JPH0566987B2 - - Google Patents
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- JPH0566987B2 JPH0566987B2 JP15677085A JP15677085A JPH0566987B2 JP H0566987 B2 JPH0566987 B2 JP H0566987B2 JP 15677085 A JP15677085 A JP 15677085A JP 15677085 A JP15677085 A JP 15677085A JP H0566987 B2 JPH0566987 B2 JP H0566987B2
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- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、ノイズ低減のために設けられた抵抗
とコンデンサからなるフイルタを通して時分割で
入力される信号電圧を検出するのに適した入力信
号電圧検出方式に関するものである。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention provides an input signal suitable for detecting a signal voltage input in a time-division manner through a filter consisting of a resistor and a capacitor provided for noise reduction. This relates to a voltage detection method.
第3図は比色検出器の検出系の1例を示す図で
ある。図中、11は光源、12は凹面回折格子、
13は光シヤツタ、14と16はライトガイド、
15は反応管、17はフオトダイオード、18は
プリアンプ、19はバツフアアンプ、20はマル
チプレクサ、21はサンプルホールド回路、22
はA/D変換器、23はデータ処理装置、24は
タイミング発生回路を示す。
FIG. 3 is a diagram showing an example of a detection system of a colorimetric detector. In the figure, 11 is a light source, 12 is a concave diffraction grating,
13 is a light shutter, 14 and 16 are light guides,
15 is a reaction tube, 17 is a photodiode, 18 is a preamplifier, 19 is a buffer amplifier, 20 is a multiplexer, 21 is a sample hold circuit, 22
2 is an A/D converter, 23 is a data processing device, and 24 is a timing generation circuit.
近年、生化学自動分析装置や液体クロマトグラ
フ等の比色検出器を備えた分析装置では、1つの
被検液から多波長の比色データを得るようになつ
てきている。このような検出器の場合には、第3
図に示すような系により波長の切り換えを行いな
がら比色検出からA/D変換まで行つている。 In recent years, analysis devices equipped with a colorimetric detector, such as automatic biochemical analyzers and liquid chromatographs, have come to obtain colorimetric data at multiple wavelengths from a single test liquid. In the case of such a detector, the third
The system shown in the figure performs everything from colorimetric detection to A/D conversion while switching the wavelength.
第3図により比色検出系の概要を説明すると、
例えば血清の検査をする場合には、遠心分離して
得られた血清に試薬を混合した後所定の温度下で
反応させ、それを比検液として入れた反応管15
に、光源11から凹面回折格子12、光シヤツタ
13、ライトガイド14を通して種々の波長の光
が照射される。ここで、光シヤツタ13はこの照
射する光の波長をタイミング発生回路24による
タイミングに従つて切り換えるものである。 An overview of the colorimetric detection system can be explained using Figure 3.
For example, when testing serum, a reagent is mixed with serum obtained by centrifugation and reacted at a predetermined temperature, and the reaction tube 15 is filled with the mixture as a comparison solution.
Light of various wavelengths is emitted from a light source 11 through a concave diffraction grating 12, an optical shutter 13, and a light guide 14. Here, the optical shutter 13 switches the wavelength of the emitted light according to the timing generated by the timing generation circuit 24.
反応管15の被検液に照射された各種波長の光
は、反応管15の被検液で一部吸収を起こし、そ
の透過光がライトガイド16を通してフオトダイ
オード17で検出される。このフオトダイオード
17による検出信号は、プリアンプ18、バツフ
アアンプ19を通してマルチプレクサ20に送ら
れ、マルチプレクサ20により各チヤンネルに切
り換えてサンプルホールド回路21で一旦ホール
ドされ、順次A/D変換回路22を通してデータ
処理装置23に取り込まれる。従つて、この例で
は、光シヤツタ13の切り換えに従つて各被検液
に関する特定の波長毎のデータが得られることに
なる。 The light of various wavelengths irradiated onto the test liquid in the reaction tube 15 is partially absorbed by the test liquid in the reaction tube 15, and the transmitted light is detected by the photodiode 17 through the light guide 16. The detection signal from the photodiode 17 is sent to a multiplexer 20 through a preamplifier 18 and a buffer amplifier 19, switched to each channel by the multiplexer 20, temporarily held in a sample and hold circuit 21, and sequentially passed through an A/D conversion circuit 22 to a data processing device 23. be taken in. Therefore, in this example, as the optical shutter 13 is switched, data for each specific wavelength regarding each test liquid is obtained.
