Вычислительное устройство для определения площади пика

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 119) 111) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И. ОТНРЬГГИ(56) 1, Авторское свидетельство СССР481917, кл. 6 06 Ю 3/00, 1972.2. Авторское свидетельство СССР Р 739567 кл. 6 06 д 1/02, 1978,3. Авторское свидетельство СССР Р 460551, кл. 6 06 7 3/00, 1973 (прототип).1(54)(57) ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ О 11 РЕДЕЛЕНИЯ ПЛОЩАДИ ПИКА, содержащее генератор импульсов, первый счетчик, подключенный выходами разрядов к входам циФроаналогового преобразователя, соединенного выходом с первым входом компаратора, второй вход которого является входом устройства, а выход подключен к первому входу первого элемента И, второй элемент И, выход которого соединен со счетным входом второго счетчика, выходы разрядов которого являются(51) С 06 С 7/18) 6 Об,т 3 группой выходов устройства, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства, оно содержит дешиФратор нуля, триггер, элементы задержки и одновибратор, подключенный входом к выходу компаратора и к входу сброса разрядов первого счет- чика, а инверсным выходом - к первому входу второго элемента И, соеди.ненного вторым входом с первым выходом триггера, третьим входом с выходом генератора импульсов, а выходом - со счетным входом первого счетчика, подключенного входом установки единицы первого разряда к выходу первого элемента задержки, выходом первого разряда - к второму Е входу первого элемента И, а выходами остальных разрядов - к входам дешиФратора нуля, соединенного выходом с третьим входом первого элемента И, подключенного выходом к счетному входу триггера, второй выход которого является выходом сигнала инициации устройства и соеди нен с входами первого и второго - элементов задержки, причем выход второго элемента задержки подключен к входам .установки единицы первого разряда и сброса .остальных разрядов второго счетчика.Изобретение относится к автомати ке и вычислит льной технике, предназначено для определения площади пика ограниченной аналоговой кривой переходного процесса, пика хроматограмм и др. и может найти применение 5 в нефтехимической, пищевой и других отраслях промышленностиИзвестно вычислительное устройство, содержащее следящий аналогоцифровой преобразователь, вычитающий блок, блок совпадения, блок пороговых элементов, регистр сдвига, генератор импульсов, блок разрешения суммирования и счетчики 1 .Известно также вычислительное 15 устройство, содержащее интегрирующий аналого-цифровой преобразователь, блок совпадения, регистр, блок управления, элементы И, триггер и счетчик Г 2 1.20Общим недостатком указанных устройств является конструктивная сложность при интегрировании пиков хроматограмм,текущее значение которых скорректировано на величину базовой линии.Наиболее близким к предлагаемому является вычислительное устройство для определения площади пика, содержащее генератор импульсов, первый счетчик, подключенный выходами разрядов к входам цифроаналогового преобразователя, соединенного выходом с первым входом компаратора, второй вход которого является входом устройства, а выход подключен к первому З 5 входу первого элемента И, причем выход второго элемента И соединен со счетным входом второго счетчика, выходы разрядов которого являются выходами устройства, а входы второго 40 элемента И подключены к выходу вычитающего блока и к выходу блока Обнаружения хроматографического пика, подключенного входом к входу устройства, причем первый элемент И соеди нен вторым входом с выходом генератора импульсов и со счетным входом первого счетчика, подключенного выходами разрядов к первой группе входов преобразователя кодов, соединенного второй группой входов с входами кода базисного сигнала, а выходом - с первым входом вычитающего блока, подключенного вторым входом к выходу первого элемента И 3.недостатками известного устройства 55 являются конструктивная сложность и избыточность оборудования, в частности, в случаях интегрирования пиков хроматограмм,текущее значение интегрируемых сигналов которых скор ректировано на величину базисного сигнала или когда величина базисного сигнала незначительна вследствие наличия узла, осуществляющего разделение пиков хроматограмм. 