DD159910A1

DD159910A1 - Schaltungsanordnung zur messung kleiner ladungsmengen

Info

Publication number: DD159910A1
Application number: DD23109181A
Authority: DD
Inventors: Rainer Jankowiak; Erhard Barth
Original assignee: Rainer Jankowiak; Erhard Barth
Priority date: 1981-06-24
Filing date: 1981-06-24
Publication date: 1983-04-13

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Messung kleiner Ladungsmengen als Strom-Zeit-Integrale mittels Analogintegrator und wird dort angewendet, wo kleine Ladungsmengen gemessen werden sollen, z. B. in der Filmindustrie und Kerntechnik. Zi el und Aufgabe der Erfindung bestehen darin, daß die selbsttätige Messung kleiner Ladungsmengen so durchgeführt wird, daß der ermittelte Meßwert mit erhöhter Genauigkeit in eine auswertbare Form überführt wird und somit die Möglichkeit gegeben ist, eine sofortige, laufende Produktionsüberwachung durchzuführen. Die selbsttätige Messung kleiner Ladungsmengen mit erhöhter Genauigkeit und auswertbaren Meßsignal wird dadurch ermöglicht, daß ein analoger Meßwert an einem Indikator und gleichzeitig an einem Analogintegrator mit Rückstelleinrichtung anliegt und daß nach dem Analogintegrator ein weiterer Indikator und die Abtast- und Halte-Schaltung angeordnet sind und eine Steuerlogik zur Koordinierung der genannten Baugruppen vorhanden ist. Die Schaltungsanordnung ist anwendbar zur Messung kleiner Ladungsmengen, z. B. in der Filmindustrie und Kerntechnik. Die Anordnung ist in einem Blockschaltbild dargestellt. Die Funktionsweise wird zusätzlich durch Signaldiagramme erläutert. Fig. 1

Description

VEB Filmfabrik Wolfen . Wolfen, den 04.05.1981 Stammbetrieb des PN 89O Bu/Mi

VEB Fotochemisches Kombinat Wolfen

Dipl. Ing. Jankowiak Int.Cl.^: H 03. K 13/20

Ing. Barth /

Schaltungsanordnung zur Messung kleiner Ladungsmengen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Messung kleiner Lad.ungsmengen mittels Analogintegrator. Sie kann in den Gebieten der Technik angewendet werden, in denen kleine Ladungsmengen als Strom-Zeit-Integrale gemessen werden sollen, z.B. in der Filmindustrie und Kerntechnik.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Aus der Literatur ist eine Arbeit von Daniel (Dissertation ETH 5580) bekannt, in der eine Einrichtung zum Messen kleiner Ladungsmengen beschrieben ist₀ Die Einrichtung ist so gestaltet, daß mit Hilfe eines Indikators aus der absoluten Größe des Eingangssignals Rückschlüsse auf den Beginn und das Ende der zu integrierenden Größe gezogen werden. Das Eingangssignal wird mittels eines Analogintegrators mit Rückstelleinrichtung integriert und nach Zwischenspeicherung in einer Halte- und Speicherschaltung ausgegebene Nachteilig bei dieser Lösung ist, daß zur Identifikation von Anfang und Ende der zu messenden Eingangsgröße nur ein Indikator vorhanden ist und zu dessen Auslösung ein Absolutwert herangezogen wird. Deshalb muß die Ansprechempfindlichkeit aufgrund des immer vorhandenen Störpegels in Form von Rauschen, Drift usw. relativ niedrig eingestellt werden, was zur Vernachlässigung kleiner Eingangssignale führt. .

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht darin, durch die Messung kleiner Ladungsmengen mittels Analogintegrator eine sofortige, laufende Produktionsüberwachung zu ermöglichen sowie kurzfristig analytische Erkenntnisse für Forschungszwecke- zu gewinnen. ·

Darlegung des Wesens der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, eine selbsttätige Messung kleiner Ladungsmengen so durchzuführen, daß der ermittelte Meßwert mit erhöhter Genauigkeit in eine auswertbare Form überführt wird.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Schaltungsanordnung zur Messung kleiner Ladungsmengen mittels Analogintegrator, mehreren Indikatoren, einer Abtast- und Halteschaltung und einer Steuerlogik so ausgeführt ist, daß am Eingang der Schaltungsanordnung ein analoger Meßwert an einem Indikator, bestehend aus einem Inrpedarizwandler, einem Differenzierglied und einem Trigger und gleichzeitig an einem Analogintegrator mit Rückstelleinrichtung anliegt, daß nach dem Analogintegrator ein weiterer Indikator, bestehend aus einem Differenzierglied und Trigger, und die Abtast- und Halteschaltung angeordnet sind und daß eine Steuerlogik zur Koor-.dinierung der genannten Baugruppen vorhanden ist und am Ausgang der Schaltungsanordnung der Meßwert in einer auswertbaren Form vorliegt·

