JPH0337147B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0337147B2 JPH0337147B2 JP56091486A JP9148681A JPH0337147B2 JP H0337147 B2 JPH0337147 B2 JP H0337147B2 JP 56091486 A JP56091486 A JP 56091486A JP 9148681 A JP9148681 A JP 9148681A JP H0337147 B2 JPH0337147 B2 JP H0337147B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- counting
- time
- circuit
- subtraction
- addition
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R23/00—Arrangements for measuring frequencies; Arrangements for analysing frequency spectra
- G01R23/02—Arrangements for measuring frequency, e.g. pulse repetition rate; Arrangements for measuring period of current or voltage
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Frequencies, Analyzing Spectra (AREA)
- Measurement Of Radiation (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、例えば放射線計測の場合（これに限
定さるものでないが）のように、周期的またはラ
ンダムに信号を発生する信号源の単位時間当りの
信号発生数（発生率）を測定するための装置に関
するものである。この装置はこのような信号源か
らの信号を入力として単位時間当りの入力信号数
を計数とするものであるから、ここでは、この装
置を計数率計と呼ぶことにする。
定さるものでないが）のように、周期的またはラ
ンダムに信号を発生する信号源の単位時間当りの
信号発生数（発生率）を測定するための装置に関
するものである。この装置はこのような信号源か
らの信号を入力として単位時間当りの入力信号数
を計数とするものであるから、ここでは、この装
置を計数率計と呼ぶことにする。
このような計数率計としては、例えば周期的な
信号発生率に対応するものとしては周波数計や回
転率計が代表的なものであり、ランダムな信号に
対応するものとしては、例えば、放射線計測、そ
の他種々のものがある。
信号発生率に対応するものとしては周波数計や回
転率計が代表的なものであり、ランダムな信号に
対応するものとしては、例えば、放射線計測、そ
の他種々のものがある。
一例として、原子炉施設周辺いおいて用いられ
ている環境用放射線モニターにおいては、放射線
検出器としてガイガー・ミユーラ管またはシンチ
レーシヨン検出器等を用い、常時計数率を計測し
ている。通常の状況では、地表あるいは空間に存
在する自然放射能が計測されるだけであるから、
計数率値は安定している。計測中に異常な計数率
値が計数されたときは、何等かの理由で放射能汚
染が発生していることになるので警報を発する必
要がある。
ている環境用放射線モニターにおいては、放射線
検出器としてガイガー・ミユーラ管またはシンチ
レーシヨン検出器等を用い、常時計数率を計測し
ている。通常の状況では、地表あるいは空間に存
在する自然放射能が計測されるだけであるから、
計数率値は安定している。計測中に異常な計数率
値が計数されたときは、何等かの理由で放射能汚
染が発生していることになるので警報を発する必
要がある。
この様な放射能計測に於いては、従来は、第１
図に示した回路方式の計数率計が一般に用いられ
ている。同図を参照して、検出器の出力信号を定
振巾パルスに整形したものを入力され、これがコ
ンデンサ１へ与えられる。コンデンサ１は、その
容量と入力振巾に応じて信号を一定電荷量に変換
する。この電荷量はコンデンサ２を充電するが、
同時に抵抗３を通じ放電が行われる。コンデンサ
２と抵抗３は時定数回路を形成している。コンデ
ンサ２が充電されると、電圧が上り出力される
が、一方に於いて放電により電圧が下がる。この
電圧の下降曲線はコンデンサ２および抵抗３の
CR時定数により定まる。放電の途中に於いて再
び入力があれば、充電が行われ、それがまた放電
される。この出力電圧は、時定数内に入る信号数
即ち計数率計に応じた電圧で平衡に達する。この
電圧をメーターにより読む事により計数率を知る
事ができる。演算増巾器４は直線性を良くし且つ
ダイナミツクレンヂを大きくするために用いられ
