精密时间间隔测量模块设计原理分析

2012-10-19 09:38:30来源: 21IC

1 引言

精密时间间隔测量是工业、国防及电力应用等方面的关键技术,脉冲计数法是时间间隔 测量技术中最基本的方法[1],因此研究基于脉冲计数法的时间间隔测量技术具有重要的现实 意义。本文设计了一种高精度时间间隔测量模块,介绍了该模块的软硬件实现方法。大量实验证明本模块可以实现对微小时间间隔的精确测量,具有很高的应用价值。

2 原理概述

脉冲计数法是用标准信号形成被计数的参考时钟信号,周期为 Tref ,频率为 fref ,通过 测量时间间隔Δt内参考时钟信号的个数n,直接显示Δt的值。

 

脉冲计数公式

 

3 系统设计

如图 1 所示,该系统主要由高频参考时钟设计,分频计数电路,控制面板和显示电路等 部分组成。由单片机实现对各部分的功能初始化软件设计,在测时结束后读取分频计数结果, 按公式(1)计算出时间后送显示电路显示。

 

系统设计电路图

 

3.1 硬件设计

 

测时电路结构框图

 

由公式(1)可以看出,高频参考时钟是脉冲计数法时间间隔测量的关键。为了产生低偏差低晃动的高频稳定时钟信号,本文采用高稳定度的温补振荡器TC18B 作为标准晶振输入。

 

公式

 

[1] [2]

关键字:时间间隔测量  脉冲计数法  时钟信号

编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2012/1019/article_6125.html
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