如何全面掌握时间间隔参数的测量方法

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高中物理 计算相邻两点数点间的时间间隔

高中物理 计算相邻两点数点间的时间间隔

高中物理计算相邻两点数点间的时间间隔全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:高中物理是一门涉及到自然界各种现象和规律的学科,其中计算时间间隔是一项重要的技能。

在物理实验中,我们经常需要计算相邻两点数点间的时间间隔,从而可以得到研究对象的速度、加速度等信息。

我们需要明确时间间隔的概念。

时间间隔是指两个事件之间的时间差,通常用Δt来表示。

在物理实验中,我们通常需要计算相邻两点数点之间的时间间隔,即第n个数据点与第n+1个数据点之间的时间差。

通过这个时间间隔,我们可以计算出研究对象在这段时间内的平均速度、加速度等物理量。

在实际的物理实验中,我们可以通过各种方法来计算时间间隔。

最简单的方法是使用计时器或者秒表来记录每个数据点的时间,然后通过相邻两点的时间差来计算时间间隔。

我们还可以使用计算机或者数据采集仪器来自动记录数据点的时间,并且直接计算时间间隔。

在计算时间间隔的过程中,我们需要注意一些细节。

需要确保数据点的时间是连续的,即每个数据点之间的时间间隔是恒定的。

如果时间不连续或者存在漏点,将会对时间间隔的计算造成影响。

需要注意数据点的时间的单位,通常我们使用秒作为时间的单位,但在某些实验中可能需要转换为其他单位。

除了基本的时间间隔计算方法外,我们还可以通过更复杂的数学模型来计算时间间隔。

在运动学中,我们可以通过分析物体的运动轨迹和速度曲线来推导出时间间隔的计算公式。

这种方法需要一定的数学基础和物理理论知识,但可以得到更准确的结果。

在物理实验中,准确计算时间间隔是非常重要的。

只有准确地记录和计算时间间隔,我们才能得到准确的实验结果,从而深入研究物理规律。

在进行物理实验时,我们需要谨慎地记录数据点的时间,并采用合适的方法来计算时间间隔。

第二篇示例:在高中物理学习中,很多时候我们需要计算相邻两点数点间的时间间隔,这个概念在物理学中非常重要。

计算时间间隔可以帮助我们对物体的运动情况有更深入的了解,也可以帮助我们预测未来的运动趋势。

时间间隔测量技术

时间间隔测量技术

时间间隔测量技术一直接计数法测量原理与直接计数法测量频率基本相同,区别在于测量时间间隔时,控制电子门的闸门时间等于所测的时间间隔。

内部晶振振通过倍频或分频产生时基。

在电子门打开期间,时基脉冲进入计数条进行计数。

设所计的数值为N ,所选的时期为τ0,则所测时间间隔为ττN =(5-1)时间间隔测量的不确定度通常用绝对误差表示。

对上式进行微分得dNNd d 00τττ+=第一项是晶振频率不准造成的,第二项与测频时一样,仍然是dN =±1。

第一项如用频率准确度表示,则有000τττττ±⋅⋅=d N d 00ττττ±⋅=d (5-2)其中:τ—所测时间间隔ττd —晶振周期或晶振频率准确度图5-1时间间隔测量的直接计数法由±1计数引入的测量不确定度称为测量分辨力。

它等于测量仪所能选用的最小时基τ0。

一般最小的时基为10ns ,最好的也只到5ns 。

小于10ns 的间隔用其他方法测量,目前有三种游标法、内插法和A/D 变换法。

二游标法利用长度测量中游标卡尺的原理。

在图5-1中,Δτ1和Δτ2均小于时基τ0,故测不出,此时Δτ1和Δτ2可用游标法测量。

现以Δτ1的测量为例,如图5-2所示。

图5-2游标法(1)原来的时基τ0称为主时基,需要产生一个副时基τ1,用τ1>τ0,但两者之差很小,即τ1-τ0≤τ0当时间间隔起始脉冲A 到达时,触发副时基发生器,副时基信号与信号A 同步,副时基起始脉冲与随后到来的主时基脉冲间隔即为Δτ1。

