DE2208665A1

DE2208665A1 - Automatische Verstärkungsgradeichung

Info

Publication number: DE2208665A1
Application number: DE19722208665
Authority: DE
Inventors: Walter Norwalk Conn. Bohler (V.S.A.)
Original assignee: Perkin Elmer Corp
Current assignee: Applied Biosystems Inc
Priority date: 1971-03-01
Filing date: 1972-02-24
Publication date: 1972-10-12
Also published as: GB1385250A; AU456325B2; AU3890772A; US3711774A

Description

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Dipl.-Phys. JjWm Geisse ^{Telefon (02127) 1319} "

^ Telex 8516895 Patentanwälte

' Patentanmeldung

The Perkin-Elmer Corporation, Norwalk, Connecticut, USA

Automatische Verstärkungsgradeichung

Pie Erfindung betrifft eine Anordnung zur Ausgabe eines unbekannten Signals in einem gewünschten vorgegebenen Maßstab.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzielung einer einstellbaren Verstärkungsgradregelung, so daß ein elektrisches Eingangssignal mit einem gewünschten Faktor multipliziert wird und das Eingangssignal in einem gewünschten, gedehnten oder verkleinerten Maßstab ausgegeben wird. Speziell bestimmt die Vorrichtung aus einem Normaleingangssignal den Verstärkungsfaktor, der erforderlich ist, um den Ausgang gleich einem gewünschten Signal-wert zu machen. Das ist nachstehend als der "Bestimmungs"- oder "Eich"-Schritt bezeichnet. Dieser Verstärkungsfaktor wird gespeichert, und anschließend wird der gleiche Verstärkungsfaktor auf unbekannte Eingangssignale angewendet, so daß der erhaltene Ausgang direkt in dem gewünschten "Maßstab" ausgelesen werden kann.

In der Beschreibung wird die Erfindung beschrieben in ihrer Anwendung zur Gewinnung der gewünschten Verstärkungsfaktor-

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einstellung bei der Umwandlung des Ausgangssignals eines
Atomabsorptions-Spektralfotometers, so daß dieses Ausgangssignal direkt als Konzentration des interessierenden Probenelements angezeigt wird. Beispielsweise kann bei einem
Atomabsorptions-Spektralfotometer das gewünschte Absorptionsvermögen am Ausgang eines einfachen logarithmischen Wandlers erhalten werden. Um dieses Absorptionsvermögenssignal direkt in Konzentrationseinheiten umzuwandeln, ist es nur erforderlich, das Absorptionsvermögenssignal mit einem bestimmten,
konstanten Faktor zu multiplizieren.

Es ist bekannt, eine von Hand veränderbare Verstärkungsgradregelung vorzusehen. Die HauptSchwierigkeit solcher bekannter Eichsysteme für die manuelle Verstärkungsgradregelung ist
in der Praxis, daß der Benutzer während, die Eichschrittes
manuell den Verstärkungsgrad einstellen muß, während von dem Normal ein verrauschtes Signal geliefert wird. Da es wünschenswert ist, einen relativ großen Verstärkungsgradsbereich, z.B. von 200:1, zur Verfügung zu haben, muß der Benutzer versuchen, den Verstärkungsgrad hochempfindlich von
Hand so einzustellen, daß das Voltmeter im den richtigen Wert schwankt, da das multiplizierte Eingangssignal schnelle
Schwankungen hat. In der Praxis muß der Benutzer somit einen Kompromiß eingehen, indem er den manuell regelbaren Verstärkungsgrad auf den Wert einstellt, welcher nach seiner Meinung ein Schwanken des Voltmeters um den richtigen Wert bewirkt,
beispielsweise um 2 Volt für 200 Teile/Mille. Normalprobe.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur Bestimmung und Anwendung des Verstärkungsfaktors zu schaffen,

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der erforderlich ist, um ein Eingangssignal mit einem bestimmten, gewünschten Maßstab auszugeben, wobei die Anordnung relativ wenig Handhabungen oder Geschicklichkeit des Benutzers voraussetzt.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch Mittel zur Bestimmung des effektiven Verstärkungsfaktors, der erforderlich ist, um ein bekanntes Uormaleingangssignal einen be- · stimmten eingestellten Spannungswert erreichen zu lassen, Mittel zur effektiven Speicherung dieses so bestimmten Verstärkungsfaktors, Mittel zur Wiederherstellung des gespeicherten Verstärkungsfaktors und. Mittel, die von den Wiederherstellungsmitteln gesteuert sind, zur Anwendung dieses wiederhergestellten Verstärkungsfaktors auf ein unbekanntes Eingangssignal, wobei die besagten Bestimmurigsmittel und die besagten Anwendungsmittel von im wesentlichen den gleichen Teilen gebildet werden, die auf gleiche Weise, aber zu verschiedenen Zeiten benutzt werden, so daß das unbekannte Signal als endgültiges Signal in einem Maßstab ausgegeben wird, der durch die Proportionalitätskonstante zwischen dem bekannten Wormaleingangssignal und dem eingestellten Spannungswert bestimmt ist, und systematische Fehler bei der Bestimmung des effektiven Verstärkungsfaktors sich gegen ähnliche Fehler bei der Anwendung dieses Verstärkungsfaktors aufheben.

Die Erfindung vermeidet die geschilderten Schwierigkeiten der bekannten Anordnung. Der Benutzer braucht nur ein Potentiometer von Hand einzustellen, welches eine feste Bezugsspannung erhält, derart, daß an dem Voltmeter der gewünschte Konzentrationswert eingestellt ist. Anschließend bestimmt die Anordnung nach der Erfindung automatisch den Verstärkungs-

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faktor j der notwendig ist, um das Absorptionsvermögen-Signal von einer "bekannten Probe mit entsprechender Konzentration mit diesem eingestellten Wert angezeigt zu erhalten. Die Vorrichtung liefert somit eine automatische Eichung, indem der Verstärkungsfaktor "bestimmt wird, der notwendig ist, um das Eingangssignal dem manuell eingestellten Spannungswert gleichzumaohen, speichert diese Verstärkungsgradeinstellung und wendet sie anschließend auf unbekannte Eingangssignal, z.B. Absorptionsvermögen-Signale von unbekannten Proben, an.

