DE1059507B

DE1059507B - Method and arrangement for counting electrical pulses

Info

Publication number: DE1059507B
Application number: DEK30072A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Phys Guenter Martens
Original assignee: Kienzle Apparate GmbH
Current assignee: Digital Kienzle Computersysteme GmbH and Co KG
Priority date: 1956-10-12
Filing date: 1956-10-12
Publication date: 1959-06-18

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Anordnung zum Zählen elektrischer Impulse mit Hilfe von Zähltransformatoren, bei denen die Speicherfähigkeit ferromagnetischer Werkstoffe mit im wesentlichen rechteckiger Hystereseschleife ausgenutzt wird. Dem Zählen elektrischer Impulse mit derartigen Zähltransformatoren liegt das Prinzip zugrunde, durch die in die Zählanordnung eingeführten, zu zählenden Impulse die magnetische Induktion der ferromagnetischen Kerne mit im wesentlichen rechteckiger Hystereseschleife schrittweise aus der positiven Sättigung in die negative Sättigung oder umgekehrt überzuführen.The invention relates to a method and an arrangement for counting electrical pulses The help of counting transformers, in which the storage capacity of ferromagnetic materials with essentially rectangular hysteresis loop is used. Counting electrical impulses with such counting transformers is based on the principle of the pulses to be counted being introduced into the counting arrangement the magnetic induction of the ferromagnetic cores with an essentially rectangular hysteresis loop gradually from positive saturation to negative saturation or vice versa.

Es sind vorzugsweise dem Abzählen von Impulsen zur Steuerung von Schweißgeräten dienende Zählanordnungen bekannt, bei denen Drosselspulen mit Kernen aus einem magnetischen Material mit rechteckförmiger Hystereseschleife die zu zählenden Impulse zugeführt werden. Die von diesen Zählimpulsen in den Zähldrosseln bewirkten Schrittschaltvorgänge fließen einem stromwertempfindlichen Gerät zu, das erst durch den letzten, beim Erreichen des Sättigungsgebietes erzeugten großen Stromimpuls ausgelöst wird. Die stromwertempfindlichen Geräte erzeugen dann eine Anzeige, ohne auf die die Rückstellung der Zähldrosseln in den Ausgangszustand bewirkenden Spulen einzuwirken. Die Rückstellung erfolgt vielmehr von Hand mit Hilfe von Druckknopfschaltern, die in den Stromkreisen der Rückstellwicklungen liegen.They are preferably counting arrangements which are used to count pulses for controlling welding devices known in which choke coils with cores made of a magnetic material with rectangular The pulses to be counted are fed into the hysteresis loop. The ones from these counts into the Step switching processes caused by counting chokes flow to a current value-sensitive device, which is only through the last large current pulse generated when the saturation area is reached is triggered. the Devices sensitive to current values then generate a display without having to reset the counting chokes to act in the initial state causing coils. Rather, the provision is made by Hand with the help of push-button switches, which are in the circuits of the reset windings.

Diese bekannten Anordnungen weisen einen sehr wesentlichen Nachteil auf. Der beim Erreichen der Zählgrenze, d. h. der Sättigung des magnetischen Kreises der Zähldrossel auftretende Impuls ist zwar verhältnismäßig hoch, so daß durchaus die während der Schrittschaltung bzw. an ihrem Ende auftretenden Unterschiedlichen Amplituden geeignet erscheinen, als Vergleichsmaß zur Auslösung zu dienen. Bekanntlich haften aber allen Meßwertunterscheidungsverfahren erhebliche. Unsicherheiten, insbesondere der Justierung, an.These known arrangements have a very significant disadvantage. The occurring pulse upon reaching the count limit, ie the saturation of the magnetic circuit of the Zähldrossel, so that perfectly which occur during the step circuit and, at its end although different amplitudes appear relatively high adapted to serve as a comparative for triggering. It is well known, however, that all methods of differentiating measured values adhere to a considerable extent. Uncertainties, especially the adjustment.

Zu den eben erwähnten Unsicherheiten treten noch die durch Spannungsänderungen möglicherweise entstehenden Abweichungen hinzu.In addition to the uncertainties just mentioned, there are those that may arise due to changes in voltage Add deviations.

