DE1259944B - Impuls-Ratenmesser, dessen Ausgangswert dem Logarithmus der Eingangsimpulsrate proportional ist - Google Patents
Impuls-Ratenmesser, dessen Ausgangswert dem Logarithmus der Eingangsimpulsrate proportional istInfo
- Publication number
- DE1259944B DE1259944B DEU10828A DEU0010828A DE1259944B DE 1259944 B DE1259944 B DE 1259944B DE U10828 A DEU10828 A DE U10828A DE U0010828 A DEU0010828 A DE U0010828A DE 1259944 B DE1259944 B DE 1259944B
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- circuit
- counter
- subtractions
- pulse
- input
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C17/00—Monitoring; Testing ; Maintaining
- G21C17/14—Period meters
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R23/00—Arrangements for measuring frequencies; Arrangements for analysing frequency spectra
- G01R23/02—Arrangements for measuring frequency, e.g. pulse repetition rate; Arrangements for measuring period of current or voltage
- G01R23/10—Arrangements for measuring frequency, e.g. pulse repetition rate; Arrangements for measuring period of current or voltage by converting frequency into a train of pulses, which are then counted, i.e. converting the signal into a square wave
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
- G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
- G01T1/30—Measuring half-life of a radioactive substance
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Measurement Of Unknown Time Intervals (AREA)
- Measurement Of Radiation (AREA)
Description
BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Int. CL:
H03k
Deutsche Kl.: 21 al-36/22
Nummer: 1259 944
Aktenzeichen: U 10828 VIII a/21 al
Anmeldetag: 20. Juni 1964
Auslegetag: 1. Februar 1968
Die Erfindung bezieht sich auf Impuls-Ratenmesser, dessen Ausgangswert dem Logarithmus der
Eingangsimpulsrate proportional ist, wie beispielsweise auf diejenigen, welche zur Messung der Reaktivität
in Kernreaktoren verwendet werden, sowie auf einen logarithmischen Ratenmesser.
Die Rate bzw. das Ausmaß, mit welcher bzw. welchem der Neutronenfluß in einem Kernreaktor zu-
oder abnimmt, wird gewöhnlich in einer inversen Darstellungsweise durch die »Periode« oder e-fach-Zeit
wiedergegeben, welche für eine Zunahme als positiv und für eine Abnahme als negativ angenommen
wird. Der Reziprokwert der Periode ist eine wichtige Größe, wobei er der bruchteilmäßige Anstieg
des Flusses pro Sekunde ist. Dieser Reziprokwert ist es — und zwar eher als die Periode selbst —,
welcher normalerweise bei Berechnungen über Reaktivitätsveränderungen verwendet wird. Im allgemeinen
fallen Instrumente zur Periodenmessung unter die eine oder die andere von zwei Klassen. Diejenigen
der ersten Klasse dienen zur Informierung des Bedienungspersonals des Reaktors und zum Betrieb
von Sicherheitsschaltungen. Sie geben zwar nur annähernde Ablesewerte, aber die Antwort bzw. Anzeige
steht sofort zur Verfügung. Diejenigen der zweiten Klasse sind Zählgeräte oder genaue Stromintegratoren,
die in beiden Fällen mit einer genauen Zeitgebersteuerung verwendet werden. Die letztere
Einrichtung kann sehr genaue Messungen liefern, aber die Ergebnisse stehen erst zur Verfügung, wenn
geeignete Berechnungen mit den Ablesungen vorgenommen worden sind. Ganz gleich, ob die verwendete
Vorrichtung nun ein Zählgerät oder ein Stromintegrator ist, es besteht »immer« eine letzte statistische
Grenze für die mögliche Genauigkeit, die von der Anzahl von Neutronen abhängt, die tatsächlich
in den betreffenden Zeitabschnitten ermittelt werden. Die Erfindung schafft eine neue Gattung eines Instruments,
welches eine unmittelbare und sofortige Ablesung der inversen Periode am Ende jedes Zählintervalls
mit nahezu maximaler statistisch möglicher Genauigkeit ergeben kann.
Dies wird erfindungsgemäß in erster Linie dadurch erreicht, daß ein Digitalzähler die Eingangsimpulse
in aufeinanderfolgenden bestimmten Zeitintervallen zählt, daß eine Subtraktionseinrichtung von der Zahl
von in jedem Zeitintervall gezählten Impulsen einen Bruchteil der im Zähler nach jeder Subtraktion verbleibenden
Zahl abzieht, bis diese Zahl auf einen vorbestimmten Wert abgefallen ist, und daß mindestens
ein weiterer Zähler vorgesehen ist, welcher die Anzahl von Subtraktionen bestimmt, die erforder-
Impuls-Ratenmesser, dessen Ausgangswert
dem Logarithmus der Eingangsimpulsrate
proportional ist
dem Logarithmus der Eingangsimpulsrate
proportional ist
Anmelder:
United Kingdom Atomic Energy Authority,
London
Vertreter:
Dipl.-Ing. E. Schubert, Patentanwalt,
5900 Siegen, Eiserner Str. 227
Als Erfinder benannt:
Charles Holmes Vincent;
John Brian Rowles, London
Charles Holmes Vincent;
John Brian Rowles, London
Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 28. Juni 1963 (25 806)
lieh sind, um jede der in aufeinanderfolgenden Zeitintervallen
gezählten Zahlen auf diese vorbestimmte Zahl zu reduzieren, wobei die Anzahl von Subtraktionen
dem Logarithmus der Zählrate während der Zeitintervalle proportional ist.
Der Digitalzähler kann erfindungsgemäß ein Binärzähler sein, und die wiederholten Subtraktionen können
dadurch ausgeführt werden, daß zu der Zahl im Zähler die Einerergänzung des Bruchteils addiert
wird.
Es können zwei der genannten weiteren Zähler vorgesehen werden, und diese beiden Zähler bestimmen
abwechselnd die Anzahl von Subtraktionen in aufeinanderfolgenden Zeitintervallen.
Ein Periodenmesser für das Messen der Änderungsrate einer Eingangsimpulsquelle ist erfindungsgemäß
dadurch gekennzeichnet, daß er einen logarithmischen Ratenmesser der vorbeschriebenen Art
sowie eine Einrichtung aufweist, welche die Differenz zwischen der Anzahl von Subtraktionen, die
erforderlich sind, um die in aufeinanderfolgenden Paaren von Zeitintervallen gezählte Anzahl von Impulsen
auf die vorbestimmte Anzahl zu reduzieren, bestimmt, wobei diese Differenz dem reziproken
Wert der Periode der Quelle proportional ist.
Bei einem solchen erfindungsgemäßen Periodenmesser können zwei dieser weiteren Zähler so ge-
709 747/S03
3 4
schaltet werden, daß sie gleichzeitig die Anzahl von Ablesung ohne die zweite Ergänzung dargestellt, und
Subtraktionen in jedem Zeitintervall zählen, wobei zwar mit positivem Vorzeichen. Die Antwort bzw.
diese weiteren Zähler so eingerichtet sind, daß sie das Ergebnis ist in beiden Fällen dann proportional
abwechselnd die Differenz zwischen der Anzahl von dem Reziprokwert der Periode. Es ist ein Eichfaktor
erforderlichen Subtraktionen in aufeinanderfolgen- 5 vorhanden, der von dem Intervall, im nachstehenden
den Paaren von Zeitintervallen bestimmen, derart, mit »Umlaufzeit« bezeichnet, zwischen den Anfängen
daß das zweite Zeitintervall jedes Paares als das erste der beiden aufeinanderfolgenden Zählzeitintervalle
Zeitintervall des nachfolgenden Paares dient. abhängt, und der genaue Wert dieser Umlaufzeit
Die genannten weiteren Zähler können komple- kann so gewählt werden, daß der Eichfaktor eine
mentierende Dezimalzähler sein. io bequeme runde Zahl wird. Typische Umlaufzeiten
Die Erfindung soll nunmehr an Hand der sie bei- sind etwa 1, 2, 4, 10 und 20 Sekunden usw. Die
spielsweise wiedergebenden Zeichnung näher erläu- Dauer jedes Zählzeitintervalls beträgt etwas weniger
tert werden, und zwar zeigt als diese Umlaufzeiten, z. B. etwa 0,1 Sekunde, um
Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Dezimal-Kom- Zeit für das'NetimeTi des Logarithmus am Ende
plementärzählers, der in der Schaltung von Fig. 2 15 jedes Zeitintervalls zuzugeben. Die genaue Dauer des
vorgesehen ist, Zählzeitintervalls ist nicht wichtig, wenn sie nur die
Fig. 2A bis 2F in ihrer Gesamtheit ein Block- gleiche für die beiden Zählungen ist. Durch die abschaltbild
eines erfindungsgemäßen Periodenmeters, wechselnde Verwendung derartiger Ergänzungszähler
F i g. 3 ein Blockschaltbild, welches die Anord- ist es möglich, die letzte Periodenmessung kontinung
zeigt, nach der die Fig. 2A bis 2F zusammen- 20 miierlich darzustellen, während die nächste Zählung
gefügt werden sollen. vor sich geht, wobei das zweite Zeitintervall jedes
Zum Zählen und Subtrahieren der Eingangs- Paares als erstes Zeitintervall des darauffolgenden
impulse wird bei der zu beschreibenden Ausführungs- Paares dient, form eine Abänderung der Schaltung des in der deutschen
Auslegeschrift 1233 010 beschriebenen Digi- 25 Statistische Genauigkeit
tal-Linear-Ratenmessers verwendet, obgleich die
Verfahrensweise eine andere ist. Kurz umrissen wird Jede Periodenmessung, die gemäß der Erfindung
bei dieser Ausführungsform ein schneller Binärzähler vorgenommen wird, hängt nur von dem Verhältnis
verwendet, welcher zum Zählen der ankommenden zweier Zählungen ab. Es sind Berechnungen ange-Impulse
für ein feststehendes Zeitintervall auf nor- 30 stellt worden, um zu bestimmen, wie sich die Gemale
Art und Weise verwendet wird, mit dem Unter- nauigkeit einer derartigen Messung mit der bestschied,
daß die Impulse in die dritte Stufe anstatt in möglichen Genauigkeit vergleichen läßt, die aus einer
die erste eingespeist werden, wofür die Gründe im Messung zu erzielen ist, bei welcher die gleiche Genachstehenden
noch angegeben werden sollen. Am samtzählzeit in mehr als zwei Intervalle aufgeteilt
Ende dieses Intervalls wird ein kleiner feststehender 35 wird, wobei jeder Punkt sein optimales statistisches
Binärbruchteil der verzeichneten Zahl davon sub- Gewicht (Bedeutungsfaktor) erhält, wie dies erfolgt,
trahiert, und dieses proportionale Subtraktions- wenn Instrumente der vorstehend genannten zweiten
verfahren wird wiederholt, bis eine vorher festgelegte Klasse verwendet werden. Es ist ersichtlich, daß die
Zahl erreicht ist. Die Gesamtzahl der erforderlichen Differenz sehr klein ist, insbesondere, wenn die zur
Subtraktionen ist daher proportional dem Logarith- 40 Vornahme einer Messung zur Verfügung stehende
mus (minus einer Konstanten) der ursprünglichen Zeit nur ungefähr eine Periode oder weniger beträgt,
vorhandenen Zahl, und zwar mit einem sehr guten was gewöhnlich bei der Messung langer Perioden
Grad der Annäherung. Dieser Logarithmus wird an der Fall ist. Es gibt einen Optimalzustand, bei weleinem
weiteren Komplementär-Dezimalzähler ver- chem das Verhältnis der beiden Zählungen in den
zeichnet, der die Subtraktionen zählt. Der Logarith- 45 beiden Zeitintervallen ungefähr 11,4 ist, und die
mus wird dann ergänzt und der Logarithmus der Umlaufzeit beträgt dann ungefähr 2,43 Perioden. Der
Zählung in einem zweiten identischen Intervall zu Optimalzustand ist jedoch sehr breit, und gute Redem
Ergebnis addiert, und zwar durch Zählen der sultate sind zwischen etwa 1,4 und 4,2 Perioden zu
zweiten Folge von Subtraktionen in dem gleichen erzielen, was Zählverhältnissen von 4:1 bis 64:1
Zähler, so daß der erste Logarithmus von dem zwei- 50 entspricht. Bei dem vorliegenden Ausführungsten
effektiv subtrahiert wird. Die gemeinsame Kon- beispiel sind die in der Umlaufzeitsteuerung vorstante
fällt dadurch heraus. gesehenen Stufen genügend fein, um eine Einstellung
Die Kapazität des Komplementärzählers ist be- innerhalb des genannten Bereichs von 1,4 bis 4,2
trächtlich größer als jede Zahl, die in beiden Teilen (1:3) zuzulassen, wenn einmal die Periode errechnet
dieses Vorgangs in ihn eingezählt werden kann. Da- 55 oder annähernd gemessen worden ist. Die Stufen
her gibt es aus diesem Zähler einen Ausgangsimpuls sind 2:1 oder 2,5:1, wie vorstehend angegeben.
