JPS6223623A - 対数コンバ−タ及び透過光測定用の該コンバ−タの使用 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の分野 本発明は対数増幅器及び／又は対数コンバータの改良、
並びに特に測光分析装置での該装置の使用に係る。

更米ハ畢 上記の如き用途では従来技術の多数の他の用途と同様に
、検出及び／又は測定されろ変数は、出力で必要な変数
の指数関数である。従って、これらデテクタ又はセンサ
の下流に対数増幅器を配置する必要がある。また、ディ
ジタルディスプレイでの使用を可能にし、及び／又はコ
ンピュータその他のディジタルデータ処理デバイスでの
アクセスを可能にするためにディンタル出力が必要とさ
れる機会が次第に増加してきた。

従って、アナログ対数増幅器を使用する場合、理論的に
は該アナログ対数増幅に後続してアナログ／ディジタル
コンバータＣＡ／Ｎを接続するだけで十分である。しか
し乍ら、この場合対数増幅器に極めて高い精度が要求さ
れ、このような高い精度を得るには一般に所望の用途と
つり合わない法外なコストがかかる。

問題を明らかにするために、サンプルの光透過の測定を
例として説明する。１．を流体サンプルに入る光の強度
とし、ｌを該流体サンプルから出る光の強度とすると、
ベール−ランバート（Ｂｅｅｒ　−Ｌａｍｂｅｒｔ）の
法則によって以下の等式が成立する。

１＝１．ｅｘｐ（−ｔＣ）　　　（１）ｅｘｐ項は所謂
分子吸光係数であり、ｔはサンプル中での光路の長さで
あり、Ｃは色原体の濃度である。従って式 ％式％（２） が成立する。

実際には、この計算は理想計算である。反射と損失を考
慮すると式はより複雑になるが、はぼ常に以下の値の近
似値になる。

Ｃ＝　ＡＬｏｇ（１）　十Ｂ　　　　（３）〔式中人と
Ｂとは定数〕。

従って透過光ｌをセンサ、例えば、１に伴って直線的に
変化する電流ｉを放出する光電子デテクタを用いて測定
すると、電子アセンブリの出力では一般式 ％式％（４） 〔式中ａとｈとは定数である〕で示される信号Ｓｈ＜Ｃ
の値として得られる。

等式（４）を翻訳するために従来技術の対数増幅器を用
いるとき、ａ及びｂとＬｏｇ（ｉ）の関数たるＳの線形
性と調整する必要がある。しかし乍らＳの線形性は決し
て完全になることはなく、特にアナログデータをディジ
タルデータに変換するときにはまして完全でない。特に
経時的偏差が生じ易い。

更に、従来のアナログ増幅器では所定の閾値未満の信号
を測定することができない。従って黒（０）の測定がで
きない。

更に指摘すべきは、線形性が正確に確保されないとき、
Ｓに関する誤差の計算が重要なだけでなくＳをＬｏｇ（
ｒ）の関数として示す直線の勾配からのずれ即ち勾配誤
差の計算も重要である。従って、所定の信号範囲でＳの
値が理想値とほとんど差がなく理想値に等しいことさえ
あっても、逆に導関数の値が理想値から顕著にずれるこ
とがある。従って吸光変化を測定する測光法の如き用途
では信号変化を処理するが、対数関数自体の偏差よりも
その導関数の偏差が極めて大きくなる。

発明の概要 従って本発明の目的は、増幅と対数変換とアナログ／デ
ィジタル変換とを確保するアセンブリを提供することで
ある。現在既に最初の２つの動作は対数増幅器で確保さ
れ最後の動作はコンバータで確保されているが、本発明
によれば、線形増幅とアナログ／ディジタル変換と対数
変換とを１つのディジタル計算機即ち主としてマイクロ
プロセッサにおいて順次確保することが可能である。

アナログ／ディジタル変換を先行させることによって、
対数変換の正確性の欠如を克服し得る。

従って変換器の線形性を確保するだけで十分である。

しかし乍ら、ここでアナログ／ディジタルコンバータの
価格の問題が生じる。アナログ／ディジタルコンバータ
の価格はその容量と密接な関係があり、１２ビツト（即
ち２”＝４０９６の異なる信号レベルを変換し得る）の
普及型アナログ／ディジタルコンバータは人手し易い価
格であるが、あまり普及していない１２ビツトより大き
い型のものはそれだけ高価になる。例えば５００，００
０のオーダの異なる信号レベルを処理したいとき、１９
ビツト（２′８＝　５２４，２８８）のコンバータが必
要でありこの場合上記の如き価格の問題にぶつかる。