随后两个时基同时运行,由τ1>τ0,相当于副时基追赶主时基,每追过一个脉冲,两者的间隔就缩短τ1-τ0,当两者间隔为零时,一共追过了N 个脉冲,则Δτ1=N 1(τ1-τ0)。

此式可从图5-2中准确得出。

由图中可得11101τττN N =∆+)(0111τττ−=∆N (5-3)Δτ2的测量略有些差异,如图5-3所示图5-3游标法(2)按Δτ1的测量原理,此时测得值为Δτ,即)(012τττ−=∆N 但τττ∆−=∆02故)(01202ττττ−−=∆N (5-4)目前使用较普遍的美国HP5370时间间隔计数器用的就是游标法。

准确测量实验中时间与频率的技巧与方法

准确测量实验中时间与频率的技巧与方法

准确测量实验中时间与频率的技巧与方法在科学研究和实验中,准确测量时间和频率是非常重要的。

时间和频率的测量不仅涉及到物理学、化学等自然科学领域,也与工程技术、生物医学等实践应用息息相关。

本文将探讨一些准确测量实验中时间和频率的技巧与方法。

一、时间测量的技巧与方法时间是物理量中最基本的一个,准确测量时间对于实验结果的可靠性至关重要。

以下是一些时间测量的技巧与方法:1.使用精确的时间设备:现代科学实验中,常用的时间设备有原子钟、计时器、秒表等。

原子钟是目前最精确的时间设备,可以提供非常准确的时间参考。

计时器和秒表则是常见的实验室工具,使用时需要注意其精度和误差。

2.消除反应时间:在实验中,往往需要测量某个事件的持续时间。

为了准确测量,需要消除仪器和人员的反应时间。

可以通过提前预设实验条件、使用自动化设备等方式来减少反应时间的影响。

3.多次测量取平均值:为了提高时间测量的准确性,可以进行多次测量并取平均值。

多次测量可以减小个别误差的影响,提高整体的测量精度。

4.注意环境因素:在时间测量过程中,环境因素如温度、湿度等可能对测量结果产生影响。

因此,在进行时间测量时,需要注意环境因素的控制和记录,以减小其对实验结果的干扰。

二、频率测量的技巧与方法频率是指单位时间内发生的事件次数,是描述周期性现象的重要参数。

以下是一些频率测量的技巧与方法:1.使用频率计:频率计是一种专门测量频率的仪器,可以提供较高的测量精度。

在实验中,可以选择适合的频率计进行测量。

同时,需要注意频率计的测量范围和精度,以确保测量结果的准确性。

2.利用示波器:示波器是一种能够显示周期性信号波形的仪器。

通过观察示波器上的波形,可以计算出信号的周期和频率。

示波器的使用需要一定的技巧,包括调节垂直和水平灵敏度、选择适当的触发方式等。

3.使用计数器:计数器是一种能够对脉冲信号进行计数的仪器,可以用于测量频率。

通过计数器的测量结果,可以得到频率的近似值。

时间间隔测量

时间间隔测量

高精度时间间隔测量方法综述摘要:时间间隔测量技术在众多领域已经获得了应用,如何提高其测量精度是一个迫切需要解决的问题。

在分析电子计数法测量原理与误差的基础上,重点介绍了国内外高精度时间间隔测量方法,这些方法都是对电子计数法的原理误差进行测量,并且取得了非常好的效果。

文章的最后给出了高精度时间间隔测量方法的发展方向及应用前景。

关键词:时间间隔;原理误差;内插;时间数字转换;时间幅度转换0引言时间有两种含义,一种是指时间坐标系中的某一刻;另一种是指时间间隔,即在时间坐标系中两个时刻之间的持续时间,因此,时间间隔测量属于时间测量的范畴。

