JPS60201278A - デイジタル計数率計 - Google Patents
デイジタル計数率計Info
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- JPS60201278A JPS60201278A JP59057264A JP5726484A JPS60201278A JP S60201278 A JPS60201278 A JP S60201278A JP 59057264 A JP59057264 A JP 59057264A JP 5726484 A JP5726484 A JP 5726484A JP S60201278 A JPS60201278 A JP S60201278A
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- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
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- G01R23/02—Arrangements for measuring frequency, e.g. pulse repetition rate; Arrangements for measuring period of current or voltage
- G01R23/10—Arrangements for measuring frequency, e.g. pulse repetition rate; Arrangements for measuring period of current or voltage by converting frequency into a train of pulses, which are then counted, i.e. converting the signal into a square wave
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
- G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
- G01T1/15—Instruments in which pulses generated by a radiation detector are integrated, e.g. by a diode pump circuit
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
- G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
- G01T1/16—Measuring radiation intensity
- G01T1/17—Circuit arrangements not adapted to a particular type of detector
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- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F7/00—Methods or arrangements for processing data by operating upon the order or content of the data handled
- G06F7/60—Methods or arrangements for performing computations using a digital non-denominational number representation, i.e. number representation without radix; Computing devices using combinations of denominational and non-denominational quantity representations, e.g. using difunction pulse trains, STEELE computers, phase computers
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明は、ランダムに生起する放射線事象等のパルス
信号を計数し、所定の精度で入力計数率を測定するディ
ジタル計数率計に関するものである。
信号を計数し、所定の精度で入力計数率を測定するディ
ジタル計数率計に関するものである。
従来この種の計数率計として第１図に示すものがあった
。図において１は計数器、２はこの計数器１に開始また
は停止信号を送出するタイマである。
。図において１は計数器、２はこの計数器１に開始また
は停止信号を送出するタイマである。
又、この種の他の計数率計として第２図に示すものがめ
った。図に於て１人は計数器群で、第１位計数器１１、
第２位計数器１２、第３位計数器１３、第４位計数器１
４ないし第５位計数器１５で構成され、上記各々の計数
器１１ないし１５はカスケードに接続される。又２Ａは
基準時間パルスを発掘するパルス発振器、３Ａは減算入
力素子群で、３１は第１位計数器出力ａと基準時間パル
スを発（辰するパルス発振器２人の出力信号とを受け第
１位計数器に減算出力を伝達する第１位減算入力素子、
６２はｒＲｄ位計数器出力すと前記パルス発振４２人の
出力信号とを受けて第２位計数器に減−シγ出力信号を
伝達する第２位減算入力素子、６６は第５位計数器出力
Ｃと前記パルス発振器２人の出力信号とを受けて第３位
計数器に減算出力を伝える第３位減算入力素子である。
った。図に於て１人は計数器群で、第１位計数器１１、
第２位計数器１２、第３位計数器１３、第４位計数器１
４ないし第５位計数器１５で構成され、上記各々の計数
器１１ないし１５はカスケードに接続される。又２Ａは
基準時間パルスを発掘するパルス発振器、３Ａは減算入
力素子群で、３１は第１位計数器出力ａと基準時間パル
スを発（辰するパルス発振器２人の出力信号とを受け第
１位計数器に減算出力を伝達する第１位減算入力素子、
６２はｒＲｄ位計数器出力すと前記パルス発振４２人の
出力信号とを受けて第２位計数器に減−シγ出力信号を
伝達する第２位減算入力素子、６６は第５位計数器出力
Ｃと前記パルス発振器２人の出力信号とを受けて第３位
計数器に減算出力を伝える第３位減算入力素子である。
次に動作について説明する。計数器１は到来時刻がラン
ダムなパルスを一定期間計数するもので、この計数器１
の計数開始条件は、タイマ２が繰り返し発振して出力す
るパルス信号を計数器１のリセット入力に伝えることに
よって成立する。タイマ２のパルス発振間隔は予め計測
時間Ｔ（秒）として設疋されている。この計数器１の計
数内容は第１Ｉ聞（Ｉりに示す経過時間対計数値図とな
る。したがって、第１図（Ａ）の計数率の平均計数率Ｎ
（ｃｐｓ ）は、各リセット直前の計数値ｎを外部装置
（図示しない。）が、読み出すと共に、計数時間Ｊ’Ｌ
Ｔ（秒）を用い、所定の演算を施すことにより達成する
ことができる。第１図（Ｂ）の例は時刻ｔ１で計数値ｎ
（ｔ□）９時刻ｔ！で計数値ｎ（ｔ、）が観測される場
合について示したもので、この時の夫々の計数率は（１
式で示される。
ダムなパルスを一定期間計数するもので、この計数器１
の計数開始条件は、タイマ２が繰り返し発振して出力す
るパルス信号を計数器１のリセット入力に伝えることに
よって成立する。タイマ２のパルス発振間隔は予め計測
時間Ｔ（秒）として設疋されている。この計数器１の計
数内容は第１Ｉ聞（Ｉりに示す経過時間対計数値図とな
る。したがって、第１図（Ａ）の計数率の平均計数率Ｎ
（ｃｐｓ ）は、各リセット直前の計数値ｎを外部装置
（図示しない。）が、読み出すと共に、計数時間Ｊ’Ｌ
Ｔ（秒）を用い、所定の演算を施すことにより達成する
ことができる。第１図（Ｂ）の例は時刻ｔ１で計数値ｎ
（ｔ□）９時刻ｔ！で計数値ｎ（ｔ、）が観測される場
合について示したもので、この時の夫々の計数率は（１
式で示される。
Ｎ（ｔｌ） ＝ ｎ（ｔｏ／Ｔ −Ｎ（’ｔ） ＝ ｎ
（ｔり／Ｔ”（１）上記の計数率計は、連続反覆的（Ｃ
ｏｎｔｉｎｕａｌ）な計数動作を行ない、その計数率を
間欠的に出力するものである。
（ｔり／Ｔ”（１）上記の計数率計は、連続反覆的（Ｃ
ｏｎｔｉｎｕａｌ）な計数動作を行ない、その計数率を
間欠的に出力するものである。
また、従来の他の計数率計の動作として第２図について
説明する。計数器群１人は到来頻度が不規則な入力パル
ス信号を計数する計数器である。
説明する。計数器群１人は到来頻度が不規則な入力パル
ス信号を計数する計数器である。
この計数器は２Ｍで表わすＮ ｂｉｔのバイナリカウン
タを基本要素として１０進計数器を構成しており、５個
の１０進計数器を各々カスケードに接続して１０進５桁
計数器を構成している。図中第１位計数器１１は入力パ
ルス発振器２人を計数すると共に、第３位計数器１６の
計数値をパルス発振器２人の出力パルスに同期して一定
時間（Ｔ秒）毎に減算計数する。又、前記第１位計数器
１１は、刻々変化（増減）する計数値Ｎ１（ｔ）を１０
進第１位計数値Ｎ１（ｔ）として出力すると共に、この
計数値Ｎ１（りがＮｘ（ｔ）＝ＩＯの時に次段の第２位
計数器入力に桁上げ信号を伝えるものである。前記の第
１位計数器１１と同様に第２位計数器１２及び第３位計
数６１６についても同様の動作を行なう。第４位及びシ
ル５位計数器１４．１５は、各々上位計数器からの減算
計数は受けないが、各Ｆ位計数器からのオーバフロー信
号の計数動作のみ行なう。この為、時刻ｔでは各計数器
から計数値Ｎ２（ｔ） ＊ ｊ’Ｊｓ（ｔ） ｔ Ｎ４
（ｔ）及びＮ５（ｔ）９壮９測出来、出力ｉｔ数率Ｎ（
ｔ）は、（２）式で表わされる。