本発明によれば、増幅器の信号を受信するコンバータが
飽和未満に維持されるよ゛うに、マイクロプロセッサ又
は等価の手段により制御される利得変化型線形増幅器が
使用される。

この点を明らかにするために、１２ビツトのアナログ／
ディジタルコンバータＣＡ／Ｎを用い１９ビツトを処理
したい場合について第１図（対数座標）を参照し乍ら説
明する。

増幅器がデテクタから受信する電流をｉとし、増幅器か
らコンバータに送信される信号をＳとすると、理想的に
は直線ＡＢに沿って、即ち、ｉとＳとが１〜２＋１１ま
で変化する直線に沿って処理しなければならない。しか
し乍ら、縦座標２１２の直線ＣＤはコンバータの飽和に
対応する。従って、増幅できるのはＡとＥとの間の２′
！即ち１２ビツトに限定される。このため、Ｅに到達し
たときに増幅器の利得を変化させ、例えばＡＢに平行な
直線Ｇ［（の点Ｆに・戻らせる。Ｇはｉの軸上で７ビツ
ト（１２ｇ）に対応し、飽和直線ＣＤ上の１１はｉの２
１９に対応しＳの２１２即ち１２ビツトに対応する。従
って飽和限度まではＡＨに沿って処理１２、次に増幅器
の利得を減少ざｔ！−Ｆ　（ｉに対して２１２、Ｓに対
して２５即ち５ビツト）に戻ｔｉｔ（ｉに対して２１Ｇ
、Ｓに対して２′２印う１２ビツト、即１うｉとＳとの
双方に対し゛Ｃ所望の範囲内）まで再−ｈ、Ｗさせる。

しかし乍ら、Ｅでの分解能が１／４０９６のと八Ｆでの
分解能はｌ／３２でありこれはあまりにも不利である。

従って、幾つかの利得変化を想定し例えばＥＪＫＬＭＮ
ＰＱＲＳＴＵＶＷＨニｍ　ッテ処理ｔ　ル。

１つの信号を経時的に追跡する場合、実施例に基づいて
後述４−るごとく、妨害となる利得変化を回避するため
に種々の経路を用いる必要がある。

しかし乍ら、かかるシステムを使用しても種々の利得の
正確度の不備は解消■ず、寅−７である種の用途ではコ
ントロールの使用が有効である。本発明によれば、毎回
の一連動作の以前に制御と整流とを確保する自動校正シ
ステムによってコントロールが確保されろ。本発明は更
に、利得変化の度毎に前記の如き制御と整流とを実行す
るように設計され得る。

従って本発明は主として、プログラム可能な利得をも・
つ増幅器を含み、該増幅器の−１−流にプログ−ラム可
能な減衰をもつ分圧器が便化に備えられており、該増幅
器の下流にアナログ／ディジタルコ゛ンバ・−夕と増幅
器の利得及び任、きの分圧器の減衰を制御するマイクロ
プロセッサとが接続されたアセンブリに係る。増幅器の
出力がコンバータの飽和閾値上り高くなるか又は分解能
を喪失しないように選択された値より低くなると、マイ
クロプロセッサが直ちに増幅器の利得を変化させる。

本発明の技術的特徴及び利点を更に十分に理解するため
に、添付図面に示を幾つかの具体例及び応用例に基づい
て本発明を以下に説明する。勿論これらの例は非限定な
例であり種々の変形が可能である。

Ｗ体重計− 検出及び演算ラインは主として、デテクタ、センサ又は
等価の手段りと、線形前置増幅器ＰＡと、線形増幅器Ａ
とアナログ／ディジタルコンバータＣＡ／Ｎと、マイク
ロプロセッサμＰとを含む。