时间间隔测量技术在通信、雷达、卫星及导航定位等领域都有着非常重要的作用,因此,如何高精度测量出时间间隔是测量领域一直关注的问题。

本文详细分析了目前国内外所采用的高精度时间间隔测量方法,指出其发展趋势,为研究新的测量方法指明了方向。

1 电子计数法1.1 测量原理与误差分析在测量精度要求不高的前提下,电子计数法是一种非常好的时间间隔测量方法,已经在许多领域获得量化时钟频率为0f ,对应的周期001f T =,在待测脉冲上升沿计数器输出计数脉冲个数N M ,,1T ,2T 为待测脉冲上升沿与下一个量化时钟脉冲上升沿之间的时间间隔,则待测脉冲时间间隔x T 为:()210T T T M N T x -+⋅-= (1)然而,电子计数法得到的是计数脉冲个数N M ,,因此其测量的脉冲时间间隔为:()0'T M N T x ⋅-= (2) 比较表达式(1)(2)可得电子计数法的测量误差为21T T -=∆,其最大值为一个量化时钟周期0T ,产生的原因是待测脉冲上升沿与量化时钟上升沿的不一致,该误差称为电子计数法的原理误差。

除了原理误差之外,电子计数法还存在时标误差,分析表达式(2)得到:()()00'..T M N T M N T x ∆-+-∆=∆ (3)比较表达式(3)(2):()()0''T T M N M N T T x x ∆+--∆=∆ (4) 根据电子计数法原理,()1±=-∆M N ,0'T T M N x=-,因此:00'0'T T T T T x x ∆⋅+±=∆ (5)00'T T T x ∆⋅即为时标误差,其产生的原因是量化时钟的稳定度00T ∆,可以看出待测脉冲间隔x T 越大,量化时钟的稳定度导致的时标误差越大。

时间间隔测量方法及误差分析

时间间隔测量方法及误差分析

时间间隔测量方法及误差分析作者:李新声来源:《中国科技博览》2013年第36期[摘要]本文针对电子计数法测量时间间隔存在原理误差、时标误差和触发误差的问题进行了分析,并且提出了减小电子计数法测量误差的方法。

[关键词]时间间隔电子计数中图分类号:F416.63 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)36-0349-01引言:电磁信号的时间测量主要是指时间间隔的测量,时间间隔是起始信号和终止信号之间所经历的时间,广义上也包括周期测量。

时间间隔测量技术在通信、雷达、卫星及导航定位等领域起着非常重要的作用,因此提高测量时间间隔测量准确度是测量领域一直关注的问题。

1 时间间隔测量原理(如图1)随着科学技术的发展,电子计数器的使用越来越广泛,特别是在时间间隔测量中,它已成为通用的测量设备。

电子计数器通常由时基,控制单元,计数及显示单元等部分组成。

电子计数器机内晶振输出的信号(周期为T0)经分频倍频后,以脉冲列的形式(时基T0)通过主闸门进入计数器。

由被测信号控制主闸门,而用时基脉冲进行计数。

在时间间隔测量中设置了B,C两个输入通道,分别送出起始信号和终止信号去控制门控双稳电路以形成闸门信号。

根据被测时间间隔TX内进入计数器的时标脉冲T0的个数N,得到两个被测信号之间的时间间隔Tx,即Tx=T0*N。

利用电子计数器的时间间隔测量功能既可以对周期信号进行测量,也可以对非周期信号进行测量,可以方便的实现脉冲宽度,上升时间,下降时间的脉冲参数的测量。

例如要实现上升时间的测量,只需将脉冲同时接入B,C两个通道,B通道触发电平设置为信号幅度的10%(正极性),C通道触发电平设置为信号幅度的90%(正极性)。

2 时间间隔误差分析及减小办法在测量精度要求不高的情况,电子计数法是一种非常好的时间间隔测量方法,已经在许多领域获得了广泛应用,测量时序图如图1:引起电子计数器出现测量误差的因素很多,但是主要是量化误差、时基误差和触发误差三种误差。

