DE2251458C3 - Vorrichtung zur Auswertung von elektronisch aufgezeichneten Meßwerten - Google Patents

Description

knüpfungsschaltung (15) an den Ausgängen (Bl
bis BIS) zur Abfrage durch eine nachgeschaltete digitale Rechenanlage bereitsteht, und daß 45 sehen, daß Meßvorgänge, die zusammen mit Refe-

renzsignalen und einfach verschlüsselten Kennungs-

den Impuls gestoppt
läßt sich das Zeitintervall zwischen den beiden Impulsen errechnen, wenn die Taktfrequenzen f_c des Zählers bekannt ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Entschlüsselung von in einem besonders einfachen Code verschlüsselten Informationen zur Kennzeichnung von Meßvorgängen mit einfachen Einrichtungen durchzuführen, Zeitintervalle zwischen Signalen fortlaufend zu messen und diese Informationen bereitzustellen, so daß sie von einem nachgeschalteten Rechner übernommen werden können.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs beschriebenen Maßnahmen gelöst.

Der besondere Vorteil der Erfindung ist darin zu

ein dritter Zähler (26) vorgesehen ist, der die Kennungsimpulse (T_p), die über den zweiten Signalen auf zwei Spuren eines Magnetbandes in vorgegebener Weise aufgezeichnet sind bzw. direkt von Meß- und Aufbereitungseinrichtungen übernommen

Kanal (NK2), über den Vorverstärker (16), den
Gleichrichter mit Tiefpaßfilter (17), den Verstärker (18), den Schmitt-Trigger (19), eine Invertier- 50 werden, mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung stufe (20), monostabüe Kippstufen (21, 22) einem ausgewertet und zur weiteren Bearbeitung durch eine weiteren NAND-Glied (23) zugeleitet werden,
zählt und daß dieser dritte Zähler (26) über Aus

gänge (K 1 bis KA) abgefragt werden kann, und nachgeschaltete digitale Rechenanlage bereitgestellt werden können und daß dadurch verhältnismäßig einfache und billige Einrichtungen für die elektroni-

wobei ein weiterer Ausgang (BK) der monostabi- 55 sehe Aufzeichnung bzw. Meßwertaufbereitung und len Kippstufe (24) vorgesehen ist, der anzeigt, die anschließende Auswertung der Meßwerte zur Anob ein Zählvorgang läuft oder beendet ist, und
daß weitere monostabüe Kippstufen (27, 28),
NAND-Glieder (29, 30) und Flip-Flops (31, 32)
vorgesehen sind, die Informationen zur Unterscheidung der Referenz- und Kennungsimpulse

wendung kommen können.

Weitere Einzelheiten und Ausgestaltungen der Erfindung werden an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 Beispiele für zu messende Signale bzw. Zeitintervalle und Referenzsignale, auf die die Messungen bezogen werden,

F i g. 2 ein Beispiel für eine Kennungsimpuls-

(T_Rl, T_Rv Tp), die durch ihre Impulslängen unterschieden werden, über Ausgänge (A 1, A 2) zur Abfrage bereithalten, wobei ein weiterer

Ausgang (BO) anzeigt, ob der Vorgang zur Un- 65 Gruppe (Kennungssignal) zur Kennzeichnung eines terscheidung von Referenz- und Kennungsimpul- Meßvorganges (Kennungssignal »drei«), die zu ent-

sen abgeschlossen ist.

schlüsseln ist,
Fig. 3a eine Schaltung zur Messung von Zeit-

geschalteten digitalen Rechenanlage abgefragt. Die Abfrage geschieht jeweils dann, wenn der Ausgang PSl anzeigt, daß ein Impuls in dem elektiophysiologischen Meßsignal U_NKl auftrat. Die digitale Rechenanlage übernimmt dann den Zählerstand N, der ein gesuchtes Zeitintervall T nach der Beziehung

Intervallen und zur Übergabe der gemessenen Werte an eine digitale Rechenanlage,

Fig. 3b eine Schaltung zur Entschlüsselung von Referenzsignalen und von Kennungsimpuls-Gruppen (Kennungssignalen) nach Fig.2 sowie zur Weiterleitung der Referenzsignale 1 und 2 an die Zähler nach Fig. 3 a.