(Übertragungsimpuls), wenn — und nur dann, Wie bereits erwähnt, wird der Logarithmier-
wenn — die zweite Zählung von Subtraktionen Vorgang bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
größer als die erste ist, d. h., wenn die Periode positiv durch den gleichen Subtraktionskreislauf wie bei dem
ist. Dieser Ausgangsimpuls tritt während der zweiten 60 in der vorstehend genannten deutschen Auslege-Zählung
in dem Ergänzungszähler auf und wird schrift beschriebenen Ratenmesser erzielt. Dieser
mittels einer bistabilen Schaltung aufgezeichnet. letztere Kreislauf ist im wesentlichen ein Schnell-Wenn
kein Ausgangsimpuls vorhanden ist und die Binärzähler mit 2" Stufen, worin η ζ. B. 11 ist. Bei
bistabile Schaltung in dem Zustand bleibt, in weichen jeder Subtraktion wird die Zahl in dem Zähler durch
sie wiedereingestellt worden ist, ist die Periode nega- 65 2" geteilt, und der Integralteil des Quotienten wird
tiv, und die Ablesung von dem Zähler wird wieder dann von dieser Zahl abgezogen. Der Vorgang gemäß
ergänzt und mit negativem Vorzeichen dargestellt. der Erfindung unterscheidet sich darin von dem vor-"Wenn
ein Ausgängsimpuls vorhanden ist, wird die stehend erwähnten Ratenmesser, daß die Subtrak-
5 6
tionen in einer Gruppe am Ende jedes Zählintervalls Subtraktion von 1 Teil in 2" von einer Zahl gibt eine
anstatt kontinuierlich ausgeführt werden. Die Sub- Abnahme des Logarithmus von
traktionen in jeder Gruppe gehen weiter, bis die in
dem Zähler zurückbleibende Zahl unter 2 · 2" ab- / \ \ I \ \ /IWl
fällt. 5 - löge ι - ^r Γ=· hd + τ br
Bei der vorstehend genannten Ratenmesser-Anmeldung ermöglicht diese Schaltung das Entnehmen 1
von Punkt-Ablesungen mit einem erwarteten Wert, '=· -r
der genau der mittleren Zählrate entspricht. Bei der 2n —= ■
vorliegenden Erfindung ist jedoch die Bedingung, io
daß der Logarithmus so genau wie möglich ist und wieder.
von Punkt-Ablesungen mit einem erwarteten Wert, '=· -r
der genau der mittleren Zählrate entspricht. Bei der 2n —= ■
vorliegenden Erfindung ist jedoch die Bedingung, io
daß der Logarithmus so genau wie möglich ist und wieder.
daher daß der Exponentialabfall so richtig wie mög- _.. . . 1 ,.. _ 11 ,,. ΎΜ , β, κ
lieh ist. Für ta Zweck ist die Ratenmesserschal- Dies lst 2Ö47T fur " ~ Π (die Zahl der Sub"
tung etwas abgewandelt. Bei beiden Anmeldungen traktionen, die einem Faktor e entsprechen, beträgt
der Schaltung wird der Subtraktionsprozeß durch 15 daher 2047,5). Wenn die Subtraktionen, die erforder-Addieren
der Einer-Ergänzung der erforderlichen lieh sind, bevor die übrige Zählung unter 2„ + 1 abReduktion
verursacht, und bei der Ratenmesser- fällt, durch eine Binärstufe gezählt werden, welcher
Anmeldung wird dies vervollständigt, um das Null- ein 4-Stufen-Dezimalzähler folgt, beträgt die AbKomplement zu ergeben, durch Hinzufügen eines lesung in letzterem
Impulses mehr in den Zähler. Bei der Perioden- 20
Impulses mehr in den Zähler. Bei der Perioden- 20
messer-Anmeldung wird jedoch an diesem Punkt (_ ' j iOge / \ s
eine Binärschaltung eingeführt, und die Eins wird \ 2 / \2n+1)'
nur bei jeder zweiten Subtraktion hinzugefügt. Wenn
nur bei jeder zweiten Subtraktion hinzugefügt. Wenn
die Zahl im Zähler zwischen 7 · 2" und (7+1) · 2" worin C die Zahl der Eingangsimpulse ist, die in die
liegt, worin 7 eine Ganzzahl ist, ist wahrscheinlich 25 dritte Stufe des Ratenmesser-Zählers eingezahlt wird,
die subtrahierte Zahl gleichfalls 7 oder 7+1, so daß und 4C die entsprechende Ablesung in diesem ist.
sie im Durchschnitt J+V2 ist, und diese Zahlen wer- Da der Maximalwert von 4 C gleich 22n — 4 ist, ist
den durch die Binärschaltung zum Abwechseln ge- der Maximalwert von
bracht. Dies ergibt einen viel genaueren Exponential- I AC \
abfall, als er durch Subtrahieren von 7 allein erzielt 30 loge I -|
wird, wie bei der Ratenmesser-Anmeldung. '
Der verbleibende Fehler im Logarithmus läßt sich gerade unter 0,69315 (n — 1), was ungefähr 6,9 für
als sehr klein zeigen; wenn der Eingang der dritten n . F„ ■ Umlaufeeit von 1 Se_
Stute übermittelt wird und die Subtraktionen bei 1,02375
2 · 2", d. h., wenn die Gesamtbinärablesung in allen 35 künden, ergibt die Subtraktion der beiden Dezimal-
Stufen geteilt durch 2" gleich 2 ist aufgehört hat, und Zählerablesungen, wie sie beschrieben sind, die um-
wenn η = 11, ist der Fehler im Logarithmus zu jeder gekehrte Periode in Sekunden"1 auf drei Dezimal-
Zeit kleiner als 0,5 einer Standardabweichung des stellen an den vier Dezimalstufen des Zählers, wie
statistischen Fehlers, und in den meisten Fällen viel die folgende Rechnung zeigt.
weniger als dies. Es gibt einen Anfangsfehler, der 40 Bei einer Periode P und zwei aufeinanderfolgenrasch
abnimmt, wenn die Zahl zunimmt. Aus diesem den Zählungen C1 und C2, die in gleichen Zählzeit-Grund
lohnt sich das Aufhören der Zählung bei Intervallen hergestellt sind, deren Beginn durch eine
2 · 2" statt bei 2", selbst wenn dadurch für einen ge- Umlaufzeit T getrennt ist, ergeben die erwarteten
gebenen Bereich von Eingangszählungen η um Eins Zählungen ganz allgemein
größer sein muß und daher zwei Extrastufen vor 45
größer sein muß und daher zwei Extrastufen vor 45
dem Eingangspunkt erforderlich sind. Diese beiden I^
Stufen können so verstanden werden, daß sie es er- C2 = C1 ep
möglichen, daß die wiederholten Subtraktionen des . . . . r
Bruchteils 2" der Gesamtzahl in den 2" Stufen auf ...[ 4Cg + 1] = ( x + 1) βΎ
eine Genauigkeit von zwei zusätzlichen Binärziffern 50 \ 2™ / \ 2n J
über die Zahl der von dem Zähler aufgenommenen I AC \ I AC
Eingangszählungen hinaus ausgeführt werden. Diese loge I- I ~~ ^0Se I
Annrrirmrifr bp.einflnRt hzw hp.p,inträr.liti!Jt nrnht rlp.n d-i \ / \ 2
Anordnung beeinflußt bzw. beeinträchtigt nicht den />-i
notwendigen Kompromiß zwischen der Häufigkeit
und der statistischen Genauigkeit der Ablesungen, 55 _ 2 (R — R)
der für eine gegebene Zählrate stets geschlossen wer- 2047,5 T 2
den muß. Sie verhindert es jedoch, daß irgendein
systematischer Fehler zu dem statistischen Fehler worin R2 und R1 die entsprechenden Dezimalzähler-
addiert wird. Der verwendete 22-Stufen-Zähler ist ablesungen sind.
vom statistischen Gesichtspunkt aus genau äquivalent 60 (R — R)
einem 20-Stufen-Zähler mit dem Eingang zur ersten .·. P-1 — - ^-.
Stufe, aber er ergibt genauere Logarithmen als der lütw
letztere. Wie bei der Ratenmesser-Anmeldung sind Die anfängliche Binärstufe wird nur verwendet,
die Stufen in zwei Gruppen unterteilt, und zwar die- um den erforderlichen Faktor 2
jenigen, welche die ersten wichtigeren η Binär-Zif- 65 innn-<?ru7^
fern aufzeichnen, und diejenigen, welche die letzten η Vm L ' 1^2375 ' ιυυυ ~ 2ü4/,5)
aufzeichnen. Jede der ersteren steuert das Tor zu zu erhalten und um Abrundfehler zu reduzieren, und
einer der letzteren während der Subtraktion. Die ihre Ablesung wird nicht dargestellt. Die Ablesungen
der vier Dezimalstufen werden mit Hilffe von numerischen Indikatorröhren dargestellt.
kung besteht darin, alle Übertragimpulse während des Komplementierungsvorgangs zu unterdrücken.
