DE1955928A1 - Verhaeltnis-Mess- und UEberwachungseinrichtung - Google Patents

Description

Böblingen, 6. November 1969 lo-rz

Anmelderin: International Business Machines

Corporation, Armonk, N.Y. 10 504

Amtliches Aktenzeichen: Neuanmeldung

Aktenzeichen der Anmelderin: Docket WA 968 005

Verhältnis- Meß-und Überwachungseinrichtung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Meß- und Überwachungseinrichtung für das Verhältnis der Anzahl von Ereignissen einer ersten Art zur Anzahl von Ereignissen einer zweiten Art in einer zufälligen Folge solcher Ereignisse, z.B. von Gut-Signalen und Fehler-Signalen·

Zur Messung solcher Zahlenverhältnisse sind zwei Gruppen von Geräten bekannt. Bei der ersten Gruppe wird die Anzahl von Ereignissen der ersten oder zweiten Art pro Zeiteinheit gemessen. Die Zeiteinheit bestimmt hier die Gesamtzahl der in ihr auftretenden Ereignissen. Der Hauptnachteil dieser ersten Gerätegruppe ist, daß für jede Gesamtzahl von Ereignissen pro Zeiteinheit (Ereignis-Frequenz) eine besondere Eichung der Verhältniswerte erforderlich ist und daß bei willkürlichen Änderungen der Ereignis-Frequenz die Verhältnismessung leicht fehlerhaft wird.

Die zweite Gerätegruppe mißt die Anzahl von Ereignissen der .

ersten oder zweiten Art für eine feste Gesamtzahl von Ereignissen.

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Der Hauptnachteil dieser zweiten Gerätegruppe ist, daß die zur Messung des Anteils der Ereignisse erster oder zweiter Art erforderliche Zeit von der Geschwindigkeit abhängt, mit der die Ereignisse aufeinanderfolgen. Bei einer geringen derartigen Geschwindigkeit und einem hohen Verhältnis der Anzahl von ersten oder zweiten Ereignissen zur Gesamtzahl kann die Meßzeit mehrere Minuten betragen. Wenn beispielsweise die Folgegeschwindigkeit der Ereignisse 300 pro Sekunde und die feste Bezugs-Gesamtzahl der Ereignisse 100 000 beträgt, so erfordert die Messung des Zahlenverhältnisses von ersten oder zweiten Ereignissen zu dieser Gesamtzahl eine Meßzeit von etwa sechs Minuten.

Soll ein einziges Meßgerät in einer tragbaren Meßzeit Verhältnisse der Anzahl von zweiten zu ersten Ereignissen in einem Bereich von 1:10 bis 1:100 000 messen, so sind die bekannten Geräte diesen Anforderungen nicht gewachsen oder sehr, teuer.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Meßgerät für Zahlenverhältnisse von zweiten zu ersten Ereignissen in einem sehr großen Bereich mit geringem technischem Aufwand zu schaffen, das die genannten Nachteil vermeidet und insbesondere von der Folgegeschwindigkeit der Ereignisse weitgehend unabhängig ist sowie bei Überschreitung eines vorbestimmten Verhältniswertes ein Warnsignal erzeugt.

Diese Aufgabe wird durch ein Meßgerät der genannten Art gelöst, das gekennzeichnet ist durch einen mehrstelligen Binärzähler

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bekannter Art, der die Ereignisse erster Art, z.B. Gut-Signale, in jeder Meßperiode zwischen jeweils zwei zufälligen Ereignissen zweiter Art, z.B. Fehler-Signalen, zählt und der durch die Ereignisse zweiter Art (Fehler-Signale) gelöscht wird, ein binäres Schieberegister bekannter Art, dessen Stellen unabhängig voneinander durch die zugeordneten Stellen des Binärzählers bei deren Obergang vom AUS- in den EIN-Zustand ebenfalls in den EIN-Zustand versetzt werden und dessen jeweilige Einstellung durch die Erei'gnisse zweiter Art (Fehler-Signale) um jeweils eine Stelle in die nächstniedrigeren Stellen verschoben wird, ein als Stromstärken-(Kirchhoff-) Addierer geschaltetes Widerstandsnetzwerk, dessen Parallelwiderstände mit allen Stellen des Schieberegister verbunden sind und dessen Reihenwiderstand einen Summenstrom aller im EIN-Zustand befindlichen Stellen des Schieberegisters führt, der dem um 1 vergrößerten gestaffelten Logarithmus zur Basis 2 der pro Meßperiode gezählten Ereignisse erster Art (Gut-Signale) entspricht,

