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技術(shù)文章

介紹頻率計測量時(shí)間間隔的方法

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  時(shí)間間隔測量是指測量一個(gè)特定的“起始”事件至一個(gè)“終止”事件的時(shí)間差。時(shí)間間隔測量可以用來(lái)測量電路時(shí)延、雷達脈沖間隔、粒子的飛行時(shí)間、電纜長(cháng)度、脈沖周期、脈沖寬度、上升時(shí)間、相位差等。時(shí)間間隔測量通常會(huì )用一個(gè)電子計數器(或者叫頻率計)實(shí)現。Gate信號在“Start”信號到來(lái)時(shí)打開(kāi),在“Stop”信號到來(lái)時(shí)關(guān)閉,同時(shí)在Gate信號打開(kāi)時(shí)對時(shí)鐘脈沖進(jìn)行累積計數,根據記得的時(shí)鐘脈沖個(gè)數就可以計算出“Start”和“Stop”信號間的時(shí)間差。
  頻率計測量時(shí)間間隔的實(shí)現方法如下。通道A送來(lái)的“起始”信號啟動(dòng)Gate信號,通道B送來(lái)的“結束”信號關(guān)閉Gate信號,通過(guò)時(shí)基的時(shí)鐘對Gate信號進(jìn)行計時(shí)。時(shí)間間隔的測量分辨率取決于其計數時(shí)鐘的頻率。一個(gè)10MHz的時(shí)鐘可以提供100ns的時(shí)間分辨率,而一個(gè)500MHz的時(shí)鐘就可以提供2ns的時(shí)間分辨率。盡管可以通過(guò)提高計數時(shí)鐘的頻率來(lái)提高時(shí)間分辨率,但是這個(gè)提高總是有限的,因為計數時(shí)鐘的頻率不能無(wú)限制提高。對于越短時(shí)間間隔的測量,分辨率所帶來(lái)的相對誤差會(huì )越大。
  多路時(shí)間間隔測量?jì)x采用大規模集成電路FPGA技術(shù),全數字控制,實(shí)現高精度時(shí)間間隔測試,整機具有高穩定度、高準確度的優(yōu)點(diǎn),功能完善,操作方便,抗干擾能力強。儀器采用時(shí)間放大式模擬內插原理、組件式結構,能同時(shí)測量一個(gè)起始脈沖和32個(gè)停止脈沖信號之間的時(shí)間間隔,測時(shí)范圍50ns-820ms,時(shí)間分辨率1ns。

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