FR2562358A1 - Intensimetre numerique - Google Patents

Abstract

A.L'INVENTION CONCERNE UN INTENSIMETRE NUMERIQUE. B.IL COMPREND UN CIRCUIT DE DIFFERENCE DE COMPTE4 DESTINE A ADDITIONNER LES SIGNAUX D'IMPULSIONS D'ENTREE ET A SOUSTRAIRE LA FREQUENCE DE L'IMPULSION DE DIVISION, UN INTEGRATEUR5 DESTINE A INTEGRER DES VALEURS DE COMPTE POSITIVES OU NEGATIVES PROVENANT DU CIRCUIT DE DIFFERENCE DE COMPTE, UNE UNITE DE RETROACTION20 DESTINEE A RECEVOIR UNE VALEUR DE COMPTE INTEGRAL PROVENANT DE L'INTEGRATEUR ET A GENERER UNE FREQUENCE D'IMPULSIONS DE DIVISIONF, ET A REALISER LA TRANSFORMATION EXPONENTIELLE DE LA FREQUENCE DES IMPULSIONS DE DIVISION, LA VALEUR DU COMPTE INTEGRAL ETANT UNE SORTIE DE LA CADENCE DE COMPTAGE ET UNE PRECISION DE MESURE FIXE ETANT REALISEE SUR LA TOTALITE DE L'INTERVALLE. C.APPLICATION : DOSIMETRE PERMETTANT DE MESURER L'INTENSITE D'UNE RADIATION.

Description

i La présente invention concerne un intensimtre permettant de compter les

signaux pulsés provenant d'une radiation et générés de manière aléatoire et à mesurer la cadence du comptage d'entrée

avec une précision prédéterminée.

Un intensimetre classique est illustré sur la figure 1, o

les numéros 1 et 2 désignent un compteur et un temporisateur per-

mettant de laisser passer ou d'arrêter le signal envoy6 sur le

compteur 1, respectivement.

Un autre intensimètre du même type est représenté sur la figure 2, ou le numéro de référence 1 désigne un ensemble de compteurs comprenant cinq compteurs montés en cascade: compteur des premier, second, troisième, quatrième et cinquième chiffres, compteursaffectésdes numéros de référence 11, 12, 13, 14 et 15, respectivement. D'autres numéros de référence désignent des éléments comme suit: 2A un générateur d'impulsions qui génère une impulsion de synchronisation de référence, 3A un ensemble d'éléments d'entrée de soustraction; 31 un premier él1ment d'entrée de soustraction du premier chiffre qui reçoit une sortie a du compteur du troisième chiffre et un signal de sortie du générateur d'impulsions 2A, et envoie la sortie de soustraction au premier compteur; 32 un élément d'entrée de soustraction du second chiffre qui reçoit une sortie b du quatrième compteur et un signal de sortie du générateur d'impulsions 2A et qui envoie le signal de sortie de soustraction sur le second compteur; et 33 un élément de soustraction du troisième chiffre qui reçoit une

sortie c du cinquième compteur et un signal de sortie du généra-

teur d'impulsions 2A et qui envoie la sortie de soustraction au

troisième compteur.

On va décrire maintenant le mode de fonctionnement. Le compteur i compte les impulsions arrivant de manière aléatoire pendant une durée fixe. La condition selon laquelle le compteur 1 commence à compter est assurée par l'application de signaux pulsés émis par le temporisateur 2 par oscillation repetee sur

l'entrée de remise à zéro du compteur 1. L'intervalle de g6n6ra-

tion d'impulsions par le temporisateur 2 est préréglé sur T secondes. Le diagramme dû comptage effectué par le compteur 1 est illustré sur la figure 1(B) par la valeur du comptage en fonction du temps écoulé. Ainsi, une valeur moyenne N (cps) des cadences de comptage selon la figure 1(A) est obtenue selon ce procédé par lecture de la valeur de comptage (n) à l'aide d'un dispositif externe (non représent6) directement avant chaque remise à zéro, et par application ensuite à la valeur de comptage une opération arithmétique prédéterminée en utilisant une durée de comptage de

T secondes. Par exemple, sur la figure 1(B), la valeur de compta-

ge n(t1) se trouve à l'instant tI et la valeur de comptage n(t2) à l'instant t2, les cadences aux deux instants étant exprimées respectivement ainsi N(ti) = n(tl)/T, N(t2) = n(t2)/T......... (1) Cet intensimètre exécute un comptage continu de manière

répétée et émet des cadences de comptage de manière intermitten-

te. Le mode de fonctionnement d'un autre intensimètre connu est

représenté sur la figure 2.

