Einrichtung zur Messung kleiner Impulsraten
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrich- tung zur Messung der Häufigkelt statistisch verteilter Impulse bei kleiner mittlerer Impulshäufigkeit je Zeiteinheit (= Impulsrate).
Bekannte Einrichtungen zur Messung von Im pulsraten, sogenannte Ratemeter, besitzen beispiels- weise eine Impulsnormalisierungsstufe, die einlaufende Impulse in Normalimpulse umformt und diese ber eine Gleichrichterschaltung einem Speicherkon densator zuf hrt. Die Kapazität des Speicherkonden- sators bildet zusammen mit einem Ableitwiderstand ein Integrierglied, dessen an einem Anzeigeinstru ment ablesbare elektrische Spannung ein analoges Abbild der Impulsrate ist. Die Zeitkonstante des Integriergliedes muss zur Erzielumg einer einwand- freien Anzeige stets hinreichend gross gewählt werden.
Die Bemessung dieser Zeitkonstante bereitet jedoch bai kleinen Impulsraten erhebliche Schwierigkeiten. So würde sich bei einer geforderten mittleren statistischen Genauigkeit von ¯ 2 % und bei einer mittleren Impulshäufigkeit von 1 Impuls pro Minute miit Poisson-Verteilung eine Zeitkonstante von rund 20 Stunden ergeben, wozu eine SpeicherkapazitÏt von etwa 75 Mikrofarad und) ein AbleitwidlerstSand von 1000 Megohm erforderlich wäre.
Eine derartige Bemessung von Schaltungselemen- ten in einem Ratemeter lässt sich bekanntlich nicht leicht verwirklichen, zumal die elektrischen Werte dieser Bauteile um höchstens 1 % vom Nennwert abweichen durfeni. Diese Forderung aber kann infolge der TemperaturabhÏngigkeit der Isolationswiderstände nur mit erheblichem schaltungs- und fabrikationstechnischem Aufwand erfullt werden.
Ein f r wichtige Anwendungen, so zum Beispiel bei der kontinuierlichen beziehungsweise quasikontinuierlichen Strahlungsmessung in der me dizinischen Diagnostik und Strahlenüberwachung von Trinkwasser und von Lebensmitteln mit Hilfe von Koinzidenz-Messverfahren, besonders schwerwiegen- der Nachteil der bekannten Ratenmeter für kleine Impulsraten ist die durch die erforderliche grosse Zeitkonstante bedingte Anzeigeverzögerung. Da der elektrische Analogwert der zu messenden Impulsrate nach einem Exponentialgesetz gebildet wird, zeigen die bekanmjten Einrichtungen erst nach Ablauf von rund drei Zeitkonstanten einen auf 10 % genauen Wert an.
Dadurch ergeben sich, besonders f r die Bildung genauer Me¯werte, Antzeigeverzögerungen von mehreren Stunden bis zu einigen Tagen.
Die vorliegende Erfindung einer Einrichtung zum Messen kleiner Impulsraten, mit einer Impuls ntormalisierungsstufe und ainem Anmeigeinstrument f r die Impulsrate, vermeidet die Nachteile der be kannten Einrichtungen dadurch, dass der Impulsnor malisierungsstufe ein. Digitalspeicher nachgeschaltet ist, der ber enmen Me¯wert-Umsetzer mit dem An zeigeinstrum'ent in Verbiodun'g steht.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung besteht der Digitalspeicher aus einem Vorspeicher mit verschiedenen Wertigkeitsstufen und eimem Schiebe- register. Weitere Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der ein Ausf hrungsbeispiel der Erfindung an Hand der Zeichnung nÏher erläutert ist.
Die Figur zeigt ein Blockschaltbild des messwert- bildenden Schaltungsteiles eines Ratemeters Dieses besitzt einen Impulseingang l, in den Zählimpulse 2 eines nicht dargestellten. Zählrohres einlaufen und zu einer Impulsnormaliaierungsstufe 3 gelangen, welche die einzelnen Zählimpulse 2 in sogenanNte Normalimpulse 4 umformt.