ein zum Reihenwiderstand parallel geschaltetes integrierendes Anzeigegerät, das den aus wenigstens den beiden letzten Meßperioden sich ergebenden Mittelwert der gestaffelten Logarithmuswerte anzeigt, der als Zahlenverhältnis von zweiten zu ersten Ereignissen (Fehler- zu Gut-Signalen) oder von zweiten zu allen Ereignissen (Fehlersignalen zu allen Signalen) geeicht ist, eine Warneinrichtung, die bei Unterschreitung einer vorbestimmten Mindestanzahl von ersten Ereignissen (Gut-Signalen) während einer Meßperiode unter Steuerung durch die voreingestellte Stufe des Schieberegisters ein Warnsignal erzeugt.

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Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgedankens anhand einer Zeichnung genauer beschrieben, die das Schaltbild, z.T. in Blockform, dieses Ausführungsbeispiels darstellt.

Dieses Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verhältnis-Meßgerätes gemäß Zeichnung kann Verhältnisse der Anzahl von zweiten zu ersten Ereignissen in einem Bereich von 1:1 bis 1: 131 072 ermitteln, jedoch sind nach demselben Prinzip auch Ausführungen mit anderen Meßbereichen herstellbar. Laut Zeichnung enthält das Meßgerät einen Binärzähler 1 mit 18 Stellen 1-0 bis 1-17 von bekannter Art, der die seiner niedrigsten Stelle 1 - 0 zugeführten, die Ereignisse erster Art darstellenden Gut-Signale zählt und durch einen allen Zählerstellen parallel zugeführten Löschimpuls in Form eines ein Ereignis zweiter Art darstellenden Fehler-Signals gelöscht wird. Der Ausgang jeder Zählerstelle ist mit dem Eingang der entsprechen- &?η Binärstelle 2-0 bis 2-17 eines Schieberegisters 2 ebenfalls bekannter Art verbunden. Die einzelnen Stellen des Schieberegisters 2 werden unabhängig voneinander durch die zugeordneten Zählerstellen bei deren Obergang vom AUS- in den EIN-Zustand ebenfalls in den EIN-Zustand versetzt. Durch einen der höchsten Stelle 2-17 des Schieberegisters 2 zugeführten Schiebeimpuls in Form des ein Ereignis zweiter Art darstellenden Fehler-Signals wird die jeweilige Einstellung aller Stellen um eine Stelle in die nächstniedrigeren Stellen verschoben.

Die Ausgänge aller Stellen 2-0 bis 2-17 des Schieberegisters

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2 sind mit je einem der Parallelwiderstände 3-0 bis 3-17 eines als Stromstärken-(Kirchhoff-)Addierer geschalteten Widerstands-Netzwerks 3 verbunden. Diese Widerstände 3-0 bis 3-17 können entweder gleiche Werte haben, wie für den vorliegenden Fall angenommen wird, oder ihnen können durch verschiedene Widerstandswerte unterschiedliche "Gewichte" erteilt werden. Ein Reihenwiderstand 3-18 des Netzwerks 3 führt den Summenstrom aus den Teilströmen aller derjenigen Parallelwider- M

stände 3-0 bis 3-17, die mit gerade im EIN-Zustand befindlichen Stellen des Schieberegisters 2 verbunden sind.

Der Summenstrom im Reihenwiderstand 3-18 wird durch ein zu diesem parallel geschaltetes Meßgerät 8 angezeigt, dem noch ein integrierender bzw. dämpfender Kondensator 7 parallel geschaltet ist.