65 Цель изобретения - упрощение устройства.Указанная цель достигается тем, что вычислительное устройство для определения площади пика, содержащее генератор импульсов, первый счетчик, подключенный выходами разрядов к входам цифроаналогового преобразователя, соединенного выходом с первым входом компаратора, второй вход которого является входом устройства, а выход подключен к первому входу первого элемента И второй элемент И, выход которого соединен со счетным входом второго счетчика, выходы разрядов которого являются группой выходов устройства, содержит дешифратор нуля, триггер, элементы задержки и одновибратор, подключенный входом к выходу компаратора и к входу сброса разрядов первого счетчика, а инверсным выходом - к первому входу второго элемента И, соединенного вторым входом с первым выходом триггера, третьим входом - с выходом генератора импульсов, а выходом - со счетным входом первого счетчика, подключенного входом установки единицы первого разряда к выходу первого элемента задержки, выходом первого разряда - к второму входу первого элемента И, а выходами остальных разрядов-, к входам дешифратора нуля, соединенного выходом с третьим входом первого элемента И, подключенного выходом к счетному входу триггера, второй выход которого является выходом сигнала инициации устройства и соединен с входами первого и второго элементов задержки, причем выход второго элемента задержки подключен к входам установки единицы первого разряда и сброса остальных разрядов второго счетчика.На чертеже изображена блок-схема вычислительного устройства для определения площади пика,Устройство содержит первый счетчик 1, подключенный выходами разрядов к входам цифроаналогового преобразователя 2, соединенного выходом с первым входом компаратора 3, второй вход которого является входом устройства, Выход компаратора 3 подключен к первому входу первого элемента И 4, а выход второго элементаИ .5 соединен со счетным входом второго счетчика 6, выходы разрядовкоторого являются выходами устройства. Одновибратор 7 подключен входом к выходу компаратора 3 и к вхоау сброса разрядов счетчика 1, а инверсным выходом - к первому входу элемента И 5, соединенного вторым входом с первым выходом триггера 8, третьим входом - с выходом генератора 9 импульсов, а выходом - со счетным вхо-,дом счетчика 1. Счетчик 1 подключенвходом установки единицы первогоразряда к выходу перного элемента 10задержки, выходом первого разряда -квторому входу элемента И 4, а выходами остальных разрядов - к входамдешифратора 11 нуля. Выход дешифратора 11 соединен с третьим входомэлемента И 4, подключенного выходомк счетному входу триггера 8Второйвыход триггера 8 является выходомсигнала инициации устройства и соединен с входами первого и второгоэлементов 10 и 12 задержки, причемвыход элемента 12 задержки подключенк входу установки единицы первогоразряда и сброса остальных разрядовсчетчика б. Дешифратор 11 нуля можетбыть выполнен на последовательносоединенных элементах ИЛИ 13 и НЕ14. На выходах устройства могут бытьподключены последовательно по информационным входам блок 15 памятииблок 16 регистрации, соединенныеуправляющими входами с выходом сигнала инициации устройства, т.е. свторым выходом триггера 8.Вычислительное устройство работаетследующим образом.В исходном положении триггер 8находится н единичном состоянии,прикотором сигналом с его второго выхода в счетчики 1 и б записано поединице младшего разряда. Входноеинтегрируемоенапряжение равно нулю,а напряжение обратной связи свыходацифроаналогового преобразователя 2соответстнует единице младшего разряда счетчика 1. На выходе компаратора 3 импульс отсутствует, а элементы И 4 и 5 закрыты, причем на вто-ром и третьем входах элемента И 4присутствуют высокие потенциалы свыходов первого разряда счетчика 1 идешифратора 11 соответстненно, а напервом входе элемента И 5 - высокийпотенциал с инверсного выхода одновибратора 7. 