Die Erfindung kann vorzugsweise in der Form verwirklicht werden, daß die Bestimiaungsmittel einen ersten Integrator zur Integration des ITormaleingangssignals über eine solche Zeit integriert, bis dessen integrierter Wert gleich dem eingestellten Spannungswert ist, wobei die Integrationszeit der effektive 'Verstärkungsgrad ist, daß die Speichermittel effektiv diese Integrationszeit speichern, daß die Wiederherstellungsmittel wiederholt die besagte Integrationszeit liefern und daß die Anwendungsmittel den besagten ersten Integrator enthalten, welcher das "besagte, unbekannte Signal über die gleiche Integrationszeit integriert, wie sie von den besagten Wiederherstellungsmitteln geliefert wird, so daß ein systematischer Fehler in dem ersten Integrator einen kompensierenden Fehler sowohl der von dem Normaleingangssignal bestimmten Integrationszeit als auch des das endgültige Signal bildenden integrierten Wert des unbekannten Signals hervorruft.

Weiterhin kann vorgesehen sein, daß die Speichermittel einen zweiten Integrator enthalten, der ein konstantes Eingangssignal über die gleiche Integrationszeit integriert wie der erste Integrator, und Haltemittel zum Speichern des Zeitintegrals des konstanten Eingangssignals am Ende der Inte-

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grationszeit, daß die Wiederherstellungsmittel von dem gleichen Integrator gebildet werden, der das gleiche konstante Eingangssignal erhält, sowie von Mitteln zur Erzeugung eines "Integration vollendet"- Signals, wenn der Ausgang des zweiten Integrators gleich dem von den Haltemitteln gespeicher-· ten Zeitintegral des konstanten Eingangssignals ist, und daß der erste Integrator, der die Anwendungsmittel bildet, von dem durch die Wiederherstellungsmittel erzeugten "Integration vollendet"-Signal gesteuert ist, so daß systematische Fehler, die in dem zweiten Integrator während des Speichervorganges auftreten, durch ähnliche systematische Fehler bei dessen Wiederherstellungs-Betrieb kompensiert werden«

Vorzugsweise stimmt das dem zweiten Integrator zugefiihrte konstante Eingangssignal im wesentlichen mit dem besagten Normaleingangssignal überein, so daß die sich nicht kompensierenden systematischen Fehler im ersten Integrator und den zugehörigen Bauteilen und in dem zweiten Integrator und den zugehörigen Bauteilen wenigstens in der gleichen Größenordnung liegen und somit der Summeneffekt solcher Fehler in endgültigen Signal geringgehalten werden»

Bei dem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird somit die automatische Eichung und die anschließende Anwendung dieser Eichung bei Meßbetrieb dadurch erreicht, daß das bekannte ÜTormaleingangssignal (Eichsignal) integriert wird, bis es den eingestellten Spannungswert, z.B. 2 YoIt, erreicht, während gleichzeitig ein zweiter damit synchronisierter Integrator ein Signal integriert. Durch Verwendung des gleichen Eingangssignals als Eingang des zweiten Integrators wird ein großer ausnutzbarer Verstärkungsgradbereich mit konstant

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kleinem prozentualem Fehler erhalten, wie noch im einzelnen beschrieben wird.

Bei der Erfindung ist somit eine Vorrichtung vorgesehen, welche Mittel enthält zur Bestimmung des Verstärkungsfaktors, der notwendig ist, um ein elektrisches Normalsignal.gleich einer gewünschten, von Hand einstellbaren Spannung zu machen. Es sind Mittel zur Speicherung dieses Verstärkungsfaktors vorgesehen und Mittel zur Multiplikation anschließender unbekannter elektrischer Eingangssignale mit diesem gleichen Verstärkungsfaktor..Damit wird das unbekannte Eingangssignal nach einem bestimmten, gewünschten Maßstab gedehnt oder geringer. Der Verstärkungsfaktor wird bestimmt, gespeichert und anschließend in solcher Weise angewendet, daß der Verstärkungsfaktor einen konstanten, relativ geringen prozentualen Fehler über einen großen Bereich von möglichen Werten besitzt. Der Verstärkungsfaktor wird vorzugsweise bestimmt durch Integration des Normaleingangssignals für die genaue Zeit, die notwendig ist, um das integrierte Signal gleich der von Hand einstellbaren Spannung zu machen. Anschließend werden unbekannte Eingangssignale über genau die gleiche Zeit integriert. Dadurch werden die unbekannten Eingangssignale effektiv mit dem gleichen Verstärkungsfaktor multipliziert wie das Normalsignal. Es wird der gleiche Integrator sowohl für die Bestimmung der erforderlichen Integrationszeit an Hand des Normalsignals als auch für die spätere Integration des unbekannten Eingangssignals verwendet, wodurch genau reproduzierbare Ergebnisse in dieser Funktion erhalten werden, ohne daß irgendeine Anpassung elektrischer Bauteile erforderlich wäre. Ein zweiter Integrator, der auch das Normalsignal während des Bestimmungsschrittes integriert, wird angehalten,

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wenn der erste Integrator feststellte, daß das integrierte Normalsignal gleich der einstellbaren Spannung ist» Der zweite Integrator wird verxfendet, um den Verstärkungsfaktor zu speichern und später wiederherzustellen, indem er auf·= einanderfolgend genau die gleiche Integration wiederholt und so als periodisch arbeitender Taktgeber wirkt₉ nrodureh die Genauigkeit sowohl der Speicherung als auch der Anwendung des Verstärkungsfaktors sichergestellt ist, indem immer wieder die gleichen elektrischen Bauteile verwendet werden₀

Die Erfindung ist nachstehend an einem Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die zugehörige'Zeichnung näher erläutert = Die einzige Figur ist ein schematisches Schaltbild₉ hauptsächlich in Blockform_s einer bevorzugten Ausführungsform einer Anordnung nach der Erfindung.

In der Zeichnung wird eine von Hand einstellbare Anzapfung eines Potentiometers mit einer Spannungsquelle S₉ die an ein Ende eines geerdeten Widerstandes R-j angelegt ist, verwendet₉ um eine Spannung einzustellen, die dem Eingang 12 eines Trenn-Verstärkers H zugeführt wird« Der Ausgang des Verstärkers bei 16 wird einem oberen Kontakt 18 eines von Hand betätig= baren Mehrfachschalters 20 zugeführt, der beispielsweise durch einen Knopf 22 betätigbar sein kann» Dieser Schalter ist in seiner Zwischenstellung dargestellt* Er ist jedoch tatsächlich normalerweise mit dem linken Ende seiner oberen und unteren Kontaktarme 24-, 26 entweder in einer oberen oder einer unteren Stellung. Wenn er durch Niederdrücken des Knopfes 22 in seine obere oder ^l!Einstellⁿ-Stellung gebracht ist, verbindet der obere Kontaktarm 24 den Kontakt 18.mit einer Leitung 28, die mit einer Seite eines Schaltgliedes F₁ verbunden ist.

