[實用新型]一種ns級時間間隔測量裝置

有效

• 申請號: 201120453612.8
• 申請日: 2011-11-16
• 公開（公告）號: CN202372798U
• 公開（公告）日: 2012-08-08
• 發明（設計）人: 李光燦
• 申請（專利權）人: 貴州航天計量測試技術研究所
• 主分類號: G04F10/00
• 分類號: G04F10/00;G04F10/04
• 代理公司: 貴陽中新專利商標事務所 52100
• 代理人: 吳無懼

技術領域

本實用新型涉及時間測量技術領域，尤其涉及到ns級時間間隔測量。?

背景技術

時間間隔測量技術具有非常重要的作用，在脈沖雷達測距、雷達PRI測量、雷達信號分選識別、無源時差定位以及衛星導航燈領域都有廣泛的應用，受到應用領域工程技術人員的關注，如何提高時間間隔測量的精確度是廣大工程技術人員和計量測試技術研究人員努力的方向和動力。目前國內外比較成熟的時間間隔測量方法主要有電子計數法、模擬內插法、延遲線內插法、游標法。其中，后三種方法都以電子計數法為基礎，是電子計數法的延伸。?

用電子計數法實現時間間隔Tx測量時，T₁和T₂與量化時鐘的關系及待測脈沖時間間隔Tx為?

???????Tx=（N-M）×T₀+?T₁-?T₂????????????????（1）

其中，T₀為量化時鐘周期，（N-M）為待測脈沖時間間隔Tx內量化時鐘的脈沖數目。電子計數法具有以下特點：

a.?測量范圍廣，容易實現，且能夠進行實時處理。

b.?存在時標誤差與原理誤差，限制了其測量精度。?

比較分析其它三種時間間隔測量方法，其總體思路都是對T₁和T₂進行擴展之后，重新計數。其中，模擬內插法是對T₁和T₂進行k倍擴展之后，采用時鐘再次進行計數；延遲線內插法的本質是采用多個延遲單元對T₁和T₂進行計數；游標法是利用主副時鐘的頻率差值得到一個擴展系數。它們都是在電子計數法基礎上發展起來的，若要獲得較高的測量精確度，必須提高量化時鐘的頻率，對實際電路工藝的要求高，付出的代價大，難以實現等問題。?

發明內容

本實用新型要解決的技術問題：?

提供一種ns級時間間隔測量裝置，以解決利用電子計數法為基礎的時間間隔測量如果要獲得較高的測量精確度，必須提高量化時鐘頻率對實際電路工藝要求高，付出的代價大，難以實現等問題。

本實用新型的技術方案：??????????????????????????????????????????????????????????????

一種ns級時間間隔測量裝置，它包括：

電源單元，為充放電單元提供電源，對充放電單元進行充電，與充放電單元導線連接；

輸入單元，接收輸入信號，完成輸入信號的整形處理，保證待測脈沖的真實性，提取待測時間間隔信息，同時隔離前后級電路，與輸入脈沖信號和充放電單元導線連接；

充放電單元，在輸入單元和控制單元的控制下，完成充放電過程，與控制單元和輸出單元導線連接；

控制單元，完成充電啟動信號、充電時間長度控制信號和采樣保持控制信號的產生，與輸入信號和輸出單元導線連接；

輸出單元，輸出單元隔離充放電單元與后級電路，使之不影響充放電單元充電過渡過程，使充電電壓真實地反映時間間隔攜帶的時間信息，提供電壓放大倍率，將充電電壓放大k倍，從而降低后級模數轉換器的轉換位數。

充放電單元包含電容、電阻和隔離二極管，電源單元輸出端接開關A輸入端，開關B與電阻串聯后，并聯在開關A的輸出端與電源單元的輸入端，電容并聯在開關A的輸出端與電源單元的輸入端，隔離二極管的輸入端接到開關A的輸出端，其輸出端接下一級電路。?

控制單元包含同步信號獲取電路，同步信號獲取電路的輸出端接整形延時放大電路的輸入端，整形延時放大電路的輸出端接采樣控制信號產生電路的輸入端和啟動控制信號產生電路與充電時間控制電路的輸入端。?

輸出單元包括隔離放大器和采樣保持器,隔離放大器輸出端接采樣保持器輸入端。?

本實用新型的有益效果：?

本實用新型中，若待測量是前后兩個脈沖之間的時間間隔，將所述前一脈沖前沿作為起始觸發，接通開關A，啟動電源單元給電容充電，當所述后一脈沖前沿到來時，斷開開關A，電源單元停止給電容充電，電容上的電壓保持一段時間后，接通開關B，電容通過電阻快速放電，放盡電容上的電量，為下次測量做好準備，等待下一個測量周期。