Die Vorteile der Schaltungsanordnung bestehen darin, daß Beginn und Ende des Meßwertes genauer.erfaßt werden können und dadurch die Meßgenauigkeit verbessert wird,

Ausführungsbeispiel '·- '

Ein Ausführungsbeispiel soll unter Bezugnahme auf Fig. 1 (räumliche Anordnung der Baugruppen) und Fig. 2 (Zeitverläufe an ausgewählten Punkten der Schaltung) beschrieben werden.

231 09 1 5 _₃_

Das Eingangssignal χ (t), das ein Strom oder eine Spannung sein kann (der mögliche Zeitverlauf ist in (A) dargestellt), liegt gleichzeitig am Indikator (2), bestehend aus einem Trigger, einem Differenzierglied und einem Impedanzwandler, der entfallen kann, wenn das Eingangssignal x_e (t) eine Spannung ist, und am Analogintegrator mit Rückstelleinrichtung (1) an. Zum Zeitpunkt t = T steigt die Eingangsgröße χ (t) an, der Indikator (2) spricht an (B) und löst über die Steuerlogik (5) das Öffnen der Rückstelleinrichtung des^; Analogintegrators (1) aus (C). Zu diesem Zeitpunkt t = T beginnt der Analogintegrator mit Rückstelleinrichtung (1). mit der Integration des Eingangssignals χ (t).

Der Verlauf der Spannung an dessen Ausgang ist in (D) dargestellt. Wenn die Spannungsänderung am Ausgang des Analogintegrators mit Rückstelleinrichtung (1) -Jl = O ist, spricht der Indikator (3), bestehend aus einem Trigger und einem Differenzierglied, an (E). V/enn die Spannungsänderung· -rr = 0 wird, weil die Eingangsgröße χ (t) (A) wieder gegen Null geht, nimm1 der Indikator (3) zum Zeitpunkt t = T^ wieder seine Ausgangsla^ ein (E) und löst damit über die Steuerlogik (5) folgende Schaltvorgänge aus:

-Übernahme der Amplitude der Ausgangsspannung des Analogintegrators (1) in die Abtast- und Halteschaltung (4) im Zeitraum T2ί tί To (F). Das Ausgangssignal liegt dann zu Zeitpunkten t -'-T2 am Ausgang der Abtast- und Halteschaltung (4) an (G). '

- Rückstellung des Integrationskondensators im Analogintegrat03 (D (C).

- Durchschalten der Ausgangsspannung (G) der Abtast- und Halteschaltung (4) im Zeitraum T.itiTr (H) auf den Ausgang der Schaltungsanordnung (3). Die Ausgangsgröße χ (t) steht im

Zeitraum t. <t<Tc zur Übernahme durch eine externe Einrichtung z.B. einen AD-Wandler .zur Verfügung. Nach Übernahme der Ausgangsgröße x_& (t.) durch die externe Einrichtung, die nichi

.Gegenstand der Erfindung.ist, liefert diese einen Quittierimpuls-, der die Schaltungsanordnung über die Steuerlogik (5) in den-Anfangszustand versetzt' und damit 'auf einen erneuten Meßzyklus vorbereitet.·

Claims

23109 1 5

E rf i η d u'n gsanspruch

Schaltungsanordnung zur Messung kleiner Ladungsmengeη, bestehend aus mehreren Indikatoren, einem Analogintegrator, einer Abtast- und Halteschaltung und einer Steuerlogik, g e kennzeichn'et'-dadurch , daß am Eingang der Schaltungsanordnung ein analoger Meßwert an einem Indikator, bestehend aus einem Impedanzwandler, einem Differenzierglied und einem Trigger, und gleichzeitig an einem Analogintegrator mit Ruckste11einrichtung anliegt, daß nach dem Analogintegrator ein weiterer Indikator, bestehend aus einem Differenzierglied und einem Trigger, und die Abtast- und Halteschaltung angeordnet sind und daß eine Steuerlogik zur Koordinierung der genannten Baugruppen vorhanden ist und am Ausgang der Schaltungsanordnung der Meßwert in einer auswertbaren Form vorliegt.

Hierzu .^.....Seiien Zeichnungen