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Das Schaltglied F.j und die nachstehend "beschriebenen Bauteile, die mit dem Buchstaben "F" gefolgt von einer Zahl bezeichnet sind, können Feldeffekttransistoren oder andere elektrische Bauteile, z.B. magnetisch betätigte Schalter oder Relais sein, die durch ein elektrisches Signal schaltbar sind. Da die Zeichnung im wesentlichen ein Blockdiagramm ist, sind diese "^''-Bauteile in einer Weise dargestellt, die mehr ihre Punktion als ihren Aufbau veranschaulicht. So ist das Bauteil F.. mit einem Brückenglied 30 dargestellt, welches normalerweise eine elektrische Verbindung zwischen Leitungen 28 und 32 herstellt. Der Pfeil 34 zeigt in die Richtung, in welche das Brückenglied 30 bewegt wird, wenn ein Signal an die Steuerleitung 36 angelegt wird. Im vorliegenden Falle ist dies eine Bewegung außer Kontakt mit den Leitungen, bei welcher der Stromkreis unterbrochen wird. Nachstehend werden ähnliche schematische Darstellungen verwendet für die anderen analogen Bauteile, so daß die Lage des Brückengliedes anzeigt, ob der Schalter normalerweise leitend ist, wie in Falle von F₁, oder nichtleitend, und die Richtung des Pfeiles deutet die Lage an, in die das Brückenglied bewegt wird, durch ein an den Steuereingang angelegtes Signal.

Das Schaltglied F^ ist ständig leitend, wenn der handbetätigte Schalter 20 in seiner oberen Stellung ist, so daß die von dem Schleifer 10 abgegriffene Spannung der Leitung 32 zugeführt wird, und damit sowohl einem Haltekondensator C₁₁ und

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über Leitung 40 einem digitalen Voltmeter 42. Die verstärkte Spannung kann auch über Leitung 44 einem Registriergerät 46 zugeführt werden. Die obere "Einstell"-Stellung des Schalters 20 gestattet es dem Benutzer somit, von Hand das einstellbare Potentiometer so einzustellen, daß an dem Schleifer

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eine Spannung abgegriffen wird, die bewirkt, daß das Digital-Voltmeter eine gewünschte Spannung erhält. Diese Spannung kann beispielsweise 2,00 oder 0,200 Volt sein, wenn das zuzuführende Normalsignal eine Menge, beispielsweise Konzentration, darstellt, die als 2,00 . 1 O^ geschrieben werden kann, wenn χ irgendeine positive oder negative ganze Zahl ist. Diese Beziehung wird nachstehend der Einfachheit halber als "dezimale Beziehung" bezeichnet. Nachdem das Digital-Voltmeter auf die gewünschte Spannung eingestellt ist, die diese dezimale Beziehung zu dem für die Eichung des Verstärkungsgrades verwendeten Normalsignale besitzt, wird der handbetätigte Schalter 22 in eine solche Lage gebracht, daß beide Kontaktarme 24 und 26 in ihren unteren Stellungen sind, so daß diese Kontaktarme mit den Kontakten 52 bzw. 38 verbunden sind. Der handbetätigte Schalter 20 ist in seiner untersten oder "Eichen und Messen"-Stellung die ganze Zeit, nachdem der Benutzer die gewünschte dezimale Maßstabspannung an 40, 42 und damit an dem Haltekondensator 0^ über die Bauteile 10, 12, 14, 16, 18 und 24, 28, P₁ und 32 eingestellt hat.

Die Eingangsklemme 50 der Vorrichtung erhält während des "Eich"-Betriebes ein Normalsignal₉ etwa v_g , z„B_o ein Signal, welches den Ausgang eines Spektralfotometers in Einheiten darstellt, die wenigstens proportional dem Absorptionsvermögen einer bekannten Probe ist, welches lormalsignal ein dezimales Vielfaches der gewählten Voltmeter-Spannung ist* Wenn beispielsweise das Voltmeter für die Eichung auf 2,00 oder 0,200 Volt eingestellt worden xfar^ dann kann eine bekannte Uormalprobe verwendet v/erden, die 200 Teile/Mio» des zu messenden Elements enthält. Das üformalsignal ν · wird über Leitung 54 einem Schaltglied I₂ zugeführt, und da dieses Schaltglied.

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normalerweise leitend ist, einer Leitung 56 und damit dem Eingang 58 eines ersten Integrators 60. Der Integrator 60 kann von bekannter Bauart sein und beispielsweise einen Verstärker enthalten mit einer, wie dargestellt, im wesentlichen rein kapazitiven G-egenkopplungsschleife. Der Ausgang 62 des Integrators hat eine Spannung V., , die das Zeitintegral des Eingangssignals bei 68 ist. Dieser Ausgang wird ständig über Leitungen 64 und 66 dem Kontakt 52 zugeführt, der jetzt von dem oberen Kontaktarm 24 berührt wird, und der unteren Eingangsleitung 68 eines ersten Komparators 70.

^em oberen Eingang des Komparators 70 wird über eine Leitung 72 die vorher von Hand eingestellte Spannung von der Leitung 16 zugeführt. Der erste Komparator 70 wird nur während des Eichbetriebes benutzt, wie nachstehend beschrieben wird, und wird daher als Eich-Komparator bezeichnet. Der Ausgang 74 dieses Eich-Komparators zeigt natürlich an, wenn der integrierte Wert V^ des Normalsignals bei 68 den Wert der Spannung V-o kreuzt, also diesem gleich wird, die bei 72 dem oberen Eingang des Komparators zugeführt wird. Die Ausgangsleitung 74 wird über ein Schaltglied 3?,, zu einer Leitung 76 geführt, die mit dem Einstelleingang 78 des Komparator-Flip-Flops verbunden ist. Das Schaltglied F-, ist normalerweise nichtleitend, wie bei 82 angedeutet ist, wird aber leitend, wenn ein mit C bezeichnetes Signal an seinen Steuereingang 84 angelegt wird. Der Ausgang 74 des Eich-Komparators 70 setzt daher das Komparator-Flip-Flop 80, wenn der integrierte Wert des Normalsignals gleich der Spannung l/V. ist, die dem Eich-Komparator zugeführt wird, und ein G-Signal, welches während des Eichbetriebs vorhanden ist, wie nachstehend geschildert wird, an dem Steuereingang 84 des Schaltelementes P^ anliegt.

