Обработка сигналов интегрирование

Программное обеспечение ЭВМ включает процедуры для обработки сигнала детектора, интегрирования пиков, разделения пиков сложной формы, а также для количественных расчетов по стандартным методам. Помимо этого обычно имеются возможности для программирования во времени режимов интегрирования, работы автоматических дозаторов, для проведения периодической перекалибровки и т. д. При качественном и количественном анализе возможно применение нескольких стандартов, усреднение калибровочных данных, повторные расчеты по разным методам без повторения анализа, почти произвольное изменение формы отчета и набора содержащихся в нем данных. Наконец, параллельно с обслуживанием хроматографа ЭВМ может использоваться для проведения самых разнообразных нестандартных вычислений. [c.221]

Отслеживая нулевой сигнал перед началом анализа, считающий интегратор определяет уровень шумов и дрейф нуля и может соответственно этому сам, без указаний оператора, задать все параметры, необходимые для обработки сигнала детектора. На основе наблюдения нулевой линии и формы пиков в ходе анализа эти параметры могут дополняться и уточняться, что обеспечивает максимально возможную чувствительность и точность интегрирования на протяжении всего анализа. Однако при необходимости оператор, как при описании метода, так и непосредственно в ходе анализа, может задать иной режим обработки сигнала. [c.223]

Спектр фотоэлектронов получают, сканируя или поле анализатора, или замедляющее поле. Регистрация может проводиться непрерывно или ступенчато (по точкам). Для улучшения отношения сигнала к шуму необходимо усреднение по многократным сканам или увеличение времени счета импульсов в каждой точке. Имеющиеся в современных спектрометрах микропроцессоры и мини-ЭВМ управляют работой системы и обеспечивают накопление сигналов, усреднение, сглаживание, разложение сложных контуров на отдельные компоненты, вычитание фона, дифференцирование, интегрирование и другую обработку спектров. [c.148]

Основу такого интегратора составляет 16-разрядный микропроцессор с запоминающим устройством и периферийными схемами (входной усилитель, преобразователь напряжения, печатающее устройство, жидкокристаллический дисплей, клавиатура). Клавиатура размещается на передней панели интегратора и содержит клавиши данных, управления и контроля. Результаты хроматографического анализа печатаются встроенным термографическим печатающим устройством, которое при этом одновременно вычерчивает и хроматограмму анализируемой смеси. Здесь же находится разъем для внешнего включения интегратора. Стандартные программы управления, контроля и обработки газохроматографического сигнала зашиты заводом-изготовите-лем в память микропроцессора и не могут быть изменены в процессе работы. В них запрограммированы алгоритмы обработки сигналов детектора, интегрирования и разделения сложных пиков в некоторых моделях предусмотрена подача команд внешним устройствам (автоматическим дозатора.м, переключателям в газовых схемах хроматографов и т. д.), осуществление контроля работы хроматографа. [c.103]

В потоковых хроматографах, работающих с микро-пилотными установками, широко применяются специализированные вычислительные устройства. Обычно такие устройства разрабатывают специально для обработки хроматографической информации, они обеспечивают выполнение следующих операций [6] аналого-цифровое преобразование сигнала хроматографа автоматическое определение начала и конца пика определение времени удерживания коррекция результатов с учетом дрейфа нулевой линии интегрирование площади пика фильтрация помех (шумов, ложных пиков, дрейфа нулевой линии) разделение совмещенных пиков расчет концентрации. [c.195]

Назначение предусилителя заключается в приеме сигнала АЭ от преобразователя, подготовке сигнала для передачи в основной блок для дальнейшей обработки. Предусилитель должен быть электрически согласован с преобразователем АЭ, с которым он соединен радиочастотным кабелем длиной не более 1. .. 2 м. Цель такого электрического согласования заключается в максимизации передаваемой энергии сигнала АЭ и обеспечении увеличения отношения сигнал/щум. Для уменьшения электрической емкости цепи, соединяющей ПАЭ с предусилителем, последний иногда размещают непосредственно в корпусе преобразователя. В таком случае преобразователь АЭ называют интегральным, т.е. интегрированным (совмещенным) с предусилителем. [c.323]