Die Impulsnormalisierungsstufe 3, die lediglich der Anpassung der Zäblimpulse 2 an die Folgeschal- tung dient, lässt sich durch einen Umschalter 5 mit einem Schaltarm 6 und mehreren Umschaltkontakten 7 entweder unmittelbar oder über einen) oder mehrere elektrisch in Reihe geschialtete Voruntersetzer 8, 9, 10 mit dem Zähleingang eines im gezeigten Beispiel aus fünf über Leitungen 11 bis 14 in Reihe geschal teten Binäruntersetzern 15 bis 19 bestehenden Vorspeichers 20 verbinden.
Jedem Binäruntersetzer 15 bis 19 ist über je eine Verbindung 21 bis 25 je eine Schieberegisterbank 26 bis 30 zugeordnet, deren jede beispielsweise f nf Stellen 31 bis 35 aufweist. Die Gesamtheit der Schieberegisterbänke, im folgenden kurz als Schiebe- register 36 bezeichnet, bildet den Hauptspeicher, der zusammen mit dem Vorspeicher 20 den Digitalspei- cher der Messeinrichtung darstellt.
Jeder Binäruntersetzer 15 bis 19 des Vorspeichers 20 ist über eine Sammelleitung 37 an eine zur zeitabhängigen Abgabe von sogenannten Schiebeimpulsen eingerichtete Uhr 38 angeschlossen, die einen Messintervallwähler 39 aufweist, welcher mit dem Schalrarm 6 des Umschalters 5 über eine Wirkungs- linie 40 in Wirkverbindurig steht.
In das Schieberegister 36 greift iiber ein Lei tungssystem 41 ein als Digital-Analog-Umsetzer ausgebildeter Messwert-Umsetzer 42 ein, an den ein in Einheiten der Impulsrate geeichtes Anzeigeinstrument 43 angeschlossen ist. Zu diesem Anzeigeinstrument 43 gehört ein Messbereichwähler 44, der ber eine Wirkungslinie 45 ebenfalls mit dem Umschalter 5 in Wirkverbindung steht. In ähnlicher Weise ist dem Vorspeicher 20 über eine Leitungsgruppe 46 ein Digital-Analog-Wandler 47 als Messwert-Umsetzer beigeordnet, der auf ein Messinstrument 48 arbeitet.
Der Binäruntersetzer 19 steht über eine Leitung 49 mit einer Signalvorrichtung 50 in Verbindung. Im Anzeigeinstrument 43 kann allenfalls ein zusätzliches Instrument 51 eingebaut sein.
Jeder der Binäruntersetzer 15 bis 19 und jede Stelle 31 bis 35 jeder Schieberegisterbank 26 bis 30 kann bekanntlich zwei elektrische Zustände anneh- men. Zustand O bedeutet, dass die betreffende Speicherstelle leer, Zustand I gibt an, dass die StelIe mit einem Impuls besetzt ist.
Durch die Reihenschaltung der Binäruntersetzer 15 bis 19 wirdl be- kanntermassen erreicht, dass jedem Biniäruntersetzer eine bestimmte Wertigkeit im Zweierkode zukommt, so dass der aus n BinÏruntersetzern bestehende Vorspeicher 20 ein Speichervermögen S = 2n-1 aufweist, wenn 2 der niedrigste Wertigkeit ist ; im vorliegenden Beispiel wird mit n = 5 also S = 31.
Die Stellen 31 bis 35 je einer Schieberegisterbank 26 bis 30 sind unter sich gleichwertig, dagegen besitzen in den einzelnen Schieberegisterbänken ge- speicherte Impulse jeweils die Wertigkeit des entsprechenden BinÏruntersetzers im Vorspeicher, wobei die Binäruntersetzer 15 bis 19 beim vorliegenden Beispiel in der Reihenfolge ihrer Aufzählung die Wertigkeiten 20, 21, 22, 23, 24 aufweisen. Ein Schieberegister mit n Registerbänken zu je m Stellen vermag in der beschriebenen Anordnung demnach m (2li-1) Impulse zu speichern, im besprochener Beispiel also 155 Impulse.