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Das Setzen des Komparator-Flip-Flops 80 bewirkt, daß das Flip-Flop in einem Zustand ist, in welchem es ein Signal S liefert, wie an seinem unteren Ausgang 88 angedeutet ist. Das Auftreten dieses S-Signals bewirkt eine Unterbrechung der Integration durch den ersten Integrator 60, indem das Schaltglied F₂ nichtleitend gemacht wird, sowie eine Unterbrechung des zweiten Integrators, der noch zu beschreiben ist.

Der Signalausgang 50 wird auch über leitung 90 zu einer Seite eines von Hand schließbaren, normalerweise offenen Schalters geführt, der schematisch als Druckknopf 92 dargestellt ist. Dieser Schalter 92 ist mechanisch mit einem ähnlichen von Hand schließbaren Schalter 96 verbunden, wie durch die gestrichelte Linie 94 angedeutet ist. Ein Niederdrücken des Merifachschalters 92 verbindet somit das Eingangssignal auf der Leitung mit der Leitung 98 und legt das Signal an einen ersten Kondensator C₁ an. Außer daß das Eingangssignal von diesem Kondensator gespeichert wird, erreicht das Eingangssignal den Eingang 100 eines Trennverstärkers 102, dessen Ausgang 104 über ein normalerweise leitendes Schaltglied F. der Eingangsleitung 106 eines zweiten Integrators 110 zugeführt wird. Die Ausgangsleitung 112 dieses Integrators, welche die integrierte Spannung V₂ führt, wird direkt über Leitung 114 zu dem unteren Eingang 116 eines zweiten oder Meß-Komparators 120 geführt. Der gleiche Ausgang wird auch mittels einer Leitung 122 mit dem normalerweise nichtleitenden Schaltglied F^ verbunden. Wenn die Vorrichtung im Eichbetrieb arbeitet, wird das C (Eichbetrieb) -Signal auf den Steuereingang 124 des Schaltgliedes F₅ gegeben, so daß die integrierte Spannung V₂ über dieses Schaltglied/einer Leitung

mit

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verbunden ist. Die integrierte Spannung V an der Leitung bewirkt die Aufladung des zweiten Kondensators C₂ auf diesen integrierten Spannungswert. Die Spannung des Kondensators O₂ wird über die Eingangsleitung 128 einem Trennverstärker 130 zugeführt, dessen Ausgang 132 auf den oberen Eingang des zweiten Komparators 120 geschaltet ist. Während des Eichbetriebs wird der Ausgang 126 des zweiten Komparators nicht verwendet, da das normalerweise nichtleitende Schaltglied IV an seinem Steuereingang 138 kein Steuersignal M erhält, welches, wie nachstehend noch beschrieben wird, nur während des späteren Meßbetriebs vorhanden ist.

Das andere Schaltglied 76 des handbetätigten Druckknopf-Mehrfachschalters bewirkt eine Erregung des Setzeinganges H2 des zweiten oder Betriebswahl-Flip-Flops 150, indem es eine konstante Spannungsquelle 144 mit dem Eingang 142 über eine Leitung 146 das Schaltglied 96 und eine Leitung 148 verbindet, Das Setzen des Betriebswahl-Flip-Flops bewirkt, daß dieses in einen Zustand gebracht wird, in welchem es ein C-Signal (Eichbetrieb) erzeugt, welches schematisch als oberer Ausgang 152 des Flip-Flops dargestellt ist. Ein Schließen der gekuppelten Schalter 92, 96 von Hand bewirkt also daß dieses Eichbetrieb-Signal G ständig erzeugt wird, so daß es an den Steuereingangen der vorstehend beschriebenen Schaltglieder F₅ und F₄ auftritt. Das Betriebswahl-Flip-Flop 150 wird zurückgestellt durch das "Druck"-Signal, welches an seinen Rückstelleingang 144 angelegt wird. Dieses Signal kann sich wiederholend erzeugt werden als Ausgang 156 eines Taktgebers 160. Bei dem Ausführungsbeispiel erscheint das Druck-Signal alle halben Sekunden oder 500 Millisekunden. Dieser Rückstellimpuls ändert den Zustand des Flip-Flops 150 so daß

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dieses einen Zustand annimmt, in welchem das M (Meßbetrieb)-Signal erzeugt wird, welches schematisch als unterer Ausgang 162 dargestellt ist. Solange jedoch der handbetätigte Mehrfachschalter 92, 96 niedergedrückt wird, wird das Betriebswahl-Flip-Flop 150 sofort wieder in seinen C-Zustand· (Eichbetrieb) gesetzt, so daß das Auftreten eines Signals an seinem Setzeingang 142 effektiv den seinem Ruckstelleingang 154 zugeführten Impuls übersteuert, solange wie der Schalter 196 durch den Benutzer leitend gehalten wird. Der Druck-Impuls am Ausgang 156 des Taktgebers 160 wird auch über eine leitung I64 dem Eingang 166 eines monostabilen_s impulsdehnenden Multivibrators 170 zugeführt. Eine solche Schaltung hat bekanntlich einen stabilen Zustand und einen unstabilen. Sie wird durch das Auftreten eines Impulses an ihrem Eingang 166 in den unstabilen Zustand gesetzt. Mach einer relativ kurzen Zeitspanne, z.B. in dem Ausführungsbeispiel von 10 Millisekunden, kehrt der Multivibrator in seinen stabilen Zustand zurück«, Fach Erhalten eines Druck-Impulses am Eingang 166 nimmt der Multivibrator I70 vorübergehend seinen unstabilen Zustand an und erzeugt ein R (Rucksteil)-Signals welches schematisch an seinem oberen unstabilen Ausgang 172 dargestellt ist. Nach 10 Millisekunden kehrt der Multivibrator 170 in seinen stabilen Zustand siarück, in welchem der R-Ausgang verschwindet»

