможна только в сочетании с развертывающим преобразователем, отличающимся низкой помехоустойчивостью. Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению является цифровой интегратор, содержащий аналого-цифровой преобразователь, выполненный в виде развертывающего преобразователя, блок управления, счетчик интеграла и цифровой следящий корректор базисного сигнала 2. Недостатком известного интегратора является то, что в нем следящий корректор базисного сигнала может работать только с аналого-цифровым преобразователем развертывающего типа, низкая помехоустойчивость преобразования которого приводит к понижению общей точности обработки сигналов в промыщленных условиях. Цель изобретения - повышение точности. Поставленная цель достигается тем, что в цифровой интегратор, содержащий аналого-цифровой преобразователь, счетчик интеграла, блок управления, регистр, триггер, первый и второй элементы И, первые входы которых соединены соответственно с первым и вторым выходами триггера, выходы первого и второго элементов И соединены соответственно с первым и вторым входами регистра, блок управления, выход которого соединен с третьим входом регистра и с первым входом третьего элемента И, выход которого подключен ко входу счетчика интеграла, второй вход третьего элемента И соединен с выходом первого элемента И, аналого-цифровой преобразователь выполнен интегрирующим, и в интегратор введен компаратор, причем первый вход компаратора соединен с выходом регистра, второй вход компаратора - с первым выходом аналого-цифрового преобразователя, второй и третий выходы которого подключены

Шответственно со вторыми входами первого и второго элементов И, третьи входы которых подключены к четвертому выходу аналого-цифрового преобразователя, входы триггёра соединены соответственно с пятым выходом аналого-цифрового преобразователя 5 и с выходом компаратора, выход первого элемента И соединен со входом блока управления.

На чертеже представлена блок-схема интегратора,, который с(здёржит интегрирующий аналого-цифровой преобразователь 1, ю триггер 2, компаратор 3, регистр 4, элементы И 5-7, блок 8 управления, счетчик 9 интеграла.

Цифровой интегратор работает следующим образом. Напряжение с выхода хрома- ,j тографа Ugx поступает на преобразователь 1. Цикл преобразования аналоговой величины

/В цифровую,делится на три подтак а, причем

время первого подтакта представляет собой половину цикла преобразования и равно сум;ме второго и третьего подтакта.20

Числовой эквивалент аналогового сигнала и вх поступает на регистр 4 через управляемую компаратором 3 следящую систему (триггер 2, элемент И 5, или элемент И 6). Компаратор 3 сравнивает код 2s базисного значения U6c сигнала хроматографа, хранящийся в регистре 4, с текущим значением кода счетчика 9 и при равенстве этих кодов выдает сигнал на второй вход триггера 2, переводя последний в единичное состояние. Обратно в нулевое состояние триг- О гер 2 возвращается сигналом с выхода узла управления преобразователя 1 в начале каждого нового цикла преобразования.

В первый цикл преобразования значение код,а в регистре 4 равно нулю (т. е. UBX „ больше Обе), ив начале второго подтакта этого цикла импульс с выхода компаратора 3 поступает на триггер 2, который открывает первьш элемент И 5, разрещенный сигналом с выхода узла управления преобразователя 1. Тактовые импульсы с 40 генератора преобразователя 1 поступают через элемент И 5 на щину сложения регистра 4 базисного сигнала, выполненного реверсивным. Младщие разряды регистра 4 являются буферными, а код базисного сигнала U6c снимается со старщИх разрядов. Поэтому к началу второго цикла преобразования в регистре 4 будет записан код только части U. Сигнал с выхода компартора 3 придет позже, чем в первом цикле, число импульсов, поступивщих в регистр 4 зо уменьщится и будет уменьшаться за счет того, что из текущего значения Ugx будет вычитаться все увеличивающееся промежуточное значение из регистра 4. Отслеживание базисного сигнала кончается , когда УбсВ регистре 4 будет равным UBX . При этом сигнал на выходе коммутатор а 3.появляется в момент окончания второго подтакта. Поступление импульсов в регистр 4 по щине сложения прекращается и возобновит739567

ся только тогда, когда станет больще Ufit из регистра 4.

При уменьщении входного сигнала (Uex меньще U6c)BO время второго подтакта сигнал с компаратора 3 не поступает, и триггер 2 остается в нулевом состоянии, подавая.разрещение на элемент И 6. В момент начала третьего подтакта сигнал с выхода узла управления преобразователя 1 открывает элемент И 6. Импульсы с генератора преобразователя 1 поступают по щине вычитания в регистр 4, уменьщая его содержимое, пока сигнал с компаратора 3 не установит триггер 2 в единичное состояние и запретит элемент И 6. Поступление импульсов по щине вычитаниг в регистр 4 замедляется в последующие циклы преобразования и прекращается при UBX, равном U6c из регистра 4.

Слежение за базисным сигналом хроматографа осуществляется при отсутствии полезного сигнала (пика), что определяется блоком 8 управления. При обнаружении пика начинается коррекция входного сигнала на базисный и интегрирование. Блок 8 запрещает поступление импульсов в регистр 4, где запоминается накопленное значение U6c. Одновременно блок 8 открывает элемент И 7, через который с выхода элемента И 5 в счетчик 9 начинают поступать импульсы, представляющие собой числовой эквивалент разности Uftx-UetВведение компаратора, т. е. создание нового цифрового следящего корректора базисного сигнала, могущего работать с аналого-цифровым преобразователем интегрирующего типа, выгодно отличает данный цифровой интегратор от прототипа, так как при повыщении точности коррекции базисного сигнала происходит значительное уменьщение погрещности аналого-цифрового преобразования от действия щума и помех.

Формула изобретения

Цифровой интегратор, содержащий аиалого-цифровой преобразователь, счетчик интеграла, блок управления, регистр, триггер, первый и второй элементы И, первые входы которых соединены соответственно с первым и вторым выходами триггера, выходы первого и второго элементов И соединены соответственно с первым и вторым входами регистра, блок управления, выход которого соединен с третьим входом регистра и с первым входом третьего элемента И, выход которого подключен ко входу счетчика интеграла, второй вход третьего элемента И соединен с выходом первого элемента И, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности, аналого-цифровой преобразователь выполнен интегрирующим, в интегратор введен компаратор, причем первый вход компаратора соединен с выходом регистра, второй вход компаратора - с первым выходом аналого-цифрового преобразователя, второй и третий выходы которого подключены соответственно со вторыми входами первого и второго элементов И, третьи входы которых подключены к четвертому выходу аналого-цифрового преобразователя, входы триггера соединены соответственно с пятым выходом аналого-цифрового преобразователя и с выходом компаратора, выход первого элемента И соединен со входом блока управления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР

№ 526904, кл. G 06 F 15/20, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР № 460551, кл. G 06 J 3/00, 1972.

irS; Vo