Schaltungsanordnung zur Zählung der Gesamtzahl von Impulsen Zur Zählung
von Ereignissen sind Impulszähler bekannt und gebräuchlich, die auf elektrische
Impulse ansprechen. Unabhängig davon, ob sie mit elektromechanischen oder rein elektronischen
Mitteln arbeiten, haben solche Impulszähler grundsätzlich ein beschränktes zeitliches
Auflösungsvermögen. Zwei aufeinanderfolgende Impulse werden also nur dann als getrennte
Ereignisse registriert und gezählt, wenn zwischen ihnen ein gewisses Mindestzeitintervall
liegt. Es besteht nun häufig die praktische' Aufgabe, die Gesamtzahl von Ereignissen
zu ermitteln, die in mehreren voneinander unabhängigen Gruppen von Einzelereignissen
stattfinden. Für die Meßtechnik bedeutet dies, daß mehrere Reihen von Impulsen einlaufen
und deren Gesamtzahl gezählt werden muß. Als einfachste Lösung dieser technischen
Aufgabe ist es zunächst denkbar, die verschiedenen Impulsfolgen einfach gemeinsam
auf den Eingang eines Impulszählers zu geben. Es ergeben sich dann aber wesentliche
technische Schwierigkeiten, wenn die einzelnen Gruppen von Ereignissen voneinander
unabhängig, die einzelnen Impulsreihen also nicht kohärent sind. Es ist dann nämlich
möglich, daß zwei oder mehr Ereignisse aus verschiedenen Gruppen zeitlich zusammenfallen
oder beinahe zusammenfallen, daß also in der Impulssummenfolge infolge der zeitlichen
Koinzidenz an Stelle mehrerer Impulse nur ein einziger Impuls auftritt oder der
zeitliche Abstand zweier aufeinanderfolgender Impulse so klein wird, daß an das
zeitliche Auflösungsvermögen des eigentlichen Zählers ganz erhebliche Anforderungen
gestellt werden müßten.Circuit arrangement for counting the total number of pulses for counting
of events, pulse counters are known and used, which are based on electrical
Addressing impulses. Regardless of whether they are electromechanical or purely electronic
Working means, such pulse counters have a limited time
Resolving power. Two consecutive impulses are therefore only considered to be separate
Events are registered and counted if there is a certain minimum time interval between them
lies. There is now often the practical 'task, the total number of events
to determine in several independent groups of single events
occur. For measurement technology, this means that several series of pulses arrive
and the total number of which must be counted. As the simplest solution to this technical
Task it is initially conceivable to simply put the various pulse trains together
on the input of a pulse counter. But then there are essential ones
technical difficulties when the separate groups of events from each other
independent, so the individual pulse series are not coherent. Because then it is
possible that two or more events from different groups coincide in time
or almost coincide, that is, in the pulse sum sequence as a result of the temporal
Coincidence instead of several impulses only a single impulse occurs or the
The time interval between two consecutive pulses becomes so small that the
the time resolution of the actual meter makes very considerable demands
would have to be asked.