Un ensemble de compteurs 1A permet de compter des signaux pulsés d'entrée arrivant de manière aléatoire. Le compteur est un compteur décimal à 5 chiffres comprenant-cinq compteurs décimaux montés en cascade, chacun étant réalisé à partir d'un compteur binaire à N bits, ce qui donne une représentation 2N comme élément de base. Le compteur du premier chiffre 11 compte les impulsions établies par un générateur d'impulsions d'entrée 2A et soustrait la valeur de comptage du compteur du troisième chiffre 13 à des intervalles fixes en synchronisme avec les impulsions de sortie du générateur d'impulsions 2A. En outre, le compteur du premier chiffre 11 émet une valeur de comptage Nl(t) qui change (augmente ou diminue) à tout moment comme valeur de comptage Nl(t) décimaledu premier chiffre, et envoie un signal de retenue sur l'entrée du compteur du second chiffre, plus élevé, lorsque la valeur de comptage Nl(T) atteint 10. Les compteurs des seconds et troisièmes chiffres 12, 13 fonctionnent de la même façon que le compteur du premier chiffre 11. Le compteur du quatrième ou cinquième chiffre 14 ou 15 ne reçoit pas des comptes de soustraction du compteur de chiffre plus élevé mais se charge seulement du comptage des signaux de débordement du compteur du chiffre inférieur. Ainsi, les valeurs Nl(t), N2(t), N3(t), N4(t) et Ns(t) sont observées a l'instant t sur les compteurs intéressés. La cadence de comptage N(t) en sortie s'exprime ainsi N(t) = {Nl(t) + 101 x N2(t) + 102 x N3(t) + 103 x N4(t) + 104 x Ns(t)}/ Te..... (2)

ou Te représente le temps intégral équivalent moyen en seconde.

Dans l'exemple représenté sur la figure 2, la cadence de comptage est représentée par un chiffre t décimal et 1/100e de la

valeur du comptage et soustrait toutes les T secondes, par consé-

quent il y a lecture continue de la cadence de comptage sortie

pour chaque temps intégral équivalent Te. Des intensimétres numé-

riques de l'art antérieur, celui représenté sur la figure 1 pré-

sente les inconvénients d'une opération de comptage continue et itérative et avec une sortie de cadence intermittente. L'autre illustré sur la figure 2 effectue le comptage et la sortie de cadence de manière continue mais présente l'inconvénient d'une cadence de comptage d'entrée sur un large intervalle avec la complication inévitable du système pour atteindre la précision requise. Uin but principal de la présente invention est de remédier

aux inconvénients précités et de réaliser un intensimètre numéri-

que comprenant -

(A) un circuit de différence de comptage permettant d'addi-

tionner des signaux pulsés d'entrée, de soustraire la fréquence de l'impulsion de division et d'accumuler des valeurs de comptage par impulsion pour chaque temps unitaire; (B) un intégrateur destin@ à recevoir et à intégrer les chiffres positifs ou négatifs des comptes d'impulsions accumulés du circuit de différence de comptage; et (C) une uni té de 'reroaction coimprenant un convertisseur

dIestiné à cornvertir la va eur de comptage intégrale de l'intégra-

teur en un rapport de division de fréquence et un diviseur,de Fréquence destiné a sous:-iltiplier la fréquence d'impulsions de référence provenant d' un gnêrateur d' impulsions de référence en fonction de la sortie de rapport de division de fréquence du

convertisseur et à générer une impulsion de division, et permet-

tant de transformer l'impulsion de division à l'aide d'une fonc-

tion exponentielle de la valeur de comptage intégrale et de fournir le résultat transformé; ce qui permet d'obtenir une précision de mesure fixe sur

tout l'intervalle des cadences de comptage.

