DE2750154A1

DE2750154A1 - System zur bestimmung der wahren mittleren folge von ereignissen oder der wahren mittleren impulsfrequenz

Info

Publication number: DE2750154A1
Application number: DE19772750154
Authority: DE
Inventors: Dennis P Eichenlaub; Donald P Garrett
Original assignee: Westinghouse Electric Corp
Current assignee: CBS Corp
Priority date: 1976-11-09
Filing date: 1977-11-09
Publication date: 1978-05-18
Also published as: CA1087743A; US4156929A; IT1206425B; JPS5360534A; ES463969A1; GB1563046A; JPS6363870B2

Description

Die Erfindung betrifft ein System zur Bestimmung der wahren mittleren Folge von Ereignissen oder der wahren mittleren Impulsfrequenz.

Es gibt eine Vielzahl von Gegebenheiten, die die Ausmessung von ionisierter Strahlung notwendig machen, wie z. B. in Kernkraftwerken, wo es notwendig ist, Strahlungsfeider, radioaktive Isotopenkonzentrationen usw. auszumessen.

Konventionelle analoge Strahlenüberwachungssysteme bestehen aus einer Vielzahl von Signalkanälen, wobei jeder eine bestimmte Anzahl von in Außenstationen bzw. Außenanlagen angeordnete Strahlungsmonitore oder Strahlungsdetektoren umfaßt und mit Hilfe von Analogschaltungen die vom Strahlungsdetektor abgegebenen Impulssignale in das Strahlungsniveau

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kennzeichnende

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kennzeichnende Analogsignale umwandelt. Das Ausgangssignal dieser Analogschaltung ist eine Spannung, die proportional dem Logarithmus der mittleren Impulsfrequenz ist, welche in der Außenstation empfangen wird. Üblicherweise wird diese Spannung dazu benutzt, um eine visuelle Anzeige zu schaffen, oder um einen Alarm auszulösen. Das analoge Format der Strahlungsinformation herkömmlicher analoger Strahlenüberwachungssysteme ist nicht geeignet, um rasch komplexe Analysen durchzuführen.

Außerdem bringt es der atomare Zerfall mit sich, daß die von den Strahlungsdetektoren abgegebenen Impulsfrequenzen bzw. Impulsfolgen eine zufällige Verteilung haben, was entsprechend der natürlichen Eigenschaften von Analogschaltungen zu extremen Schwierigkeiten führt, wenn ein solches Strahlungsüberwachungssystem aufgebaut werden soll, das sowohl einen kleinen statistischen Fehler als auch eine ausreichend schnelle Ansprechzeit hat, um Änderungen festzustellen. Diese Schwierigkeit ergibt sich aufgrund der Tatsache, daß ein kleiner statistischer Fehler eine Mittelwertbildung über sehr lange Zeitperioden erfordert, was andererseits wieder eine sehr langsame Ansprechzeit für das analoge Strahlungsüberwachungssystem bedeutet. Bekannte analoge Systeme sind aufgrund der ihnen eigenen Eigenschaften mit einer Festzeit für die Mittelwertbildung ausgestattet. Damit ergibt sich auch ein feststehendes Verhältnis bzw. ein feststehender Bezug zwischen dem statistischen Fehler und der Ansprechzeit.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein System zur Bestimmung der wahren mittleren Folge von Ereignissen oder der wahren mittleren Impulsfrequenz zu schaffen, bei dem die Nachteile bekannter Strahlenüberwachungssysteme überwunden werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Zähllogik, welche mit Eingangsimpulsen beaufschlagt wird, und ein das Auftreten dieser Eingangsimpulse kennzeichnendes Ausgangssignal liefert, einer Mittelwertschal-

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tung, um einerseits aus den Ausgangssignaien der Zähllogik einen zeitlichen Mittelwert in Abhängigkeit von einer Folge von Mittelwertniveaus zu bilden, von denen jedes Mittelwertniveau einer zunehmend größeren bestimmten Anzahl von Eingangsimpulsen entspricht, und um andererseits ein Mittelwert-Ausgangs signal für das jeweilige Mittelwertniveau sowie ein Zu stands signal zu liefern, welches anzeigt, daß für jedes Mittelwertniveau eine bestimmte Anzahl von Eingangsimpulsen empfangen wurde, und eine Bewertungsschaltung, welche mit der Mittelwertschaltung verbunden ist und ein Bestwertsignal für die wahre mittlere Impulsfrequenz der Eingangs impulse liefert, wobei dieses dem Mittelwert-Aus gangssignal des Mittelwertniveaus mit der höchsten vorgegebenen Anzahl von empfangenen Eingangsimpulsen entsprechende Bestwertsignal das Zustandssignal erzeugt.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von weiteren Ansprüchen. Eine besonders vorteilhafte Verwirklichung der Maßnahmen der Erfindung für ein digitales Strahlenüberwachungssystem verwendet herkömmliche digitale Mikrorechner für die rasche Verarbeitung der Impulsinformationen von den mit den Strahlungsdetektoren ausgerüsteten Außenanlagen bzw. Fernmessungsstationen, wobei die Impulsfolge bzw. die Impulsfrequenz analysiert wird, um festzustellen, ob die neue Impulsfolgeinformation statistisch gleich der zuvor empfangenen Impulsfolgeinformation ist. Dadurch wird die bestmögliche Zeitdauer für die Mittelwertbildung bestimmt. Solange die wahre mittlere Impulsfolge bzw. Impulsfrequenz konstant bleibt, wird zugelassen, daß die Zeit für die Mittelwertbildung ansteigt, bis der statistische Fehler unter einem bestimmten vorgegebenen Niveau, z. B. 1 % liegt. Wenn die digitale Verarbeitung der Impulsfolgen eine Änderung bezüglich der wahren mittleren Impulsfrequenz anzeigt, kann die für die Mittelwertbildung vorgesehene Zeitdauer verringert werden, um die Systemansprechzeit auf Kosten des statistischen Fehlers zu verbessern. Das digitale Strahlenüber-

wachungssystem

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wachungssystem besteht grundsätzlich aus einer Vielzahl von Datenmodulen, von denen jedes Datenmodul die Impulsfolgeinformation von einer Vielzahl von Außenstationen verarbeitet. Jedes Datenmodul erhält die Impulsinformationen von jedem der Strahlungsdetektoren und mißt den wahren Mittelwert bzw. die wahre mittlere Folge von Ereignissen, welche nach einer Poisson'sehen Verteilung auftreten, um das Strahlungsniveau zu bestimmen, das der zugeordnete Strahlungsdetektor erfaßt. Jedes Datenmodul erzeugt ferner Ausgangssignale, die dieses Strahlungsniveau kennzeichnen. Diese Ausgangssignale stehen für Überwachungszwecke und Alarmzwecke zur Verfügung. Die digitalen Ausgangssignale können auch über Multiplexerschaltungen für eine weitere Verarbeitung bzw. zur bildlichen Darstellung übertragen werden.

Die Datenmodule sind derart aufgebaut, daß sie von entfernt gelegenen Überwachungsstationen oder auch von Rechnerstationen über die Multiplexerschaltungen Befehle erhalten können, aufgrund derer Betriebsgrenzwerte oder Schwellwerte bzw. in die Speicher der Datenmodule eingegebene Grenzwerte für die Alarmauslösung änderbar sind.

Außer der Vielzahl der Datenmodule ist ferner ein Prüfmodul vorhanden, welches im elektronischen Aufbau mit dem Datenmodul vergleichbar ist. Das Prüfmodul hat die Aufgabe, die verschiedenen Datenmodule abzutasten, um festzustellen, ob die von den Datenmodulen abgegebenen Ausgangssignale gültige Informationen enthalten. Das Prüfmodul arbeitet ferner als redundantes Datenmodul und tritt automatisch anstelle eines solchen Datenmoduls, wenn dieses funktionsunfähig wird, um dadurch einen durch ein fehlerhaftes Datenmodul bedingten Ausfall von kritischen Alarmbedingungen zu vermeiden.

Die Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung einea Ausführungsbeispieles in Verbindung mit den Ansprüchen und der Zeichnung. Es zeigen:

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Fig. 1 ein Blockdiagramm eines digitalen Strahlenüberwachungs systems gemäß der Erfindung;

Fig. 2 ein Blockdiagramm der Datenmodule und Prüfmodule des Systems gemäß Fig. 1;

Fig. 3 eine schematische Darstellung der Schaltung des Mikrorechners und der Ausfallschaltung für die Datenmodule und die Prüfmodule gemäß Fig. 2;

Fig. 4 eine schematische Darstellung der Rechner -Zeitsperre gemäß Fig. 3;

Fig. 5 eine schematische Darstellung der Relais-Logiksteuerung gemäß Fig. 2;

Fig. 6 ein Flußdiagramm für den Betrieb eines Datenmoduls gemäß Fig. 2;

Fig. 7A die schaltungsmäßige Verwirklichung der Zähllogik für eine Außenanlage gemäß Fig. 1;

Fig. 7B die schaltungsmäßige Verwirklichung eines Teils des Programm-Flußdiagramms gemäß Fig. 6, womit der Betrieb des Mikrorechners gemäß Fig. 2 erläutert wird;

Fig. 7C eine tabellarische Aufzählung der verwendeten Konstanten beim Einsatz der Schaltung gemäß Fig. 7B;

Fig. 8 eine schematische Darstellung des Integrationsregisters gemäß Fig. 7B;

Fig. 9

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Fig. 9 eine schematische Darstellung der Schaltung für die Bestwertbestimmung gemäß Fig. 7B;

Fig. 10 eine schematische Darstellung der Schaltung des Ausbrechregisters gemäß Fig. 7B.

In Fig. 1 ist ein digitales Strahlenüberwachungssystem 10 mit einer Vielzahl von Datenmodulen DM und Prüfmodulen CM dargestellt, über welche die Strahlungsfeldinformation in einer Außenanlage RA an einen Multiplexer M angeschlossen ist, der die Information seinerseits an verschiedene Überwachungs- und Steuerschaltungen weitergibt, die durch Bildwiedergabegeräte D und ein Bedienungsfeld K repräsentiert sind. Bei der dargestellten Ausführungsform sind die Datenmodule DM und die Prüfmodule CM aus Digitalschaltungen aufgebaut, die im wesentlichen eine Pufferschaltung, eine Relais-Logiksteuerung und einen Mikrorechner umfassen, wobei letzterer mit Hilfe eines Mikroprozessors vom Typ Intel 8080 aufgebaut sein kann. Im Strahlenüberwachungssystem 10 ist jede Bank der Datenmodule DM funktionell mit einem Prüfmodul CM verbunden. Jede Außenanlage RA enthält einen Strahlenrnonitor bzw.Strahl jngsdetektor T, eine Zähllogik CL und ein Relais R. Vom StrahlungsdetektorTwerden Impulse, die das Strahlungsniveau, welchem der Detektor ausgesetzt ist, kennzeichnen, an die Zähllogik CL übertragen, die ihrerseits das Meßergebnis an ein Datenmodul zur Weiterverarbeitung anlegt.

Die wesentliche Funktion der Zähllogik CL in der Außenanlage RA besteht darin, die Anzahl der Ereignisse bzw. Impulse pro Zeiteinheit festzustellen. Da sich die gemessene Strahlung sehr stark verändern kann, wobei -

Änderungen

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Änderungen im Bereich bis zu 8 Dekaden möglich sind, muß die Zähllogik CL einen extrem großen dynamischen Funktionsbereich haben. Um außerdem die statistische Überprüfung so einfach wie möglich zu machen, ist die Zähllogik CL derart ausgelegt, daß sie die Zeit zwischen einem ganzzahligen Vielfachen einer bestimmten Anzahl von Ereignissen, z. B. vier Ereignissen, zur Messung auszählt. Eine zweckmäßige Verwirklichung der Zähllogik CL wird in Verbindung mit Fig. 7A erläutert.

Das Datenmodul DM überträgt die digitale Bewertung des entsprechenden Strahlungsniveaus über den Multiplexer M an die verschiedenen Überwachungs- und Steuereinrichtungen und vergleicht außerdem die von den einzelnen Außenanlagen RA ankommende Impulsfolgeinformation mit einem vorgegebenen Schwellwert bzw. Alarmniveau. Ferner überträgt der Multiplexer ein Auslösesignal zum Relais R der Außenanlage RA. Dieses Relais R wird dazu benutzt, um Steuerfunktionen in der Außenanlage in Abhängigkeit von einer Alarmsituation auszuführen.