Bekannte Anordnungen zur fehlerfreien Zählung der Gesamtzahl von Impulsen
mehrerer Impulsfolgen sind auf Grund dieser Schwierigkeiten auch erheblich komplizierter
aufgebaut. Charakteristisch ist für solche Anordnungen eine »Parallel-Serien-Umwandlung«,
die dem eigentlichen Summenzähler vorgeschaltet ist. Bei einer bekannten Anordnung
dieser Art wird jede Impulsfolge zunächst einem löschbaren Speicher zugeführt. Diese
Speicher werden periodisch zyklisch abgefragt und das Ergebnis dem Summenzähler
zugeleitet. Die Zählgeschwindigkeit des Summenzählers richtet sich nach der Periodendauer
des Abtastzyklus und der Zahl der Impulsfolgen. Die Periode des Abtastzyklus muß
dabei so kurz bemessen sein, daß sie mit Sicherheit merklich kleiner ist als das
kürzeste Intervall zwischen zwei aufeinanderfolgenden Impulsen in irgendeiner der
Impulsfolgen. Wenn dieses sogenannte Mindestzeitintervall sehr klein ist und die
Zahl der beteiligten Impulsfolgen sehr groß ist, ergeben sich für den Summenzähler
sehr harte Forderungen bezüglich seines zeitlichen Auflösungsvermögens und seiner
maximalen Zählgeschwindigkeit. Die sich hieraus ergebenden Schwierigkeiten zu umgehen,
ist die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabenstellung.Known arrangements for error-free counting of the total number of pulses
multiple pulse trains are also considerably more complicated because of these difficulties
built up. A "parallel-serial conversion" is characteristic of such arrangements,
which is connected upstream of the actual totalizer. In a known arrangement
In this way, each pulse train is first fed to an erasable memory. These
Memories are periodically polled and the result is sent to the totalizer
forwarded. The counting speed of the totalizer depends on the period duration
the sampling cycle and the number of pulse trains. The period of the sampling cycle must
be so short that it is certainly noticeably smaller than that
shortest interval between two consecutive pulses in any of the
Pulse trains. If this so-called minimum time interval is very small and the
Number of pulse trains involved is very large, result for the totalizer
very tough demands regarding its temporal resolution and its
maximum counting speed. To avoid the difficulties that arise from this,
is the object underlying the invention.
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Zählung der Gesamtzahl
der Impulse mehrerer nicht kohärenter Impulsfolgen, bei keiner von welchen der zeitliche
Abstand zweier aufeinanderfolgender Impulse ein bestimmtes Mindestzeitintervall
unterschreitet, deren Mindestzeitintervalle unterschiedlich oder zumindest nicht
alle gleich sind, wobei jede Impulsfolge zunächst je einem löschbaren Speicher zugeführt
wird und die Inhalte dieser Speicher periodisch zyklisch abgefragt werden mit einer
Abtastperiode, die kleiner ist als das Mindestzeitintervall und die jeweiligen Speicherinhalte
bei der Abtastung oder unmittelbar danach gelöscht werden und das Ergebnis der Abfrage
einem Zähler zugeführt wird. Eine besonders vorteilhafte Lösung der dieser Schaltungsanordnung
zugrunde liegenden Zählaufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß die
zyklische Abfrage der Speicherinhalte nicht einfach periodisch ist, sondern die
Häufigkeit der Abfragevorgänge für die einzelnen Speicher unterschiedlich ist und
dem Mindestzeitintervall der entsprechenden Impulsfolge jeweils angepaßt ist. Bei
einer bekannten Anordnung mit zyklischer Abfrage sind die Anforderungen an das zeitliche
Auflösungsvermögen des eigentlichen Zählers durch den Quotienten aus Kanalzahl und
Mindestzeitintervall gegeben. Wenn, wie bei der Anwendung der Erfindung statthaft
und vorausgesetzt, die Mindestzeitintervalle in den einzelnen Kanälen unterschiedlich
sind, so ist hierbei das kleinste vorkommende Mindestzeitintervall maßgebend. Die
Erfindung gestattet es nun, diese Anforderungen an das zeitliche Auflösungsvermögen
des eigentlichen Zählers gegenüber der zuvor genannten Bedingung herabzusetzen,
wenn die Mindestzeitintervalle in den einzelnen Impulsfolgen unterschiedlich sind,
und sie wirkt sich besonders vorteilhaft
aus, wenn diese Unterschiede
sehr groß sind. Das zeitliche Auflösungsvermögen des eigentlichen Zählers, als Reziprokwert
des Mindestzeitintervalls ausgedrückt, das zwei Impulse am Eingang des Zählers haben
muß, damit sie noch getrennt registriert werden können, braucht nach der Erfindung