ている。
図に示した回路方式の計数率計が一般に用いられ
ている。同図を参照して、検出器の出力信号を定
振巾パルスに整形したものを入力され、これがコ
ンデンサ１へ与えられる。コンデンサ１は、その
容量と入力振巾に応じて信号を一定電荷量に変換
する。この電荷量はコンデンサ２を充電するが、
同時に抵抗３を通じ放電が行われる。コンデンサ
２と抵抗３は時定数回路を形成している。コンデ
ンサ２が充電されると、電圧が上り出力される
が、一方に於いて放電により電圧が下がる。この
電圧の下降曲線はコンデンサ２および抵抗３の
CR時定数により定まる。放電の途中に於いて再
び入力があれば、充電が行われ、それがまた放電
される。この出力電圧は、時定数内に入る信号数
即ち計数率計に応じた電圧で平衡に達する。この
電圧をメーターにより読む事により計数率を知る
事ができる。演算増巾器４は直線性を良くし且つ
ダイナミツクレンヂを大きくするために用いられ
ている。
放射線計測の場合、入力はランダムである、即
ち同期性をもたない。それ故その計数率の計測値
をＮとすれば±√の標準偏差を持つ。具体的に
示せば計測値を100とすれば10の標準偏差値をと
もなう訳である。それ故、その偏差値を小さくす
るために時定数を大きくしなければならない。特
に低い計数率の計数の場合コンデンサ２及び抵抗
３を大きくする事は、種々の理由で計測精度の悪
化の原因となる。即ち、コンデンサ２を大きくす
るとコンデンサの漏洩電流により精度の悪化の原
因となるし、且つ演算増巾器４の充電に必要な出
力能力を越えてしまい精度の悪化をまねく事があ
る。又、抵抗３を大きくすれば演算増巾器４のオ
フセツト電流の影響を受け温度安定度が悪くなり
計測精度の低下を生じる。又、コンデンサ２や抵
抗３それ自体に温度による変化があるため時定数
が変り、計測される計数率が変化する。更に演算
増巾器４自体が直流増巾器であることよりドリフ
トの問題が常にともなう。
ち同期性をもたない。それ故その計数率の計測値
をＮとすれば±√の標準偏差を持つ。具体的に
示せば計測値を100とすれば10の標準偏差値をと
もなう訳である。それ故、その偏差値を小さくす
るために時定数を大きくしなければならない。特
に低い計数率の計数の場合コンデンサ２及び抵抗
３を大きくする事は、種々の理由で計測精度の悪
化の原因となる。即ち、コンデンサ２を大きくす
るとコンデンサの漏洩電流により精度の悪化の原
因となるし、且つ演算増巾器４の充電に必要な出
力能力を越えてしまい精度の悪化をまねく事があ
る。又、抵抗３を大きくすれば演算増巾器４のオ
フセツト電流の影響を受け温度安定度が悪くなり
計測精度の低下を生じる。又、コンデンサ２や抵
抗３それ自体に温度による変化があるため時定数
が変り、計測される計数率が変化する。更に演算
増巾器４自体が直流増巾器であることよりドリフ
トの問題が常にともなう。
この様な種々の問題点を別にしても、本質的な
問題点が残される。即ち、本来デイジタル的な計
数をアナログ回路で近似し実現している点であ
る。今、入力信号が存在してある平衡状態に達
し、その後入力信号が全くなくなつた場合を想定
する。この場合、本来、計数率計である以上、時
間の経過と共に直線的に電圧が降下しなければな
らないにもかかわらず、実際には、コンデンサ２
および抵抗３で定まる時定数で定まる曲線で降下
するという欠点がある。
問題点が残される。即ち、本来デイジタル的な計
数をアナログ回路で近似し実現している点であ
る。今、入力信号が存在してある平衡状態に達
し、その後入力信号が全くなくなつた場合を想定
する。この場合、本来、計数率計である以上、時
間の経過と共に直線的に電圧が降下しなければな
らないにもかかわらず、実際には、コンデンサ２
および抵抗３で定まる時定数で定まる曲線で降下
するという欠点がある。
このように従来から使用されている放射線計測
の計数率計は、周期性を持つ信号でかつある範囲
の計数率の計測に対し有効であつたが、低い計数
率のランダム信号の計測に関しては、正確な計測
は不可能であつた。
の計数率計は、周期性を持つ信号でかつある範囲
の計数率の計測に対し有効であつたが、低い計数
率のランダム信号の計測に関しては、正確な計測
は不可能であつた。
一方、周波数計においては、信号波を単位時間
にわたつて計数器で計数してその計数値として周
波数を計測するデイジタル式のものもある。しか
しながら、そこでは一つの計測時間と次の計測時
間での周波数変化は識別し得るが、各計測時間内
あるいは両計測時間にまたがる周波数変動を検出
することはできない。従つて、ランダムに発生す
る信号の計測には不向きであり、特に低い計数率
のものに対して不向きである。
にわたつて計数器で計数してその計数値として周
波数を計測するデイジタル式のものもある。しか
しながら、そこでは一つの計測時間と次の計測時
間での周波数変化は識別し得るが、各計測時間内
あるいは両計測時間にまたがる周波数変動を検出
することはできない。従つて、ランダムに発生す
