Устройство для определения параметров симметричных спектральных кривых

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ац 634306(22) Заявлено 01,06.76 (21) 2367788/18-24 (51) 2 исоединеннем заявкиГооудорстоонню 3 номнтотСовета Мнннотров СССоо делам нзобретеннйн открытнй(43) Опубликовано 25,11.78,Бюллетень43 (45) Дата опубликования описания 28.11,78(72) Автор изобретенА Ордена Ленина институт кибернетики АН Украинской ССР) Заявитель 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТ СИММЕТРИЧНЫХ СПЕКТРАЛЬНЫХ КРИВЫХ Иэобретенне относится к областн вьвчнспнтельной н цифровой измерительнойтехники н предназначено для определенияпараметров снмметрнчных спектральныхкривых, такнх как величина ннтенсивностнпоглощения лнбо пропускания в максимуме, положенне максимума (экстремума)на осн алнн волн, полуанрнна полосы поглощения нлн пропускания,Параметры полос поглощения (пропуокання) определяются с помощью специальных устройств, Известно устройствоенелог 1, ноторое оолержнт лнннюзадержки, ключи, генератор импульсов,формнрователн импульсов, схемы совпадення н служит для определення величинын положения экстремумов; цнфровой указатель экстремумов,Недостатком опнсанных устройствявляется то, что с нх помощью невозможно определить значение полущнрнньполосы поглощения (пропускання), таккак они определяют положение экстремумов и нх значения,Известно устройство для опреаеленняпараметров симметричных спектральныхкривых (21, наиболее близкое к оннсываемому, Зто известное устройство содержит компаратор, первый вход которого 5 является входом устройства, а выходподключен к первому установочному входу триггера и первому входу блока управлення, первый выход которого через цифроаналоговый преобразователь соединен 10 со вторым входом компаратора, второйвыход блока управления подключен ко входу блока индикация экстремума, первыйвыход которого подключен ко второмуустановочному входу триггера и являетдяпервым выходом устройства, второй выходблока индикации экстремума являетсявторым выходом устройства, выход триггера соединен с первым входом ключа,второй вход которого подключен к выходугенератора имгульсов, а выход ключасоединен со входом счетчика, выход которого является третьим выходом устройства. Кроме этого устройств прототип соаержит аналоговые запоминающиеэлементы,Недостатком прототипа является невысокая точность определения полушириныспектральной кривой, так как значениеполовинного уровня кривой запоминаетсяв аналоговой форме с помощью аналогового запоминающего устройства. При больших временах определения полушириныаналоговое запоминающее устройство обладает большой погрешностью храненияиз-за разряда запоминающего элементатокамиутечки,Целью изобретения является устранение указанного недостатка, т,е, повыше- Иние точности,Эта цель аостигается тем, .что в устройство введены сдвиговый регистр и линия задержки, причем управляющий входсдвигового регистра и вхоа линии заперж ки соединены с выходом триггера, информационный вход савигового регистра подключен к второму выходу блока индикацииэкстремума, выходы линии задержки исдвигового регистра соединены соответсъ- Ивенно со вторым и третьим входами блока управления,Структурная схема предлагаемого устройства изображена на фиг, 1,Устройство содержит аналогь-пифровой Ипреобра зователь, включающий комнаратор1, цифроаналоговый преобразователь 2и блок управления 3; блок индикапии экстремума 4, триггер 5, сдвиговый регистр6, линию задержки 7, генератор импуль- ффсов 8, ключ 9, счетчик импульсов 10,На фиг, 2 показана спектральная кривая и отмечены определяемые параметры,Первый аналоговый вход комнаратора1 аналого-цифрового преобразователя 6соединен с источником входного сигналаЫ, а другой аналоговый вход соединен с аналоговым выхоаом 33 д цифроаналогового преобразователя 2,Цифровойвыход компаратора 1 подсоединен к перво-фму циФровому входу блока управления 3и к второму входу триггера 5. Цифровойвыход блока управления 3 связан с цифровым входом цифроаналогового преобразователя 2, Цифровой выход блока управления 3 соединен с цифровым входом блокаиндикации экстремума 4, Блок 4 имеетдва выхода, которые являются также выходами всего устройства; выход а " ивыход " в, С выходааснимается фимпульсный сигнал, отмечающий положение экстремума д (фиг. 2), с выхода" в " снимается аифровой коа аналогового сигнала в экстремальной точке, т,е, макс им ал ьн ое знач ение интенсивности Е,сфиг, 2), Импульсный выход "а соединенс первым установочным входом триггера 5, выход которого попключен к управляющему входу спвигового регистра 6,входу линии задержки 7, выход которойподключен ко второму входу блока управления 3, и управляюшему входу ключа 9,Импульсный вход ключа 9 соединен с выхопом генератора импульсов 8, а импульсный выход ключа 9 соединен со