Die Ziffer in der »2«-Stufe 102 ändert sich nie, und daher ist kein solches Tor nach dieser Stufe erfor-5
derlich. Die Ziffer in der »1 «-Stufe 101 ändert sich stets, und dies wird durch Einführen eines Impulses
von einer allen Dekaden gemeinsamen Leitung her, nämlich der Impulsleitung 113, bewirkt. Die Ziffer in
der »8«-Stufe 104 muß ebenfalls geändert werden,
Ergänzungszählerwirkung
Obgleich umkehrbare Dezimalzähler zur Verfügung stehen, die jeden Eingangsimpuls je nach der
Eingangslinie, an der er erscheint, addieren oder
subtrahieren, weisen derartige Zähler gewöhnlich
eine ziemlich begrenzte Betriebsgeschwindigkeit auf.
Die Komplementär- oder Ergänzungsfehler, die ge- ίο wenn die Ziffern in den »4«- und »2«-Stufen 103 maß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung ver- bzw. 102 beide 0 sind, aber sonst nicht. Eine weitere wendet werden, um die Differenz zwischen den Zah- gemeinsame Leitung, nämlich die Impulsleitung 114, len von Subtraktionen zu bestimmen, sind nicht im liefert einen Eingangsimpuls für diesen Zweck durch normalen Sinn umkehrbar. Jedoch ist, ganz allge- die Tore 110 und 111, die von diesen Stufen gesteumein, wenn die Zahl in einem Zähler vor einem be- 15 ert werden, und zwar zu einer Zeit, bevor der Zustimmten Teil der Zählung ergänzt worden ist und stand der »4«-Stufe 103 geändert worden ist. Die nach diesem Teil noch einmal ergänzt wird, dieser Ziffer in der letzteren Stufe muß geändert werden, Zeil der Zählung effektiv subtrahiert worden. wenn — und nur dann, wenn — eine 1 in der Die verwendete Schaltung ergibt die Neunerergän- »2«-Stufe 102 vorhanden ist. Die Änderung erfolgt zung in den Dezimalstufen und die Einerergänzung 2a daher durch einen Impuls von der Impulsleitung 113 in den Binärstufen. Dies hat den Vorteil, daß her durch das von der »2«-Stufe gesteuerte Tor 112. der Ergänzungsvorgang in jeder Stufe völlig unab- Die erforderlichen Arbeitsgänge sind daher nacheinhängig von demjenigen in irgendeiner der anderen ander folgende: Schließen der Übertragtore 107 bis Stufen ist. Es würde dabei in der letzten Stelle für 109, Übermitteln eines Impulses nach der Leitung positive Ergebnisse ein Fehler von 1 auftreten, wo 25 114, Aufbringen eines Impulses auf die Leitung 113 nur ein Ergänzungsvorgang vorhanden ist; es wird und Wiederöffnen der Übertragtore. Diese Folge eraber ein extra Einzelimpuls in den vollständigen gibt das richtige Komplement bzw. die richtige Er-Zähler bei jedem Ergänzungsvorgang eingeführt, um gänzung in allen Fällen. Die erforderlichen Binärdie richtige Nullenergänzung zu ergeben. stufen sind identsich mit den »1«-Stufen der De-Das Prinzip der Ergänzungs-Dezimalstufen ist in 30 kaden. Zusätzliche Binärstufen sind für die Bereich-Fig. 1 gezeigt. Jede Dekade besteht aus vier Binär- auswahl vorgesehen, wie nachstehend noch erläutert stufen 101 bis 104, mit einer zusätzlichen Vorwärts- werden soll.
Eingangslinie, an der er erscheint, addieren oder
subtrahieren, weisen derartige Zähler gewöhnlich
eine ziemlich begrenzte Betriebsgeschwindigkeit auf.
Die Komplementär- oder Ergänzungsfehler, die ge- ίο wenn die Ziffern in den »4«- und »2«-Stufen 103 maß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung ver- bzw. 102 beide 0 sind, aber sonst nicht. Eine weitere wendet werden, um die Differenz zwischen den Zah- gemeinsame Leitung, nämlich die Impulsleitung 114, len von Subtraktionen zu bestimmen, sind nicht im liefert einen Eingangsimpuls für diesen Zweck durch normalen Sinn umkehrbar. Jedoch ist, ganz allge- die Tore 110 und 111, die von diesen Stufen gesteumein, wenn die Zahl in einem Zähler vor einem be- 15 ert werden, und zwar zu einer Zeit, bevor der Zustimmten Teil der Zählung ergänzt worden ist und stand der »4«-Stufe 103 geändert worden ist. Die nach diesem Teil noch einmal ergänzt wird, dieser Ziffer in der letzteren Stufe muß geändert werden, Zeil der Zählung effektiv subtrahiert worden. wenn — und nur dann, wenn — eine 1 in der Die verwendete Schaltung ergibt die Neunerergän- »2«-Stufe 102 vorhanden ist. Die Änderung erfolgt zung in den Dezimalstufen und die Einerergänzung 2a daher durch einen Impuls von der Impulsleitung 113 in den Binärstufen. Dies hat den Vorteil, daß her durch das von der »2«-Stufe gesteuerte Tor 112. der Ergänzungsvorgang in jeder Stufe völlig unab- Die erforderlichen Arbeitsgänge sind daher nacheinhängig von demjenigen in irgendeiner der anderen ander folgende: Schließen der Übertragtore 107 bis Stufen ist. Es würde dabei in der letzten Stelle für 109, Übermitteln eines Impulses nach der Leitung positive Ergebnisse ein Fehler von 1 auftreten, wo 25 114, Aufbringen eines Impulses auf die Leitung 113 nur ein Ergänzungsvorgang vorhanden ist; es wird und Wiederöffnen der Übertragtore. Diese Folge eraber ein extra Einzelimpuls in den vollständigen gibt das richtige Komplement bzw. die richtige Er-Zähler bei jedem Ergänzungsvorgang eingeführt, um gänzung in allen Fällen. Die erforderlichen Binärdie richtige Nullenergänzung zu ergeben. stufen sind identsich mit den »1«-Stufen der De-Das Prinzip der Ergänzungs-Dezimalstufen ist in 30 kaden. Zusätzliche Binärstufen sind für die Bereich-Fig. 1 gezeigt. Jede Dekade besteht aus vier Binär- auswahl vorgesehen, wie nachstehend noch erläutert stufen 101 bis 104, mit einer zusätzlichen Vorwärts- werden soll.
verbindung 115 und einem Tor 106, welche in ihrer In F i g. 2 sind entsprechende Einheiten der beiGesamtheit
den Stromkreis in wohlbekannter Weise den Ergänzungszähler, im nachstehenden Zähler»^«
auf zehn anstatt 16 Stufen reduzieren. Jede Binär- 35 und »ß« genannt, durch Hinzufügen von A bzw. B
stufe wird auf ihren 0-Zustand eingestellt, wenn der zu dem Bezugszeichen gekennzeichnet. So sind in
Zähler als Ganzes auf Null zurückgestellt ist. Die Fig. 2 die Ergänzungs-Binärstufen dieser Zähler mit
Dezimalziffer, die durch die Dekade aufgezeichnet TLA, 72A und 7SA bzw. 715, Ί2Β und 755 und
wird, wird zu jeder Zeit in gewöhnlicher Binärform jede der vier Ergänzungsstufen mit 77A und 77 ß
durch die vier Stufen, aus der sie besteht, angegeben. 40 bezeichnet.
Wenn die Dekade Eingangsimpulse über die Verbin- TT , . . c ari
dung 117 empfängt, zählt sie diese in der normalen Umlaufzeit-Steuerung
binären Zählweise bis 8, wenn das Tor 106 offen ist, Um den vollen Bereich der Perioden, die auftreten
ebenso wie die drei Übertragtore 107 bis 109. Die können, mit Hilfe von geeigneten Umlaufzeiten in
von der »1 «-Stufe 101 zu der »8 «-Stufe 104 sich 45 genügend kleinen Stufen zur Ermöglichung von Mes-
fortbewegenden Impulse haben auf letztere keine sungen nahe dem Optimum zu umfassen, sind InterAuswirkung,
während sie auf 0 steht. Wenn die Zählung 8 erreicht ist, wird das Tor 106 über die Verbindung
116 geschlossen und verhindert den Durchgang von weiteren Impulsen von der »1«-Stufe 101 50
zur »2«-Stufe 102. Die Zählung 9 wird dann in normaler Weise verzeichnet. Bei der Zählung 10 kehrt
die »1«-Stufe 101 auf 0 zurück und ergibt einen
Übertragimpuls, welcher nicht die »2«- und »4«-Stu-
zur »2«-Stufe 102. Die Zählung 9 wird dann in normaler Weise verzeichnet. Bei der Zählung 10 kehrt
die »1«-Stufe 101 auf 0 zurück und ergibt einen
Übertragimpuls, welcher nicht die »2«- und »4«-Stu-
valle von ungefähr 1, 2, 4, 10,20,2000 und 4000 Sekunden
vorgesehen. (Genauer sind diese Intervalle
auf alle die entsprechenden Vielfachen von.
auf alle die entsprechenden Vielfachen von.
1 Sekunden = 0,97680 Sekunden. Zum Bei-
1,02375
spiel ist der genaue Wert des längsten Intervalls
3907,2 Sekunden). Durch diesen Bereich kann das
Instrument auch in seinem empfindlichen Zustand
3907,2 Sekunden). Durch diesen Bereich kann das
Instrument auch in seinem empfindlichen Zustand
fen 102 bzw. 103 durch das Tor 106 erreichen kann, 55 verwendet werden, um die Konstantheit eines weiten
sondern die »8«-Stufe 104 zu ihrem 0-Zustand zu- Bereichs von Zählraten (ungefähr 0,25 c/s bis
rückbringt und einen Übertragimpuls zu der nächsten IQ6 c/s) zu überwachen, wenn dies erforderlich ist,
Dekade über die Verbindung 118 schickt und das oder es können mit solchen Zählraten Perioden ge-Tor
106 wieder öffnet. Dadurch kehren alle Binär- messen werden, die so lang sind, daß die Experimenstufen
wieder in ihre 0-Stellungen zurück, und die 6q tierperson nur eine begrenzte Zeit, die ein Bruchteil
Dekade ist für den Wiederumlauf bereit. einer Periode ist, zum Erhalten der Antwort verwen-
Der Ergänzungs- oder Komplementierungsvor- den will. Die Zeitintervallsteuerung wird mit Hilfe
gang wird mit Hilfe der sechs zusätzlichen Torschal- von zwei Schaltern erzielt. Der eine dieser Schalter
tungen 107 bis 109 und 110 bis 112 wie folgt er- SWlA (Fig. 2) bringt eine oder zwei Extra-Binärzielt.