る信号の計測には不向きであり、特に低い計数率
のものに対して不向きである。
本発明は、以上の点に鑑み、周期性をもつ信号
でもランダムな信号でも、正確な計数率をしかも
時時刻々の変化を正確にとらえたデイジタル型の
計数率計を提供することを目的とする。
でもランダムな信号でも、正確な計数率をしかも
時時刻々の変化を正確にとらえたデイジタル型の
計数率計を提供することを目的とする。
本発明は、単位時間当たりの信号波の発生数を
計測する計数率計において、あらかじめ定められ
た微小時間内の入力信号数を計数し該微小時間終
了時にリセツトして再び計数動作を行う計数手段
と、該計数手段で上記各微小時間内に計数された
計数値を予め定めた一定時間記憶する一時記憶手
段と、入力信号波を加算入力とするとともに上記
一時記憶手段の出力を減算入力とした加算減算計
数手段とを有し、上記一定時間内での信号波の数
を上記加算減算計数手段の計数値として得るよう
にしたデイジタル計数率計である。
計測する計数率計において、あらかじめ定められ
た微小時間内の入力信号数を計数し該微小時間終
了時にリセツトして再び計数動作を行う計数手段
と、該計数手段で上記各微小時間内に計数された
計数値を予め定めた一定時間記憶する一時記憶手
段と、入力信号波を加算入力とするとともに上記
一時記憶手段の出力を減算入力とした加算減算計
数手段とを有し、上記一定時間内での信号波の数
を上記加算減算計数手段の計数値として得るよう
にしたデイジタル計数率計である。
以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に
説明する。
説明する。
第２図を参照して、図示の実施例は、図示しな
い信号源から与えられる入力信号を与えられてこ
れを計数する計数回路７を有している。計数回路
７は、時計回路８のクロツクパルスでリセツトさ
れる。従つて計数回路７はクロツクパルス毎に新
たに計数を行なう。計数回路７の計数値は、リセ
ツト時に、例えばシフトレジスタのような一時記
憶回路９に移され一定時間記憶される。例えばｎ
段シフトレジスタを用いた場合、時計回路８から
のクロツクパルスで初段から順次送つて、終段か
ら順次送り出すようにする。この結果、一時記憶
されている時間は（シフトレジスタの段数）×（ク
ロツクパルス周期）で表わされる。
い信号源から与えられる入力信号を与えられてこ
れを計数する計数回路７を有している。計数回路
７は、時計回路８のクロツクパルスでリセツトさ
れる。従つて計数回路７はクロツクパルス毎に新
たに計数を行なう。計数回路７の計数値は、リセ
ツト時に、例えばシフトレジスタのような一時記
憶回路９に移され一定時間記憶される。例えばｎ
段シフトレジスタを用いた場合、時計回路８から
のクロツクパルスで初段から順次送つて、終段か
ら順次送り出すようにする。この結果、一時記憶
されている時間は（シフトレジスタの段数）×（ク
ロツクパルス周期）で表わされる。
なお、第２図において、計数回路７の出力は一
時記憶回路９へ全桁が並列に出力されるものとし
て描いてある。したがつて、一時記憶回路９にシ
フトレジスターを用いるときは、計数回路７の桁
数だけのシフトレジスター（各々ｎ段のもの）が
各桁に対応して、並列に設けられる。
時記憶回路９へ全桁が並列に出力されるものとし
て描いてある。したがつて、一時記憶回路９にシ
フトレジスターを用いるときは、計数回路７の桁
数だけのシフトレジスター（各々ｎ段のもの）が
各桁に対応して、並列に設けられる。
なお、一時記憶回路９として、記憶装置を使用
することも可能である。この場合、時計回路８の
クロツクパルスをｎ個計数した時リセツトすると
ともにそのリセツト信号を読みだし信号として記
憶装置に出力するようにしたカウンターを設ける
事によつて記憶装置からの読み出しが行われるよ
うにすれば良いことは明らかである。
することも可能である。この場合、時計回路８の
クロツクパルスをｎ個計数した時リセツトすると
ともにそのリセツト信号を読みだし信号として記
憶装置に出力するようにしたカウンターを設ける
事によつて記憶装置からの読み出しが行われるよ
うにすれば良いことは明らかである。
一時記憶回路９の出力は加算減算計数回路１０
の減算入力に接続され、加算入力には信号源から
与えられる入力信号が印加されている。
の減算入力に接続され、加算入力には信号源から
与えられる入力信号が印加されている。
今、計数回路７、加算減算計数回路１０および
一時記憶回路９の内容をクリア状態として、入力
信号が印加されたとする。加算減算計数回路１０
は、入力信号の加算計数を継続する。一方、計数
回路７は、クロツク周期内で入力信号の計数を行
いその計数値を一時記憶回路９に送出する動作を
繰返す。一時記憶回路９は所定時間後、即ちシフ
トレジスタの場合にはその記憶容量数に達する
と、その内容は順次出力され、加算減算計数回路
１０に減算入力として与えられ、これによつて加
算減算計数回路１０の計数値はその減算入力値だ
け差し引かれる。したがつて動作開始から各クロ