タを基本要素として１０進計数器を構成しており、５個
の１０進計数器を各々カスケードに接続して１０進５桁
計数器を構成している。図中第１位計数器１１は入力パ
ルス発振器２人を計数すると共に、第３位計数器１６の
計数値をパルス発振器２人の出力パルスに同期して一定
時間（Ｔ秒）毎に減算計数する。又、前記第１位計数器
１１は、刻々変化（増減）する計数値Ｎ１（ｔ）を１０
進第１位計数値Ｎ１（ｔ）として出力すると共に、この
計数値Ｎ１（りがＮｘ（ｔ）＝ＩＯの時に次段の第２位
計数器入力に桁上げ信号を伝えるものである。前記の第
１位計数器１１と同様に第２位計数器１２及び第３位計
数６１６についても同様の動作を行なう。第４位及びシ
ル５位計数器１４．１５は、各々上位計数器からの減算
計数は受けないが、各Ｆ位計数器からのオーバフロー信
号の計数動作のみ行なう。この為、時刻ｔでは各計数器
から計数値Ｎ２（ｔ） ＊ ｊ’Ｊｓ（ｔ） ｔ Ｎ４
（ｔ）及びＮ５（ｔ）９壮９測出来、出力ｉｔ数率Ｎ（
ｔ）は、（２）式で表わされる。
べり−（Ｎｌ（す＋ＩＯ”ＸＮ２（す＋１０２ＸＮべり
＋１０”ＸＮ４（す＋１０’ＸＮ＠す）イ。
＋１０”ＸＮ４（す＋１０’ＸＮ＠す）イ。
・・・・（２）
但し ＩＩＩｅ：平均等価積算時間（秒）ｒα２図の例
では、計数値は１０進５桁で表イ〕され、Ｔ ｅ毎に、
計数値の４００が内部減算されるので、６ ｌ１ｌｌｉ
積分時同Ｔｅで連続した出力計数率が潜られる。
では、計数値は１０進５桁で表イ〕され、Ｔ ｅ毎に、
計数値の４００が内部減算されるので、６ ｌ１ｌｌｉ
積分時同Ｔｅで連続した出力計数率が潜られる。
従来のディジタル計数率計は以上のように構成されてい
るので、第１図の場合には計数動作が連続反覆的で、計
数率出力は、間欠的にしか得られない。また、第２図の
場合には、計数動作及び計数率出力は、連続的ではある
が、入力計数率が広範囲にわたり、必要精度を達成する
のに装置が複雑になる等の欠点があった。
るので、第１図の場合には計数動作が連続反覆的で、計
数率出力は、間欠的にしか得られない。また、第２図の
場合には、計数動作及び計数率出力は、連続的ではある
が、入力計数率が広範囲にわたり、必要精度を達成する
のに装置が複雑になる等の欠点があった。
この発明は上記のような従来のものの欠点を除去する為
になされたもので、入力パルス計数率が広範囲にわたっ
てもレンジ切換えなしにランダムパルス入力の計測がで
き、且つ、高計数率動作を可能にし、又、入力計数率が
大巾に変化しても装置が常に安定に動作するディジタル
計数率計を提供することを目的としている。
になされたもので、入力パルス計数率が広範囲にわたっ
てもレンジ切換えなしにランダムパルス入力の計測がで
き、且つ、高計数率動作を可能にし、又、入力計数率が
大巾に変化しても装置が常に安定に動作するディジタル
計数率計を提供することを目的としている。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。
図中、第２図と同一の部分は同一の符号をもって図示し
た第３図に於て、４は、入力時系列パルス信号Ｆ、を加
算計数し、分周パルス周波数ＦＢを減算計数する計数差
回路、５は、前記の計数差回路４の計数変化量をパルス
発憑器２人の時間パルスにより一定時間毎に取り込み積
算し、前記計数差回路４の計数量が最大容量計数値に達
した場合にも取り込み積算する積Ｗ、器。７は、前記積
算器５の積算計ａ量を予め設定した変換処理手順に従っ
て計数小賛に変換する為、前記パルス発振器２人の時間
パルス信号により作４ｂｒる計数量・計数率変換器。ま
た、６は、基準パルス発振器８の周期パルス信号を基ｔ
＋、ａ人力ｆｔ号とし、前記計数量・計数率及換器７か
らの計数率信号を制御入力として受信し、分局パルス信
号へを送出する分周器である。
た第３図に於て、４は、入力時系列パルス信号Ｆ、を加
算計数し、分周パルス周波数ＦＢを減算計数する計数差
回路、５は、前記の計数差回路４の計数変化量をパルス
発憑器２人の時間パルスにより一定時間毎に取り込み積
算し、前記計数差回路４の計数量が最大容量計数値に達
した場合にも取り込み積算する積Ｗ、器。７は、前記積
算器５の積算計ａ量を予め設定した変換処理手順に従っ
て計数小賛に変換する為、前記パルス発振器２人の時間
パルス信号により作４ｂｒる計数量・計数率変換器。ま
た、６は、基準パルス発振器８の周期パルス信号を基ｔ
＋、ａ人力ｆｔ号とし、前記計数量・計数率及換器７か
らの計数率信号を制御入力として受信し、分局パルス信
号へを送出する分周器である。
次に第３図の動作Ｃ二ついて以下に説明する。
計数差回路４は、到来する入力時系列パルス信号Ｆ工を
受信して単位時間４１秒間加算計数すると同時に分周パ
ルスノル波数ＩＩ′Ｂを入力してｄｉ計数ｒる。
受信して単位時間４１秒間加算計数すると同時に分周パ
ルスノル波数ＩＩ′Ｂを入力してｄｉ計数ｒる。
このｉＪＩ＋減算による計数−１を回路４のパルス蓄積
数ΔＣ？は時刻Δ′ｒ＄毎に次の績１￥器５に伝達され
て積算される。この時人力時系列パルス信号Ｆｘの周波
数が分周パルス周波数ＦＢより高い場合にはパルス蓄積
数は＋４Ｃ−ｒ１低い場合−ｄＣ！となり、積算器５で
は４１秒毎に加算若しくは減算動作が行なわれ、その積
算量はＣ（カウント）となる。今、１時刻で入力時系列
パルス信号ＦＩ１分周パルス周波数ＦＢがＦＸ １ （
Ｃｐ ８ ） 、ｐｎ ｓ （（ｐりの時のパルス蓄積
数をΔＣｔｉとすると、 ｊｃ、ｉ ；Ｆ工ｉ°ΔＴ−Ｆ、ｉ ・ＪＴ（カウント
）・・・・（３）（３）式で表わされ、積算器５の積算
計数量Ｃ１は、この積算計数敬Ｃｉは次の計数量・計数
率変換器（以下変換器）７に伝、えられて、分周パルス
周波数Ｆｎｉ （ｃｐりを発生させる。そして積算計数
値Ｃ４の時の変換係数をＫｉとすれば分周パルス周波数
Ｆ１は Ｆｎｉｉ ＝ Ｋｉ−Ｃｔｉ （ｃｐＳ） ” （５）
となる。ここで分周パルス周波数（Ｆｎｉ）は基準パル
ス発振器８からの基準周波数ＦＢ（Ｍムりを分周器６で
逓減したものであるから、前記の変換係数ＫＩＦ１ｉ
／ＦｎＦｙ＊ｘｌ は、。６ である。又、計数差回路４、積算器５及び変
換器７はパルス発振器２人が送出するパルス信号に同期
して、単位時間ΔＴ秒間隔で繰り返しル（ｂ作する。
数ΔＣ？は時刻Δ′ｒ＄毎に次の績１￥器５に伝達され
て積算される。この時人力時系列パルス信号Ｆｘの周波
数が分周パルス周波数ＦＢより高い場合にはパルス蓄積
数は＋４Ｃ−ｒ１低い場合−ｄＣ！となり、積算器５で
は４１秒毎に加算若しくは減算動作が行なわれ、その積
算量はＣ（カウント）となる。今、１時刻で入力時系列
パルス信号ＦＩ１分周パルス周波数ＦＢがＦＸ １ （
Ｃｐ ８ ） 、ｐｎ ｓ （（ｐりの時のパルス蓄積
数をΔＣｔｉとすると、 ｊｃ、ｉ ；Ｆ工ｉ°ΔＴ−Ｆ、ｉ ・ＪＴ（カウント
）・・・・（３）（３）式で表わされ、積算器５の積算
計数量Ｃ１は、この積算計数敬Ｃｉは次の計数量・計数
率変換器（以下変換器）７に伝、えられて、分周パルス
周波数Ｆｎｉ （ｃｐりを発生させる。そして積算計数
値Ｃ４の時の変換係数をＫｉとすれば分周パルス周波数
Ｆ１は Ｆｎｉｉ ＝ Ｋｉ−Ｃｔｉ （ｃｐＳ） ” （５）
となる。ここで分周パルス周波数（Ｆｎｉ）は基準パル
ス発振器８からの基準周波数ＦＢ（Ｍムりを分周器６で
逓減したものであるから、前記の変換係数ＫＩＦ１ｉ
／ＦｎＦｙ＊ｘｌ は、。６ である。又、計数差回路４、積算器５及び変
換器７はパルス発振器２人が送出するパルス信号に同期
して、単位時間ΔＴ秒間隔で繰り返しル（ｂ作する。
この結果、分周パルス周波ａ ＦＢ ｉは入力時系列パ
ルス信号Ｆｚｉに等しくなる様動作する力）ら、所定時
間（１０秒）経過した１時刻にはＦＢｊ及びＦＸｊが平
衡状態になる。又、人力時系列パルス信号Ｆ。
ルス信号Ｆｚｉに等しくなる様動作する力）ら、所定時
間（１０秒）経過した１時刻にはＦＢｊ及びＦＸｊが平
衡状態になる。又、人力時系列パルス信号Ｆ。
が変化ずれば、分周パルス周波数ｐｎもこれに一致する
様に追従動作する。この間の応８斐化は（６）式％式％ （６）式は一次遅れとなるから、経過時間’Ｉ’ｅ （
秒）を乎（’？に時定数１ ／に秒としてよい。
様に追従動作する。この間の応８斐化は（６）式％式％ （６）式は一次遅れとなるから、経過時間’Ｉ’ｅ （
秒）を乎（’？に時定数１ ／に秒としてよい。
次に、入力パルスが放射線事象のような不規則パルス人
力の場合には遅れ時間Ｔｅを与えて平滑化出来る。この
場合には入力時系列パルス信号ＦＩ（ｃｐｓ） 、平滑
時定数１／に秒及び統計的相対計数誤差σ（シグマ）の
関係は（７）式で表イつされる。
力の場合には遅れ時間Ｔｅを与えて平滑化出来る。この
場合には入力時系列パルス信号ＦＩ（ｃｐｓ） 、平滑
時定数１／に秒及び統計的相対計数誤差σ（シグマ）の
関係は（７）式で表イつされる。
１
（１＝ｃ ２Ｐｒ／Ｋ） ２−−−− （７）又、入力
時系列パルス信号ＦＩ（ｃｐｓ）と）ｔｆｔｎｆｔｎ計
数量中ント）の関係は（７）式より ＦＸ＝ぬ・ＥＸＰ（２σ・Ｃ） ・・・・（８）但し、
ｄＪ＝定数 ′７４３図に示した本発明における計数率計では、変換
器７の変換係数の値Ｋを適宜与えることにより次の２種
類のタイプを得ることが可能となる。
時系列パルス信号ＦＩ（ｃｐｓ）と）ｔｆｔｎｆｔｎ計
数量中ント）の関係は（７）式より ＦＸ＝ぬ・ＥＸＰ（２σ・Ｃ） ・・・・（８）但し、
ｄＪ＝定数 ′７４３図に示した本発明における計数率計では、変換
器７の変換係数の値Ｋを適宜与えることにより次の２種
類のタイプを得ることが可能となる。
（１）、応答時定数が入力時系列パルス信号の変化に対
し一定である。
し一定である。
（一定τ型）
（２）、統計的計数誤差が入力時系列パルス信号の変化
に対して一定している。
に対して一定している。
（一定σ型）
（１）の一定τ型では、計数値Ｃ（カウント）と分周パ
ルス周波数ＦＢ（ｃｐｓ）との関係は、ＦＢ ＝ Ｋ−
