RU2614203C1 - Measuring device for speed counting of distributed in time impulses - Google Patents
Measuring device for speed counting of distributed in time impulses Download PDFInfo
- Publication number
- RU2614203C1 RU2614203C1 RU2016103987A RU2016103987A RU2614203C1 RU 2614203 C1 RU2614203 C1 RU 2614203C1 RU 2016103987 A RU2016103987 A RU 2016103987A RU 2016103987 A RU2016103987 A RU 2016103987A RU 2614203 C1 RU2614203 C1 RU 2614203C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- output
- counter
- gate
- pulses
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R23/00—Arrangements for measuring frequencies; Arrangements for analysing frequency spectra
Landscapes
- Manipulation Of Pulses (AREA)
Abstract
Description
Настоящее изобретение относится к ядерной технике и может быть применено для обработки сигнала ионизационных камер, регистрирующих уровень ионизирующего излучения (потока нейтронов, гамма-квантов и др.).The present invention relates to nuclear engineering and can be used to process a signal from ionization chambers that record the level of ionizing radiation (neutron flux, gamma rays, etc.).
Наиболее близким по совокупности существенных признаков к изобретению является измеритель скорости счета статистически распределенных импульсов, содержащий разравниватель импульсов, элемент И, двоичный счетчик, регистр, делитель и генератор тактовых импульсов (авт.св. SU 864165, G01R 23/00, опубл. 15.09.1981).The closest set of essential features to the invention is a speed meter for calculating statistically distributed pulses, containing a pulse equalizer, element And, a binary counter, register, divider and clock generator (autosw. SU 864165, G01R 23/00, publ. 15.09. 1981).
В известном устройстве используется две цепи с обратными связями. Это не позволит в динамических режимах при быстром росте скорости счета точно измерить среднюю скорость статистически распределенных импульсов. При использовании устройства для контроля периода роста мощности ядерного реактора сигнал периода может иметь ложные выбросы. Кроме того, описанное устройство при использовании для контроля очень низких скоростей счета (менее 0,1 1/с) будет иметь значительную погрешность.In the known device uses two circuits with feedback. This will not allow in dynamic modes with a rapid increase in the counting speed to accurately measure the average speed of statistically distributed pulses. When using a device to control the period of growth of the power of a nuclear reactor, the period signal may have spurious emissions. In addition, the described device when used to control very low count rates (less than 0.1 1 / s) will have a significant error.
Задачей настоящего изобретения является создание измерителя скорости счета статистически распределенных во времени импульсов, который характеризуется надежностью измерения скорости счета импульсов, большим динамическим диапазоном и высокой достоверностью.The objective of the present invention is to provide a meter for counting speed statistically distributed over time pulses, which is characterized by the reliability of measuring the speed of counting pulses, a large dynamic range and high reliability.
Техническим результатом настоящего изобретения является повышение помехоподавления, расширение динамического диапазона и автоматическое увеличение быстродействия при увеличении частоты входных импульсов.The technical result of the present invention is to increase noise suppression, expanding the dynamic range and automatically increasing speed when increasing the frequency of the input pulses.
Указанный технический результат достигается тем, что известный измеритель скорости счета статистически распределенных во времени импульсов, содержащий разравниватель импульсов, первый элемент И, двоичный счетчик, регистр, делитель и генератор тактовых импульсов дополнительно содержит управляющий блок, блок памяти, сумматор-вычитатель и счетчик адреса памяти, при этом разравниватель импульсов включает в себя первый и второй счетчики, компаратор, второй элемент И и генератор опорной частоты, причем вход первого счетчика является входом разравнивателя импульсов, выход первого счетчика соединен со входом компаратора, выход которого подключен к одному входу второго элемента И, второй вход второго элемента И подключен к генератору опорной частоты, выход второго элемента И соединен со входом второго счетчика, первый выход которого подключен ко второму входу компаратора, а второй его выход является выходом разравнивателя импульсов и подключен ко входу управляющего блока, выходы которого подключены к первому входу первого элемента И, первому входу двоичного счетчика, первому входу регистра, входу блока памяти, входу сумматора-вычитателя, входу делителя и входу счетчика адреса памяти, при этом второй вход первого элемента И соединен с выходом генератора тактовых импульсов, а выход первого элемента И соединен со вторым входом двоичного счетчика, выход которого подключен ко второму входу регистра, ко входу блока памяти подключены выходы регистра и счетчика адреса памяти, выход блока памяти соединен со входом сумматора-вычитателя, выход которого подключен к его же входу, а также ко входу делителя, выход делителя является выходом устройства.The specified technical result is achieved by the fact that the known meter of the count rate of statistically temporally distributed pulses, comprising a pulse equalizer, a first AND element, a binary counter, a register, a divider and a clock pulse