《電子技術應用》
您所在的位置:首頁 > 嵌入式技術 > 設計應用 > 基于單片機的高精度時間間隔測量模塊設計
基于單片機的高精度時間間隔測量模塊設計
摘要: 本文設計了一種高精度時間間隔測量模塊。該模塊將標準晶振鎖相倍頻輸出 1200MHz 高頻參考時鐘,通過測量發射脈沖與反射脈沖間時間間隔內高頻參考時鐘個數,得到時間間 隔Δt,測時分辨率為0.83ns。
Abstract:
Key words :

關鍵字:單片機 時間間隔測量

  1 引言

  精密時間間隔測量是工業、國防及電力應用等方面的關鍵技術,脈沖計數法是時間間隔 測量技術中最基本的方法[1],因此研究基于脈沖計數法的時間間隔測量技術具有重要的現實 意義。本文設計了一種高精度時間間隔測量模塊,介紹了該模塊的軟硬件實現方法。大量實 驗證明本模塊可以實現對微小時間間隔的精確測量,具有很高的應用價值。

  2 原理概述

  脈沖計數法是用標準信號形成被計數的參考時鐘信號,周期為 Tref ,頻率為 fref ,通過 測量時間間隔Δt內參考時鐘信號的個數n,直接顯示Δt的值。

 

 

 

  3 系統設計

  如圖 1 所示,該系統主要由高頻參考時鐘設計,分頻計數電路,控制面板和顯示電路等 部分組成。由單片機實現對各部分的功能初始化軟件設計,在測時結束后讀取分頻計數結果, 按公式(1)計算出時間后送顯示電路顯示。

 

 

 

  3.1 硬件設計

 

 

  由公式(1)可以看出,高頻參考時鐘是脈沖計數法時間間隔測量的關鍵。為了產生低偏 差低晃動的高頻穩定時鐘信號,本文采用高穩定度的溫補振蕩器TC18B 作為標準晶振輸入。

 

 


  3.2 軟件設計

  系統軟件包括對各工作電路的初始化設置,根據分頻計數電路得到的n 值,計算時間間 隔時間間隔Δt,送給顯示電路顯示。流程圖如圖4 所示。

 

 


  4 實驗驗證

  將本文研制的高精度時間間隔測量模塊應用在電磁波時域反射電纜測長系統中。根據 電磁波時域反射測長原理,有如下關系式式

  中,Δt為發射脈沖與反射脈沖的時間間隔,L 為電纜長度,v為電磁波在電纜中的傳播 速度,對特定材料的電纜,波速取固定值[2],本文取v =0.192m/ns。

  由關系式(2)可知,對已知材料的電纜,電纜長度L與發射脈沖與反射脈沖間時間間隔Δt 成正比。通過對已知長度的電纜發射脈沖與反射脈沖的時間間隔進行測量,可以對時間間隔 測量模塊的特性進行驗證。本文對長7.01m,66.77m 和120.30m 的電纜分別進行多次測量, 測量結果如表2 所示。

  由實驗結果可以看出,本模塊測時分辨率為0.83ns,測量誤差很小,完全可以滿足高 精度時間間隔測量要求。

  5 結論

  本文介紹了一種高精度時間間隔測量模塊的軟硬件設計方法,該模塊結構簡單,易于實 現,測時精度高。不但可以實現對微小時間間隔的精確測量,而且在本模塊的設計基礎上, 結合其他技術,可以實現對時間、頻率以及相位的測量,具有很高的應用價值。

  6 本文創新點

  本文設計了一種高精度時間間隔測量模塊。該模塊將標準晶振鎖相倍頻輸出 1200MHz 高頻參考時鐘,通過測量發射脈沖與反射脈沖間時間間隔內高頻參考時鐘個數,得到時間間 隔Δt,測時分辨率為0.83ns。

此內容為AET網站原創,未經授權禁止轉載。
主站蜘蛛池模板: 精品一区二区久久久久久久网站 | 亚洲成人影院在线观看 | 香港国产特级一级毛片 | 自拍视频啪 | 欧美亚洲一区二区三区 | 久久综合九九亚洲一区 | 久久精品国产亚洲综合色 | 日韩一级片免费在线观看 | 女人张开腿让男人桶视频 | 二区中文字幕 | 欧美手机视频 | 一级毛片在线视频 | 男女猛烈无遮掩免费视频 | 国产精品视频久久久 | 精品韩国主播福利视频在线观看一 | 女人张开腿给男人桶爽免费 | 亚洲综合亚洲 | 91久久另类重口变态 | 精品一区二区三区免费站 | 久久网免费 | 国产区香蕉精品系列在线观看不卡 | 亚洲视频免费在线观看 | 手机看片国产 | 国产日韩亚洲不卡高清在线观看 | 久草草视频在线观看免费高清 | 91国内精品久久久久影院优播 | 在线看片日本 | 在线国产二区 | 天天看片天天爽_免费播放 天天看夜夜 | 在线播放国产一区二区三区 | 色网址在线 | 九九99re在线视频精品免费 | 96精品视频在线播放免费观看 | 女教师的一级毛片 | 成人亚洲欧美日韩中文字幕 | 一级毛片免费在线观看网站 | 久久国产视频网站 | 欧美色欧美亚洲高清在线视频 | 一本色道久久88亚洲精品综合 | 97视频免费观看2区 97视频免费上传播放 | 特级毛片a级毛免费播放 |