増幅器Ａの利得は、マイクロブ「１セツザμＰによって
電子的に制御されるスイッチを介して接続される゛（杭
列ＲＧによってプログラムされる。

増幅器Ａの−１−流に分Ｉ″Ｅ器を配置してもよく、該
分圧器はマイクロプロセッサμＰによって電「−的に制
御されるスイッチを介してプログラム可能な減衰器とし
て作動する。

従って増幅器Ａの利得を抵抗ＲＧを介して補ｉＥ　Ｌ得
る。即ち（第１図によれば）セグメントＡＥＳＪＫ。

１、Ｊ、　ＮＰ、　ＱＲＳＳＴ、　ＵＶ又はＷＨ又はそ
の下方延長−１−（勿論ＡＥを除外孝゛る）のいずれか
に位置するように選択し得る。

測定フェーズでは、信号が線形前置増幅器ＰＡから増幅
器へに直接伝達される。増幅器への利得は、種々の利得
に対応する抵抗ＲＧを選択する電子スイッチを介してマ
イクロプロセッサμＰの命令通りに補正され、コンバー
タＣＡ／Ｎの飽和閾値未満に維持されル、に、　ウニ例
えば第１図ノＡＥＪＫＬＭＮＰＱＲ３ＴＵＶＷＨ＋、：
沿ってＡＥＦＩ！又はその他の利得変化の組み合わ１１
−が選択される。

従って、マイクロプロセッサＢＰが受信する信号が飽和
の閾値上り高いか又は前記のごとく分解能を喪失しない
ように選択された値、１、り低くなると、マイクロプロ
セッサμＰは直ちに利得変化命令を与え、その度毎に前
記閾値又は前記選択値に戻る。

マイクロプロセッサμＰはコンバータＣＡ／Ｎからディ
ジタルデータを受信し、更に、一方でメモリに記憶され
た利得の比の値及び他方でリードオンリーメモリに記憶
された対数計算アルゴリズムを利用して対数変換を確実
に実行する。

分圧器を使用する場合、利得の比の値は後述する如き動
作の結果とし、てランダムアクセスメモリに記憶される
。逆の場合にはこれらの値がリードオンリーメモリに書
き込まれる。

分析用測光測定に使用する場合、実際には利得の比を認
識するだけで十分である。何故なら使用される方法は動
的測定法であっても最終点測定法であっても、異なる時
点での濃度差の測定に基づいており、従って異なる時点
での信号比の測定に基づいているからである（式（２）
参照）。経時的に安定な絶対基準を使用することなく装
置の絶対的な自動校正が可能である。従って、種々の利
得での任意の電圧Ｖを測定し、連続する利得対の全部に
ついて増幅器Ａの出力信号間の比、即ち、Ｖｇｉ、ｇｉ
＋／ＶｇＩ＋１ を算出するだけでよい。

しかし乍らこれらの利得対の各々について、Ｖの値が１
つだけでは良好な測定精度を確保するには不十分である
。従ってプログラム可能な分圧回路が、増幅器Ａの入力
で各利得対に適した電圧Ｖ。

を選択し得る。

測定動作を開始する前に、マイクロプロセッサμＰは電
子スイッチを介して分圧器ＤＶを制御し電圧ｖ１を選択
して連続する２つの利得について増幅器への出力信号間
の比、即ち、 Ｖ＋　ｇＩ／Ｖ＋　ｇｉ、ｇｉ＋ 　＋　ｒ゛を測定する。

このように制御された利得の比の値をランダムアクセス
メモリに記憶し、マイクロプロセッサによって必要な補
正を与えることが可能である。

更に、該システムの動作を詳細に説明する前に１つの分
圧器を使用する代わりに１つ以上の基準電圧を使用して
もよいことは理解されよう。

次に第３図に基づいて本発明装置の動作を説明する。第
３図は、増幅器Ａの種々の利得ｇ、〜ｇｌｌと、好まし
くは２．４．８．１６の連続除算に対応する分圧器ＤＶ
の減衰ａ　Ｉ−ａ　ｅとの平方表である。

飽和に対応する表のゾーンＺを除外する必要があること
に注目されたい。図中の折れ線は該ゾーンＺを限定する
境界の一例である。実際の処理としては、分圧器ＤＶの
各減衰ａｌ　＝　Ｖｌ　／Ｖ毎に抵抗回路ＲＧの各利得
ｇｉ、ｇｉ＋毎の信号を測定する。従って第３図の表の
水平方向に隣合う２つの方眼内に位置するのが好ましい
。最も有利な分解条件を探し各対を×で示す。