Um in Abhängigkeit von den Ausgangsimpulsen der Strahlungsdetektoren T in dem schwierigen Umfeld der Zufalls er eignis se die gewünschte hohe Genauigkeit und das gewünschte schnelle Ansprechverhalten im Betrieb zu erzielen, ist der Mikrorechner derart ausgelegt, daß die Frequenz der Impulsinformation mit sechs verschiedenen Zeitkonstanten gemittelt wird, und daß eine statistische Analyse erfolgt, um zu entscheiden, welche Zeitkonstante Verwendung findet. Der Mikrorechner der einzelnen Datenmodule führt hauptsächlich nur Additionen, Subtraktionen und Datenverschiebungen aus, um einen optimalen Ausgleich zwischen der Systemgenauigkeit und der Systemansprechzeit zu erzielen, damit man eine genügend kurze Verarbeitüngszeit erhält, die die Verarbeitung der Impulsinformation an einen Istzeitbetrieb anpaßt.

Das Prüfmodul CM, welches ebenfalls einen Mikrorechner entsprechend der Mikrorechner der Daten module enthält, arbeitet in zwei Betriebszuständen.

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Im ersten Betriebszustand wählt das Prüfmodul CM ein Datenmodul DM aus und überprüft die von der Außenanlage an dieses angelegten Eingangs signale, wobei die Ausgangssignale der Datenmodule mit den Ausgangssignalen des Prüfmoduls verglichen werden. Wenn eine vorgegegebene Koinziden2Jder beiden Gruppen von Ausgangssignalen festgestellt und damit ein annehmbarer Betriebszustand für das Datenmodul DM festgestellt wird, wählt das Prüfmodul ein weiteres Datenmodul zur Überwachung aus.

Im zweiten Betriebszustand unterbricht das Prüfmodul die Abtastung der Datenmodule, wenn festgestellt wird, daß ein Datenmodul nicht richtig arbeitet. In diesem Fall übernimmt das Prüfmodul CM die betriebliche Aufgabe des nicht richtig funktionierenden Datenmoduls DM.

Die digitale Information, welche über die Datenmodule DM und den Multi plexer M übertragen wird, kann einem weiteren nicht dargestellten Rechner zur Verfügung gestellt werden. Mit Hilfe dieses Rechners können aufgrund der von den Datenmodulen gelieferten Informationen komplexe Analysen und Projektionen vorgenommen werden, um gegebenenfalls zusätzliche Steuerinformationen zu erzeugen und über den Multiplexer M an den Speicher des Mikrorechners der einzelnen Datenmodule DM zu übertragen.

In Fig. 2 ist die Schaltungsverknüpfung zwischen einem Datenmodul DM und einem Prüfmodul CM schematisch dargestellt. Das Datenmodul DM umfaßt in der Darstellung acht Schnittschaltungen 11 und einen Mikrorechner 20. Jede Schnittschaltung 11 besteht ihrerseits aus einer Pufferschaltung 12 und einer Relais-Logiksteuerung 14. Die Schnittschaltung dient der Verarbeitung der Impulsfinformation von der Zähllogik CL einer Außenanlage RA. Das Prüfmodul CM ist entsprechend auf-gebaut und umfaßt Pufferschaltungen 24 für die selektive Ankopplung über einen Sohalter SS an die acht Schnittschaltungen 11 des ausgewählten Datenmoduls DM. Die Pufferschaltungen 24 des Prüfmodells CM sind auch mit einem Mikro-

rechner 26

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rechner 26 verbunden, der im wesentlichen identisch mit dem Mikrorechner 20 der Datenmodule ist.

Die Pufferschaltung 12 der Schnittschaltung 11 empfängt als Eingangssignale die Impulsfrequenzinformation von der Zähllogik CL der Außenanlage RA und wandelt diese Impulsfrequenzinformation in ein Signal um, das mit dem Mikrorechner 20 kompatibel ist.

Der Mikrorechner 20 kann in seiner kommerziellen Ausführung mit einem Mikroprozessor vom Typ Intel 8080 aufgebaut werden. Er empfängt die Signale von der Pufferschaltung 12 und errechnet eine Abschätzung des wahren mittleren Strahlungsniveaus am zugeordneten Strahlungsdetektor T sowie ferner den diesem Schätzwert zuzuordnenden statistischen Fehler. Der Mikrorechner 20 vergleicht ferner das errechnete Strahlungsniveau mit einem vorgegebenen Schwellwert bzw. einem Alarmniveau und erzeugt ein Auslösesignal, wenn das errechnete Strahlungsniveau diesen Schwellwert übersteigt. In einem solchen Fall erregt das Auslösesignal das Relais R in der Außenanlage RA über die Relais-Logiksteuerung 14.

Der Mikrorechner 20 überwacht auch seinen eigenen Betriebszustand und erzeugt ein Ausfallsignal in Abhängigkeit von einem fehlerhaften Betrieb. Sowohl das Auslösesignal als auch das Ausfallsignal des Datenmoduls werden an die Relais-Logiksteuerung 14 angelegt.

Die Relais-Logiksteuerung 14 wird auch von den im Mikrorechner 26 des Prüfmoduls erzeugten Auslösesignal und Ausfallsignal beaufschlagt. Der Mikrorechner 26 führt dabei eine entsprechende Funktion wie der Mikrorechner 20 aus. Die Relais-Logiksteuerung 14 gemäß Fig. 5A fragt die Signale von den Mikrorechnern der Datenmodule DM und des Prüfmoduls CM

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moduls CM ab und liefert ein Signal an das Relais R.

Der Multiplexer M wird von den Strahlungsniveausignalen, den Auslöse Signalen und den Ausfallsignalen von den Datenmodulen und demPrüfmodul beaufschlagt und bringt die Information über eine Bildwiedergabe D zur Darstellung. Ferner überträgt der Multiplexer die von einer Bedienungsperson ins Bedienungsfeld K eingegebenen Anweisungen zu den Mikrorechnern der einzelnen Schaltungen.

Die Erzeugung des Geräte-Ausfallsignals und ebenso die Gesamtwirkungsweise des Mikrorechners 20 für die Datenmodule, welche mit dem Prüf modul vergleichbar sind, wird nachfolgend anhand der Fig. 3 erläutert. Der Mikrorechner 20 besteht grundsätzlich aus an sich bekannten Schalt komponenten, von welchen nachfolgend zum Zwecke der Erläuterung die Typenbezeichnungen kommerziell verfügbarer Komponenten angegeben werden. So besteht der Mikrorechner z. B. aus einem Taktgenerator Cl vom Typ Intel 8224, einem Mikroprozessor C2 vom Typ Intel 8080, einem Leitungswähler C3 vom Typ Intel 8228, einem auch unter der Abkürzung ROM bekannten Nur-Lesespeicher C4, einem unter der Abkürzung RAM bekannten Lese-Schreibspeicher C5, einer Rechner-Zeitsperre C6 und einer Geräte-Ausfallschaltung EC, die bistabile Vergleichsstufen C7, C8 und C9 umfaßt, sowie ODER-Gatter ClO und CIl und einer Halteschaltung C12. Der für allgemeine Rechenaufgaben verwendbare Mikrorechner 20 wird mit Hilfe eines Algorithmus oder Programms in einen speziellen Rechner für das Strahlenüberwachungssystem umgewandelt, so daß er nur die für diese Aufgabe erforderlichen Rechenoperationen durchführt. Das Programm wird im Nur-Lesespeicher C4 gespeichert. Der Mikrorechner C2 mißt die Impulsfrequenz der von der Außenanlage RA über die Pufferschaltung 12 zu den Datenmodulen übertragenen Ereignisse und errechnet Mittelwerte aufgrund der im Nur-Lesespeicher C4 gespeicherten Programmschritte. Vom Mikrorechner aus werden die das Strahlungs

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niveau betreffenden Informationen über den Multiplexer M zur Bildwiedergabe und zum Bedienungsfeld übertragen. Ferner vergleicht der Mikrorechner die errechneten Strahlungsniveaus mit vorgegebenen Niveauwerten, die in dem Lese-Schreibspeicher C5 gespeichert s ind. Diese vorgegebenen Niveauwerte werden vom Bedienungsfeld aus eingegegeben. Der Leitungswähler C3 erzeugt Signale für die einzelnen Kontrolleitungen, z. B. für die Speicher-Leseleitung, die Speicher-Schreibleitung usw. und hat die Funktion einer Schnittschaltung zwischen der Datenleitung und dem Mikroprozessor C2.

Der im Nur-Lesespeicher C4 gespeicherte Algorithmus ist so aufgebaut, daß die Anforderungen an das Strahlenüberwachungssystem zum Bestimmen der "wahren mittleren Impulsfrequenz der nach einer Poisson'sehen Verteilung auftretenden Zufalls er eignis se erfüllt werden. Die Funktionsweise des Mikrorechners 20 entsprechend den Routinen nach dem im Nur-Lesespeicher C4 gespeicherten Programm wird nachfolgend anhand eines Flußdiagramms gemäß Fig. 6 und der schaltungsmäßigen Verwirklichung gemäß Fig. 7 B beschrieben. Das Geräte-Ausfallsignal EF hängt funktionell von der Rechner-Zeitsperre C6 und den bistabilen Vergleichsstufen C7, C8 und C9 ab. Die Anzahl der bistabilen Vergleichsstufen bestimmt sich aus der Anzahl der verschiedenen Betriebsspannungsniveaus im System. Wenn man drei verschiedene Betriebsspannungsniveaus für das digitale Strahlenüberwachungssystem 10 vorsieht, spricht jede der bistabilen Vergleichsstufen auf eines dieser Spannungsniveaus an und erzeugt ein logisches Zustandssignal in Abhängigkeit vom Fehlen oder dem Ausfallen der entsprechenden Vers or gungs spannung. Das Ausfallen einer Versorgungsspannung löst am Ausgang des ODER-Gatters ClO eine logische 1 aus, die an den einen Eingang des ODER-Gatters CIl angelegt wird. Der zweite Eingang des ODER-Gatters CIl wird von der Rechner-Zeit -sperre C6 aus beaufschlagt. Eine logische 1 am Ausgang des ODER-Gatters ClO bzw. am Ausgang der Rechner-Zeitsperre C6 verursacht, daß das ODER-Gatter CIl die Halteschaltung Cl2 einstellt und den Mikrorechner

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über den Rückstelleingang des Taktgenerators Cl zurückstellt. Im Einstellzustand erzeugt die Halteschaltung Cl2 am Ausgang das Geräte-Ausfallsignal EF. Nachdem die Rückstellschaltung 12 aktiviert ist, kann sie durch das Anlegen einer logischen 1 an den Rückstelleingang wieder zurückgestellt werden, so daß das Geräte-Ausffallsignal EF ausgangsseitig verschwindet.

Diese Rückstellung erfolgt mit einem Schalter SWl.

Eine schaltungsmäßige Verwirklichung der Rechner-Zeitsperre C6 ist in Fig. 4 dargestellt. Der Dekoder CT5 fragt den Zustand der Adressenleitung und der Steuerleitung ab und löst eine Sperrzeit-Rückstellfunktion aus, wodurch die Schaltung in die Lage versetzt wird, Informationen von dem Mikrorechner über die Datenleitung zur Differenzschaltung CTl zu übertragen.

Während dieser Sperrzeit-Rückstellung wird die Zustandsinformation vom Rechner auf der Datenleitung 20 als Eingangssignal der Differenzschaltung CTl zugeführt, welche die über die Datenleitung empfangene Information mit einem Bezugssignal R' vergleicht. Wenn die Zustandsinformation dem vorgegebenen Bezugssignal R' entspricht, während die Sperrzeit-Rückstellung wirksam ist, veranlaßt das Ausgangssignal der Differenzschaltung CTl sowie das Sperrzeit-Rückstellsignal vom Dekoder CT5, daß am Ausgang des UND-Gatters CT2 eine logische 1 wirksam ist, welche an den Einstelleingang einer monostabilen Schaltung CT6 übertragen wird. Damit gibt die monostabile Schaltung ausgangsseitig eine logische 1 ab, welche für die durch das RC-Netzwerk bestimmte Sperrzeitperiode aufrechterhalten wird.

