JPS61116419A - パルス計数装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明はパルスのくり返し周波数を計測するパルス計数
装置に係り、特にパルスのサンプリング時間が常に連続
であることを必要する場合に好適なパルス計数装置に関
する。

〔発明の背景〕

従来のパルス計数装置は一般に例えば放射線計測のハン
ドブックや文献等に数多く記載されているように、パル
スの周波数を抵抗とコンデンサで構成されるポンピング
回路によってアナログ的な電圧信号に変換したものを計
測値として処理していたが、この装置はアナログ方式で
あるため高精度の計測には不適当であった。

また従来のディジタル方式のパルス計数装置には第５図
に例示するものがある。第６図はそのタイムチャートで
ある。第５図において発振器１０の出力信号（クロック
信号）１１をタイマ回路２０により分周してサンプリン
グ時間Ｔを与える出力信号２１を作り、このサンプリン
グ時間Ｔの間だけアンドゲート６１を開いて、パルス信
号４をカウンタ３１の入力パルス信号６３としてカウン
タ３１に取り込むことによりパルスを計測する。

しかしこの装置では第６図のタイムチャートが示すよう
に、パルスを計測している時間帯は時刻ｔ１からｔ３の
間と時刻ｔ、からｔ、の間のサンプリング時間Ｔだけで
あり、時刻ｔ２からｔ、の間は計測できない欠点があっ
た。

なおディジタル式計数率計としては、「原子力学会、昭
５９年会、Ｃ２Ｂ、ディジタルレートメータ（ＤＲＭ）
の開発」がある。

〔発明の目的〕

本発明の目的はパルスのくり返し周波数を計測する際の
サンプリング時間が常に切れ目なく連続であるようなデ
ィジタル式のパルス計数装置を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明は、パルス列を計測するカウンタ回路を複数個設
け、その各々がパルスを計測する時間帯を互いに重なら
ないようにずらせてかつ切れ目がないように分離し、そ
の各々のカウンタを順番に動作させることにより、サン
プリング時間に切れ目のない連続したパルス計測を行う
ことができるようにしたパルス計数装置である。

〔発明の実施例〕

以下に本発明の実施例を第１図ないし第４図により説明
する。

第１図は本発明によるパルス計数装置の一実施例を示す
構成ブロック図である。第１図において、発振器１０か
ら出力するクロック信号１１をタイマ回路２０に入力す
る。タイマ回路２０はカウンタ回路で構成され、クロッ
ク信号１］を分周してパルス列のくり返し周波数を計測
する基準となる時間間隔すなわちサンプリング時間Ｔを
与えるタイマの出力信号２１を作る。このサンプリング
時間Ｔを与えるタイマの出力信号２１はアンドゲート６
１の一方の入力端子に入力されるとともに、　１やこの
アンドゲート６１の他方の入力端子には計測すべきパル
ス信号４が印加され、アンドゲート６１の出力は第１の
カウンタ３１の入力パルス信号６３として第１のカウン
タ３１に入力される。

さらにサンプリング時間Ｔを与えるタイマの出力信号２
１はインバータ６０を通って該インバータの出力信号２
２として他のアンドゲート６２の一方の入力端子に入力
されるとともに、このアンドゲート６２の他方の入力端
子にはパルス信号４が印加され、アンドゲート６２′の
出力は第２のカウンタ３２の入力パルス信号６４として
第２のカウンタ３２に入力される。第１のカウンタ３１
の計数結果のデータを出力するデータ信号３３および第
２のカウンタ３２の計数結果のデータを出力するデータ
信号３４はパスライン７２に接続され、該パスライン７
２を介してプロセッサ７０およびメモリ７１に接続され
る。なおタイマの出力信号２１およびインバータの極性
を反転させた出力信号２２はそれぞれ第１．第２のカウ
ンタのカウント終了の割込み信号５’ｌ、５２としてマ
イクロプロセッサ７０に入力され、マイクロプロセッサ
７０からのリセット信号５３．５４はそれぞれ第１、第
２のカウンタ３１，３２に入力される。