用途次第ではやや変更した変形例において、プログラム
された分圧５ＤＶを変換ラインの自動校正のためだけで
なく必要があれば前置増幅器ＰＡの出力信号を多少とも
減衰させるために測定中に使用し、これによってシステ
ムのダイナミックレンジを更に拡張することが可能であ
る。かかる用途では、最も微弱な信号は、減衰を最小値
（前置増幅器ＰＡの出力が増幅器への人力に直結してい
るとき、即ち値１）に固定し抵抗回路ＲＧを操作して増
幅器への利得を変化させることによって測定され、また
、最も強力な信号は、増幅器人の利得を抵抗回路ＲＧで
得られる最も小さい値に固定し分圧回路ＤＶを操作して
減衰を変化させることによって測定される。

分圧器ＤＶの操作による減衰値と抵抗回路ＲＧの操作に
よる利得値とのいかなる別の組み合わせも勿論可能であ
る。最高精度が必要なときは、分圧器ＤＶから送出され
る連続減衰係数の比のできるだけ正確な認識が不可欠で
ある。このような比は第３図の表から、即ち、鉛直方向
に隣合う２つの方眼に含まれる表の値の比を算出し、所
与の連続減衰係数対について最も有利な分解条件を探索
することで得られる。

現在の技術の発達を考えると、常用の構成素子特に集積
回路を利用して第２図の如き回路を作成し得ることは明
らかである。第４図はナショナル・セミコンダクタ（Ｎ
ａｔｉｏｎａｌ　Ｓｅｍ１ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）の２つ
の集積回路ＬＦ１３００６を分圧器、及び利得変更用抵
抗列として用いた具体例を示す。

これら回路は主として、一連の抵抗を含みこれら抵抗は
３ビツトデコーダにより制御されろ８・っの電子スイッ
チを介して接続されている。

第４図は更に分圧器ＤＶの機能と利得変更用抵抗列ＲＧ
の機能とを夫々果たす２つの集積回路を第２図と同じ参
照符号で示す。

アセンブリの後方に低域フィルタＦを接続１，７てもよ
い。

判り易くケるために第４図では本発明の部分を構成しな
い従来の構成素−ｒ−及び接続結線は図示ｔ！、−ず幾
つかの給電ライン斗Ａ及び−Ａのみを示ｔ。

前置増幅器自体はデテクタＤ又はその他のセンサから信
号を受信ｊ７、回路ＤＶの入力１２に信号を供給する。

該回路ＤＶの出力２は増幅器へのプラス人力に接続され
ており、増幅器Ａの出力は回路ＲＧの入力１２に接続さ
れており、該回路ＲＧの出力２は増幅器Ａのマイナス入
力に接続されている。

増幅器Ａの出力は更に抵抗Ｒ１を介してフィルタＦの入
力に接続され、該フィルタのプラス入力はアースされて
いる。フィルタＦのマイケス人力には電位差計Ｐによっ
て粗調整されろ負電圧が抵抗Ｒ２を介して印゛加される
。ごれはＦの出力信号を上方にンフトさせ、信号がアナ
ログ／ディジタルコンバータによって有効に変換され得
るように該信号を常に厳密に正の値に維持する。

好適具体例によれば抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３は互いに等し
い値に選択されており、回路ＲＧとＤＶとの使えるプラ
グ１３，１４．１５に接続されている。

フィルタＦの出力は第４図に図示しない第２図のアナロ
グ／ディジタルコンバータＣＡ／Ｎに接続され、該コン
バータの次に第２図のマイクロプロセッサμＰが接続さ
れている。マイクロプロセッサμＰも第４図に示さない
。