Ein Schalter S1 verbindet wahlweise den Ausgang einer Stelle des Schieberegisters 2, in der Zeichnung z.B. den der Stelle 2-9, über den Umschalter S2a in der gezeichneten Stellung mit einer Warneinrichtung 4 verbindet, die beim Übergang der vorbestimmten Stelle (2 - 9) des Schieberegisters 2 vom EIN- in den AUS-Zustand ein Warnsignal beliebiger, Z.B. optischer oder akustischer oder elektrischer (Steuersignal) Art erzeugt.

Ein vierpoliger Betriebsart-Umschalter S2 mit den beiden Stellungen "Messen" und "Eichen" verbindet in der gezeichneten Stellung "Messen" über den eben genannten Schalter S2a das

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Schieberegister 2 mit der Warneinrichtung 4. Ferner verbindet der Schalter S2 den Binärzähler 1 mit der Quelle der in fortschaltenden 1. Ereignisse (Gut-Signale) und verbindet der Schalter S2c das Schieberegister 2 mit der Quelle der jeweils seine Verschiebung um eine Stelle zu den nächstniedrigeren Stellen bewirkenden zweiten Ereignisse (Fehler-Signale), und zwar entweder direkt über einen Schalter S3 in dessen gezeichneter Stellung oder über einen frequenzteilenden zweiten Binärzähler 9, der nur einen wählbaren (2., 4., 8. usw.) Teil der Fehler-Signale über den Schalter S3 in dessen anderer Stellung zum Schieberegister 2 weiterleitet. Schließlich verbindet der Schalter S2d den Löschanschluß des Binärzählers 1 mit der Quelle der zweiten Ereignisse (Fehler-Signale) .

In der der gezeichneten Stellung entgegengesetzten Stellung "Eichen" des Umschalters S2 ist die durch den Schalter S1 ausgewählte Stelle (2-9) des Schieberegisters 2 Über den Schalter S2a mit einem Impulsgenerator 5 verbunden, der beim Obergang der Schieberegisterstelle vom AUS- in den EIN-Zustand einen Impuls erzeugt, der über den Schalter S2c als Schiebeimpuls das Schieberegister zu den nächstniedrigeren Stellen verschiebt und gleichzeitig über den Schalter S2d als Löschimpuls den Binärzähler 1 auf Null zurückstellt. Ober den Schalter S2b liefert ein Taktgeber 6 Fortschaltimpulse an die erste Stelle 1 - O des Binärzählers 1.

Die prinzipielle Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Verhältnis-Docke t WA 968 005 009824/1334

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Meß- und Überwachungsgerätes bei seiner beispielsweisen Anwendung auf die Messung der Fehlerrate, d.h. des Verhältnisses von Fehlersignalen zu Gesamtsignalen oder Gut-Signalen besteht» abweichend von der bekannten Zählung der Fehler pro Zeiteinheit oder pro fester Gesamtzahl, in der Zählung der Gut-Signale zwischen jeweils zwei Fehler-Signalen. Da das Auftreten eines Fehlers willkürlich und nicht vorhersehbar ist, hat die durch den zeitlichen Abstand zweier benachbarter Fehler bestimmte Meßperiode ™ keine feste, sondern wechselnde Länge.

Im gezeichneten Betriebszustand "Messen" schaltet jedes Gut-Signal den ebenso wie das Schiebereigster auf Null gelöschten Binärzähler 1 um Eins weiter. Jede Zählerstelle 1 - 0 bis 1-17 die dabei eingeschaltet wird, bringt zugleich die entsprechende Stelle 2-0 bis 2-17 des Schieberegisters 2 in den EIN-Zustand Jede einmal eingeschaltete Stelle des Schieberegisters 2 verbleibt bis zu seiner Linksverschiebung (in die nächstniedrigeren ä Stellen) in diesem EIN-Zustand 1. Das 1. Gut-Signal schaltet daher in bekannter Weise die 1. Zählerstelle 1-0 und die 1. Schieberegisterstelle 2-0 ein. Das 2. Gut-Signal schaltet die 1. Zählerstelle 1-0 aus und die 2. Zählerstelle 1 - 1 sowie die 2. Registerstelle 2-1 ein, während die 1. Registerstelle 2 - 0 im EIN-Zustand bleibt. Die folgende Tabelle zeigt für je vier Stellen des Binärzählers 1 und des Schieberegisters 2 den Zählvorgang für 10 Gut-Signale.