Ein weiterer Nachteil der-eben erwähnten bekannten Anordnungen besteht darin, daß sie keine selbsttätige Rückstellung der Zähldrossel in den Ausgangszustand ermöglichen und auch keine Übertragsimpulse ergeben. Sollen mit Hilfe von Zähldrosseln mit ferromagnetischen Kernen, deren Hystereseschleife im wesentlichen rechteckig ist, dekadische Zählungen durchgeführt werden, dann wird der gesamte Flußhub in zehn gleiche Teile unterteilt, und zur Ummagnetisierung des Kernes aus dem einen in den entgegengesetzten Sättigungszustand werden der Zähldrossel in zehn gleichen Schritten zehn Einzelimpulse unter-Verfahren und Anordnung
zum Zählen elektrischer ImpulseAnother disadvantage of the known arrangements just mentioned is that they do not allow the counting throttle to be automatically reset to the initial state and also do not result in any carry pulses. If decadic counts are to be carried out using counting chokes with ferromagnetic cores, the hysteresis loop of which is essentially rectangular, the entire flux stroke is divided into ten equal parts, and the counting choke is divided into ten equal parts to remagnetize the core from one to the opposite saturation state Steps ten single impulses under procedure and arrangement
for counting electrical impulses

Anmelder:
Kienzle Apparate G.m.b.H.,
Villingen (Schwarzw.)Applicant:
Kienzle Apparate GmbH,
Villingen (Black Forest)

Dipl.-Phys. Günter Martens, Schliersee (Obb.),
ist als Erfinder genannt wordenDipl.-Phys. Günter Martens, Schliersee (Obb.),
has been named as the inventor

einander gleichen Spannungs-Zeit-Integrals zugeführt. Um nach Eingang des letzten, bei dekadischer Zählung also des zehnten Zählschrittes weiterzählen zu können, muß der Kern aus dem durch den letzten Zählschritt hr -vorgerufene Sättigungszustand in den entgegengesetzten Sättigungszustand rückgestellt werden, um zur Aufnahme weiterer Impulse bereit zu sein. Außerdem muß der Endimpuls der Dekade auf die nächste Dekade wirksam gemacht werden. Mit anderen Worten, man muß, um ein Weiterzählen ohne Unterbrechung zu ermöglichen, dafür sorgen, daß der letzte Impuls sowohl einen Rückstellimpuls für das Rückstellen des beaufschlagten Kernes-als auch einen Übertragsimpuls für den Kern der nächsten Dekade auslöst.the same voltage-time integral supplied to each other. To after receipt of the last, in the case of decadic counting So to be able to continue counting the tenth counting step, the core must be from the through the last counting step hr -called saturation state can be reset to the opposite saturation state to be ready to receive further impulses. In addition, the end pulse of the decade must go to the next Decade to be made effective. In other words, you have to keep counting continuously to make it possible to ensure that the last pulse is both a reset pulse for resetting the activated core as well as a carry pulse for the core of the next decade.

Die vorstehend geschilderten bekannten Anordnungen sind daher für fortlaufende, insbesondere dekadische Zählungen nicht brauchbar.The known arrangements described above are therefore for continuous, in particular decadic Counts not useful.

Es sind bereits für diese Zwecke verwendbare Zählanordnungen bekanntgeworden. Bei einer solchen Zählanordnung ' werden die zu zählenden Impulse einer Wicklung des Zähltransformators zugeführt, die mit einem elektromagnetischen Relais in Reihe geschaltet ist. Hierbei ist die Wicklung des Zähltransformators im Verhältnis zur Relaisspule so bemessen, daß sie während der Zählschrit-te bis zum Erreichen des Sättigungszustandes des Transformatorkernes - für die eingegebenen Zählimpulse einen verhältnismäßig hohen Widerstand, darstellt und die Impulse so stark schwächt, daß diese das nachgeschaltete Relais nicht auszulösen vermögen. Wird jedoch beim vorletzten Impuls der Sättigungszustand des Transformatorkernes annähernd erreicht, dann wird dadurch im Verlauf der Wirkung des letzten Zählimpulses der Widerstand der Wicklung so stark herabgesetzt, daß der letzte Zählimpuls nur wenig geschwächt wird und das genannte Relais zum Ansprechen bringen kann. DiesesCounting arrangements which can be used for these purposes have already become known. With such a counting arrangement 'The pulses to be counted are fed to a winding of the counting transformer, which with connected in series to an electromagnetic relay. Here is the winding of the counting transformer dimensioned in relation to the relay coil so that it can be used during the counting steps until the saturation state is reached of the transformer core - a relatively high one for the counting pulses entered Resistance, represents and weakens the impulses so much that they do not affect the downstream relay able to trigger. However, the saturation state of the transformer core becomes with the penultimate pulse approximately reached, then the resistance is thereby in the course of the effect of the last counting pulse of the winding is reduced so much that the last counting pulse is only slightly weakened and that can bring said relay to respond. This

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gewirkt über geeignete Schaltelemente die Rückmagnetisierung des Transformatorkernes und die Weitergabe eines Übertragsimpulses an den Zähltransformator der nächsten Dekade.the reverse magnetization of the transformer core and the Transfer of a carry pulse to the counting transformer of the next decade.

Bei höheren Zählgeschwindigkeiten, wie sie beispielsweise beim Messen radioaktiver Strahlungen auftreten, folgen die Zählimpulse rasch aufeinander. Da die elektromagnetischen Relais infolge ihrer Trägheit Schaltzeiten benötigen, die größer sind als die bei höheren Zählgeschwindigkeiten auftretenden Impulsabstände, sind sie für diese unverwendbar.At higher counting speeds, such as when measuring radioactive radiation occur, the counting pulses follow one another quickly. As the electromagnetic relays due to their inertia Require switching times that are greater than the pulse intervals that occur at higher counting speeds, they are unusable for this.

