Устройство для автоматической коррекции дрейфа нулевой линии хроматографа

Устройство для автоматической коррекции дрейфа нулевой линии хроматографа

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ КОРРЕКЦИИ ДРЕЙФА НУЛЕВОЙ ЛИНИИ ХРШ4АТОГРАФА, содержащее ключ, первый усилитель с первым резистором в цепи отрицательной обратной сайЭи, цнвертируюодай вход которого подключен через второй резистор к входу устройства, третий и четвертый резисторы, первый конденсатор,подключенный одним из выводов к общей шине, и второй усилитель с-вторьм конденсатором в цепи отрицательной обратной связи, отличающееся тем, что, с целью снижения дрейфа нулевой линии хроматографа, в него введены инвертор, два триггера Шмидта, два дифференциатора,о симметричный триггер,.экстрематор злемент ИЛИ и компаратор, вход которого соединен с выходом устройства , через третий резистор с входом инвертора, соединенным с вторым выводом первого конденсатора, с выходом первого усилителя и с входом экстрематора, выход которого подключен через две параллельные цепи из последовательно включенных триг3 гера 1ф4идта и дифференциатора к соответствующим входам симметричного триггера, подсоединенного своим выходом к одному из входов элемента Или, другой вход которого подключен к выходу компаратора, причем выход элемента ИЛИ соединен с управляющим входом ключа, вход которого соединен с выходом инвертора, а выход с входом второго усилителя, D X) пoдключeifнoгo своим выходом через четвертый резистор к входу первого усилителя. :о ю :о

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИМИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

3 5Р 0 01 N 31/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H Ae OpCsOvV csv@e mbn.Sv

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОТ-ТЕНИЙ И ОТК ЪТИЙ (21) 3526590/18-25 (22) 16.12 82 (46 1 07 ° 03. 84. Вюл.. 9 9 (72) Н.П.Шевченко, В.Н.Липавский -, Л.С.Васин н A.К.Давыденков (71) Московское специальное конструк° торское бюро Научно-производственного объединения "Нефтехимавтоматика" (53) 543.544(088.8) (56) 1. Гутников В.С. Интегральная электроника в измерительных устрой-. ствах. Л., "Энергия", 1980, с. 69-.

71, рнс. 4-5б.

2. Авторское свидетельство СССР

9 756367, кл. G 01 N 31/08) 1978 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ABTONATHЧЕСКОЙ КОРРЕКЦИИ ДРЕЙФА НУЛЕВОЙ ЛИНИИ ХРОМАТОГРАФА, содержащее ключ, первый усилитель с первым резистором в цени отрицательной обратной свяэи, ннвертирующий вход которого подключен через. второй резистор к входу устройства, третий и четвертый резисторы, первый конденсатор,под- ключенный одним из выводов к общей шине, и второй усилитель с.вторым

„„SU„„1078323 A конденсатором в цепи отрицательнои обратной связи, о т л и ч а ю щ е— е с я тем, что, с целью снижения дрейфа нулевой линии хроматографа, в него введены инвертор, два триггера Шмидта, два дифференциатора,с симметричный триггер,.экстрематор элемент ИЛИ и компаратор, вход которого соединен с выходом устройства, через третий резистор с входом инвертора, соединенным с вторым выводом первого конденсатора, с выходом первого усилителя и с входом экстрематора, выход которого подключен через две параллельные цепи из последовательно включенных триггера Шмидта и дифференциатора к со- Е ответствующим входам симметричного триггера, подсоединенного своим выходом к одному иэ входов элемента .

ИЛИ, другой вход которого подключен к выходу компаратора, причем выход элемента ИЛИ соединен с управ-Я ляющим входом ключа, вход которого соединен с выходом инвертора, а выход - с входом второго усилителя, подключейного своим выходом через четвертый резистор к входу первого

: усилителя.

1078323 тройства, через третий резистор с входом инвертора, соединенным с вто рыц выводом первого конденсатора, с. выходом первого усилителя и с вхо-, дом экстрематора, выход которого подключен через две параллельные цепи иэ последовательно включенных триггера Шмидта и дифференциатора к соответствующим входам симметричного триггера, подключенного своим, выходом к одному их входов элемента

ИЛИ, другой вход которого подключен к выходу компаратора, причем выход элемента ИЛИ соединен с управляющим входом ключа, вход которого соединен с выходом инвертора, а выходс входом второго усилителя, подключенного своим выходом через четвер-. тый резистор к входу первого усилителя, На чертеже представлена блок-схема устройства для автоматической коррекции дрейфа нулевой линии хроматографа.