时间间隔测量的基本原理

时间间隔测量的基本原理

时间间隔测量的基本原理
时间间隔测量的基本原理是通过测量两个事件之间经过的时间来确定时间间隔。

这种测量可以通过以下方法来实现:
1. 时钟计数法:利用时钟或计时器的计数功能,记录两个事件之间经过的时钟脉冲数。

通过将脉冲数除以时钟频率,可以得到时间间隔。

2. 时间标记法:在两个事件分别标记时间戳,然后通过两个时间戳的差值来计算时间间隔。

这可以使用定时器或特殊的硬件电路来实现。

3. 相位差测量法:通过测量两个事件的相位差来确定时间间隔。

相位差可以通过使用定时器或计数器来测量两个事件的时间差。

4. 精确时间源法:利用精确的时间信号源,如原子钟或GPS时间校准,来确定时间间隔。

通过与精确时间源同步并记录两个事件的时间,然后计算时间差来得到时间间隔。

这些方法可以根据具体的应用需求和可用的硬件设备进行选择和组合使用。

等时间间隔采样的具体操作

等时间间隔采样的具体操作

等时间间隔采样的具体操作
等时间间隔采样是一种在时间序列数据分析中常用的方法,用
于以固定的时间间隔对数据进行采样。

具体操作包括以下几个步骤:
1. 确定时间间隔,首先需要确定采样的时间间隔,这取决于你
对数据的需求和分析目的。

时间间隔可以是秒、分钟、小时、天、
月等不同的单位。

2. 数据收集,收集包含时间序列数据的原始数据集。

这可以是
从传感器、日志文件、数据库或其他来源获取的数据。

3. 数据预处理,在进行等时间间隔采样之前,可能需要对数据
进行一些预处理操作,例如去除异常值、填补缺失值、平滑数据等。

4. 确定采样起始点,根据你的需求,确定采样的起始点。

这可
以是数据集中的第一个时间点,也可以是任意指定的时间点。

5. 进行等时间间隔采样,从起始点开始,按照设定的时间间隔
对数据进行采样。

可以使用编程语言或专门的数据分析工具来实现
这一步骤。

6. 处理采样数据,采样后得到的数据可能需要进行后续处理,
例如计算统计指标、绘制图表、建立模型等,以满足你的分析需求。

7. 分析和解释结果,最后,根据采样得到的数据进行分析,并
解释结果。

这可能涉及到时间序列分析、趋势分析、周期性分析等
方法。

总结起来,等时间间隔采样的具体操作包括确定时间间隔、数
据收集、数据预处理、确定采样起始点、进行等时间间隔采样、处
理采样数据以及分析和解释结果。

这些步骤可以帮助你对时间序列
数据进行全面的分析和理解。

时间间隔的测量方法与技术

时间间隔的测量方法与技术

时间间隔的测量方法与技术时间间隔的测量在日常生活中有着广泛的应用,例如时间管理、工程测量、科学研究等。

本文将介绍几种常见的时间间隔测量方法与技术,包括计时器法、光电法、超声波法和激光雷达法。

一、计时器法计时器法是一种简单易用的时间间隔测量方法,使用计时器记录两个事件之间的时间差。

这种方法适用于测量较短的时间间隔,例如1秒以内。

具体操作步骤如下:1. 设定计时器开始时间;2. 第一个事件发生时,按下计时器暂停键;3. 第二个事件发生时,再次按下计时器暂停键;4. 记录两个事件之间的时间差。

二、光电法光电法是一种基于光信号的时间间隔测量方法,通过测量光信号从发射端到接收端所需的时间来计算时间间隔。

这种方法适用于测量较长的时间间隔,例如1秒以上。

具体操作步骤如下:1. 在发射端发送光信号;2. 在接收端安装光电传感器,检测光信号;3. 记录光信号从发射端到接收端所需的时间;4. 计算时间间隔。

三、超声波法超声波法是一种利用超声波信号进行时间间隔测量的方法。

这种方法适用于测量较短的时间间隔,例如1秒以内。

具体操作步骤如下:1. 在发射端发送超声波信号;2. 在接收端安装超声波传感器,检测超声波信号;3. 记录超声波从发射端到接收端所需的时间;4. 计算时间间隔。

四、激光雷达法激光雷达法是一种基于激光雷达技术的时间间隔测量方法,通过测量激光信号从发射端到接收端所需的时间来计算时间间隔。

这种方法适用于测量较长的时间间隔,例如1秒以上。

具体操作步骤如下:1. 在发射端发送激光信号;2. 在接收端安装激光雷达传感器,检测激光信号;3. 记录激光信号从发射端到接收端所需的时间;4. 计算时间间隔。

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纳秒级多模式时间间隔信号发生器的研制武军,杨慧敏(江苏省计量科学研究院,江苏南京210046)摘要:对纳秒级多模式时间间隔信号发生器研制的意义,以及研制过程中的原理分析、创新点进行说明,并从整体上阐述了仪器的原理设计、硬件设计以及软件设计,最后简述了仪器开发后所具有的功能和技术指标等内容。