входомсчетчика импульсов 10, с выхода которогоснимается коп, соответствующий половине значения полуширины ь 1 ов (фиг, 1),Цифровой выход "в" блока 4 соединенс информационным входом спвигового регистра 6, выход которого подключен каифровому входу блока управления 3,Предлагаемое устройство работаетследуюшим образом,В исходном состоянии триггер 5 находится в нулевом состоянии, ключ 9разомкнут, На аналоговый вход компаратора 1 аналогг цифрового преобразователяпоступает входной аналоговый сигнал Вха на второй аналоговый вход компаратора1 с выхода цифроаналогового преобразователя 2 поступает. соответствующий значению входного аналогового сигнала 0 Ханалоговый сигнал Пр, Цифровой входцифроаналогового преобразователя 2 соединен с цифровым выходом блока управления 3, на котором поддерживается цифровой коп, соответствующий аналоговомусигналуО и, следовательно, аналоговомусигналу Ц Х, Этот же цифровой выходблока управления 3 подключен к цифровому входу блока 4, В момент появленияэкстремального значения входного аналогового сигнала, с цифрового выходаблока управления 3 в блок 4 передаетсяпифровой .код экстремального значения входного аналогового сигнала, который поступает на выход в" блока 4 и,следовательно, на выход всего устройства,С выхода а указателя экстремумаснимается 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 которогосоединен выход триггера 5, открывается,Через ключ 9 импульсы от генератораимпульсов 8 начинают поступать в счетчик импульсов 10, С цифрового выходафв блока инаикадии экстремума 4 цифровой код, соответствующий экстремальномузначению входного аналогового сигнала, поступает на цифровой вход сдвигового регистра 6 и сдвигается на один разряд вправо, т,е, делится на 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 два цифрового кода в блок управления 3, с цифровоговыхода кото рой деленный на два цифровой код поступает на цифровой вход цифроаналогового преобразователя 2, С аналогового выхода цифроаналогового преобра зователя на второй аналоговый вход компарато- И ра 1 подается аналоговый сигнал, значение которого соответствует цифровому коду экстремального значения входного сигнала, деленному на два, Аналого-цифровые преобразования прекращаются и й компаратор 1 непрерывно сравнивает текущее значение входного аналогового сигнала с аналоговой величиной Цпоступающей с выхода цифроаналогового преобразования 2 и равной половине мак- фф симального значения входного сигнала,Как только аналоговое значение входного сигнала станет равным величине Юр , равной половине максимального значения входного сигнала, на цифровом Зф 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 произойдет в момент времени(фиг, 1), т,е, в момент времени, когда входной аналоговый сигнал станет равным половине экстремального значения фф входного сигнала, В счетчике импульсов 10 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(фиг, 1 ), равному половине полуширины ЬО 5 .Современные спектрофотометры явля- фф ются сложными оптикоэлектромеханическими приборами и регистрируют спектраль ные кривые на ленту самописца, Время регистрации полуширииы спектральных кривых, снимаемых в различных режимах ф на различных спектрофотометрах колеблет ся от 2 с до 20 с, Погрешность хранения современных аналоговых запоминающих устройств, специально предназначенных для длительного хранения аналоговой вэличины 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 раз выше, чем устройства- прототипа, при равных аппаратурных затратах,формула изобретенияУстройство для определения параметровсимметричных спектральных кривых, содержащее компаратор, первый вход которого является входом устройства, а выходподключен к первому установочному входу триггера и первому входу блока управления, первый выход которого черезцифроаналоговый преобразователь соединен со вторым входом компаратора, второй выход блока управления подключенко входу блока индикации экстремума,первый выход которого подключен ко второму установочному входу триггера иявляется первым выходом устройства,второй выход блока индикации экстремума является вторым выходом устройства,выход триггера соединен с первым входом ключа, второй вход которого соединен со входом счетчика импульсов,выход которого является третьим выходомустройства, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения точности,в устройство введены сдвиговый регистри линия задержки, причем управляющийвход сдвигового регистра и вход линиизадержки 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 вовнимание при экспертизе:1, Авторское свидетельство СССР% 545078 по заявке Хо 2110741/21,кл, Ст 06 Р 15/36, 1975,ПП "Патент, г. Ужгород, ул, Проектная Тираж 784 рственного комиге делам изобретениМосква, Ж-ЗБ, Р ПодписноеСовета Министров СССРоткрытийшская набд, 4/5