Es ist auch bereits vorgeschlagen worden, die Zähl- :ransformatoren mit zusätzlichen Rückstelltransformatoren zu koppeln, die Kerne aus nicht speicherfähigem Magnetmaterial besitzen. Hierbei ist die die Zählimpulse aufnehmende Wicklung des Zähltransformators mit einer Wicklung des Rückstelltransformators in Reihe geschaltet. Die während der Schrittschaltimpulse bis zum Erreichen der Sättigung des Kernes in der Wicklung des Zähltransformators erzeugten Impulse werden dann durch die in der Wicklung des Rückstelltransformators erzeugten Impulse entgegengesetzter Polarität kompensiert. Ein dicht vor oder lach Erreichen des Sättigungszustandes des Zähltransformatorkernes eingegebener Schrittschaltimpuls erzeugt jedoch in der Wicklung dieses Transformators keinen oder nur einen sehr kleinen Impuls, so daß der in der Wicklung des Rückstelltransformators erzeugte Impuls nicht mehr kompensiert wird und dazu benutzt vverden kann, den Steuerstromkreis zur Rückstellung des Zähltransformators in den entgegengesetzten Sättigungszustand und zur Weitergabe eines Übertragsimpulses an den Zähltransformator der nächsten Dekade zu erregen.It has also already been proposed that the counting transformers with additional reset transformers to couple that have cores made of non-storable magnetic material. Here it is the counting pulses receiving winding of the counting transformer with one winding of the reset transformer connected in series. During the stepping pulses until the core is saturated The pulses generated in the winding of the counting transformer are then replaced by the in the winding of the Resetting transformer generated pulses of opposite polarity compensated. A close or After reaching the saturation state of the counting transformer core the input step switching pulse is generated However, no or only a very small pulse in the winding of this transformer, so that the The pulse generated in the winding of the reset transformer is no longer compensated and used for this purpose can vverden the control circuit to reset the counting transformer in the opposite Saturation state and for passing on a carry pulse to the counting transformer of the next To excite decade.

Die Erfindung zielt darauf ab, in weiterer Vereinfachung des vorstehend geschilderten Verfahrens, die insbesondere in der Einsparung des dort für jede Dekade erforderlichen Rückstelltransformators liegt, eine klare, als digital anzusprechende Unterscheidung des den Rückstellimpuls und den Übertragsimpuls auslösenden letzten Zählimpulses von den vorhergehenden Zählimpulsen zu ermöglichen. Sie besteht darin, daß einem Steuerkreis für die Rückstellung des Transformators die zu zählenden Eingangsimpulse während der durch sie ausgelösten Schrittschaltvorgänge bis zum Erreichen des Sättigungszustandes so zugeführt werden, daß durch Kompensation bis zum Erreichen des Sättigungszustandes keine oder nur Impulse der einen Polarität auftreten und nach Erreichen des Sättigungszustandes ein Impuls entgegengesetzter Polarität auftritt, indem die während der Schrittschaltvorgänge bis zum Erreichen des Sättigungszustandes auftretenden Impulse der einen Polarität durch gleichzeitig in einer im Steuerkreis für die Rückstellung liegenden Wicklung des Transformators erzeugte Impulse entgegengesetzter Polarität kompensiert bzw. überkompensiert werden, während ein das Erreichen des Sättigungszustandes erzielender Eingangsimpuls in der im Steuerkreis für die Rückstellung liegenden Wicklung des Transformators keinen Kompensationsimpuls erzeugt, so daß der dem Kompensationsimpuls entgegengesetzt gerichtete Schrittschaltimpuls nunmehr zu dem Steuerkreis gelangen, diesen erregen und damit die Rückstellung einleiten kann.The invention aims to further simplify the method described above, the in particular in the saving of the reset transformer required there for each decade, one clear, digitally addressable distinction between the reset pulse and the carry pulse last count from previous counts. It consists in that a control circuit for resetting the transformer the input pulses to be counted during the stepping operations triggered by them are fed in until the saturation state is reached, that by compensation until reaching the saturation state no or only impulses of the one Polarity occur and after reaching the saturation state a pulse of opposite polarity occurs, by those occurring during the stepping operations until the saturation state is reached Pulses of one polarity through simultaneously in a winding located in the control circuit for the reset of the transformer generated pulses of opposite polarity compensated or overcompensated while an input pulse that achieves the saturation state is in the control circuit no compensation pulse generated for the reset winding of the transformer, so that the stepping pulse directed in the opposite direction to the compensation pulse now goes to the control circuit reach, excite this and thus initiate the reset.