つぎに第２図は第１図のタイムチャートである。

上記構成の第１図の動作を第２図により説明する。

まず発振器１１の出力信号（クロック信号）１１はカウ
ンタ回路からなるタイマ回路２０により周波数分周され
サンプリング時間（時間間隔）Ｔをもつタイマ出力信号
２１を生成する。くり返し周波数を計測すべきパルス信
号４はアンドゲート６１の作用により、タイマ出力信号
２１がＩｔ　ｌ　Ｉｔの場合すなわち時刻ｔ１からｔ２
の間のサンプリング時間Ｔには入力パルス信号６３とし
て第１のカウンタ３１に入力される一方、インバータ６
０およびアンドゲート６２の作用により、タイマ出力信
号２１が′０″の場合すなわち時刻ｔ２からｔ３の間の
サンプリング時間Ｔには入力パルス信号６４として第２
のカウンタ３２に入力される。このように第１．第２の
カウンタ３１，３２は互いに重ならないでかつ切れ目な
く分離した時間帯に入力パルス信号６３．８４をそれぞ
れ取り込んで各サンプリング時間Ｔの間のパルス数を計
測し、それぞれパルスの計測が終了するとその時刻ｔ２
．　　ｔ３にマイクロプロセッサ７０に対してそれぞれ
割込み信号５１．５２を発することにより、それぞれの
計数結果のデータを出力するデータ信号３３．３４のデ
ータはマイクロプロセッサ７０の働きによって第１のカ
ウンタ３１のデータは第１のカウンタ３Ｊのパルス計測
が終了すると同時に第２のカウンタ３２のパルス計測が
開始した時刻ｔ２の以後の時間にメモリ７１に転送され
て記憶される一方、第２のカウンタ３２のデータは第２
のカウンタ３２のパルス計測が終了すると同時に第１の
カウンタ３１のパルス計測が開始した時刻ｔ、の以後の
時間に同じくメモリ７１に転送されて記憶される。なお
それぞれ第１．第２のカウンタ３１，３２のデータ転送
後の次のパルス計測が始まる時刻１３．１４の以前には
、次のパルス計測に先き立ちマイクロプロセッサ７ｏが
らのそれぞれのリセット信号５３．５４により第１．第
２のカウンタ３１，３２がリセットされる。このように
してメモリ７１には第１．第２のカウンタ３１゜３２に
より時刻ｔ１からｔ２の間のサンプリング時間Ｔ、時刻
ｔ２からｔ、の間のサンプリング時間Ｔ、時刻１ａから
ｔ４の間のサンプリング時間Ｔのように交互に時間的に
切れ目なく連続して計測したパルス計数結果のデータが
蓄えられる。

以上のように本実施例によれば、複数個のカウンタによ
るサンプリング時間Ｔが時間的に切れ目なく連続となる
ので、パルス計測データが時間的に連続しているという
効果がある。またパルス計測データが連続してメモリに
蓄えられているので、例えば放射線計測などの分野にお
ける統計誤差の計算が行いやすいという効果がある。さ
らにサン　　□プリング時間Ｔが連続しているため、バ
ースト的に発生したパルス列の急増に対してもサンプリ
ング時間Ｔの長短によらずに計測ができるという効果も
えられる。