Die in Fig. 1 aufgezeichneten elektrischen Meß- N = f_c-j

signale U_n^₁, die beispielsweise bei Messungen am

visuellen System von Tieren (Augen, Nerven, Gehirn) io angibt, wobei f_c die Frequenz des Rechteckgeneraauftreten, gelangen als elektrische Signale über einen tors 8 darstellt. Der größtmögliche Wert in den Zäh-Nachrichtenkanal 1, beispielsweise durch Abfrage
der Spur 1 eines Magnetbandes, auf das sie vorher
aufgezeichnet worden waren, an den Eingang NKl
der erfindungsgemäßen Vorrichtung, während die 15
Referenzsignale U_NK2, auf die die Messungen bezogen sind, gleichzeitig über einen Nachrichtenkanal 2
durch Abfrage der zweiten Spur desselben Magnetbandes an einen weiteren Eingang NK2 der erfindungsgemäßen Vorrichtung gelangen. Die Referenz- 20 die Meßgenauigkeit der Anordnung größer, signale können dabei beispielsweise dem Beginn und Im Nachrichtenkanal 1 tritt neben den Impulsen im

Ende eines optischen Reizes (Lichtblitzes), der auf elektrophysiologischen Meßsignal eine Rauschspandie Augen eines Tieres gegeben wird, zugeordnet nung auf. Der Schmitt-Trigger 4 sorgt zusammen mit sein, während die Meßsignale den darauf in den den vorgeschalteten Verstärkerstufen 1 und 2 dafür, Nervenbahnen und/oder im Gehirn entstehenden 35 daß die Zählerumschaltung nur durch die Impulse elektrischen Reaktionen entsprechen. Nach F i g. 1 im elektrophysiologischen Meßsignal erfolgen kann.

lern 13 bzw. 14 bei 15 Bit Zählerumfang ist ^m« = (2¹⁵ - 1) = 32 676.

Er begrenzt somit das meßbare Zeitintervall im Ausführungsbeispiel für j_e = 20 kHz auf T_max = 3,2767 s. T_max wird kleiner, wenn man die Taktfrequenz /_c vergrößert. In diesem Fall wird aber auch

sind das Zeitintervall T_RSl zwischen einem ersten Referenzsignal der Dauer T_{R t} und dem nachfolgenden 1. Impuls im elektrophysiologischen Meßsignal des Nachrichtenkanals 1, ferner die Zeitintervalle Tis μ (m — 1>2.3 .. .) zwischen den einzelnen Impulsen zu messen. In gleicher Weise sind das Zeitintervall T_{RS 2} in bezug auf das zweite Referenzsignal der Dauer T_R2 zu messen sowie die weiteren Zeitintervalle T,s μ.

In F i g. 2 sind die Kennungsimpulse, die zur Kennzeichnung von Versuchen und Versuchsbedingungen dienen, für das Beispiel des Kennungssignals »drei« aufgezeichnet. Diese Impulse kommen ebenfalls über

Der Verstärkungsfaktor beträgt im Ausführungsbeispiel V rs 10⁴. Die monostabile Kippstufe 5 sorgt für die Formung der Impulse (im Ausführungsbeispiel hat der geformte Impuls eine Dauer von 350 μ5). Nach F i g. 3 a triggert die negative Welle der Impulse im elektrophysiologischen Meßsignal die geformten Impulse. Wenn man die Invertierstufe 3 (Verstärkung V = 1) einschaltet, kann man auch die positiven Wellen dazu verwenden. Nach F i g. 3 a bewirken die Referenzsignale der Dauer T_{R λ} und T_{R 2} aus Nachrichtenkanal 2 über den Eingang Ul auch die Zählerumschaltung.

F i g. 3 b stellt die Schaltung dar, die die Impuls-

den Nachrichtenkanal 2 an den Eingang NK2 der ♦<> arten aus Nachrichtenkanal 2 nach Verstärkung in erfindungsgemäßen Vorrichtung während eines festen Vorverstärker 16, Gleichrichtung und Tiefpaßfilte-Zeitintervalls T_s, das jeweils mit dem ersten Ken- rung 17 und abermaliger Verstärkung 18 diskriminiert. Für ausreichende Flankensteilheit der regenerierten Impulse sorgt ein Schmitt-Trigger 19. Den ♦5 Kennungssignalen sind nach F i g. 2 Signale zugeordnet, die sich durch die unterschiedliche Anzahl von Kennungsimpulsen der Dauer T₁, (40 ms im Ausführungsbeispiel) während eines festen Zeitintervalls T_s auszeichnen. Zur Entschlüsselung der Kennungs-

im elektrophysiologischen Meßsignal U_{NK t} des Nach- 50 signale hat man derartige Impulse festzustellen und richtenkanals 1 nach einer Impulsformung die bi- zu zählen. Die Vorderflanke der Impulse in Nachstabile Kippstufe 7 an. Das Umschalten dieser Kippstufe löst in einer der monostabilen K'opstufen 11
oder 12 einen Löschimpuls (50 ns im Ausführungsbeispiel) aus, der den Stand des zuvor ruhenden 55 kippstufe 22 für die Zeit T₂₁ (10 ms im Ausfüh-Zählers 13 oder 14 löscht. Dieser Zähler nimmt darauf aus dem Rechteckgenerator 8 (/_c = 10 kHz im
Ausführungsbeispiel) so lange Zählimpulse auf, h'c

nungsimpuls beginnt. Die Dauer eines Kennungsimpulses beträgt T_p bei einem Puls-Pausenverhältnis von 1.