Vor Beginn der Messung ist mit dem Messintervallwähler 39 die Zeitdauer eines Messintervalls entsprechend der verlangten mittleren statistischen Genauigkeit einzustellen und der Messbereich der Einrichtung mittels des Messbereichwählers 44 fest zulegen. Diese Einstellhandlungen werden über die Wirkungslinien 40 und 45 auf den Umschalter 5 übertragen. Dadurch erfolgt die Einschaltung einer derartigen Voruntersetzung, dass der durch die Formel :
Me¯intervall ò Me¯bereich/Voruntersetzung bestimmte Wert höchstens gleich wie das höchste Speichervermögen des Schieberegisters 36 ist. Bei Beginn einer Messung sind alle Speicherstellen leer.
Die Messwertbildung vollzieht sich wie folgt : Wenn der Umschalter 5 die in der Figur dargestellte Lage einnimmt, gelangt jeder einzelne Zählimpuls 2 als Normalimpuls 4 in den Vorspeicher 20, bei anderen Stellungen des Umschalters 5 nur jeder zweite, vierte, achte usw., je nachdem, wieviele der vorhano denen Voruntersetzer 8, 9, 10 zugeschaltet sind. Es können beliebig viele Voruntersetzer angeordnet sein.
Schwankungen der Amplitude und Form der Normalimpulse 4 haben, keinen Einfluss auf das Messergebnis.
Der erste einlaufende Impuls brin, gt dlen ersten Binäruntersetzer 15 vom Zustand 0 in dlen Zustand I, der zweite Impuls führt diesen Binäruntersetzer 15 in den Zustand 0 zurück, während gleichzeitig ein Impuls mit der Wertigkeit 21 an den folgenden BinÏruntersetzer 16 weiterläuft und diesen in den Zustand I versetzt usw. Diese Zähltechnik ist an sich bekannt. Befinden sich alle Binäruntersetzer 15 bis 19 im Zustand I, so sind im Vorspeicher 20 einunddreissig Impulse gespeichert ; damit ist dessen h¯chstes Speichervermögen erreicht.
Bei richtiger Messbereichwahl gibt die Uhr 38 spätestens nach dem Eintreffen des einunddreissig- sten Zählimpulses einen Schiebeimpuls über die Sammelleitung 37 an den Vorspeicher 20 ab. Dadurch wird der Inhalt jedes Binäruntersetzers 15 bis 19 über die jeweilige Verbindung 21 bis 25 in die zugehörige Schieberegisterbank geschobene und besetzt dort die jeweils erste Stelle, z. B. die mit 31 bezeichnete, jeder Schieberegisterbank, während jeder Binäruntersetzer 15 bis 19 des Vorspeichers 20 nach Abgabe seines Inhaltes wieder den Zustand 0 einnimmt.
Die weiterhin einlaufenden ZÏhlimpulse füllen den Vorspeicher 20 wieder auf, und der soeben be schriebene Vorgang wiederholt sich. Beim nÏchstfolgenden Schiebeimpuls wird der Inhalt des Schiebe- registers 36 um eine Stelle weitergeschoben, im Beispiel auf die Stellen 32, und an die ersten Stellen 31 tritt der neue Inhalt des Vorspeichers 20. Nach dem fünften, allgemein ! nach dem m-ten Schiebeimpuls ist mithin das Schieberegister 36 aufgefüllt. Dies be deutet gleichzeitig die Beendigung eines Messintervalles, wie es der Einstellbedingudg entspricht.
Während des Messvorganges erfasst der Messwert- Umsetzer 42 ständig den gesamten Inhalt des Schieberegisbers 36 und führt dem Anzeigeinstrument 43 einen dem Registerinhalt proportionalen Strom zu. Die Anzeige des Messergebnisses nimmt daher bis zum Ablauf des ersten Messintervalles einer neu be gonnenen Messung unstetig jeweils um einen dem in das Schieberegister eintretenden Vorspeicherinhalt entsprechenden Betrag zu. Wenn alle Stellen des Schieberegisters 36 besetzt sind, d. h. also nach Ablauf des ersten Messintervalls, zeigt das Anzeigein- strument 43 die Impulsrate mit der verlangten mittle- ren statistischen Genauigkeit an.