Ｃ（ｃｐｓ） ・・・・（９）で表わされ、分周パルス
周波数ｐＢが入力時系列パルス信号Ｆｘに平衡後は、Ｆ
Ｂ＝Ｆｘになるので、入力時系列パルス信号Ｆ、の全範
囲にイつたつて、変換係数に定数ＫＯを付与し、一定な
応答時定数を得る。また（２）の一定σ屋では、変換係
数はＫ （ｃ）であり、積算ｉ１数値がＣｎの時に、こ
の前後のイ）ずかな変化範囲ΔＣでは、変換係数をＫｎ
で与えるから、 Ｆｘ ＝ Ｋｎ Ｃｎ ＋ ＫＯ”” （１０）となる
。入力計数率の全範囲にわたる変換系数Ｋ（ｃ）は、（
８）式を近似するものとする。
ルス周波数ＦＢ（ｃｐｓ）との関係は、ＦＢ ＝ Ｋ−
Ｃ（ｃｐｓ） ・・・・（９）で表わされ、分周パルス
周波数ｐＢが入力時系列パルス信号Ｆｘに平衡後は、Ｆ
Ｂ＝Ｆｘになるので、入力時系列パルス信号Ｆ、の全範
囲にイつたつて、変換係数に定数ＫＯを付与し、一定な
応答時定数を得る。また（２）の一定σ屋では、変換係
数はＫ （ｃ）であり、積算ｉ１数値がＣｎの時に、こ
の前後のイ）ずかな変化範囲ΔＣでは、変換係数をＫｎ
で与えるから、 Ｆｘ ＝ Ｋｎ Ｃｎ ＋ ＫＯ”” （１０）となる
。入力計数率の全範囲にわたる変換系数Ｋ（ｃ）は、（
８）式を近似するものとする。
本発明の一実施例として、一定τ型及び一定σ型を併用
した第４図の入力時系列パルス信号対時定数（Ｆ、−Ｔ
ｅ）特性が実現できる。第４図の例は計数率範囲がｌＯ
〜１０ （Ｃｐｍ）に於て、範囲１０゜からＮ工（ｃｐ
ｍ）が一定τ、領域、範囲ＮηからＮβ（ｃｐ＋ｎ）が
一定σ領域、範囲Ｎβから１０’（ｃｐｍ）が一定τ、
領域であることを示す。τ、は８０５秒、τ、は２Ｑｍ
抄である。計数率としては、全計測範囲に４つたって、
一定な精度が望ましいが、実用上は特に、一定τ、領域
では、応答時定数による遅れ時間を防ぐもので、又、一
定τ、領域にあっては、不必要な高速応答を抑制させる
一方、帰還動作を安定とすることを本旨とする。この実
現方法は、後述する様に、第３図の実施措成例の分周器
６と変換器７に本発明の特長を備えている。
した第４図の入力時系列パルス信号対時定数（Ｆ、−Ｔ
ｅ）特性が実現できる。第４図の例は計数率範囲がｌＯ
〜１０ （Ｃｐｍ）に於て、範囲１０゜からＮ工（ｃｐ
ｍ）が一定τ、領域、範囲ＮηからＮβ（ｃｐ＋ｎ）が
一定σ領域、範囲Ｎβから１０’（ｃｐｍ）が一定τ、
領域であることを示す。τ、は８０５秒、τ、は２Ｑｍ
抄である。計数率としては、全計測範囲に４つたって、
一定な精度が望ましいが、実用上は特に、一定τ、領域
では、応答時定数による遅れ時間を防ぐもので、又、一
定τ、領域にあっては、不必要な高速応答を抑制させる
一方、帰還動作を安定とすることを本旨とする。この実
現方法は、後述する様に、第３図の実施措成例の分周器
６と変換器７に本発明の特長を備えている。
この結果、本発明の一実施例では第３図の基本構成例と
第４図の基本特性との両方から、以下の計数率計性能が
達成される。
第４図の基本特性との両方から、以下の計数率計性能が
達成される。
すなイ〕ち、
（１）、レンジ切換手段を用いないで入力時系列パルス
信号Ｆ！の範囲は７桁となる。
信号Ｆ！の範囲は７桁となる。
（２）、最大入力時系列パルス信号１ｉ１１が２００
ｋｃｐｓ時でも測定可能。
ｋｃｐｓ時でも測定可能。
（３）、入力時系列パルス信号ｐｒが大きく急変しても
装置は充分応動する。
装置は充分応動する。
入力時系列パルス信号Ｆ、が急変した場合には、計数差
回路４は４１秒以内でオーバフローするが、同時に積ｎ
器５に送出後、分周パルス周波数ＦＢをすみやかに変更
させる。
回路４は４１秒以内でオーバフローするが、同時に積ｎ
器５に送出後、分周パルス周波数ＦＢをすみやかに変更
させる。
次に入力時系列パルス信号ＦＩが高計数率で、且つ広範
囲にわたる場合には、変換器７の動作は高速でなければ
ならないが、（８）式の変換動作に演算器によるプログ
ラム演算若しくは演算用ＩＣ３子による高速演算を施し
ても、売行演算時間がミＩＪ秒以上になるので計数率計
変換器１＝は適さない。
囲にわたる場合には、変換器７の動作は高速でなければ
ならないが、（８）式の変換動作に演算器によるプログ
ラム演算若しくは演算用ＩＣ３子による高速演算を施し
ても、売行演算時間がミＩＪ秒以上になるので計数率計
変換器１＝は適さない。
この為本発明では、変換器７に少数個の変換係数値を予
め記憶した記憶素子及び簡単な判断動作を行なう処理手
段とを用いて上記性能が達成出来るようにしている。
め記憶した記憶素子及び簡単な判断動作を行なう処理手
段とを用いて上記性能が達成出来るようにしている。
次に本発明の変換器７と分周器６とを用いた変換係数の
付与方法と分周方法について述べる。
付与方法と分周方法について述べる。
まず、分周器６の構成を第５図に示す。ずなわち逓倍分
周器６１と逓減分周器６２とを図示の如く接続する。前
者はシ′α１変換係数値Ｍ１の増分に応じて分周周波数
が増加し、後者は第２変換係数値Ｍ２の増分に応じて分
周周波数が減少する。
周器６１と逓減分周器６２とを図示の如く接続する。前
者はシ′α１変換係数値Ｍ１の増分に応じて分周周波数
が増加し、後者は第２変換係数値Ｍ２の増分に応じて分
周周波数が減少する。
−ｆＦ！Ｉとして、統計誤差σ＝ １０．４％、単位時
間Δ’Ｌ” ＝ １０ ｍ５ｅｃ 、基準周波数Ｆｉｌ
（ＭＡＷ） ＝ ｚｏｏｋｃｐｓ。
間Δ’Ｌ” ＝ １０ ｍ５ｅｃ 、基準周波数Ｆｉｌ
（ＭＡＷ） ＝ ｚｏｏｋｃｐｓ。
分周４ｅ ｂｌ ｊ ａ”” ２８ ｂｔ ｔ （逓倍
１２ ｂｉｔ 、逓減１６ｂｉｔ ）とする七、変換器
７の記憶素子に付与した第１変換係ａ１直列ＭＩｎ ％
ｉｊｇ２変換係数直列Ｍ２は１、′α８図となる。
１２ ｂｉｔ 、逓減１６ｂｉｔ ）とする七、変換器
７の記憶素子に付与した第１変換係ａ１直列ＭＩｎ ％
ｉｊｇ２変換係数直列Ｍ２は１、′α８図となる。
積算計ａ値Ｃｎ、変換器７の記憶済み係数値（Ｍｉｎ
、 Ｍ２Ｈ）とから、第６図の変換手続を経て変換係数
値出力Ｍ１＊ Ｍ２をめる。各積算計数値Ｃｎに対する
変換係数出力Ｍｌ、Ｍ２は第７図となる。
、 Ｍ２Ｈ）とから、第６図の変換手続を経て変換係数
値出力Ｍ１＊ Ｍ２をめる。各積算計数値Ｃｎに対する
変換係数出力Ｍｌ、Ｍ２は第７図となる。
第６図の例の変換手続は、分岐判断と加減算処理で構成
されるもので、折れ線１７点近似で指数近似演算を高速
に行なうことが出来る６−例として、ａＪ計数値Ｃｎが
１７０の時、第８図から第２変換係数値Ｍ２は４０９６
として、第２分周器の分局入力に送出する。又、同時に
、Ｐ１’を参照して数値ｒ１２８Ｊを引き出し、減算Ｃ
ｎ −Ｍｌ’ （＝１７０−１２８＝４２ ）を行なっ
て第１変換係数値として数値「４２」をＭ１分周器の分
周入力に送出する。これは、第６図フローチャート及び
第７図（ａ）、第７図（ｂ）のＣｎ −Ｍｎ特性図で明
らかである。次の分局器６では、分周周波数ＦＢは、但
し Ｋ Ｄ ：分周器定数 であるので、Ｆｉｌ（ＭＡＸ） ＝１０’ｃｐｍとする
と、約１００Ｃｐｌｎとなって、入力計数率ｐｘに一致
させることが出来る。
されるもので、折れ線１７点近似で指数近似演算を高速
に行なうことが出来る６−例として、ａＪ計数値Ｃｎが
１７０の時、第８図から第２変換係数値Ｍ２は４０９６
として、第２分周器の分局入力に送出する。又、同時に
、Ｐ１’を参照して数値ｒ１２８Ｊを引き出し、減算Ｃ
ｎ −Ｍｌ’ （＝１７０−１２８＝４２ ）を行なっ
て第１変換係数値として数値「４２」をＭ１分周器の分
周入力に送出する。これは、第６図フローチャート及び
第７図（ａ）、第７図（ｂ）のＣｎ −Ｍｎ特性図で明
らかである。次の分局器６では、分周周波数ＦＢは、但
し Ｋ Ｄ ：分周器定数 であるので、Ｆｉｌ（ＭＡＸ） ＝１０’ｃｐｍとする
と、約１００Ｃｐｌｎとなって、入力計数率ｐｘに一致
させることが出来る。
以上の動作に於て、変換処理（第６図）は一般にマイク
ロプロセッサ手段等の集積回路を用いて容易に実現出来
る。又、積算器５及びパルス発振器２人も同様にこの手
段に組み込むことが可能で、特に積算器５はプログラム
カウンタとして動作し、記憶素子（ＩＬＡＭ）を補助手
段に用いて、計数差回路からの計数値の入力、積算及び
指数変換がプログラムにて連用出来る。
ロプロセッサ手段等の集積回路を用いて容易に実現出来
る。又、積算器５及びパルス発振器２人も同様にこの手
段に組み込むことが可能で、特に積算器５はプログラム
カウンタとして動作し、記憶素子（ＩＬＡＭ）を補助手
段に用いて、計数差回路からの計数値の入力、積算及び
指数変換がプログラムにて連用出来る。
なお、上記実施例では、変換係数衣は、１７点で行なっ
たが、近似精度の要求値によって記憶させる係数１直数
が異なる。
たが、近似精度の要求値によって記憶させる係数１直数
が異なる。
又、上記実施例では、計数率対時定数特性を限定さぜた
が、用途によっては一定σ及び一定τ各特性の組み合せ
を変更出来る。更に本実施例では、σ：１０チ変換係変
換全数表たが、他のσ値を作成することも可能である〇 〔発明の効果〕 以上のように、この発明によれば、変換器の変換係数を
近似値法により予め記憶装置に付与するようにしたので
、計数率計の広い計数率範囲で高速動作が可能となる優
れた効果がある。
が、用途によっては一定σ及び一定τ各特性の組み合せ
を変更出来る。更に本実施例では、σ：１０チ変換係変
換全数表たが、他のσ値を作成することも可能である〇 〔発明の効果〕 以上のように、この発明によれば、変換器の変換係数を
近似値法により予め記憶装置に付与するようにしたので
、計数率計の広い計数率範囲で高速動作が可能となる優
れた効果がある。
第１図（八）は従来のディジタル計数率計を示すブロッ
ク図、第１図（Ｂ）は同じ〈従来の計数率出力図、第２
図は従来の他のディジタル計数率計を示すブロック図、
第３図はこの発明の一実施例のディジタル計数率計を示
すブロック図、第４図はこの発明の一実施例の計数率対