Для определения частоты опроса vs=l/ s в соответствии с соотношением (1) необходимо провести частотный анализ аналогового сигнала. Однако этот довольно трудоемкий метод применяют лишь в тех случаях, когда для обработки данных необходимы исчерпывающие сведения о динамике изменения сигнала. Во всех остальных случаях обработки сигналов можно устанавливать частоту опроса на таком уровне, при котором обеспечивается выборка необходимой информации с удовлетворительной точностью. Систематические и случайные погрешности при сборе сигналов пикообразной формы, которые полностью могут быть охарактеризованы в терминах моментов [28], были рассмотрены в работах [29, 30]. При количественной обработке результатов измерений площади пиков считаются мерой концентраций соответствующих компонентов. Систематические и случайные погрешности при определении площадей зависят от плотности опроса (числа точек опроса с учетом ширины пика) и прежде всего от пределов интегрирования и отношения сигнал/шум (S/JV) (рис. XIV.7). Отношение S/N для пико- [c.441]

Существенным преимуществом интегрирования при помощи вычислительной мащины является то, что в зависимости от обстоятельств можно в течение некоторого интервала времени следить за ходом сигнала, прежде чем принять решение об интерполяции нулевой линии, о локализации фактического начала пика и его максимума, точек перегиба и конца пика или о фильтрации помех. В отличие от этого электронный цифровой интегратор, осуществляя мгновенную обработку сглаженного аналогового сигнала, мог в аналоговом режиме проводить только лишь сравнение с заданными пороговыми значениями и после этого приступать к интегрированию. [c.461]

Обработка исходного кетона I дейтерированными растворителями ) приводит к замещению всех способных к енолизации водородов на дейтерий с образованием 6,6,8р-с з-производ-пого II. Интегрирование спектра ЯМР в области 1,9—2,6 дает теперь только 1,3 протона (примерно 1 протон) оставшийся широкий сигнал относится, очевидно, к экваториальному 15а-атому водорода, претерпевающему геминальное и вицинальное взаимодействия по крайней мере с четырьмя другими водородами. Из сравнения числа протонов в области слабого поля, определенных интегрированием спектра ЯМР и рассчитанных из масс-спектров (рис. 29), можно видеть, что совпадение для II и последующих соединений довольно хорошее. [c.87]

Существующими типовыми измерительными устройствами это достигается одним из следующих методов обработки измерительного сигнала использованием низкочастотных фильтров простым интегрированием двухкратным интегрированием скользящим усреднением интегрированием с весовой функцией. [c.187]

В последнее время получили щирокое развитие цифровые методы обработки информации и, в частности, цифровые методы вычисления спектральных оценок. Поступающая с реальных физических объектов информация представлена обычно в непрерывной форме и ее перед обработкой на цифровых вычислительных устройствах дискретизируют и кодируют. Непрерывный сигнал заменяется дискретной последовательностью чисел, операция интегрирования — суммированием чисел. Дискретное представление сигналов по самой своей природе приближенно, и основные параметры непрерывного случайного процесса могут быть определены по его дискретному представлению тоже только приближенно. Поэтому необходимо выбрать определенное соотношение между длительностью Г обрабатываемой реализации и полосой частот исследуемого сигнала, с одной стороны, и основными параметрами непрерывно-дискретного преобразования Д/ и Д/, шагом квантования по амплитуде и т. д., с другой. [c.147]

При использовании цифровой ЭВМ для выполнения фурье-преобразования интерферограммы результаты получают в цифровом виде. Это позволяет проводить численные сравнения образцов различной морфологии при разных температурах такими методами, как, например, цифровое вычитание. Интегрирование и другие формы обработки данных также гораздо легче осуществляются при наличии встроенной ЭВМ. Такие преимущества, как высокое отношение сигнала к шуму, получаемое благодаря пропусканию большой энергии, мультиплексирование и накопление спектров рассмотрены в литературе [58—61]. [c.116]

Различают две технологии изготовления матричных фотоприемников монолитную (monolithi ) и гибридную (hybrid). Монолитные матрицы дешевле и проще в изготовлении, поскольку в них чувствительные площадки и зоны передачи электрического сигнала расположены в подложке из одного материала, однако их коэффициент заполнения не превышает 55 %. В монолитных матрицах труднее реализовать современные алгоритмы встроенной обработки сигнала, например переменное время интегрирования. В гибридных матрицах зона чувствительных площадок и зона считывания сигналов расположены в двух слоях, разделенных индиевыми контактами, через которые происходит мультиплексирование сигналов каждой площадки. Такие фотоприемники обладают максимальным коэффициентом заполнения и обеспечивают наиболее высокое качество изображения с температурным разрешением до 0,02 °С. [c.215]