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Gut-Signal	Binärzähler-Stellen	1-1	1-2	1-3	Schieberegister-Stellei	2-1	2-2	2-3
	1-0	0	0	0	2-0	0	0	0
Start	0	0	0	0	0	0	0	0
1	1	1	0	0	1	1	0	0
2	0	1	0	0	1	1	0	0
3	1	0	1	0	1	1	1	0
4	0	0	1	0	1	1	1	0
5	1	1	1	0	1	1	1	0
6	0	1	1	0	1	1	1	0
7	1	0	0	1	1	1	1	1
8	0	0	0	1	1	1	1	1
9	1	1	0	1	1	1	1	1
10	O	1

Es wird also die 3. Registerstelle 2-2 durch das 4. Gut-Signal und die 4. Stelle 2-3 durch das 8. Gut-Signal eingeschaltet* Entsprechend wird die 5. Registerstelle 2-4 durch das 16. Gut-Signal und die 18. Stelle 2-17 durch das 131 072. Gut-Signal eingeschaltet.

Die Anzahl der jeweils eingeschalteten Stufen des Schieberegisters 2 ist demnach gleich 1 plus dem Logarithmus zur Basis 2 der vom Binärzähler 1 gezählten Gut-Signale. Der Logarithmuswert erscheint nur ganzzahlig, also in gestaffelter Form. Beispielsweise sind die 7 Schieberegisterstellen 2-0 bis 2-6 einge-

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schaltet, während der Binärzähler 1 von 64, also 2⁶ bis 127 zählt, und sind die 8 Stellen 2 - 0 bis 2 - 7 eingeschaltet,

7 während der Binärzähler von 128, d.h. 2 bis 255 fortgeschaltet

Diese dem um 1 vergrößerten gestaffelten Logarithmus zur Basis der gezählten Gut-Signale entsprechende Zahl der eingeschalteten Stellen des Schieberegisters 2 wird in einen analogen Stromwert _M

umgewandelt mit Hilfe des Widerstandsnetzwerks 3. Wie die Zahl der eingeschalteten Registerstellen und der Logarithmus ändert sich bei gleichmäßiger Fortschaltung des Binärzählers 1 auch der Strom im Reihenwiderstand 3-18 des Netzwerks 3 sprung- bzw. stufenweise, wobei die zeitlichen Stufenabstände logarithmisch gestaffelt sind. Die Stufenhöhe der Stromänderungen ist bei der getroffenen Annahme gleicher Parallelwiderstände 3-0 bis 3-17 des Netzwerks 3 konstant. Bei einem vollständigen Durchlauf des Binärzählers 1 von 0 bis 131 072 ändert sich der Strom im Reihenwiderstand 3 - 18 in 18 Stufenschritten von O bis zum "

Höchstwert, wobei jede Stromstufe dem um 1 vergrößerten Logarithmus zur Basis 2 von der den Stromschritt veranlassenden Anzahl der im Binärzähler 1 gezählten Gut-Signale entspricht.

Der Strom im Reihenwiderstand 3-18 wird im dazu parallelgeschalteten Anzeigegerät 8 angezeigt, jedoch werden die Stromsprünge durch ein aus einem Teil des Widerstandes 3-18 und dem Kondensator 7 gebildetes RC-Integrierglied gedämpft bzw. ausgeglichen, d.h. gemittelt.

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- ίο -

Wenn bei der gezeichneten Stellung des Umschalters S3 der zweite Binärzähler 9 nicht benutzt wird, so bewirkt jedes Fehlersignal die Löschung des Binärzählers 1 und zugleich eine Linksverschiebung des Schieberegisters 2 um eine Stelle. Diese Stellenverschiebung in die nächstniedrigeren Stellen bedeutet aber eine Division des Schieberegister-Inhalts durch zwei und hat gleichzeitig eine Herabsetzung des vom Anzeigegerät 8 angezeigten Stromes um eine Stufe zur Folge.