Eine geeignete Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens besitzt eine oder mehrere, vorzugsweise dekadische Zählstufen, von denen jede einen Zähltransformator, einen den Kern dieses Zähltransformators schrittweise aus einem Sättigungszustand in den entgegengesetzten Sättigungs-A suitable arrangement for carrying out the method according to the invention has an or several, preferably decadic, counting stages, each of which has a counting transformer and one is the core this counting transformer step by step from one saturation state into the opposite saturation

zustand überführenden Schrittschaltkreis und einen Rückstellstromkreis aufweist.having state transferring step circuit and a reset circuit.

Um unerwünschte Rückwirkungen der Rückstellimpulse auf den davorliegenden Transformator zu vermeiden, besitzt der Schrittschaltstromkreis jeder Zählstufe eine Diodenentkopplungsanordnung, die die zu zählenden Impulse durchläßt, jedoch bei der Rückstellung eine Rückwirkung auf die davorliegende Zählstufe verhindert. Ferner enthält der SchrittschaltkreisIn order to avoid undesirable repercussions of the reset pulses on the transformer in front, the stepping circuit of each counting stage has a diode decoupling arrangement that controls the allows counting pulses to pass through, but when resetting it has an effect on the previous counting stage prevented. Also includes the stepper circuit

ίο einen der auf dem Zähltransformator befindlichen Schrittschaltwicklung nachgeschalteten Reihenwiderstand, der der Dosierung der Strom-Zeit-Integrale der Schrittschaltimpulse dient. ίο a series resistor connected downstream of the stepping winding located on the counting transformer, which is used to meter the current-time integrals of the stepping pulses.

Nach der weiteren Erfindung soll ferner der im Rückstellkreis liegende Transistor mit einem Integrationsglied versehen sein, welches unerwünschte, störende Impulsspitzen ausintegriert. Zu diesem Zweck muß die Zeitkonstante dieses Integrationsgliedes etwa der Zeitdauer der eintreffenden Impulse entsprechen, jedoch klein sein im Verhältnis zu den zwischen den einzelnen Impulsen liegenden Zeitabständen.According to the further invention, the transistor located in the reset circuit should also have an integration element be provided, which integrates unwanted, disruptive pulse peaks. To this end the time constant of this integration element must correspond approximately to the duration of the incoming pulses, however, be small in relation to the time intervals between the individual pulses.

Die Anordnung besitzt ferner eine Nullstelleinrichtung, die eine gleichzeitige Rückstellung sämtlicher Zählstufen in die Ausgangsstellung vor Beginn jeder Zählung gestattet.The arrangement also has a zero setting device which enables all of them to be reset at the same time Counting steps allowed in the starting position before the start of each count.

Es ist häufig erwünscht, das Fortschreiten der Zählvorgänge anzuzeigen und zu überwachen. Bei magnetisch zählenden und speichernden Elementen stößt jedoch eine optische Anzeige grundsätzlich auf gewisse Schwierigkeiten. Diese bestehen darin, daß einerseits zur Aufrechterhaltung des Zählzustandes und zur Erhaltung des Speicherinhaltes keine elektrische Dauerleistung aufgebracht zu werden braucht, daß aber andererseits infolgedessen für die gewünschte Anzeige auch keine elektrische Dauerleistung abgegeben werden kann.It is often desirable to display and monitor the progress of the counts. With magnetic counting and storing elements, however, a visual display basically encounters certain Trouble. These consist in that on the one hand to maintain the counting state and to maintain it of the memory contents no electrical continuous power needs to be applied, but that on the other hand, as a result, no continuous electrical power is output for the desired display can.

Gemäß der weiteren Erfindung ist daher vorgesehen, den fortschreitenden Zählzustand gewissermaßen durch eine nicht stationäre Anzeige optisch erkennbar zu machen. Der zweckmäßigste Weg hierfür ist, die in jede Zählstufe einlaufenden, zu zählenden Impulse zur Auslösung einer unabhängigen optischen Anzeige zu benutzen.According to the further invention it is therefore provided that the progressing counting status is carried out to a certain extent to make a non-stationary display visually recognizable. The most convenient way to do this is to use the in to each counting level incoming pulses to be counted for triggering an independent optical display use.

Erfindungsgemäß werden daher vor oder hinter die Zählstufen Anzeigemittel geschaltet, in welchen die ein- bzw. ausgehenden Impulse der Zählstufen und damit die Zählschritte dynamisch angezeigt werden. Als Anzeigemittel können z. B. Anzeigeröhren mit nachleuchtender Schicht, elektrolumineszierende Halbleiter u. dgl. dienen, die z. B. mittels je eines Schalttransistors betätigt werden und vorzugsweise mit einem ihre Sichtbarkeit verlängernden Verzögerungsglied ausgerüstet sind.According to the invention, display means are therefore switched in front of or behind the counting stages in which the incoming and outgoing pulses of the counting steps and thus the counting steps are displayed dynamically. as Display means can, for. B. display tubes with luminescent layer, electroluminescent semiconductors and the like. B. be operated by means of a switching transistor and preferably with one their visibility extending delay element are equipped.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an Hand der Zeichnung beschrieben. In dieser zeigtAn embodiment of the invention is described with reference to the drawing. In this shows

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Zählanordnung und
Fig. 2 die gleiche Anordnung in Verbindung mit einer Anzeigevorrichtung.1 shows a counting arrangement according to the invention and
2 shows the same arrangement in connection with a display device.