Aus dem Vorstehenden ist abzuleiten,, daf3 das Zeitintervall zwischen zwei Schiebeimpulsen, das sogenannte Schrittintervall, jeweils den m-ten Teil eines Messintervaües beträgt, wobei m, wie bereits er wähnt, die Anzahl der Stellen, z. B. 31 bis 35, einer Schieberegisterbaak, z. B. 30, bedtutet.
Ist nun das Schieberegister 36 einmal aufgef llt, so bleibt es während des weiteren Verlaufes der Messung aufgefüllt, nur wird nach jedem Schrittinter- vall das neueste, vom Vorspeicher 20 während eines SchrittintervaHes aufgenommene Zählergebnis in das Schieberegister 36 überführt und dieses somit in Bruchteilen eines Messintervalls, nämlich im Takt der Schrittintervalle, auf den neuesten Stand gebracht, wobei jeweils der bisherige Inhalt der letzten Stellen 35 des Schieberegisters 36 aus dem Register hinausgeschoben¯ wird, also verschwindet.
Der vom Anzeigeinstrument 43 angezeigte Analogwert der Im pulsrate besitzt so vom Ende des ersten Messinter valles ab während des gesamten, weiteren Messver- laufes die geforderte mittlere stabistische Genauigkeit.
Da das Messintervall bei der geschilderten Messwertbildung als Konstante auftritt, ist der Inhalt des Schieberegisters 36 der Impulsrate proportional.
Treten nun Ubergangsfunktionen der Impulsrate auf, so kann bei der gewählten Anordnung durch Interpolation eine Messwertbildung auch in Bruchteilen eines Schrittintervalles erzielt werden. Zu diesem Zweck ist dem Vorspeicher 20 der Digital-Ana log-Wandler 47 mit dem Me¯instrument 48 zugeordnet. Das Messinstrument 48 gestattet, in jedem Zeitmoment den Vorspeicherinhalt abzulesen und aus dieser Ablesung und der Anzeige der Uhr 38 die differentielle Impulsrate zu bilden. Dies kann visuell geschehen, wozu die Uhr 38 einen gesonderten Zeiger besitzt, der nach jedem Schiebeimpuls von einer Nullage ausgeht, entweder durch Rückstellung oder durch entsprechende Skalenteilung.
Natürlich lassen sich die Anzeigen des Messinstrumentes 48 und der Uhr 38 auch mechanisch oder elektrisch berlagern, so dass eine unmittelbare Anzeige der diffe rentielka Impulsrate erfolgb, entweder auf dem MeS instrument 48 oder auf dem zusätzlichen Instrument 51, dessen Messwerk und Skala in unmittelbarer NÏhe des Anzeigeinstrumentes 43, vorzugsweise im gleichen Gehäuse wie dieses und mit gemeinsamer Skalenscheibe, angeordnet ist.
Die Umsetzung des dilgibalen Speicherinhaltes in einen Analogwert geschieht dadurch, dass von jeder Speicherstelle ein dem Speicherzustand (0 oder I) und der Wertigkeit dieser Speicherstelle, bzw. der diese Speicberstelle aufweisenden Schieberegisterbank, entsprechender Strom gebildet wird. Die Summe dieser Str¯me ist dem Speicherinhalt proportional und durchsetzt das anzeigende Instrument 43 bzw. 48.
Sollte durch falsche Wahl des Messbereiches oder des Messintervalles oder durch unvorhergesehen starke Zunahme der zu messenden Impulsrate der Fall eintreten', dass die Anzahl der in einem Schrittintervall einlaufenden Impulse das h¯chste Speichervermögen des Vorspeichers 20 überschreitet, so würde der erste überzählige Impuls, im vorliegenden Beispiel also der zweiunddreissigste, eine Löschung des gesamten Vorspeicherinhaltes bewirken.
In diesem Fall wird vom letzten Binäruntersetzer 19 des Vorspeichers 20 ein sogenannter Obertragsimpuls über die Leitung 49 an die Signalvorrichtung 50 abgegeben, welche anzeigt, dass der Messbereich der Einrichtung überschritten ist und die Einstellung des Gerätes berichtigt werden muss.