Die nach einem Fehlersignal auftretenden Gut-Signale werden vom gelöschten Binärzähler 1 von 0 beginnend gezählt, währenddessen das Schieberegister 2 zunächst in der Verschiebestellung auf der Hälfte des in der vorhergehenden Meßperiode erreichten Wertes stehen bleibt. Erst wenn der Zähler 1 über diesen Halbwert, hinaus bis zum vorigen vollen Wert des Schieberegisters 2 fortgeschaltet wird, schaltet er auch wieder die nächsthöhere Stelle des Schieberegisters ein, was einer Rechtsverschiebung desselben um eine Stelle auf den vorigen vollen Wert gleichkommt. Entsprechend steigt auch der Strom im Anzeigegerät 8 wieder um eine Stufe auf den alten Wert an. Wenn dann das nächste Fehlersignal auftritt, bevor die Zahl der Gutsignale das Doppelte des vorigen vollen Wertes erreicht und die nächsthöhere Stelle des Zählers und des Schieberegisters einschaltet, so bewirkt dieses nächste Fehlersignal eine erneute Linksverschiebung des Registers 2 auf dieselbe Hälfte des vorigen vollen Wertes, d.h. ein Pendeln des Schieberegisterwertes und des entsprechenden Stromwertes zwischen zwei benachbarten Stufenwerten.

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Wird dagegen in der laufenden Meßperiode vor dem Auftreten des nächsten Fehlersignals die in der vorigen Meßperiode gezählte Anzahl von Gutsignalen nicht wieder erreicht, also die höhere Stelle des Zählers 1 und des Registers 2 nicht wieder eingeschaltet, so bewirkt dieses nächste Fehlersignal eine weitere Linksverschiebung des Schieberegisters 2 um eine Stelle von seiner bereits linksverschobenen Stellung aus, also um zwei Stellen gegenüber dem in der vorigen Meßperiode erreichten Wert. Dies , bedeutet eine Abnahme der Gutsignale um eine Binärstelle und eine entsprechende Zunahme der Fehlerrate· Eine konstante Fehlerrate ist erst dann wieder erreicht, wenn Schieberegisterwert und entsprechender Stromwert nur zwischen zwei Stufenwerten pendeln.

Das erfindungsgemäße Verhältnis-Meß- und Überwachungsgerät ist gegen eine Zunahme der Fehlerrate wesentlich empfindlicher als gegen eine Abnahme. Das Schieberegister 2 und das Anzeigegerät 8 zeigen nämlich eine Vergrößerung der Zahl der Gutsignale und somit eine Verkleinerung der Fehlerrate erst dann an, wenn vom % Zähler 1 mindestens doppelt so viel Gutsignale wie in der vorigen Meßperiode gezählt wurden. Dagegen genügt es, wenn in einer Meßperiode nur ein Gutsignal weniger gezählt wird, als der in der vorigen Meßperiode erreichten Stellung des Schieberegisters bzw. des Anzeigegerätes entspricht, damit das Register eine um eine Binärstelle kleinere Anzahl von Gutsignalen bzw. das Anzeigegerät eine höhere Stufe der Fehlerrate anzeigt.

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Das erfindungsgemäße Verhältnis-Meßgerät kann jedoch auch um ein wählbares Maß unempfindlicher gegen Zunahmen der Fehlerrate gemacht werden und zwar mittels des zweiten mehrstelligen Binärzählers 9, dessen wirksame Stellenzahl wahlweise veränderbar ist und der durch den Umschalter S3 eingeschaltet werden kann. Entsprechend der eingestellten Stellenzahl dieses Zählers 9 löscht zwar jedes Fehlersignal den Binärzähler 1 von neuem, aber erst jedes 2. oder 4. oder 8. usw. Fehlersignal kann eine Linksverschiebung des Registers 2 auslösen. Während der in der Zwischenzeit ablaufenden Meßperioden wird das Schieberegister auf den höchsten dabei erreichten Zählwert von Gutsignalen eingestellt und von dieser höchsten Registerstellung aus erfolgt dann die verzögerte Linksverschiebung des Schieberegisters. Dadurch werden etwa gleichzeitig aufgetretene kritisch niedrige Zählwerte von Gutsignalen nicht berücksichtigt zugunsten des günstigen höchsten Zählwertes und wird somit das Meßgerät gegen kurszeitige Zunahmen der Fehlerrate unempfindlicher gemacht.