Die dargestellte Anordnung enthält einen Impulsformierungstransformator 1, zwei Zähltransformatoren 2 und 4 und zwei Transistoren 3 und 5. The arrangement shown contains a pulse-shaping transformer 1, two counting transformers 2 and 4 and two transistors 3 and 5.

Der Impulsformierungstransformator 1 dient der Formierung von Schrittschaltimpulsen mit quantitativ genau definiertem gleichbleibendem Spannungs-Zeit-Integral für den ersten Zähltransformator aus zu zählenden Eingangsimpulsen beliebigen Spannungs-Zeit-Integrals. Er ist als Sperrschwinger mit einem Kern aus Magnetmaterial mit rechteckiger Hystereseschleife ausgebildet und wird hier nicht näher beschrieben, da er nicht Gegenstand der Erfindung ist.The pulse forming transformer 1 is used to form step switching pulses with a quantitatively precisely defined constant voltage-time integral for the first counting transformer from input pulses to be counted of any voltage-time integral. It is designed as a blocking oscillator with a core made of magnetic material with a rectangular hysteresis loop and is not described in more detail here because it is not the subject of the invention.

Die beiden Zähltransformatoren 2 und 4, die ebenfalls Kerne aus Magnetmaterial. mit rechteckiger Hystereseschleife besitzen, können als dekadische Zähloder Untersetzerstufen ausgebildet sein, sie können aber auch als kombinierte Stufen für andere Zählsysteme ausgebildet werden. So kann man bei Anwendung des biquinären Zählsystems die erste Zählstufe in fünf Schritten und die zweite Zählstufe in zwei Schritten schalten lassen, so daß beide Zählstufen zusammen eine dekadische Zählung oder Untersetzung bewirken. Selbstverständlich kann auch jeder andere Zähl- oder Untersetzungsmodul beliebig gewählt werden.The two counting transformers 2 and 4, which also have cores made of magnetic material. with a rectangular hysteresis loop can be designed as decadic counting or scaling stages, but they can also be designed as combined stages for other counting systems. When using the biquinary counting system, the first counting stage can be switched in five steps and the second counting stage in two steps, so that both counting stages together produce a decade counting or reduction. Of course, any other counting or reduction module can also be selected as desired.

Dem Ausführungsbeispiel ist eine rein dekadische Zählung bzw. Untersetzung zugrunde gelegt.The exemplary embodiment is based on a purely decadic count or reduction.

Die Zähl transformatoren 2 und 4 besitzen Eingangswicklungen 21, 41, Kompensationswicklungen 24., 44., Rückstellwicklungen 26, 46 und Ausgangswicklungen 27, 47. Die Ausgangswicklung 19 des Impulsformierungstransformators 1 ist über eine Diode mit der Eingangs wicklung 21 des Zähltransformators 2 verbunden, die andererseits über einen Widerstand 22 wieder mit der Ausgangswicklung 19 des Impulsformierungstransformators 1 in Verbindung steht. Die Kompensationswicklung 24 ist einerseits mit einem Punkt 23 des eben genannten Stromkreises, andererseits über ein aus einem Widerstand 30 und einem Kondensator 31 bestehendes Integrationsglied an die Basis des Transistors 3 angeschlossen. Der Emitter dieses Transistors 3 liegt über einen Widerstand 32 an Erde und sein Kollektor an der Rückstellwicklung 26. The counting transformers 2 and 4 have input windings 21, 41, compensation windings 24., 44., reset windings 26, 46 and output windings 27, 47. The output winding 19 of the pulse forming transformer 1 is connected via a diode to the input winding 21 of the counting transformer 2 , which on the other hand, via a resistor 22, it is again connected to the output winding 19 of the pulse-forming transformer 1 . The compensation winding 24 is connected to the base of the transistor 3 on the one hand with a point 23 of the circuit just mentioned, on the other hand via an integration element consisting of a resistor 30 and a capacitor 31. The emitter of this transistor 3 is connected to ground via a resistor 32 and its collector is connected to the reset winding 26.