Une forme d'exécution de la présente invention est décrite ci-après a titre d'exemple, en référence aux dessins annexes dans lesquels: - la figure 1(A) est un schéma synoptique représentant un intensimétre numérique de l'art antérieur; - la figure 1(B) est un graphique de la sortie de cadence en fonction du temps écoulé du même intensimètre; - la figure 2 est un schéma synoptique représentant un autre intensimètre numérique de l'art antérieur; - la figure 3(A) est un schéma synoptique illustrant un intensimètre numérique conforme à la présente invention;

- les figures 3(B) et (C) montrent des formes d'ondes opéra-

tionnelles de l'intensimètre numérique représenté sur la figure 3(A); - la figure 4 est un graphique donnant une caractéristique de la cadence de comptage en fonction d'une constante de temps; - la figure 5 est un schéma synoptique d'un circuit diviseur de fréquence se composant d'un diviseur de fréquence de

multiplication et d'un diviseur de fréquence de sous-

multiplication; - la figure 6 est un organigramme montrant le procéd5 de conversion d'un convertisseur; - les figures 7(A) et 7(B) sont des graphiques représentant la caractéristique du coefficient de la conversion de cadence intégrale du convertisseur; et - la figure 8 est un tableau donnant les coefficients de conversion de M'lk et M2k mis en mémoire dans des éléments

de mémorisation du convertisseur.

On va décrire un mode de réalisation de l'invention avec

plus de détails en se référant aux dessins annexés.

Sur la figure 3(A), les éléments ou composants correspondant ceux de la figure 2 sont désignés par les mimes numéros de référence que sur la figure 2. Le numéro de référence 4 indique un circuit de différence de compte qui réalise le comptage par addition des signaux pulsés d'entrée en série dans le temps FI et soustrait l'impulsion de division FB de la valeur du compte, désigne un intégrateur destiné à recevoir et intégrer la varia- tion du circuit de différence de compte 4 a des intervalles

fixes gràce à l'action des impulsions de synchronisation prove-

nant du générateur d'impulsions 2A et, pour le cas o la valeur des comptes du circuit de différence de compte 4 a atteint la valeur de compte de capacité maximale, un convertisseur 7 mis en jeu par l'action des impulsions de synchronisation provenant du générateur d'impulsions 2A est apte à convertir le compte intégral provenant de l'intégrateur 5 en une valeur de cadence de comptage

ou un rapport de division de fréquence selon un procédé de trai-

tement préréglé de conversion, tout en se référant au tableau mis en mémoire, un diviseur de fréquence 6 qui reçoit un signal pulsé périodique provenant d'un générateur d'impulsions de référence 8 comme signal d'entrée de référence et un signal de valeur de cadence de compte provenant du convertisseur 7 comme entrée de contrôle et emet en sortie un signal pulsé de division ou la fréquence FB. Le convertisseur 7 et le diviseur de fréquence 6

sont associés pour réaliser une unité de rétroaction 20.

On va décrire le mode de fonctionnement ci-après en référen-

ce a la figure 3(A).

Le circuit de différence de compte 4 assure le comptage par addition pendant qu'il reçoit des signaux pulsés d'entrée en série dans le temps FI pendant une période de temps unitaire de

aT secondes et assure simultanément la soustraction tout en rece-

vant la fréquence FB de l'impulsion de division. Le nombre d'impulsions accumulées dans le circuit de différence de compte 4 par le comptage par addition et la soustraction,& CT, est envoyé à des intervalles deA T secondes sur l'intégrateur 5 o elles sont intégrées. Ensuite, lorsque la fréquence du signal pulsé d'entrée en série dans le temps FI devient plus élevée que la fréquence FB des impulsions de division, le nombre des

impulsions accumulées est de + CT et, lorsqu'elle est infé-

rieure, elle est de -t CT. Ainsi, l'intégrateur 5 assure une addition ou une soustraction toutes les T secondes et l'intégrale est de C comptes. Or, en supposant que, lorsque le signal d'impulsions d'entrée en série dans le temps FB est de FIi (cps) et que la fréquence des impulsions de division est de FBi (cps), le nombre des impulsions accumulées est de -A CTi, dans ce cas CTi = FIi. T-FBi. T (comptes).............. (3) En outre, la valeur du compte intégré Ci dans l'intégrateur s'exprime sous la forme: i Ci = A CTn (comptes)............... (4) n = - os La valeur du compte intégré Ci est envoyée sur le circuit de rétroaction 20. Si le coefficient de conversion correspondant à la valeur du compte intégral Ci est de Ki, la fréquence FBi des impulsions de division est donnée par: FBi = Ki. Ci (cps)................... (5)