２つの集積回路は以下の条件でマイクロプロセッサμＰ
によって制御される。即ち、入力８，９．１０がマイク
ロプロセッサμＰの３つの選択ビットＤ（１，ＤＩ、Ｉ
）２を受信し、入カフは（ＲＧ用の）利得又は（ＤＶ用
の）減衰の計算命令ＷＲを受信する。利得又は減衰の選
択はＣ３Ｉ及びＣ３２によって夫々制御される。矢印の
信号□ＷＲＳｆ）ＯＳＤｉ、　Ｄ２、Ｃ３Ｉ及びＣ３２
はマイクロプロセッサμＰから構成される装 買増幅器１）Ａは例えばバール・ブラウン（Ｂｕｒｒ　
−Ｂｒｏｗｎ）の回路３５２８ＣＭから製造され得る５
、増幅器Ａはアナログ・デバイス（Ａｎａｌｏｇ　Ｄｅ
ｖｉｃｅ）の５４７　Ｋ　ＩＩから製造され、フィルタ
Ｆは同じくアナ［１グ・デバイスのＯＰ　０７Ｅｌｌか
ら製造され得ろ。

前記で既に指摘したように、構造次第では分圧器ＤＶの
代わりに１つ以上；の基檗電圧を使用（、てらよい。

増幅及び対数変換及びアナログ／ディジタル変換を実行
するアセンブリが多数の用途をもつこと、特に従来の電
圧及び／又は電流測定装置に使用できること、及び、そ
の利点は、自動校正を与え且つ普通の文字でディスプレ
イでき得られたデータ与えることは明らかである。

加配で詳しく説明したように本発明装置の特に適当な用
途は光透過の測定による分析の分野にあり、この分野で
解決すべき課題に十分に適応１．得る。

例えば色原体の出現又は消滅で示されろ酵素反応を利用
する生物学的定量に使用した場合について考察する。こ
の場゛合、内部で酵素反応が進行４゛る光学セルを透過
した光の強度の変化を適当な期間で測定することによっ
て色原体濃度の経時的変化を追跡する（動的測定方法又
は最終点測定方法）。

式（２）は２つの時点間の色原体濃度の差が光度の比に
よって示されること、従って前記の如きプログラム可能
な利得と任意に減衰とをもつ電子測定装置を使用すると
、利得の絶対値及び減衰係数の絶対値の認識よりも利得
の比の正確な認識（及び場合によっては減衰係数の比の
正確な認識）が必要であるこ２を示す９ かかる用途において主な難点は、反応の変化差が小さい
とき、反応終了時にデテクタによって送出される信号１
手と反応の開始時にデテクタによって送出される信号ｆ
ｌｉｔとの比ｉ＋′／ｉ−二ついて要求される絶対精度
が極めて高いことである。この場合前記の如きシステム
では、これら利得間の比が既知であるか又はできるだけ
高い精度で予め測定されているときにも、反応進行中に
行なわれる利得変更が誤差の原因になり得る。従って、
反応の変化差が小さいときマイクロプロセッサμＰが反
応進行中に利得変更を行う危険を排除した利得選択方゛
法をもつように設計される必要がある。反応方向（ｉが
経時的に増加又は減少する）及び反応の変化差の程度（
大又は小）が前置て既知でないときも同様である。この
ような難点とその解決方法とを第６図に示す。第６図は
、例として選択された信号範囲の第１図の拡大図である
。

判り易いように反応が色原体の消滅、即ち信号の増加（
ｉｐｉ＋　）によって示されると想定する。また、連続
する利得間の比が２に極めて近い値であると想定する。

この値はナショナル・セミコンダクタの回路ＬＦ１３０
０６を使用した場合の数値である。

最後に測定に関する最小許容分解能を１１５００にする
。これは、Ｓの値か５１２（分解能の許容限度）と４０
９６（飽和による限度）との間に存在するときの各利得
毎に測定回゛能な信号ｉの範囲を限定する。これらの条
件下では、原則として連続する３つの利得ｇｉ、ｇｉ＋
、ｇｉ、ｇｉ＋＋＋＋ｇｉ、ｇｉ＋＋ｔに関して信号の
初期値１１が測定され得る。これらによって信号Ｓの３
つの値ａｉ、ａｌ＋＋。

ａＩ＋ｔが夫々与えられる。ａｉでの分解能がａ１＋１
及びａｌ＋ｔでの分解能より良好なので、利得ｇｉ、ｇ
ｉ＋で測定された値ａ、は原則として１１の最良の絶対
測定値である。しかし乍ら１１の測定に利得ｇ、を選択
したとき、値ｉ≠が利得ｇｉ、ｇｉ＋に関する飽和限度
を上回ると利得ｇ。