Die Torleitung 105 wird zum Schließen der drei 65 stufen 5, 6 in die Zeitgeber-Einteilungsfolge, um 1, 2
Übertragtore 107 bis 109 in den normalen Binär- oder 4 Sekunden, je nach Erfordernis, zu ergeben,
verbindungen zwischen den Stufen verwendet. Diese Der andere Schalter SW ZA bringt bis zu drei Dekaden-Leitung
ist allen Dekaden gemeinsam, und ihr Wir- stufen 7, 8, 9 in die Folge, um mal 1, mal 10, mal 100
ίο
oder mal 1000 zu ergeben. In den 2-Sekunden- und 4-Sekunden-Stellungen des Schalters SWlA wird die
entsprechende Zahl von Extra-Komplementär-Binärstufen
71, 72 (mit entsprechenden Übertragtoren 73, 74) ebenfalls in Reihe mit den vorhandenen Binärstufen
75 am Eingangsende jedes der beiden Komplementärzähler A und B geschaltet, wobei ihre Ab*
lesungen reduziert werden, so daß jeder immer noch eine richtige inverse Periode ergibt. SWlA beeinflußt
die vier dargestellten Ziffern keineswegs, sondern ist so angeordnet, daß er über SWlC und SWlD einen
Dezimalpunkt, auf Neonröhren 68, in geeigneter Stellung steuert, sowie die Nullen, an numerischen
Indikatorröhren 69, die mit ihm zusammen erforderlich sind, um eine richtige Gesamtdarstellung der
Ablesung zu ergeben. Wie auch immer die Umlaufzeit sein mag; das Eingangstor 14 ist für ein genau
festgelegtes Intervall von ungefähr 0,1 Sekunde in jedem Umlauf geschlossen, um Zeit für den Logarithmiervorgang
und andere Vorgänge zwischen den Zählungen zu lassen. Die Zeit, für welche das Tor
geschlossen ist, ist nicht wichtig, wenn sie nur genau die gleiche von dem einen Zyklus zum nächsten
bleibt, und wenn sie nur nicht einen unzulässig hohen Prozentsatz der Zählzeit in jedem Zyklus oder Umlauf
für die kürzesten Zyklen verschwendet. Es ist möglich, Ablesungen zu erhalten, welche inverse
Verdopplungszeiten sind, an Stelle von inversen Perioden, wenn dies erforderlich ist, und zwar durch Reduzieren
der Frequenz des Kristalloszillators, welcher die Umlaufzeiten steuert, um den Faktor 0,69315.
Die annähernden Umlaufzeiten, die zur Verfügung stehen, sind dann 1,4,2,8,5,6 und 14 Sekunden usw.
Darstellungssteuerung
Es ist klar, daß zwei falsche Periodenablesungen nach jedem Zyklus erhalten würden, in welchem die
Zahl von gezählten Eingangsimpulsen nicht zwischen 210 und 220 liegt. Der Ratenmesser-Zähler sendet
einen Ubertragimpuls aus, wenn seine Kapazität überschritten ist, und bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird dieser Impuls mit Hilfe einer bistabilen
Schaltung verzeichnet. Eine weitere Schaltung wird zur Lieferung einer Warnung für Zählungen von
weniger als 210 Eingangsimpulsen verwendet. Es sind Vorkehrungen getroffen, um die Darstellung von
etwaigen Periodenablesungen zu verhindern, die aus einem dieser Gründe falsch sind, und um den betreffenden
Grund hierfür anzuzeigen. Beim Normalbetrieb erfolgt keine Darstellung bis zum dritten
Zyklus nach dem Beginn, wenn die Periodenablesung auf den Zählungen in den ersten beiden Zyklen beruht.
Das gleiche gilt nach allen Änderungen in der Einstellung der Umlaufzeit, was auch erfordert, daß
von neuem begonnen wird.
Zeitgabe und Steuerung
Die Haupt-Zeitgebersteuerung der Einheit wird mit Hilfe eines kristallgesteuerten 16,77312-kHz-Oszillators
1 (s. Fi g. 2B) geliefert. Der Oszillator verleiht
der Umlaufzeit und dem Zählintervall die nötige Genauigkeit und steuert außerdem die Zeitgabe der
meisten der Hauptarbeitsgänge in der erforderlichen Reihenfolge. Ein Rückstellschalter SW 3 ist vorgesehen.
Dieser Schalter betätigt die Hand-Rückstellschaltung 70, um alle bistabilen Schaltungen und
Zähler in der Einheit auf ihren O-Zustand zurückzustellen,
und muß gedrückt werden, wenn der Strom eingeschaltet worden ist. Der Betrieb wird mit Hilfe
eines Startknopfes SW 4 eingeleitet, welcher den Zustand der bistabilen Zeitgebertorschaltung 2 von 0
auf 1 verändert und es zuläßt, daß die Zeitgeber-Oszillatorimpulse durch das Tor 3 passieren. Der
Betrieb wird mit Hilfe eines Rückstellschalters SW 3 abgeschlossen. Die Zeitgeber- und die Steuerkreise
ίο müssen eine Anzahl verschiedener Funktionen erfüllen,
welche zweckmäßig hintereinander beschrieben werden, wobei die Zahl der Impulse von dem Zeitgeberoszillator
1 her von Beginn jedes Zyklus an als Bezugszeit verwendet wird, um ihre gegenseitige Be-Ziehung
aufzuzeigen. Es ist zu beachten, daß da, wo die logischen Zusammenhänge es zulassen, die gleiche
Zeitgeberschaltung für mehr als einen Zweck verwendet werden kann, um Zeitgeberschaltungen einzusparen.
In der Beschreibung verwendete Ausdrücke
Damit den nachstehenden Erklärungen leicher zu folgen ist, sind in F i g. 2 und in der nun folgenden
Beschreibung derselben die nachstehenden Ausdrücke oder Zeichen verwendet worden:
1. Der O-Zustand aller bistabilen Schaltungen und Binärstufen ist der Zustand, welcher mit Hilfe des Rückstellschalters erzielt wird.
2. Der O-Zustand aller Flip-Flop-Schaltungen ist der Rückstellzustand.
1. Der O-Zustand aller bistabilen Schaltungen und Binärstufen ist der Zustand, welcher mit Hilfe des Rückstellschalters erzielt wird.
2. Der O-Zustand aller Flip-Flop-Schaltungen ist der Rückstellzustand.
3. Eine rechteckige Wellenform von richtigem Vorzeichen ist an jeder Ausgangsleitung dieser
Schaltung gezeigt.
4. Der Zustand, welcher diese Wellenform ergibt, ist durch eine O oder eine 1 in dem Rechteck
gekennzeichnet.
5. Wo immer dies möglich ist, ist dieser Zustand derjenige, von welchem bekannt ist, daß er für
den geringeren Teil des ganzen Ablaufs der Vorgänge andauert.
6. Wo eine Schaltung mit Hilfe eines Impulses betätigt wird, der von einer solchen Wellenform
durch Differenzierung abgeleitet ist, ist ein solcher Impuls nahe dem Eingang dieser Schaltung
gezeigt, und zwar mit dem richtigen Vorzeichen, um seine Zeitgabe zu Beginn oder am
Ende der Wellenform anzuzeigen.
7. Wo eine bistabile Schaltung oder Binärstufe so durch einen derartigen Eingangsimpuls stets
auf O oder stets auf 1 eingestellt wird, ist die Eingangsverbindung
entsprechend markiert.
8. Wenn eine UND-Schaltung, Torschaltung oder ODER-Schaltung einen Gleichstromeingang empfängt,
der von dem Zustand von einer Leitung aus von einer Schaltung her mit zwei Zuständen
abhängt, ist eine O oder eine 1 nahe der Eingangsverbindung markiert, um zu zeigen, welcher
Zustand der Ausgangs- oder Ursprungs-Schaltung erforderlich ist, um einen Ausgang von der
UND- oder der ODER-Schaltung zu ergeben. (Es ist der Unterschied zwischen diesem Punkt
und dem vorstehenden Punkt 7 zu beachten.)
Zeit der Ablaufphase
Die Impulse von dem Zeitgeber-Oszillator 3 werden in einen 14-Stufen-Binärzähler 4 mit einem Zyklus
709 747/503
11 12
bzw einer Ablaufphase von 2" eingespeist. Diesem Komplementienings-Zähler-Rückstellung
Zahler folgen null, eine oder zwei Extra-Bmarstuien 5
und 6, wie dies von der Einstellung des Schalters Die beiden Komplementierungszähler werden ab-
SWlA bestimmt wird, und dann null, eine zwei oder wechselnd auf Null zurückgestellt, und zwar immer
drei Dezimalstufen 7, 8 und 9, wie dies durch die 5 einer pro Zyklus. Dies erfolgt zu Beginn des Zyklus,
Einstellung des Schalters SW 2 A bestimmt wird. Die wenn die bistabile Darstellungs-Riickstellschaltung 10
Dauer jedes Zyklus des 214-Zählers allein beträgt in ihren 1-Zustand eingestellt ist. Diese bistabile
Schaltung sendet dann einen Impuls zu jeder der
16384 1 Q^n Aan Rückstell-UND-SchaltungenlTundlS.Dieeineoder
16773,12 1,02375 io die andere, ]e nach dem Zustand der Zahler-Auswahl-
Binärstufe 16, übermittelt einen geeigneten Impuls
wie erforderlich. Die Schalter SWl und SW 2 ermög- nach der Rückstelleitung des Zählers, welcher zurücklichen
es, daß die Vielfachen 1, 2, 4, 10, 20 bis 4000 zustellen ist.
hiervon je nach Wunsch ausgewählt werden. Der Subtraktionsvorgang
Zeitgeberzahler, der die Stufen 4 bis 9 aufweist, leitet 15 6 6
jeden neuen Zyklus ein mit Hilfe eines Impulses von Wenn die bistabile Darstellungs-Rückstellschaltung
dem Rotor von SW 2 A her zu der bistabilen Dar- 10 in ihren 1-Zustand bei der Zeitgeberzählung 0
stellungs-Rückstellschaltung 10, welche hierdurch zu eingestellt ist, triggert sie die Subtraktions-Flip-Flopihrem
1-Zustand verändert wird. Diese bistabile Schaltung 20. Diese Flip-Flop-Schaltung führt eine
Schaltung wird während des Zyklus auf ihren 0-Zu- 20 Verzögerung von ungefähr 1900 μβε^ oder 32 Zeitstand
zurückgebracht, und ein neuer Zyklus kann geberimpulsen ein, wodurch die Stufen des Ratennur
beginnen, wenn der nächste Impuls von SW 2 A messerzählers 15 ihren Endzustand erreichen können,
her empfangen wird. ' nachdem das Eingangstor 14 sich bei der Zeitgeber
zählung von 16 schließt (was höchstens einige Mikro-35 Sekunden braucht), und zwar mit einem gut bemesse-
Zählzeitintervall nen Sicherheitsfaktor von 2, um alle Änderungen der
Verzögerungszeit zu berücksichtigen. Wenn die bi-
Die beiden Zeitgeber-Ermittlungsschaltungen 11 stabile Eingangs-Torschaltung 13 in ihren 0-Zustand
und 12 erzeugen Ausgangsimpulse bei den Zählungen bei der Zeitgeberzählung von 16 zurückkehrt, liefert
von 16 bzw. 1536 an dem 214-Zähler 4. Der erste 3° sie einen der drei Eingänge, die durch die MultiImpuls
bei 16 nach dem Beginn hat keine Aus- vibrator-Steuer-UND-Schaltung 21 erforderlich sind,
wirkung, da die bistabile Darstellungs-Rückstellschal- Ein zweiter Eingang für diese UND-Schaltung wird
tung 10 sich bereits in ihrem 0-Zustand befindet, durch die Bodenpegel-Ermittlungsschaltung 22 bzw.