La fréquence FBi des impulsions de division est un sous-

multiple de la fréquence de référence FS fournie par le généra-

teur d'impulsions de référence 8 grâce à l'action du diviseur de

fréquence 6. Ainsi, du coefficient de conversion Ki, le sous-

multiple de la cadence réalisé par le diviseur est de BiS En outre, le circuit de différence de comptes, CTi l'intégrateur 5et le convertisseur 7 fonctionne de manière itérative

à des intervalles de temps unitaire dedT secondes en synchronis-

me avec les signaux d'impulsion provenant du générateur d'impul-

sions 2A.

Il en résulte que la fréquence FBi des impulsions de division agit pour être égale au signal d'entrée d'impulsion en série dans le temps FIi de sorte que FBj et FIj se trouvent en équilibre l'un par rapport à l'autre à l'instant j après une durée fixe (Te secondes). Lorsque le signal FI d'entrée d'impulsionsen série dans le temps change, la fréquence FB des

impulsions de division est amenée à agir en conséquence. Le chan-

gement de réponse est exprimé par la formule (6).

FBi = Ki-Ci, par conséquent la formule (3) devient Ctij = Fri.T - kj.Ci AT (àCTi/AT + KiCi) = Fri Ci Ki + S Fli (comptes).............(6)

o S représente un opérateur différentiel.

La formule (6) constitue le retard principal de sorte que le temps écoulé de Te secondes peut être une constante de temps

égale de 1/Ki secondes.

Le mode de fonctionnement de l'intensimètre représent5 sur la figure 3(A) sera décrit ci-après en se reportant aux formes

d'ondes de la figure 3(B).

PendantAT secondes, la fréquence du signal d'impulsions d'entrée Fi, appliquée au circuit de différence de comptes 49 est additionnée et la fréquence FB des impulsions de division est soustraite, Cti étant de ce fait obtenu à l'instant i comme valeur de différence de compte CTio Cette valeur est appliquée a l'intégrateur 5, ce qui donne Ci (= Ci-1 + CTi) Ensuite, le circuit de différence de compte provoque la remise a zéro de la valeur. En même temps, à partir de la valeur Ci et de la valeur Kij du coefficient de rétroaction, une nouvelle fréquence FBi+l

( Ci x Ki) des impulsions de division est générée.

Pendant la période de T secondes à l'instant i+1, la même

série d'opérations se r6pète comme a l'instant i.

En outre, une entrée d'impulsionsirrêgulière, comme lors-

qu'il s'agit d'une radiation, peut être soumise 3 unlissage en prévoyant un retard Te. Dans ce cas, la relation entre le signal d'entrée d'impulsions en série dans le temps FI (cps), la constante de temps du lissage de 1/K seconde, le 1/Ki ci-dessus

est désigne ci-après 1/K) et l'erreur de comptage relatif statis-

tique (c) est exprimée coi ne suit = (2FilK)- (7)

Afin d'obtenir une certaine précision de mesure (ou statis-

tique) on(%) d'une cadence de comptage d'entrée sur un large

intervalle, la régulation 7 a pour conséquence l'état d'équili-

bre: Fi = FB,en 2 2. FB = d FB/dC, o K = dFB/dC ainsi

FB = ". EXP (2G2C)................... (8)

o " est une constante.

Cela indique que la fréquence des-impulsions de division peut être transformée par la fonction exponentielle de la valeur

du compte intégral, et délivrée.