Ähnlich wie die Ausgangswicklung des Impulsformierungstransformators 1 mit der Eingangswicklung 21 des Zähltransformators 2 ist auch die Ausgangswicklung 27 dieses Transformators 1 über eine Diode 40 mit der Eingangswicklung 41 des Zähltransformators 4 und einem Widerstand 42 verbunden. Die Schaltung der übrigen Wicklungen44., 46 und 47 dieses Transformators 4 ist die gleiche, wie vorher beim Zähltransformator 2 beschrieben.Similar to the output winding of the pulse-forming transformer 1 with the input winding 21 of the counting transformer 2 , the output winding 27 of this transformer 1 is also connected via a diode 40 to the input winding 41 of the counting transformer 4 and a resistor 42 . The circuit of the remaining windings 44, 46 and 47 of this transformer 4 is the same as that previously described for the counting transformer 2 .

Die Stromkreise, die die Wicklung 19, Diode 20., Wicklung 21, Widerstand 22 bzw. Wicklung 27, Diode 40, Wicklung 41 und Widerstand 42 enthalten, sind an Punkten 28 bzw. 48 über Dioden 29 bzw. 49 kurzgeschlossen. The circuits containing winding 19, diode 20, winding 21, resistor 22 and winding 27, diode 40, winding 41 and resistor 42 are short-circuited at points 28 and 48 via diodes 29 and 49, respectively.

Die Kollektorkreise der Transistoren 3 und 5 sind über Dioden 62 an eine gemeinsame Steuerleitung mit der Klemme 61 angeschlossen, über die mittels einer nicht dargestellten Nullstelltaste ein positiver Rückstellimpuls an die Wicklungen 26 und 46 gegeben werden kann.The collector circuits of transistors 3 and 5 are connected via diodes 62 to a common control line with terminal 61 , via which a positive reset pulse can be given to windings 26 and 46 by means of a reset button (not shown).

Die Wirkungsweise der dargestellten Anordnung ist wie folgt:The mode of operation of the arrangement shown is as follows:

An der Ausgangswicklung 19 des Impulsformierungstransformator 1 treten in der Folge der diesem zugeführten Zählimpulse Schrittimpulse mit negativer Polarität und mit genau dosiertem, gleichbleibendem Spannungs-Zeit-Integral auf, die der Eingangswicklung 21 des Zähltransformators 2 zugeführt werden. Jeder an der Wicklung 21 ankommende Impuls ändert den bei Beginn der Zählung in einem beispielsweise negativen Sättigungszustand befindlichen magnetischen Fluß des Kernes des Transformators 2 um ein Zehntel des Flußhubes bis zum entgegengesetzten Sättigungszustand. Bei jedem Impuls tritt am Widerstand 22 im Punkt 23 ein negativer Impulsspannungsabfall auf. In der Kompensationswicklung 24 des Transformators 2 wird bei jedem Schrittschaltimpuls von der Wicklung 21 her eine Impulsspannung induziert, die an der Ausgangsklemme 25 dieser Wicklung positive PolaritätAt the output winding 19 of the pulse forming transformer 1 the supplied thereto counts step pulses of negative polarity, and with precisely metered, a constant voltage-time integral occur in the sequence, which are the input winding 21 supplied to the Zähltransformators. 2 Each pulse arriving at the winding 21 changes the magnetic flux of the core of the transformer 2, which is in a negative saturation state, for example, at the beginning of the counting, by a tenth of the flux stroke up to the opposite saturation state. With each pulse, a negative pulse voltage drop occurs at resistor 22 at point 23. In the compensation winding 24 of the transformer 2 , with each step switching pulse from the winding 21, a pulse voltage is induced with the positive polarity at the output terminal 25 of this winding