、１での最終信号ｉｔを測定しなければならないおそれ
がある。信号ｉ、とｉ７とか運悪く点Ｐ及びＱに対応す
るレベルの両側に位置するときに極めて近接した信号ｉ
Ｉ及びｉｔに関しても同様である。従って利得ｇ１．Ｉ
での信号ｉＪが測定されると、信号ｂｉ１１が与えられ
るので利得変化ｇ　＋−ｇ　＋、１による不可避な誤差
が反映して比ｉｊ／ｉＩの測定値ｂ＋＋ｌ／ａＩに対す
る影響が最大になる。逆に最初に利得ｇ１４．を選択す
るように配慮すると、ｊｌに対応するＳの値がａｌ＋□
になり、利得変化の誤差が、比ｉｔ／ｉＩの測定値す、
、、／ａｌ＋１に全く影響を与えない。また、反応が信
号の減少（Ｌｌ＜！＋）によって示される場合を考察す
ると、対称理論によってｉＩ測定用初期利得としてはｇ
ｉ、ｇｉ＋。。

よりもｇｉ、ｇｉ＋＋＋が好ましい。従って最良の選択
は可能な３つの利得のうちの中間利得で初期測定を実行
することである。これにより、反応進行中の利得変更を
全く必要としないでｌ／２＜ｉ４／ｉｌ＜２の小さい反
応差の反応が確実に測定され得る。この中間利得の選択
は反応開始時点でマイクロプロセッサμＰによって容易
に行なわれる。

本発明装置の用途を説明するために次に、各々が試薬又
は反応混合物を収容した一連のセルに液体サンプルを分
配し、該セルを回転子の周縁に配置して第５図に示す光
学系の光束を各セルに通す測定装置について説明する。

ランプｌは光学手段２に向かって光線束を送出する。フ
ィルタ４を担持するディスク３はモータ５をり４を光路
に挿入する。光学手段２から出た光線束は分析セル６に
集中し、吸収されなかった光はデテクタＤに入り、前置
増幅器ＰＡ、増幅器Ａ及び第２図のその他の素子を順次
通過する。

セル６はモータ８によって駆動される回転子７に装着さ
れており、アセンブリ６−７は恒温室９に内蔵され得る
。

マイクロプロセッサμＰは以下の一連動作、即ち、回転
子７のモータ８の回転とセル６の配置との制御、ディス
ク３のモータ５の回転と各セル用のフィルタ４の配置と
の制御、飽和による限度又は分解能の欠如による限度に
到達したときの利得変更を伴うスフ３の特定位置を選択
し、０からの偏差の計算によって修正されるべき黒信号
の周期的測定を実行＝★の法則に基づいて測光測定値か
ら濃度を算出し得る。更に分子吸光係数はリードオンリ
ーメモリ又はランダムアクセスメモリに記憶され得る。

室９の温度も温度測定器ＩＯ及び１つ以上の温度再調整
ソースを介してマイクロブセッサμＰにより制御され得
る。

マイクロプロセッサμＰとモータ５，８及び温度測定器
１０及び種々の温度調整デバイスとの間に適当なインタ
フェースが配設される。

マイクロプロセッサμＰ自体は内部メモリＩＭ好ましく
は一部がリードオンリーメモリ（対数変換）で一部がラ
ンダムアクセスメモリ（測定及び自動校正）から成るメ
モリに接続され、また外部リードオンリーメモリ例えば
カセット、カード又はその他のＥＰＲＯＭタイプの媒体
に接続される。これらは実行すべき測定のタイプに適し
た標識を内蔵する（ディスク７及びセル６、ディスク３
及びフィルタ４）。

マイクロプロセッサμＰはインタフェースＩＦを介して
種々の装置、例えば人力キーボー１”Ｋ、文字数字ディ
スプレイ八Ｎ１　プリンタＰＲ及び別の装置への人／出
力Ｉ１０接続バスに接続されている。