ツク周期ごとの計数回路７の計数値は順次C1、
C2、C3、……Ck、……、Co……とし、一時記憶
回路９としてのシフトレジスタの段数を例えば３
段とすると、計数回路７での計数動作が最初の４
回が終了する迄は加算減算計数回路１０への減算
入力はなく、４回終了時に最初の計数値C1が減
算入力に与えられる。従つてこのときの加算減算
計数回路１０の計数値Ａは（C1＋C2＋C3＋C4）−
C1となり以後、加算と減算が行われる。一般に
ｎ回目の計数終了時の計数値Ａは Ａ＝ 〓n=1 Co− 〓n=4 Co-3 で与えられる。即ちＡは前３回の計数値の和を示
し、これはそのとき3t時間（ただしｔはクロツク
周期であり、3tは単位時間ということになる）内
の信号数を示す。
一時記憶回路９の内容をクリア状態として、入力
信号が印加されたとする。加算減算計数回路１０
は、入力信号の加算計数を継続する。一方、計数
回路７は、クロツク周期内で入力信号の計数を行
いその計数値を一時記憶回路９に送出する動作を
繰返す。一時記憶回路９は所定時間後、即ちシフ
トレジスタの場合にはその記憶容量数に達する
と、その内容は順次出力され、加算減算計数回路
１０に減算入力として与えられ、これによつて加
算減算計数回路１０の計数値はその減算入力値だ
け差し引かれる。したがつて動作開始から各クロ
ツク周期ごとの計数回路７の計数値は順次C1、
C2、C3、……Ck、……、Co……とし、一時記憶
回路９としてのシフトレジスタの段数を例えば３
段とすると、計数回路７での計数動作が最初の４
回が終了する迄は加算減算計数回路１０への減算
入力はなく、４回終了時に最初の計数値C1が減
算入力に与えられる。従つてこのときの加算減算
計数回路１０の計数値Ａは（C1＋C2＋C3＋C4）−
C1となり以後、加算と減算が行われる。一般に
ｎ回目の計数終了時の計数値Ａは Ａ＝ 〓n=1 Co− 〓n=4 Co-3 で与えられる。即ちＡは前３回の計数値の和を示
し、これはそのとき3t時間（ただしｔはクロツク
周期であり、3tは単位時間ということになる）内
の信号数を示す。
もし入力信号が周期性のあるものならば、クロ
ツク周期ごとの加算と減算の値は同一であるので
（即ちC1＝C2＝……＝Co）、加算減算計数回路１
０の計数値Ａは平衡に達する。周期性のない場合
には、一般にはC1≠C2≠C3……≠Coであるので、
加算減算計数回路１０の計数値Ａは、クロツク周
期で変化する。即ちクロツク周期内のような短時
間での計数率の変化が正確にとらえられる。
ツク周期ごとの加算と減算の値は同一であるので
（即ちC1＝C2＝……＝Co）、加算減算計数回路１
０の計数値Ａは平衡に達する。周期性のない場合
には、一般にはC1≠C2≠C3……≠Coであるので、
加算減算計数回路１０の計数値Ａは、クロツク周
期で変化する。即ちクロツク周期内のような短時
間での計数率の変化が正確にとらえられる。
またクロツク周期を変えることによつて対象と
する信号の発生率にあつた計数時間を設定できる
とともに、一時記憶回路の記憶時間を調整して単
位時間を一定に維持できるので、低計数率にも高
計数率の計測にも高い精度で適用可能である。
する信号の発生率にあつた計数時間を設定できる
とともに、一時記憶回路の記憶時間を調整して単
位時間を一定に維持できるので、低計数率にも高
計数率の計測にも高い精度で適用可能である。
又、ランダム信号の計測に於いてともなう標準
偏差に関しては一時記憶回路９の記憶容量を増加
する事により容易に標準偏差を少なくする事がで
きる。
偏差に関しては一時記憶回路９の記憶容量を増加
する事により容易に標準偏差を少なくする事がで
きる。
なお、加算減算計数回路１０の内容は、単位時
間に対する計数積分値を示し、計数回路７は基準
時間による微分計数値を示すことになる。すなわ
ち、計数回路７は、クロツクパルスとクロツクパ
ルスの間にランダムに入力する信号を落ちこぼれ
なく計数する。それ故計数回路７の計数値を計測
する事により擾乱の有無の判定も迅速にできる利
点がある。また、計数回路７も加減算計数回路１
０も、ランダムに発生する入力信号を全ておちこ
ぼれなく計数するので、規則性のある入力信号は
勿論のこと、ランダムに発生する入力信号の計数
を正確に行える計数率計を得ることができる。こ
れは従来方式にない特長の一つである。この様に
安定したデイジタル技術を用い従来方式の欠点で
ある素子の温度変化や演算増巾器のドリフト等に
注意する必要もなく、且つアナログ方式に添なう
オフセツト・レベル調整等の必要がない。本発明
による回路構成により従来方式の欠点を解決で
き、且つ調整と云うやつかいな作業が無くなるば
かりでなく安定で且つ経済的なデイジタル回路で
構成した工業上きわめて大きな利益をもたらす。
又本発明を原子炉周辺モニター、公害モニター等
に用いる時擾乱の有無を迅速に判定できる為有益
な効果をもたらす。
間に対する計数積分値を示し、計数回路７は基準
時間による微分計数値を示すことになる。すなわ