aufweist. Die Polarität und Amplitude der an der Klemme 25 auftretenden Impulse ergeben sich aus der Differenz zwischen der Impulsspannuhg vom Widerstand 22 und der der Wicklung 24. Der Widerstand 22 und die Wicklung 24 des Zähltransformators 2 werden so bemessen, daß die positiven Impulsspannungsamplituden an der Wicklung 24 mindestens gleich bzw. etwas größer sind als die negativen am Widerstand 22. Infolgedessen erscheinen während der Vorwärtsschaltimpulse entsprechend den dekadischen Schritten 1 bis 9, d. h. in dem ungesättigten Zustand des Zähltransformatorkernes während seiner Ummagnetisierung aus einem Sättigungszustand in den entgegengesetzten Sättigungszustand, an der Klemme 25 keine bzw. leicht positive Impulse. Die Eingangsimpulse sind so bemessen, daß der neunte Impuls den magnetischen Fluß des Kernes bis dicht an den entgegengesetzten Sättigungszustand heranführt. Beim zehnten Impulsschritt geht daher der Kern des Zähltransformators 2 sehr rasch in den entgegengesetzten Sättigungszustand über, so daß bereits beim Impulsbeginn der Impulsspannungsabfall über die Wicklung 21 und demzufolge auch die Impulsspannung an der Kompensationswicklung 24 verschwindet. An der Klemme 25 tritt somit der negative Impuls von der Klemme 23 her mit voller Amplitude, d. h. durch Spannungsabfälle an der Wicklung 21 bzw. 24 nicht geschwächt, auf und versetzt den Transistor 3 von der Basis her in leitenden Zustand. Durch die im Kollektorkreis des Transistors 3 liegende Rückstellwicklung 26 des Zähltransformators 2 fließt nunmehr der Kollektorstrom des Transistors. Dieser ist so dimensioniert und gepolt, daß er mit Hilfe der Wicklung 26 den Kern des Zähltransformators 2 aus dem soeben erreichten Sättigungszustand in den ursprünglichen Sättigungszustand zurückmagnetisiert.having. The polarity and amplitude of the pulses occurring at terminal 25 result from the difference between the pulse voltage from resistor 22 and that of winding 24. Resistor 22 and winding 24 of counting transformer 2 are dimensioned so that the positive pulse voltage amplitudes at winding 24 at least equal to or slightly larger than the negative across the resistor 22. as a result, appearing during the forward shift pulses corresponding to the decade steps 1 to 9, that is in the unsaturated state of Zähltransformatorkernes during its magnetization reversal of a saturation state to the opposite state of saturation, on the terminal 25 does not or slightly positive impulses. The input pulses are dimensioned so that the ninth pulse brings the magnetic flux of the core right up to the opposite state of saturation. At the tenth pulse step, the core of the counting transformer 2 therefore very quickly changes to the opposite saturation state, so that the pulse voltage drop across the winding 21 and consequently the pulse voltage across the compensation winding 24 disappear at the start of the pulse. At terminal 25 , the negative pulse from terminal 23 thus occurs with full amplitude, ie not weakened by voltage drops on winding 21 or 24 , and puts transistor 3 in a conductive state from the base. The collector current of the transistor now flows through the reset winding 26 of the counting transformer 2 located in the collector circuit of the transistor 3. This is dimensioned and polarized in such a way that it magnetizes the core of the counting transformer 2 from the just reached saturation state back to the original saturation state with the aid of the winding 26.

Während der Rückmagnetisierung wird an der Klemme 25 der Kompensationswicklung 24 eine negative Impulsspannung induziert, die den Transistor 3 noch stärker in den leitenden Zustand treibt. Auf diese Weise wird der Kollektorstrom durch die Rückstellwicklung 26 mit Sicherheit so lange aufrechterhalten, bis der ursprüngliche Sättigungszustand erreicht ist. In diesem Augenblick verschwinden die in den Wicklungen des Zähltransformators 2 induzierten Spannungen, die Beeinflussung des Transistors 3 von der Kompensationswicklung 24 her hört auf, und er wird nach Beendigung des Rückstellvorganges durch eine Dauervorspannung von einer Klemme U_b her wieder gesperrt.During the reverse magnetization, a negative pulse voltage is induced at the terminal 25 of the compensation winding 24 , which drives the transistor 3 even more strongly into the conductive state. In this way, the collector current is safely maintained through the reset winding 26 until the original saturation state is reached. At this moment the voltages induced in the windings of the counting transformer 2 disappear, the influence of the transistor 3 by the compensation winding 24 ceases, and after the reset process is completed it is blocked again by a permanent bias from a terminal U _b.

Die beiden in den Wicklungen 21 und 24 während des Rückstellimpulses erzeugten Spannungen kompensieren sich im wesentlichen gegenseitig. Sollte unter Umständen ein positiver Überschuß an der Klemme 28 verbleiben, so könnte dieser über die Diode 20 in unerwünschter Weise auf den Kern des Impulsformierungstransformators rückwirken. Das wird durch die Diode 29 verhindert, die die schädlichen, überschießenden Impulsspannungen im Punkt 28 über den Widerstand 22 kurzschließt, so daß sie dort vernichtet werden können.The two voltages generated in windings 21 and 24 during the reset pulse essentially compensate one another. If, under certain circumstances, a positive excess should remain at the terminal 28 , this could have an undesirable effect on the core of the pulse- forming transformer via the diode 20. This is prevented by the diode 29 , which short-circuits the harmful, excessive pulse voltages at point 28 via the resistor 22 so that they can be destroyed there.

Während der beschriebenen Schrittschaltvorgänge treten insbesondere an den Impulsflanken unter Umständen scharfe Störspannungsspitzen auf. Um zu vermeiden, daß diese an der Basis des Transistors 3 unbeabsichtigte Sehaltvorgänge auslösen, ist ein aus dem Widerstand 30 und dem Kondensator 31 bestehendes Integrationsglied vorgesehen, welches diese Störspannungsspitzen integriert und so beseitigt.'During the step switching operations described, sharp interference voltage peaks may occur, particularly at the pulse edges. In order to avoid that these trigger unintentional shutdown processes at the base of the transistor 3, an integration element consisting of the resistor 30 and the capacitor 31 is provided, which integrates these interference voltage peaks and thus eliminates them.