【図面の簡単な説明】

第１図は入力信号の関数たる利得変化のダイヤグラム、
第２図は本発明の回路の基本図、第３図は増幅器の利得
及び分圧器のＳＲ哀との２つの人力に関する表、第４図
は第２図の回路のより詳細な具体例の説明図、第５図は
サンプルの光透過の測定による分析に使用されるアセン
ブリの概略図及び第６図は第５図のアセンブリにおける
出力信号Ｓの変化を人力信号ｉの関数で示すダイヤグラ
ムである。 ＰＡ・・・・・・前置増幅器、Ａ・・・・・・増幅器、
ＲＧ・・・・・・抵抗回路、ＤＶ・・・・・・分圧器、
ＣＡ／Ｎ・・・・・・アナログ／ディジタルコンバータ
、Ｆ・・・・・・フィルタ、μＰ・・・・・・マイクロ
プロセッサ。

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. （１）アナログ信号をディジタル対数信号に変換するた
   めの対数増幅及びアナログ／ディジタル変換用装置であ
   って、順次に接続された増幅器とアナログ／ディジタル
   コンバータとプロセッサとを含んでおり、増幅器がプロ
   セッサによりプログラムされ得る利得をもつ線形増幅器
   であり、増幅器の出力信号がコンバータの飽和限度に達
   するかまたは適格な分解能の限度に達すると直ちにプロ
   セッサが利得を変更し、これにより前記出力信号を前記
   限度内に維持し新しい利得で増加又は減少を追跡するこ
   とを特徴とする装置。
2. （２）基準電圧システムが先行しており、基準電圧Ｖと
   可能な連続利得の対ｇ＿ｉ、ｇ＿ｉ＿＋＿１とから得ら
   れた増幅器の出力信号と比の算出値Ｖｇ＿ｉ、Ｖｇ＿ｉ
   ＿＋＿１とが必要な補正を実行するための自動校正とし
   てプロセッサ内に記憶され、作動フェーズ中にプロセッ
   サの命令によって基準電圧が遮断され測定信号がソース
   に戻ることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
   装置。
3. （３）測定用一連動作に先立って自動校正がマイクロプ
   ロセッサによって制御されることを特徴とする特許請求
   の範囲第２項に記載の装置。
4. （４）利得変更のときに自動校正がマイクロプロセッサ
   によって制御されることを特徴とする特許請求の範囲第
   ２項に記載の装置。
5. （５）プロセッサがディジタル対数変換を確保するマイ
   クロプロセッサであることを特徴とする特許請求の範囲
   第３項または第４項に記載の装置。
6. （６）基準電圧が分圧器によって決定され該分圧器の減
   衰が増幅フェーズ中にプロセッサによって選択されるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項から第５項のいず
   れかに記載の装置。
7. （７）プロセッサが抵抗を選択することによって増幅器
   の利得を選択する電子スイッチを制御することを特徴と
   する特許請求の範囲第１項から第６項のいずれかに記載
   の装置。
8. （８）プロセッサが分圧器の減衰を選択する電子スイッ
   チを制御することを特徴とする特許請求の範囲第６項又
   は第７項に記載の装置。
9. （９）処理すべき信号を受信する前置増幅器がアセンブ
   リに先行して接続されていることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項から第７項のいずれかに記載の装置。
10. （１０）増幅器とコンバータとの間に低域フィルタが挿
    入されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項か
    ら第９項のいずれかに記載の装置。
11. （１１）光源から送出され分析すべきサンプルを透過し
    た光線束を受容する検出センサから信号が送出されるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第１項から第１０項のい
    ずれかに記載の装置の利用。
12. （１２）光路に単色フィルタが挿入されていることを特
    徴とする特許請求の範囲第１１項に記載の装置の利用。
13. （１３）装置が被検サンプルと参照との透過光を順次測
    定することを特徴とする特許請求の範囲第１１項に記載
    の装置の利用。
14. （１４）プロセッサの制御下で一連のサンプルを光路に
    順次挿入することを特徴とする特許請求の範囲第１１項
    又は第１３項に記載の装置の利用。
15. （１５）プロセッサの制御下で一連のフィルタを光路内
    に順次挿入することを特徴とする特許請求の範囲第１１
    項から第１４項のいずれかに記載の装置の利用。
16. （１６）プロセッサの制御下でディスクが光線束を一時
    的に掩蔽することを特徴とする特許請求の範囲第１１項
    から第１５項のいずれかに記載の装置の利用。