generator further comprises a control unit, a memory unit, an adder-subtractor and a memory address counter wherein the pulse equalizer includes first and second counters, a comparator, a second AND element and a reference frequency generator, wherein the input of the first counter is an input pulse equalizer, the output of the first counter is connected to the input of the comparator, the output of which is connected to one input of the second element And, the second input of the second element And is connected to the generator of the reference frequency, the output of the second element And is connected to the input of the second counter, the first output of which is connected to the second input of the comparator and its second output is the output of the pulse equalizer and is connected to the input of the control unit, the outputs of which are connected to the first input of the first AND element, the first input of the binary counter, the first th entry register entry storage unit, an input of the adder-subtractor, a divider and Valid Valid memory address counter, if this second input of the first element And is connected to the output of the clock generator, and the output of the first element And is connected to the second input of the binary counter, the output of which is connected to the second input of the register, the outputs of the register and the counter of the memory address are connected to the input of the memory block, the output of the memory block is connected to the input of the adder-subtractor, the output of which is connected to its own input, as well as to the input of the divider, the output of the divider is the output of the device.
Повышение помехоподавления обеспечивается ограничением емкости первого счетчика разравнивателя вышеописанной конструкции, т.к. при увеличении частоты выше (где К - разрядность счетчика) наступает его переполнение, и, следовательно, после воздействия помехи максимальное число обрабатываемых импульсов помехи будет равно остатку количества импульсов на первом счетчике, который зависит от разрядности счетчика. Увеличение динамического диапазона работы и уменьшение погрешности обеспечивается за счет применения автоматически изменяемой в зависимости от частоты входных импульсов экспозицией, что также позволяет при малых скоростях счета существенно снизить флуктуации сигнала периода, и тем самым обеспечивается расширение динамического диапазона.The increase in noise suppression is provided by limiting the capacity of the first counter of the leveler of the above construction, since with increasing frequency higher (where K is the bit capacity of the counter) it overflows, and, therefore, after exposure to the interference, the maximum number of processed interference pulses will be equal to the remainder of the number of pulses in the first counter, which depends on the capacity of the counter. An increase in the dynamic range of operation and a decrease in the error is ensured by the use of an exposure that is automatically changed depending on the frequency of the input pulses, which also makes it possible to significantly reduce fluctuations in the period signal at low counting rates, thereby expanding the dynamic range.
Сущность изобретения поясняется чертежами. На фиг. 1 представлена блок-схема разравнивателя импульсов. На фиг. 2 представлена блок-схема измерителя скорости счета. На фиг. 3 изображен порядок формирования сигналов управляющим блоком.The invention is illustrated by drawings. In FIG. 1 is a block diagram of a pulse equalizer. In FIG. 2 is a block diagram of a count rate meter. In FIG. 3 shows the signal generation order by the control unit.
Измеритель скорости счета статистически распределенных во времени импульсов содержит разравниватель импульсов 1, вход которого является входом устройства. Разравниватель импульсов 1 включает в себя первый счетчик 2, компаратор 3, второй элемент И 4, второй счетчик 5 и генератор опорной частоты. Вход разравнивателя импульсов 1 также является входом первого счетчика 2, выход которого соединен со входом компаратора 3, выход которого в свою очередь подключен к одному входу второго элемента И 4. Второй вход второго элемента И 4 подключен к генератору опорной частоты, а его выход соединен со входом второго счетчика 5. Первый выход последнего подключен ко второму входу компаратора 3, а второй выход является выходом разравнивателя импульсов 1 и подключен ко входу управляющего блока 6. Выходы управляющего блока 6 подключены к первому входу первого элемента И 7, первому входу двоичного счетчика 8, первому входу регистра 9, входу блока памяти 10, входу сумматора-вычитателя 11, входу делителя 12 и входу счетчика адреса памяти 13. Второй вход первого элемента И 7 соединен с выходом генератора тактовых импульсов, а выход его соединен со вторым входом двоичного счетчика 8. Выход двоичного счетчика подключен ко второму входу регистра 9. Вход блока памяти 10 подключен к выходам регистра 9 и счетчика адреса памяти 13. Выход блока памяти 10 в свою очередь соединен со входом сумматора-вычитателя 11. Выход сумматора-вычитателя 11 подключен к его же входу, a также ко входу делителя 12. Выход последнего является выходом устройства.The meter for counting statistically temporally distributed pulses contains a
Измеритель скорости счета статистически распределенных во времени импульсов работает следующим образом.The speed meter counts statistically distributed over time pulses operates as follows.