Eine automatische Überwachung der Anzahl von Gutsignalen pro Meßperiode auf einen vorbestimmbaren Mindestwert hin wird mittels der Warneinrichtung 4 erreicht, die bei Meßbetrieb mit einer durch den Schalter S1 beliebig wählbaren Stelle (gezeichnet z.B. Stelle 2 -9) des Schieberegisters 2 verbunden ist, deren Binärwert (2 ) der nicht unterschreitbaren unteren .Grenze für die Zahl von Gutsignalen pro Meßperiode entspricht. Wenn diese Zahl unterschritten wird, d.h. die ausgewählte Schieberegisterstelle (2 - 9) vom EIN- in den AUS-Zustand Docket WA 968 005 009824/1334

übergeht, wird die Warneinrichtung 4 ausgelöst, und erzeugt nach Wunsch ein optisches oder akustisches Warnsignal oder liefert ein elektrisches Steuersignal für automatische Gegenmaßnahmen.

q Der laut Zeichnung angenommene Grenzwert 2 ist so gewählt, daß bei konstanter Fehlerrate eine gewünschte Anzahl von mindestens 2 Gutsignalen erreicht wird und die Schieberegisteranzeige zwischen den Stellen 2-11 und 2-10 pendeln kann, ohne daß die Warneinrichtung 4 ausgelöst wird. . ^

Das Anzeigegerät 8, dessen Ausschlag, wie erläutert, unmittelbar ein Maß für die Anzahl von Gutsignalen pro Meßperiode (jeweils zwischen zwei Fehlersignalen) in gestaffeltem logarithmischem Maßstab ist, kann entsprechend in Gutsignalen pro Fehlersignal, also in Reziprokwerten der Fehlerrate, oder zweckmäßiger beispielsweise in Fehlerraten, d.h. in Fehlern pro Gesamtzahl, oder in Verhältnissen Fehlersignale zu Gutsignalen geeicht werden. Zu diesem Zweck werden mittels des Umschalters 2 die äußeren J Signalquellen für die ersten und zweiten Ereignisse ersetzt durch den internen Taktgeber 6 und den Impulsgenerator 5. Für jede Stellung des Umschalters 1, also für jede beim Meßvorgang zur Überwachung der Fehlerrate heranziehbare Stelle 2-0 bis 2-17 des Schieberegisters 2 wird eine Eichung durchgeführt. Dabei wird der Binärzähler 1 durch den Taktgeber 6 so lange fortgeschaltet, bis diejenige Stelle des Schieberegisters, deren Ausgang gerade über den Schalter S1 mit dem Impulsgenerator 5 verbunden ist, von der entsprechenden Zählerstelle eingeschaltet wird· Dann erzeugt der Impulsgenerator 5 einen Impuls, Docket WA 968 005 0 0 9 8 2 4/1334

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der als Verschiebeimpuls die eben erreichte Einstellung des Schieberegisters 2 in die nächstniedrigeren Stellen, also nach links verschiebt und der gleichzeitig als Löschimpuls den Binärzähler 1 auf Null zurückstellt. Die nächsten Impulse des Taktgebers 6 schalten um den Zähler 1 von neuem bis zu demselben Zählerstand, woraufhin sich Zählerlöschung und Linksverschiebung des Schieberegisters durch den Impulsgenerator 5, abwechselnd mit erneuter Zählerfortschaltung, laufend wiederholen. Dabei wird also die durch den Schalter S1 eingestellte Stelle des Schieberegisters 2 (z.B. 2 - 9) nur kurzzeitig eingeschaltet wegen der dadurch sofort ausgelösten Linksverschiebung des Registers; während des übrigen Zählvorgangs des Binärzählers 1 sind alle niedrigeren Schieberegisterstellen eingeschaltet. Dementsprechend zeigt das Anzeigegerät 8 einen der nächstniedrigeren Registerstelle (2-8) entsprechenden Stromwert an und erhält nur während eines einzigen Zählerfortschaltimpulses einen der eingestellten Registerstelle (2-9) entsprechenden Strom. Wegen der Dämpfung durch den Kondensator 7 und den Teilwiderstand von 3-18 zeigt das Anzeigegerät 8 praktisch einen Strom an, welcher der der eingestellten Schieberegisterstelle (2-9) benachbarten nächstniedrigeren Stelle (2 - 8) entspricht. Diese Anzeige des Gerätes 8 kann nun nach Wunsch mit demjenigen Wert der Fehlerrate oder des Verhältnisses von Fehlersignalen zu Gutsignalen oder der Anzahl von Gutsignalen pro Fehlersignal geeicht wer-