Считающие интеграторы. Эти приборы представляют компромисс между мощными, но дорогими системами с ЭВМ и дещевыми, но сравнительно ограниченными по возможностям интеграторами. Технологической предпосылкой появления считающих интеграторов явилось освоение серийного производства стандартных микропроцессоров, а также использование схемного программирования — все стандартные программы обработки газохроматографического сигнала заложены фирмой-изготовителем раз и навсегда в память особого типа, из которой их можно прочесть, но в которую нельзя ничего записать. Это позволяет резко уменьшить объем оперативной памяти — самой дорогой части ЭВМ — и при этом обойтись без устройств внешней памяти. В результате считающие интеграторы стоят лишь ненамного дороже обычных и близки к ним по размерам, а по возможностям вполне сопоставимы со специализированными ЭВМ. Собственно, они и являются предельно специализированными микро-ЭВМ с жестко заданной программой действий. В них запрограммированы самые совершенные алгоритмы обработки сигнала детектора, интегрирования и разделения сложных пиков, стандартные количественные расчеты. Большинство из них предусматривает программирование во времени режимов интегрирования, подачу команд внешним устройствам (автоматическим дозаторам, клапанам и переключателям в газовых схемах хроматографов и т. д.) и контроль их работы, а также возможность редактирования итогового отчета об анализе. [c.223]

На переднюю панель интегратора выведены клавишные переключатели множитель шкалы для ослабления (аттенюации) поступающего сигнала детектора в пределах от I 1 до 1 1000. Для обработки информации, поступающей от ионизационного детектора, тумблер УЭ1Г—У2 устанавливается в положение УЭ1Г в положении тумблера У2 ведется обработка показаний детектора по теплопроводности. Рядом с названным тумблером на задней панели прибора имеются переключатель полярности + или — и переключатель режимов интегрирования (ручной или автоматический). [c.101]

При записи спектра аналоговый сигнал со спектрометра I изме . ряется цифровым вольтметром 2 и преобразуется в 1б-разрядный код. С помощью устройства сопряжения 3 [2]. код поступает на входные шины мини ЭВМ 4 [31 по сигналу синхронизации. Данные вводятся в область памяти мини ЭВЦ, определяемой подпрограмм мой ввода и хранятся до записи следующего опв1 тра. Обработка спектра заключается в цифровой фильтрации, выделении пиков и определении области интегрирования, в расчетЙ параметров. [c.99]

Для достижения максимально возможного энергетического разрешения для системы с дисперсией по энергии необходимо, чтобы главный усилитель имел достаточное время обработки каждого импульса с тем, чтобы получить максимальное отношение сигнал/шум. Это на практике означает, что оператор должен выбирать большую постоянную времени (т), обычно —10 МКС. Форма импульсов на выходе главного усилителя для т = 1, 6 и 10 мкс приведена на рис. 5.27. Важно отметить, что время, требуемое для возврата к базовой линии выходных импульсов при т=10 мкс, больше 35 мкс, в то время как при т=1 мкс требуется менее 5 мкс. Следо1вательно, использование больших постоянных времени, необходимых для достижения максимального разрешения, одновременно увеличивает вероятность того, что второй импульс поступит в главный усилитель прежде, чем пройдет первый. Этот момент также показан на рис. 5.27. Видно, что амплитуда импульса И, следующего через 20 мкс после импульса I, будет правильно оценена в 4 В при т=1 мкс, но составит 4,5 В при т = 6 мкс и 6,5 В при т=10 мкс. Если в реальной экспериментальной ситуации принимались бы такие импульсы, то соответствующие большим т были бы неверно определены в памяти многоканального анализатора и, следовательно, появились бы в неверных каналах электронно-лучевой трубки. Исключение таких случаев осуществляется в электронике системы при помощи схемы подавления наложения импульсов, блок-схема которой приведена на рис. 5.28 [109]. На рис. 5.29 даны эпюры напряжений на выходе соответствующих блоков в отмеченных точках. Сбор заряда в детекторе происходит очень быстро по сравнению с другими процессами, обычно за время порядка 100 не (точка /). В результате интегрирования этого заряда предусилителем получается ступенча- [c.224]

