Устройство для измерения разности частот импульсов

,2. М.ИериВе гагещепз апйр, 106. ратоуправл блока,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ 16/18-21.83, Бюл. Р 14ойко, В,С.Жернов, В,Я.ПаМ,Скаткин17.757(088.8)ЦиФровые измерительныеПод ред. В.М.Шляндина,1972, с.80,гпег М 1 дз.1 а 0 с 1 ес 1 тпаРпе 1 ег, "Бцс Реаг пзСгиМеЮойз", 1965, 34,(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАЗНОСТИ ЧАСТОТ ИМПУЛЬСОВ, содержащее последовательно соединенные пересчетный блок и реверсивныйсчетчик, шины разрядов которого подключены к управляющим входам преобразователя код-частота и генератор таймерных импульсов, выход которого соединен со счетным входом преобразователя.код-частота, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышенияФточности измерения, в него дополнительно введены дешиФратор и последовательно соединенные первый прег разователь код-частота, второй преобразователь"код-частота" и ре-. версивный счетчик, а также последовательно соединенные триггер и первый элемент ИЛИ, вЫход которого подключен к второму входу дополнительного реверсивного счетчика, а также второй элемент ИЛИ, первый своим входом соединенный с вторымвходом первого элемента ИЛИ, а второй вход второго элемента ИЛИ подключен к входу триггера, входу первого дополнительного преобразователя .код-частота и выходу преобразователя код частота, управляющие входы которого соединены с управляющими входами первого дополнительного преобразователя кодчастота, при этом выход второго элемента ЙЛИ соединен с входом пере- счетного блока, выходы дополнительного реверсивного счетчика подключены к управляющим,входам второго дополнительного преобразователя .код-частота и к входам дешиФ ра, выходы которого соединены сяющимивходами пересчетногоИзобретение относится к областкизмерительной техники и может бытьиспользовано при регистрации импульсов детекторов ионизирующих излучений.Известны устройства, содержащиепересчетную схему, счетчик, генератор, преобразователь 1 3.Недостаток известного устройстванизкая точность измерения.Из известных устройств наиболее,близким по своей технической сущ - ности является устройство,содержащее реверсивную пересчетную схему,реверсивный счетчик, преобразователькод-частота и.генератор таймерных импульсов 2. 15Недостаток известного устройства - низкая точность измерения раз.ности частот от источников статистических импульсов, например,от основного и Фонового детекторов иони. 20зирующих излучений, обусловленнаяпоявлением статистической погреш ности измерения, увеличивающейся,с ростом частоты фазового детектораи уменьшением величины разности входных частот.Цель изобретения " повышение точности измерения,Эта цель достигается тем, что вустройство, содержащее последовательно соединенные пересчетный блоки реверсивный счетчик, шины разря"-дов которого подключены к управляющим входам преобразователя код-частота игенератортаймерных импульсов,выход которого соединен со счетнымвходом преобразователя шкод-частотаф, дополнительно введены дешифратор и последовательно соединенныеервый преобразователь код-частота второй преобразователь кодчастота и реверсивный счетчик, атакже последовательно асоединенййе .триггер ипервый элемент ИЛИ, выходкоторого подключен к второму входудойолнительного реверсивного счетчика, а также второй элемент ИЛИ, первым своим входом соединенный с вторым входом первогоэлемента ИЛИ, .а второй вход второго элемента ЙЛИподключен к входу триггера, входупервого дополнительного преобра 50зователя "код-частотаф и выходупреобразователя фкод-частота,управляющие входы которого соединены с управляющими входами первогодополнительного. преобразователяг"код-частота, выход второго эле"мента ИЛИ соединен с входом пересчетного блока, выХОды дополнительного реверсивного счетчика подклю"чейы к управляющим входам второго 60дополнительного преобразователякод-частота и к входам дешифратора, выходы которого соединеныс управляющими входами пересчетного йлока.65 На чертеже изображена блок-схе- ма устройства.Устройство содержит реверсивный счетчик 1, блок 2 пересчета, преобразователь 3 код-частота, первый дополнительный преобразователь 4"код-частота, генератор 5 таймерных импульсов, триггер б, первый элемент 7 ИЛИ, второй элемент 8 ИЛИ, второй дополнительный преобразователь 9 код-частота, дополнительный реверсивный счетчик 10, дешифратор 11.Каждый преобразователь код-частотаф 3, 4, 9 содержит элементы совпадений 12, счетчик 13 таймерных импульсов, блок сборки 14, Блок пересчета 2 содержит элементы совпадений 15 и 16, реверсивные счетчики 17,Устройство работает следующим образом.