Comme on l'a déjà décrit, l'intensimètre selon l'invention représenté sur la figure 3(A) peut être réalisé, en choisissant

de manière appropriée le coefficient de conversion du convertis-

seur 7, selon deux types: (1) Type Z constante: la constantedu temps de réponse est indépendante de la variation du signal d'entrée d'impulsions en

série dans le temps.

(2) TypeoXconstante:Yerreur de compte statistique est indi-

pendante du changement du signal d'entrée d'impulsions en série

dans le temps.

Pour (1) le typezconstante, le rapport entre la valeur de compte C et l'impulsion de division FB (cps) est donné par FB = K. C (cps)............

............ (9)..DTD: Une fois L.'équilibre de la fréquence des impulsions de divi-

sion FB avec le signal d'entrée d'impulsions en série dans le temps FI établi, il s'en suit que FB = FI. Par conséquent, sur tout l'intervalle du signal d'entrée d'impulsions en série dans le temps FI, la constante K0 est ajoutée au coefficient de conversion et une constante de temps de réponse constant peut être obtenue. Pour (2) le typew constante,le coefficient de conversion est de K(c) et, lorsque la valeur du compte intégral est de Cn, Kn est donné comme coefficient de conversion dans

l'intervalle étroit de variation: AC.

FI = Kn.Cn + Ko............................ (10) Dans ce cas, on suppose que le coefficient de conversion sur

tout l'intervalle de cadence d'un comptage d'entrée K(c), appro-

che de la formule (8).

Un mode de réalisation prefére de l'invention peut réaliser la caractéristique de la constante de temps (FI - Te) du signal d'entrée d'impulsions en s6rie dans le temps représentée par la figure 4 par suite d'une combinaison du type constant Wtet du

type constant c. Comme il ressort de la figure 4, sur l'interval-

le de la cadence de comptage (n) entre 100 et 107 (cpm), l'inter-

valle entre 100 et N.(cpm) correspond à la zone constantetl,

l'intervalle entre N,<et Np (cpm) à la zone Cconstante et l'in-

tervalle entre Ndet 107 (cpm) i la zone r2 constante.Cl repré-

sente 805 secondes et [2 20 msecondes. La cadence de comptage est

de pr6f6rence obtenue avec une précision constante dans l'inter-

valle de mesure total. Cela s'avère important dans la pratique,

notamment pour éviter que le temps de retard implique la constan-

te du temps de réponse dans l'intervalle de la zone constanteCl et pour éviter une vitesse de réponse inutilement élevée et pour obtenir une opération de rétroaction stable dans l'intervalle de

la constantet2. La caractéristique du procédé conforme i l'in-

vention, comme cela sera décrit ci-après, réside dans le diviseur de fréquence 6 et le convertisseur 7 qui sont des éléments du

système représenté sur la figure 3(A).

Ainsi, le mode de réalisation de l'invention obtient, grace à la combinaison de la construction fondamentale représentée sur la figure 3 et la caractéristique principale représentée sur le graphique de la figure 4, les performances de cadence de comptage suivantes: (1) l'intervalle du signal d'entr5e d'impulsions en série dans le temps FI s'élève i 7 chiffres sans utiliser des moyens de commutation de plage;, (2) un signal d'entrée d'impulsions en série dans le temps F1 maximum de 200 Kcps peut être mesurée, et (3) l'instrument répond bien à des variations rapides du

signal d'entrée d'impulsiTns en serie dans le temps Fi.

Pour obtenir ces performances, on prévoit trois caractéris-

tiques: Premièrement, le circuit de différence de compte 4 est doté d'une capacité de comptage prédéterminée ou doit être un circuit doté d'une capacité de comptage d'accumulation d'impulsions

d'arrivée par unité de temps..

L'intégrateur 5 et le convertisseur de valeur de compte/ rapport de division de fréquence 7 sont mis en action pour l'échantillonnage périodiquement à des intervalles deA T secondes par l'action du générateur d'impulsions 2A et le circuit de différence de compte 4 serait débloqué pour compter toutes les impulsions d'entrée en lui donnant une capacité de comptage appropriée. La capacité de comptage Cv est exprimée, avec une cadence de comptage d'entrée maximale fmax (cps) et une unité de temps de

AT secondes, comme Cv = o. -max x AT, o > est appelé "coeffi-

cient de tolérance". Par exemple, si fmax = 200 Kcps, AT = 10 msecondes et = 3, alors Cv = 26. Ainsi, si l'on utilise un dispositif d'addition/soustraction de 8 bits comme circuit de

différence de compte 4, la capacité s'élève à * 2.