時定数特性図、第５図は逓倍と逓減分周器から成る分周
器回路図、第６図は変換器の変換手順を示すフローチャ
ート図１、第７図は変換器の積算計数率対変換係数出力
図、第８図は、変換器の記憶素子に記憶するＭ ｚ’
、 Ｍ ２’変換係数値図である。 １・・・計数器、２・・・タイマ、２人・・・パルス発
振器、６Ａ・・・減算入力素子、４・・・計数差回路、
５・・・積算器、６・・・分周器、７・・・計数値・分
局比変換器、８・・・基準パルス発振器。 第１図 （Ａ） （Ｂ） 第２図 第３図 計殻〒（ｎ） ｃｐｍ 第５図 第６図 第７図 （ｂ） 第８図 手続補正書（自発） １、□６０・Ｚ−偽 。 特許庁長官殿 １、事件の表示 特願昭 ５９−５７２６４号２、発明
の名称 ディジタル計数率計 ３、補正をする者 代表者片山仁へ部 ４、代 理 人 郵便番号 １０５ 住 所 東京都港区西新橋１丁目４番１０号５、補正の
対象 （１）明細書全文 （２）図 面 ６、補正の内容 （１）別紙の通り明細書全文を補正する。 （２）別紙の通り第３図を第３図（Ａ）として補正し、
第３図（Ｂ） 、 （Ｃ）を追加する。 （３）別紙の通り第５図を補正する。 （４）別紙の通り第７図（ａ） 、 （ｂｌを第７図（
Ａ） 、 （Ｂ）として補正する。 （５）別紙の通り第８図を補正する。 ７、添付書類の目録 （１）補正後の明細書全文を記載した書面 １通（２ン
補正後の第３図（Ａ） 、 （Ｉｌ） 、および（Ｃ’
）を記載した書面 １通 （３）補正後の第５図を記載した書面 １通（４）補正
後の第７図（Ａ） 、 （Ｂ）を記載した書面 １通（
５）補正後の第８図を記載した書面 １通以上 （全文訂正）明 細 書 １、発明の名称 ディジタル計数率計 ２、特許請求の範囲 （１）入力パルス信号を加算計数し、分局パルス周波数
を減算計数して単位時間毎にパルス計数値を蓄積する計
数差回路と、正又は負の前記計数差回路のパルス計数蓄
積数を受けて積算する積算器と、及び前記積算器の積算
計数値な分周比に変換する変換器と、前記変換器の分周
比出方に従って基準パルス発振器からの基準パルス周波
数を逓減して分周パルス周波数を発生させる分周器と、
上記分周パルス周波数を上記積算計数値の指数関数で変
換伝達させる帰還器とを備えたディジタル計数率計。 （２）分周器は、変換器出力分周比の増加忙対して分局
パルス周波数を逓減する第１分周器と、前記分周比の増
加に対して分周パルス周波数を逓倍する第２分周器とを
夫々直列接続した特許請求の範囲第１項記載のディジタ
ル計数率計。 ３、発明の詳細な説明 〔発明の技術分野〕 この発明は、ランダムに生起する放射線事象等のパルス
信号を計数し、所定の精度で入力計数率を測定するディ
ジタル計数率計に関するものである０ 〔従来技術〕 従来この種の計数率計として第１図に示すものがあった
。図において１は計数器、２はこの計数器１に開始また
は停止信号を送出するタイマである。 又、この種の他の計数率計として第２図に示すものがあ
った。図に於て１Ａは計数器群で、第１位計数器１１、
第２位計数器１２、第３位計数器１３、第４位計数器１
４ないし第５位計数器１５で構成され、上記各々の計数
器１１ないし１５はカスケードに接続される。又２Ａは
基準時間パルスを発振するパルス発振器、３Ａは減算入
力素子群で、３１は第１位計数器出力ａと基準時間パル
スを発振するパルス発振器２人の出力信号とを受け第１
位計数器に減算出力を伝達する第１位減算入力素子、３
２は第４位計数器出力すと前記パルス発振器２への出力
信号とを受けて第２位計数器に減算出力信号を伝達する
第２位減算入力素子、３３は第１位計数器出力Ｃと前記
パルス発振器２人の出力信号とを受けて第３位計数器に
減算出力を伝える第３位減算入力素子である。 次に動作について説明する。計数器１は到来時刻がラン
ダムなパルスを一定期間計数するもので、この計数器１
の計数開始条件は、タイマ２が繰り返し発振して出力す
るパルス信号を計数器１のリセット入力に伝えることに
よって成立する。タイマ２のパルス発振間隔は予め計測
時間Ｔ（秒）として設定されている。この計数器１の計
数内容は第１図（ＢＩ Ｋ示す経過時間対計数値図とな
る。したがって、第１図（蜀の計数率の平均計数率Ｎ（
ｃｐｓ）は、各リセット直前の計数値ｎを外部装置（図
示しない。）が、読み出すと共に、計数時間量Ｔ（秒）
を用い、所定の演算を施すことにより達成することがで
きる。第１図（Ｂｌの例は時刻１１で計数値ｎ（ｔｌ）
１時刻ｔ２で計数値ｎ（ｔ２）が観測される場合につい
て示したもので、この時の夫々の計数率は（１）式で示
される。 Ｎ（ｔ、） ＝ ｎ（ｔｌ ）／Ｔ 、Ｎ（ｔ２） ＝
ｎ（ｔ２）／Ｔ・−・・（１１上記の計数率計は、連
続反覆的（Ｃｏｎｔｉｎｕａｌ）な計数動作を行ない、
その計数率を間欠的に出力するものである。 また、従来の他の計数率計の動作として第２図について
説明する。計数器群１Ａは到来頻度が不規則な入力パル
ス信号を計数する計数器である。 この計数器は２ゞで表わすＮｂ＊ｔのバイナリカウンタ
を基本要素どして１０進計数器を構成しており、５個の
１０進計数器を各々カスケードに接続して１０進５桁計
数器を構成している。図中第１位計数器１１は入力パル
ス発振器２人を計数すると共に、第３位計数器１３の計
数値をパルス発振器２人の出力パルスに同期して一定時
間（Ｔ秒）毎に減算計数する。又、前記第１位計数器１
１は、刻々変化（増減）する計数値Ｎ１１ｔ）を１０進
第１位計数値Ｎ１（ｔ）として出力すると共に、この計
数値Ｎ１（ｔｌがＮ１（１）＝１０の時に次段の第２位
計数器入力に桁上げ信号を伝えるものである。前記の第
１位計数器１１と同様に第２位計数器１２及び第３位計
数器１３についても同様の動作を行なう。第４位及び第
５位計数器１４．１５は、各々上位計数器からの減算計
数は受けないが、各下位計数器からのオーバフロー信号
の計数動作のみ行なう。この為、時刻ｔでは各計数器か
ら計数値Ｎ１（１）＝ ＮＸｔ） 、ＮＸｔｌｌ’ｌ？
ｔｌ及びＮ５（ｔｌが観測出来、出力計数率Ｎ（１）は
、（２）式で表わされる。 ”ｉ ｔｌ−（ＮＸｔｌ”１” ”Ｋｔｌ＋１０２ｘＮ
Ｘｔｌ” ”×Ｎｑ（ｔｌ” ”ＸＮ％ｔｌ””・・・
・・・・・・（２） 但し、Ｔｅ：平均等価積算時間（秒） 第２図の例では、計数値は１０進５桁で表わされ、Ｔ秒
毎Ｋ、計数値の１／１ｏｏが内部減算されるので、等価
積分時間’ｒｅで連続した出力計数率が得られる。 従来のディジタル計数率計は以上のように構成されてい
るので、第１図の場合には計数動作が連続反覆的で、計
数率出力は、間欠的忙しか得られない。また、第２図の
場合には、計数動作及び計数率出力は、連続的ではある
が、入力計数率が広範囲にわたり、必要精度を達成する
のに装置が複雑になる等の欠点があった。 〔発明の概要〕 この発明のディジタル計数率計は上記のような従来のも
のの欠点を除去する為になされたもので、入力パルス信
号を加算計数し、分周パルス周波数を減算計数して単位
時間毎にパルス計数値を蓄積する計数差回路と、正又は
負の前記Ｗｆ数差回路のパルス計数蓄積数を受けて積算
する積算器と、及び前記積算器の積算計数値な分周比に
変換する変換器と、前記変換器の分周比出力に従って基
準パルス発振器からの基準パルス周波数を逓減して分周
パルス周波数を発生させる分局器とで構成されて、上記
分周パルス周波数を上記積算計数値の指数関数で変換伝
達させる帰還器を備え全計数率範囲で一定な測定精度を
得ようとするものである。 〔発明の実施例〕 以下、この発明の一実施例を図について説明する。 図中、第２図と同一の部分は同一の符号をもって図示し
た第３図（Ａｔに於て、４は、入力時系列パルス信号Ｆ
ｒを加算計数し、分周パルス周波数ＦＢを減算計数する
計数差回路、５は、前記の計数差回路４の計数変化量を
パルス発振器２Ａの時間パルスにより一定時間毎に取り
込み積算し、前記計数差回路４の計数量が最大容量計数
値に達した場合にも取り込み積算する積算器、７は、前
記積算器５の積算計数量を記憶されたテーブルを参照し
ながら予め設定した変換処理手順に従って計数率量すな
わち分周比に変換する為、前記パルス発振器２への時間
パルス信号により作動する変換器、また、６は、基準パ
ルス発振器８の周期パルス信号を基準入力信号とし、前
記変換器７からの計数重量信号を制御入力として受信し
、分周パルス信号又は周波数ＦＢを送出する分周器であ
る。変換器７と分周器６で帰還器２０を構成する。 次に第３図（Ａ）の動作について以下忙説明する。 計数差回路４は、到来する入力時系列パルス信号Ｆ！を
受信して単位時間２１秒間加算計数すると同時に分周パ
ルス周波数ＦＢを入力して減算計数する。この加減算に
よる計数差回路４のパルス蓄積数ΔＣＴは時刻ΔＴ秒毎
に次の積算器５に伝達されて積算される。この時入力時
系列パルス信号ＦＩ の周波数が分周パルス周波数ＦＢ
より高い場合にはパルス蓄積数は＋ΔＣＴ１低い場合−
ΔＣＴとなり、積算器５では４１秒毎に加算若しくは減
算動作が行なわれ、その積算量はＣ（カウント）となる
。今、１時刻で入力時系列パルス信号ＦＩ、分周パルス
周波数ＦＢがＦｘｉ（Ｃｐｓ）、ＦＢ ｉ （ｃｐｓ
） の時のパルス蓄積数をΔＣＴｉとすると、ΔＣ’ｒ
ｉ＝Ｆｘｉ匂Ｔ−ＦＢｉ・ΔＴ（カウント） ・・・・
・・ （３）（３）式で表わされ、積算器５の積算計数
量Ｃｉは、この積算計数量Ｃｉは次の帰還器２０に伝え
られて、分局パルス周波数Ｆｎｉ （ｃｐｓ）を発生さ
せる。 そして積算計数値Ｃｊの時の変換係数なＫｊ とすれば
分周パルス周波数Ｆｎｉは ＦＢｉ＝Ｋｉ・ＣＨ（ｃｐｓ） ・・・・・・・・・・
・・ （５）となる。ここで分周パルス周波数（ＦＢ
ｉ ）は基準パルス発振器８からの基準周波数Ｆｓを分
周器６で逓減したものであるから、前記の変換係数Ｋｉ
のうち、分周器逓減率は ＦＢｉ／Ｆ。 Ｔｉ である。又、計数差回路４、積算器５及び変換器７はパ
ルス発振器２人が送出するパルス信号に同期して、単位