Устройство содержит первый усилитель 1 с резистором 2 в цепи отф цательной обратной связи, инвертор 3 (инвертирующий усилитель ), вход которого соединен с выходом первого усилителя 1, а -выход — с ключом 4, второй усилитель 5 с конденсатором 6 в цепи отрицательной обратной связи, резистор 7 в цепи общей отрицательной обратной связи, соединяющий выход второго усилителя 5 с инвертирующим входом первого усилителя 1, экстрематор 8, вход которого соединен с выходом первого усилителя 1, а выход — с входами двух триггеров Шмидта 9 и 10 (нессимметричных триггеров с эмиттерной связью ), выходы которых соединены через дифференциаторы 11 и 12 с соответствующими входами симметричного триггера 13, подключенного своим выходом к одному из входов элемента ИЛИ 14, к другому входу которого подсоединен выход компаратора 15, подключенный своим входом к выходу первого усилителя 1.

Изобретение относится к аналитическому приборостроению и может быть использовано в устройствах автоматической коррекции дрейфа нулевой линии хроматографа.

Известно устройство с периодичес5 кой коррекцией дрейфа, содержащее . дифференциальный усилитель, подключенный к усилителю постоянного тока запоминающий конденсатор и ключи, ) один из которых включен во входную 10 цепь дифференциального усилителя, другой — между выходом усилителя постоянного тока и запоминающим кон-. денсатором. В указанном устройстве коррекция дрейфа, осуществляется путем запоминаний напряжения дрейфа на конденсаторе и последующего вычи-тания запомненного напряжения иэ входного напряжения усилителя (1 1.

Недостатком устройства является невысокая точность поддержания ну-— левой линии, обусловленная тем,что величина заряда на запоминающем конденсаторе с течением времени уменьшается за счет саморазряда.

Наиболее близким к изобретению по достигаемому результату является устройство для автоматической кор- . рекции дрейфа нулевой линии хроматографа, содержащее ключ, первый усилитель с резистором в цепи отрицательной обратной связи, инвертирующий вход которого подключен через второй резистор к входу устройства, третий и четвертый резистор, первый конденсатор, подключенйый одним З5. из выводов к общей шине, и второй усилитель с вторым конденсатором s цепи отрицательной обратной связи f 2 .

Недостатком известного устройст- 40 ва является невысокая точность поддержания нулевой линии, обусловленная тем, что при длительных интервалах между коррекциями происходит саморазряд накопительного конденса- 45 тора.

Цель изобретения — снижение дрейфа нулевой линии хроматографа.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для автомати- 5р ческой коррекции дрейфа нулевой линии хроматографа, содержащее ключ, первый усилитель с первым резистором в цепи отрицательной обратной связи

J инвертирующий вход которого подключен через второй резистор к входу устройства, третий и четвертый резисторы, первый конденсатор, подключенный одним из выводов к общей шине, и второй усилитель с вторым конденсатором в цепи отрицательной обратной. связи, введены инвертор, два триггера Шмидта, два дифференциатора, симметричный триггер, экстрематор, элеМент ИЛИ и компаратор, вход которого соединен с выходом ус- 65 Экстрематор 8 позволяет при поступлении на его вход сигнала U=f(t) получить на его выходе сигнал, выра-; жающий производную этой функции и.одновременно усилить этот сигdU

Ы нал . Второй усилитель 5 с подключен- ным накопительным конденсатором 6 в цепи отрицательной обратной связи представляет собой аналоговый запоминающий элемент. Подключение в . цепь отрицательной обратной связи накопительного (запоминающего ) конденсатора 6 обеспечивает увеличение постоянной времени разряда в (K+1) раз, так как такая цепь становится эквивалентной НСцепи с емкостью С(К+1)

Таким образом, постоянная времени, 1078323 разряда = RC(k+1), где К - коэффициент усиления второго усилителя 5, Устройство для автоматической коррекции, дрейфа нулевой линии хроматографа работает следующим образом.

В исходном состоянии, когда отсутствует сигнал на входе первого усилителя 1, ключ 4 замкнут, при этом на выходах обоих усилителей 1 и 5 (н на инверторе 3 ) имеются нулевые уров-10 ни, т.е. отсутствует сигнал.