g
den, der sich aus der Binärzahl (2 ) der der eingestellten Schieberegisterstelle (2 - 9) benachbarten nächstniedrigeren Stelle (2 - 8) ergibt.

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Das beschriebene Verhältnis- Meß- und Überwachungsgerät hat demnach den Vorteil eines sehr großen Meßbereiches, der sich von einer Fehlerrate von 1 Fehlersignal:1 Gutsignal bis zu 1 Fehlersignal: 131 072 Gutsignalen erstreckt· Entsprechend können durch das Warngerät 4 obere Grenzwerte der zu überwachenden Fehlerrate zwischen 1 Fehlersignal:4 Gutsignalen und 1 Fehlersignal: 131 072 Gutsignalen eingestellt werden.

Dieses Meßgerät reagiert empfindlicher auf Erhöhungen der Fehlerrate in solchen zu überwachenden Anwendungsfällen, wo die mittlere Fehlerrate schon in der Nähe des eingestellten oberen Grenzwertes liegt, als in den Fällen, wo die mittlere Fehlerrate einen um mehrere binäre Größenordnungen kleineren Wert hat. Beträgt nämlich der Abstand der mittleren Fehlerrate vom oberen Grenzwert η Binärstellen, so sind zur Auslösung des Warngerätes 4 2+n Meßperioden erforderlich, in denen die Anzahl der Gutsignale kleiner ist, als der höchsten, während der vorhergehenden * Meßperiode eingeschalteten Stelle des Schieberegisters 2 entspricht. Wenn also mit dem Schalter S1 z.B. die Schieberegister-

stelle 2-9, die ein unterer Grenzwert von 2 Gutsignalen pro Fehlersignal eingestellt ist und die mittlere reziproke Fehlerrate bei 2 Gutsignalen pro Fehlersignal liegt, bei der also die höchste leitende Registerstelle 2-14 ist, so müssen 2+5 * 7 Meßperioden bis zur Auslösung des Warngerätes ablaufen. Bei einer mittleren reziproken Fehlerrate jedoch, die bereits bei

g dem eingestellten Grenzwert von 2 Gutsignalen pro Fehlersignal liegt, für die somit η ■ 0 ist, genügen bereits zwei Meßperioden Docket WA 968 005 00 9 82Λ/133Λ

der genannten Art zur Warnsignalauslösung. Das erfindungsgemäße Meß- und Überwachungsgerät verhält sich also gegenüber Vergrösserungen der Fehlerrate bei einer um mehrere binäre Größenordnungen kleineren mittleren Fehlerrate toleranter als bei einer bereits nahe dem oberen Grenzwert liegenden mittleren Fehlerrate.

Wird der eingestellte obere Grenzwert der Fehlerrate überschritten, so wird nach der Warnsignalauslösung das Schieberegister 2 infolge seiner nach jeder Meßperiode weiter erfolgenden Linksverschiebung schnell gelöscht und dementsprechend auch das Anzeigegerät 8 auf Null (0 Gutsignale pro Fehlersignal oder größte Fehlerrate) zurückgestellt.

Statt auf die als Beispiel gewählten Gut- und Fehlersignale ist das beschriebene Verhältnis- Meß- und Überwachungsgerät auch auf beliebige andere Arten von ersten und zweiten Ereignissen anwendbar.

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Claims (3)

1. - 17 PATENTANSPRÜCHE

   Meß- und Überwachungseinrichtung für das Verhältnis der Anzahl von Ereignissen einer ersten Art zur Anzahl von Ereignissen einer zweiten Art in einer zufälligen Folge solcher Ereignisse, z.B. von Gut-Signalen und Fehler-Signalen, gekennzeichnet durch einen mehrstelligen Binärzähler (1) bekannter Art, der die Ereignisse erster Art, z.B. Gut-Signale, in jeder Meßperiode zwischen jezweils zwei zufälligen Ereignissen zweiter Art, z.B. Fehler-Signalen, zählt und der durch die Ereignisse zweiter Art (Fehler-Signale) gelöscht wird, ein binäres Schieberegister (2) bekannter Art, dessen Stellen (2 - 0 ... 2 - 17) unabhängig voneinander durch die zugeordneten Stellen (1 - 0 ... 1 -17) des Binärzählers (1) bei deren Obergang vom AUS- in den EIN-Zustand ebenfalls in den EIN-Zustand versetzt werden und dessen

   jeweilige Einstellung durch die Ereignisse zweiter Art ,

   (Fehler-Signale) um jeweils eine Stelle in die nächstniedrigeren Stellen verschoben wird, ein als Stromstärken-(Kirchhoff-)Addierer geschaltetes Widerstandsnetzwerk (3), dessen Parallelwiderstände (3 ... 3 - 17) mit allen Stellen (2 - 0 ... 2 - 17) des Schieberegisters (2) verbunden sind und dessen Reihenwiderstand (3-18) einen Summenstrom aller im EIN-Zustand . befindlichen Stellen des Schieberegisters (2) führt, der dem u» 1 vergrößerten gestaffelten Logarithmus zur Basis Docket WA 968 005 0 0 9 8 2 hl 1 3 3 k

   2 der pro Meßperiode gezählten Ereignisse erster Art (Gut-Signale) entspricht,

   ein zum Reihenwiderstand (3-18) parallel geschaltetes integrierendes Anzeigegerät (8, 7) das den aus wenigstens den beiden letzten Meßperioden sich ergebenden Mittelwert der gestaffelten Logarithmuswerte anzeigt, der als Zahlenverhältnis von zweiten zu ersten Ereignissen (Fehler- zu Gut-Signalen) oder von zweiten zu allen Ereignissen (Fehlersignalen zu allen Signalen), geeicht ist, eine Warneinrichtung (4, S1), die bei Unterschreitung einer vorbestimmten Mindestanzahl von ersten Ereignissen (Gut-Signalen) während einer Meßperiode unter Steuerung durch die voreingestellte Stufe (z.B. 2-9) des Schieberegisters (2) ein Warnsignal erzeugt·
2. 2. Meßeinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Eichvorrichtung aus einem Umschalter (S2) für Meß- oder Eichbetrieb, einem Taktgeber (6) zur Fortschaltung des Binärzählers (1), aus einem Impulsgenerator (5), der durch den Ausgang einer mittels des Warnschalters (SI) vorbestimmten Stufe (z.B. 2-9) des Schieberegisters 2 bei Erreichen der entsprechenden Zählstellung des Binärzählers (1) zur Erzeugung eines Löschimpuls·· für den Binärzähler (1) und eines Schiebeirapulses für das Schieberegister (2) veranlaßt wird, so daß die sich ein·te11ende Anzeige des -Anzeigegerätes (8) auf das durch dit eingestellt· Registerbzw· Zählerstuf· bestirnte Zahltnverhältnis (x.B. Fehler-

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   - 19 rate) eichbar ist.
3. 3. Meßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie mittels eines Umschalters (S3) gegen Ereignisse zweiter Art (Fehlersignale) um einen Faktor unempfind* licher einstellbar ist» der der wählbaren Stufenzahl eines weiteren Binärzählers (9) entspricht, der erst nach der eingestellten Zahl von Ereignissen zweiter Art (Fehlersignalen) einen Schiebeimpuls an das Schieberegister (2) abgibt.

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