一種高精度時間間隔測量模塊設(shè)計

　　1引言

　　精密時間間隔測量是工業(yè)、國防及電力應(yīng)用等方面的關(guān)鍵技術(shù)，脈沖計數(shù)法是時間間隔測量技術(shù)中最基本的方法[1]，因此研究基于脈沖計數(shù)法的時間間隔測量技術(shù)具有重要的現(xiàn)實意義。本文設(shè)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(xiàn)方法。大量實驗證明本模塊可以實現(xiàn)對微小時間間隔的精確測量，具有很高的應(yīng)用價值。

　　2原理概述

　　脈沖計數(shù)法是用標準信號形成被計數(shù)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(nèi)參考時鐘信號的個數(shù)n，直接顯示Δt的值。

　　3系統(tǒng)設(shè)計

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

　　3.1硬件設(shè)計

　　由公式(1)可以看出，高頻參考時鐘是脈沖計數(shù)法時間間隔測量的關(guān)鍵。為了產(chǎn)生低偏差低晃動的高頻穩(wěn)定時鐘信號，本

　　3.2軟件設(shè)計

　　系統(tǒng)軟件包括對各工作電路的初始化設(shè)置，根據(jù)分頻計數(shù)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。