Gemäß Fig. 3a werden die Zeitintervalle T_RS, (v = 1,2,3 ...) oder Τ,_5μ (μ = 1,2,3 ...) abwechselnd von einem der beiden Zähler 13 oder 14 gemessen. Nach dieser Schaltung steuert jeder Impuls

richtenkanal 2 stößt die monostabile Kippstufe 21 über den Inverter 20 an, die nach der Zeit T_z, (35 ms im Ausführungsbeispiel) über die monostabile

rungsbeispiel) den Binärwert 1 an den Eingang des nachgeschalteten NAND-Gliedes 23 legt. Da die kurzdauernden Referenzsignale 1 und 2 in

die bistabile Kippstufe erneut umschaltet. Die gerin- zeitlichem Abstand von > T„ aufeinanderfolgen, erfügige Verzögerung der effektiven Zähleranschaltung 60 _Zeugt nur die auftretende dritte Impulsform der

" Dauer T_p ein Signal am Ausgang des NAND-Gliedes

23 und liefert Taktimpulse für den Zähler 26 (4 Bit Umfang im Ausführungsbeispiel).

Der erste derartige Impuls legt über die monostabile Kippstufe 24 den Beginn des Zeitintervalls der Dauer T_s (900 ms im Ausführungsbeispiel) fest, in dem die Impulse zur Dekodierung der Signale für Zusatzinformationen zu zählen sind, und löscht mit

durch das Löschen des Zählerstandes ist bei einer angestrebten Meßgenauigkeit im Ausführungsbeispiel von ± 100 μ5 vernachlässigbar. Die Ausgänge des ruhenden Zählers (15 Ausgänge, entsprechend einer 15 Bit umfassenden Binärzahl) werden im Zusammenwirken mit den NAND-Gliedern 9 und 10 über die Schaltung 15 mit den Zählerausgängen Bl, B 2 der Vorrichtung verbunden und dort von einer nach

Hilfe der monostabilen Kippstufe 25 den alten Zählerstand. Solange der Ausgang BK den Binärwert 1 zeigt, dauert der Zählvorgang an. Eine Abfrage der Kennungszähler-Ausgänge Kl, K2, K3 und KA durch die nachgeschaltete digitale Rechenanlage ist dann nicht sinnvoll.

Zur Unterscheidung der Referenzsignale 1 und 2 hat man die Binärwerte am Ausgang der bistabilen Kippstufen 31 und 32 auszuwerten. Zunächst geben alle in Nachrichtenkanal 2 auftretenden Impulssignale den Ausgängen Al und Al über die monostabile Kippstufe 33 (Dauer des Rückstellimpulses 20 μβ im Ausführungsbeispiel) den Binärwert 0. Trifft beispielsweise das Referenzsignal 1 der Dauer T_{R t} (8 ms im Ausführungsbeispiel) ein, so gibt die monostabile Kippstufe 28 einen Impuls (10 ms im Ausführungsbeispiel) auf einen Eingang des nachgeschalteten NAND-Gliedes 30. Der zweite Eingang des NAND-Gliedes 30 nimmt erst beim Verschwinden des Signals in Nachrichtenkanal 2 den Binärwert 1 an. Dann schaltet die bistabile Kippstufe 32 um. Da die monostabile Kippstufe 27 einen Impuls von hier nur 3 ms abgibt, kann Referenzsignal 1 die bistabile Kippstufe 31 über das NAND-Glied 29 nicht zum Ansprechen bringen. Wenn das Referenzsignal 2 auftritt, nehmen die beiden Ausgäuge Al und Al mit dem Ende des Signals (2 ms im Ausführungsbeispiel) den Binärwert 1 an. A1 und A 2 behalten den Binärwert 0, wenn das Pulssignal in Nachrichtenkanal 2 langer ids hier 10 ms dauert. Die Funktionstabelle setzt die unterschiedlichen Signale in Beziehung zu den Binärwerten, die an den Ausgängen A1