ところで、上述のような比色検出系では、多数
の被検液に対し多数の波長のデータを得るために
高速応答の検出系を組む必要が生じてきている。
また、検出系におけるノイズを低く抑えるため
に、例えばプリアンプ18とバツフアアンプ19
との間に、抵抗コンデンサよりなる所謂CRフイ
ルタを接続する必要がある。 By the way, in the colorimetric detection system as described above, it has become necessary to construct a detection system with high-speed response in order to obtain data of a large number of wavelengths for a large number of test liquids.
In addition, in order to suppress noise in the detection system, for example, the preamplifier 18 and buffer amplifier 19
It is necessary to connect a so-called CR filter consisting of a resistor capacitor between the
しかしながら、上記のようなCRフイルタは、
ノイズを低く抑えるために時定数を大きくする
と、高速応答できなくなるという問題がある。す
なわち、第3図に示す系において、時定数の大き
なCRフイルタをプリアンプ18とバツフアアン
プ19との間に接続した場合には、光シヤツタ1
3を切り換えてから平衡状態に至るまでの時間が
長くなつてしまう。そのため、検出器の応答性に
見合つた時定数のCRフイルタを接続すると、逆
に或る程度以上のノイズは抑えられないというこ
とになる。そこで、本発明者は、検出タイミング
に合わせて所定時間だけCRフイルタのコンデン
サの両端を短絡し、しかる後コンデンサの両端を
開放するようにし、開放してからの時間を基に入
力信号電圧を計算することによつて、時定数の大
きなフイルタを使つてノイズ低く抑えながら高速
応答が可能な方式を別途提案した。しかし、この
場合においても、温度によつてCRフイルタの時
定数が変化すると入力信号電圧の検出精度が悪く
なるという問題がある。
However, the above CR filter
If the time constant is increased in order to keep noise low, there is a problem that high-speed response cannot be achieved. That is, in the system shown in FIG. 3, when a CR filter with a large time constant is connected between the preamplifier 18 and the buffer amplifier 19, the optical shutter 1
3, it takes a long time to reach an equilibrium state. Therefore, if a CR filter with a time constant commensurate with the responsiveness of the detector is connected, noise above a certain level cannot be suppressed. Therefore, the present inventor shorted both ends of the capacitor of the CR filter for a predetermined time according to the detection timing, then opened both ends of the capacitor, and calculated the input signal voltage based on the time after the capacitor was opened. By doing so, we separately proposed a method that uses a filter with a large time constant to suppress noise and achieve high-speed response. However, even in this case, there is a problem that the detection accuracy of the input signal voltage deteriorates if the time constant of the CR filter changes depending on the temperature.
本発明は、上記の問題点を解決するものであつ
て、温度によつてCRフイルタの時定数が変化し
ても高い精度で入力信号電圧を検出し取り込むこ
とができる入力信号電圧検出方式を提供すること
を目的とするものである。 The present invention solves the above problems and provides an input signal voltage detection method that can detect and capture the input signal voltage with high accuracy even if the time constant of the CR filter changes depending on the temperature. The purpose is to
そのために本発明の入力信号電圧検出方式は、
入力信号を抵抗コンデンサからなるフイルタを通
してサンプルホールド回路でホールドし該ホール
ド値を基に入力信号電圧を取り込む入力信号電圧
検出方式であつて、所定時間前記コンデンサの両
端を短絡し、しかる後該コンデンサの両端を開放
して異なる時間により2点の出力電圧をホールド
し、該2点の出力電圧を基に入力信号電圧を計算
して求めるようにしたことを特徴とするものであ
る。
For this purpose, the input signal voltage detection method of the present invention is
This is an input signal voltage detection method in which an input signal is passed through a filter consisting of a resistive capacitor and held in a sample hold circuit, and the input signal voltage is taken in based on the held value. The device is characterized in that the output voltages at two points are held for different times with both ends open, and the input signal voltage is calculated and determined based on the output voltages at the two points.