Les signaux d'impulsions d'entrée s'accompagnent de manière générale d'une variation statistique de la fréquence d'arrivée, et par conséquent, en raison de l'augmentation de la capacité de comptage représentée par le coefficient de toléranceX: du fait que la capacité de comptage est de t fois plus que l'écart standard au temps d'entrée maximal, le fonctionnement au-delà de la capacité de comptage augmentée ne peut pas se produire à

l'état normal.

La seconde caractéristique réside dans le fait que, lorsque le signal d'impulsions d'entrée (Fi) change brutalement pour devenir plus large, il se produit un débordement du circuit de

différence de compte 4.

Lorsque le signal d'entrée d'impulsions en série dans le temps Fi change abruptement, le circuit de différence de compte 4 déborde en AT secondes, et délivre simultanément à l'indicateur , ensuite la fréquence FB des impulsions d'attaque change. C'est-i-dire: Le circuit de différence de compte 4 est réalisé pour qu'il

provoque la génération des signaux de report et de retenue lors-

que la valeur du compte accumulée pendant l'unité de temps dépasse la capacité de comptage positive ou négative, et amène par conséquent l'intégrateur qui le suit à fonctionner de

manière non périodique en vue de l'accumulation.

Le mode est décrit en se référant aux formes d'ondes de la

figure 3(C). Pendant le temps i+1, la valeur de comptage posi-

tive du circuit de différence de comptes 4 dépassera sa capacité positive en

AT secondes.

Ensuite, lors de la génération d'un signal de report, il s'ajoute à l'intrégrateur et le circuit de différence de compte

est remis 3 zéro, et le renouvellement de la fréquence des impul-

sions de division se fait à l'instant (i+1)'o

Pendant le temps i+2, lorsque la capacité de comptage néga-

tive est dépassée en (i+2)", le signal de retenue est délivré et

les séries d'opérations décrites ci-dessus s'accomplissent.

La troisième caractéristique concerne la réalisation de

l'accélération de la conversion exprimée par la formule (8).

Le signal d'entrée d'impulsions en série dans le temps FI

d'une cadence de comptage élevée et d'un large intervalle, néces-

site un fonctionnement rapide du convertisseur (7), de sorte que

le calcul par programme à l'aide d'une unité d'opération arithmé-

tique ou d'une opération arithmétique rapide par un élément de calcul à circuit intégré ne peut être appliqué à la conversion selon la formule 8) parce que le temps d'exécution du calcul

dépasse m secondes. Pour cette raison, comme autre caractéristi-

que de la présente invention, on prévoit un élément de stockage sur iequel un faible nombre de coefficients de conversion a été pr9alablement stock6 ainsi que des moyens de traitement assurant

une simple operation de jugement, permettant ainsi au convertis-

seur 7 d'atteindre les perf-ormances citées ci-dessus.

Les deui; méthodes de réalisation d'un coefficient de compta-

U Ire et d'une division de quene l'aide de l'unité de rétro-

action 20 conforme à l'invention et se composant du convertisseur 7 et du diviseur de fréquence 6 seront décrites ci-après: La composition du diviseur de fréquence 6 est représentée sur la figure 5. Il comprend des diviseurs de fréquence de multiplication et de sous-multiplication 61 et 62 montés en série comme représenté. Le premier génère un signal de sortie d'une fréquence multipliée en fonction de l'augmentation de la première valeur M1 du coefficient de conversion (valeur prélevée dans le

tableau de stockage de la figure 8), et le dernier génère un -

signal de sortie d'une fréquence sous-multipliée en fonction de

l'augmentation de la seconde valeur M2 du coefficient de conver-

sion, valeur prélevee du tableau de stockage de la figure 8. En

particulier, on prélève la réciproque de M2.