Weitere Impulse bei Vielfachen von 16 haben aus die Ermittlungsschaltung 22 für den unteren Pegel
dem gleichen Grund ebenfalls keine Wirkung. Bei 35 geliefert, vorausgesetzt, daß die Zahl der gezählten
der Zählung 1536 nach Beginn jedes Zyklus wird die Eingangsimpulse 210 oder mehr erreicht hat, was
bistabile Eingangstorschaltung 13 in ihren 1-Zustand einer Ablesung von 212 oder mehr an dem Zähler
durch einen Impuls von der 1536-Zeitgabe-Ermitt- entspricht. DieSubtraktions-Verzögerungs-Flip-Floplungsschaltung
12 (1536 = 1024 + 512) geändert. Schaltung 20 nimmt, den einen der Eingänge von der
Dieser Impuls öffnet das Eingangstor 14 und läßt 40 UND-Schaltung 21 weg, wenn sie zu ihrem 1-Zustand
die Eingangsimpulse von der Neutronendetektor- getriggert wird, aber stellt ihn wieder her, wenn sie
schaltung 78 zu der dritten Stufe des 22-Stufen- in ihren Ruhezustand ungefähr bei der Zeitgeber-Ratenmesser-Zählers
15 zu, dessen Wirkungsweise zählung von 32 zurückkehrt. Wenn angenommen bereits beschrieben worden ist. Weitere Impulse von wird, daß die Eingangsimpulszählung nicht weniger
der 1536-Zeitgeber-Ermittlungsschaltung 12 haben 45 als 210 beträgt, beginnen die Subtraktionen und
keine Wirkung, da die bistabile Eingangstorschaltung gehen mit der Geschwindigkeit von 200 kHz weiter,
13 sich bereits in ihrem 1-Zustand befindet. Die bi- wie dies durch den 200-kHz-Multivibrator 23 bestabile
Darstellungs-Rückstellschaltung 10 wird, nach- stimmt wird, welcher freigegeben und für den Betrieb
dem sie in ihren 1-Zustand zu Beginn jedes neuen getriggert wird. Die Subtraktionen werden durch
Zyklus eingestellt worden ist, bei der Zählung von 50 beide Komplementierungszähler gezählt. Wenn die
16 Zeitgeberimpulsen auf 0 zurückgestellt. Dann Ablesung in dem Ratenmesser-Zähler 15 unter 212
sendet sie einen Impuls zu der bistabilen Eingangs- abfällt, nimmt die Bodenpegel-Ermittlungsschaltung
torschaltung 13, wobei diese in ihren 0-Zustand zu- 22 seinen Eingang zu der Multivibrator-Steuer-UND-rückgestellt,
das Tor geschlossen und die Zählung Schaltung 21 weg. Dieser Vorgang ist so rasch, daß
von Eingangsimpulsen abgeschlossen wird. 55 keine weiteren Subtraktionen erfolgen. Die Mindest
zahl von Subtraktionen, die erforderlich sein kann, ist ungefähr 14 000, welches ungefähr 0,07 Sekunden
Zählerauswahl braucht, was ungefähr 1200 Zeitgeberimpulsen ent
spricht. Die Subtraktionen müssen daher bei ungefähr
Die Funktionen der beiden Komplementierungs- 60 1200 Zeitgeberimpulsen nach Beginn jedes Zyklus
zähler wechseln miteinander ab, indem diese bei je- beendet sein. Ungefähr 1536 — 32 = 1504 Zeitgeberdem
neuen Zyklus ausgewechselt werden. Die Zähler- impulse werden hierfür zugegeben, was einen guten
auswahl-Binärstufe 16 wird zur Steuerung dieses Ab- Sicherheitsfaktor ergibt.
Wechselvorgangs verwendet. Ihr Zustand wird bei der _, „..,, „.. , ,,
Wechselvorgangs verwendet. Ihr Zustand wird bei der _, „..,, „.. , ,,
Zeitgeberzählung 16 geändert, wenn die bistabile 65 Ratenmesser-Zahler-Ruckstellung ·
Eingangstorschaltung 13 in allen Zyklen nach dem Aus Zweckmäßigkeitsgründen und zur Verringe-
ersten nach einem neuen Beginn zu ihrem 0-Zustand rung der Zahl von Zeitgebertoleranzen, welche erzurückkehrt.
. füllt werden müssen, wird die Rückstellung des
Ratenmesserzählers 15 normalerweise durch die Vollendung der Subtraktionen zeitlich eingestellt.
Die Bodenpegel-Ermittlungsschaltung 22 sendet zu dieser Zeit einen Impuls zu der Ratenmesser-Rückstell-ODER-Schaltung
24. Dieser Impuls wird zu der Rückstelleitung des Zählers weitergeleitet und stellt
ihn völlig auf Null zurück. In jedem Zyklus in dem die Zahl der Eingangsimpulse 210 nicht erreicht, so
daß keine Subtraktionen erfolgen, liefert die Bodenpegel-Ermittlungsschaltung
22 einen Eingang für die Ratenmesser-Rückstell-UND-Schaltung25. Der Impuls
von der Subtraktions-Verzögerungs-Flip-Flop-Schaltung
20 zu dieser UND-Schaltung, welcher bei dieser Flip-Flop-Schaltung erzeugt wird, wenn bzw.
wann sie in ihren Ruhezustand zurückkehrt, wird dann zu der Ratenmesser-Rückstell-ODER-Schaltung
24 geleitet, welche ihn sofort zu dem Rückstellzähler leitet.
Komplementierungsvorgang
Dieser erfolgt bei der Zeitgeberzählung von 1536. Wenn die bistabile Eingangstorschaltung 13 in ihren
1-Zustand übergeht, sendet sie einen Impuls zu der Komplementierungs-Tor-Flip-Flop-Schaltung 26,
welche getriggert wird und in ihrem 1-Zustand für
25 μ8ε^ bleibt. Während dieser Zeit halten die
Komplementierungs-Tor- Antriebs-Schaltungen 27 alle Ubertragtore in beiden Komplementärzählern A
und B geschlossen. Die Komplementierungs-Verzögerungs-Flip-Flop-Sehaltung
30 erzeugt eine Verzögerung von 5 μ8ε^ ab dem Beginn dieses 25^Sek.-Intervalls.
Diese Verzögerung läßt allen Übertragtoren in den Zählern — nicht in Fig. 2 gezeigt —
Zeit, sich zu schließen. Die Komplementierungs-Impuls-Flip-Flop-Schaltungen
31 und 32 werden dann nacheinander getriggert, und jede liefert für 5 \iSok.
eine Spannung an ihr entsprechendes Paar von Komplementierungs-Impuls-UND-Schaltungen 33,
34. Der Komplementierungsvorgang erfolgt in zwei Stufen, wie bereits beschrieben. Diese Stufen treten
auf, wenn die Ausgangswellenform von den entsprechenden Flip-Flop-Schaltungen her zuerst den Zählerstufen
übermittelt werden, und zwar über die UND-Schaltungen 33 und 34, wobei die erstere die Impulsleitung
114 (Fig. 1) und die letztere die Impulsleitung 113 speist. Am Ende des 25^Sek.-Intervalls
wenn die Komplementierungs-Tor-Flip-Flop-Schaltung
26 in ihren O-Zustand zurückkehrt, werden die Übertragtore wieder geöffnet.
Die UND-Schaltungen für den einen oder den anderen der Komplementierungszähler empfangen Eingänge
von der Zähler-Auswahl-Binärstufe 16 für jeden Zyklus über die ODER-Schaltungen 37 bis 40,
und derjenige Zähler, welcher der zuletzt zurückgestellte ist, wird daher für diesen Zyklus ohne Qualifikation
komplementiert. Ein Eingang zu den UND-Schaltungen für den anderen Zähler wird wieder
über die ODER-Schaltungen von der bistabilen Vorzeichen-Diskriminierungsschaltung
41, 42 für diesen Zähler empfangen, wenn — und nur dann, wenn — diese bistabile Schaltung sich in ihrem O-Zustand befindet.
Diese bistabile Schaltung wird in ihren O-Zustand zur gleichen Zeit wie der Zähler zurückgestellt
und geht nur in ihren 1-Zustand über, wenn sie einen Ubertragimpuls von dem letzteren über ein Tor 76
empfängt, welches während des Komplementierungsvorgangs geschlossen ist. Ein derartiger Übertragimpuls
wird nur erzeugt,wenn die Periode positiv ist, in welchem Fall es immer während der zweiten Einzahlung
in den Zähler erfolgt. Die Zahl in diesem Zähler wird daher komplementiert, wenn — und nur
dann, wenn — diese Periode negativ ist.
Der Komplementierungsvorgang wird in jedem Fall durch Einzählen eines einzigen Impulses in den Zähler
in normaler Art, nachdem die Übertragtore Zeit hatten, sich wieder zu öffnen, vollendet. Dadurch
wird das Neuner- und das Einer-Komplement zu einem Nullen-Komplement umgewandelt, wie bereits
beschrieben, was wie folgt bewirkt wird: Wenn die bistabile Eingangstorschaltung 13 bei der Zeitgeberzählung
von 1536 in ihrem 1-Zustand übergeht, sendet sie einen Impuls zu der 200^Sek.-Verzögerüngs-Flip-Flop-Schaltung
43, welche ihren 1-Zustand annimmt. Wenn sie zu ihrem O-Zustand zurückkehrt,
sendet diese Verzögerungs-Flip-Flop-Schaltung Impulse zu den beiden Zähler-plus-1-UND-Schaltungen
44, 45. Diese UND-Schaltungen werden über die entsprechenden ODER-Schaltungen 46, 47 durch die
Zählerauswahl-Binärstufe 16 und die bistabilen Vorzeichen-iDiskriminierungs-Schaltungen
41, 42 gesteuert, so daß der Impuls den betreffenden Zähler erreicht, wenn — und nur dann, wenn — er komplementiert
wird.
Schaltungen für den unteren Pegel bzw. Fußpegelschaltungen
Die bistabile Fußpegelschaltung 48 wird in ihren O-Zustand durch einen Impuls von der 200^Sek.-Verzögerungs-Flip-Flop-Schaltung
43 her zurückgestellt, welcher 200 μ8ε^ nach der Zeitgeberzählung
von 1536 gesendet wird. Wenn die 5^Sek.-Subtraktions-Verzögerungs-Flip-Flop-Schaltung
20 in ihren Rückstellzustand zurückkehrt, und zwar ungefähr bei der Zeitgeberzählung von 32 in dem nächsten Zyklus,
sendet sie einen Impuls zu der Fußpegel-UND-Schaltung 49. Wenn die Zählung der Eingangsimpulse 210
nicht erreicht hat — dies wird durch die Spannung von der Fußpegel-Ermittlungs-Schaltung 22 her zu
der UND-Schaltung 49 angezeigt — wird dieser Impuls zu der bistabilen Fußpegel-Schaltung 48 weitergeleitet,
wodurch sie in ihren 1-Zustand gestellt wird. Wenn die bistabile Fußpegelschaltung in ihren 1-Zustand
eingestellt ist, sendet sie einen Impuls in die bistabile Fußpegel-Darstellungs-Schaltung 50, wobei
sie diese ebenfalls in ihren 1-Zustand einstellt, und eine Warnung mit Hilfe einer Lampe 51 zeigt, daß
die Eingangszählung unzulänglich gewesen ist. Die bistabile Rückstellschaltung 50 zum Beseitigen dieser
Warnung wird nachstehend unter dem Abschnitt über die Darstellung der Sperrschaltungen beschrieben.