本発明の入力信号電圧検出方式では、所定時間
フイルタを構成するコンデンサの両端を短絡し、
しかる後該コンデンサの両端を開放するので、コ
ンデンサは、信号入力電圧によりフイルタの時定
数に従つて充電される。そこで、異なる時間でこ
の充電カーブ上の2点の出力電圧をホールドする
ことによつて、時定数を未知の値として2点の出
力電圧とそのホールド時間から正確な入力信号電
圧が計算できる。
In the input signal voltage detection method of the present invention, both ends of a capacitor constituting a filter are short-circuited for a predetermined period of time,
Since both ends of the capacitor are then opened, the capacitor is charged by the signal input voltage according to the time constant of the filter. Therefore, by holding the output voltages at two points on this charging curve for different times, an accurate input signal voltage can be calculated from the output voltages at the two points and their hold times, with the time constant being an unknown value.
以下、実施例を図面を参照しつつ説明する。 Examples will be described below with reference to the drawings.
第1図は本発明の入力信号電圧検出方式を説明
するための図、第2図は本発明の入力信号電圧検
出方式によるホールドタイミングを説明するため
のタイムチヤートであり、1はプリアンプ、2は
CRフイルタ、3はバツフアアンプ、4はマルチ
プレクサ、5はサンプルホールド回路、6はA/
D変換器、7はデータ処理装置、8はタイミング
発生回路、PDはフオトダイオード、OPは演算増
幅器、r1,r2,R,VRは抵抗、Cはコンデ
ンサ、ASはアナログスイツチを示す。 FIG. 1 is a diagram for explaining the input signal voltage detection method of the present invention, and FIG. 2 is a time chart for explaining the hold timing by the input signal voltage detection method of the present invention. 1 is a preamplifier, 2 is a time chart.
CR filter, 3 is buffer amplifier, 4 is multiplexer, 5 is sample hold circuit, 6 is A/
7 is a data processing device, 8 is a timing generation circuit, PD is a photodiode, OP is an operational amplifier, r1, r2, R, VR are resistors, C is a capacitor, and AS is an analog switch.
第1図において、CRフイルタ2は、抵抗R及
びコンデンサCにより構成すると共にコンデンサ
Cの端子間にアナログスイツチASを接続したも
のであり、このアナログスイツASは、タイミン
グ発生回路8により図示しないが先に述べたよう
に光検出系(光シヤツタや光スイツチ)の切り換
えタイミングと同期して制御される。すなわち、
アナログスイツチASは、光検出系が切り換えら
れる時にこのタイミングに同期して所定の時間だ
けオンになり、コンデンサCの端子間に短絡して
コンデンサCを高速放電する。従つて、所定時間
後アナログスイツチASが再びオフになると、コ
ンデンサCは、それ以前の信号電圧の影響が全く
なくなり、光検出系切り換え後の新たな信号電圧
によりCRフイルタ2の時定数に従つて充電され
る。なお、タイミング発生回路8は、光検出系や
アナログスイツチASの他、さらに、マルチプレ
クサ4、サンプルホールド回路5、A/D変換器
6の動作タイミング信号を発生するものである。 In FIG. 1, the CR filter 2 is composed of a resistor R and a capacitor C, and an analog switch AS is connected between the terminals of the capacitor C. As mentioned above, it is controlled in synchronization with the switching timing of the optical detection system (optical shutter or optical switch). That is,
The analog switch AS is turned on for a predetermined period of time in synchronization with this timing when the photodetection system is switched, shorting the terminals of the capacitor C and discharging the capacitor C at high speed. Therefore, when the analog switch AS is turned off again after a predetermined period of time, the influence of the previous signal voltage disappears, and the capacitor C is affected by the new signal voltage after switching the photodetection system according to the time constant of the CR filter 2. It will be charged. Note that the timing generation circuit 8 generates operation timing signals for the multiplexer 4, the sample hold circuit 5, and the A/D converter 6 in addition to the photodetection system and the analog switch AS.
