Аналого-цифровое преобразование |
Top Previous Next |
|
Общие характеристики системы > Аналого-цифровое преобразование ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ Как правило, детектор хроматографа выдает аналоговый сигнал (т.е. напряжение, пропорциональное измеряемой детектором величине). Этот сигнал не может быть напрямую воспринят компьютером. Для его преобразования в цифровую форму и передачи его в компьютер используется специальный прибор, называемый аналого-цифровым преобразователем (АЦП). АЦП отличаются по динамическому диапазону, скорости сбора данных и количеству каналов. Динамический диапазон представляет собой отношение максимального напряжения, измеряемого АЦП, к минимальному изменению сигнала, которое может быть им зарегистрировано. Это отношение может измеряться как обычным десятичным числом, так и двоичным, в битах (10 бит примерно соответствуют 3 десятичным разрядам: 210 =1024). Динамический диапазон выходного сигнала большинства детекторов, используемых в хроматографии, не превышает 20 бит. Однако для использования одного и того же АЦП для преобразования сигналов, которые поступают от детекторов различных типов, отличающихся уровнем выходного сигнала, необходимо иметь возможность переключения диапазона входного сигнала АЦП. 24-битные АЦП полностью перекрывают весь диапазон сигналов для любых типов детекторов. Преимущества, обеспечиваемые АЦП высокой разрядности, не даются даром. Стоимость таких АЦП (без программы) на западном рынке сравнима со стоимостью персональной ЭВМ. Разумным компромиссом между ценой и параметрами АЦП на сегодняшний день является их изготовление на основе специализированных микросхем сигма-дельта преобразования. Такие АЦП номинально являются 24-битными. Однако их младшие разряды являются шумовыми, и реальный динамический диапазон составляет не более 23 бит при частоте сбора данных порядка 10 Гц и уменьшается с повышением частоты. Поскольку используемые микросхемы содержат переключаемый входной усилитель, такие АЦП могут использоваться с детекторами любых типов. Необходимая скорость измерений зависит от того, какая задача решается. Для правильного измерения параметров пика скорость измерений должна быть достаточной для того, чтобы обеспечить не менее 10-15 измерений на полуширину самого узкого измеряемого пика. Типичная скорость измерений составляет 5-10 Гц для газовой хроматографии с капиллярными колонками и 1-2 Гц для жидкостной хроматографии. В некоторых случаях, например, для капиллярного электрофореза, необходима более высокая скорость сбора данных. С системой МультиХром рекомендуется использовать прецизионный двухканальный АЦП А‑24, двух- или четырехканальный АЦП Е-24 (англоязычное название 24-bit AD Converter), или двухканальный АЦП Е-18. Эти АЦП, выполненные в виде выносных модулей. Эти АЦП пригодны для решения как рутинных, так и сложных исследовательских задач. Основные достоинства внешнего исполнения АЦП: •возможность размещения АЦП на значительном расстоянии от компьютера (десятки метров); •меньшая зависимость от процессов, происходящих в системном блоке компьютера (влияние наводок, температурных градиентов и т.д.). AДля приборов, имеющих встроенный АЦП с последовательным интерфейсом, таких как детектор для ВЭЖХ “Флюорат” или прибор для капиллярного электрофореза “Капель”, достаточно соединить хроматограф с компьютером через СОМ-порт. Содержание: |