关键词:时间间隔信号发生器;纳秒级;多模式;虚拟控制时间间隔发生器也称为合成器,是以高稳定石英晶体振荡器的振荡周期为基准,利用数字合成技术,产生出可设置脉冲周期、延迟时间、脉冲宽度等多种类型的时间间隔信号。

时间间隔发生器广泛应用于导航、通信等各种时间控制系统,在检定、校准时间测量仪器时可作为标准源使用[1]。

在时间频率计量应用中,时间间隔发生器主要包括秒表检定仪、指针式电秒表检定仪、数字毫秒仪检定仪及其他数字时间间隔测量仪共4种设备。

可用于检定、校准电子机械秒表、指针式数字式电秒表、数字毫秒仪[2]及其他时间间隔测量仪,使用范围广、频次高。

在JJG237—2010《秒表检定规程》、JJG238—1995《数字式时间间隔测量仪检定规程》及JJG953—2000《精密时间间隔测量仪检定规程》中时间间隔发生器都是作为主要标准器使用。

但由于规程中要求需要同时具备以上4种时间间隔测量仪,而多数计量机构无法满足这个条件,导致不能全项开展计量工作。

即使购置了4种设备,由于标准器的型号及准确度不一致,也不能保证标准时间间隔信号准确性能的一致性;同时由于4种设备功能有叠加的部分,在进行周期检定中会产生不必要的资源浪费和成本增加。

另外,传统的标准仪器不能适应现阶段各行业新模式信号测试的要求。

在此背景下,江苏省计量科学研究院开发了集以上4种设备功能于一体的新一代多功能高精度时间间隔发生器,并利用虚拟仪器技术进行一体化控制,在满足检测要求的前提下,利用程控技术进一步提高了标准仪器的使用效率和技术水平,为时间频率计量中的时间间隔重要参数的检测提供了新的平台和技术保证。

1时间间隔发生器的组成图1所示为时间间隔发生器的组成示意图,系统采用模块化设计,主要包括以下功能模块。

图1时间间隔发生器硬件组成示意图(1)高稳晶振。

频率10MHz,准确度≤5ˑ10-7[3]。

(2)I/O模块。

实现仪器内外参考晶振切换功能,可以选择使用仪器内部参考晶振或外接性能更高的外部参考晶振。

(3)电源模块。

选用稳定性好,纹波小的高质量电源,可以提供4组电压,分别为高稳晶振电路、毫秒仪输出电路、电秒表输出电路和秒表输出电路供电。

仪器计量:www.cqstyq.com仪器计量:www.cqstyq.com(4)秒表输出电路、毫秒仪输出电路和电秒表输出电路。

为系统检测用电路,依次具备秒表电磁击打驱动电路、正负电平输出电路和接点输出电路。

(5)面板键盘。

此模块可以进行检测功能、波形形式、时间间隔等参数的设置。

(6)中央控制器。

为本仪器核心功能模块,选用可编程大规模集成电路进行开发,完成仪器检测功能的控制运作。

(7)中央处理器。

由一个单片机构成,和中央控制器、数据存贮器组成计算机硬件系统,在仪器软件系统的支持下,完成对功能选择、参数设置、数据读取存储、运算处理、结果显示的工作。

(8)数据存贮器。

为防止中央处理器内部有限的可读写数据存贮器空间不足,预扩展可读写的半导体存贮器。

(9)数码显示、数码驱动器和计算机锁存器。

用于仪器输出信号的显示和计时。

本项目研制的时间间隔发生器在传统的工作模式下,舍去了面板键盘部分,以程控总线连接方式使用虚拟仪器控制系统对仪器进行控制,提高了仪器使用的技术水平,适应了虚拟控制技术的发展趋势。

新仪器除了满足常规的秒表输出、指针式电秒表输出、毫秒仪输出等信号模式,还增加了单双路正负脉宽与单双路空点信号结合的功能,比传统的信号输出模式增加了接近10种,极大地扩充了标准器的检测能力和使用范围。