Die vorstehend beschriebene neue Einrichtung zur Messung kleiner Impulsraten erlaubt, wie sich leicht zeigen lässt, die Zeib vom Beginn der Messung bis zum Vorliegen der ersten Anzeige mit der ge forderten Genauigkeit gegenüber den bekannten Einrichtungen um rund einen Faktor 2 zu verkürzen.
Ein weiterer, durchaus ins Gewicht falleoder Vorteil der beschriebenen Einrichtung ist deren Ausbau- fähigkeit. So lässt sich diese durch Wahl der Grösse des Vorspeichers und des Schieberegisters sowie der Anzahl der Voruntersetzer den verschiedensten Messaufgaben und Messgenauigkeitea leicht anpassen
Natürlich kann in der beschriebenen Einrichtung auch ein anderer Speicherkode zur Anwendung kom- men. Weiter ist es denkbar, an Stelle von Zeigerin strumssnten Geräte zur digitalen Messwertausgabe, sogenannte Digitalwertzeiger, anzuordnen und die Messwert-Umsetzer 42,
47 als Kode-Umsetzer aus zubilden, um'den bei konstantem Messintervall der Impulsrate proportionalen Inhalt des Schieberegisters auf diesem Wege in eine dezimale, zur unmittelbaren Anzeige geeignete Digitalform berzuf hren).
Device for measuring small pulse rates
The present invention relates to a device for measuring the frequency of statistically distributed pulses with a low average pulse frequency per unit of time (= pulse rate).
Known devices for measuring pulse rates, so-called rate meters, have, for example, a pulse normalization stage that converts incoming pulses into normal pulses and feeds them to a storage capacitor via a rectifier circuit. The capacitance of the storage capacitor, together with a bleeder resistor, forms an integrating element whose electrical voltage, which can be read on a display instrument, is an analog image of the pulse rate. The time constant of the integrating element must always be selected to be sufficiently large in order to achieve a perfect display.
The dimensioning of this time constant, however, causes considerable difficulties with small pulse rates. With a required mean statistical accuracy of ¯ 2% and an average pulse frequency of 1 pulse per minute with Poisson distribution, this would result in a time constant of around 20 hours, which would require a storage capacity of around 75 microfarads and a bleeder resistor of 1000 megohms would.
It is well known that such a dimensioning of circuit elements in a rate meter is not easy to implement, especially since the electrical values of these components may deviate from the nominal value by at most 1%. However, due to the temperature dependence of the insulation resistances, this requirement can only be met with considerable circuit and manufacturing complexity.
A particularly serious disadvantage of the known rate meters for small pulse rates is the major disadvantage of the known rate meters for small pulse rates for important applications, for example in medical diagnostics and radiation monitoring of drinking water and food with the help of coincidence measurement methods Time constant related display delay. Since the electrical analog value of the pulse rate to be measured is formed according to an exponential law, the known devices only show a value accurate to 10% after approximately three time constants have elapsed.
This results in display delays of several hours up to several days, especially for the formation of precise measurement values.
The present invention of a device for measuring small pulse rates, with a pulse normalization stage and a measuring instrument for the pulse rate, avoids the disadvantages of the known devices in that the pulse normalization stage is a. A digital memory is connected downstream, which is connected to the display instrument via an enormous Mēwert converter.
In an advantageous embodiment of the invention, the digital memory consists of a pre-memory with different valence levels and a shift register. Further details emerge from the following description, in which an exemplary embodiment of the invention is explained in more detail with reference to the drawing.
The figure shows a block diagram of the circuit part of a rate meter that generates measured values. This has a pulse input 1 into which counting pulses 2 are not shown. Counter tube and arrive at a pulse normalization stage 3, which converts the individual counting pulses 2 into so-called normal pulses 4.
The pulse normalization stage 3, which is only used to adapt the counter pulses 2 to the subsequent circuit, can be switched by a changeover switch 5 with a switching arm 6 and several changeover contacts 7 either directly or via one or more pre-reducers 8, 9, 10 electrically connected in series connect to the counting input of an in the example shown of five via lines 11 to 14 in series geschal ended binary scalers 15 to 19 existing buffer 20.