nicht größer oder nicht wesentlich größer zu sein, als es der Summe der Reziprokwerte
der Mindestzeitintervalle der einzelnen Kanäle entspricht.The invention relates to a circuit arrangement for counting the total number
of the impulses of several non-coherent impulse sequences, none of which is temporal
Distance between two successive pulses a certain minimum time interval
falls below their minimum time intervals differently or at least not
are all the same, with each pulse sequence initially fed to an erasable memory
and the contents of this memory are periodically polled with a
Sampling period that is smaller than the minimum time interval and the respective memory contents
deleted during the scan or immediately afterwards and the result of the query
is fed to a counter. A particularly advantageous solution of this circuit arrangement
underlying counting task is achieved according to the invention in that the
cyclic query of the memory contents is not simply periodic, but the
Frequency of query operations for each store is different and
is adapted to the minimum time interval of the corresponding pulse train. at
a known arrangement with cyclical interrogation are the demands on the time
Resolving power of the actual counter through the quotient of the number of channels and
Minimum time interval given. If allowed, as is the case with the application of the invention
and provided that the minimum time intervals in the individual channels are different
are, the smallest occurring minimum time interval is decisive. the
The invention now makes it possible to meet these requirements for the temporal resolution
reduce the actual counter compared to the aforementioned condition,
if the minimum time intervals in the individual pulse trains are different,
and it is particularly beneficial
out if these differences
are very big. The time resolution of the actual counter, as a reciprocal value
the minimum time interval that two pulses have at the input of the counter
must, so that they can still be registered separately, needs according to the invention
not to be greater or not significantly greater than the sum of the reciprocal values
corresponds to the minimum time intervals of the individual channels.
Ein Ausführungsbeispiel möge zur weiteren Erläuterung der Erfindung
beschrieben werden, dabei wird auf die Abbildung Bezug genommen. Die Gesamtschaltungsanordnung
hat mehrere Eingänge entsprechend der Anzahl der Impulsreihen, deren Gesamtimpulszahl
zu zählen ist. Die diesen verschiedenen Eingängen zugeordneten Kanäle der Schaltungsanordnung
sind unter sich gleich aufgebaut und sind in der Abbildung durch die Indizes 1,
2, . .. n unterschieden. Der Aufbau der einzelnen Kanäle und ihre Wirksamkeit ist
von der Anzahl der Kanäle unabhängig, so daß es zunächst genügt, den Aufbau eines
Einzelkanals zu betrachten. Die am Kanaleingang A einlaufende Impulsfolge wirkt.auf
eine Flip-Flop-Schaltung F ein, so daß letztere von einem eintreffenden Impuls aus
der Ruhelage in die Arbeitslage gebracht wird. Die Flip-Flop-Schaltung ist bei diesem
Ausführungsbeispiel der löschbare Speicher. Der im Flip-Flop gespeicherte Impuls
bereitet die Öffnung des Tores T vor. Der zweite Eingang dieses Tores
T
erhält nun die periodischen Abtastimpulse der zyklischen Abfrage. Am Ausgang
des Tores tritt also immer dann und nur dann ein Impuls auf, wenn zur Zeit der Abfrage
im Flip-Flop F ein Impuls gespeichert war. Durch eine Rückkopplung auf den zweiten
Eingang der Flip-Flop-Schaltung bewirkt der Ausgangsimpuls des Tores T zugleich
eine Löschung dieses Speichers. Durch eine Verzögerungsvorrichtung V wird dieser
Löschimpuls etwas verzögert, wie es für eine stabile Speicherabfrage mit Löschung
bekanntlich erforderlich ist. Die Addition der an den Ausgängen der einzelnen Tore
der Einzelkanäle auftretenden Impulse ist nun eine einfache Impulsfolge mit einem
Zeitraster, das durch den Abtastgenerator G gegeben ist, der die Abtastimpulse für
die einzelnen Kanäle erzeugt. Über eine einfache »Oder«-Schaltung können also die
Ausgänge der einzelnen Tore auf den Eingang des eigentlichen Impulszählers Z vereinigt
werden. Zur Entkopplung der einzelnen Kanäle sind dabei im vorliegenden Ausführungsbeispiel
die Dioden E eingeschaltet. Der eigentliche Z mag ein Impulszähler mit elektromechanischen
oder rein elektronischen Mitteln sein, diese Einzelheiten sind hier ohne Belang.