Par exemple, si l'erreur statistique acceptable= 10,4 %, le temps unitaire T = 10 m secondes, la fréquence de référence FB(max) = Kcps et le nombre de bits du diviseur de fréquence = 28 bits

(12 bits pour la multiplication, 16 bits pour la sous-multiplica-

tion), les séries des première et seconde valeurs du coefficient de conversion, Mlk et M2k, respectivement, mis en mémoire dans l'élément de stockage du convertisseur 7 sont celles figurant sur

la figure 8.

A partir des deux valeurs du compte intégral Ck, et des valeurs du coefficient M'lk, M2k stockées sur le convertisseur 7 sont obtenues, grâce au procédé de conversion représenté par

l'organigramme (figure 6), les sorties de la valeur du coeffi-

cient de conversion M1, M2 qui tracent les courbes en fonction des cadences du compte intégral des figures 7(A) et (B), respectivement. Le procédé de conversion représenté schématiquement sur la figure 6, qui se compose d'un jugement par branchement et une opération d'addition/soustraction peut être effectuée selon une opération d'approche exponentielle à des vitesses élevées à

proximité de la position 17 de la ligne en gradinS.

Par exemple, si la valeur du compte intégral Cn s'élève à 170, alors, la seconde valeur du coefficient de comptage de conversion M2 est extraite du tableau stocké sur l'élément de mémorisation du convertisseur de la figure 8 et est délivrée sous

la forme 4096, c'est-à-dire la seconde valeur de division de fré-

quence, sur l'entrée de division de fréquence du second diviseur de fréquence. En même temps, la valeur numérique "128" est extraite par référence à Mlk, la soustraction: Cn - M'lk, (= 170 - 128 = 42) est réalisée et le résultat 42 (la première valeur sous-multiple) étant envoyé comme première valeur de coefficient de conversion sur l'entrée de division de fréquence du premier diviseur de fréquence. Cela ressort de l'organigramme (figure 6) et des figures 7(A) et (B) ( caractéristiques de la cadence de comptage intégral, Cn, et les coefficients de conversion Mln et M2n, respectivement). Le diviseur de fréquence suivant 6 délivre une sortie à la fréquence FB des impulsions de division donnée par (CK - MiK)

FB = FS..KD

M2K o KD est une constante du diviseur de fréquence. Ainsi, si FS = 107 cpm, FB monte à 100 cpm et peut devenir égal à la

cadence de comptage d'entrée F1.

Ce procédé de conversion (figure 6) peut être aisément réa-

lisé à l'aide d'un circuit intâgrâ tel qu'un microprocesseur. De même, l'intégrateur 5 et le générateur d'impulsions 2A peuvent être incorporés aux moyens. Il est à noter que l'intégrateur 5 fonctionne comme un compteur à logiciel. A l'aide d'un élément de stockage (RAM) en plus de celui-ci, l'introduction, l'intégration

et la transformation exponentielle des valeurs de compte prove-

nant du circuit de différence de comptes peuvent être exécutées

conformément à un programme.

L'exemple décrit ci-dessus se compose de 17 étapes du

tableau de coefficient de conversion, et le nombre de coeffi-

cients stockés changent selon la valeur d'exigence de précision d'approximation. En outre, la caractéristique de la cadence de comptage par rapport à la constante de temps n'est pas obligatoirement limitâe comme dans l'exemple décrit ci-dessus mais une combinaison des caractéristiques de la constante îet de la constante t peut être changée selon l'application. Au lieu d'utiliser un tableau de coefficient de conversion de 6: 10 % comme dans l'exemple décrit

ci-dessus, on peut composer d'autres valeurs.

Comme on l'a déjà décrit, l'intensimètre de comptage numéri-

que conforme à l'invention comprend: (A) un circuit de différence de compte ayant pour fonction d'additionner des signaux d'impulsions d'entrée, de soustraire la fréquence de l'impulsion de division et d'accumuler des valeurs de compte d'impulsions pour chaque unité de temps, (B) un intégrateur destiné à recevoir et à intégrer la posi-

tion o les nombres négatifs de compte d'impulsions accumulés du circuit de différence de comptes, et (C) une unité de rétroaction comprenant un convertisseur destiné à convertir la valeur de compte intégral de l'intégrateur

en un rapport de division de fréquence et un diviseur de fréquen-

ce destiné à sous-multiplier la fréquence d'impulsions de réfé-

rence provenant du générateur d'impulsions de référence en fonc-

tion de la sortie d'un rapport de division de fréquence du convertisseur et à générer une impulsion de division, et adaptée

pour transformer une impulsion de division à l'aide de la fonc-

tion exponentielle de la valeur de compte intégral et à délivrer le résultat transforme, ce qui permet d'atteindre une précision

de mesure fixe sur la totalité de l'intervalle de comptage.