В установившемся режиме на реверсивном счетчике 1 присутствует код ,числа пропорционального разности входных Частот импульсов и /ит, и = и -иО Тфгде п - частота основного детек 1тора;иФ - частота фонового детектора.Генератор 5 таймерных импульсов постоянно вырабатывает импульсы с частотой ит, которые пересчитываются таймерным счетчиком 13. Импульсы, возникающие на разрядных шинах таймерного счетчика 13, поступают на первые входы элементов совйадения" кодов. На вторых входах этих элементов совпадений проходят блок сборки 14, частота на выходе которой равна разности входных частот от основного и фонового детекторов. Потенциалы разрядных шин реверсивного счетчика 1, характеризующие код числа и /и , поступают также на управляемые входы дополнительного преобразователя 4, построенного аналогично преобразователю 3. Дополнительный преобразователь 4 преобразует код по/ит в частоту.Поскольку на его счетный .вход поступает частота ип от преобразователя 9 код-частота О; на его выхбде появляются импульсы с частотой,равной и /и . Эти импульсы по 2ступают на счетйый вход второго до-,полнительного преобразоваеля 9, Частота по с преобразователя 3 поступает также на вход фвычитаниеблока 2 и вход триггера б. Пересчи.танная частота с триггера б подается на один из входов первого элемента 7 ИЛИ, на другом входе которого присутствует частота фоновогодетектора 6 ф. На выходе первого элемента ИЛИ образуется частота пф+1/2 п,которая поступает на вход сложение,ф дополнительного реверсивного728492 счетчика 10.,С выхода второго дополнительного преобразователя 9 сигналы поступают на вход вычитание дополнительного счетчика 10, который своими разрядными шинами, на которых устанавливаетсякод числа и +О 5 по- в пт, управляет втерым деополнительным преобразователем 9 и дешифратором 11. Дешифратор 11 линейно преобразует число; код кото рого установился на реверсивном счетчике 10, и через элементы 15 и 16 совпадения суммирования и вычитания управляет блоком 2, поочередно подключая реверсивные счетчи ки 17. Это приводит к изменению коэффициента предварительного пересчета, что в свою очередь изменяет по- стоянную времени измерителя разнос-; ти частот импульсов. 20При возрастании величины фоново го излучения разность частот оста,нется без изменения, но за счет более высоких значений Входных частот флуктуационные колебания разности будут иметь большую величину, Код реверсивного счетчика 1 пропорционален разности скоростей счета основного и фонового детекторов, На счетный вход второго дополнительного преобразователя 9 через 30 первый элемент ИЛИ поступает возрос- шее значение частоты пф. При этом код реверсивного счетчика 10, равный величинеи +О 5 по- и будет увету 35оличиваться, что вызовет сдвиг выходного сигнала дешифратора 11 в сторону старших позиционных разрядов и приведет к увеличению коэффициента пересчета блока 2, 40При этом постоянная времени уст- ройства также будет возврастать, что уменьшит влияние флуктуационных изменений входных частот, При изменении частоты эффекта 1 по (раз 4ности частот основногс и фонового излучений) постоянная времени, будет изменяться так, что возрастание частоты и вызовет уменьшение коэффициента перерасчета и постоянной времени блока 2, а уменьшение частоты ь - увеличение емкости блока 2 и его постоянной времени..Увеличение точности а устройстве достигается следуюшим образом. Как известно, при измерении разности средних частот слЕдования импульсов, случайно распределенных во времени, относительная статистическая погрешность измерения определяется выражением:1+2;вТ и(1) где Х - постоянная времени.Как видно из этого выражения, при увеличении средней частоты следова-, ния импульсов фона или при уменьшении разности входных частот по-грешность возрастает. ч,В данном устройстве за счет описанных выше обратных связей при увеличении средней частоты следования импульсов фона или уменьшении разности входных частот увеличивается число вводимых в действие разрядов реверсивного счетчика,1, что приводит к увеличению эффективной постоянной времени усреднения в соответствии с выражением: 1 2 п,р+й(2)поПодставляя выражение (2) в (1),получим сГ= сопят, т.е. относительная статистическая погрешность независит ни от частоты фоновых импульсов, ни от разности входных частот, что обеспечивает высокую точ,ность измерениФ во всем заданномдиапазоне их изменения,/4 Тираж 708 ПоВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, 3-35, Раушская наб., д. дписное илиал ППП фПате ужгород, ул. Проектная Составитель Л.Ворони