Mit einem einfachen periodisch arbeitenden Abtastgenerator G würde das Ausführungsbeispiel
im wesentlichen bekannten Anordnungen entsprechen und nicht mehr leisten als jene.
Gemäß der Erfindung ist aber die Häufigkeit der Abtastvorgänge für die einzelnen
Speicher unterschiedlich und dem Mindestzeitintervall der entsprechenden Impulsfolge
jeweils angepaßt. Der Abtastgenerator G gibt also die Abfrage-Impulse an die einzelnen
Torschaltungen nach einem bestimmten Programm, das den unterschiedlichen Mindestzeitintervallen
der einzelnen Impulsfolgen angepaßt ist. Ein sehr vereinfachtes Beispiel möge dies
näher erläutern. Es mögen nur drei Kanäle 1, 2 und 3 vorliegen, bei denen das Mindestzeitintervall
im Kanal 1 nur halb so groß ist, wie in den beiden anderen. Bei einer bekannten
Zählanordnung wäre das Abfrageschema sehr einfach die zyklische Folge 1, 2, 3. Wegen
der unterschiedlichen Mindestzeitintervalle werden dann aber die Kanäle 2 und 3
im zeitlichen Mittel bei der Hälfte aller Abfragevorgänge vergeblich abgefragt.
Nach der Erfindung wäre dagegen das zyklische Abfrageschema z. B. 1, 2, 1, 3. Nunmehr
hat jeder Abfragevorgang die gleiche Trefferchance, und es braucht nichts an zeitlichem
Auflösungsvermö#en des eigentlichen Zählers verschenkt zu werden.An exemplary embodiment will be described to further explain the invention, reference being made to the figure. The overall circuit arrangement has several inputs corresponding to the number of pulse trains whose total number of pulses is to be counted. The channels of the circuit arrangement assigned to these different inputs have the same structure and are shown in the figure by the indices 1, 2,. .. n differentiated. The structure of the individual channels and their effectiveness is independent of the number of channels, so that it is initially sufficient to consider the structure of an individual channel. The pulse sequence arriving at channel input A acts on a flip-flop circuit F, so that the latter is brought from the rest position to the working position by an incoming pulse. In this exemplary embodiment, the flip-flop circuit is the erasable memory. The pulse stored in the flip-flop prepares the opening of the gate T. The second input of this gate T now receives the periodic sampling pulses of the cyclic query. At the output of the gate, a pulse always occurs and only if a pulse was stored in flip-flop F at the time of the query. By feedback to the second input of the flip-flop circuit, the output pulse of gate T also causes this memory to be erased. This erase pulse is somewhat delayed by a delay device V, as is known to be necessary for a stable memory query with erasure. The addition of the pulses occurring at the outputs of the individual gates of the individual channels is now a simple pulse sequence with a time pattern that is given by the sampling generator G, which generates the sampling pulses for the individual channels. The outputs of the individual gates can be combined with the input of the actual pulse counter Z via a simple "or" circuit. To decouple the individual channels, the diodes E are switched on in the present exemplary embodiment. The actual Z may be a pulse counter with electromechanical or purely electronic means, these details are irrelevant here. With a simple periodically operating sampling generator G, the exemplary embodiment would essentially correspond to known arrangements and would not do more than those. According to the invention, however, the frequency of the scanning processes for the individual memories is different and is in each case adapted to the minimum time interval of the corresponding pulse sequence. The sampling generator G therefore sends the interrogation pulses to the individual gate circuits according to a specific program which is adapted to the different minimum time intervals of the individual pulse trains. Let a very simplified example explain this in more detail. There may only be three channels 1, 2 and 3, for which the minimum time interval in channel 1 is only half as large as in the other two. In a known counting arrangement, the query scheme would be very simply the cyclical sequence 1, 2, 3. Because of the different minimum time intervals, however, channels 2 and 3 are then queried in vain on average over half of all query processes. According to the invention, however, the cyclical query scheme would be z. B. 1, 2, 1, 3. Now every interrogation process has the same chance of a hit, and nothing needs to be given away in terms of the time resolution of the actual counter.