Schaltungen für den oberen Pegel
Die bistabile Schaltung 52 für den oberen Pegel wird in ihrem 0-Zustand durch einen Impuls von der
200^Sek.-Verzögerungs-Flip-Flop-Schaltung 43 zurückgestellt, welcher 200 pSek. nach der Zeitgeberzählung
von 1536 gesendet worden ist. Dies erfolgt zur gleichen Zeit wie die bistabile Fußpegelschaltung
48 bzw. die bistabile Schaltung 48 für den unteren Pegel zurückgestellt wird. Obgleich der Ratenmesser-Zähler
15 dann Eingangsimpulse für 200 μ8ε^ gezählt
hat, könnte er unmöglich mehr als 10 000 in
15 16
dieser Zeit, mit einer Leer- oder Totzeit von 20 Nano- stabilen Darstellungsschaltung 54 für den oberen
Sekunden zählen, und wenn er übersteuert wird, so Pegel als auch zu 'der bistabilen Schaltung 50 für den
muß dies später als dann erfolgen. Die UND-Schal- unteren Pegel aus, wodurch eine von beiden in ihren
tung 58 für den oberen Pegel empfängt einen Ein- O-Zustand gestellt wird, wenn sie sich in dem 1-Zugang
von der bistabilen Eingangstorschaltung 13 von 5 stand befindet. Da alle betreffenden bistabilen Schalder
Zeitgeberzählung von 1536 in dem einen Zyklus tungen und Binärstufen durch den Rückstellschalter
bis zur Zeitgeberzählung von 16 in dem nächsten, SW 3 vor jedem Beginn in den O-Zustand eingestellt
d. h. für die ganze Zeit, in der Eingangsimpulse von werden, folgen dem Beginn automatisch zwei Zyklen
dem Neutronendetektor her gezählt werden. Wenn ohne Darstellung. Wenn die Zeit der Ablaufphase
während dieser Zählung von Eingangsimpulsen ein io bzw. der Zyklus geändert wird, wird die Einheit auto-Übertragimpuls
vorhanden ist, der anzeigt, daß der matisch zurückgestellt, da eine Rückstellstellung bei
Ratenmesser-Zähler 15 »übersteuert« ist, führt die jedem der Schalter SWlD und SW2B zwischen
UND-Schaltung 53 ihn weiter zu der bistabilen Schal- jedem Paar von folgenden Ablaufphasenzeitstelluntung
52 für den oberen Pegel, wobei er die letztere gen vorhanden ist.
in ihren 1-Zustand einstellt und die Tatsache des 15
überschüssigen oder übermäßigen Eingangs verzeich- Einzelheiten oder -teile der Darstellungssteuerung
net. Das Schließen der UND-Schaltung 53 bei der
Zeitgeberzählung von 16 ist genügend langsam, um Die Steuerung der Darstellung von dem entspre-
alle sehr spaten Übertragimpulse, die im Raten- chenden Komplementierungszähler her wird in einmesser-Zähler
15 etwas verzögert sein können, hin- 20 fächer Weise durch zwei Sätze von UND-Schaltundurchzulassen.
Andererseits werden aber die Über- gen 60 bewirkt. Jede UND-Schaltung hat drei Eintragimpulse,
welche während des Subtraktionsvor- gänge, und zwar einen von einer Binärstufe in der
gangs auftreten, vollständig unterdrückt. Etwa einen der Dekaden des betreffenden Zählers her,
960 μSek. hat jedoch das Tor Zeit, sich zu schließen. einen von der Zählerauswahl-Binärstufe 16 her und
Wenn die bistabile Schaltung 52 für den oberen Pegel 25 einen von der bistabilen Sperr-Darstellungs-Schaltung
in ihren 1-Zustand eingestellt worden ist, sendet sie 59 her. Die Ablesung des entsprechenden Zählers A
einen Impuls in die bistabile Darstellungsschaltung oder B wird daher mit den Darstellungs-Entschlüß-54
für den oberen Pegel, wobei diese in ihren 1-Zu- lern 61 verbunden, vorausgesetzt, daß keine Sperrung
stand gestellt und außerdem eine Warnung mittels bezüglich des oberen oder des unteren Pegels voreiner
Lampe 55 gezeigt wird, daß die Eingangszäh- 30 handen ist. Die Darstellungs-Entschlüßler 61 wandeln
lung zu groß war. Das Rückstellen der bistabilen die Dezimalziffern von der binärverschlüsselten zur
Schaltung 54 zum Beseitigen dieser Warnung ist in 10-Ader-Form um und übermitteln Spannung zu der
dem folgenden Abschnitt beschrieben. entsprechenden Elektrode der numerischen Darstel
lungsröhre 62 in jedem Fall. Eine ähnliche Anord-
Darstellungs-Sperr-Schaltungen 35 nung von negativen und positiven UND-Schaltungen
63 und 64 wird verwendet, um das Vorzeichen der
Wenn entweder die bistabile Schaltung 52 für den Zahl in dem entsprechenden Zähler darzustellen,
oberen Pegel oder die bistabile Schaltung 48 für den welches von seiner bistabilen Vorzeichen-Diskrimiunteren
Pegel in ihren 1-Zustand übergeht, liefert sie nierungs-Schaltung 41 oder 42 herkommt, vorauseine
Spannung für die Sperr-Darstellungs-ODER- 40 gesetzt, daß keine Sperrung vorhanden ist. Das VorSchaltung
56, welche sie zu der Sperr-Darstellungs- zeichen wird an der Vorzeichen-Darstellungs-Röhre
UND-Schaltung 57 führt. Wenn die bistabile Ein- 67 über die ODER-Schaltungen 65 und 66 für das
gangstorschaltung 13 bei der Zählung von 1536 in negative bzw. positive Vorzeichen dargestellt. Es
ihren 1-Zustand übergeht, sendet sie einen Impuls sind keine Vorkehrungen getroffen, um die Darzu
der Sperr-Darstellungs-UND-Schaltung 57. Wenn 45 stellung zu der Zeit zu unterdrücken, wo die Komdie
letztere einen Eingang von einer der beiden plementierungszähler Subtraktionen zählen oder auf
Schaltungen für den oberen bzw. den unteren Pegel das Komplementieren warten, da die Zeiten, um die
hat, leitet sie diesen Impuls weiter und stellt die es sich hierbei handelt, so kurz sind, daß sie nicht ins
Sperr-Darstellungs-Binärstufe 58 sowie auch die bi- Gewicht fallen,
stabile Sperr-Darstellungs-Schaltung 59 in den 0-Zu- 50
stand zurück. Die Binärstufe 58 empfängt einen Ein- Tabelle der Vorgangszeiten bzw. -Zeitpunkte
gangsimpuls, der seinen Zustand bei der Zeitgeberzählung von 16 in jedem der nächsten beiden Zyklen Die Zeiten, in denen alle Vorgänge bei einem norändert
und, vorausgesetzt, daß sie nicht wieder zu- malen Zyklus des Periodenmessers ablaufen, sind in
rückgestellt wird, in ihren O-Zustand bei dem zweiten 55 der folgenden Tabelle gezeigt. Die PeriodizitUt der
Impuls zurückkehrt. Beim Zurückkehren zu ihrem Zeitgeberimpulse von dem Oszillator 1 her ist
O-Zustand leitet sie einen Impuls zu der bistabilen 1 ^1 , „ „ , ^. „
Darstellungsschaltung 59, wobei sie die letztere in ΊβΨΰΛΪ Sekunden '=· 60 i^Sek· Die Sequenzen,
ihren 1-Zustand zurückstellt. . welche für die Komplementierungszähler A und B ge-Der
1-Zustand der bistabilen Sperr-Darstellungs- 60 zeigt sind, werden für den nächsten Zyklus ausgetauscht
Schaltung 59 ist der Zustand, welcher eine Darstel- usw. Wo die betreffenden Vorgänge bedingt sind, ist
lung zuläßt. Daher erfolgt, wenn eine Eingangszäh- die Bedingung kurz in Klammern nach dem Arbeitslung
entweder unter dem unteren Pegel oder über Vorgang beschrieben. Man beachte, daß im ersten
dem oberen Pegel ist, keine Darstellung für die bei- Zyklus der Arbeitsvorgänge nach dem Beginn überden
Zyklen danach, während welchen die Periode 65 haupt keiner der in der Tabelle gezeigten Vorgänge
falsch sein würde. Wenn die bistabile Sperr-Dar- auftritt, bis die Zählung von 1536 Zeitgeberimpulsen
Stellungs-Schaltung 59 in ihren 1-Zustand zurück- erreicht ist, wonach die Reihenfolge die in der Takehrt,
sendet sie einen Impuls sowohl zu der bi- belle angegebene ist.
17
Zeitgeberimpulse
Mikrosekunden
Arbeitsvorgang
C. 32 (etwa 32?)
c. 1200
(maximum) (etwa?)
1536
1536
1536
1536 1536
1536 unbestimmt
16,384 (x Ganzzahl)
10
15
25
200
Die bistabile Darstellungs-Rückstellschaltung 10 wird auf 1 zurückgestellt. Der
Zähler A wird auf Null zurückgestellt. Die Subtraktions-Verzögerungs-Flip-Flop-Schaltung
20 wird auf 1 zurückgestellt.
Die bistabile Darstellungs-Rückstellschaltung 10 wird auf 0 eingestellt. Die bistabile
Eingangstorschaltung 13 wird auf 0 eingestellt. Die Zählung von Eingangsimpulsen hört auf. Die Zählerauswahl-Binärstufe 16 ändert ihren Zustand. Die
Sperr-Darstellungs-Binärstufe 58 ändert ihren Zustand. Die bistabile Sperr-Darstellungs-Schaltung
59 wird auf 1, wenn anwendbar, eingestellt. Die Darstellungsschaltung wird wiederhergestellt, wenn anwendbar.
Die Subtraktions-Verzögerungs-Flip-Flop-Schaltung 20 kehrt zu 0 zurück. Die
Subtraktionen beginnen (normal). Der Ratenmesser-Zähler 15 wird zurückgestellt (unterster Pegel). Ein Impuls zur UND-Schaltung 49 für den unteren Pegel. Die
bistabile Schaltung 48 für den unteren Pegel wird auf 1 eingestellt (unterster Pegel).
Die bistabile Darstellungsschaltung 50 für den untersten Pegel wird auf 1 eingestellt
(unterster Pegel). Die Warnung 51 für den untersten Pegel wird dargestellt (unterster Pegel).
Subtraktionen werden vollendet. Ratenmesser-Zähler 15 wird zurückgestellt
(normal).
Die bistabile Eingangs-Torschaltung 13 wird auf 1 eingestellt. Zählung von
Eingangsimpulsen beginnt. 200^Sek.-Flip-Flop-Schaltung 43 wird auf 1 eingestellt.
