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基于单片机的高精度时间间隔测量模块设计

作者:时间:2011-09-23来源:网络收藏


  3.2 软件

  系统软件包括对各工作电路的初始化设置,根据分频计数电路得到的n 值,计算间 隔Δt,送给显示电路显示。流程图如图4 所示。


  4 实验验证

  将本文研制的应用在电磁波时域反射电缆测长系统中。根据 电磁波时域反射测长原理,有如下关系式式

  中,Δt为发射脉冲与反射脉冲的时间,L 为电缆长度,v为电磁波在电缆中的传播 速度,对特定材料的电缆,波速取固定值[2],本文取v =0.192m/ns。

  由关系式(2)可知,对已知材料的电缆,电缆长度L与发射脉冲与反射脉冲间时间间隔Δt 成正比。通过对已知长度的电缆发射脉冲与反射脉冲的时间间隔进行,可以对时间间隔 的特性进行验证。本文对长7.01m,66.77m 和120.30m 的电缆分别进行多次测量, 测量结果如表2 所示。

  由实验结果可以看出,本测时分辨率为0.83ns,测量误差很小,完全可以满足高 精度时间间隔测量要求。

  5 结论

  本文介绍了一种时间间隔测量模块的软硬件方法,该模块结构简单,易于实 现,测时精度高。不但可以实现对微小时间间隔的精确测量,而且在本模块的基础上, 结合其他技术,可以实现对时间、频率以及相位的测量,具有很高的应用价值。

  6 本文创新点

  本文设计了一种时间间隔测量模块。该模块将标准晶振锁相倍频输出 1200MHz 高频参考时钟,通过测量发射脉冲与反射脉冲间时间间隔内高频参考时钟个数,得到时间间 隔Δt,测时分辨率为0.83ns。

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