時間ΔＴ秒間隔で繰り返し動作する。 この結果、分周パルス周波数Ｆｎｉは入力時系列パルス
信号ＦＸｉＫ等しくなる様動作するから、所定時間（Ｔ
ｅ秒）経過した１時刻にはＦＢｊ及びＦ、ｊが平衡状態
になる。又、入力時系列パルス信号Ｆｌが変化すれば、
分周パルス周波数ＦＢもこれに一致する様に追従動作す
る。この間の応答変化は（６）式で示される。 Ｆｎｉ ＝Ｋｉ Ｃｉ であるので、（３）式よりΔＣ
−ｒｒ ＝ＦＩｔ・ΔＴ−Ｋｉ＠Ｃｉ・ΔＴ（ΔＣＴｉ
／ΔＴ＋Ｋｉｃｉ）＝Ｆ１ｉ’に、＋Ｓ φＦ１． （
カウント） ・・・・・・ （６）！ （Ｓ：微分演算子） （６）式は一次遅れとなるから、経過時間Ｔｅ（秒）を
平滑時定数１／Ｋｉ秒としてよい。 第３図（（転）の動作を第３図（Ｂｌの波形図を用いて
さらに説明する。 ２１秒間に計数差回路４に加わる入力パルス信号（数）
Ｆｌを加算し、分周ノくルス周波数（数）ＦＢを減算し
計数差量ΔＣＴが１時刻ではΔＣＴｉ個得られる０これ
は積算器５に加えられて Ｃ１（＝ＣＢ−１＋ΔＣＴｉ
）となる。但し、この時、計数差回路の値をゼロクリヤ
する。同時にこのＴｉ値と、帰還係数値Ｋｉ とから、
新たに分周ノくルス周波数ＦＢｉ＋□（＝Ｃ１ｘＫｉ）
を発生する。 次のｉ＋１時刻での２１秒間でも、１時刻と同じ動作を
繰り返す。 次に、入力パルスが放射線事象のような不規則パルス入
力の場合には遅れ時間Ｔｅを与えて平滑化出来る。この
場合には入力時系列ノくルス信号ＦＸ（ｃｐｓ ）、平
滑時定数１／に秒（上記した１／Ｋを１／にとして以下
説明する。）及び統計的相対計数誤差σ（シグマ）の関
係は（７）式で表わされる。 σ＝（２Ｆｌ／Ｋ）−” ・・・・・・・・・・・・（
７）入力計数率が広範囲にわたっである測定（統計）精
度σ−を確保する為には、平衡時条件Ｆ１＝Ｆ。 より（７）式は、 ２σ２・ＦＢ＝ａＦＢ／」Ｃ但し Ｋ−ＪＦＢ／ｄＣ故
に、 ＦＢ＝α・ＥＸＰ（２σ２Ｃ）・・・・・・・・
・・・・ （８）α：定数 したがって分周パルス周波数は、積分計数値の指数関数
で変換伝達すればよい。以上から第３図（Ｎに示した本
発明における計数率計では、変換器７の変換係数の値Ｋ
を適宜与えることにより次の２種類のタイプを得ること
が可能となる。 （１）、応答時定数が入力時系列パルス信号の変化に対
し一定である。 （一定τ型） （２）、統計的計数誤差が入力時系列パルス信号の変化
に対して一定している。 （一定σ型） （１）の一定τ型では、計数値Ｃ（カウント）と分周パ
ルス周波数ＦＢ（ＣｐＦｌ）との関係は、ＦＢ 二 Ｋ
ＩＩＣ（ＣｐＳ） ・・・・・・・・・・・・ （９）
で表わされ、分周パルス周波数ＦＢが入力時系列パルス
信号Ｆｘに平衡後は、ＦＢ＝Ｆ、 Ｋなるので、入力時
系列パルス信号ＦＸの全範囲にわたって、変換係数に定
数Ｋ。を付与し、一定な応答時定数を得る。また（２）
の一定σ型では、変換係数はＫ （Ｃ）であり、積算計
数値がＣｎの時に、この前後のわずかな変化範囲ΔＣで
は、変換係数をＫｎで与え −るから、 ＦＸ＝Ｋｎｃｎ十Ｋ。 ・・・・・・・・・・・・ （
１０）となる。入力計数率の全範囲にわたる変換係数Ｋ
（Ｃ）は、（８）式を近似するものとする。 本発明の一実施例として、一定τ型及び一定σ型を併用
した第４図の入力時系列パルス信号対時定数（Ｆ□−Ｔ
ｅ）特性が実現できる。第４図の例は計数率ｎ範囲か１
０〜１０ （ＣＰＩ）Ｋ於て、範囲１００からＮα（ｃ
ｐｍ）が一定τ１領域、範囲ＮαからＮβ（ｃｐｍ）が
一定σ領域、範囲Ｎβから１０１０７（ｃｐが一定τ２
領域であることを示す。τ１は８０５秒、τ２は２０ｍ
秒である。計数率としては、全計測範囲にわたって、一
定な精度が望ましいが、実用上は特に、一定τ１領域で
は、応答時定数による遅れ時間を防ぐもので、又、一定
τ２領域にあっては、不必要な高速応答を抑制させる一
方、帰還動作を安定とすることを本旨とする０この実現
方法は、後述する様に、第３図（Ｎの実施構成例の分周
器６と変換器７に本発明の特長を備えている。 この結果、本発明の一実施例では第３図の基本構成例と
第４図の基本特性との両方から、以下の計数率計性能が
達成される。 すなわち、 （１）、レンジ切換手段を用いないで入力時系列ノ（ル
ス信号Ｆ！の範囲は７桁となる。 （２）、最大入力時系列パルス信号Ｆ！が２００ ｋｃ
ｐｓ時でも測定可能。 （３）、入力時系列パルス信号Ｆｌが大きく急変しても
装置は充分応動する。 入力時系列パルス信号Ｆ工が急変した場合には、計数差
回路４は７１秒以内でオーバフローするが、同時に積算
器５に送出後、分周パルス周波数ＦＢをすみやかに変更
させる。 この様子を第３図（Ｃ）の波形図で説明する。ｉ＋１時
刻では７１秒以内にその計数差回路４の正の計数容量が
越えてしまう。この時、積算器に加算し計数差回路をゼ
ロクリヤーし、分周パルス周波数の更新が（ｉ＋１）’
時刻に行なわれる。 次のｉ＋２時刻では、（ｉ＋２）”時刻に負の計数容量
を越えるので、上記の一連の動作を行なう。 次に入力時系列パルス信号Ｆ１が高計数率で、且つ広範
囲にわたる場合には、変換器７の動作は高速でなければ
ならないが、（８）式の変換動作に演算器によるプログ
ラム演算若しくは演算用ＩＣ素子による高速演算を施し
ても、実行演算時間がミリ秒以上になるので計数率計変
換器には適さない。 この為本発明では、変換器７に少数個の変換係数値を予
め記憶した記憶素子及び簡単な判断動作を行なう処理手
段とを用いて上記性能が達成出来るよう産している。 次に本発明の変換器７と分周器６とで構成帰還器２０を
用いた変換係数の付与方法と分周方法について述べる。 まず、分周器６の構成を第５図に示す。すなわち逓倍分
周器６１と逓減分周器６２とを図示の如く直列に接続す
る。前者は第１変換係数値Ｍｌ （記憶テーブル第８図
をもとに導出できる。）の増分圧応じて分周周波数が増
加し、後者は第２変換係数値Ｍ２（記憶テーブル第８図
をもとに導出できる。）の増分に応じて分周周波数が減
少する。具体的にはＭ２の逆数をとる。 一例として、統計誤差σ＝１０．４１、単位時間ΔＴ＝
１０ ｍ５ｅｃ、基準周波数ＦＢ （ＭＡＸ）＝ ２
００ ｋｃｐｓ 。 分周器ｂｉｔ数＝２８ｂｉｔ（逓倍１２ｂｉｔ、逓減１
６ｂｉｔ ）とすると、変換器１の記憶素子に付与した
第１変換係数値列ＭＩＫ、第２変換係数直列Ｍ２には、
第８図となる。 ｆｆ１Ｎ計数値ｃＫ 、変換器７の記憶済み係数値（Ｍ
’ｌ Ｋ・Ｍ２Ｒ）とから、第６図の変換手続を経て変
換係数値出力Ｍ１ ＋ Ｍ２をめる。各積算計数値Ｃｎ
に対する変換係数出力Ｍ工ｌ Ｍ２は第７図となる。 第６図の例の変換手続は、分岐判断と加減算処理で構成
されるもので、折れ線１７点近似で指数近似演算を高速
に行なうことが出来る。 −例として、積算計数値Ｃｎが１７０の時、第８図すな
わち変換器の記憶素子に記憶されたテーブルから第２変
換係数値Ｍ２は４０９６（第２分周値）として、第２分
周器の分周入力に送出する。 又、同時に、腎１Ｋを参照して数値「１２８」を引き出
し、減算ｃｎ−ｉ、Ｋ（＝ｔ７ｏ−１２８＝４２）を行
なって第１変換係数値として数値ｒ４２Ｊ（第１分周値
）を第、１分周器の分周入力に送出する。 これは、第６図フローチャート及び第７図（Ａｌ、第７
図（Ｂｌの積算計数率Ｃｎ−変換係数侑。＋Ｍ２Ｈ特性
図で明らかである。次の分周器６では、分周パルス周波
数ＦＢは、 但し、ＫＤ：分周器定数 であるので、Ｆ、−１０’ ｃｐｍ とすると、約１１
００Ｃｐとなって、入力計数率Ｆｌ に一致させること
が出来る。 以上の動作に於て、変換処理（第６図）は一般にマイク
ロプロセッサ手段等の集積回路を用いて容易に実現出来
る。又、積算器５及びパルス発振器２人も同様にこの手
段に組み込むことが可能で、特に積算器５はソフトウェ
アカウンタとして動作し、記憶素子（ＲＡＭ）を補助手
段に用いて、計数差回路からの計数値の入力、積算及び
指数変換がプログラムにて運用出来る。 なお、上記実施例では、変換像数表は、１７点で行なっ
たが、近似精度の要求値によって記憶させる係数値数が
異なる。 又、上記実施例では、計数率対時定数特性を限定させた
が、用途によっては一定σ及び一定τ各特性の組み合せ
を変更出来る。更に本実施例では、σ：１０チ変換係数
表を用いたが、他のσ値を作成することも可能である。 〔発明の効果〕 以上のように、この発明のディジタル計数率計によれば
、入力パルス信号を加算計数し、分周パルス周波数を減
算計数して単位時間毎にパルス計数値を蓄積する計数差
回路と、正又は負の前記計数差回路のパルス計数蓄積数
を受けて積算する積算器と、及び前記積算器の積算計数
値を分局比に変換する変換器と、前記変換器の分周比出
力に従って基準パルス発振器からの基準パルス周波数を
逓減して分周パルス周波数を発生させる分周器とで構成
されて、上記分周パルス周波数を上記積詐計数値の指数
関数で変換伝達させる帰還器を備えたので、全計数率範
囲で一定な測定精度が得られる。 ４、図面の簡単な説明 第１図（Ａｔは従来のディジタル計数率計を示すブロッ
ク図、第１図（Ｂｌは同じ〈従来の計数率出力図、第２
図は従来の他のディジタル計数率計を示すブロック図、
第３図（Ａｌはこの発明の一実施例のディジタル計数率
計を示すブロック図、第３図（Ｂ） （Ｃ）はその動作
波形図、第４図はこの発明の一実施例の計数率対時定数
特性図、第５図は逓倍と逓減分周器から成る分周器回路
図、第６図は変換器の変換手順を示すフローチャート図
、第７図（（転）（Ｂ）は変−換器の積算計数率対変換
係数出力図、第８図は、変換器の記憶素子に記憶するＭ
ＩＫ ＊ Ｍ２に変換係数値図である。 １・・・計数器、２・・・タイマ、２人・・・パルス発
振器、３Ａ・・・減算入力素子、４・・・計数差回路、
５・・・積算器、６・・・分周器、７・・・変換器、８
・・・基準ノ（ルス発振器、２０・・・帰還器。 特許出願人 三菱電機株式会社 代理人 弁理士 １）澤 博 昭 （外２名） 第３図（Ａ） （Ｂ） 第３図（Ｃ） 第５図 ｓ 第７図 （Ｂ） 第８図 −」− 一下−