Funktionstabelle für die Impulsunterscheidung
Art des Signals Dauer Al AZ

Referenzsignal 1	Tr ,(8 ms)	0	1
Referenzsignal 2	Tr ,(2 ms)	1	1
ίο Impulse in	T, (40 ms)	0	0
Kennungszahlen

und Al anzutreffen sind, sobald der Ausgang BO wieder den Binärwert 0 angenommen hat. Die Kombination A1 = 1 und A 2 = 0 ist nicht vorgesehen. Aufgabe der Vorrichtung ist auch die Messung der Zeitintervalle T_RS, zwischen einem der Referenzsignale und dem nachfolgenden ersten Impuls im elektrophysiologischen Meßsignal. Zu diesem Zweck

ao löst die Vorr'jerflanke alle Impulse in Nachrichtenkanal 2 in der monostabilen Kippstufe 33 einen Impuls von hier 20 μβ Dauer aus, der über Vl auf das NOR-Glied 6 in F i g. 3 a gelangt und die Zählerumschaltung bewirkt. Das Auftreten von Impulsen

as in Nachrichtenkanal 2 stellt die nachgeschaltete digitale Rechenanlage am Ausgang PS 2 fest, die Art der auftretenden Impulse ergibt sich entsprechend der Tabelle aus den Zuständen der Ausgänge Al und A 2, wenn BO anzeigt, daß die Analyse der Pulsbe-

deutung abgeschlossen ist

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Auswertung von Meßwerten, die zusammen mit Kennungs- und Referenzsignalen auf mehreren Spuren eines Magnetbandes aufgezeichnet sind oder direkt von Meß- und Aufbereitungseinrichtungen übernommen werden, wobei die Meßwerte aus elektrischen Signalen bestehen und in Zeitintervallen aufeinanderfolgen, wobei die Referenzsignale, auf die die Meßwerte bezogen sind, jeweils aus einem Impuls mit

   Vorrichtung zur Auswertung von Meßwerten, die zusammen mit Kennungs- und Referenzsignalen auf mehreren Spuren eines Magnetbandes aufgezeichnet sind oder direkt von Meß- und

   Aufbereitungseinrichtungen übernommen werden, , ,

   wobei die Meßwerte aus elektrischen Signalen io unterschiedlicher Impulslange bestehen, wobei die bestehen und in Zeitintervallen aufeinanderiol- Kennungssignale zur Kennzeichnung von Meßvor-

   gangen aus einer in einem Zeitintervall liegenden Folge von Kennungsimpulsen mit gleicher Impulslänge und einem Impuls/Pausenverhältnis von Eins bestehen und wobei die Impulslänge der Kennungsimpulse von dei Impulslänge der Referenz

   gen, wobei die Referenzsignale, auf die die Meßwerte bezogen sind, jeweils aus einem Impuls mit unterschiedlicher Impulslänge bestehen, wobei die Kennungssignale zur Kennzeichnung von Meßvorgängeü aus einer in einem Zeitintervall liegenden Folge von Kennungsimpulsen mit gleicher Impulslänge und einem Impuls/Pausenverhältnis von eins bestehen und wobei die Impulssignale verschieden ist.

   Bei bekannten Einrichtungen zur Entschlüsselung von Kennungssignalen werden als Impulsfolgen ver

   lange der Kennungsimpulse von der Impulslänge 20 schlüsselte Zeichengruppen, die beispielsweise von der Referenzsignale verschieden ist, dadurch
   gekennzeichnet, daß zur Messung

   von einem Fernschreiber kommen, eingegeben und mittels einer Dekodierschaltung entschlüsselt. Dieses Verfahren erfordert im allgemeinen aufwendige Einrichtungen sowohl bei der Generierung als auch bei

   ler "(13, 14) vorgesehen sind, die von Referenz- 35 der Dekodierung der Signale. Die Messung von Zeitsignalen bzw. Referenzimpulsen (J_Rv T_R2), die Intervallen erfolgt bei bekannten Einrichtungen bei-

   " ' " spielsweise dadurch, daß von einem Startimpuls ein

   Digitalzähler gestartet und von einem später folgenwird. Aus dem Zählerstand

   Zeitintervallen (T_RSl, T_ISl, T,_Ss, T_RS2, T,s₃, T_lSi...) in an sich bekannter Weise zwei Zäh-

   über einen zweiten Kanal (NK 2) über einen Vorverstärker (16), einen Gleichrichter mit Tiefpaßfilter (17), einen Verstärker (18), einen Schmitt-Trigger (19) und eine monostabile Kippstufe (33) an einem NOR-Glied (6) anliegen, sowie von Meßsignalen, die: über einen ersten Kanal (NKl), über einen weiteren Vorverstärker (1), einen Differenzverstärker (2), eine Invertierstufe (3), einen Schmitt-Trigger (4), ein Monoflop (5) an dem NOR-Glied (6) anliegen, mittels dem NOR-Glied (6) nachgeschalteter NAND-Glieder (9, 1.0) und monostabiler Kippstufen (11,12) abwechselnd gestartet und gestoppt werden, derart, daß in der Zeit, in der einer der beiden Zähler (13,14) zählt, der andere in Ruhestellung ist und sein Zählerinhalt in an sich bekannter Weise über eine Ver