第３図は本発明によるパルス計数装置の他の実施例を示
す構成ブロック図である。第３図において、第１図と同
一符号は同一または相当部分を示すものとし、第３図で
は第１図のサンプリング時間Ｔごとのリセット信号５３
．５４を必要としない。第４図は第３図のタイムチャー
トである。第３図の動作を第４図により説明すれば、発
振器１０のクロック信号１１をタイマ回路２０により分
周したサンプリング時間（時間間隔）Ｔのタイマ出力信
号２１により時刻ｔ１からｔ２の間のサンプリング時間
Ｔにアンドゲート６１を開いて第１のカウンタ３１にパ
ルス信号４を取り込むと、第１のカウンタ３１の計数値
Ａは時刻ｔ、での計数値Ａ１から増加して時刻ｔ２での
計数値Ａ２　となる。この時刻ｔ２　にマイクロプロセ
ッサ７０に対してカウント終了の割込み信号５１が入る
ことにより、時刻ｔ２での計数値Ａ２　がデータ信号３
３としてメモリ７１に転送されて記憶される。これと同
時刻ｔ２　からｔ、の間のサンプリング時間Ｔに今度は
インバータ６０の反転出力信号２２によりアンドゲート
６２を開いて第２のカウンタ３２にパルス信号４を取り
込むと、第２のカウンタ３２の計数値Ｂは時刻ｔ２での
計数値Ｂ２から増加して時刻ｔ３での計数値Ｂａとなる
。この時刻ｔ３にマイクロプロセッサ７０に対して今度
はカウント終了の割込み信号５２が入ることにより、時
刻ｔ１での計数値Ｂ３がデータ信号３４としてメモリ７
１に転送されて記憶される。さらに同時刻ｔ３からｔ４
の間のサンプリング時間Ｔに第１のカウンタ３１が再び
パルス信号４を計数するが。

第１図および第２図とは異なってリセットを行わずに前
の計数値Ａ２　を時刻ｔ３での計数値Ａ、とじて計数を
開始し時刻ｔ４での計数値Ａ４となり、時刻ｔ４での計
数値Ａ４がデータ信号３３としてメモリ７１に転送され
て記憶される。このように第１．第２のカウンタ３１，
３２の計数値Ａ、　Ｂを積算値でメモリ７１に蓄え、各
サンプリング時間Ｔたとえば時刻ｔ、からｔ４の間のパ
ルス計数値は各対応時刻の計数値（積算値）の差たとえ
ばＡ、−Ａ、すなわちＡ４−Ａ、として求められる。な
お本実施例ではカウンタ３１，３２が各サンプリング時
間Ｔごとにリセットされないので、ある時刻でオーバフ
ローすることもありうるが、予想される入力パルス周波
数の最大値Ｆとサンプリング時間Ｔとカウンタ３１，３
２の最大計数値Ｎｔｉ−Ｆ・ＴＡＮのように選んでおけ
ば、１回のオーバフローですむため判別できる。

本実施例ではサンプリング時間Ｔごとのカウンタのリセ
ットは不要となるが、第１図の実施例と同様に複数個の
カウンタによるサンプリング時間Ｔが切れ目なく連続と
なるので、時間的に連続したパルス計測データをとるこ
とができるという効果がある。

〔発明の効果〕

以上の説明のように本発明によれば、パルス列を計測す
る複数個のカウンタを順番に動作させることによりサン
プリング時間の切れ目のない連続したパルス計測が可能
となるため、計測時のデッドバンドを解消できるほか、
最小単位のサンプリング時間の整数倍のサンプリング時
間を任意に選択することにより等節約に可変サンプリン
グ時間の計数率計として動作させることも可能となるう
え、計測回路を全ディジタル方式で構成できるのでパル
ス周波数計測精度を向上できるなどの効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるパルス計数装置の一実施例を示す
ブロック図、第２図は第１図のタイムチャート、第３図
は本発明によるパルス計数装置の他の実施例を示すブロ
ック図、第４図は第３図のタイムチャート、第５図は従
来のパルス計数装置を例示するブロック図、第６図は第
５図のタイムチャートである。 １０・・・発振器、２０・・・タイマ回路、３１．３２
・・・カウンタ、６０・・・インバータ、６１．６２・
・・アンドゲート、７０・・・マイクロプロセッサ、４
１・・・メモリ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、パルスのくり返し周波数を計測する基準となる時間
   間隔を生成する手段と、該手段により生成された時間間
   隔ごとのそれぞれ異なる時間帯のパルスを入力する手段
   と、該手段によりそれぞれ異なる時間帯に入力したパル
   スを何れか１つに取り込んでそれぞれ計測する複数のカ
   ウンタ回路とを備え、連続した複数の時間帯で入力パル
   スを計測するようにしたパルス計数装置。