Типичным представителем современных интеграторов является интегратор модели I R-IB фирмы Intersmat nstruments (США), который может выполнять следующие операции определяем времена выхода, площади и высоты до 339 пиков автоматически или вручную задает параметры обработки выдает информацию о пиках-наездниках и методе разделения пиков исключает из отчета не представляющие интерес пики проводит группирование пиков производит различные типы вторичной количественной обработки хроматограмм дает линеаризацию экспоненциального сигнала пламенно-фотометрического детектора проводит градуировку по двум точкам с усреднением результатов нескольких анализов и возможностью автоматической коррекции времен удерживания исключает результаты недостоверной градуировки хранит в энергонезависимой памяти до 8 файлов проводит идентификацию компонентов, по абсолютным или Относительным временам удерживания с учетом установленных границ их 1 зменения распечатывает дату и время анализа, хроматограммы с отметкой начала, конца интегрирования и времен удерживания пиков, результаты обработки с наименованием идентифицированных компонентов. [c.386]

Вместо непрерывного сканирования масс спектрометр может ступенчато переключаться под управлением ЭВМ непосредст венно с одной номинальной массы на другую [77] Преиму ществом этого метода является то что система обработки дан ных может быть установлена на интегрирование сигнала в течение времени, необходимого для получения достаточно хоро шего отношения сигнал/шум для каждого пика Кроме того, время сканирования не тратится на интервалы между пиками Наиболее плодотворным применением таких ступенчатых систем в ХМС является количественное определение анализи руемых соединений с высокой чувствительностью путем цикли ческого ступенчатого перехода между ограниченным числом выбранных ионов (селективное многоионное детектирование) [78] Весь цикл занимает О 5—1 с В приборах с магнитным секторным анализатором многоионное детектирование обычно осуществляется переключением ускоряющего напряжения, хотя в современных приборах оно может осуществляться и переклю чением магнитного поля [79] Квадрупольные масс фильтры более удобны для многоионного детектирования благодаря легкости переключения небольших напряжений на стержнях для пропускания ионов с разными массами [c.49]

Приемные системы многоканального типа состоят из трех элементов светочувствительного, на котором световой сигнал преобразуется в электрический заряд, элемента хранения зарядов и системы считывания их. В различных приемниках эти элементы решаются по-разному, вплоть до объединения всех элементов в одно устройство на базе интегральной цепочки. Последнее осуществляется, например, в матричных кремниевых диодных приемниках выпускаемых фирмой Ретикон (США) [16] специально для спектроскопических применений. Они имеют до 1024 диодов, каждый высотой до 0,609 мм и шириной 25,4 мкм, что позволяет одновременно охватить область до нескольких десятков нанометров и более, в зависимости от дисперсии спектрального прибора. Диоды чувствительны в диапазоне от 200 до 1000 нм. Разброс по чувствительности достигает 10%. По чувствительности такие приемники уступают видиконам, однако дешевле их и проще. При 20° С время интегрирования достигает 100 мс, а при охлаждении — минуты и более. Данные с приемнька поступают на ЭВМ для последующей обработки. [c.20]

Только с появлением цифровой техники стал возможен решительный прогресс в области автоматической обработки хроматограмм. В середине 60-х годов на рынке появляются первые электронные цифровые интеграторы [14]. Если механические, электромеханические и электрооптические вспомогательные устройства обработки данных связаны с самим процессом записи кривых самописцем, то электроный цифровой интегратор обрабатывает выходной сигнал, снимаемый непосредственно с детектора или же со связанного с ним усилителя. Для регистрации хроматограммы входное напряжение на диаграммный самописец подается теперь уже от цифрового интегратора. При этом погрешности самописца , ранее возникавшие при преобразовании электрического сигнала в механическое движение, не оказывают более никакого влияния на определение площади пиков. Во время проведения анализа можно многократно переключать диапазоны записи без ущерба для интегрирования пиков. [c.421]

В широком смысле хроматограмма ничем не отличается от сигналов, полученных от спектральных приборов, поэтому для ее обработки можно использовать весь математический аппарат, который применяют при обработке спектров. Типичными операциями со спектрами являются сглаживание, интегрирование и дифференцирование, увеличение разделительной способности. Мощным средством для проведения этих операций является использование преобразования Фурье. Для обработки сигналов это не новый метод, но лишь развитие вычислительной техники и математического обеспечения дало новый толчок для его использования. Здесь мы не будем рассматривать такие области применения преобразования Фурье, где оно инструментально связано с данными измерения (например, Фурье-спектроскопия в оптике и ядерно-магнитном резонансе [44, 45]). Там полученный сигнал является преобразованием Фурье от спектра. Но проблемы сглаживания, диффереи- [c.106]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология