DE2109587B2

DE2109587B2 - Elektronischer Impulszähler zur fortlaufenden Ermittlung der Differenz der Impulszahl zweier hochfrequenter Impulsserien

Info

Publication number: DE2109587B2
Application number: DE2109587A
Authority: DE
Inventors: Gary B. Cupertino Calif. Gordon (V.St.A.)
Original assignee: Hewlett Packard Co
Current assignee: HP Inc
Priority date: 1970-03-09
Filing date: 1971-03-01
Publication date: 1974-06-12
Also published as: US3716703A; JPS5140784B1; DE2109587A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieh! sich auf eine Lählschaltung zur fortlaufenden FrmiUlung der Differenz der Impulszahl zweier hochfrequenter, s. B. von einem Laser-Interfcrometcr stammender [mpulsserien mit einem die Impulsscricn empfangenden Zählerkreis, welcher einen der jeweiligen Im pulszahl-Differenz entsprechenden Zählerstand er zeugt und dessen Zählerstand periodisch abfraebar ist.

Bei herkömmlichen Frcqiicn/meUsystemen wird ein Gatter am Eingang des /iihlers wahrend einer bestimmten Zeitspanne geöffnet, so daß der eintreffende Impulszug an den Zähler gelangen kann. Am Ende dieser festen Zeitspanne wird das Gatter geschlossen, und die im Zahler gespeicherte Anzahl gezählter Impulse entspricht der Frequenz. Nachdem das Gatter am Eingang abgeschaltet worden ist, wird eine kurze Verzögerungszeit vordem Auslesen des Zählers vorgesehen, so daß die Übertragungsimpulse den Zähler umschalten können und dieser sich bei

ίο der endgültigen Einstellung stabilisieren kann.

Es gibt Zählvorgänge, bei denen der eintreffende Impuls nicht unterbrochen werden darf, da die Information von der Summe aller Impulse und nicht von deren Frequenz getragen wird. Beispielsweise

>s wird in Laser-Interferometer-Systemcn jede Längenänderung von beispielsweise Einviertel-Wellenlänge des Lichtes durch einen Eingangsimpuls für den Frequenzzähler angezeigt. Daher würde jeder am Eingang des Zählers verlorene ImouJs e^:nen Fehler in der Entfernungsmessung bedeuten. Indessen wird angestrebt, daß man den Zähler periodisch während der Aufnahme des eintreffenden Impulszuges auslesen kann. Dabei tritt das Problem auf. den Inhalt des Zählers auszulesen, ohne den Fluß der Eingangsimpulse zum Zähler zu unterbrechen. Die Schwierigkeit besteht darin, daß bei den herkömmlichen Übertragszählern Fehler während des Auslesens auftreten können, da die bedeutsamen Stellen des Zählers vor den weniger bedeutsamen Stellen gezäbk werden. Die für den Durchlauf der Übertragsimpu! ;e durch den Zähler erforderliche Zeit ist viel länger als das kleinste Zeitintervall zwischen zwei 2'.u zählenden Eingangsimpulsen. Man sagt, daß der Zählerinhalt zeitverschoben ist.

Eine Lösung besteht darin, einen schnell herabschaltenden Ohcrtragszähler zu verwenden, der sich innerhalb einer relativ kurzen Zeitspanne von beispielsweise 1 us stabilisiert, und die erlaubte Frequenz der Eingangsimpvilse v.jm Interferometer auf beispielsweise ein MHz abzusenken. Dann kann sich der Zähler stabilisieren und innerhalb eines Zeitintervalls (1 jis) zwischen aufeinanderfolgenden, eintreffenden Impulsen stabilisiert werden, und das Auslesen kann sicher am Ende de? Zeitintervalls erfolgen. Ein anderes Verfahren besteht darin, aufwendige Übertrag-Erkennungszähler zu verwenden, welche di'j Erzeugung von Ubertragsimpulsen vorwegnehmen. Sie können derart aufgebaut sein, daß sie die Oberträge so schnei¹ assimilieren, wie zu zählende FJn- gangsimpulse aufgenommen werden, und es ist cmc Auslesung ohne Zeitverschiebung möglich.

Sowohl die bei Übertragen schnell herabschaltenden Zäl.ler als auch die Zähler mit Übertragserwartung haben Nnchtf.ile; die einen Zahler sind /u langsam und die anderen zu aufwendig.

Zwei-Frcquenz-Laser-lntci icrometer verwenden einen Vorwärts'Rückwärts arbeitenden, das heißt reversiblen Zähler, der sowohl die eintreffenden Verglcichsfrequcnzimpulse zählt und einen Zählimpuls von dem anderen abzieht, um eine Ausgangsfrequenz abzugeben, die der Frcquenzdiffercnz zwischen den Refercnzfrcqucnzcn und den Verglcichsfrequenzen entspricht. Derartige vorwäris-Zrückwäris-Zühlcranwctulungcn benötigen eine Antikoinzidenzschaltung pm Eingang, um beide Impulszüge richtig zu verarbeiten, so daß die aufwärts zählenden Impulse nicht zeitlich mit den abwärtszählcnden Impulsen zusammenfallen. Fine dcrariicf Antikoinzidenzschaltung

macht reversible Zähler komplexer und teurer, als βκ zwe? gewöhnliche aufwärtszählende Zähler für sich wären, die nach einer Ausführungsform der Erfindung verwendet werden.

Es ist eine Zählschaltung mit einem dekadischen Hauptzähler und einem neunstufigen, binären Hilfszähler bekannt, in welchen zu zählende Impulse während des Auslesens und des anschließenden Löschens des Haupfzählers eingezählt werden. Die Anordnung ist so getroffen, daß der nach dem Vollzählen des Hilfszählers auftretende, das heißt der — vom Beginn des Einzählens in den Hilfszähler an gerechnet — 10. Impuls unmittelbar in die zweite Stufe des dekadischen Hauptzählers gelangt, was im Ergebnis eine überstellung des Inhalts des Hilfszählers in den Hauptzähler nach dem Vollzählen des ersteren bedeutet. Eine solche Zähleranordnung ist jedoch für eine Zählschaltung der eingangs genannten Gatiung nicht geeignet. Da nämlich im vorhinein nicht bekannt ist, ob sich die Impulszahldifferenz in positiver oder negativer Richtung oder überhaupt Öndert, gäbe es auch keine Sicherheit darüber, wann und ob überhaupt der Hilfszähler ei ..en vorbestimmten Zählerstand erreicht und dann entsprechend wieder die Weiterzählung mit dem Hauptzähler veranlaßt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine mit verhältnismäßig geringem Schaltungsaufwand auskommende Zählschaltung der eingangs genannten Gattung zu schaffen, die zwei Impulsserien auch hoher Frequenz sicher, ohne Verlust auch nur eines Impulses während der Abfrage des Zählerstandes verarbeiten kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Zählerkreis die beiden Impubserien über zwei Schaltungen zur Impulszugunterdrückung empfängt, die vor Beginn jeder Abfrage des Zählerkreises triggerbar sind und dann in jeder Impulsserie eine vorbestimmte, für beid^ Impulsserien gleiche Anzahl von Impulsen unterdrücken.

Dabei werden herkömmliche Impulszählkreise mit verhältnismäßig langsamen Übertragungsschaltzeiten bei der Zählung kontinuierlicher Züge eintreffender Impulse verwendet, während die Impulszahl zu jeder beliebigen Zeit abgetastet werden kann.

Vorteilhafte Ausführungsformen bzw. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Zusammengefaßt handelt es sich um ein Impulszählsystem zur Bestimmung der Differenz /wischen den Impulsen zweier kontinuierlicher, eintreffender Impulszüge mit einem Vorwärts-./Rückwärtszähler. wobei der Impulsfluß zum Zähler unterbrochen wird. um dem Zähler Zeit zur Stabilisierung und Auslosung zu geben. Dabei sorgt die Zählvorrichtung für die Zählung der unterbrochenen Impulse, um einen Informationsverlust zu vermeiden. Bei einer Ausführungsform wird bei jedem der Vorwärtsimpulsc und Rückwärtsimpulse der Impulszüge eine gleiche Zahl von Impulsen unterbrochen, so daß keine Information im Zähler verlorengeht. Bei einer anderen Ausführungsform werden die Impulse in einem Hilfs-Vorwärts-ZRückwärtszähler gezählt, und der Impulsunterschied wird vom Hilfszähler aufgenommen und digital zu den Impulsen des Haupt/.ählers hinzugezahlt, nachdem der Hauptzähler ausgelesen worden ist. Bei einer anderen Ausführungsform wird die Differenz-Imnuls/ahl in der Untcrbrechungspcriodc im Hilfszähler gehalten und der Ausgang des Hauptzählers und des Hilfszählers digital addiert, um den Zählerausgang zu ergehen. Wiederum, bei einer anderen Ausführungsform, werden Antikoinzidenz-

schaltungen und Gatter verwendet, um die unterbrochenen Impulse jeweils nach der Auslesung des Haupuählers zur Vervollständigung der Addition vom Hilfszähler zum Hauptzäiiler zu leiten. Auch können zwei Vorwärts-ZRückwärtszähler sowie eine Subtraktionsschaltung verwende; werden, um die Funktionen eines reversiblen Zählers bzw. eines VorwärtWRückwärtszählers und einer Antikoinzidenzschaltung auszuführen.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung an Hand der Zeichnungen erläutert; es stellen dar

F i g. 1 ein Blockdiagramm eines herkömmlichen Zählersystems für ein liiierfercimetEr mit zwei Frequenzen,

*° Fig. 2 ein Blockdiagramm einer selektiven Impuiszählschaltung einer Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 3 ein Blockdiagrar.iin einer Form einer selektiven Impulszählschaltung,

*5 F i g. 4 ein Blockdiagramm eines Systems mit zwei Vorwärts-ZRückwärtszählern an Stelle des herkömmliehen reversiblen Zählers,

F i g. 5 ein Blockdiagramm einer anderen Ausführungsform der Erfindung, das einen Hilfs-Vorwärts-/ Rückwärtszähler zur Zählung der unterbrochenen Impulse aufweist,

F i g. 5 A ein Impulsdiagramm, das die Zeitverhältnissc der Impulse nach F i g. 5 wiedergibt,

F i g. 6 ein Blockdiagramm einer anderen Ausführungsforrn der Erfindung mit zwei Vorwärts-./Rückwärtszählern mit Übertragsherabschaitung des Zählers zur Aufrechterhaltung der Zählung der unterbrochenen Impulse,

F i g. 7 ein Blockdiagramm einer anderen Ausführungsform, bei der eine neue Vorrichtung zur Rückführung der unterbrochenen Impulse zur Hauptzählschaltung vorgesehen ist.

F i g. 7 A ein Impulsdiagramm, das die Zeitverhältnisse der Impulse nach Fig. 7 wiedergibt.

F i g. 1 stellt ein Blockdiagramrti eines Wechselstrom-Laser-Interferometersystems mit zwei Frequenzen dar, wie es in dem USA.-Patent 3 458 259 erläutert ist, das am 29. Juli 1969 unter dem Titel »Interferometrie System« für Alan S. B ag ley ausgej

geben wurde. Der Ausgang des Lascr-Interferometer? 11 weist ein Paar Radiofrequenzsignale, eine Referenzfrequenz f_r und eine Vergleichs- oder Meßfrequenz /, auf. Die Referenzfrequenz/_r ist eine konstante Frequcnz \ ot beispielsweise 2 MHz und die Vergleichsfrequenz /,· variiert nach Maßgabe der Längenände rung der mit dem Interferometer gemessenen Entfernung. Wenn sich keine Längenänderung ergibt, is /, = /_r = 2 MHz, während /, größer oder kleiner ;l· 2 MHz ist, wenn die gemessenen Längen zunehme!

oder abnehmen. Beispielsweise ändert sich /,· um 1 H bei jedem Ring oder jeder Viertelwellenlänge de Lichtschwankung in der gemessenen Entfernung ji Sekunde.

Die beiden Frequenzen /. und A werden an einer Vorwärts-/Rückwärtszählcr (reversiblen Zähler) W übertragen, der die eine Frequenz vorwärtszählt um die andere rückwarts/ahlt. wobei am Ausgang de Zählers die Entfernung in Ringen erscheint.