ク図、第１図（Ｂ）は同じ〈従来の計数率出力図、第２
図は従来の他のディジタル計数率計を示すブロック図、
第３図はこの発明の一実施例のディジタル計数率計を示
すブロック図、第４図はこの発明の一実施例の計数率対
時定数特性図、第５図は逓倍と逓減分周器から成る分周
器回路図、第６図は変換器の変換手順を示すフローチャ
ート図１、第７図は変換器の積算計数率対変換係数出力
図、第８図は、変換器の記憶素子に記憶するＭ ｚ’
、 Ｍ ２’変換係数値図である。 １・・・計数器、２・・・タイマ、２人・・・パルス発
振器、６Ａ・・・減算入力素子、４・・・計数差回路、
５・・・積算器、６・・・分周器、７・・・計数値・分
局比変換器、８・・・基準パルス発振器。 第１図 （Ａ） （Ｂ） 第２図 第３図 計殻〒（ｎ） ｃｐｍ 第５図 第６図 第７図 （ｂ） 第８図 手続補正書（自発） １、□６０・Ｚ−偽 。 特許庁長官殿 １、事件の表示 特願昭 ５９−５７２６４号２、発明
の名称 ディジタル計数率計 ３、補正をする者 代表者片山仁へ部 ４、代 理 人 郵便番号 １０５ 住 所 東京都港区西新橋１丁目４番１０号５、補正の
対象 （１）明細書全文 （２）図 面 ６、補正の内容 （１）別紙の通り明細書全文を補正する。 （２）別紙の通り第３図を第３図（Ａ）として補正し、
第３図（Ｂ） 、 （Ｃ）を追加する。 （３）別紙の通り第５図を補正する。 （４）別紙の通り第７図（ａ） 、 （ｂｌを第７図（
Ａ） 、 （Ｂ）として補正する。 （５）別紙の通り第８図を補正する。 ７、添付書類の目録 （１）補正後の明細書全文を記載した書面 １通（２ン
補正後の第３図（Ａ） 、 （Ｉｌ） 、および（Ｃ’
）を記載した書面 １通 （３）補正後の第５図を記載した書面 １通（４）補正
後の第７図（Ａ） 、 （Ｂ）を記載した書面 １通（
５）補正後の第８図を記載した書面 １通以上 （全文訂正）明 細 書 １、発明の名称 ディジタル計数率計 ２、特許請求の範囲 （１）入力パルス信号を加算計数し、分局パルス周波数
を減算計数して単位時間毎にパルス計数値を蓄積する計
数差回路と、正又は負の前記計数差回路のパルス計数蓄
積数を受けて積算する積算器と、及び前記積算器の積算
計数値な分周比に変換する変換器と、前記変換器の分周
比出方に従って基準パルス発振器からの基準パルス周波
数を逓減して分周パルス周波数を発生させる分周器と、
上記分周パルス周波数を上記積算計数値の指数関数で変
換伝達させる帰還器とを備えたディジタル計数率計。 （２）分周器は、変換器出力分周比の増加忙対して分局
パルス周波数を逓減する第１分周器と、前記分周比の増
加に対して分周パルス周波数を逓倍する第２分周器とを
夫々直列接続した特許請求の範囲第１項記載のディジタ
ル計数率計。 ３、発明の詳細な説明 〔発明の技術分野〕 この発明は、ランダムに生起する放射線事象等のパルス
信号を計数し、所定の精度で入力計数率を測定するディ
ジタル計数率計に関するものである０ 〔従来技術〕 従来この種の計数率計として第１図に示すものがあった
。図において１は計数器、２はこの計数器１に開始また
は停止信号を送出するタイマである。 又、この種の他の計数率計として第２図に示すものがあ
った。図に於て１Ａは計数器群で、第１位計数器１１、
第２位計数器１２、第３位計数器１３、第４位計数器１
４ないし第５位計数器１５で構成され、上記各々の計数
器１１ないし１５はカスケードに接続される。又２Ａは
基準時間パルスを発振するパルス発振器、３Ａは減算入
力素子群で、３１は第１位計数器出力ａと基準時間パル
スを発振するパルス発振器２人の出力信号とを受け第１
位計数器に減算出力を伝達する第１位減算入力素子、３
２は第４位計数器出力すと前記パルス発振器２への出力
信号とを受けて第２位計数器に減算出力信号を伝達する
第２位減算入力素子、３３は第１位計数器出力Ｃと前記
パルス発振器２人の出力信号とを受けて第３位計数器に
減算出力を伝える第３位減算入力素子である。 次に動作について説明する。計数器１は到来時刻がラン
ダムなパルスを一定期間計数するもので、この計数器１
の計数開始条件は、タイマ２が繰り返し発振して出力す
るパルス信号を計数器１のリセット入力に伝えることに
よって成立する。タイマ２のパルス発振間隔は予め計測
時間Ｔ（秒）として設定されている。この計数器１の計
数内容は第１図（ＢＩ Ｋ示す経過時間対計数値図とな
る。したがって、第１図（蜀の計数率の平均計数率Ｎ（
ｃｐｓ）は、各リセット直前の計数値ｎを外部装置（図
示しない。）が、読み出すと共に、計数時間量Ｔ（秒）
を用い、所定の演算を施すことにより達成することがで
きる。第１図（Ｂｌの例は時刻１１で計数値ｎ（ｔｌ）
１時刻ｔ２で計数値ｎ（ｔ２）が観測される場合につい
て示したもので、この時の夫々の計数率は（１）式で示
される。 Ｎ（ｔ、） ＝ ｎ（ｔｌ ）／Ｔ 、Ｎ（ｔ２） ＝
ｎ（ｔ２）／Ｔ・−・・（１１上記の計数率計は、連
続反覆的（Ｃｏｎｔｉｎｕａｌ）な計数動作を行ない、
その計数率を間欠的に出力するものである。 また、従来の他の計数率計の動作として第２図について
説明する。計数器群１Ａは到来頻度が不規則な入力パル
ス信号を計数する計数器である。 この計数器は２ゞで表わすＮｂ＊ｔのバイナリカウンタ
を基本要素どして１０進計数器を構成しており、５個の
１０進計数器を各々カスケードに接続して１０進５桁計
数器を構成している。図中第１位計数器１１は入力パル
ス発振器２人を計数すると共に、第３位計数器１３の計
数値をパルス発振器２人の出力パルスに同期して一定時
間（Ｔ秒）毎に減算計数する。又、前記第１位計数器１
１は、刻々変化（増減）する計数値Ｎ１１ｔ）を１０進
第１位計数値Ｎ１（ｔ）として出力すると共に、この計
数値Ｎ１（ｔｌがＮ１（１）＝１０の時に次段の第２位
計数器入力に桁上げ信号を伝えるものである。前記の第
１位計数器１１と同様に第２位計数器１２及び第３位計
数器１３についても同様の動作を行なう。第４位及び第
５位計数器１４．１５は、各々上位計数器からの減算計
数は受けないが、各下位計数器からのオーバフロー信号
の計数動作のみ行なう。この為、時刻ｔでは各計数器か
ら計数値Ｎ１（１）＝ ＮＸｔ） 、ＮＸｔｌｌ’ｌ？
ｔｌ及びＮ５（ｔｌが観測出来、出力計数率Ｎ（１）は
、（２）式で表わされる。 ”ｉ ｔｌ−（ＮＸｔｌ”１” ”Ｋｔｌ＋１０２ｘＮ
Ｘｔｌ” ”×Ｎｑ（ｔｌ” ”ＸＮ％ｔｌ””・・・
・・・・・・（２） 但し、Ｔｅ：平均等価積算時間（秒） 第２図の例では、計数値は１０進５桁で表わされ、Ｔ秒
毎Ｋ、計数値の１／１ｏｏが内部減算されるので、等価
積分時間’ｒｅで連続した出力計数率が得られる。 従来のディジタル計数率計は以上のように構成されてい
るので、第１図の場合には計数動作が連続反覆的で、計
数率出力は、間欠的忙しか得られない。また、第２図の
場合には、計数動作及び計数率出力は、連続的ではある
が、入力計数率が広範囲にわたり、必要精度を達成する
のに装置が複雑になる等の欠点があった。 〔発明の概要〕 この発明のディジタル計数率計は上記のような従来のも
のの欠点を除去する為になされたもので、入力パルス信
号を加算計数し、分周パルス周波数を減算計数して単位
時間毎にパルス計数値を蓄積する計数差回路と、正又は
負の前記Ｗｆ数差回路のパルス計数蓄積数を受けて積算
する積算器と、及び前記積算器の積算計数値な分周比に
変換する変換器と、前記変換器の分周比出力に従って基
準パルス発振器からの基準パルス周波数を逓減して分周
パルス周波数を発生させる分局器とで構成されて、上記
分周パルス周波数を上記積算計数値の指数関数で変換伝
達させる帰還器を備え全計数率範囲で一定な測定精度を
得ようとするものである。 〔発明の実施例〕 以下、この発明の一実施例を図について説明する。 図中、第２図と同一の部分は同一の符号をもって図示し
た第３図（Ａｔに於て、４は、入力時系列パルス信号Ｆ
ｒを加算計数し、分周パルス周波数ＦＢを減算計数する
計数差回路、５は、前記の計数差回路４の計数変化量を
パルス発振器２Ａの時間パルスにより一定時間毎に取り
込み積算し、前記計数差回路４の計数量が最大容量計数
値に達した場合にも取り込み積算する積算器、７は、前
記積算器５の積算計数量を記憶されたテーブルを参照し
ながら予め設定した変換処理手順に従って計数率量すな
わち分周比に変換する為、前記パルス発振器２への時間
パルス信号により作動する変換器、また、６は、基準パ
ルス発振器８の周期パルス信号を基準入力信号とし、前
記変換器７からの計数重量信号を制御入力として受信し
、分周パルス信号又は周波数ＦＢを送出する分周器であ
る。変換器７と分周器６で帰還器２０を構成する。 次に第３図（Ａ）の動作について以下忙説明する。 計数差回路４は、到来する入力時系列パルス信号Ｆ！を
受信して単位時間２１秒間加算計数すると同時に分周パ
ルス周波数ＦＢを入力して減算計数する。この加減算に
よる計数差回路４のパルス蓄積数ΔＣＴは時刻ΔＴ秒毎
に次の積算器５に伝達されて積算される。この時入力時
系列パルス信号ＦＩ の周波数が分周パルス周波数ＦＢ
より高い場合にはパルス蓄積数は＋ΔＣＴ１低い場合−
ΔＣＴとなり、積算器５では４１秒毎に加算若しくは減
算動作が行なわれ、その積算量はＣ（カウント）となる
。今、１時刻で入力時系列パルス信号ＦＩ、分周パルス
周波数ＦＢがＦｘｉ（Ｃｐｓ）、ＦＢ ｉ （ｃｐｓ
） の時のパルス蓄積数をΔＣＴｉとすると、ΔＣ’ｒ
ｉ＝Ｆｘｉ匂Ｔ−ＦＢｉ・ΔＴ（カウント） ・・・・
・・ （３）（３）式で表わされ、積算器５の積算計数
量Ｃｉは、この積算計数量Ｃｉは次の帰還器２０に伝え
られて、分局パルス周波数Ｆｎｉ （ｃｐｓ）を発生さ
せる。 そして積算計数値Ｃｊの時の変換係数なＫｊ とすれば
分周パルス周波数Ｆｎｉは ＦＢｉ＝Ｋｉ・ＣＨ（ｃｐｓ） ・・・・・・・・・・
・・ （５）となる。ここで分周パルス周波数（ＦＢ
ｉ ）は基準パルス発振器８からの基準周波数Ｆｓを分