Für den Fall, daß die Zustandsinformation vom Rechner über die Datenleitung am Eingang der Differenzschaltung CTl nicht dem vorgegebenen

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Bezugssignal R' entspricht, wird von der Differenzschaltung CTl ausgangsseitig eine logische 0 abgegeben, welche nach der Übertragung über eine Umkehrstufe CT3 als logische 1 am UND-Gatter CT4 wirksam ist. Diese logische 1 tritt in zeitlicher Koinzidenz mit der logischen 1 am Ausgang des Dekoders CT5 auf und bewirkt, daß am UND-Gatter CT4 ausgangsseitig ebenfalls eine logische 1 liegt, welche als Rückstellsignal an die monostabile Schaltung CT6 angelegt wird. Dieses Rückstellsignal bewirkt eine Umschaltung der monostabilen Schaltung CT6, so daß diese ausgangsseitig eire logische 0 abgibt. Diese logische 0 von der monostabilen Schaltung CT 6 wird über eine Umkehrstufe CT8 übertragen und entspricht damit dem logischen Niveau des Signals von der Rechner-Zeitsperre C6 gemäß Fig. 4, welches an den einen Eingang des ODER-Gatters CIl in der Geräte-Ausfallschaltung gemäß Fig. 3 angelegt wird. Solange am Ausgang der monostabilen Schaltung CT6 durch das vom UND-Gatter CT2 aus angelegte Signal eine logische 1 aufrechterhalten wird, kann kein Geräte-Ausfallsignal EF von der Halteschaltung Cl2 gemäß Fig. 3 erzeugt werden.

Die Sperrzeitperiode für die monostabile Schaltung CT6 wird wahlweise festgelegt, jedoch erweist sich bei einer schaltungsmäßigen Verwirklichung eine Sperrzeitdauer von 100 Millisekunden als zweckmäßig. Durch diese Auswahl der Sperrzeitdauer wird die Erzeugung eines Geräteausfallsignals EF ausgelöst, wenn der Mikrorechner nicht alle 100 Millisekunden die Rechner-Zeitsperre C6 mit einer Information versorgt, die dem Bezugssignal R' entspricht bzw. gleich diesem Signal ist.

Die Rechner-Zeitsperre C6 stellt die meisten Ausfälle der Mikrorechnerschaltung fest, denn die meisten Ausfälle haben ihren Ursprung in verhängnisvollen Fehlern, so daß die Rechner-Zeitsperre nicht zurüekge-' stellt wird. Die Rechner-Zeitsperre C6 kann ferner auch zum Feststellen

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stellen einer Vielzahl von weiteren Fehlern oder Ausfällen der Mikrorechner benutzt werden, wie nachfolgend erläutert wird.

Die erläuterte Geräte-Ausfallfunktion ist jedem der Datenmodule und dem Prüfmodul zugeordnet, so daß jedes Modul ein Ausgangssignal entwickeln kann, mit dem der Ausfall des entsprechenden Moduls angezeigt wird. Die Übertragung des Ausfallsignals zum Multiplexer M und zur Relais-Logiksteuerung 14 stellt die Grundlage für die Feststellung eines einwandfreien Betriebszustandes für das entsprechende Modul dar. Für den Fall, daß ein Datenmodul einen Geräteausfall anzeigt, wird funktionsrnäßig das Datenmodul durch das Prüfmodul CM ersetzt, so daß die Strahlungsniveauinformation sowie ein nachfolgender Alarm und die Steuerfunktionen des defekten Datenmoduls nicht verloren gehen.

In Fig. 5 ist schematisch die schaltungsmäßige Verwirklichung der Relais-Logiksteuerung 14 dargestellt, welche dazu dient, festzustellen, ob die Ausgangssignale des Datenmoduls oder des Prüfmoduls zu dem Relais R in der Außenanlage RA zu übertragen ist. Eine gleichartige Schaltung kann im Multiplexer M verwendet werden, um die Informationsübertragung zur Bildwiedergabe D zu steuern. Die Relais-Logiksteuerung 14 arbeitet in der Weise, daß beim Fehlen eines Geräte-Ausfallsignals EF von einem Datenmodul die Ausgangssignale des Datenmoduls von der Relais-Logiksteuerung 14 verarbeitet und zur Ansteuerung des Relais R benutzt werden. Wenn jedoch ein Geräte-Ausfallsignal EF anliegt, werden die Ausgangssignale vom Prüfmodul CM mit Hilfe der Relais-Logiksteuerung 14 zur Ansteuerung des Relais R abgeleitet.

Wenn ausgangsseitig an einem der UND-Gatter RLl, RL2 oder RL3 eine logische 1 anliegt und diese am ODElt-Gatter RL4 wirksam ist, löst dies eine Erregung des Relais R der zugeordneten Außenanlage RA aus. Die Eingangs signale am UND-Gatter RLl bestehen aus einem Relais-

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Statussignal vom Datenmodul und einem über eine Umkehrstufe RL5 gelieferten Signal, das den Status der Geräte ^Ausfallschaltung EC des Datenmoduls kennzeichnet. Die Übertragung einer den Einschaltstatus des Datenmoduls kennzeichnenden logischen 1 in Verbindung mit dem Fehlen eines Geräte-Fehlersignals, was durch eine logische 0 am Eingang der Umkehrstufe RL5 und entsprechend als logische 1 an deren Ausgang und damit am Eingang des UND-Gatters RLl gekennzeichnet wird, bewirkt am UND-Gatter RLl ausgangsseitig eine logische 1, welche für die Erregung des Relais R geeignet ist. Ein zweiter Funktionszustand, bei welchem die Eingänge des UND-Gatters RL2 derart beaufschlagt werden, daß sich eine Erregung des Relais R ergi bt, besteht im gleichzeitigen Auftreten eines Einschaltzustandes für das Prüfmodul und dem Fehlen eines Geräte-Fehlersignals EF für dieses Prüfmodul. Die dritte Betriebsbedingung mit einer das Relais R erregenden logischen 1 am Au sgang des UND-Gatters RL3 ergibt sich beim gleichzeitigen Auftreten des Geräte-Ausfallsignals EF in Form einer logischen 1 sowohl vom Datenmodul als auch vom Prüfmodul. Dieser letzte Betriebszustand entspricht einer Situation, in der sowohl das Prüfmodul als auch das Datenmodul in einem nicht akzeptierbaren Betriebszustand sind, jedoch die Erregung des Relais R für einen ausfallsicheren Betrieb sorgt. Ein exklusives ODER-Gatter RL6 wird an den Eingängen einerseits mit dem Relais-Statussignal vom Datenmodul und dem Relais-Statussignal vom Prüfmodul beaufschlagt und liefert ausgangsseitig eine logische 1, wenn diese beiden Signale miteinander nicht übereinstimmen. Dieses Ausgangssignal vom exklusiven ODER-Gatter RL5 wird für eine Anzeige benutzt, die erkennen läßt, daß entweder das Datenmodul oder das Prüfmodul nicht arbeiten.

Vorausstehend wurde erwähnt, daß das Prüfmodul CM zunächst dazu dient, um die Datenmodule abzutasten und festzustellen, ob diese einwandfrei arbeiten. Wenn jedoch eine Fehlfunktion an einem der Datenmodule festgestellt wird, beendet das Prüfmodul seinen Abtastbetrieb und übernimmt

die Betriebs -

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die Betriebsfunktion des defekten Datenmoduls, um einen Ausfall der von der zugeordneten Außenanlage RA stammenden Information zu vermeiden. Im Abtastbetrieb überwacht das Prüfmodul die ausgangsseitige Information der Datenmodule der entsprechenden Außenanlagen RA in der Weise, daß sowohl der Mikrorechner 26 als auch der Mikrorechner 20 gleichzeitig eine identische Verarbeitung der eingangsseitigen Information vornimmt. Für den Fall, daß die Rechen ergebnisse der beiden Mikrorechner 20 und 26 im wesentlichen miteinander identisch sind, wird angenommen, daß das entsprechende Datenmodul DM einwandfrei funktioniert, d.h. am Ausgang des exklusiven ODER-Gatters RL6 liegt eine logische

0 an. Wenn sich ein auffälliger Unterschied in den errechneten Ergebnissen ergibt, löst dies am Ausgang des exklusiven ODER-Gatters RL6 eine logische

1 aus, womit angezeigt wird, daß möglicherweise ein Defekt in dem entsprechenden Datenmodul DM oder dem Prüfmodul CM vorhanden ist. Sobald die errechneten Ergebnisse voneinander abweichen, werden diese Ergebnisse sowohl vom Prüfmodul CM als auch vom Datenmodul DM über den Multiplexer M zur Bildwiedergabe D übertragen. Ferner werden das einem Alarm entsprechende Relaisauslösesignal und das Geräte Fehlersignal vom Mikrorechner 26 des Prüfmoduls CM an die Relais-Logiksteuerung 14 des in Betracht stehenden Datenmoduls DM durch die Betätigung des Schalters SS übertragen. Die Relais-Logiksteuerung 14 tastet die angelegten Fehlersignale sowohl vom Mikrorechner 20 des in Betracht kommenden Datenmoduls als auch vom Mikrorechner 26 des Prüfmoduls ab, um festzustellen, welches der errechneten Alarmniveaus gültig ist.

Das Verfahren der Verwendung eines Prüfmoduls CM, um den Betrieb bzw. die Funktion eines Datenmoduls DM zu verifizieren, führt schließlich zur Feststellung offensichtlicher Fehler und auch zu der Feststellung irgendeiner der nachfolgend angegebenen Schwierigkeiten in einem der Module. Diese Schwierigkeiten können bestehen aus:

a) Fehler

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a) Fehler, die durch Rauschen oder andere Signaleinwirkungen entstehen»

b) gelegentlich auftretende parasitäre oder dynamische Probleme, die von dem Schaltungsentwurf abhängen, wie z. B. die Zeichenempfindlichkeit des Mikroprozessors;

c) verborgene Programmfehler.

Derartige Schwierigkeiten sind in Rechnersystemen in der Regel sehr schwer festzustellen. Sie werden bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 dadurch ermittelt, daß das Datenmodul und das Prüfmodul nicht in derselben Weise von vergangenen Ereignissen abhängen. Das Ansprechverhalten für laufende Eingangsdaten hängt sehr stark von dem vergangenen Schaltungsverhalten ab, so daß dieselben Eingangsdaten für zwei Module zur Ausführung eines verschiedenen Programms und verschiedener Datenwege führt und eventuell auch verschiedene Ergebnisse erbringt. Für den oben erwähnten Fall a) wird Rauschen, das gelegentlich große Fehler eingangsseitig im Datenmodul der Außenanlage RA auslöst, festgestellt, wenn das Prüfmodul CM das Datenmodul DM zu einem Zeitpunkt abtastet, zu welchem das Rauschen oder Störsignale einen vernachlässigbaren Einfluß auf die von der Außenanlage RA kommenden Signale haben. In diesem Fall werden von dem Datenmodul das vergangene Rauschen bzw. vergangene Störsignale noch berücksichtigt, während diese vom Prüfmodul CM nicht mehr berücksichtigt werden, so daß sich unterschiedliche Ergebnisse einstellen. Für den Fall a) und c) bewirken unterschiedliche zurückliegende Datensignale, daß das Datenmodul und das Prüfmodul unterschiedliche Programmwege verfolgen. Schließlich ergeben sich dadurch Unterschiede in den errechneten Ergebnissen, daß für das eine Modul ein fehlerhafter Programmweg und für das andere Modul ein fehlerfreier Programmweg verfolgt wird.

Das Prüfmodul kann auch automatisch anstelle eines fehlerhaften Datenmoduls für jeden beliebigen Fehler treten, der mit Hilfe des Geräte-Ausfallsignals über den Multiplexer M und die Relais-Logiksteuerung RLC festgestellt wird. Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß ein nicht funktionieren-

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des Prüfmodul ein funktionierendes Datenmodul nicht beeinträchtigen kann, da das funktionierende Datenmodul kein Geräte-Ausfallsignal erzeugt und dadurch das Prüfmodul außerstande setzt, anzusprechen. Die Rechner-Zeitsperre C6 spielt eine entscheidende Rolle beim Feststellen eines fehlerhaften Datenmoduls bzw. eines fehlerhaften Prüfmoduls. Die Rechner-Zeitsperre C6 kann, wie oben erwähnt, zum Feststellen offensichtlicher Fehler, wie z. B. dem Ausfallen des Rechnertaktes, dienen. Sie kann jedoch außerdem dazu benutzt werden, um auch sehr heimtückische Fehlersituationen zu ermitteln, wenn folgende Bedingungen erfüllt sind:

1. Der Mikrorechner 20 bzw. 26 macht verschiedene,an sich bekannte, mitlaufende Überprüfungen und Ermittlungen, um die Richtigkeit der Daten, z. B. durch die Feststellung, daß die errechnete Impulsfrequenz nicht negativ ist, und die Unversehrtheit der Schaltung, z. B. durch die Feststellung, daß das Datenmuster, welches in den Lese-Schreib-Speicher eingespeichert wurde, wieder korrekt ausgelesen wird, sicherzustellen.