На вход измерителя скорости счета поступают импульсы с переменной частотой . С каждым приходящим импульсом в устройстве корректируется выходное значение скорости счета. На обработку каждого приходящего импульса требуется некоторое время. Для предоставления измерителю скорости счета такого временного промежутка после каждого импульса используется разравниватель импульсов 1. Если пауза между несколькими импульсами во входящем сигнале недостаточная для обработки каждого из них устройством, разравниватель 1 увеличивает эту паузу.Variable frequency pulses are input to the meter . With each incoming pulse in the device, the output value of the counting speed is adjusted. It takes some time to process each incoming pulse. To provide the meter with a counting rate of such a time interval after each pulse, a
Разравниватель импульсов 1 работает следующим образом (см. фиг. 1). Импульс входящего сигнала увеличивает значение, хранящееся в первом счетчике 2, на единицу, компаратор 3 сравнивает показания первого 2 и второго 5 счетчиков и в случае их равенства подает логическую единицу на инвертированный вход второго элемента И 4. В случае, если показания на первом 2 и втором 5 счетчиках различны, второй элемент И 4 пропускает один импульс сигнала опорной частоты на второй счетчик 5. Таким образом, на выходе разравнивателя импульсов 1 оказывается то же количество импульсов, что и на входе. При этом, если временной интервал между импульсами на входе разравнивателя импульсов может быть меньше, чем период сигнала , то на выходе разравнивателя импульсов временной интервал между импульсами будет больше или равен . Подобное разравнивание необходимо, когда для обработки каждого импульса измерителем скорости счета необходимо время не менее . Минимальное время определяется исходя из времени, необходимого для работы оставшейся части измерителя скорости счета.The
После прохождения сигнала через разравниватель импульсов 1 оставшаяся часть измерителя скорости счета работает следующим образом. Импульс, прошедший через разравниватель импульсов 1, запускает цикл работы управляющего устройства 6, которое по очереди подает управляющие сигналы на остальные элементы измерителя скорости счета (см. фиг. 2 и 3). Первый элемент И 7 размыкается, и тактовые импульсы перестают поступать на двоичный счетчик 8, показания двоичного счетчика сохраняются в регистре 9 и затем значения количества импульсов, поступивших на двоичный счетчик 8, сбрасываются. Элемент И 7 замыкается и на двоичный счетчик 8 начинают поступать тактовые импульсы. Счетчик адреса памяти 13 переключается на адрес самого «старого» значения временного интервала, хранящегося в блоке памяти 10 (значения временных интервалов представляют собой количество импульсов тактовой частоты). В сумматоре-вычитателе 11 производится вычитание наиболее «старого» значения временного (интервала, хранящегося в блоке памяти 10, из хранящейся в сумматоре-вычитателе 11 суммы интервалов. Счетчик адреса памяти 13 переключается на адрес блока памяти 10, куда будет записано значение временного интервала, полученного в текущем цикле. Значение последнего временного интервала записывается в блок памяти 10. В сумматоре-вычитателе 11 производится суммирование временного интервала, полученного в текущем цикле, и суммы интервалов, хранящейся в сумматоре-вычитателе. В делителе 12 происходит вычисление скорости счета импульсов как частного константы, рассчитанной с учетом значения тактовой частоты, и количества тактовых импульсов на выходе сумматора-вычитателя 11.After the signal passes through the
Таким образом, значение скорости счета на выходе измерителя скорости счета обладает следующими преимуществами: 1) динамически меняется постоянная времени - чем быстрее меняется скорость импульсов, тем меньше постоянная времени и быстрее корректируется выдаваемое значение скорости счета импульсов и периода роста мощности реактора; 2) постоянное известное значение статистической погрешности , где N - число импульсов, по временным интервалам между которыми вычисляется период (заранее выбранная константа); 3) разравниватель импульсов снижает влияние высокочастотных помех, ограничивая их разрядностью первого счетчика 2.Thus, the value of the counting speed at the output of the counting speed meter has the following advantages: 1) the time constant changes dynamically - the faster the pulse speed changes, the less the time constant and the output value of the pulse counting speed and the reactor power growth period are corrected; 2) the constant known value of the statistical error where N is the number of pulses at the time intervals between which the period is calculated (pre-selected constant); 3) the pulse equalizer reduces the effect of high-frequency interference, limiting them to the resolution of the