周器６で逓減したものであるから、前記の変換係数Ｋｉ
のうち、分周器逓減率は ＦＢｉ／Ｆ。 Ｔｉ である。又、計数差回路４、積算器５及び変換器７はパ
ルス発振器２人が送出するパルス信号に同期して、単位
時間ΔＴ秒間隔で繰り返し動作する。 この結果、分周パルス周波数Ｆｎｉは入力時系列パルス
信号ＦＸｉＫ等しくなる様動作するから、所定時間（Ｔ
ｅ秒）経過した１時刻にはＦＢｊ及びＦ、ｊが平衡状態
になる。又、入力時系列パルス信号Ｆｌが変化すれば、
分周パルス周波数ＦＢもこれに一致する様に追従動作す
る。この間の応答変化は（６）式で示される。 Ｆｎｉ ＝Ｋｉ Ｃｉ であるので、（３）式よりΔＣ
−ｒｒ ＝ＦＩｔ・ΔＴ−Ｋｉ＠Ｃｉ・ΔＴ（ΔＣＴｉ
／ΔＴ＋Ｋｉｃｉ）＝Ｆ１ｉ’に、＋Ｓ φＦ１． （
カウント） ・・・・・・ （６）！ （Ｓ：微分演算子） （６）式は一次遅れとなるから、経過時間Ｔｅ（秒）を
平滑時定数１／Ｋｉ秒としてよい。 第３図（（転）の動作を第３図（Ｂｌの波形図を用いて
さらに説明する。 ２１秒間に計数差回路４に加わる入力パルス信号（数）
Ｆｌを加算し、分周ノくルス周波数（数）ＦＢを減算し
計数差量ΔＣＴが１時刻ではΔＣＴｉ個得られる０これ
は積算器５に加えられて Ｃ１（＝ＣＢ−１＋ΔＣＴｉ
）となる。但し、この時、計数差回路の値をゼロクリヤ
する。同時にこのＴｉ値と、帰還係数値Ｋｉ とから、
新たに分周ノくルス周波数ＦＢｉ＋□（＝Ｃ１ｘＫｉ）
を発生する。 次のｉ＋１時刻での２１秒間でも、１時刻と同じ動作を
繰り返す。 次に、入力パルスが放射線事象のような不規則パルス入
力の場合には遅れ時間Ｔｅを与えて平滑化出来る。この
場合には入力時系列ノくルス信号ＦＸ（ｃｐｓ ）、平
滑時定数１／に秒（上記した１／Ｋを１／にとして以下
説明する。）及び統計的相対計数誤差σ（シグマ）の関
係は（７）式で表わされる。 σ＝（２Ｆｌ／Ｋ）−” ・・・・・・・・・・・・（
７）入力計数率が広範囲にわたっである測定（統計）精
度σ−を確保する為には、平衡時条件Ｆ１＝Ｆ。 より（７）式は、 ２σ２・ＦＢ＝ａＦＢ／」Ｃ但し Ｋ−ＪＦＢ／ｄＣ故
に、 ＦＢ＝α・ＥＸＰ（２σ２Ｃ）・・・・・・・・
・・・・ （８）α：定数 したがって分周パルス周波数は、積分計数値の指数関数
で変換伝達すればよい。以上から第３図（Ｎに示した本
発明における計数率計では、変換器７の変換係数の値Ｋ
を適宜与えることにより次の２種類のタイプを得ること
が可能となる。 （１）、応答時定数が入力時系列パルス信号の変化に対
し一定である。 （一定τ型） （２）、統計的計数誤差が入力時系列パルス信号の変化
に対して一定している。 （一定σ型） （１）の一定τ型では、計数値Ｃ（カウント）と分周パ
ルス周波数ＦＢ（ＣｐＦｌ）との関係は、ＦＢ 二 Ｋ
ＩＩＣ（ＣｐＳ） ・・・・・・・・・・・・ （９）
で表わされ、分周パルス周波数ＦＢが入力時系列パルス
信号Ｆｘに平衡後は、ＦＢ＝Ｆ、 Ｋなるので、入力時
系列パルス信号ＦＸの全範囲にわたって、変換係数に定
数Ｋ。を付与し、一定な応答時定数を得る。また（２）
の一定σ型では、変換係数はＫ （Ｃ）であり、積算計
数値がＣｎの時に、この前後のわずかな変化範囲ΔＣで
は、変換係数をＫｎで与え −るから、 ＦＸ＝Ｋｎｃｎ十Ｋ。 ・・・・・・・・・・・・ （
１０）となる。入力計数率の全範囲にわたる変換係数Ｋ
（Ｃ）は、（８）式を近似するものとする。 本発明の一実施例として、一定τ型及び一定σ型を併用
した第４図の入力時系列パルス信号対時定数（Ｆ□−Ｔ
ｅ）特性が実現できる。第４図の例は計数率ｎ範囲か１
０〜１０ （ＣＰＩ）Ｋ於て、範囲１００からＮα（ｃ
ｐｍ）が一定τ１領域、範囲ＮαからＮβ（ｃｐｍ）が
一定σ領域、範囲Ｎβから１０１０７（ｃｐが一定τ２
領域であることを示す。τ１は８０５秒、τ２は２０ｍ
秒である。計数率としては、全計測範囲にわたって、一
定な精度が望ましいが、実用上は特に、一定τ１領域で
は、応答時定数による遅れ時間を防ぐもので、又、一定
τ２領域にあっては、不必要な高速応答を抑制させる一
方、帰還動作を安定とすることを本旨とする０この実現
方法は、後述する様に、第３図（Ｎの実施構成例の分周
器６と変換器７に本発明の特長を備えている。 この結果、本発明の一実施例では第３図の基本構成例と
第４図の基本特性との両方から、以下の計数率計性能が
達成される。 すなわち、 （１）、レンジ切換手段を用いないで入力時系列ノ（ル
ス信号Ｆ！の範囲は７桁となる。 （２）、最大入力時系列パルス信号Ｆ！が２００ ｋｃ
ｐｓ時でも測定可能。 （３）、入力時系列パルス信号Ｆｌが大きく急変しても
装置は充分応動する。 入力時系列パルス信号Ｆ工が急変した場合には、計数差
回路４は７１秒以内でオーバフローするが、同時に積算
器５に送出後、分周パルス周波数ＦＢをすみやかに変更
させる。 この様子を第３図（Ｃ）の波形図で説明する。ｉ＋１時
刻では７１秒以内にその計数差回路４の正の計数容量が
越えてしまう。この時、積算器に加算し計数差回路をゼ
ロクリヤーし、分周パルス周波数の更新が（ｉ＋１）’
時刻に行なわれる。 次のｉ＋２時刻では、（ｉ＋２）”時刻に負の計数容量
を越えるので、上記の一連の動作を行なう。 次に入力時系列パルス信号Ｆ１が高計数率で、且つ広範
囲にわたる場合には、変換器７の動作は高速でなければ
ならないが、（８）式の変換動作に演算器によるプログ
ラム演算若しくは演算用ＩＣ素子による高速演算を施し
ても、実行演算時間がミリ秒以上になるので計数率計変
換器には適さない。 この為本発明では、変換器７に少数個の変換係数値を予
め記憶した記憶素子及び簡単な判断動作を行なう処理手
段とを用いて上記性能が達成出来るよう産している。 次に本発明の変換器７と分周器６とで構成帰還器２０を
用いた変換係数の付与方法と分周方法について述べる。 まず、分周器６の構成を第５図に示す。すなわち逓倍分
周器６１と逓減分周器６２とを図示の如く直列に接続す
る。前者は第１変換係数値Ｍｌ （記憶テーブル第８図
をもとに導出できる。）の増分圧応じて分周周波数が増
加し、後者は第２変換係数値Ｍ２（記憶テーブル第８図
をもとに導出できる。）の増分に応じて分周周波数が減
少する。具体的にはＭ２の逆数をとる。 一例として、統計誤差σ＝１０．４１、単位時間ΔＴ＝
１０ ｍ５ｅｃ、基準周波数ＦＢ （ＭＡＸ）＝ ２
００ ｋｃｐｓ 。 分周器ｂｉｔ数＝２８ｂｉｔ（逓倍１２ｂｉｔ、逓減１
６ｂｉｔ ）とすると、変換器１の記憶素子に付与した
第１変換係数値列ＭＩＫ、第２変換係数直列Ｍ２には、
第８図となる。 ｆｆ１Ｎ計数値ｃＫ 、変換器７の記憶済み係数値（Ｍ
’ｌ Ｋ・Ｍ２Ｒ）とから、第６図の変換手続を経て変
換係数値出力Ｍ１ ＋ Ｍ２をめる。各積算計数値Ｃｎ
に対する変換係数出力Ｍ工ｌ Ｍ２は第７図となる。 第６図の例の変換手続は、分岐判断と加減算処理で構成
されるもので、折れ線１７点近似で指数近似演算を高速
に行なうことが出来る。 −例として、積算計数値Ｃｎが１７０の時、第８図すな
わち変換器の記憶素子に記憶されたテーブルから第２変
換係数値Ｍ２は４０９６（第２分周値）として、第２分
周器の分周入力に送出する。 又、同時に、腎１Ｋを参照して数値「１２８」を引き出
し、減算ｃｎ−ｉ、Ｋ（＝ｔ７ｏ−１２８＝４２）を行
なって第１変換係数値として数値ｒ４２Ｊ（第１分周値
）を第、１分周器の分周入力に送出する。 これは、第６図フローチャート及び第７図（Ａｌ、第７
図（Ｂｌの積算計数率Ｃｎ−変換係数侑。＋Ｍ２Ｈ特性
図で明らかである。次の分周器６では、分周パルス周波
数ＦＢは、 但し、ＫＤ：分周器定数 であるので、Ｆ、−１０’ ｃｐｍ とすると、約１１
００Ｃｐとなって、入力計数率Ｆｌ に一致させること
が出来る。 以上の動作に於て、変換処理（第６図）は一般にマイク
ロプロセッサ手段等の集積回路を用いて容易に実現出来
る。又、積算器５及びパルス発振器２人も同様にこの手
段に組み込むことが可能で、特に積算器５はソフトウェ
アカウンタとして動作し、記憶素子（ＲＡＭ）を補助手
段に用いて、計数差回路からの計数値の入力、積算及び
指数変換がプログラムにて運用出来る。 なお、上記実施例では、変換像数表は、１７点で行なっ
たが、近似精度の要求値によって記憶させる係数値数が
異なる。 又、上記実施例では、計数率対時定数特性を限定させた
が、用途によっては一定σ及び一定τ各特性の組み合せ
を変更出来る。更に本実施例では、σ：１０チ変換係数
表を用いたが、他のσ値を作成することも可能である。 〔発明の効果〕 以上のように、この発明のディジタル計数率計によれば
、入力パルス信号を加算計数し、分周パルス周波数を減
算計数して単位時間毎にパルス計数値を蓄積する計数差
回路と、正又は負の前記計数差回路のパルス計数蓄積数
を受けて積算する積算器と、及び前記積算器の積算計数
値を分局比に変換する変換器と、前記変換器の分周比出
力に従って基準パルス発振器からの基準パルス周波数を
逓減して分周パルス周波数を発生させる分周器とで構成
されて、上記分周パルス周波数を上記積詐計数値の指数
関数で変換伝達させる帰還器を備えたので、全計数率範
囲で一定な測定精度が得られる。 ４、図面の簡単な説明 第１図（Ａｔは従来のディジタル計数率計を示すブロッ
ク図、第１図（Ｂｌは同じ〈従来の計数率出力図、第２
図は従来の他のディジタル計数率計を示すブロック図、
第３図（Ａｌはこの発明の一実施例のディジタル計数率
計を示すブロック図、第３図（Ｂ） （Ｃ）はその動作
波形図、第４図はこの発明の一実施例の計数率対時定数
特性図、第５図は逓倍と逓減分周器から成る分周器回路
図、第６図は変換器の変換手順を示すフローチャート図
、第７図（（転）（Ｂ）は変−換器の積算計数率対変換
係数出力図、第８図は、変換器の記憶素子に記憶するＭ
ＩＫ ＊ Ｍ２に変換係数値図である。 １・・・計数器、２・・・タイマ、２人・・・パルス発
振器、３Ａ・・・減算入力素子、４・・・計数差回路、