2. Der Programmfluß wird aufgrund von Einlauf-Auslaufkennungen in

den einzelnen Schlüsselprogrammgruppen oder Unterprogrammen beurteilt. So kann z. B. eine Kennung ein Datenelement sein, das dem Datenmodul oder dem Prüfmodul zugeordnet ist und zwei Zustände haben kann; und zwar

EIN = 0 = kein Fluß in das Modul und AUS = 1 = Fluß in das Modul. Beim Einlauf in das Modul wird als erster Schritt die Kennung überprüft, um sicherzustellen, daß sie im Zustand EIN ist; dann wird sie in den Zustand AUS geschaltet. Beim Auslaufen aus dem Modul besteht der letzte Schritt in der Überprüfung, daß die Kennung im Zustand AUS ist; daran anschließend wird sie in den Zustand EIN geschaltet. Das Ausbleiben des Durchlaufens einer Überprüfung der Einlauf-Auslaufkennung kennzeichnet einen fehlerhaften Programmfluß.

3. Es

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3, Es wird eine Überprüfung bzw. Messung des Rechnerzustandes vorgenommen. Der Zustand des Rechners ist zu jedem Zeitpunkt durch den Inhalt aller Register, aller Kennungen und des Speichers definiert. Die vorgeschlagene Überprüfung des Rechnerzustandes erfolgt mit Hilfe einer exklusiven ODER-Verknüpfung der Inhalte mehrerer Schlüsselregister, deren Inhalt bekannt ist, unmittelbar bevor die Rechner-Zeitsperre adressiert wird. Das Ergebnis dieser exklusiven ODER-Verknüpfung wird der Rechner-Zeitsperre C6 präsentiert. Das Bezugssignal R' der Rechner-Zeitsperre C6 wird derart ausgewählt, daß es gleich dem Ergebnis der exklusiven ODER-Verknüpfung der Register ist, wenn sich der Rechner im richtigen Zustand befindet.

4. Wenn einer der Tests nach Position 1 oder 2 fehlschlägt, wird der Rechner angehalten.

Unter diesen Voraussetzungen werden beim Nicht vorhandene ein eines Geräte-Ausfallsignals folgende Aussagen gemacht;

1. alle Stromversorgungen sind in Funktion;

2. im Rechner sind keine offensichtlichen Fehler aufgetreten, wie z. B. der Ausfall eines Taktsignals;

3. der Rechenablauf ist offensichtlich in Ordnung;

4. es wird eirjrichtiger Programmfluß festgestellt;

5. der gemessene Rechnerzustand ist in Ordnung.

Die Kombination dieser fünf Bedingungen führt zu einer sehr hohen Wahrscheinlichkeit, daß das Geräte-Ausfallsignal EF ausgelöst wird, wenn ein Datenmodul ausfällt.

In Fig. 6 wird mit Hilfe eines Flußdiagrammes die Funktionsweise eines durch die Programmierung des Mikrorechners 20 gesteuerten Datenmoduls dargestellt. Die Bezeichnung Kaltstart 31 bringt zum Ausdruck,

daß an

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daß an die Schaltung die Stromversorgung angelegt wird, während die Bezeichnung Urladebetrieb 32 darauf hinweist, daß eine Einstellung oder Zurückstellung auf die Anfangsbedingungen erfolgt und Veränderliche in den Lese-Schreibspeicher C5 eingespeichert werden. Die Bezeichnung Restzeit 33 im Funktionsablauf und die Bezeichnung Fehlersuche 34 kennzeichnen die Möglichkeit der Überprüfung des Betriebszustandes des Speichers des Datenmoduls DM, wenn ausreichend Zeit zur Verfugung steht. Der nächste Schritt im Flußdiagramm ist mit Aufnahmebereit 35 gekennzeichnet und verweist auf die Bereitschaft des Mikrorechners 20 , Informationen aufzunehmen.

Es sei angenommen, daß der Zeitpunkt gekommen ist, zu welchem die Folge der Impulse bestimmt werden soll, die vom Strahlungsdetektor T in einer Außenanlage RA abgegeben werden. Die erste Abschätzung ist eine Funktion der für das Auszählen einer bestimmten Anzahl von Ereignissen, z.B. von 16 Ereignissen erforderlichen Zeit. Als Abschätzung der wahren mittleren Impulsfrequenz, d. h. des Strahlungsniveaus, unterliegt die gemessene Frequenz 36 einem wesentlichen Fehler aufgrund der statistischen Schwankungen. Derartige Fehler, welche bis zu + 50 % Schwankungsbreite haben können, sind unannehmbar. Deshalb wird die gemessene Frequenz 36 einer weiteren Verarbeitung mit Hilfe eines Mittelwertprogramms 38 und eines statistischen Prüfprogramms 39 unterzogen, um eine Bestwertbestimmung 37 bezüglich der mittleren Frequenz vorzunehmen. Diese Bestwertbestimmung führt zu einem Ausgangssignal, das die wahre mittlere Impulsfrequenz kennzeichnet, welche von dem Strahlungsdetektor T bei einem optimalen Ausgleich zwischen dem statistischen Fehler und der Ansprechzeit erzeugt wird.

Das Mittelwertprogramm 38 bewirkt eine Mittelwertbildung über eine sehr lange Zeitdauer, um den statistischen Fehler zu verringern. Dieses Prüfprogramm gibt auch an, ob die Zeitdauer für die Mittelwertbildung im System zur Verringerung des statistischen Fehlers weiter ausgedehnt

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werden soll oder ob sich die wahre mittlere Impulsfrequenz tatsächlich geändert hat und es wichtiger ist, die Ansprechzeit im System mit der Folge einer Verschlechterung der statistischen Genauigkeit zu verringern. Durch das Zusammenwirken des Mittelwertprogramms 38 mit dem statistischen Prüfprogramm 39 wird die beste Abschätzung der wahren mittleren Impulsfrequenz für einen optimalen Ausgleich zwischen der Ansprechzeit und der statistischen Genauigkeit erzielt.

Für den Fall, daß eine neue Impulsfrequenzinformation zu einem neuen Bestwert 41 führt, wird ein neues Strahlungsniveau 42 aufgrund des neuen Bestwertes errechnet. Dies wird typischerweise durch das Abziehan des Hintergrundstrahlungsniveaus und das anschließende Multiplizieren mit der Kanalverstärkung erreicht. Durch einen Vergleich des neuen Strahlungsniveaus mit dem vorgegebenen Alarmniveau und die Auslösung einer Veränderung im Status des Alarmrelais entsprechend dem neuen Strahlungsniveau wird der Alarmstatus durch den Schritt 43 auf einen neuen Stand gebracht. Mit Hilfe der einzelnen Steuerfunktionen und insbesondere mit Hilfe des Bedienungsfeldes K kann die Bedienungsperson über den Multiplexer M, der der Systemabstimmung 44 dient,, die Kanalverstärkung, das Hintergrundstrahlungsniveau und das vorzugebende Alarmniveau ändern. Der neueste Kanalstatus wird automatisch über den Multiplexer zur Bildwiedergabe übertragen und dort zur Darstellung gebracht. Sobald die Über tragung über den Multiplexer M beendet ist, geht das Programm zur Positions-Restzeit 33 zurück. Es wird nunmehr erneut festgestellt, ob genügend Zeit für die Abschätzung der Speicherfunktionen über die Fehlersuche 34 vorhanden ist.

Man kann aus der vorausstehenden Erläuterung des Flußdiagramms entnehmen, daß die wichtigsten Programmfunktionen die Bestwertbestimmung 37 für die mittlere Frequenz mit Hilfe des Mittelwertprogrammes 38 und des

statistischen

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statistischen Prüfprogrammes 39 sind.

Die wichtigste Funktion dieses Programmes, wie es sich aus der schaltungsmäßigen Verwirklichung gemäß Fig. 7B ergibt, besteht in der Überführung der von den Strahlungsdetektoren T der Außenanlagen RA abgegebenen Impulsinformation in eine Information, die dem wahren mittleren Strahlungsniveau an den entsprechenden Außenanlagen entspricht. Die Strahlungsdetektoren erzeugen einen Impuls in Abhängigkeit von einem zugeordneten nuklearen Ereignis. Deshalb ist das Strahlungsniveau an der entsprechenden Außenanlage RA proportional der von den Strahlungsdetektoren T erzeugten Impulsfolge, jedoch müssen die Datenmodule DM, obwohl die augenblickliche Frequenz der Impulse zufällig ist, die wahre mittlere Impulsfolge messen, um die wahren mittleren Strahlungsniveaus zu bestimmen. Es ist wohl bekannt, daß die wahre mittlere Impulsfolge durch die Messung der mittleren Frequenz von N Ereignissen angenähert werden kann, jedoch führt diese Annäherung nur zu der wahren mittleren Impulsfolge, wenn eine unbegrenzte Anzahl von Ereignissen oder Impulsen erfaßt wird. Der durch die Messung einer begrenzten Anzahl von Ereignissen bzw. Impulsen eingeführte Fehler hängt von der Anzahl der gemessenen Ereignisse bzw. Impulse ab und kann durch folgende Gleichung angenähert werden.

£ = ± [kcr/vT] x 100*, (1)

dabei ist N die Anzahl der beobachteten Ereignisse und ist gleich 15, 6 die Standardabweichung

k eine Konstante zur Bestimmung der statistischen Sicherheit, welche für eine statistische Sicherheit von 95 % den Wert 1,96 annimmt.

Für eine

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Für eine Poisson' sehe Verteilung kann die Standardabweichung <T durch die wahre mittlere Impulsfolge angenähert werden. Diese Abhängigkeit ist zuverlässig, wenn N groß, d.h. > 15, und die Impulsfolge stationär ist. Die oben stehende Gleichung kann durch eine Bestwertabschätzung BES für die wahre mittlere Impulsfolge vereinfacht werden, so daß folgende Beziehung gilt:

£~ + Qc(BES)/Vii] χ 100». (2.

Um einen Fehler von 10 % zu erzielen, bei einer statistischen Sicher -heit von 95 %,müssen im Mittel etwa 400 Ereignisse verarbeitet werden. Wird der Fehler auf 1 % bei einer statistischen Sicherheit von 95 % verringert, dann steigt die Zahl der Ereignisse, welche gemittelt werden müssen, auf etwa 4 . 10 an. Daraus kann man erkennen, daß ein Kompromiß erforderlich ist, um einerseits eine verhältnismäßig kurze Ansprechzeit und andererseits eine angemessene Systemgenauigkeit zu erzielen.

Das Programm für den Betrieb der Datenmodule DM setzt sich primär etwa aus den Programmfunktionen 36, 37, 38 und 39 des Flußdiagramms gemäß Fig. 6 zusammen. Eine typische schaltungsmäßige Verwirklichung dieser Programmfunktionen iat in Fig. 7B dargestellt und soll zur weiteren Diskussion der einzelnen Programmfunktionen Verwendung finden.

Obwohl die Zähllogik für die Erzeugung der wesentlichen Impulsfolgeinformation zur Verarbeitung durch die Mikrorechner 20 und 26 verantwortlich ist, wurde im Interesse der Klarheit die Diskussion der Zähllogik CL in den Außenanlagen RA, wie sie in Fig. 7A dargestellt ist, mit der Diskussion der Fig. 7B kombiniert, welche die schaltungsmäßige Verwirklichung der Programmfunktion des Mikrorechners 20 ist.

Die Zähllogik

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Die Zähllogik gemäß Fig. 7A ist derart aufgebaut, daß sie einen extrem großen Dynamikbereich hat und Zeitmessungen zwischen ganzzahligen Vielfadi en von vier vom Strahlungsdetektor T gelieferten Ereignissen oder Impulsen ausmißt. Die Impulse vom Strahlungsdetektor T werden an einen Vorzähler CLlO übertragen, der als l:16-Teiler aufgebaut ist und für 16 von dem Strahlungsdetektor T empfangene Impulse einen ausgangsseitigen Impuls abgibt. Die Zähllogik CL liefert also ein Z eitmaß zwischen

2 dem Auftreten von Gruppen aus jeweils 16 Impulsen. Da 16 = 4 ist, stellt dies ein ganzzahliges Vielfaches von vier Ereignissen dar. An ein UND-Gatter CL 12 wird in Koinzidenz mit dem Ausgangsimpuls vom Vorzähler CL 10 ein Freigabeimpuls angelegt, das mit seinem Ausgangssignal eine Serie von 1:4 Teilern CL 21, CL 22, CL 23, CL 24, CL 25, CL 26, CL 27, CL 28 und CL 29 ansteuert. Diese 1:4 Teiler erzeugen infolgedessen jeweils ein Ausgangsimpuls, nachdem sie von vier Eingangsimpulsen angesteuert wurden. Das bedeutet, daß am Ausgang A ein Impuls pro

2 3

4 oder 16 Ereignissen, am Ausgang B ein Impuls pro 4 oder 64 Er-

4
eignissen, am Ausgang C ein Impuls pro 4 oder 256 Ereignissen usw.

erscheint. Obwohl in der dargestellten Ausführungsform am Ende der Teilerkette ein Ausgangsimpuls nach 4 Ereignissen auftritt, ist diese Auslegung der Teilerkette keineswegs auf die dargestellte Zahl der Teiler beschränkt, vielmehr kann sie beliebig vergrößert oder verkleinert werden.