45После появления на входе вычислительного устройства начала пика вмомент совпадения на входах компаратора 3 интегрируемого напряжения инапряжения обратной связи на выходекомпаратора 3 формируется импульс,поступающий на входы сброса счетчика 1, первый вход элемента И 4 и навход одновибратора 7. Первый разрядсчетчика 1 обнуляется и закрываетэлемент И 4 по его второму входу. 55Однако до закрытия элемента И 4 импульс с выхода компаратора 3 проходитчерез элемент И 4 на счетный вход,триггера 8, и перебрасывает его внулевое состояние, при котором высо- Я)кий потенциал с первого выхода триггера 8 поступает на второй входэлемента И 5,Одновременно с этим переднимфронтом импульса с .компаратора 3 возбуждается одновибратор 7, на инверсном выходе которого формируется низкий потенциал, запирающий элемент И 5 по его первому входу. Через определенное время одновибратор 7 возвращается в исходное состояние и отпирает элемент И 5. Импульсы с выхода генератора 9 через элемент И 5 поступают на счетные входы счетчиков 1 и б. Цифроаналоговый преобразователь 2, преобразуя ступенчато возрастающий код счетчика 1 в пропорциональное ему напряжение, обеспечивает формирование ступенчатого возрастающего напряжения обратной связи до момента времени совпадения этого напряжения с интегрируемым напряжением на входах компаратора 3. В момент времени сравнения напряже иий на выходе компаратора 3 формируется импульс, осуществляющий обнуление разрядов счетчика 1 и запирание элемента И 5 на время Формирования на инверсном выходе однонибратора 7 импульса низкого потенциала. Далее указанные действия повтоя ряются до момента времени затухания пика хроматограммы. При этом на каждом такте, т.е. между двумя смежными моментами времени срабатывания компаратора 3, в счетчик б вводится код, соответствующий количеству шагов квантования по уровню величины интегрируемого напряжения на данном такте, а длительность;:каждого такта, т.е. шаг квантования по времени задается длительностью импульса низкого потенциала на выходе одновибратора 7. Таким образом, площадь пика хроматограммы определяется по методу прямоугольников.Завершение цикла определения площади и возвращение вычислительного устройства в исходное состояние осуществляются н момент затухании. хроматографического пика. При этом н начале такта квантования по уровню разницы счетчика 1 сброшены н нуль и на выходе дешифратора 11 сформирован высокий потенциал, поступающий на третий вход элемента И 4. Первый импульс с выхода генератора 9, прошедший через элемент И 5 на счетный вход счетчика 1, устанавливает его первый разряд в единичное состояние. На втором входе элемента И 5 ноявля" ется высокий потенциал, а на выходе цифроаналогового преобразователя 2 напряжение обратной связи, соответствующее одному шагу квантования по уровню. При этом происходит сравнение затухающего сигнала на входеустройства и напряжения обратнойсвязи и на выходе компаратора 3 формируется последний импульс, завершающий цикл определения площади. Этот импульс через элемент И 4 поступфзт на триггер 8, переключая1083204 Составитель С.КаэиновРедактор М.Рачкулинец Техред С,Мигунова Корректор О,Билак Заказ 1755/43 Тираж 699 ПодписноеВНИИПИ Еосударственного комитета СССРпо делам изобретений н открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5 Филиал ППП Патентфф, г. Ужгород, ул. Проектная 4 его в единичное состояние, и на входысброса разрядов счетчика 1, переводяих в нулевое состояние. Импульс, образованный появлением высокого потенциала на втором выходе триггера 8,Формирует выходной сигнал инициацииразрешающий перепись информации оплощади пика с выходов разрядов счетчика б в блок 15 памяти и блок 16регистрации, и через время задержки,определяемое элементами 10 и 12,обнуляет счетчик 6 и записывает единицу младшего разряда в счетчики1 иб. Таким образом, предлагаемое устройство по сравнению с известным позволяет выполнять определение площади пика с меньшим уровнем аппаратных затрат, что и обуславливает технико-экономическую эффективность его возможногоприменения.