Das 10 Millisekunden lang andauernde Ruckste11signal R wird verschiedenen Bauteilen der Anordnung zugeführt«. Dieses R= Signal wird dem oberen Rucks tall eingang 174 des Komparator·=- oder integrationszeifbestimmenäeH. Flip-Flop 80 zugeführt, um das Flip-flop aus seinem Zustand _s in welchem es ein S·= Signal erzeugt, in seinen Zustand zurückzustellen;, in welchem

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es ein I (Integrier)-Signal erzeugt, wie es schematisch an seinem oberen Ausgang 176 dargestellt ist. Das Rückstell-Signal R wird auch den Steuereingängen 178 bzw. 180 der Schaltglieder F₇ und F_Q zugeführt. Diese Schaltglieder schließen daher einen Kurzschluß über Leitungen 182, 184 bzw. 186 und 188 zwischen den Eingängen und Ausgängen der Integratoren 60 bzw. 110 und bewirken so eine Entladung der Gregenkopplungskondensatoren dieser Integratoren. Hierdurch werden die Integratoren auf Null zurückgestellt. Die Schaltglieder F₂ ^{und F}4 ^{an den} Eingängen dieser Integratoren werden durch das Auftreten des R-Signals ebenso wie eines S-Signals nichtleitend gemacht,

Arbeiteweise

Handeinstell- und Eichbetrieb

Wie vorstehend beschrieben wird der Druckknopfschalter 20 in seine obere Stellung bewegt, und der Benutzer stellt den Schleifer 10 ein, bis das Voltmeter 42 die gewünschte dezimale Beziehung zu dem bekannten Normalsignal v„ besitzt, welches während des unmittelbar anschließenden Eichbetriebs an den Signaleingang 50 angelegt wird. Nach Rückkehr des Schalters 20 in seine unterste ("Eichen und Messen") Stellung bewegt der Benutzer τοη Hand die Mehrfachschalter 92, 96 in ihre untere (Eichen) Stellung. Dadurch wird das Betriebswahl-Flip-Flop 150 in seinen "Mchbetriel»"-Zustand C gesetzt. Der Eingangskondensator Cj speichert das Normalsignal ν , welches an dem Haupteingang 30 auftritt. Der nächste auftretende Druck-Impuls von α em !taktgeber 160 bewirkt die Erzeugung eines 10 Millisekunden andauernden Rückstellsignals R durch den Multivibrator 170, welches beide Integratoren 60 und 110

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und damit, da Fj- leitend ist, den Ausgangskondensator C₂ des zweiten Integrators auf Null zurückstellt. Außerdem stellt das Rückstellsignal R das Flip-Flop 80 in seinen I (Integrier) Zustand zurück. Die Integration beginnt jedoch nur, wenn das Ende des R-Signals ein gleichzeitiges Schließen der Schaltglieder F₂ und F. gestattet. Der erste Integrator 60 erhält das Normalsignal v_s direkt über 50, 54, F₂, 56 und 58, während der Eingang 106 des zweiten Integrators 110 das gleiche v_a Signal über Leitung 100, den Trennverstärker 102 mit Verstärkungsgrad 1, Leitung 104 und Schaltglied F. sowohl von dem Haupteingang 50 über 90, 92, 98 als auch von dem Kondensator C₁ erhält,.der auf die gleiche Spannung ν aufgeladen worden ist und aufgeladen bleibt. Beide Integratoren integrieren daher das gleiche Signal V₃ beginnend zu der gleichen Zeit.

Der Ausgang 74 des ersten !Comparators 70 wird effektiv mit dem Setzeingang 78 des Flip-Flops 80 verbunden, da das Eichbetrieb-Signal C an dem Steuereingang 84 des Schaltgliedes F, auftritt. Somit unterbricht der erste Komparator 70 die. Integration beider Integratoren durch Setzen des Flip-Flops 80 auf S und damit durch Öffnen von F₂ und F., wenn die integrierte Spannung V₁ bei 68 an dem ersten Integrator 60 gleich der von Hand eingestellten Referenzspannung Vo ist. Das bestimmt die Integrationszeit t^ beider Integratoren, Während dieser gleichen Integrationszeit integriert der zweite Integrator das gleiche bekannte Normaleingangssignal und bewirkt eine Aufladung des zweiten Kondensators C₂ auf dessen integrierte Ausgangsspannung V₂. Auch wenn der handbetätigte Mehrfachschalter 92 während dieser Integrationszeit losgelassen wird, läuft der zweite Integrator weiter, da das Normalsignal in unintegrierter Form v_g an seinem Eingang durch den ersten

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Kondensator G* aufrecht erhalten wird. Der Kondensator C₁ ist gegen allmähliche Entladung durch den Trennverstärker 102 geschützt. Allgemein gesprochen hält der erste Kondensator C₁ das Normalsignal v_a unabhängig von dem späteren Zustand der handbetätigten Schalter 92, 96 und der elektrisch gesteuerten Schaltglieder IV, F., Fg. Der erhaltene maximale integrierte Wert Vp nach der Zeit t^ wird in dem Kondensator Cp gespeichert. Der zweite Kondensator Cp wird durch ein anschließendes R-Signal nur entladen, wenn das Schaltglied IV leitend ist, d.h. das Signal C bei Auftreten des R-Signals bleibt bestehen. Da das Betriebswahl-Flip-Flop 150 von seinem Eich (C) in seinen Meß (M) -Zustand das erste Mal übergeht, wenn ein Druck-Impuls nach Loslassen des handbetätigten Schalters 96 auftritt, wird das Schaltglied IV nichtleitend zu Beginn des nächsten Bückstellsignals R. Der zweite Kondensator Cp hält somit den letzten Maximalwert der integrierten Spannung Vp, wenn einmal der handbetätigte Mehrfachschalter 92, 96 für die Eichung in seine nichtleitende Stellung zurückgegangen ist.