Die Schaltung umfaßt ferner ein 10-Bit-Schieberegister CL30 mit einer Dateneingabe D, einer Takteingabe CK und 10 Ausgängen SRO bis SR9. An diese Ausgänge sind UND-Gatter CL 40 bis CL 49 mit jeweils einem entsprechenden Eingang angeschlossen. Der zweite Eingang dieser UND-Gatter CL 40 bis CL 49 ist jeweils mit dem Ausgang eines 1:4 Teilers CL 21 bis CL 29 in fortschreitender Ordnung verbunden. Die Dateneingabe D des Schieberegisters CL 30 wird mit logischen Signalen beaufschlagt, die von einer Eingangsschaltung kommen, welche aus einem UND Gatter CL 50, einer Umkehrstufe CL 51 und einem 2-Bit-Zähler CL 52

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besteht. Die Takteingabe CK des Schieberegisters CL 30 ist an den Ausgang eines ODER-Gatters CL 60 angeschlossen, das eingangsseitig mit den Ausgangssignalen der UND-Gatter CL 40 bis CL 49 und dem 2 Ausgangssignal des Zählers CL 52 beaufschlagt wird. Am Ausgang des ODER-Gatters CL 60 wird eine logische 1 in Abhängigkeit von jedem ganzzahligen Vielfachen von N Impulsen erzeugt, die vom Strahlungsdetektor T geliefert werden.

Die Kombination des Schiebregisters CL 30, der UND-Gatter CL 40 bis CL 49, des UND-Gatters CL 50, der Umkehrstufe CL 51, des Zählers CL und des ODER-Gatters CL 60 arbeitet als Stufenschalter oder Wählschalter, um den Ausgangssignalen der Teiler CL 21 bis CL 29 entsprechende Informationen an Zählschaltungen anzulegen, die ein ganzzahliges Vielfaches von N Ereignissen feststellen.

Das ODER-Gatter CL 60 treibt einen Zähler CL 90. Das Zählergebnis dieses Zählers wird in einer Halteschaltung CL 99 gespeichert, die ausgangsseitig ein Signal Q abgibt, das die Anzahl der Ereignisse kennzeichnet. Ein Zeitzähler CL 70 wird von einem Taktgeber CL 01 angesteuert. Das Ausgangssignal dieses Zählers CL 70 wird in einer Halteschaltung CL 98 gespeichert, die ihrerseits Ausgangssignale t abgibt, welche die abgelaufene Zeit kennzeichnen, die zur Beobachtung der Ereignisse erforderlich ist. Eine weitere Halteschaltung CL 80 wird von dem Ausgangs signal

TCR bzw. Z des Zeitzählers CL 70 angesteuert und liefert seinerseits ein Steuersignal TRDY. Dieses Steuersignal TRDY wird über ein UND-Gatter CL 85 übertragen und steuert eine Halteschaltung CL 88 am Eingang S mit dem Steuersignal COUNT OVER an, womit am Ausgang Q ein als COUNT READY FLAG bezeichnetes Signal erscheint, welches zur Synchronisation der Zähllogik entsprechend den Schaltungs funktionen gemäß Fig. 7B verwendet wird.

Wenn man

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Wenn man davon ausgeht, daß anfänglich die Schaltung derart zurückgestellt ist, daß die Ausgangssignale einer logischen 0 entsprechen und am UND-Gatter CL 12 eine logische 1 als Freigabesignal liegt, dann wird das UND-Gatter CL 12 nach 16 vom Strahlungsdetektor T abgegebenen Impulsen betätigt und stellt am Ausgang A eine logische 1 zur Verfügung, welche an einen Eingang der UND-Gatter CL 49 und CL angelegt wird. Da am anderen Eingang des UND-Gatters CL 49 über den Ausgang SR9 des Schieberegisters CL 30 eine logische 0 liegt, überträgt dieses Gatter kein Signal. Dagegen ist das UND-Gatter CL 50 auch am zweiten Eingang mit einer logischen 1 von der Umkehrstufe CL 51 aus beaufschlagt und gibt ausgangsseitig eine logische 1 an den Zähler CL 52 weiter, um diesen vom Zustand 0 in den Zustand 1 weiterzuschalten. Damit erscheint eine logische 1 am 2 -Ausgang dieses Zählers CL 52. Diese logische 1 vom 2 -Ausgang des Zählers CL 52 wird an das ODER-Gatter CL 60 übertragen, das seinerseits eine logische 1 an die Takteingabe CK des Schiebregisters CL 30 weiter überträgt. Von der Umkehrstufe CL 51 aus liegt auch an der Dateneingabe D dieses Schieberegisters CL 30 eine logische 1. Daraus resultiert, daß das Schieberegister eine logische 1 von der Dateneingabe D zum Ausgang SRO weiter überträgt. Nach weiteren 16 Ereignissen nimmt der Ausgang des UND-Gatters CL12 erneut den Zustand einer logischen 1 an, womit der Zähler CL 52 vom Zustand 1 zum Zustand 2 weitergeschaltet wird. Zu diesem Zeitpunkt erscheint am 2 -Ausgang dieses Zählers CL 52 eine logische 0, wodurch die logische 1 auch an der Takteingabe CK des Schieberegisters CL 30 verschwindet. Gleichzeitig nimmt der 2 -Ausgang des Zählers CL 52 den Zustand einer logischen 1 an. Dadurch wird das UND-Gatter CL 50 über die Umkehrstufe CL 51 gesperrt und weitere Funktionen bis zur Rückstellung des bistabilen Zählers CL 52 blockiert. Als weiteres Ergebnis erscheint durch die Beibehaltung einer logischen 1 am 2 -Ausgang des Zählers CL 52 eine logische 0 an der Dateneingabe D des Schieberegisters CL 30. Daraus kann man entnehmen,

daß der

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daß der Zähler CL 52,das UND-Gatter CL 50, die Umkehrstufe CL 51 und das ODER-Gatter CL 61 dem Zweck dienen, eine einzige logische in das Schieberegister CL 30 einzugeben und alle anderen Positionen auf einer logischen 0 sowie die Takteingabe CK in einem Bereitschaftszustand für den weiteren Gebrauch zu halten.

Wenn am Ausgang B des 1:4 Teilers CL 21 eine logische 1 erscheint, ergibt sich auch eine logische 1 am Ausgang SRO des Schieberegisters CL 30. Somit wird diese vom Ausgang B an das UND-Gatter CL 40 angelegte logische 1 von dem UND-Gatter fzum ODER-Gatter CL 60 übertragen und löst am Ausgang dieses ODER-Gatters ebenfalls eine logische 1 aus. Diese logische 1 am Ausgang des ODER-Gatters CL wird wiederum an die Takteingabe CK des Schieberegisters CL 30 angelegt. Daraus resultiert die Verschiebung einer logischen 0 von der Dateneingabe D zum Ausgang SRO und ferner eine Verschiebung einer logischen 1 vom Ausgang SRO zum Ausgang SRI. Alle übrigen Ausgänge des Schieberegisters verbleiben auf dem Zustand einer logischen 0. Das UND-Gatter CL 40 wird durch die logische 0 am Ausgang SRO gesperrt, so daß das A us gangs signal des Teilers CL 21 nicht mehr weiter wirksam ist und an der Takteingabe CK des Schieberegisters 30 eine logische 0 erscheint. Gleichzeitig wird das UND-Gatter CL 41 am einen Eingang mit einer logischen 1 beaufschlagt, so daß dieses UND-Gatter die logische 1 zum ODER-Gatter CL 60 überträgt, sobald vom Ausgang C des Zählers CL 22 eine logische 1 übertragen wird. Auf diese Weise wird durch ein weiteres ganzzahliges Vielfaches von vier Ereignissen bzw. Impulsen die logische 1 im Schieberegister CL 30 um eine weitere Position verschoben. Entsprechend entsteht am Ausgang des ODER-Gatters CL 60 kurzzeitig ein Impuls für jedes ganzzahlige Vielfache von vier auftretenden Ereignissen bzw. Impulsen.

Der Ausgang des ODER-Gatters CL 60 ist auch mit dem Zähler CL 90 verbunden, der jedesmal nach einem ganzzahligen Vielfachen von vier

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Ereignissen mit einer logischen 1 beaufschlagt wird und damit um einen Zählschritt weiterschaltet. Bei der dargestellten Ausführungsform ist die Anzahl der ausgezählten Ereignisse 4 , wobei q das Aus gangs signal

des Zählers CL 90 ist und die 2 sich aufgrund des Teilungsverhältnisses 1:16 des Vorzählers CL 10 ergibt.

Während dieser Ereignisse zählt der Zeitzähler CL 70 eine stabile Bezugs zeit aufgrund der vom Quarzoszillator CLOl angelegten Signale. Nach einer Festzeit t erscheint am Ausgang TCR des Zeitzählers CL 70 eine logische 1, die dafür sorgt, daß der Ausgang TRDY der Halteschaltung CL 80 ebenfalls eine logische 1 annimmt. Dadurch wird das UND-Gatter CL 85 betätigt. Die Festzeit t entspricht einer Zeitdauer, die bezüglich der Systemgenauigkeit und der Auflösung der Zeitmessung zufriedenstellend ist. Wenn das nächste ganzzahlige Vielfache von vier Ereignissen beobachtet wird, liefert das ODER-Gatter CL60 ausgangsseitig eine logische 1 an das UND-Gatter CL85, welches diese logische 1 zum Ausgang übertägt und ein Signal liefert, das den Zustand COUNT OVER kennzeichnet. Zu diesem Zeitpunkt enthält der

(q+2) Zeitzähler CL 70 die abgelaufene Zeit für 4 aufgetretene Ereignisse.

Das Ausgangssignal vom UND-Gatter CL 85, das den Zustand COUNT OVER kennzeichnet, wird dazu benutzt, um den Zähler CL 52, den Teiler CLlO und die Teiler CL 21 bis CL29 zurückzustellen. Ferner dient dieses Signal dazu, den Zählstand T des Zeitzählers CL70 in die Halteschaltung CL98, den Zählstand q des Zählers CL90 in die Halteschaltung CL99 einzuspeisen und die Halteschaltung CL88 derart einzustellen, daß am Ausgang die den Zustand COUNT READY FLAG kennzeichnende logische 1 anliegt. Dieser Zuetand COUNT READY FLAG zeigt eine neue Messung an. Das von einer Zeitverzögerungsschaltung CL86 gelieferte Rückstellsignal, das die Bezeichnung COUNT OVER + &t trägt, ermöglicht, daß die Halteschaltungen CL98 und CL99 angesteuert werden, bevor der Zeitzähler CL70 und der Zähler CL90 zurückgestellt

wird.

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wird. Geeignete Rückstellsignale können auch mit Hilfe herkömmlicher digitaler Zeitschaltungen abgeleitet werden, die nicht dargestellt sind. Das Signal COUNT OVER erfüllt die Rückstellbedingungen für eine neue Messung. Wenn am UND-Gatter CL49 das Ausgangs signal SR9 des Schieberegisters CL 30 zusammen mit dem Signal vom Ausgang A des UND-Gatters CL 12 anliegt, wird vom Schieberegister CL30 auch ein Übertragssignal am Ausgang SRlO erzeugt, wenn dies wünschenswert ist. Sobald das letzte ganzzahlige Vielfache von vier Ereignissen ermittelt wurde, wird mit dem nächsten gezählten Ereignis am UND Gatter CL12 eine logische 1 am Ausgang SRlO des Schieberegisters CL ausgelöst, welches dazu benutzt werden kann, um einen Ereignis übertrag bzw. das Überfließen des Schieberegisters anzuzeigen.

Die ausgangsseitige Zeitinformation von der Halteschaltung CL98 und das Ausgangs signal Q der Halteschaltung CL99 werden dazu benutzt, um den Ereignismittelwert für die beobachteten 4 Ereignisse zu bestimmen.