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016103987A RU2614203C1 (en) | 2016-02-08 | 2016-02-08 | Measuring device for speed counting of distributed in time impulses |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016103987A RU2614203C1 (en) | 2016-02-08 | 2016-02-08 | Measuring device for speed counting of distributed in time impulses |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2614203C1 true RU2614203C1 (en) | 2017-03-23 |
Family
ID=58453388
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016103987A RU2614203C1 (en) | 2016-02-08 | 2016-02-08 | Measuring device for speed counting of distributed in time impulses |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2614203C1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU864165A1 (en) * | 1979-12-04 | 1981-09-15 | Всесоюзный научно-исследовательский институт нефтепромысловой геофизики | Meter of counting rate of statistically distributed pulses |
SU1167519A1 (en) * | 1983-05-03 | 1985-07-15 | Предприятие П/Я В-2203 | Digital frequency meter |
SU1449924A1 (en) * | 1987-02-03 | 1989-01-07 | Предприятие П/Я В-2203 | Apparatus for measuring frequency variation rate |
RU2210785C2 (en) * | 2001-07-13 | 2003-08-20 | Институт лазерной физики СО РАН | Digital frequency meter |
EP2793037A1 (en) * | 2013-04-17 | 2014-10-22 | Asahi Kasei Microdevices Corporation | Digital frequency meter |
-
2016
- 2016-02-08 RU RU2016103987A patent/RU2614203C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU864165A1 (en) * | 1979-12-04 | 1981-09-15 | Всесоюзный научно-исследовательский институт нефтепромысловой геофизики | Meter of counting rate of statistically distributed pulses |
SU1167519A1 (en) * | 1983-05-03 | 1985-07-15 | Предприятие П/Я В-2203 | Digital frequency meter |
SU1449924A1 (en) * | 1987-02-03 | 1989-01-07 | Предприятие П/Я В-2203 | Apparatus for measuring frequency variation rate |
RU2210785C2 (en) * | 2001-07-13 | 2003-08-20 | Институт лазерной физики СО РАН | Digital frequency meter |
EP2793037A1 (en) * | 2013-04-17 | 2014-10-22 | Asahi Kasei Microdevices Corporation | Digital frequency meter |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7543173B2 (en) | Timestamp generator | |
CN109171787B (en) | Method and device for sampling pulse signal and computer program medium | |
Roessl et al. | A Fourier approach to pulse pile‐up in photon‐counting x‐ray detectors | |
US4835703A (en) | Method of compensating for noise and pulse pile-up in the counting of random pulse data | |
RU2614203C1 (en) | Measuring device for speed counting of distributed in time impulses | |
CN110729988B (en) | Circuit, output device, detection system and method for outputting clock jitter signal | |
CN106066785B (en) | A kind of real random number generator accumulated jitter estimation method based on ring oscillator | |
CN108768637B (en) | Quantum key distribution interference ring intermittent phase compensation control method and system | |
JP2637204B2 (en) | Random pulse counter | |
CN107436380B (en) | Method and device for generating electric energy pulse | |
Deighton | Statistical errors arising from use of a gated pulse train for total live time measurement during pulse amplitude analysis | |
US9297909B2 (en) | Guard efficiency compensation system and method | |
JP2019219251A (en) | Radiation measurement device | |
CN110196446B (en) | Rapid smoothing method for pulse frequency of high-energy particle detection unit | |
Dey et al. | Real time pulse processors for physics experiments-simulation and implementation | |
Denecke et al. | An analyzer for pulse-interval times to study high-order effects in the processing of nuclear detector signals | |
CN110399626B (en) | Thermal noise jitter estimation method of true random number generator based on ring oscillator | |
KR101556355B1 (en) | Apparatus and method for calculating an average power | |
US20240188918A1 (en) | Timer-based amplitude correction method for photon counting computed tomography | |
RU2229138C1 (en) | Meter measuring parameters of harmonic processes | |
JP2014126556A (en) | Radiation dosimetry device | |
RU2663881C1 (en) | Device for determining time of receipt of optical signal | |
Woldeselassie | Modeling of scintillation camera systems | |
US20020039027A1 (en) | Dynamically periodical detecting method and detector | |
Chakraborty et al. | A new approach to count rate estimation in paralyzable counting systems in nuclear instrumentation |