УСТРОЙСТВО для ИЗМЕРЕНИЯ ОТНОШЕНИЙ ДВУХ ИНТЕНСИВНОСТЕЙ Советский патент 1970 года по МПК H03M1/00 

Изобретение относится к устройствам для измерения отношений двух интенсивностей статистически распределенных последовательностей импульсов, которые используются при проведении ядерно-физических исследований.

Известны устройства для измерения отношений двух интенсивностей статистически распределенных последовательностей импульсов, содержащие два счетчика, вентили, регистр памяти, преобразователь цифрового кода в напряжение, интегрирующую цепь и формирователи импульсов переписи и сброса.

Однако эти устройства недостаточно точны.

Предложенное устройство для измерения отношения двух интенсивностей статистически распределенных последовательностей импульсов отличается тем, что оно содержит дополнительную схему антисовпадений и линию задержки, причем один из входов схемы антисовпадений подключен к нулевому выходу триггера старшего разряда одного из счетчиков, другой вход - к формирователю импульсов сброса, а ее выход через линию задержки подключен к единичным входам триггеров того же счетчика.

Это позволяет повысить точность устройства путем уменьшения погрешности, обусловленной переполнением счетчика, подсчитывающего число импульсов за тахт.

Устройство содержит первый счетчик 1, второй счетчик 2, вентили переписи 3, регистр памяти 4, преобразователь цифрового кода в напряжение 5, интегрирующую цепь 6, формирователь импульсов перезаписи 7, формирователь импульсов сброса 8, схему аитисовпадений 9 и линию задерлски 10.

Счетчик 1 определяет время счета - такт работы. Его выходные сигналы, сформированные формирователем 7, поступая на вентили 3, переписывают цифровой код, накоиленный счетчиком 2, в регистр памяти 4. Выходные сигналы регистра памяти воздействуют на преобразователь 5, выходное напрял ение которого усредняется интегрирующей цепью 6. Сигнал с формирователя 7 подается также на формирователь 8, выходной сигнал которого через , необходимое; для окончания процесса переписи, устанавливает триггеры всех разрядов счетчика 2 в нулевое состояние.

Сигнал переполнения с нулевого выхода триггера старшего разряда счетчика 2 через схему антисовпадений 9 и линию задержки 10 поступает на единичные входы триггеров старших разрядов счетчика 2, устанавливая их в единичное состояние. На другой вход схемы антисовпадений 9 подается сигнал с формирователя 8, предотвращаюш,ий срабатывания схемы антисовпадений 9 в тех случаях, когда триггер старшего разряда счетчика 2 наХбДйтся в единичном состоянчи в момент установки счетчика 2 в исходное состояние.

Устройство работает следующим образом.

После установки счетчика 2 в исходное состояние он начинает подсчитывать число имнульсов, нриходящих на его вход. В момент прихода импульса переписи цифровой код со счетчика 2 переписывается в регистр памяти 4. После этого счетчик 2 устанавливается в исходное состояние, и начинается следующий такт.

Емкость счетчика, подсчитывающего число импульсов за такт, конечна и ограничена, и при любом среднем значении числа импульсов, подсчитываемых счетчиком, всегда имеет место определенный процент тактов, во время которых число входных импульсов превышает емкость счетчика, т. е. возникают переполнения, в результате которых код в регистр памяти переписывается с погрешностью, приводящей к погрешности выходной (усредненной) величины.

Это обусловлено тем, что счетчик подсчитывает число статистически распределенных во времени импульсов за такт со статистическим распределением длительности, ввиду чего число импульсов за такт может быть любое, в том числе и превышающее емкость счетчика. В тех тактах, когда на вход счетчика приходит число импульсов, превышающее его емкость, происходит переполнение счетчика (сброс на нуль и нродолжение счета). Это приводит к тому, что в конце такта в счетчике накапливается число импульсов с погрешностью, равной емкости счетчика. С такой же погрешностью в этом такте переписывается код в регистр памяти. Таким образом, вследствие переполнений счетчика (в определенном числе тактов) выходная (усредненная) величина также имеет погрешность.

В момент, когда лод воздействием входного импульса, переполняюшего счетчик 2, триггер старшего разряда счетчика переходит из единичного состояния в нулевое, схема антисовпадений 9 вырабатывает импульс. Этот имлульс, задержанный на время переходных процессов в счетчике 2 линией задержки 10, поступает на

единичные входы триггеров старших разрядов счетчика 2 и переводит их в единичное состояние. Импульсы, поступающие на вход счетчика 2 после импульса переполнения, яакапливаются счетчиком.

Предположим, что за время такта на вход семиразрядного счетчика, дополненного схемой записи единиц (при переполнении), в пять старших разрядов пришло 130 импульсов. Приход 128-го импульса вызывает переполнение счетчика, и сигнал переполнения, пройдя через схему записи единиц, зацисывает в счетчике код, равный 124 (64-1-32-Ь 16-b8-j-4). С приходом 129-го импульса в счетчике записывается код, равный 125, и с приходом 130-го-126. Таким образом, погрешность от переполнения равна 130-125 4 единицам.

Для известного устройства погрешность фиксации кода в данном случае составляет 128

едтшиц. Следовательно,-погрешность фиксации кода во время тактов, когда происходит переполнение, значительно снижается, что приводит к резкому уменьшению погрешности, вызванной переполнениями.

Расчет и измерения показывают, что погрешности, вызванные переполнениями, у нредлагаемого устройства в 2,5-5 раз меньше, чем у известного (т. е. 10-15% вместо 50%).

Предмет изобрегения

Устройство для измерения отношений двух интенсивностей статистически раснределенных носледовательностей нмнульсов, содержащее

счетчики, вентили, регистр памяти, преобразователь цифрового кода в напряжение, интегрирующую цепь, формирователи импульсов перезаписи и сброса, отличающееся тем, что, с целью повышения точност-и, оно содержит

схему антисовпадений и линию задержки, причем один вход схемы антисовпадений подключен к нулевому выходу триггера старшего разряда одного из счетчиков, другой вход - к формирователю импульсов сброса, а ее выход через линию задержки подключен к единичным в.ходам триггеров старших разрядов того же счетчика.