Die dem Ereignis und der Zeit zugeordneten Signale können derart geändert werden, daß die Schaltung die Anzahl der Ereignisse pro ganzzahligem Vielfachen von vier Zeiteinheiten mißt, indem die den Ereignissen und dem Takt zugeordneten Eingangs signale vertauscht werden. Ferner kann das Ausgangssignal q derart geändert werden, daß es ein ganzzahliges Vielfaches von 2, 3, 5 usw. repräsentiert, indem die Teiler CL21 bis CL29 bezüglich ihres Teilungsverhältnisses geändert werden; d.h. ein ganzzahliges Vielfaches von drei Ereignissen kann durch die Ver Wendung von 1:3-Teilern gemessen werden. Die Schaltung ist ferner auch zur Annäherung des Logarithmus einer Anzahl von Ereignissen verwendbar. Das Ausgangssignal q ist nämlich ein Logarithmus zur Basis 4 der Anzahl der beobachteten Ereignisse, wenn ein ganzzahliges Vielfaches von 4 aufgrund der verwendeten Teiler vorausgesetzt wird. Durch eine Änderung des Teilungsverhältnisses der Teiler CL21 bis CL29 kann für eine gegebene Basis der Logarithmus abgeschätzt werden. Da die Ereignisse

eine

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eine beliebige durch eine Anzahl von Impulsen ausmeßbare Menge repräsentieren kann, ist es möglich, praktisch aus einer beliebigen Menge den Logarithmus zu einer beliebigen Basis zu ermitteln, indem entsprechende Schaltungselemente für die Zähllogik CL verwendet werden. Es gibt fünf Parameter, die beachtet werden müssen, um ' die Zähllogik CL zu verwirklichen. Der erste Parameter ist die Anzahl der Bits im Zeitzähler CL70, bevor der Ausgang TCR angesteuert wird, d.h. das Vielfache von 2, welches der Ausgang TCR des Zeitzählers repräsentiert. Der zweite Parameter ist die Frequenz des Quarzoszillators CLOl, der dritte Parameter ist die Gesamtzahl der Bits, welche für den Zeitzähler CL70 erforderlich sind, d.h. das Vielfache von 2, welches der Zeitzähler am Ausgang TCN repräsentiert. Der vierte Parameter wird durch die Anzahl der Teiler bzw. die Anzahl der Schieberegisterpositionen im Schieberegister CL30 bestimmt. Der letzte Parameter ist schließlich die Länge des Teilers CLlO. Diese Bedingungen werden wie folgt festgelegt.

Die erste Bedingung bzw. der erste Parameter, d. h. die Anzahl der Bits, welche notwendig sind, bevor der Ausgang TCR des Zeitzählers CL70 angesteuert wird, ergibt sich aus den Genauigkeitsanforderungen an das System für den ungünstigstenFall. Einer der Grenzfaktoren für den Fehler der Messung besteht darin, daß der Zählstand für die Zeit eine Doppeldeutigkeit von a + 1 hat. Diese Doppeldeutigkeit soll derart sein, daß, wenn ihr Fehleranteil mit allen anderen Fehlern zusammengefaßt wird, die Genauigkeit der Schaltung immer noch die Anforderungen des Benutzers erfüllt.

Die zweite Bedingung bzw. der zweite Parameter, d. h. die Quarzfrequenz des Oszillators, bestimmt sich in Verbindung mit der Anzahl der er-, forderlichen Bits, welche benötigt werden, um entsprechend dem Parameter 1 eine minimale Zählzeit zu sichern. In den meisten Fällen benötigt

die Ver-

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um»ζ«*«* WSl03P-1644

die Verarbeitung der Daten eine gewisse Zeit, z.B. 60 Millisekunden, welche bestimmend für die Frequenz des Quarzoszillators ist, um einerseits eine maximale Anzahl von Messungen ausführen zu können und andererseits genügend Zeit zwischen den Messungen zu haben, damit der Mikrorechner die Daten verarbeiten kann.

Der dritte Parameter bestimmt sich aus der kleinsten Folge von Ereignissen, die der Strahlungsdetektor T feststellt und der Länge des Zählers CLlO, d.h. der kleinsten Impulsfrequenz am Ausgang des UND-Gatters CL12. Mit der kleinsten Impulsfolge und der Frequenz des Quarzoszillators, wie vorausstehend bestimmt, muß der Zeitzähler CL70 genügend lang sein« um sicherzustellen, daß er während dieser Zeit nicht überfließt. Mit anderen Worten, muß das Signal am Ausgang TCN des Zeitzählers CL 70 eine genügend lange Zeiteinheit repräsentieren, damit der Zeitzähler bei der absolut kleinsten Folge von Ereignissen nicht überfließt.

Der vierte Parameter, und zwar die Anzahl der Teiler bzw. die Länge des Schieberegisters CL30 wird bestimmt, wenn die kleinste Zählzeit bekannt ist. Die Anzahl der Teiler und die Länge des Schieberegisters muß nämlich so ausgelegt sein, daß bei einer maximalen Folge von Impulsen an dem Ausgang des UND-Gatters CL12 das Schieberegister noch nicht überfließt, d.h. am Ausgang SRlO dieses Registers entsprechend dem gegebenen Beispiel keine logische 1 anliegen darf, bevor die kleinste Zählzeitperiode abgelaufen ist.

Der fünfte Parameter und damit die fünfte Veränderliche, nämlich die Länge des Zählers CLlO, wird wie folgt festgelegt. Die Anzahl der von dem Strahlungsdetektor T empfangenen Ereignisse, d. h. die von diesem Strahlungsdetektor abgegebenen Impulse, ist zufällig. Die einzige Möglichkeit

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lichkeit, die Zufälligkeit dieser Ereignisse zu verringern, besteht in der Vergrößerung der Beobachtungszeit, d.h. in der Erfassung einer größeren Anzahl von Ereignissen. Bei der dargestellten Ausführungsform mit einer Erfassung von 16 Ereignissen wird sichergestellt, daß der statistische Fehler der wahren mittleren gemessenen Folge von dem tatsächlichen wahren Mittelwert bei nicht mehr als etwa 50 % der Messungen mit einer statistischen Sicherheit von 95 % abweicht. Wenn die einzelnen Ereignisse direkt, d.h. ohne Vorzähler gemessen werden, ist der Fehler im ungünstigstenFall wesentlich größer. Der Vorzähler garantiert, daß eine kleinste Anzahl von Ereignissen erfaßt wird, unterhalb welcher statistische Daten kaum noch zu erhalten sind. Der Vorzähler hilft auch, sicherzustellen, daß die Messung eine Poisson'sche Verteilung haben, da die Poisson'sche Verteilung eine Annäherung darstellt, die nur dann gültig ist, wenn mehr als etwa 15 Ereignisse beobachtet bzw. erfaßt werden.

Das Signal q und das Zeitsignal t der Zähllogik CL werden als Eingangssignale für die Programmschaltung PS gemäß Fig. 7B verwendet. Das an eine Additionsschaltung 60 und eine Multiplikations schaltung 61 angelegte Signal q liefert eine Gleitkommazahl der Ereignisse entsprechend der nachfolgenden Gleichungen:

N * 1.0 x

Il . 1.0 χ 2²⁽«⁺²⁾

Die daraus resultierende Anzahl von Ereignissen und die Zählzeitinformation mit dem Exponenten 0 werden an einen Gleitkommateiler 63 angelegt. Als Gleitkommateiler 63 kann eine Teilerschaltung

Verwendung

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Verwendung finden, wie sie bei kommerziellen Rechnern üblich ist.

Das Ergebnis der Division des Gleitkommateilers ist die gemessene Folge bzw. Frequenz R entsprechend der Programmfunktion 36 gemäß Fig. 6. Das Mittelwertprogramm 38 wird schematisch durch die 1:4 Teiler Dl, D2... D6 und die Integrationsregister IRl, IR2 ... IR6 repräsentiert.

Die Wirkungsweise des in dem Flußdiagramm gemäß Fig. 6 dargestellten und schaltungsmäßig zum Teil durch die Schaltung gemäß Fig. 7B verwirklichte Programm basiert auf der Annahme, daß die statistische Verteilung der Frequenz der Ereignisse, wie sie durch die Ausgangsimpulse vom Strahlungsdetektor T repräsentiert werden, durch eine Poisson' sehe Verteilung angenähert werden kann. Diese Annahme führt zu der nachfolgenden Gleichung, wie sie aus der Gleichung 2 abgeleitet werden kann:

R = BES

wobei R die wahre mittlere Impulsfolge, k die vorausstehend identifizierte Konstante, wobei typischerweise ein Wert von 2 angenommen wird, um eine statistische Sicherheit von etwa 95 % zu er halten, N die Zahl der für die Abschätzung verwendeten Ereignisse und BES die beste Abschätzung der wahren mittleren Impulsfolge ist. Es ist offensichtlich, daß dieser Fehler allein eine Funktion der Bestwertabschätzung BES sowie der Anzahl der für die Abschätzung verwendeten Ereignisse ist. Bei dem beschriebenen System wurde die Anzahl N der Ereignisse als ganzzahliges Vielfaches von 4 vor ge-

sehen, so daß

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sehen, so daß die Quadratwurzel aus N immer gleich einem Vielfachen von 4 ist. Wenn man davon ausgeht, daß immer 16 Ereignisse erfaßt werden, ist der statistische Fehler gleich der Bestwertabschätzung mal 2/4, wobei k = 2 und die Quadratwurzel aus N = 4 . Das heißt, der statistische Fehler beträgt + 50 % . Mit dem Ansteigen der Anzahl der Ereignisse nimmt der statistische Fehler ab.

Die Integrationsregister IRl, IR2, . . . IR6 bestimmen die neue Abschätzung der wahren mittleren Impulsfolge, basierend auf der Anzahl der erfaßten Ereignisse. Die Integrationsregister sind wie der Summierungsspeicher eines Rechners aufgebaut. Die schaltungsmäßige Verwirklichung der Integrationsregister hängt von der Wahl des Entwurfes ab; eine typische Ausgestaltung ist in Fig. 8 dargestellt.

Eine erste Abschätzung erfolgt durch die Bestwertschaltung BE auf der Basis von 16 Ereignissen, wobei diese Abschätzung als erste dem Integrationsregister IRl zugeordnete Abschätzung identifiziert ist. Die zweite Abschätzung ist dem Integrationsregister IR2 und die sechste Abschätzung dem Integrationsregister IR6 zugeordnet.

Zunächst wird eine Abschätzung auf der Basis von 16 Ereignissen gemacht, welche dem Ausgangs signal des Gleitkommateilers 63 entspricht. Dieses Ausgangssignal wird im 1:4 Teiler Dl heruntergeteilt und an das Integrationsregister IRl angelegt. Das nächstfolgende Ausgangssignal wird ebenfalls durch 4 geteilt und in das Integrationsregister IRl eingespeist. Nachdem vier Abschätzungen auf der Basis der Erfassung von vier Nachweisen von 16 Ereignissen gemacht sind, ist das Integrationsregister IRl voll, so daß dessen Inhalt eine auf 64 Ereignissen aufgebaute Abschätzung repräsentiert. Das das volle Integrationsregister IRl kennzeichnende Ausgangssignal triggert eine neue Bestwertbestimmung durch

eine

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eine Teilung im 1:4 Teiler D2, dessen Aus gangs signale an das Integrations -register IR2 angelegt werden. Wenn dieses Integrationsregister IR2 voll ist, repräsentiert dessen Inhalt eine Mittelwertbildung, basierend auf den letzten 256 Ereignissen. Dieser Aufgliederungeprozeß verläuft durch alle Integrationsregister bis zum Integrationsregister IR6, welches , wenn es voll ist, eine Mittelwertsbildung, basierend auf den letzten 65 536 Ereignissen repräsentiert. Die Ausgangs signale der einzelnen Integrations -register werden an die Bestwertschaltung BE angelegt, welche das höchste, ganz gefüllte Integrationsregister als Kennzeichnung des Bestwertes auswählt. Eine schaltungsmäßige Verwirklichung der Bestwertschaltung BE ist in Fig. 9 dargestellt.