ち、計数回路７は、クロツクパルスとクロツクパ
ルスの間にランダムに入力する信号を落ちこぼれ
なく計数する。それ故計数回路７の計数値を計測
する事により擾乱の有無の判定も迅速にできる利
点がある。また、計数回路７も加減算計数回路１
０も、ランダムに発生する入力信号を全ておちこ
ぼれなく計数するので、規則性のある入力信号は
勿論のこと、ランダムに発生する入力信号の計数
を正確に行える計数率計を得ることができる。こ
れは従来方式にない特長の一つである。この様に
安定したデイジタル技術を用い従来方式の欠点で
ある素子の温度変化や演算増巾器のドリフト等に
注意する必要もなく、且つアナログ方式に添なう
オフセツト・レベル調整等の必要がない。本発明
による回路構成により従来方式の欠点を解決で
き、且つ調整と云うやつかいな作業が無くなるば
かりでなく安定で且つ経済的なデイジタル回路で
構成した工業上きわめて大きな利益をもたらす。
又本発明を原子炉周辺モニター、公害モニター等
に用いる時擾乱の有無を迅速に判定できる為有益
な効果をもたらす。
尚、本発明はコンピユータにより実現可能であ
るが本発明の範囲を越えるものではない。
るが本発明の範囲を越えるものではない。
第１図は、従来の計数率計の回路を示す図で、
第２図は本発明の実施例を示すブロツク図であ
る。 ７……計数回路、８……時計回路、９……一時
記憶回路、１０……加算減算計数回路。
第２図は本発明の実施例を示すブロツク図であ
る。 ７……計数回路、８……時計回路、９……一時
記憶回路、１０……加算減算計数回路。
Claims (1)
- １ 単位時間当たりの信号波の発生数を計測する
計数率計において、あらかじめ定められた微小時
間内の入力信号数を計数し該微小時間終了時にリ
セツトして再び計数動作を行う計数手段と、該計
数手段で上記各微小時間内に計数された計数値を
予め定められた一定時間記憶する一時記憶手段
と、入力信号波を加算入力とするとともに上記一
時記憶手段の出力を減算入力とした加算減算計数
手段とを有し、上記一定時間内での信号波の数を
上記加算減算計数手段の計数値として得るように
したデイジタル計数率計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9148681A JPS57206873A (en) | 1981-06-16 | 1981-06-16 | Digital counting-rate meter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9148681A JPS57206873A (en) | 1981-06-16 | 1981-06-16 | Digital counting-rate meter |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57206873A JPS57206873A (en) | 1982-12-18 |
| JPH0337147B2 true JPH0337147B2 (ja) | 1991-06-04 |
Family
ID=14027736
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9148681A Granted JPS57206873A (en) | 1981-06-16 | 1981-06-16 | Digital counting-rate meter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57206873A (ja) |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5188071A (ja) * | 1975-01-30 | 1976-08-02 | ||
| JPS595866B2 (ja) * | 1976-04-28 | 1984-02-07 | 株式会社日立製作所 | パルス計数方法および装置 |
| JPS5342785A (en) * | 1976-09-29 | 1978-04-18 | Toshiba Corp | Rate meter by digital system |
| JPS5441170A (en) * | 1977-09-07 | 1979-04-02 | Hitachi Ltd | Instantaneous response type high accuracy frequency detecting system |
-
1981
- 1981-06-16 JP JP9148681A patent/JPS57206873A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57206873A (en) | 1982-12-18 |
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