Die Zeit t^, die erforderlich ist, um die Normaleingangsspannung ν durch den ersten Integrator so zu integrieren, daß die von Hand eingestellte Referenzspannung V_R erreicht wird, ist somit der gewünschte Verstärkungsfaktor. Der zweite Integrator wird daher bei einem Wert an seinem zweiten Kondensator Cg angehalten, der gleich der integrierten Spannung V₂ ist, die während dieser gleichen Integrationszeit t. erreicht wird. Daher ist die Zeit, die erforderlich ist, um die Normaleingangsspannung ν . die immer noch an dem ersten Kondensator Cj anliegt, wieder durch den zweiten Integrator auf die jetzt an dem zweiten Kondensator C₂ gespeicherte integrierte Spannung zu integrieren, die gleiche, wie die gerade von

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"beiden Integratoren beendete Integrationszeit t.^. Somit kann der zweite Integrator jetzt als Taktgeber verwendet werden, um dieses Zeitintervall, welches den effektiven Verstärkungsfaktor bestimmt, während der anschließenden Messung unbekannter Proben wiederherzustellen, was nachstehend als "Meßbetrieb" bezeichnet wird.

Da eine Integrationsperiode I stets dem Rückstellsignal Il folgt, da das Flip-Flop 80 durch das Huckstellsignal auf I zurückgestellt wird, wird das Schaltglied F^ zu dem Voltmeter leitend, wenn das I-Signal in S durch Ansprechen des ersten !Comparators 70 geändert wird. Das .Voltmeter 42 und der Haltekondensator Ott erhält die Integrator-Ausgangsspannung V^ nur, wenn diese ihren Maximalwert am Ende der Integrationszeit t^ erreicht hat, der gleich V_R sein sollte. Das gestattet eine visuelle Überprüfung, daß die Vorrichtung tatsächlich das Normalsignal ν auf einen Wert gleich V₀ integriert hat.

S XL

Natürlich hängt es von der unveränderlichen Integrationsgeschwindigkeit des ersten Integrators ab, ob ein bestimmtes Normalsignal ν , entsprechend einem bestimmten Absorptionsvermögen, soweit integriert werden kann, daß es innerhalb der maximal verfügbaren Integrationszeit pro Zyklus die von dem Benutzer gewählte Spannung Vn erreicht. Um sicherzustellen, daß der Benutzer nicht einen zu großen Wert von V_R für das bestimmte Normaleingangssignal gewählt hat, ist vorzugsweise eine Warnvorrichtung 200 vorgesehen. Diese Vorrichtung kann aus einem rückstellbaren Signalanstiegsgenerator 210 bestehen, der beginnt, eine Spannung zu erzeugen, nachdem ein I-Signal an einem Eingang 212 zugeführt wird, und der auf die Spannung Null zurückgestellt wird, wenn ein S-Signal an seinem anderen Eingang 214 erscheint. Bei normalem Betrieb würde somit der

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Signalanstiegsgenerator immer wieder auf Null zurückgestellt werden, beispielsweise in weniger als einer halten Sekunde, und bei 220 eine Sägezahnspannung erzeugen. Wenn jedoch das Normalsignal nicht innerhalb der maximalen Integrationszeit von beispielsweise 490 Millisekunden soweit integriert werden kann, daß es den Spannungswert V_R in einem einzigen Betriebszyklus erreichen kann (und da es nach jedem Zyklus zurückgestellt wird, würde es daher niemals den Spannungswert V_R erreichen) würde der Signalanstiegsgenerator 210 nicht durch irgendein S-Signal am Eingang 214 während eines Zyklus zurückgestellt werden. Unter diesen Bedingungen würde die Ausgangsspannung des Signalanstiegsgenerators weiter ansteigen, wie durch die gestrichelte Linie 222 angedeutet ist. Ein an den Ausgang des Signalanstiegsgenerators angeschlossener Bereichsüberschreitungs-Anzeiger 230, z.B. eine Lampe, würde ein Warnsignal abgeben, wenn eine Spannung oberhalb eines bestimmten Wertes 232 erreicht wird, beispielsweise des Wertes, der von dem Signalanstiegsgenerator erreicht wird nach einer vollen Sekunde von ununterbrochenem Betrieb. Auf diese Weise kann die höchste verwendbare Spannung Vp von dem Benutzer gewählt werden, indem einfach die von Hand eingestellte Spannung V™ um Faktoren 10 nach unten verstellt wird, bis der Bereichsuberschreitungsanzeiger 230 nicht mehr anspricht. Dadurch wird der höchste erzielbare Verstärkungsgrad und damit der geringstmögliche prozentuale systematische Fehler erreicht.

Meßbetrieb

Wenn einmal das Betriebswahl-Flip-Flop 150 in seinen M-Zustand durch den ersten auf das Loslassen des handbetätigten Eichschalters 96 folgenden Druckimpuls zurückgestellt worden ist, ist die Vorrichtung zur Durchführung einer Messung mit dem

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durch, den Verstärkungsfaktor (Integrationszeit t^) bestimmten Maßstab eingerichtet, der während des Eichbetriebs gewonnen ■ wurde. Es wird jetzt ein unbekanntes Signal v_m an den Eingang 50 angelegt, und die Vorrichtung multipliziert diesen mit dem geeichten Verstärkungsfaktor und führt dieses "maßstabsgerechte" Signal dem Voltmeter 42 zu. Dieser Meßbetrieb wird wie folgt erhalten.

Das I (Integrier)-Signal tritt periodisch während beider Betriebsweisen auf, und zwar wegen der periodischen Natur des Druck-Signals von dem Taktgeber 60 und daher des Rückstellsignals R von dem Multivibrator 170, so daß das Flip-Plop 80 stets in seinen I-Zustand, beispielsweise alle 500 Millisekunden, zurückgestellt wird. Daher beginnen die beiden Integratoren mit der Integration gleichzeitig, sobald ihre Eingangsschaltglieder I₂ u*¹*¹ ^a durch das Ende eines R-Impulses leitend gemacht werden.

Der zweite Integrator 110 integriert die an dem Kondensator C-j gespeicherte Spannung v_s und führt die integrierte Spannung V₂ dem unteren Eingang 116 des zweiten oder Meßkomparators zu. Der obere Eingang 134 des Meßkomparators 120 erhält die vorher in dem jetzt isolierten Kondensator G₂ gespeicherte Spannung. Dieser Kondensator hält die maximal erreichte integrierte Spannung V₂ des vorangegangenen Eichvorganges, da Fr am Ende des letzten Zyklus des Eichbetriebes, wenn das C-Signal verschwand, nichtleitend wurde. Die integrierte Spannung V₂ der Spannung v_g am Kondensator C₁ wird gleich der gespeicherten Spannung am Kondensator C₂ in genau dem gleichen Zeitintervall t^, welches erforderlich war, um den Kondensator C₂ auf diesen Wert aufzuladen. Daher tritt der Ausgang 136 des zweiten oder Meßkomparators zu einem Zeitpunkt nach

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JtP

—SK)-

Beginn der Integration auf, der genau gleich der Integrationszeit während des Eichbetriebes ist. Der Komparator wirkt somit als Taktgeber zur Wiederherstellung dieses Zeitintervalls t.. Da während des Meßbetriebs das Betriebswahl-Flip-Flop in seinem zurückgestellten Zustand bleibt, um das Meßbetriebssignal M zu erzeugen, ist das Schaltglied F^ leitend, und der zweite oder Mößkomparatorausgang 136 steuert somit über Leitung 191 und Verbindungspunkt 192 das Setzen des Komparator- oder integrationszeitbestimmenden Flip-Flops 80 in seinen "Integration-beenden" (S) Zustand.

