SU765742A1 - Цифровой измеритель средней частоты - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к  дерному приборостроению и может найти применение при измерении сре.дней частоты (скорости счета) случайно распределенных во времени импульсов, в частности, в медицинских приборах радиоизотопной д-иагпостики.

Известны цифровые измерители средней частоты, построенные по принци- 10 пу нормирующих счетчиков, измер ющих число импульсов за определенный интервал времени Т, называеглый интервалом усреднени , в течение которого определ етс  средн   частота еле- 15 довани  импульсов ij .

Погрешностью устройства  вл етс  то, что в пределах одного интервала усреднени  средн   частота принима- . етс  посто нной и тер етс  информа- 20 ци  об изменении частоты за врем  одного измерени , которое дл  достижени  заданной точности при .малых частотах может составл ть дес тки и даже сотни секунд. Несколько после-25 довательных измерений позвол ет измерить максимальную скорость счета, однако, кратковременные изменени  частоты входных сигналов будут измерены неверно или пропущены вообще. 30

Наиболее близким к изобретению  вл етс  устройство, содержащее соединенные пос.педовательно генератор стандартной частоты и распределительное устройство, счетный узел, к выходу которого подключен цифровой индикатор , ключевые устройства г св зывающие выход распреде.пител  импульсов с входом вычитани.ч счетного узла , формирователь импульсов, вход которого подключен к генератору стандартной частоты, а выход через схему реверса св зан с установочными входами триггеров счетного узла,входные нормализующий и ключевой каскадь , соединенные пос.педовательно, управл ющий вход ключевого каскада соединен с выходом формировател  иг Шульсов , а выход с входом суммировани  счетного узла 2 .

Низка  точность этого устройства св зана с потерей информации из-за блокировки счетного узла на врем  вн11итани . Кроме того, блокировка входа счетного узла на врем  вычитани  приводит к значительному увеличению общего времени измерени  средней частоты, случайно распределенных во времени импульсов.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности и быстродействи  цифрового измерител  средней частоты.

Достигаетс  это тем, что в цифровой измеритель средней частоты, содержащий основной реверсивный счетчик , выход которого подключен к индикаторному устройству, соединенные последовательно генератор стандартной частоты и распределитель импульсов , к -элементов И, первые входы которых подключены к соответствук цкм выходам распределител  импульсов,дополнительно введены К -реверсивных счетчиков, К -элементов И основной и к-дополнительных элементов ИЛИ,причем входы сложени  дополнительных реверсивных счетчиков соединены с выходами соответствующих элементов И вторые входы которых подключены к входу сложени  основного реверсивного счетчика, вход вычитани  которого через основной элемент ИЛИ соединен с входами вычитани  дополнительных реверсивных счетчиков и выходами соответствующих дополнительных элементов И, выходы дополнительных реверсивных счетчиков через соответств5 ю щие дополнительные элементы ИЛИ подключены к первым входам дополнительных элементов И, вторые и третьи входы которых соединены.соответстаенно с выходами распределител  импульсов и выходом генератора стандартной частоты.

На чертеже представлена блок-схема цифрового измерител  средней частоты .. :

Он содержит генератор стандартной частоты 1, распределитель иктульсов 2, основной реверсивный счетчик 3 с числом разр дов п т, где п и m целые положительные числа, цифровой индикатор 4, дополнительные реверсивные счетчики 5 с числом разр дов m, двухвходовые элементы И 6, трехвходовые дополнительные элементы И 7, дополнительные элементы ИЛИ Ч, основной элемент ИЛИ 9.

Последовательность входных статистически распределенных импульсов N .непрерывно регистрируетс  ocHOBnufi счетчиком 3. Одновременно по мере поступлени  сигналов на вхольз элементов И б от распределител  импульсов 2 входные импульсы в равные интервалы времени t , задаваемые генера-гором стандартной частоты 1, регистрируютс  дополнительными счетгиками 5 последовательно от 1 до (к-1) включительно , где К -число дополнительных реверсивных счетчиков.

По истечении интервала времени Т (к --1) t импульс распределительного устройства поступит одновременнс на входы элементов И 6, 7, св занных сответственно с последним и первым дополнительными счетчиками 5. Если в одном из разр дов первого счетчик

5 будет записана 1, то через первый элемент ИЛИ 8 на вход первого элемента И 7 поступит разрешение и импульсы генератора 1 по в тс  одновременно на входах вычитани  счетчика 3 и первого счетчика 5.

Процесс вычитани  закончитс  тогда , когда во всех разр дах счетчика 5 установ тс  нули, при этом из числа импульсов, сосчитанных счетчиков 3, в интервал времени Т будет вычтено число импульсов, сосчитанное первым счетчиком в начальный интервал времени tg. В следующий интервал времени t первый счетчик 5 перейдет в режим суммировани , а второй - в режим вычитани  и так далее. Процесс повторитс  после того, как в (к-1)-м счетчике 5 произойдет суммирование входных импульсов, а в к-м счетчике вычитание.

Таким образом, по истечении интервала времени Т происходит одновременное суммирование входных импульсов в счетчике 3 и последовательное вычитание числа импульсов, сосчитанных каждым счетчиком 5 в интервал времени t ц , предшествующий текущему интервалу времени t. Так как в кайэдом цикле, определ емом интервалом времени Т, в суммировании входных импульсов принимают участие к-1 счетчиков, то последний реверсивный счётчик  вл етс  буферным.

В насто щем цифровом измерителе средней частоты за счет совмещени  операций суммировани  и вычитани  сокращаетс  общее врем  измерений и повышаетс  их точность. Показани  измерител  соответствуют средней частоте следовани  входных импульсов в данный момент времени, так как из числа импульсов, сосчитанных в текущий момент времени t, вычитаетс  число их, сосчитанное в предыдущий интервал t, т.е. измеритель средней частоты реагирует на приращени  частоты входных импульсов, которые возникают в интервал времени t « Т, Запаздывание выходных показаний измерител  средней частоты будет определ тьс  не интервалом усреднени  Т, а периодом квантовани  t, на который смещаетс  интервал усреднени  Т, остава сь неизменным.

Это дает возможность у1 1еньшить статистическую погрешность, так как выбор величины интервала усреднени  не вли ет на запаздывание выходных показаний измерител .

При измерении мен ющейс  во времени средней части статистически распределенных во времени входных импульсов будут зафиксированы все кратковременные изменени  частоты в интервале t без искажени  истинного значени  их.

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР № 468176, кл. G 01 R 23/00, 1974.

2.Матвеев В.В., Казанов Ю.И. Приборы дл  измерени  ионизирующих излучений . М., Атомиздат, 1972,

0

с. 641-643.