En outre, si le circuit de différence de compte est un circuit ayant une capacité de comptage permettant d'accumuler des impulsions d'arrivée par unité de temps, ou un circuit réalisé de façon à générer des signaux de report et de retenue lorsque la valeur du compte accumulée pendant l'unité de temps dépasse la

capacité de comptage positive et négative, et fait que l'intégra-

teur qui suit fonctionne de manière non périodique en vue de l'accumulation, les chiffres effectifs sur un large intervalle de cadence de comptage pourraient être réalisés et il n'y aura pas besoin d'accélérer toutes les opérations sur le matériel, avec

une charge de travail réduite.

Claims (6)

REVENDICATIONS -

1. Intensimètre de comptage numérique, caractérisé en ce qu'il comprend:

un circuit de différence de compte (4) destiné a addition-

ner les signaux d'impulsions d'entrée, à soustraire la fréquence de l'impulsion de division et à accumuler les valeurs de comptage des impulsions pour chaque unité de temps; un intégrateur (5) destiné à recevoir et a intégrer les nombres positifs ou négatifs des comptes d'impulsions accumulés du circuit de différence de compte (4); et une unité de rétroaction (20) comprenant un convertisseur (7) destiné a convertir la valeur de compte intégral délivrée par l'indicteur (5) en un rapport de division de fréquence et un diviseur de fréquence (6) destine à sous-multiplier la fréquence des impulsions de référence provenant du générateur d'impulsions de référence (8) en fonction du rapport de division de fréquence établi par le convertisseur (7) et a générer une impulsion de division (FB), et étant adaptée pour transformer une impulsion de division à l'aide d'une fonction exponentielle de la valeur du

compte intégral et à délivrer le résultat transformé.

2. Intensimètre numérique selon la revendication 1, caracté-

risé en ce que le diviseur de fréquence (6) comprend un premier élément de division de fréquence (62) destiné à sous-multiplier

la fréquence des impulsions de division en fonction d'une augmen-

tation du rapport de division de fréquence établie par le conver-

tisseur et un second élément de division de fréquence (61) desti-

né à multiplier la fréquence des impulsions de division selon une augmentation dudit rapport de division de fréquence, les premier et second éléments de division de fréquence (61, 62) étant reliés

en série l'un à l'autre.

3. Intensimètre numérique selon la revendication 1, caracté-

risé en ce que l'unité de rétroaction (20) comprend un convertis-

seur (7) destin6 à établir la premiere valeur de division de fré-

quence et la seconde valeur de division de fréquence à partir du

tableau de stockage en fonction de la valeur du compte intégré.

4. Intensimètre numnrique selon la revendication 3, caracté-

risé en ce que le diviseur de fréquence (6) comprend un premier élément de division de fréquence (61) fournissant une sortie à une fréquence proportionnelle à la réciproque de la première valeur de division de fréquence et un second élément de division

de fréquence (62) fournissant une sortie à une fréquence directe-

ment proportionnelle à ladite seconde valeur de division de fréquence.

5. Intensimètre numérique selon la revendication 3, caracté-

risé en ce que le circuit de différence de comptes (4) a une capacité de comptage d'accumulation d'impulsions arrivant pendant

une unité de temps.

6. Intensimètre numérique selon la revendication 3, caracté-

risé en ce que le circuit de différence de comptes (4) comprend

des moyens de génération de signaux de report et de retenue lors-

que la valeur du compte accumulé pendant l'unité de temps dépasse

la capacité de comptage positive ou négative et provoque le fonc-

tionnement non périodique de l'intégrateur qui le suit en vue de l'accumulation.