Während der Integrationszeit hat der erste Integrator 60 das Signal ν am Eingang, welches proportional dem Absorptionsvermögen der unbekannten Probe ist, integriert, so daß die Ausgangsspannung V, das Integral dieser unbekannten Spannung ist. Wenn der zweite Integrator 110 und Komparator 120 ein Setzen des Flip-Flops 80 in den "Integration-beenden" Zustand (S) nach dem gespeicherten Zeitintervall t^ bewirkt, und damit beide Integratoren anhält, ist die integrierte Spannung V₁ des ersten Integrators 60 in diesem Zeitpunkt die unbekannte Eingangsspannung effektiv multipliziert mit dem gleichen Verstärkungsfaktor, d.h. dem gleichen Zeitintervall i., wie er bei dem Eichvorgang gefunden wurde. Während dieses Meßbetriebs wird die integrierte Spannung V₁ des tatsächlichen Probensignals der Klemme 52 des geschlossenen Schalters 20 zugeführt, so daß sie an der Leitung 28 anliegt. Ein Schalten des Schaltgliedes F₁ gestattet es diesem Signal, das Voltmeter 42 und den Haltekondensator C„ zu erreichen, wenn weder ein Rückstell (R) noch ein Integrier (I) -Signal an dem Kontakt 38 und damit an dem Steuereingang 34 des Schaltgliedes F₁ auftritt. Daher wird jedesmal wenn das integrationszeitbestimmende Flip-Flop 80 durch den Ausgang des zweiten

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!Comparators 120 von seinem I-Zustand in seinen S-Zustand umgeschaltet wird, die volle integrierte unbekannte Spannung V₁ auf den Haltekondensator O^ übertragen und von dem Voltmeter 42 angezeigt. Diese Spannung kann anschließend durch das Registriergerät 46 bei dem nächsten auftretenden Druck-Signal, welches an dem Eingang 190 auftritt, registriert werden. Das ursprünglich unbekannte Signal v_ffl wird somit effektiv mit dem gleichen Verstärkungsfaktor multipliziert, indem es über die gleiche Zeitspanne integriert wird, wie das Normalsignal ν während des Eichbetriebs. Daher wird die integrierte unbekannte Spannung V^ bei der Anzeige an dem Voltmeter 42 in dem gleichen Maßstab angezeigt, der durch die vorangegangene Eichung bestimmt wurde.

Um sicherzustellen, daß der Eingang 100 das Normaleingangssignal ν wenigstens während eines vollständigen Zyklus während der Eichung erhält, ist es nur erforderlich, den handbetätigten Eichschalter 92, 96 gerade für mehr als einen solchen Zyklus, z.B. etwas mehr als eine halbe Sekunde, niederzuhalten. Das stellt sicher, daß wenigstens zwei Zyklen stattfinden, nämlich wegen der vorstehend erläuterten Wirkungsweise des Betriebswahl-Flip-Flops 150, und daß wenigstens während des zweiten Zyklus derselben das Normaleingangssignal v_o während der gesamten Zeit an dem Eingang 100 und dem ersten Haltekondensator C₁ anliegt.

Alle systematischen Fehler, die dadurch verursacht werden, daß die Komparatoren 70 und 120 ihren Ausgang nicht ändern, wenn ihre beiden Eingänge sich "kreuzen" ,bleiben bei dem Ausführungsbeispiel sehr klein. So verursachen einige Millivolt Unsicherheit an den Komparatoren nur einige Zehntel

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Prozent Fehler, wenn die Eingangsniveaus, z.B. V_R usw., einige Volt "betragen. Da in der Praxis der Benutzer den V_R Wert so hoch wie möglich wählt, bleibt eine solche Unsicherheit in der Praxis recht klein. Durch Verwendung im wesentlichen der gleichen Signalgrößen in beiden Integratoren trägt eine solche Unsicherheit beider Komparatoren während des Eich- bzw. Meßbetriebs nur diese geringe Unsicherheit, d.h. wesentlich weniger als 1$, zu der endgültigen integrierten Spannung V^ zu. Die Verwendung eines Verstärkungsfaktors, d.h. einer Integrationszeit t. so groß wie möglich gewährleistet auch die größtmögliche Rauschherausmittelung während der tatsächlichen Messung.

Noch wichtiger ist es, daß die Tatsache, daß der gleiche Integrator 60 verwendet wird, um den Integrationszeit-Verstärkungsfaktor zu bestimmen und.später anzuwenden, vollständig alle systematischen Fehler in diesem Integrator kompensiert. In gleicher Weise kompensiert die Verwendung des zweiten Integrators 110 sowohl für die Speicherung als auch für die Wiederherstellung dieses Verstärkungsfaktors alle systematischen Fehler dieses Integrators. Es könnte auch ein einziger Komparator verwendet werden, wobei die Eingänge umgeschaltet werden, statt der beiden Komparatoren 120 mit einer Umschaltung der Ausgänge. Eine Kompensation systematischer Fehler erfordert jedoch, daß die Eingänge eines solchen einzigen Komparators während des Eich- und des Meßbetriebs relativ zueinander umgekehrt werden. Es wären daher nicht mur mehr Schaltglieder erforderlich, sondern zusätzliche Umkehrstufen, die ihre eigenen systematischen Fehler bringen wurden. Wegen des relativ geringen Preises von hinreichend genauen Komparatoren in integrierter Bauweise, wurden in einem Prototyp der Erfindung mit Erfolg zwei Komparatoren verwendet. Dieser Prototyp ergab eine hohe Genauigkeit, d.h. er hatte wesentlich weniger als Λ°/ο Unsicherheit in der endgültigen gemessenen Spannung V₁.