次に第1図に示す比色検出器を備えた分析装置
において入力信号電圧を取り込む場合について説
明する。第1図においてアナログスイツチASは、
先に述べたように光検出系の切り換えタイミング
に同期してオン/オフされる。従つて、第2図a
に示すアナログスイツチASのオン/オフモード
に対応してCRフイルタ2では、第2図bに示す
ような波形の出力電圧が得られる。そこで、タイ
ミング発生回路8により、アナログスイツチAS
をオンからオフにした時点を基準として、まず時
間T1後、さらに時間T2後にそれぞれサンプルホ
ールド回路5及びA/D変換回路6を制御し出力
電圧E1及びE2の2点をホールドしてデジタル値
に変換する。ここで、電圧E1及びE2は、CRフイ
ルタ2の入力側の信号電圧をE0とすると、
E1=E0〔1−exp(−T1/CR)〕
E2=E0〔1−exp(−T2/CR)〕
となるから、周囲の温度等の条件により変化する
時定数(CRの値)及び信号電圧E0を未知数とす
る連立方程式により信号電圧E0を求めることが
できる。この場合、時間T1とT2での温度変化に
よる時定数の変化は無視できるので、周囲の温度
が変化してもその時の時定数の値が府であつても
常に高い精度で信号電圧E0を求めることができ
る。 Next, a case will be described in which an input signal voltage is taken in in the analyzer equipped with the colorimetric detector shown in FIG. In Figure 1, the analog switch AS is
As mentioned above, it is turned on and off in synchronization with the switching timing of the photodetection system. Therefore, Figure 2a
Corresponding to the on/off mode of the analog switch AS shown in FIG. 2, the CR filter 2 obtains an output voltage with a waveform as shown in FIG. 2b. Therefore, the timing generation circuit 8 generates the analog switch AS.
Based on the point in time when the output voltage is turned off from on as a reference, the sample and hold circuit 5 and the A/D converter circuit 6 are controlled to hold the two output voltages E 1 and E 2 after a time T 1 and then after a time T 2 respectively. Convert to digital value. Here, the voltages E 1 and E 2 are E 1 = E 0 [ 1-exp(-T 1 /CR)] E 2 =E 0 [1 −exp(−T 2 /CR)] Therefore, the signal voltage E 0 can be found by simultaneous equations with the time constant (CR value) that changes depending on conditions such as the ambient temperature and the signal voltage E 0 as unknowns. can. In this case, changes in the time constant due to temperature changes between times T 1 and T 2 can be ignored, so even if the ambient temperature changes and the time constant value at that time is constant, the signal voltage E can always be adjusted with high accuracy. You can find 0 .
なお、本発明は、比色検出器の検出系に限ら
ず、CRフイルタの入力信号系を切り換えて多数
の信号電圧を検出する他の系にも適用できる。こ
のように本発明は、上記の実施例に限定されるも
のでなく、種々の変形が可能であることはいうま
でもない。 Note that the present invention is applicable not only to the detection system of a colorimetric detector but also to other systems that detect a large number of signal voltages by switching the input signal system of a CR filter. Thus, it goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and that various modifications are possible.