Für den Zweck der nachfolgenden Diskussion wird angenommen, daß die Systemansprechzeit nicht wichtig ist und,daß ferner die wahre mittlere Folge von Ereignissen stationär ist. Das Auftreten der ersten 16 Ereignisse löst eine erste Abschätzung aus, die zur Bestwertschaltung BE übertragen wird und das veränderliche Niveau der Bestwertabschätzung als erste Abschätzung ansieht. Die zweite auf 16 Ereignissen beruhende Messung führt zu einem neuen Bestwert, der dazu benutzt wird, um die Bestwertschaltung BE auf den neuesten Stand zu bringen. Entsprechendes gilt für die dritte und vierte auf 16 Ereignissen basierende Messung. Nach der vierten auf 16 Ereignissen basierenden Abschätzung ist das Integrationsregister IRl voll, da es eine auf 64 Ereignissen basierende Abschätzung enthält Dieser Wert wird dann zur Bestwertschaltung BE übertragen, um deren Niveau auf den zweiten Bestwert einzustellen. Zu diesem Zeitpunkt wurden 64 Ereignisse erfaßt und das Integrationsregister IR2 mit dem ersten Eingangs impuls beaufschlagt. Auf diese Weise repräsentiert das in der numerischen Folge höchste volle Integrationsregister den Bestwert. Mit der fortlaufenden Mittelwertbildung über längere Zeitperioden wird der statistische Fehler des Bestwertes kleiner und kleiner, bis schließlich das Integrationsregister IR6 voll ist und der auf

den

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den letzten 65 530 Ereignissen basierende Bestwert bestimmt ist, welcher einen statistischen Fehler von weniger als_+ 1 % hat. Der statistische Fehler, wie er den einzelnen Niveaus der Bestwertbe Stimmung zugeordnet ist, und aus der Gleichung 2 errechnet werden kann, ist in Fig. 7C tabellarisch angegeben.

Das statistische Prüfprogramm 39 ist derart ausgelegt, daß es die verschiedenen Zeitkonstanten, die jedes der Inlegrationsregister IRl bis IR 6 hat, erkennt. Z. B. hat das Integrationsregister IRl eine Zeitkonstante von 64 Ereignissen, das Integrationsregister IR2 eine Zeitkonstante von 256 Ereignissen usw. Die Auswahl irgendeines der Integrationsregister durc h das Programm in dem Sinn, daß es die beste Abschätzung in der Festlegung einer bestimmten Zeitkonstante und eines abgeschätzten statistischen Fehlers repräsentiert, basiert auf der Tabelle gemäß Fig.7C. Bei der schaltungsmäßigen Verwirklichung des statistischen Prüfprogramms 39 wird mit Hilfe von Subtraktionsschaltungen SCl, SC2. . . SC 5 die neue, vom entsprechenden Integrationsregister ermittelte Abschätzung von der Bestwertabschätzung subtrahiert, um einen absoluten Differenzwert zu erhalten. Ein Signal, das diesen Differenzwert kennzeichnet, wird jeweils an den ersten Eingang einer Vergleichsstufe Cl, C2. . . C5 übertragen, an deren zweitem Eingang ein Signal von einer Fehlerabschätzschaltung El, E2 . . . E5 angelegt wird, welches repräsentativ für die Fehlerabschätzung dieses speziellen Niveaus ist. Die Fehlerabschätzung erfolgt durch die Multiplikation der neuen Abschätzung des entsprechenden Niveaus mit der entsprechenden Fehlerabschätzung nach der Tabelle gemäß Fig. 7C. Für die erste Fehlerabschätzung bzw. das erste Niveau entspricht die Fehlerabschätzung dem 0, 5-Fachen der neuen Abschätzung durch das Integrationsregister IRl. Es sei bemerkt, daß die Fehlerabschätzsignale ganzzahlige Vielfache von 2 sind und deshalb kann die Fehlerabschätzung durch eine einfache Verschiebung bestimmt werden, wenn die Mantisse der Zahlen in binärer Schreibweise gegeben ist. Dies ist vergleichbar mit einer Multiplikation mit dem Faktor 10 bzw. einer Division durch den WertlO bei einer Dezimalzahl, indem das Komma entsprechend verschoben wird.

Die

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Se,«, ZS UnwZelchen WS102P-1644

Die Vergleichsstufen Cl, C2 usw. vergleichen den tatsächlichenFehler entsprechend dem durch die Subtraktionsschaltungen SCl, SC2 usw . erzeugten Signal mit dem abgeschätzten Fehler, wie er durch die Fehlerabschätzschaltungen El, E2 usw. bestimmt wird. Wenn bei diesem Vergleich der erwartete Fehler größer als der tatsächliche Fehler ist, gibt die Vergleichsschaltung ein negatives Ausgangssignal ab. Ist der tatsächliche Fehler dagegen größer als der abgeschätzte Fehler, so wird am Ausgang der Vergleichsstufe ein positives Signal erzeugt.

Das vorausstehend beschriebene statistische Prüfprogramm dient der Feststellung, ob der Fehler der entsprechenden Integrationsregister kleiner als der geschätzte Fehler ist. Solange der tatsächliche Fehler

geringer als der geschätzte Fehler ist, arbeitet das

Mittelwertprogramm weiter, so daß die Systemzeitkonstante schließlich so groß wird, daß die statistische Fehlerabweichung des gemessenen Fehlers bei 95 % . statistischer Sicherheit kleiner als 1 % ist.

Wenn die vorausstehend beschriebene Schaltung fehlerfrei arbeitet und wenn bei den statistischen Prüfungen mit einer statistischen Sicherheit von 95 % gearbeitet wird, ist es vernünftig, davon auszugehen, daß über eine lange Zeitdauer jede Messung bei stationärem Eingangssignal für 5 % der Zeit fehlerhaft ist.Da über 16 000 Null-Niveauabschätzungen, d.h. Abschätzungen auf der Basis von 16 festgestellten Ereignissen gemacht werden müssen, um eine sechste Abschätzung, d.h. eine Abschätzung mit dem Niveau 6 zu erreichen, besteht, selbst wenn das Eingangssignal stationär ist, praktisch keine Chance, eine solche Abschätzung auf dem Niveau 6 zu erhalten, da zuvor die O-Niveauabschätzung aus statistischen Gründen scheitert.

Durch ein Ordnen der Erfolgs-Fehlerdaten mit Hilfe der Ausbrechregister BRl, BR2 usw. läßt sich dieses Problem wie nachfolgend beschrieben lösen.

Das

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Das Ausgangssignal der Vergleichsstufen Cl, C2 usw. wird an die zugeordneten Ausbrechregister BRl, BR2 usw. angelegt. Wenn das Ausgangssignal der Vergleichsstufe negativ ist, wird im zugeordneten Ausbrechregister der Zählwert um eine bestimmte Zahl, z.B. 14 vergrößert. Bei einem positiven Ausgangssignal an der Vergleichsstufe wird entsprechend im Ausbrechregister der Zählwert um eine bestimmte Größe, z. B. 1 verkleinert. Wenn ein Ausbrechregister einen bestimmten Wert übersteigt und damit überfließt, werden alle Integrationsregister der höheren Niveaus zurückgestellt. Wenn z.B. das Ausbrechregister BRl des ersten Niveaus der Abschätzung überfließt, löst es über die Bestwertschaltung BE eine Rückstellung der Integrationsregister der höheren Niveaus, d. h. der Integrationsregister IR2 bis IR6 aus. In der schematischen Darstellung gemäß Fig. 7B sind die für die Rückstellung notwendigen Schaltungsteile nicht dargestellt, da diese im Rahmen der schaltungsmäßigen Verwirklichung übliche Maßnahmen darstellen. Der Punkt bzw. Wert, bei welchem das Ausbrechregister überfließt, ist typischerweise kleiner als 100. Im Mittel wird der tatsächliche Fehler von den Integrationsregistern für 95 % der Zeit unter dem abgeschätzten Fehler liegen, wenn die wahre mittlere Folge der Ereignisse oder Impulse stationär ist. Wenn die beispielsweise vorgeschlagenen Zählschritte der Ausbrechregister mit einem Zuwachs um 14 und einer Abnahme um 1 verwendet werden, ist dieses Verhältnis von Zuwachs zu Abnahme gleich dem Verhältnis von Erfolg zu Fehler aufgrund der statistischen Überprüfung (95 % Erfolg und 5 % Fehler). Damit ist der mittlere Wert des Ausbrechregisters 0, wenn die Impulsfolge bzw. die Impulsfrequenz stationär ist. Wenn eines der Ausbrechregister das vorgegebene Niveau übersteigt, wird angenommen, daß die Impulsfolge bzw. Impulsfrequenz nicht stationär ist, so daß die Rückstellung der Integrationsregister derjenigen Niveaus erfolgt, die höher als das Integrationsregister liegen, bei welchem die Bedingungen für das Überfließen auftritt. Die Bestwertabschätzung BES

der wahren

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der wahren mittleren Impulsfolge ist durch den Inhalt des höchsten Integrationsregisters gekennzeichnet, bei dem die Bedingung für ein Überfließen nicht gegeben ist. Diese Zuordnung bewirkt unter allen Bedingungen automatisch einen nahezu optimalen Ausgleich zwischen der Genauigkeit und der Ansprechzeit. Wenn immer eine Abschätzung erfolgt, wird eine statistische Überprüfung eingeleitet.

Es gibt auch andere Möglichkeiten, das Ausbrechen zu überprüfen. So könnte z. B. ein Ausbrechen ausgelöst werden, wenn zwei von drei statistischen Überprüfungen fehlerhaft sind. Jedoch verwendet die vorausstehend beschriebene Überprüfung den mittleren gewichteten Wert der erfolgreichen : fehlerhaften Versuche, wie zuvor beschrieben. Es ist offensichtlich, daß die Parameter der Ausbrechprüfung und ebenso die Art der Ausbrechprüfung die Empfindlichkeit des statistischen Prüfprogrammes beeinflußt und Änderungen sowohl bezüglich des mittleren Strahlungs niveaus als auch der Tendenz zu m Ausbrechen bei einem stationären Eingangssignal bewirkt. Diese Parameter müssen für die individuelle Anwendung eingestellt wer len, indem durch statistische Berechnungen der Einfluß dieser Parameter analysiert wird.

In den Fig. 8, 9 und 10 werden schaltungsmäßige Verwirklichungen der Integrationsregister, der Bestwertschaltung und der Ausbrechregister gezeigt. Das Integrationsregister gemäß Fig. 8 umfaßt einen 1:4 Teiler IRlO, eine Additionsschaltung IR12, eine Halteschaltung IR16, eine Verzögerungsstufe IR18 und eine Verzögerungsstufe IR20. Das das volle Register kennzeichnende A us gangs signal des vorausgehenden Integrations registers wird an den Triggereingang angelegt. Die Daten des vorausgehenden Integrationsregisters sind als Eingangssignal an der Additionsschaltung IR12 wirksam. Diese Daten werden zu dem Inhalt der Halte-' schaltung IR16 über die Additions schaltung IR12 addiert. Wenn das vorausgehende Integrationsregister voll ist, nimmt das Triggersignal eine logische 1 an. Nach einer durch die Verzögerungsstufe IRl 8 bedingten Zeitver-

zögerung

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zögerung wird der Ladeeingang der Halteschaltung aktiviert und bewirkt, daß der Inhalt der Additionsschaltung IR12 die Summe des neuen Eingangssignals in die Halteschaltung IRlG einspeist. Gleichzeitig wird mit dem von der Verzögerungsstufe gelieferten Signal der 1:4 Zähler IR 10 weitergeschaltet. Wenn dies das vierte aufsummierte Eingangssignal ist, wie es durch den Zählerstand des Teilers IRlO angezeigt ist, fließt der Teiler über und triggert das nächste Integrationsregister, wobei gleichzeitig die Verzögerungsstufe IR20 erregt wird, die die Halteschaltung IRl6 nach einer Festzeitverzögerung zurückstellt.

Die Diskussion der Bestwertschaltung BE gemäß Fig. 9 umschließt auch die Erläuterung von Integrationsregistern, die mit den oben beschriebenen vergleichbar sind.