25^Sek.-Flip-Flop-Schaltung 26 wird auf 1 eingestellt. 5^Sek.-Komplementierungs-Verzögerungs-Flip-Flop-Schaltung
30 wird auf 1 eingestellt. Ubertragtore in den Zählern A und B werden geschlossen. Impuls zum Sperren der Darstellungs-UND-Schaltung
57. Die Sperr-Darstellungs-Binärstufe 58 wird auf 0 eingestellt (oberer oder unterer Pegel). Bistabile Sperr-Verzögerungs-Schaltung 59 wird auf 0
eingestellt (oberer oder unterer Pegel). Darstellung wird weggenommen (oberer oder unterer Pegel).
S^Sek.-Komplementär-Verzögerangs-Flip-Flop-Schaltung 30 kehrt zu 0 zurück.
Komplementierungsimpuls-1-Flip-Flop-Schaltung 31 wird auf 1 eingestellt. Zähler
A, Komplementierungs-Impuls 1. Zähler B, Komplementierungsimpuls 1 (negativ).
Komplementierungsimpuls-l-Flip-Flop-Schaltung 31 kehrt zu 0 zurück. Komplementierungsimpuls-2-Flip-Flop-Schaltung
32 wird auf 1 eingestellt. Zähler A, Komplementierungsimpuls 2. Zähler B, Komplementierungsimpuls 2 (negativ).
Komplementierungsimpuls^-Flip-Flop-Schaltung 32 kehrt auf 0 zurück.
25^Sek.-Flip-Flop-Schaltung 26 kehrt auf 0 zurück. Ubertragtore in den Zählern
A und B beginnen sich wieder zu öffnen.
200^Sek.-Flip-Flop-Schaltung 43 kehrt zu 0 zurück. Zähler A, End-Komplementierungsimpuls,
Zähler B, End-Komplementierungsimpuls (negativ). Bistabile
Schaltung 48 für unteren Pegel wird auf 0 eingestellt. Bistabile Schaltung 52 wird
auf 0 eingestellt.
Ubertragimpuls für den oberen Pegel (oberer Pegel). Bistabile Schaltung 52 für
den oberen Pegel wird auf 1 eingestellt (oberer Pegel). Bistabile Darstellungs-Schaltung
54 wird auf 1 eingestellt (oberer Pegel). Warnung 55 für den oberen Pegel wird dargestellt (oberer Pegel).
Neuer Zyklus beginnt.
Bei einer Abwandlung des beschriebenen Ausführungsbeispiels ist ein Schalter vorgesehen, um zu ermöglichen,
daß die Eingangsimpulse in die erste Stufe des Ratenmesser-Zählers 15 anstatt in die dritte eingespeist
werden. Diese Einrichtung ist bei hohen Impuls-Eingangsgeschwindigkeiten und langen Umlaufzeiten
vorteilhaft, da dadurch höhere Eingangszählungen berücksichtigt werden können und somit
eine größere Genauigkeit zu erzielen ist. Der sich
6o daraus ergebende Fehler im Logarithmus ist nicht von großer Bedeutung für derartige hohe Zählungen.
In gleicher Weise braucht, obgleich die Zahl der Stufen ausreicht, um die meisten Zählungen anzunehmen,
die bei den wahrscheinlicheren ausgewählten
65 Zykluszeiten und bei den wahrscheinlichsten Eingangsimpulsraten
oder -geschwindigkeiten auftreten können, dies nicht immer für die längsten zur Verfügung
stehenden Zykluszeiten der Fall zu sein. Aus
709 747/503
I 259 944
19 20
diesem Grund ist in einer weiteren Abänderungsform rungs-Flip-Flop-Schaltung verwendet wird, um dieses
ein Schalter vorgesehen, durch welchen das Zählzeit- Übermitteln nur für die Dauer ihres gleichsam stabiintervall
reduziert werden kann, ohne daß notwendi- len Zustande zeitlich einzustellen. Die Zähler-Ausgerweise die Zykluszeit reduziert werden muß, wobei wahl-Binärstufe 16 wird verwendet, um zu dem Umdie
Zählung in jedem Zyklus zu einer Zeit beendet 5 wandler in jedem Zyklus denjenigen Komplementieist,
die von der Einstellung des Schalters abhängt. rungszähler zu schalten, der nur eine Zählung emp-Die
von diesem Schalter gewählten Zählzeitintervalle fangen hat, d. h., welcher die Zahl der Subtraktionen
sind die gleichen wie die Umlaufzeiten, minus die bezüglich des ersten Paars von aufeinanderfolgenden
kurze Zeit, welche zum Logarithmieren in jedem Zählzeitintervallen verzeichnet.
Fall erforderlich ist. Wenn dieser Schalter auf ein io d) Der Ausgang des Digital-Analog-Umwandlers höheres Zählzeitintervall als der Umlaufzeitschalter plus ein feststehender Strom, einregelbar durch eine eingestellt ist, übernimmt letzterer dessen Funktion. Voreinstell-Steuerung, wird einem Messer übermit-Im Betrieb wählt der Schalter einen Impuls zu der telt, der eine genaue logarithmische Skala hat, wobei geeigneten Zeit in dem Zyklus von den von dem diese Skala etwas über der genauen Null des Messers Oszillator 1 gespeisten Zeitgeberstufen und speist ihn 15 beginnt. Der feststehende Strom wird zu allen Zeiten in eine bistabile Eingangs-Sperrschaltung (in F i g. 2 mit dem Umwandlerstrom ein- und ausgeschaltet, nicht gezeigt), welche das Eingangstor 14 für den e) Die bistabile Sperr-Darstellungsschaltung 59 Rest der Umlaufzeit schließt. Die bistabile Eingangs- wird verwendet, um einen Schalter zu betätigen, um Sperrschaltung wird durch die bistabile Eingangstor- den Digital-Analog-Umwandler-Ausgang unter den schaltung 13 zurückgestellt, wenn letztere in ihren 20 normalen Bedingungen auszuschalten, für welche die 1-Zustand übergeht. Der Schalter ist so verbunden, Periodendarstellung gesperrt ist.
daß die bistabile Eingangs-Sperrschaltung das Ein- Es ist ersichtlich, daß jeder Komrjlementierungsgangstorl4 nicht schließt, wenn die Zählzeit-Inter- zähler bei dem bereits beschriebenen Digital-Perivall-Einstellung größer als die Zykluszeiteinstellung odenmesser sich im Rückstellzustand von der Zeit ab ist. . 25 befindet, wo er komplementiert wird,ibis zum Ende Logarithmischer Ratenmesser des Zeitgeberzyldus. Es besteht daher kein Grund,
Fall erforderlich ist. Wenn dieser Schalter auf ein io d) Der Ausgang des Digital-Analog-Umwandlers höheres Zählzeitintervall als der Umlaufzeitschalter plus ein feststehender Strom, einregelbar durch eine eingestellt ist, übernimmt letzterer dessen Funktion. Voreinstell-Steuerung, wird einem Messer übermit-Im Betrieb wählt der Schalter einen Impuls zu der telt, der eine genaue logarithmische Skala hat, wobei geeigneten Zeit in dem Zyklus von den von dem diese Skala etwas über der genauen Null des Messers Oszillator 1 gespeisten Zeitgeberstufen und speist ihn 15 beginnt. Der feststehende Strom wird zu allen Zeiten in eine bistabile Eingangs-Sperrschaltung (in F i g. 2 mit dem Umwandlerstrom ein- und ausgeschaltet, nicht gezeigt), welche das Eingangstor 14 für den e) Die bistabile Sperr-Darstellungsschaltung 59 Rest der Umlaufzeit schließt. Die bistabile Eingangs- wird verwendet, um einen Schalter zu betätigen, um Sperrschaltung wird durch die bistabile Eingangstor- den Digital-Analog-Umwandler-Ausgang unter den schaltung 13 zurückgestellt, wenn letztere in ihren 20 normalen Bedingungen auszuschalten, für welche die 1-Zustand übergeht. Der Schalter ist so verbunden, Periodendarstellung gesperrt ist.
daß die bistabile Eingangs-Sperrschaltung das Ein- Es ist ersichtlich, daß jeder Komrjlementierungsgangstorl4 nicht schließt, wenn die Zählzeit-Inter- zähler bei dem bereits beschriebenen Digital-Perivall-Einstellung größer als die Zykluszeiteinstellung odenmesser sich im Rückstellzustand von der Zeit ab ist. . 25 befindet, wo er komplementiert wird,ibis zum Ende Logarithmischer Ratenmesser des Zeitgeberzyldus. Es besteht daher kein Grund,
die Komplemenüerung in der vorstehend beschnebe-
Das beim vorstehend beschriebenen Ratenmesser nen Weise bis nahezu zum Ende des Zeitgeberzyldus
angewandte Verfahren zum Erhalten von Logarith- zu verzögern. Dadurch kann die logarithmische Ein-
men von Zählungen oder, genau ausgedrückt, linearer 30 gangsrate für einen größeren Teil jedbs Zyklus dar-
Funktionen derartiger Logarithmen kann verwendet gestellt werden, wobei der genaue Bruchteil davon
werderi, um einen genauen logarithmischen Raten- abhängt, wie nahe zum Ende des Zyklus das »Flop«
messer zu liefern. Dies wird dadurch erreicht, der Langverzögerungs-Flip-Flop-Schaltung eingestellt
daß sukzessiv die Zahl von wiederholten Subtrak- werden kann, ohne daß die Gefahr besteht, daß es
tionen angezeigt wird, die erforderlich sind, um die 35 das Ende des Zyklus überschreitet. :
Zahl der Impulse, die in aufeinanderfolgenden Zeit- Durch Verwendung der zweiten, neuen 20(HiSek.-
intervallen auftreten, auf den vorher festgelegten Verzögerungs-Flip-Flop-Schaltung kann die Kornple-
Wert zu reduzieren. Man wird sich erinnern, daß es mentierung wie vorher ausgeführt werden, aber mit
bei dem Periodenmesser notwendig ist, die Differenz der neuen Zeit; die ursprüngliche 200^Sek.-Ver-
zwischen den Zahlen/von Subtraktionen zu ermitteln, 40 zögerungs-Flip-Flop-Schaltung 43 wurde mit anderen
die.in aufeinanderfolgenden Paaren von Zeitinter- Funktionen geteilt bzw. parallel benutzt, welche fort-
vallen erforderlich sind. dauern.