A shift register bank 26 to 30 is assigned to each binary scaler 15 to 19 via a respective connection 21 to 25, each of which has, for example, five positions 31 to 35. The entirety of the shift register banks, hereinafter referred to as shift register 36 for short, forms the main memory which, together with the pre-memory 20, represents the digital memory of the measuring device.
Each binary scaler 15 to 19 of the pre-storage 20 is connected via a collecting line 37 to a clock 38 which is set up for the time-dependent delivery of so-called shifting pulses and which has a measuring interval selector 39 which is in operative connection with the switching arm 6 of the switch 5 via an action line 40.
A measurement value converter 42 designed as a digital-to-analog converter, to which a display instrument 43 calibrated in units of the pulse rate, is connected to the shift register 36 via a line system 41. A measuring range selector 44, which is also in operative connection with the changeover switch 5 via an action line 45, belongs to this display instrument 43. In a similar way, a digital-to-analog converter 47 is assigned to the pre-store 20 via a line group 46 as a measured value converter, which works on a measuring instrument 48.
The binary scaler 19 is connected to a signal device 50 via a line 49. If necessary, an additional instrument 51 can be built into the display instrument 43.
As is known, each of the binary scanners 15 to 19 and each point 31 to 35 of each shift register bank 26 to 30 can assume two electrical states. State O means that the relevant memory location is empty, State I indicates that the location is occupied by a pulse.
By connecting the binary scanners 15 to 19 in series, it is known that each binary scaler has a specific value in the two-digit code, so that the pre-store 20 consisting of n binary scanners has a storage capacity S = 2n-1 when 2 is the lowest value; In the present example, n = 5 becomes S = 31.
The digits 31 to 35 of a shift register bank 26 to 30 are equivalent to each other, but the pulses stored in the individual shift register banks each have the value of the corresponding binary scaler in the pre-memory, the binary scaler 15 to 19 in the present example in the order of their enumeration Have valences 20, 21, 22, 23, 24. A shift register with n register banks of m places each is able to store m (2li-1) pulses in the described arrangement, i.e. 155 pulses in the example discussed.
Before the start of the measurement, the duration of a measurement interval is to be set with the measurement interval selector 39 in accordance with the required mean statistical accuracy and the measurement range of the device is to be determined by means of the measurement range selector 44. These setting actions are transmitted to the changeover switch 5 via the action lines 40 and 45. This means that a pre-reduction is activated that the formula:
Mēinterval ò Mērange / pre-scaling certain value is at most equal to the maximum storage capacity of the shift register 36. At the beginning of a measurement all memory locations are empty.
The measurement value is generated as follows: When the changeover switch 5 is in the position shown in the figure, each individual counting pulse 2 arrives as a normal pulse 4 in the pre-storage 20, with other positions of the changeover switch 5 only every second, fourth, eighth, etc., depending on the situation how many of the existing pre-coasters 8, 9, 10 are connected. Any number of sub-coasters can be arranged.
Fluctuations in the amplitude and shape of the normal pulses 4 have no influence on the measurement result.
The first incoming pulse brings the first binary scaler 15 from state 0 to state I, the second pulse returns this binary scaler 15 to state 0, while at the same time a pulse with the value 21 continues to the following binary scaler 16 and enters the State I shifted, etc. This counting technique is known per se. If all the binary scanners 15 to 19 are in state I, thirty-one pulses are stored in the pre-memory 20; this means that its maximum storage capacity is reached.
If the measuring range is selected correctly, the clock 38 emits a shift pulse via the bus 37 to the pre-store 20 at the latest after the arrival of the thirty-first counting pulse. As a result, the content of each binary scaler 15 to 19 is shifted via the respective connection 21 to 25 into the associated shift register bank and occupies the first position there, e.g. B. denoted by 31, each shift register bank, while each binary scaler 15 to 19 of the buffer 20 assumes the state 0 again after its contents have been delivered.
