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技術(shù)文章

介紹頻率計測量時間間隔的方法

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  時間間隔測量是指測量一個特定的“起始”事件至一個“終止”事件的時間差。時間間隔測量可以用來測量電路時延、雷達(dá)脈沖間隔、粒子的飛行時間、電纜長度、脈沖周期、脈沖寬度、上升時間、相位差等。時間間隔測量通常會用一個電子計數(shù)器(或者叫頻率計)實現(xiàn)。Gate信號在“Start”信號到來時打開,在“Stop”信號到來時關(guān)閉,同時在Gate信號打開時對時鐘脈沖進(jìn)行累積計數(shù),根據(jù)記得的時鐘脈沖個數(shù)就可以計算出“Start”和“Stop”信號間的時間差。
  頻率計測量時間間隔的實現(xiàn)方法如下。通道A送來的“起始”信號啟動Gate信號,通道B送來的“結(jié)束”信號關(guān)閉Gate信號,通過時基的時鐘對Gate信號進(jìn)行計時。時間間隔的測量分辨率取決于其計數(shù)時鐘的頻率。一個10MHz的時鐘可以提供100ns的時間分辨率,而一個500MHz的時鐘就可以提供2ns的時間分辨率。盡管可以通過提高計數(shù)時鐘的頻率來提高時間分辨率,但是這個提高總是有限的,因為計數(shù)時鐘的頻率不能無限制提高。對于越短時間間隔的測量,分辨率所帶來的相對誤差會越大。
  多路時間間隔測量儀采用大規(guī)模集成電路FPGA技術(shù),全數(shù)字控制,實現(xiàn)高精度時間間隔測試,整機具有高穩(wěn)定度、高準(zhǔn)確度的優(yōu)點,功能完善,操作方便,抗干擾能力強。儀器采用時間放大式模擬內(nèi)插原理、組件式結(jié)構(gòu),能同時測量一個起始脈沖和32個停止脈沖信號之間的時間間隔,測時范圍50ns-820ms,時間分辨率1ns。

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