Ein derartiger, lögarithmischer Ratenmesser kann Zu jeder gegebenen Zeit enthält für einen großen
mit dem vorliegenden Digital-Periodenmesser bei- Teil des Zyklus bei dem abgeänderten Instrument
spielsweise dadurch kombiniert werden, daß die fol- 45 der eine Komplementierungszähler nur eine Zählung,
genden Abänderungen an der beschriebenen Schal- während der andere die Differenz von zwei Zählun-
tung vorgenommen werden; gen enthält. Der erstere ist derjenige, welcher für die
a) Der vorliegende Eingang zu der Komplementie- logarithmische Raten- oder Geschwindigkeitsanzeige
rungs-Flip-Flop-Torschaltung 26 wird abgenommen, erforderlich ist, und ist leicht durch die richtige An-
und dieser Eingang wird statt dessen von einer neuen 50 schaltung an die beiden Ausgänge der Zähleraus-Langverzögerungs-Flip-Flop-Schaltung
hergenom- wahl-Binärschaltung 16 zu wählen.
men, die zu Beginn jedes Eingangs-Zählintervalls Die Anordnung des Digital-Analog-Umwandlers
durch die bistabile Eingangstorschaltung 23 getriggert und der zusätzlichen Stromquelle, wie beschrieben,
wird. Die Dauer des^praktisch stabilen Zustands die- ist so, daß der Meßanzeiger unter die logarithmische
ser Flip-Flop-Schaltung erfährt eine Umschaltung 55 Skala fällt, wenn ihm kein Strom übermittelt wird,
mit der Umlaufzeit und wird in jedem Fall so einge- was anzeigt, daß er nicht im Betrieb ist. Der Umregelt,
daß das »Flop« kurz vor dem Ende des Zeit- wandlerausgang kann leicht an die Skala und Empgeberzyklus
auftritt. findlichkeit des Messers, wenn nötig, durch Einstellen
b) Dieser Eingang wird einer zweiten, neuen seines Gleichstromspannungseingangs eingestellt wer-200^Sek.-Verzögerungs-Flip-Flop-Schaltung,
zusatz- 60 den. Die erforderliche Null-Einstellung wird durch lieh zur 200-μ8ε&-Verzögerungs-Flip-Flop-Schal- die Voreinstellungs-Steuerung des zusätzlichen festtung
43 übermittelt, welche so geschaltet ist, daß sie stehenden Stroms geliefert.
zu einer neuen Zeit nabe dem Ende des Zeitgeber- Die Sperrung der logarithmischen Ratenmesser-
zyklus die Plus-1-Impulse liefert, welche mit dem Darstellung, welche die Sperrschaltung 59 für die
Komplementieren in Verbindung stehen. 65 Reziprok-Periodendarstellung, wie beschrieben, ver-
c) Die Zählung ari jedem Komplementierungszäh- wendet, ist die einfachste Anordnung und unterdrückt
ler wird nacheinander einem Digital-Analog-Um- alle falschen Ablesungen plus einige andere, die
wandler übermittelt, wobei die neue Langverzöge- zwar gültige Raten, aber keine Perioden geben. Für
einen logarithmischen Ratenmesser allein kann leicht eine einfachere Schaltung, die nur fehlerhafte logarithmische
Raten unterdrückt, vorgesehen sein. Es ist ersichtlich, daß der logarithmische Ratenmesser auch
nicht mit einem Periodenmesser kombiniert zu werden braucht, in welchem Fall die Schaltung beträchtlich
vereinfacht werden kann, z. B. durch Weglassen der Schaltungen, durch welche die Differenzen zwischen
den Zahlen von Subtraktionen in aufeinanderfolgenden Paaren von Zeitintervallen bestimmt werden.
Die Erfindung betrifft auch Abänderungen der im Patentanspruch 1 umrissenen Ausführungsform und
bezieht sich vor allem auch auf sämtliche Erfindungsmerkmale, die im einzelnen — oder in Kombina-
tion — in den gesamten ursprünglichen Erfindungsunterlagen offenbart sind.
Claims (6)
1. Impuls-Ratenmesser, dessen Ausgangswert dem Logarithmus der Eingangsimpulsrate proportional
ist, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Digitalzähler die Eingangsimpulse in aufeinanderfolgenden bestimmten Zeitintervallen
(15, 1, 14) zählt, daß eine Subtraktionseinrichtung von der Zahl von in jedem Zeitintervall gezählten
Impulsen einen Bruchteil der im Zähler nach jeder Subtraktion verbleibenden Zahl abzieht,
bis diese Zahl auf einen vorbestimmten Wert abgefallen ist, und daß mindestens ein weiterer
Zähler (77 Λ oder 77 B) vorgesehen ist, welcher die Anzahl von Subtraktionen bestimmt, die
erforderlich sind, um jede der in aufeinanderfolgenden Zeitintervallen gezählten Zahlen auf
diese vorbestimmte Zahl zu reduzieren, wobei die Anzahl von Subtraktionen dem Logarithmus der
Zählrate während der Zeitintervalle proportional ist.
2. Ratenmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Digitalzähler ein Binärzähler
(15) ist und daß die wiederholten Subtraktionen dadurch ausgeführt werden, daß zu der
Zahl im Zähler die Einer-Ergänzung des Bruchteils addiert wird.
3. Ratenmesser nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei solcher weiteren
Zähler (77/4 und 77 B) vorgesehen sind und daß diese beiden Zähler abwechselnd die Anzahlen
von Subtraktionen in aufeinanderfolgenden Zeitintervallen bestimmen.
4. Periodenmesser für das Messen der Änderungsrate einer Eingangsimpulsquelle, dadurch
gekennzeichnet, daß er einen logarithmischen Ratenmesser nach Anspruch 1 oder 2 sowie eine
Einrichtung (77/4, 77 B, 27) aufweist, welche die Differenz zwischen den Anzahlen von Subtraktionen,
die erforderlich sind, um die in aufeinanderfolgenden Paaren von Zeitintervallen gezählte
Anzahl von Impulsen auf die vorbestimmte Anzahl zu reduzieren, bestimmt, wobei diese
Differenz dem reziproken Wert der Periode der Quelle proportional ist.
5. Periodenmesser nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwei dieser weiteren Zähler
(77 A, ΠB) so geschaltet sind, daß sie gleichzeitig
die Anzahlen von Subtraktionen in jedem Zeitintervall zählen, wobei diese weiteren Zähler so
eingerichtet sind, daß sie abwechselnd die Differenz zwischen den Anzahlen von erforderlichen
Subtraktionen in aufeinanderfolgenden Paaren von Zeitintervallen bestimmen, derart, daß das
zweite Zeitintervall jedes Paares als das erste Zeitintervall des nachfolgenden Paares dient.
6. Periodenmesser nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die weiteren Zähler komplementierende
Dezimalzähler (77/4, 77 B, 27) sind.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
709 747/503 1.68 © Bundesdruckerei Berlin
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB25806/63A GB1045975A (en) | 1963-06-28 | 1963-06-28 | Period meter and logarithmic ratemeter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1259944B true DE1259944B (de) | 1968-02-01 |
Family
ID=10233618
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEU10828A Pending DE1259944B (de) | 1963-06-28 | 1964-06-20 | Impuls-Ratenmesser, dessen Ausgangswert dem Logarithmus der Eingangsimpulsrate proportional ist |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3312813A (de) |
DE (1) | DE1259944B (de) |
GB (1) | GB1045975A (de) |
NL (1) | NL6407321A (de) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CH474190A (de) * | 1967-05-12 | 1969-06-15 | Hoffmann La Roche | Verstärkungsschaltungsanordnung zur Erzielung eines praktisch konstanten Wertes einer elektrischen Ausgangsgrösse |
US3525039A (en) * | 1968-06-12 | 1970-08-18 | Time Systems Corp | Digital apparatus and method for computing reciprocals and quotients |
GB1323162A (en) * | 1970-03-12 | 1973-07-11 | Post Office | Mean-rate indicating apparatus |
DE2538185C3 (de) * | 1975-08-27 | 1979-08-30 | Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen | Digitaler Impulsratenmesser mit angenähert logarithmischer Kennlinie |
US4133039A (en) * | 1976-11-09 | 1979-01-02 | Westinghouse Electric Corp. | True mean rate measuring system |
US4568514A (en) * | 1981-07-06 | 1986-02-04 | Gamma-Metrics | Fission chamber detector system for monitoring neutron flux in a nuclear reactor over an extra wide range, with high sensitivity in a hostile environment |
US4495144A (en) * | 1981-07-06 | 1985-01-22 | Gamma-Metrics | Fission chamber detector system for monitoring neutron flux in a nuclear reactor over an extra wide range, with high sensitivity in a hostile environment |
US5076998A (en) * | 1990-06-21 | 1991-12-31 | Westinghouse Electric Corp. | Monitoring of low frequency pulse rate |
-
1963
- 1963-06-28 GB GB25806/63A patent/GB1045975A/en not_active Expired
-
1964
- 1964-06-20 DE DEU10828A patent/DE1259944B/de active Pending
- 1964-06-24 US US377740A patent/US3312813A/en not_active Expired - Lifetime
- 1964-06-26 NL NL6407321A patent/NL6407321A/xx unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB1045975A (en) | 1966-10-19 |
US3312813A (en) | 1967-04-04 |
NL6407321A (de) | 1964-12-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE856608C (de) | Schaltanordnung zur UEbertragung von verschluesselten elektrischen Impulszuegen | |
DE1259462B (de) | Einrichtung zur digitalen Anzeige einer analogen Eingangsspannung | |
DE2400394C3 (de) | Schaltungsanordnung zur digitalen Frequenzteilung | |
DE843430C (de) | Verfahren und Einrichtung zur Behandlung verschluesselter elektrischer Impulszuege | |
DE2923026C2 (de) | Verfahren zur Analog/Digital-Umsetzung und Anordnung zur Durchführung des Verfahrens | |
DE1259944B (de) | Impuls-Ratenmesser, dessen Ausgangswert dem Logarithmus der Eingangsimpulsrate proportional ist | |
DE1498173B2 (de) | Digital-Positionsmeßeinrichtung | |
DE1256738B (de) | Anordnung zur Ortsbestimmung nach dem Loranprinzip | |
DE1955860C3 (de) | Flüssigkeits-Szintillationszähler mit zwei Fotovervielfacher!!, einer Impulssummier- und einer Koinzidenzschaltung sowie einem Impulshöhenanalysator, einem Impulszähler und einem Zeitgeber | |
DE2615966A1 (de) | Fehlermessung in digital-systemen | |
DE2843353A1 (de) | Verfahren zur elektronischen steuerung von eingabeimpulsen eines manuell drehbaren impulsgenerators in einen elektronischen speicher | |
DE2015460A1 (de) | ||
DE1766432B1 (de) | Digitaler Spannungsmesser | |
DE2307391A1 (de) | Dickenmessgeraet und verfahren zu seiner eichung | |
DE2239449C3 (de) | Meßgerät zur Bestimmung des mittleren Volumens von in einer elektrolytisch leitenden Flüssigkeit auspendierten Teilchen, insbesondere von Blutkörperchen | |
DE2826314A1 (de) | Analog-digital-wandler | |
DE1548743C3 (de) | Schaltungsanordnung zur digitalen Bestimmung eines durch die Länge eines Intervalls zwischen zwei paarweise auftretenden Phänomen dargestellten Meßwertes | |
DE2352522A1 (de) | Verfahren und anordnung zur dickenmessung mittels gammastrahlenabsorption | |
DE2142053A1 (de) | Zeitwählschaltung | |
DE1591848C3 (de) | Analog-Digital-Umsetzer | |
DE1766432C (de) | Digitaler Spannungsmesser | |
DE1955928B2 (de) | Verhaeltnis mess und ueberwachungseinrichtung | |
DE2622579C3 (de) | Analog-Digital-Umsetzer mit einem Nachführungsnetzwerk | |
DE2750651C2 (de) | Schaltungsanordnung zur Ermittlung der Größe analoger Eingangssignale | |
DE2010825B2 (de) | Röntgen-Belichtungseinrichtung mit einem mAs-Relais und einem Röntgen-Belichtungsautomaten |