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Claims

Patentansprüche

.) Anordnung zur Ausgabe eines unbekannten Signals in einem ■ gewünschten, vorgegebenen Maßstab, gekennzeichnet durch Mittel (60, 70, 10) zur Bestimmung des effektiven Verstärkungsfaktors, der erforderlich ist, um ein bekanntes Eormaleingangssignal (v_a) einen bestimmten eingestellten Spannungswert (Vp erreichen zu lassen, Mittel (C₁, C₂, 110) zur effektiven Speicherung dieses so bestimmten Verstärkungsfaktors,

Mittel (C₁, C₂, 110, 120, 80) zur Wiederherstellung des gespeicherten Verstärkungsfaktors, und Mittel (60), die von den Wiederherstellungsmitteln gesteuert sind, zur Anwendung dieses wiederhergestellten Verstärkungsfaktors auf ein unbekanntes Eingangssignal, wobei die besagten Bestimmungsmittel und die besagten Anwendungsmittel von im wesentlichen den gleichen Teilen gebildet werden, die auf gleiche Weise, aber zu verschiedenen Zeiten benutzt werden,

so daß das unbekannte Signal als endgültiges Signal in einem Maßstab ausgegeben wird, der durch die Proportionalität skonstante zwischen dem bekannten Normaleingangssignal und dem eingestellten Spannungswert bestimmt ist, und systematische Fehler bei der Bestimmung des effektiven Verstärkungsfaktors sich gegen ähnliche Fehler bei der Anwendung dieses Verstärkungsfaktors aufheben.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichermittel und die Wiederherstellungsmittel von im wesentlichen den gleichen Teilen gebildet werden, die auf im wesentlichen gleiche Weise benutzt werden, so daß ein durch die Speicherung hervorgerufener systematischer Fehler des Verstärkungsfaktors sich gegen einen ähnlichen Fehler bei der Wiederherstellung des Verstärkungsfaktors aufhebt.

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3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der eingestellte Spannungswert dargestellt wird durch eine von Hand einstellbare Spannungsquelle (R-j , S,-10), die über wesentlich mehr als eine Dekade von Spannungswerten variabel ist, so daß die Proportionalitätskonstante von dem Benutzer aus wenigstens zwei verschiedenen .Werten gewählt werden kann, die sich um einen Faktor zehn unterscheiden, und das endgültige Signal in einem bestimmten, gewählten Maßstab ausgegeben wird.
4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich eine Warnvorrichtung (200) zur Anzeige von Bereichsüberschreitungen vorgesehen ist, welche eine Überwachung ermöglicht, daß die Proportionalitätskonstante zwischen dem Normaleingangssignal und dem durch von Hand einstellbare Spannungsquelle gewählten Spannungswert nicht größer ist als der größte von den übrigen Teilen des Gerätes ermöglichte Verstärkungsfaktor.
5. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichermittel (110 ...) und die Wiederherstellungsmittel ein konstantes Eingangssignal im wesentlichen gleich dem Normaleingangssignal erhalten, daß die Speichermittel bzw. die Wiederherstellungsmittel das konstante Eingangssignal nach der gleichen mathematischen Operation verarbeiten und daß die Bestimmungsmittel (60 und die Anwendungsmittel das Normaleingangssignal bzw. das unbekannte Signal nach der gleichen mathematischen Punktion verarbeitet, so daß die sich nicht kompensierenden systematischen Fehler der Bestimmungsmittel, Speichermittel, Wiederherstellungsmittel und Anwendungsmittel wenigstens in der gleichen Größenordnung liegen und geringstmögliche, absolute und prozentuale Fehler in dem endgültigen Signal hervorrufen.

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6. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestimmungsmittel einen ersten Integrator (60) zur Integration des Normaleingangssignals (v■ ) über eine solche Zeit (t.) integriert, bis dessen integrierter Wert (Y₁) gleich dem eingestellten Spannungswert ist", wobei die Integrationszeit der effektive Yerstärkungsgrad ist,

daß die Speichermittel (O₁, C₂, 110) effektiv diese Integrationszeit speichern,

daß die Wiederherstellungsmittel (110, 120) wiederholt die besagte Integrationszeit liefern und daß die Anwendungsmittel den besagten ersten Integrator (60) enthalten, welcher das besagte unbekannte Signal über die gleiche Integrationszeit integriert, wie sie von den besagten Wiederherstellungsmitteln geliefert wird,

so daß ein systematischer Fehler in dem ersten Integrator einen kompensierenden Fehler sowohl der von dem Normaleingangssignal bestimmten Integrationszeit als auch des das endgültige Signal bildenden integrierten Wert des unbekannten Signals hervorruft.
7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichermittel einen zweiten Integrator (110) enthalten, der ein konstantes Eingangssignal (v_) über die gleiche Integrationszeit (t_i) integriert wie der erste Integrator (60), und Haltemittel (O₂) zum Speichern des Zeitintegrals des konstanten Eingangssignals am Ende der Integrationszeit, daß die Wiederherstellungsmittel von dem gleichen Integrator (110) gebildet werden, der das gleiche konstante Eingangssignal erhält, sowie von

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Mitteln (120, 80) zur Erzeugung eines "Integration vollendet "-Signals, wenn der Ausgang des zweiten Integrators (110) gleich dem von den Haltemitteln (C₂) gespeicherten Zeitintegrals des konstanten Eingangssignals ist, und daß der erste Integrator (60), der die Anwendungsmittel bildet, von dem durch die Wiederherstellungsmittel (110, 120) erzeugten "Integration vollendet"-Signal gesteuert ist,

so daß systematische Fehler, die in dem zweiten Integrator während des Speichervorganges auftreten, durch ähnliche systematische Fehler bei dessen Wiederherstellungs-Betrieb kompensiert werden.
8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das dem zweiten Integrator (110) zugeführte, konstante Eingangssignal im wesentlichen mit dem besagten Normaleingangssignal übereinstimmt, so daß die sich nicht kompensierenden systematischen Fehler in dem ersten Integrator (60) und den zugehörigen Bauteilen und in dem zweiten Integrator (110) und den zugehörigen Bauteilen wenigstens in der gleichen Größenordnung liegen und somit der Summeneffekt solcher Fehler in dem endgültigen Signal geringgehalten wird.

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