The counting pulses that continue to arrive fill the pre-store 20 again, and the process just described is repeated. With the next shift pulse, the content of the shift register 36 is shifted by one position, in the example to the positions 32, and the first positions 31 are replaced by the new contents of the pre-storage 20. After the fifth, in general! after the mth shift pulse, the shift register 36 is therefore filled. At the same time, this means the termination of a measurement interval, as it corresponds to the setting condition.
During the measuring process, the measured value converter 42 constantly records the entire content of the shift register 36 and supplies the display instrument 43 with a current proportional to the register content. The display of the measurement result therefore increases discontinuously by an amount corresponding to the pre-storage content entering the shift register until the end of the first measurement interval of a newly started measurement. When all positions of the shift register 36 are occupied, i. H. that is, after the first measuring interval has elapsed, the display instrument 43 displays the pulse rate with the required mean statistical accuracy.
From the above it can be deduced that the time interval between two shift pulses, the so-called step interval, is the mth part of a measurement interval, where m, as already mentioned, is the number of digits, e.g. B. 31 to 35, a shift register baak, z. B. 30, meaning.
If the shift register 36 is filled once, it remains filled during the further course of the measurement, only after each step interval the latest counting result recorded by the pre-memory 20 during a step interval is transferred to the shift register 36 and this is thus in fractions of a measurement interval , namely in the cycle of the step intervals, brought up to date, the previous content of the last positions 35 of the shift register 36 is shifted out of the register, that is, disappears.
The analog value of the pulse rate displayed by the display instrument 43 thus has the required mean statistical accuracy from the end of the first measurement interval onwards during the entire further measurement process.
Since the measurement interval occurs as a constant in the described measurement value formation, the content of the shift register 36 is proportional to the pulse rate.
If transition functions of the pulse rate now occur, then with the selected arrangement by interpolation, a measurement value formation can also be achieved in fractions of a step interval. For this purpose, the digital-to-analog converter 47 with the measuring instrument 48 is assigned to the pre-storage 20. The measuring instrument 48 allows the pre-storage contents to be read off at any instant in time and the differential pulse rate to be formed from this reading and the display of the clock 38. This can be done visually, for which purpose the clock 38 has a separate pointer which starts from a zero position after each shift pulse, either by resetting or by appropriate scale division.
Of course, the displays of the measuring instrument 48 and the clock 38 can also be mechanically or electrically superimposed, so that the differential pulse rate is displayed immediately, either on the measuring instrument 48 or on the additional instrument 51, whose measuring mechanism and scale are in the immediate vicinity Indicating instrument 43, preferably in the same housing as this and with a common dial, is arranged.
The conversion of the dilutable memory content into an analog value takes place in that a current corresponding to the memory state (0 or I) and the valence of this memory location or the shift register bank having this memory location is formed from each memory location. The sum of these currents is proportional to the memory content and passes through the indicating instrument 43 or 48.
If, due to an incorrect selection of the measuring range or the measuring interval or an unforeseen strong increase in the pulse rate to be measured, the case should arise that the number of pulses arriving in a step interval exceeds the maximum storage capacity of the buffer 20, the first excess pulse, im In this example, the thirty-second, cause a deletion of the entire pre-storage content.
In this case, the last binary scaler 19 of the buffer 20 emits a so-called carry pulse via the line 49 to the signaling device 50, which indicates that the measuring range of the device has been exceeded and the setting of the device must be corrected.
The new device described above for measuring small pulse rates allows, as can easily be shown, to shorten the time from the beginning of the measurement to the appearance of the first display with the required accuracy compared to the known devices by around a factor of 2.
Another significant or advantage of the facility described is its expandability. By choosing the size of the pre-storage and the shift register as well as the number of pre-scaler, this can easily be adapted to the most diverse measuring tasks and measuring accuracya
Of course, a different memory code can also be used in the device described. It is also conceivable to arrange devices for digital measured value output, so-called digital value pointers, instead of pointers, and to arrange the measured value converters 42,
47 as a code converter in order to convert the content of the shift register, which is proportional to the pulse rate at a constant measuring interval, into a decimal digital form suitable for immediate display).