Das Ausgangssignal des Zählers 12 wird an einen Tischrechner oder Computer übertragen, wo der Zählcrausgang in Längen umgerechnet wird, die beispielsweise in Millimetern gemessen werden, oder es kann die Geschwindigkeit tier Hntfernungsänclcrimg in min see gemessen werden. Diese berechneten Werte werden dann auf eine digitale Anzeigevorrichtung 14 übertragen, wo <!ie Werte auf einer Reihe von Bildröhren zur Beobachtung dargestellt werden. Bei dieser Vorrichtung ist es wichtig. daß keine der Perioden der beiden entkommenden Frequenzen /, und /, verloren wird, da dies zu einer Ungcnauigkeit in der Ablesung der Entfernung führen würde. Indessen wird angestrebt, daß der Zähler während der Zeit ausgelesen werden kann, in der die kontinuierliehen Impulszüge gerade vom Zähler 12 empfangen werden. Diese Auslcsung könnte erreicht werden, indem die Geschwindigkeit von /, und / auf 0.5 MH/ oder weniger herabgesetzt würde und indem man einen schnellen Zähler mit Obcrtragsunischaltirng für den reversiblen Zähler 12 verwenden würde. Andererseits könnten die Frequenzen » und / bei 2 MHz belassen werden, und man könnte teure Zähler mit Übertragserkennung verwenden.

Fig. 2 und 3 stellen ein Ssstern dar, bei dem ein herkömmlicher langsam reversibler Zähler mit Übertragsumschaltung verwendet werden kann und bei dem die eintreffenden Impulse unterbrochen werden, ohne Information zu verlieren. Dieses System weist ein Paar selektiver Impulszählkreivc 15 und 16 auf. die mit einer Zeitgcberschaltung 17 verbunden sind. Der selektive Impulszähler 15 ist im Wege des Impulszugs /. angeordnet, während der selektive Impulszähler 16 im Eingangsweg der Referenzfrequenz /,-liegt. Die Ausgänge der selektiven Impulszähler sind mit den beiden Eingängen eines herkömmlichen, langsamen Vorwärts- Rückwärtszählcrs 12 mit Übertragsumschaltung verbunden, der seine eigene Impuls-Antikoinzidenzschaltung aufweist.

Wenn die jeweilige Zählung des Zählers 12 abgctastet werden soll, überträgt die Zeitgeberschaltung 17 einen Übertragsimpuls an die beiden Impulsdiffcrcnzglicder 15 und 16. Diese Impulsdiffcrcnzglicder unterbrechen eine vorbestimmte Anzahl eintreffender Impulse in jedem der Impuiszüge f_r und f_r, wobei eine typische Impulszahl 9 oder 10 ist. Nach dem Empfang des letzten Inpulses der vorgewählten Anzahl bewirkt dann der selektive Impulsuntersetzer, daß die folgenden Impulse direkt zum Eingang des Zählers 12 übertragen werden. Da jeder Impulsuntersetzer 15 und 16 dieselbe Anzahl von Impulsen jedes Frequenzzugs unterbricht, ist der Ausgang des Zählers 12 der gleiche, als wenn die vorbestimmte Anzahl von Impulsen jedes Zugs in dem herkömmlichen Vorwärts-/Rückwärtszähler 12 abgezogen worden wäre. Daher wird durch die Entnahme dieser gleichen Aazahl von Impulsen jedes Zugs keine Information verloren.

Fig. 3 stellt ein System zur Ausführung der Funktionen des selektiven Impulsuntersetzers dar. Der 6a selektive Pulsuntersetzer 15 umfaßt einen Dekadenzähler 18, eine» Multivibratorkreis 19 und drei Gatl, 22 iind 23. Falls der reversible Zähler ausgeten soll, wird ein Übertragsimpuls an t Befeedeozätiler 18 abgegeben, der den Dekaden- anf lien dezimalen Nultzustand zurückstellt, i eof die Leitung 24 ein Signal zur Zustandsgegeben wird, so daß der Multivibiator

(Flip-Flop) 19 bei der Aufnahme des nächsten Fmgnngssignals /, eingestellt wird. Der Multivibrator 1⁽' schlief!! das Galter 21. so daß der Impulszug/· nicht die Dckadcnzähli.T 2!« erreichen kann. Der Multivibrator öll'net das Galler 22. so dall die nächsten eintrclTenden Impulse des Impuls/ngs/, zum Dekaden zähler 18 gelange 1. Der Dckadenzählcr 18 zählt die nächsten acht ImpuKi: und öllnet beim Fmpfang des achten Impulses d,\> Gatter 23 und IaBt auch den Multivibrator 19 bei der abfallenden Flanke des neunten Impulses das Gaiter 21 öffnen und das GaI-ier 22 schließen, so did die zehnten und nachfolgenden Impulse direkt durch das Gatter 21 zu den Dekadcni'ählern 25 übertragen werden

Während des linttTbrechungszeitraiims der Impulse können die DekaJenzähler 25 nicht durch Übertragsinipulse hcrabgesehallct und stabilisiert werden. Der neunte Impuls des Inipulszugs/, wird durch das Gatter 23 an ein Schieberegister 26 weitergegeben, so daB die Zählung in (ilen Dckadcnzählerii in Parallclausgabe an das Schieberegister und dann nachfolgend an das Rechnern stern übertragen wird.

Der selektive Pulscntlerner 16 wirkt auf den Imf.iilszug f, in ähnlicher Weise, um neun Impulse dieses Impulszugs zu: enifernen, und es ergibt sich kein Informationsverlust am Ausgang des reversiblen Zählers, da beide reversible Impiilscntfcrncr die gleiche Anzahl von Impulsen entfernen.

In F i g. 4 ist ein Svsicm dargestellt, in dem herkömmliche, langsame Vorwärtszähler 27. 28 mit Übcrtragsumschaltuns; an Stelle des herkömmlichen, langsamen Vorwärts-/Rückwärtszählers 12 mit Übertragsunischaltung verwendet werden können. Dot herkömmliche Vorw.irts-, Riickwärtszähler 12 weist als Teil seiner Schalung eine Antikoinzidenzschaltung auf. Die Anordnung nach F i g. 4 mit zwei AuI-wärtszählern benötigt eine derartige Schaltung nicht und. da das Intcrfcronetersyslcm schon im Computer eine Subtraktionsschaltung aufweist, ist die durch die beiden Vorwäriszählc^f verwendete Subtraktionsschaltung schon vorhanden. Die Frequenzen /,- und /, werden beide vorwärtsgezählt, diie Summen werden parallel übertragen an Schieberegister 29 und 31. und die Ausgänge der Register werden an die Subtraktionsschaltung 32 abgegeben, wo die Differenz der Zählerstände durch gegenseitige Subtraktion bestimmt wird. Der Ausgang der Subtrakuonsschaltung enthält das gleiche Zählergebnis, wie es von einem herkömmlichen Vorwärts-ZRückwärtszähler erhalten wird.

Gemäß F i g. 5 und 5 A werden die beiden Impulszüge vom Interferometer 36 von elektronischen Schaltern 37, 38 geschaltet, die von einem Generator 39 für die Abtastgeschwindigkeit gesteuert werden. Dieser Generator empfängt die Phaseninformation von den Impulszügen, so daß er die elektronischen Schalter nur in einend geeigneten Zeitintervall zwischen Impulsen der eintreffenden Impuiszüge betätigt. Während des normalen Betriebs werden die Impulszüge in den Vorwärts-ZRückwärtszähler 41 mit Übertragsumschaltung eingekoppelt, wo die Vorwärtsimpulse und Rückwäi-tsimpulse gezählt werden, und die Differenz erscheint als digitale Entfernungsinformation auf den Ausgangsleitungen 42 des Zählers. Wenn der Zähler 41 zur Auslesung stabilisiert werden soll, bewirkt der gleiche Generator 39, daß die elektronischen Schalter 37, 38 die eintreffenden Impulszüge vom Zählet-41 auf den Hilfs-Vorwärts~/

7 * 8

Rückwärtszähler 43 schalten, wo die Vorwärtsimpulse addiert, der in dem Speicher 44 gespeichert wurde,

und Rückwärtsitnpulse gezählt werden. Nachdem der und die nufsummiertc Entfernungsinformation er-

Zähler 41 stabilisiert und in noch zu beschreibender scheint an den Ausgängen der Gatterkreise 46 als

Weise ausgelesen worden ist, bewirkt der Generator digitale Entfernungsinformation. Diese Entfernungs-

39 wiederum, daß die Impulszüge vom Hilfszähler 43 5 information ist daher mit der Ausnahme derjenigen

»drück auf den Hauptzählcr 41 bis zur nächsten Impulse, die dann in dem zweiten Zähler 48 während

Periode geschaltet werden, wenn die Entfernungs- der Auslcsezeit des ersten Zählers 41 gespeichert

iformation vom Hauptzählcr 41 ausgelesen werden sind, auf den neuesten Stand gebracht. Es sei an-

loll. gemerkt, daß die beiden Zähler 41, 48 eine laufende

Nachdem die Impulszüge zum Hauptzähler 41 io Zählung aufrechterhalten, und die Information vom

rurückgeschaltet worden sind, und der Hilfszählcr 43 zweiten Zähler 48 wird nicht zum Hauptzähler 41

»ich auf den endgültigen Zählerstand stabilisieren zurückübertragen, wie es der Fall bei dem System

konnte, wird ein Übertragsimpuls vom Generator 39 nach F i g. 5 war.

für die Abtastgeschwindigkeit auf die Speicherschal- Gemäß F i g. 7 und 7 A werden zwei Impuls-Anti- tung 44 gegeben, so daß der endgültige Zählerstand 15 koinzidcnzschaltkrcisc 51, 52 und ein Hilfs-Vorim Hilfszähler43 auf die Speicherschaltung übertra- wärts-/Rückwärtszähler 58 verwendet. Während des gen und ein Rückstellimpuls an den Hilfszähler 43 größten Teils des Betriebs liefern die elektronischen abgegeben wird, um diesen auf Null zu stellen. Dieser Schalter 37, 38 den Vorwärts-Impulszug und den Zählerstand in der Speicherschaltung 44 wird dem Rückwärts-Impulszug an die Antikotnzidenzschalvorhandenen Zählerstand im Hauptzähler 41 der »0 tungen 51 bzw. 52. Diese Schaltkreise nehmen Syn-Addierschaltung 45 in der nächsten Periode züge- chronisier-Impulsc mit der Geschwindigkeit von zählt, wenn die Impulszüge auf den Hilfszähler 43 IOMH7 von einem Taktgeber 53 auf. Die Schaltumgeschaltet werden und der Hauptzähler sich stabi- kreise verhindern die zeitliche Koinzidenz zwischen lisiert hat. Ein Einstell- und Ausleseimpuls vom den Vorwärtsimpulsen und den Rückwärtsimpulsen Generator 39 öffnet die Gatter 46, so daß der auf- »5 vom Interferometer 36 mit den Vorwärts- bzw. Rücksummierte Zählerstand in der Addierschaltung 45 in wärtsimpulsen vom noch zu beschreibenden Hilfsden Hauptzähler 41 eingegeben wird, so daß dessen zählsystem.

Zählerstand auf den neuesten Wert gebracht wird. Die beiden Züge von Ausgangsimpulsen jeder Anti- und gleichzeitig erscheint diese digitale, auf den koinzidenzschaltung werden durch Oder-Gatter 54, neuesten Stand gebrachte Entfernungsinformation auf 3° 55 an eine dritte Antikoinzidenzschaltung 56 weiterden Ausgangsleitungen 47. Auch kann digitale Ent- geleitet, die c nen Synchronisierpulszug von 20 MHz fernungsinformation vom Ausgang 42 des Haupt- vom Taktgeber 53 empfängt. Diese dritte Antikoinzizählers 41 erhalten werden, wobei dieser Information denzschalhing verhindert die zeitliche Koinzidenz nur der Impulsstand im Speicher 44 von der letzten zwischen den Vorwärts- und Rückwärtsimpulszügen Periode fehlt, als die eintreffenden Impulszüge auf 35 von den Oder-Gattern 54, 55 und bildet manchmal den Hilfs-Vorwärts-/Rückwärtszähler43 geschaltet einen Teil des 20-MHz-Haupt-Vorwärts-/Rückwärtswurden. Es ergibt sich daher, daß die Impulse, die im Zählers 57 mit Obertragsumschaltung. Fluß zum Haupt-Vorwärts-ZRückwärtszähler unter- Wenn der Zähler 57 stabilisiert und ausgelesen brachen wurden, während des Zeitraums gespeichert werden soll, werden die eintreffenden Impulszüge sind, in dem der Hauptzähler sich stabilisiert und 4" von den Antikoinzidenzschaltkreisen 51 und 52 zu ausgelesen wird, und daß diese Impulse danach dem Hilfs-Vorwärts-./Rückwärtszähler 58 über die wieder in die Entfernungsinl'ormation des Hauptzäh- Oder-Gatter 59, 61 geschaltet. Die eintreffenden Züge lers zurückilddiert werden, um während der nach- von Vorwärts- und Rückwärtsimpulsen werden dasten Auslegung dargestellt z:u werden. nach in dem HilfsSpeicher 58 gespeichert, während In Fig. 6 ist ein anderes System zur Aufrecht- 45 sich der Hauptspeicher 57 stabilisiert. Nachdem geerhaltung der Zählung der unterbrochenen Impulse nügend Zeit vergangen ist, so daß der Hauptzähler dargestellt, welches zwei Vorwärts-/Rückwärtsiähler sich stabilisieren konnte, bewirkt der Generator %*) 41, 48 mit Übertragsumschaltung aufweist. Einer der für die Abtastgeschwindigkeit, daß die Schalter 37, 38 Zähler 41 hält den Zählerstand der eintreffenden Im- die eintreffenden Impulszüge vom Hilfszähler 58 zu- pulszüge während dies Haupitteils der Betriebszeit des 5» rück zu den Antikoinzidenzschaltkreisen 51, 52 über Systems aufrecht, und der zweite Zähler 48 hält den tragen. Gleichzeitig bewirkt das Ausgangssignal eine: Zählerstand der Impulse während der Periode auf- Inverters 63, der durch denselben Generator 39 an recht, in der die elektronischen Schalter 37, 38 durch getrieben ist, daß das Und-Gatter 64 durchschalte den Generator 39 !betätigt werden, um vom Haupt- und die Bildung eines kurzen positiven Impulse zähler 41 auf den zweiten Zähler 48 umzuschalten, 55 durch das Netzwerk 65 verursacht. Dieser kurze posi so daß der Hauptzähler 41 Zeit zur Stabilisierung tive Impuls wird je einem Eingang der Gatter 65 hat. Während des Zeitraums, in dem der Haupt- zugeführt, die mit den Ausgangsleitungen vom Haupt zähler 41 die eintreffenden Impulszüge zählt und zähler 57 verbunden sind, und dadurch erscheint de nachdem der zweite Zähler 48 sich stabilisieren Zählerstand des Hauptzählers 57 als digitale Entfei konnte, bewirkt der Generator 39 die Übertragung 60 nungsinformation auf den Ausgangsleitungen de eines Übertragsimpulses auf die Speicherschaltung Gatter 65'.

44, die den zu diesem Zeitpunkt im zweiten Zähler 48 Unmittelbar nachdem die eintreffenden Impulszüg

existierenden Zählerstand ausliest und speichert. auf die Antikoinzidenzschaltkrcise 51, 52 geschalt

Wenn im nächstem Zeitintervall der Ausleseimpuls worden sind, bewirkt das Vorhandensein eines ZSJ

an den Gattern 46 vom Generator 39 (vgl. beispiels- 6$ lerstands in dem Hilfszähler 58, daß das Und-Gatt

weise F i g. 5 A) erscheint, wird die stabilisierte In- 54 und der Eingang der Verzögerungs-Multivibrato

formation des Zählersiamds vom Hauptzähler 41 in schaltung 66 betätigt werden. Der Hilfszähler 58 gT

der Addierstufe 45 zu dem stabilisierten Zählerstand auch eine Information an die Und-Gattcr 67, 6IS a

die anzeigt, ob die Zählung im Zähler 58 eine Vorwärtszählung oder eine Rückwärtszählung ist, so daß das eine oder das andere der Gatter 67, 68 betätigt wird, abhängig von dem Vorzeichen der Anzeige im Zähler. Die Verzögerungs-Multivibratorschaltung 66 erhält eil 5-MHz-Steuersignal von dem Zeitgeber 53. und dieses Signal erscheint auch am Eingang jedes der Und-Gatter 67 und 68. Solange der Multivibrator eingestellt und sein Eingang vom Gatter 64 aktiviert ist, können die 5-MHz-Taktimpulsc durch die Gatter 67 und 68 gelangen. Diese Impulse werden zurück zum Vorwärtseingang oder Rückwärtseingang des Hilfszälilers über Gatter 59 und 6) und zu dem Vorwärtseingang oder Rückwärtscingang einer der Antikoinzidenzschaltungcn 51 oder 52 geleitet. Jeder Impuls an einem Vorwärts- oder Rückwärtscingang einer der Antikoinzidenzschaltungen 51 oder 52 wird über die Oder-Gatter 61 oder 59 auf den Rückwärtsoder Vorwärtseingang des Hilfszählers 58 gegeben, so daß der Hilfszähler rückwärts oder vorwärts zählen wird, bis er die Nullstellung erreicht. In diesem Zeitpunkt wird der Zählerstand des Hilfszählers vollständig entfernt und in der geeigneten Antikoinzidenzschaltung 51, 52 mit der eintreffenden Vorwärtsoder Rückwärtszählung vom Interferometer 36 assimiliert sein. Zu diesem Zeitpunkt schließen die Gatter 64. 69, 67 und 68, und es werden nicht mehr Pulse benötigt und können auch nicht hindurchgelangen. Auf diese Weise wird die Impulszahl, d'c von dem Strom der eintreffenden Impulse zum Haupt-ίο zähler 57 während der Stabilisicrungszeit des Hauptzählcrs entfernt worden war, in den Strom der eintreffenden impulse zurückgeführt, nachdem die eintreffenden Impulszüge auf den Hauptzähler 57 zurückgeschaltet worden sind. Der vorher entfernte Impulsstand wird daher in dem Hauptzähler 57 wieder vor der nächsten Auslesezeit ausgeglichen, wenr die Schalter 37 und 38 wieder durch den gleicher Geschwindigkeitsgenerator 39 betätigt werden, un die eintreffenden Impulszüge von den Antikoinzidenz ao schaltkreisen 51 und 52 auf den Hilfs-Vorwärts-Rückwärtszähler 58 zu schalten.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Zählschaltung zur fortlaufenden Ermittlung der Differenz der Impulszahl zweier hochfrequenter, z. B. von einem Laser-Interfeirometer stammender Impulsserien mit einem die Impulsserien empfangenden Zählerkreis, welcher einen der jeweiligen Impulszahl-Differenz entsprechenden Zählerstand erzeugt und dessen Zählerstand periodisch abfragbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Zählerkreis (12; 27 bis 32) die beiden Impulsserien (/r; je) über zwei Schaltungen (15; 16) zur Impulszugunterdrückung empfängt, die vor Beginn jeder Abfrage des Zählerkreises triggerbar sind und dann in jeder Impulsserie eine vorbestimmte, für beide Impulsserien gleiche Anzahl von Impulsen unterdrücken.

2. Zählscualtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Schaltung zur Impulszugunterdrückung (15; 16) einen Zähler (18) mit festgelegten, für beide Schaltungen gleichem Zählumfang aufweist, welcher nach Triggerung die Unterdrückung einer seinem Zählumfang entsprechenden Impulszahl steuert.

3. Zählschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Zähleingang des Zählers (18) ein Schaltglied (19 bis 22) vorgeschaltet ist, das nach Ti .opening die Irnpulsscrie vom Zählerkreis (12; 27 bis 32) zum Zähler umschaltet und das durch ein nach Djrchla^f des Zählerumfangs auftretendes Ausganginignai des Zählers rückschaltbar ist.

4. Zählschaltung nach Ansprucli 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zähler (18) ein Dekadenzähler mit einem nutzbaren Zählumfang von neun ist

5. Zähischaltung nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Zählerkreis mindestens einen Digitalz.ähler (25; 27; 28) mit angekoppeltem Schieberegister (26; 29; 31) aufweist, in das der Zählersland des Digitalzählers durch Triggerung mit einem während des Durchlaufs des Zählumfangs auftretenden Ausgangssignal des Zählen (18) überstellbar ist.

6. Zählschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Zählerkreis (12) einen Vorwärts-ZRückwärtszähler umfaßt.

7. Zählschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Zählerkreis (27 bis 32) zwei auf ein Siibtrahierglied (32) arbeitende Vorwärtszähler (27; 28) umfaßt.