以上の説明から明らかなように、本発明によれ
ば、光検出系の切り換えタイミングに同期してア
ナログスイツチASをオン/オフし、コンデンサ
Cを高速放電してから新たな次の信号電圧により
充電するので、前の信号電圧の影響を受けること
がない。しかもCRフイルタ2の時定数に従つた
充電カーブの2点で出力電圧をホールドし、CR
フイルタ2の入力側の信号電圧を計算して求める
ので、周囲温度の変化に無関係に、低ノイズで高
速応答の入力信号電圧検出器を提供できる。
As is clear from the above explanation, according to the present invention, the analog switch AS is turned on/off in synchronization with the switching timing of the photodetection system, the capacitor C is discharged at high speed, and then the capacitor C is charged with a new next signal voltage. Therefore, it is not affected by the previous signal voltage. Moreover, the output voltage is held at two points on the charging curve according to the time constant of CR filter 2, and the CR
Since the signal voltage on the input side of the filter 2 is calculated and determined, an input signal voltage detector with low noise and high speed response can be provided regardless of changes in ambient temperature.
第1図は本発明の入力信号電圧検出方式を説明
するための図、第2図は本発明の入力信号電圧検
出方式によるホールドタイミングを説明するため
のタイムチヤート、第3図は比色検出器の検出系
の1例を示す図である。
1……プリアンプ、2はCRフイルタ、3……
バツフアアンプ、4……マルチプレクサ、5……
サンプルホールド回路、6……A/D変換器、7
……データ処理装置、8……タイミング発生回
路、PD……フオトダイオード、OP……演算増幅
器、r1,r2,R,VR……抵抗、C……コン
デンサ、AS……アナログスイツチ。
Fig. 1 is a diagram for explaining the input signal voltage detection method of the present invention, Fig. 2 is a time chart for explaining the hold timing by the input signal voltage detection method of the present invention, and Fig. 3 is a colorimetric detector. FIG. 2 is a diagram showing an example of a detection system. 1...Preamplifier, 2 is CR filter, 3...
Buffer amplifier, 4...Multiplexer, 5...
Sample hold circuit, 6...A/D converter, 7
...Data processing device, 8...Timing generation circuit, PD...Photodiode, OP...Operation amplifier, r1, r2, R, VR...Resistor, C...Capacitor, AS...Analog switch.
Claims (1)
タを通してサンプルホールド回路でホールドし該
ホールド値を基に入力信号電圧を取り込む入力信
号電圧検出方式であつて、所定時間前記コンデン
サの両端を短絡し、しかる後該コンデンサの両端
を開放して異なる時間により2点の出力電圧をホ
ールドし、該2点の出力電圧を基に入力信号電圧
を計算して求めるようにしたことを特徴とする入
力信号電圧検出方式。 2 信号入力系の切り換えタイミングに同期して
コンデンサの両端を短絡するようにしたことを特
徴とする特許請求の範囲第1項記載の入力信号電
圧検出方式。[Claims] 1. An input signal voltage detection method in which an input signal is passed through a filter consisting of a resistor and a capacitor and held in a sample-and-hold circuit, and the input signal voltage is taken in based on the held value, wherein both ends of the capacitor are connected for a predetermined period of time. The capacitor is short-circuited, and then both ends of the capacitor are opened to hold the output voltages at two points for different times, and the input signal voltage is calculated and determined based on the output voltages at the two points. Input signal voltage detection method. 2. The input signal voltage detection method according to claim 1, wherein both ends of the capacitor are short-circuited in synchronization with the switching timing of the signal input system.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15677085A JPS6217664A (en) | 1985-07-16 | 1985-07-16 | System for detecting voltage of input signal |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15677085A JPS6217664A (en) | 1985-07-16 | 1985-07-16 | System for detecting voltage of input signal |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6217664A JPS6217664A (en) | 1987-01-26 |
| JPH0566987B2 true JPH0566987B2 (en) | 1993-09-22 |
Family
ID=15634932
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15677085A Granted JPS6217664A (en) | 1985-07-16 | 1985-07-16 | System for detecting voltage of input signal |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6217664A (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5093181B2 (en) * | 2009-04-13 | 2012-12-05 | 三菱電機株式会社 | Gas laser oscillator |
| JP2011257268A (en) * | 2010-06-09 | 2011-12-22 | Hitachi High-Technologies Corp | Spectrophotometer |
-
1985
- 1985-07-16 JP JP15677085A patent/JPS6217664A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6217664A (en) | 1987-01-26 |
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