５・・・積算器、６・・・分周器、７・・・変換器、８
・・・基準ノ（ルス発振器、２０・・・帰還器。 特許出願人 三菱電機株式会社 代理人 弁理士 １）澤 博 昭 （外２名） 第３図（Ａ） （Ｂ） 第３図（Ｃ） 第５図 ｓ 第７図 （Ｂ） 第８図 −」− 一下−
Claims (4)
- （１）入力パルス信号を加算計数し、分局パルス周波数
を減計して単位時間毎にパルス計数値を蓄積する計数差
回路と、正又は負の前記計数差回路内のパルス計数蓄積
数を受けて積算する積算器と、前記積ｎ器のｙｔ算算数
数値分周比に変換する変換器と、前記変換器の分周比出
力に従って基準パルス発振器からの基準パルス周波数を
逓減して分周パルス信号を発生させる分周器とを備えた
ディジタル計数率計において、前記変換器の構成として
変換器出力分周比の増加に対して分周パルス周波数を逓
減する第１分周器と、前記分周比の増加に対して分周パ
ルス周波数を逓倍する第２分周器とを夫々直列接続した
分周器を備えたことを特徴とするディジタル計数率計。 - （２） 前１ＦｅｌＪｔ算器の積算計数値Ｃの基準１直
をＣｏ。 前記基準値の基準変化値をＣＷとしたとき、所定の各積
算計数値列がＣｏ 、 Ｃｏ 十Ｃｗ 、 Ｃｏ −１
−２Ｃｗ 、 Ｃｏ −１−３Ｃｗ 、・・・Ｃｏ −
１−ｎｅｗ−・・・に対応して所定のｍ１分周比値列２
Ａ 、 ２Ａ−１、２Ａ−２，・・・２ Ａ−ｎ、・・
・の積算計数値Ｃｎに対し、予じめ記憶装置に記憶させ
、前記第１分周比Ａｎを参照可とする第１変換器と、前
記所定の各積算計数値列Ｃｎに対して入力計数値Ｃｉが
Ｃｎ （Ｃｉ （Ｃｎ＋１の時、前記基準変化値が釉、
ｃｎ＋□＜ Ｃｉ ＜ Ｃｎ−１−２の時に前記変化値
が２・Ｃｗの順に３Ｃｗ 、・・・ｎＣＷ・・・となる
２Ｂ以下の数値列を予め記憶手段に記憶させ、前記所定
の入力計数値ＣｉがＣｎゼ＜ Ｃｉ ＜ Ｃｎ＋ｘ＋□
であることを判断し、引続き対応する数値に−Ｃｗを参
照して演算Ｃ１−Ｃｗ−Ｋを演算し、第２分周比とする
第２変換器とから成る一定σ型変換器とをＩＪｉｆｆえ
たことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のディジ
タル計数率計。 - （３）前記積算基準計数値ＣＯ′、その第２の基準変化
量Ｃｗ’のとき前記積算計数値の順次増加がＣｏ。 Ｃｏ＋Ｃｗ’ 、 Ｃｏ ＋ ２ＣＷ’、 −−−Ｃｏ
＋ ””ｅＶ’ ＋＋１１１＋ Ｃ対応して各々１，
２，３．・・・ｎ・・・で最大２１１となる如く第２分
周比を発生する第２変換器と、前記の入力精算計数値に
不変な所定の上記第１分周比を発生ずる第１変換器とか
らなる一定τ型変換器とを備えたことを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載のディジタル計数率計。 - （４）前記積算器の積算基準計数値Ｃｏ’が基準変化量
Ｃ％Ｖ′に於゛Ｃ最大Ｃｗｏである低計数率域を一定τ
型変侠モードとし、前記基準計数値Ｃｏ （＝ Ｃｗｏ
）とその基準計数器の基準変換量Ｃｗｏとにおいて、
最大変化液が２の（Ａ＋１）個の記憶数値列を記憶装置
に内蔵した一定τ型変換モードと、前記基べへ計数器Ｃ
ｏ’ （＝ Ａ Ｘ Ｃｗｏ ）と、前記基準計数値Ｃ
ｏ’の基準変化量がＣｗ’（＝１）に３いて最大２３で
ある高計数域を一定τ型変換モードとする前記積算器の
積算計数値Ｃｉが１（Ｃｉ≦Ｃｗｏの時、低計数率一定
τ型変換モード、Ｃｗｏ （（４≦ＡＸＣｗ。 ０時、一定６５ ＆ 換モード、ＣＸ Ｃｗｏ （Ｃｉ
（Ａｘｃｗｏ ＋ ２Ｂの時、高計数率域一定τ型変
換モードとなる様に前記変換器で演算して選択動作する
ことを特徴とする特許請求の範囲８１項記載のディジタ
ル計数率計。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59057264A JPS60201278A (ja) | 1984-03-27 | 1984-03-27 | デイジタル計数率計 |
| US06/716,098 US4618969A (en) | 1984-03-27 | 1985-03-26 | Digital ratemeter |
| FR858504532A FR2562358B1 (fr) | 1984-03-27 | 1985-03-27 | Intensimetre numerique |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59057264A JPS60201278A (ja) | 1984-03-27 | 1984-03-27 | デイジタル計数率計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60201278A true JPS60201278A (ja) | 1985-10-11 |
| JPH0554077B2 JPH0554077B2 (ja) | 1993-08-11 |
Family
ID=13050662
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59057264A Granted JPS60201278A (ja) | 1984-03-27 | 1984-03-27 | デイジタル計数率計 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4618969A (ja) |
| JP (1) | JPS60201278A (ja) |
| FR (1) | FR2562358B1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013072675A (ja) * | 2011-09-27 | 2013-04-22 | Mitsubishi Electric Corp | 放射線モニタ |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB9821361D0 (en) | 1998-10-02 | 1998-11-25 | Secr Defence Brit | Frequency to frequency de-randomiser circuit |
| CN103487648B (zh) * | 2013-09-25 | 2015-12-02 | 南京理工大学 | sigma-delta PLL频率测量电路及方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53104285A (en) * | 1977-02-22 | 1978-09-11 | Cutler Hammer World Trade Inc | Calculation rate meter |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3311868A (en) * | 1964-07-13 | 1967-03-28 | Frederick B Cupp | Sonic simulator |
| US3435196A (en) * | 1964-12-31 | 1969-03-25 | Gen Electric | Pulse-width function generator |
| US3354267A (en) * | 1965-01-13 | 1967-11-21 | Bell Telephone Labor Inc | Differential pcm system employing digital integration |
| US4255793A (en) * | 1979-06-11 | 1981-03-10 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Apparatus for generating nonlinear pulse patterns |
| US4525675A (en) * | 1983-04-07 | 1985-06-25 | Motorola, Inc. | Ultra linear frequency discriminator circuitry |
-
1984
- 1984-03-27 JP JP59057264A patent/JPS60201278A/ja active Granted
-
1985
- 1985-03-26 US US06/716,098 patent/US4618969A/en not_active Expired - Lifetime
- 1985-03-27 FR FR858504532A patent/FR2562358B1/fr not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53104285A (en) * | 1977-02-22 | 1978-09-11 | Cutler Hammer World Trade Inc | Calculation rate meter |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013072675A (ja) * | 2011-09-27 | 2013-04-22 | Mitsubishi Electric Corp | 放射線モニタ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2562358B1 (fr) | 1990-06-22 |
| JPH0554077B2 (ja) | 1993-08-11 |
| US4618969A (en) | 1986-10-21 |
| FR2562358A1 (fr) | 1985-10-04 |
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