Die S tor impulsspitzen werden durch reversible Ummagnetisierungsanteile innerhalb des Kernes desThe S tor pulse peaks are caused by reversible magnetic reversal components within the core of the

Claims

Γ 059 transformer 2 caused, and they are the larger, the more imperfect the rectangular shape of the hysteresis loop of the core. At the beginning and at the end of the individual step switching processes, they have approximately the same voltage-time integrals, but with opposite signs. In the case of integration over a time slightly exceeding the pulse duration, the voltage-time values integrated from the beginning to the end cancel each other out, so that the interference voltage peaks do not influence the charge of the capacitor 31 on average. The time constant of the capacitor Slj in relation to the resistors 30 and 22 is dimensioned so small that the capacitor 31 is sufficiently discharged even during the shortest possible pulse pauses. Every tenth negative pulse occurring at point 25 can then make the base of transistor 3 negative quickly enough and thus make transistor 3 itself conductive. The resistor 32 in the emitter circuit of the transistor 3 only serves to stabilize the temperature influence in a manner known per se by means of negative feedback. The negative pulses occurring at the output winding 27 of the counting transformer 2, which, just like the pulses occurring at the output winding 19 of the pulse-shaping transformer 1, have the same and constant voltage-time integrals, are transmitted via the diode 40 as carry pulses to the input winding 41 of the counting transformer 4 of the next Decade fed. In this and in the associated reset transistor 5, after the reduction corresponding to the counting module of the first stage 2, here module 10, the same processes described above are repeated. Further counting levels can be added depending on the desired number of digits. In order to be able to produce the initial state "zero" before the start of each count, regardless of the current counting state of the arrangement, a reset + o button (not shown) on terminal 61 can be used to open all reset windings 26, 46 etc. via diodes 62. a positive reset pulse can be given. This simultaneously resets the cores of all counting transformers 2, 4 etc. to the original saturation state without affecting transistors 3 and 5. In the arrangement shown in Fig. 2 with optical display of the counting processes are to the lines leading from the output windings to the input windings of the counting transformers, in front of the diodes 20, 40, etc., at junction points 70, 80, 90, etc. control lines for the display means 7, 8, 9, etc. associated with individual stages. They are each at the base of switching transistors 71, 81, 91, etc., whose collector outputs are connected to the grids of display tubes 73, 83, 93, etc. and the emitter-side between the resistors 102 and 103 one of three resistors 101, 102 and 103 existing voltage divider are connected. The cathodes of the tubes 73, 83, 93, etc., which are preferably high vacuum tubes, are connected to the point lying between the resistors 101 and 102 of the voltage divider. Said voltage divider also serves to generate the rest potentials for the tubes 73, 83, 93 etc. and the switching transistors 71, 81, 91 etc., so that the display elements form a self-contained component with its own power supply which is independent of the counter. IC elements consisting of capacitors 74, 84, etc. and resistors 75, 85, 95 etc. are connected to the collector outputs 72, 82, 92 of the switching transistors, which serve to measure the display duration of the tubes 73, 83, 93 etc. by stretching the counting pulses to be displayed. It is readily apparent that each counting pulse arriving at the input windings 21, 41, etc. of the counting transformers 2, 4, etc. occurs simultaneously at the base of the associated switching transistor 71, 81, etc. and makes it conductive. Each positive pulse generated on the collector side and fed to the grids of the tubes 73, 83, 93 makes the tube in question conductive, so that it generates a luminous signal, for example on an afterglow layer. As already mentioned, the duration of this signal is extended with the aid of the associated i? C arrangement. In the arrangement shown, the display means are each connected to the inputs of the counting transformers. A decade subdivision of the magnetic flux of the magnetic cores is therefore assumed. This subdivision can, however, under certain circumstances be too fine-grained and result in insufficiently reliable work. Then it is advisable to make use of the biquinary counting method already mentioned at the beginning, i. H. to achieve a reduction of 10: 1 with the help of two counting stages connected in series with reduction ratios of 5: 1 and 2: 1. In this case, of course, the control lines of the display means must be connected before or after the series connection of the two aforementioned partial counting stages. Patent claims:

1. Method for counting electrical impulses with the help of counting transformers, in which the Storage capacity of magnetic materials with a rectangular hysteresis loop is used and in which the pulses to be counted step by step the magnetic state of the transformer

change, characterized in that one

Control circuit for resetting the transformer during the input pulses to be counted the stepping operations triggered by them are fed until the saturation state is reached, that by compensation up to Reaching the saturation state no or only pulses of one polarity occur, and after Reaching the saturation state a pulse of opposite polarity occurs by the while the stepping operations until reaching the saturation state occurring pulses of the one polarity through at the same time lying in a winding in the control circuit for the reset of the transformer generated pulses of opposite polarity compensated or overcompensated while a saturation reaching input pulse in the no compensation pulse in the control circuit for the reset winding of the transformer generated, so that the compensation pulse oppositely directed stepping pulse now get to the control circuit, excite it and thus initiate the reset can.

2. Arrangement for carrying out the method according to claim 1, characterized in that it one or more, preferably decadic, counting