При появлении на входе первого усилителя 1.сигнала дрейфа на выходе усилителя 5 появляется с задержкой сигнал противоположный полярности, . 15 который, попаиая через резистор 7 на .,йнвертирующий вход первого усилителя 1, вычитается из сигнала дрейфа до значения напряжения некомпенса-. ции bv<, зависящее от пороговой чув- -20 ствительности усилителя. При этом на выходе усилителя 1 сохраняется практически нулевой уровень сигнала. При изменении величины и знака сигнала дрейфа устройство автоматически приходйт в равновесное состояние, т.е. следит .и поддерживает неизменным нулевой уровень сигнала на выходе усилителя 1.

Скорость изменения величины полезного сигнала (даже при крайне медленно меняющемся сигнале) на уровне примерно О;5-1,5% от нулевой линии может превышать скорость дрейфа не менее, чем на порядок. Поэтому при приходе на вход усилителя

1 полезного сигнала на выходе экстрематора 8 появляется сигнал, вызывающий срабатывание поочередно триггеров Шмидта 9 и 10, на выходе кото- рых появляются прямоугольные импуль- 40 сы.

Прямоугольный положительный им пульс с выхода триггера Шмидта 9 поступает на дифференциатор 11, остРоконечным положительным импульсом, 45 полученным от переднего фронта прямоугольного импульса, включается симметричный триггер 13, по сигналу с выхода которого срабатывает (размыкается )ключ 4. При разомкнутом, (.ключе 4 производится регистрация измерение )полезных сигналов (регистратор с переключателем шкал, к которому подключен выход усилителя

1, не показан ).

В это время усилитель 5 с накопительным конденсатором б сохраняет прежний уровень сигнала практически неизменным в течение времени выхода полезного сигнала (хроматографического пика ). При уменьшении по» ® лезного сигнала, когда производная меняет знак, срабатывает триггер, ЬИидта 10, который выдает отрицательный прямоугольный импульс, при этом с выхода дифференциатора 12 поступают на вход триггера 13 остроконечные импульсы — отрицательный и положительный. Так как триггер 13 срабатывает только от положительного импульса, то в данном случае сработает от заднего фронта отрицательного прямоугольного импульса, поскольку-он формирует положительный остроконечный имПульс, и при этом срабатывает (замыкается f ключ 4 по окончании полезного сигнала.

В случае появления не полностью разделенных пиков, сигнал между которыми при переходе от убывающего к возрастающему выае уровня 0,5-1,5Ъ относительно нулевого значения, уп-, равляет ключом 4 компаратор 15. Его выходной сигнал через элемент ИЛИ 14 удерживает ключ 4 в разомкнутом состоянии. Замыкание ключа 4 произойдет в том случае, когда производная и уровень сигнала одновременно равны нулю (близко к нулю ), Размыкание ключа 4 при появлении пика осуществляется от усиленного сигнала производной или при уровне сигнала, пре-! вышающем нулевой .уровень.

Использование изобретения обеспечивает снижение дрейфа нулевой линии хроматографа, поскольку в процессе работы в течение всего времени„ когда отсутствуют сигналы, ключ 4 замкнут и устройство постоянно отслеживает нуль хроматографа,. и только в течение относительно короткого времени, когда появляется полезный сиг- . нал (хроматографический пик компоненты анализируемого вещества ), ключ 4 бывает разомкнут и в течение этого короткого времени аналоговое запоминающее устройство в виде усилителя

5 сохраняет (помнит ) нулевой уровень сигнала, который имеется непосредственно перед появлением сигнала пика.

Таким образом, в предлагаемом устройстве обеспечивается возможность сократить до предела времени хранения запоминающего нулевого уровня, чем и достигается высокая точность.поддержания нулевой.,линии хроматографа. . Р

Вместе с тем наличие в устройстве экстрематора, триггеров (нессиммет-,. ричных и симметричного ) и дифференциаторов обеспечивает регистрацию полезных сигналов в любое время их появления,. т. е. гибкость в управлении коррекцией. При этом отпадает необходимость в использовании для управления коррекцией программатора, выдающего команды через заданные постоянные интервалы времени.

1078323

Составитель В.Костюхин

Редактор Н.Бобкова Техред Т.дубинцак Корректор h.Tÿñêo

У

Заказ 937/37 Тираж 823 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.,д.4/5

Филиал ППП "Патент"., r.Óæãoðoä, ул.Проектная,4