Zunächst wird davon ausgegangen, daß die Halteschaltungen BEI und BE4 jeweils eine logische 0 als Ausgangssignal abgeben. Unter diesen Bedingungen liefert die Umkehrstufe BE8 eine logische 1 an den einen Eingang eines UND-Gatters BE2, von dem angenommen wird, daß der zweite Eingang mit. einem Freigabesignal beaufschlagt ist. Wenn das Integrations register IRN zum erstenmal voll ist, wird als Ausgangssignal eine logische 1 an das UND-Gatter BE2 angelegt. Das sich dadurch am Ausgang dieses UND-Gatters BE2 ergebende Ausgangssignal in Form einer logischen 1 schließt den Schalter SN und stellt die Halteschaltung BEI ein. Dadurch wird das Ausgangssignal der Halteschaltung BEI in eine logische 1 umgewandelt. Die logische 1 als Ausgangssignal des UND-Gatters BE2 wird auch über ein ODER-Gatter BE20 an den Ladeeingang der Halteschaltung BE3 übertragen. Die in dem Integrationsregister IRN gespeicherten Daten werden somit über den Schalter SN in die der Bestwertbestimmung dienende Halteschaltung BE3 eingespeist. Diese Halteschaltung BE3 enthält somit den abgeschätzten Bestwert entsprechend der von dem Integrationsregister IRN übertragenen Daten. Dieser Funktionsablauf wiederholt sich viermal, bis das Integrationsregister IRN+1 voll ist. Wenn sich das Integrations register IRN+1 zum erstenmal füllt, ergibt sich der gleiche Funktionsab-

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lauf, denn das den vollen Zustand kennzeichnende Ausgangssignal aktiviert das UND-Gatter BE5, da eine logische 1 über die Umkehrstufe BE15 an dem-selben Gatter anliegt. Damit wird die logische 1 vom Ausgang des UND-Gatters BE5 zur Halteschaltung BE4 übertragen und schließt den Schalter SN+1. Der Dateninhalt des Registers IRN+1 wird damit zum Dateneingang der der Bestwertabschätzung dienenden Halteschaltung BE3 übertragen und in diese Schaltung aufgrund des Ladebefehls von dem UND-Gatter BE5 über das ODER-Gatter BE20 eingespeist. Damit entspricht die Bestwertabschätzung nunmehr dem Inhalt des Integrationsregisters IRN+1. Wenn dieses Integrationsregister IRN+1 zum erstenmall voll ist, wird die Halteschaltung BE4 eingestellt und ausgangsseitig eine logische 1 erzeugt. Diese logische 1 wird über die Umkehrstufe BE8 als logische 0 an den einen Eingang des UND-Gatters BE2 angelegt, womit dieses gesperrt wird. Sobald also vom Integrationsregister IRN+1 die Daten zum erstenmal in die Halteschaltung BE3 eingespeist sind, können von dem Integrationsregister IRN keine weiteren Daten zu dieser Halteschaltung BE3 übertragen werden. Indem somit die wahre mittlere Impulsfolge als stationär festgestellt wird, entspricht das Signal für die Bestwertabschätzung dem Inhalt des höchsten vollen Integrationsregisters. Wenn zu irgendeiner Zeit die Impulsinformation als nicht stationär festgestellt wird, liefert eines der Ausbrechregister BRl, BR2 usw. ein Ausgangssignal, um einen Teil oder alle Integrationsregister zurückzustellen und um die Bestwertbestimmung für die wahre mittlere Impulsfolge erneut einzuleiten. Dies wird in folgender Weise erreicht.

Es wird angenommen, daß die statistische Prüfung beim Niveau N-I, welches dem Niveau N vorausgeht, scheitert. Unter dieser Voraussetzung wird vom ODER-Gatter BElO eine Rückstellung für das Niveau N-I bewirkt. Das Ausgangssignal des ODER-Gatters BElO stellt die Halteschaltung BEI zurück und erzeugt eine logische 0 am Ausgang dieser Halteschaltung, welche über eine Umkehrstufe an das dem UND-Gatter BE2 im Niveau N entsprechende UND-Gatter im Niveau N-I angelegt wird. Dieses UND-Gatter im Niveau N-I

wird

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wird damit leitend. Das Ausgangssignal des ODER-Gatters BElO wird auch an das ODER-Gatter BEIl angelegt. Das dadurch an diesem ODER-Gatter BEIl erzeugte Ausgangssignal stellt die Halteschaltung BE4 zurück. Damit gibt der Ausgang dieser Halteschaltung BE4 eine logische 0 ab, die über die Umkehrstufe BE8 als logische I an den Eingang des UND-Gatters BE2 übertragen wird. Damit wird das UND-Gatter in eine Bereitschaft gebracht, um den Inhalt des Integrationsregisters IRN zur Halteschaltung BE3 zu übertragen,sobald dieses Register voll ist. Das Ausgangssignal des ODER-Gatters BEIl stellt in gleicher Weise die nachfolgenden Stufen der Logikschaltung, welche den Integrationsregistern der höheren Niveaus zugeordnet sind, zurück. Wenn man davon ausgeht, daß die Ausbrechprüfung im Niveau N scheitert, ergibt sich, daß das an das ODER-Gatter BEIl angelegte Signal für das Niveau N eine logische I ist. Damit wird vom Ausgang des ODER-Gatters BEIl aus die Halteschaltung BE4 zurückgestellt, die ihrerseits das UND-Gatter BE2 bereitmacht. Unter diesen Bedingungen ist jedoch die Halteschaltung BEI nicht zurückgestellt, was bedeutet, daß das Integrationsregister IRN-I seinen Dateninhalt nicht zum Eingang der Halteschaltung BE3 übertragen kann. Das ODER-Gatter BEIl stellt auch die Logikschaltungen der höheren Niveaus zurück. Mit der Schaltung gemäß Fig. ist es für die statistische Prüfung möglich, die Integrationsregister über dem Niveau zurückzustellen, in welchem die Prüfung scheitert. Jedoch werden die Integrationsregister unterhalb des Niveaus, in welchem die Überprüfung scheitert, nicht zurückgestellt. Die Integrationsregister der niederen Niveaus kennzeichnen kürzere Zeitkonstanten und die Integrationsregister höherer Niveaus kennzeichnen längere Zeitkonstanten.

Eine vereinfachte schaltungsmäßige Verwirklichung eines Ausbrechregisters ist in Fig. IO dargestellt, welches einen Schalter BRl 6 umfaßt, der auf das negative Ausgangssignal von den Vergleichsstufen Cl, C2 usw. anspricht und einen vorgegebenen positiven Zählwert, z. B. 14 von der

Additions-

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Additionsschaltung BR12 zur Halteschaltung BRlO überträgt. Wenn der Schalter BR16 auf die negativen Ausgangs signale von den Vergleichsstufen Cl, C2 usw. anspricht, wird ein negativer vorgegebener Zählwert, z.B. -1 von der Subtraktionsschaltung BR14 zur Halteschaltung BRlO übertragen. Die Ausgangssignale der Vergleichsstufen Cl, C2 usw. werden auch über ein ODER-Gatter BR20 und eine Verzögerungsstufe BR22 an den Ladeeingang der Halteschaltung BRlO übertragen, um den Zählwert einzuspeisen.

Der Zählwert der Halteschaltung wird an eine Vergleichs stufe BR18 weiter· übertragen und mit einer Bezugsgröße für die Überlaufbedingungen verglichen. Wenn der Zählwert der Halteschaltung BRlO die Bezugsgröße für den Überlauf übersteigt, wird ein Überlaufsignal am Ausgang des Ausbrechregisters erzeugt. Dieses Überlaufsignal wirkt gleichzeitig als Rückstellsignal für die Halteschaltung 10.

Patentanspr üche

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Leerseit

Claims

Patentansprüche

System zur Bestimmung der wahren mittleren Folge von Ereignissen oder der wahren mittleren Impulsfrequenz, gekennzeichnet, durch eine Zähllogik (CL, Fig. 1 und Fig. 7A), welche mit Eingangsimpulsen beaufschlagt wird, und ein das Auftreten dieser Eingangsimpulse kennzeichnendes Ausgangssignal (q) liefert, einer Mittelwertschaltung (PS, Fig. 7B), um einerseits aus den Ausgangssignalen der Zähllogik einen zeitlichen Mittelwert in Abhängigkeit von einer Folge von Mittelwertniveaus zu bilden, von denen jedes Mittelwertniveau einer zunehmend größeren bestimmten Anzahl von Eingangsimpulsen entspricht, und um andererseits ein Mittelwert-Ausgangssignal für das jeweilige Mittelwertniveau sowie ein Zustandssignal zu liefern, welches anzeigt, daß für jedes Mittelwertniveau eine bestimmte Anzahl von Eingangsimpulsen empfangen wurde, und eine Bewertungsschaltung (BE, Fig. 7B), welche mit der Mittelwertschaltung (PS) verbunden ist und ein Bestwertsignal (BES) für die wahre mittlere Impulsfrequenz der Eingangsimpulse liefert, wobei dieses dem Mittelwert-Ausgangssignal des Mittelwertniveaus mit der höchsten vorgegebenen Anzahl von empfangenen Eingangsimpulsen entsprechende Bestwertsignal das Zustandssignal erzeugt.

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2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Vergleichseinrichtungen (SCl, El₁ Cl, BRl; SC2, SE2, C2, BR2; ...) zum Vergleich der bei einem zugeordneten Mittelwertniveau erzeugten Mittelwert-Ausgangssignale mit dem Bestwertsignal, um einerseits ein erstes Vergleichssignal zu liefern, wenn die wahre mittlere Impulsfolge stationär ist und andererseits ein zweites Vergleichssignal zu liefern, wenn die wahre mittlere Impulsfolge nicht stationär ist, und daß die Bestwertschaltung (BE, Fig. 9) auf das erste Vergleichssignal anspricht, um einerseits die fortdauernde Gültigkeit des Bestwertsignals zu bestätigen und andererseits um die kontinuierliche Mittelwertbildung der Eingangsimpulse in den Mittelwertniveaus mit fortschreitend zunehmenden Zählniveaus zuzulassen, um dadurch kontinuierlich die Systemauflösung zu verbessern, solange die wahre mittlere Impulsfolge stationär ist.
3. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichseinrichtungen jedem Mittelwertniveau zugeordnete Signalverarbeitungseinrichtungen umfassen, daß diese Signalverarbeitungseinrichtungen Subtraktionsschaltungen (SCl, SC2. . . ) zur Erzeugung eines ersten Differenzsignals umfassen, welches von dem Mittelwert-Ausgangssignal des betreffenden Mittelwertniveaus und dem Bestwertsignal gebildet wird, dafi ferner Multiplikationsschaltungen (El, E2. . . ) vorhanden sind, welche das Mittelwertausgangssignal des betreffenden Mittelwertniveaus mit einem Faktor multiplizieren, der einem geschätzten statistischen Fehler entspricht, welcher dem entsprechenden Mittelwertniveau zugeordnet ist, wodurch ein zweites Signal entsteht, und daß Vergleichsstufen (Cl, C2. . . ) vorhanden sind, welche von dem ersten Differenzsignal und dem zweiten Signal beaufschlagt werden, um ein erstes Vergleichssignal zu liefern, wenn das Mittelwert-Ausgangssignal eine stationäre wahre mittlere Impulsfolge kennzeichnet, und um ein zweites Vergleichssignal zu

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^s·"· ir ^ ^Ub·"zeteh-wsiO2P-1644

liefern, wenn das Mittelwert-Ausgangssignal eine nicht stationäre wahre mittlere Impulsfolge kennzeichnet.
4. System nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet,

daß ferner Einrichtungen vorhanden sind (BEI, BE2, BE4, BE5,. ..) , welche auf ein vorherbestimmtes Erscheinen des zweiten Vergleichssignals ansprechen und die Mittelwertschaltung (PS) sowie die Bewertungs schaltung (BE, Fig. 7B) veranlassen, ein neues Bestwertsignal

zu erzeugen.
5. System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelwertschaltung (PS) eine Vielzahl von rückstellbaren Integrations registern (IRl, IR2 . .. IR6) umfaßt, die den entsprechenden Mittel-. wertniveaus zugeordnet sind, und daß die weiteren Einrichtungen (BEI, BE2, BE4, BE5.. .) auf das vorbestimmte Erscheinen des zweiten Vergleichssignals ansprechen, indem sie die Integrationsregister derjenigen Mittelwertniveaus zurückstellen, welche der höheren vorgegebenen Anzahl von empfangenen Eingangsimpulsen zugeordnet sind.
6. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähllogik (CL) ein Schieberegister umfaßt, daß bei jedem ganzzahligen Vielfachen von N empfangenen Eingangs impuls en ein Ausgangssignal liefert, wobei N eine vorgegebene Zahl ist, und daß dem Schieberegister (CL30) Zähleinrichtungen (CL60, CL 90) nachgeschaltet sind,die die Ausgangssignale des Schieberegisters auszählen und ein Ausgangs signal (q) liefern, welches das ganzzahlige Vielfache von N der empfangenen Eingangs impulse kennzeichnet.
7. System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß dem Schieberegister eine Vielzahl· von in Serie geschalteten Teilern (CL 21 bis CL 29) zugeordnet ist, wobei jeder Teiler ein Ausgangs-

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signal in Abhängigkeit von N Eingangssignalen des jeweils vorausgehenden Trilers liefert.
8. System nach Anspruch7, dadurch gekennzeichnet, daß dem Schieberegister (CL30) eine logische Steuerschaltung (CL 50, CL 51, CL 52) zugeordnet ist, um das Schieberegister fortlaufend in Abhängigkeit von den Ausgangssignalen der Teiler weiterzuschalten und ein logisches Ausgangssignal beim Auftreten jedes ganzzahligen Vielfachen von N der Eingangssignale zu erzeugen, wobei dieses logische Ausgangssignal an den Eingang des Zählers (CL 90) angelegt wird.

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