2硬件电路设计时间间隔发生器的硬件设计按照主要模块划分为:晶振电路设计、中央控制器设计、信号输出模块设计和面板设计共4部分。

2.1晶振电路设计晶振电路设计采用恒温晶振的原理及设计方案。

恒温晶体振荡器OCXO (Oven Controlled Crys-tal Oscillator ),是利用恒温槽使晶体振荡器或石英晶体振子的温度保持恒定,将由周围温度变化引起的振荡器输出频率变化量削减到最小的晶体振荡器。

恒温晶振的原理如图2所示。

采用双层恒温控制方式,内恒温控制电路和外恒温控制电路都连接两个热敏补偿电阻,对恒温槽中的温度进行反馈式控制,以达到晶振的恒温效果。

内恒温槽中将晶体和电容电感起振器件进行封装,连接振荡电路,振荡电路通过主振电路、幅度放大电路、自动增益控制电路及输出电路进行晶振信号的输出。

外恒温槽将振荡电路和内恒温槽进行封装,内外温度控制电路及外恒温槽封装在晶振外壳中。

图2恒温晶振原理图内部晶振模块的主要电路如图3所示。

图3内部晶振电路原理图石英晶振输出的10MHz 信号从IN 端进入分频电路,在进入74LS393前需要进行信号转换,将正弦信号经过放大、整形、过零比较,最后送入分频器件,这是第1级的分频电路;信号经过74LS393的CLK 端,从Q0端输出,完成2分频。

之后经过两个施密特反相器用来控制调节信号的电压,保持稳定。

第2级分频电路,经过CD4518BE 的两个10分频器,其中根据CD4518的工作要求,需要使用时钟输入信号的下降沿触发,则将CK 和CLR端都接地,即为低电平。

完成两级分频后,50kHz 的时钟信号从第2个分频器的Q3端(14管脚)进入中央控制器。

2.2中央控制器电路设计中央控制器的逻辑功能如图4所示。

图4中央控制器的逻辑功能中央控制器主要完成以下几个逻辑功能:(1)接收晶振模块分频电路后的时钟信号及接收电源频率时钟信号。

(2)接收程控接口输出输入指令,对仪器进行控制和设置。

(3)从指令中获取时间设置数据,同步显示在显示输出单元,并在测量运行后同步显示时间间隔计数信息。

(4)接收复位、运行、单位变化等功能信息,并在显示输出单元进行显示。

(5)输出具体被检仪器的时间间隔信号至对应仪器测量模块,控制时间间隔信号的开断闭合等。

中央控制器的电路设计如图5所示。

选用C8051F340作为CPU ,控制逻辑电路的工作;其在一小块芯片上集成了一个微型计算机的各个组成部分,包括一个8位的微型处理器CPU ;一个256KB 的片内数据存储器RAM ;片内程序存储器ROM ;4个8位并行的I /O 接口P0-P3,每个接口既可以输入,也可以输出;2个定时器/记数器;5个中断源的中断控制系统;一个全双工UART 的串行I /O 口;片内振荡器和时钟产生电路,但石英晶体和微调电容需要外接。

以上各个部分通过内部总线相连接,实现对外部电路的控制。

从内部结构可以看出,其具有PORT0 PORT3共4个I /O 模块、2个计数TIMER模块、一个片内数据存储器RAM 、一个片内程序存储器FLASH 、一图5中央控制器电路设计图仪器计量:www.cqstyq.com仪器计量:www.cqstyq.com个全双工UART 的串行I /O 口、一个片内振荡器和时钟产生电路和一个微型处理器CPU 。

时间间隔发生器开发过程中需要使用其中3个I /O 模块进行数据及地址的传送,此外还需要使用RST 、Vpp 等复位和供电管脚用于单片机的运行控制。

2.3信号输出电路设计信号输出模块的电路逻辑关系如图6所示。

中央控制器通过接收外部指令,输出控制信号对驱动电路进行控制;驱动电路根据不同的控制信号输出不同模式的标准时间间隔信号,信号通过接口电路将信号输出至被检仪器。

本仪器的特色功能就是具有多种模式的输出信号,包括检测电子和机械秒表的直流信号、指针式电秒表的空点信号、数字毫秒仪的单双路正负图6信号输出模块逻辑关系电平信号。

此外为了增加仪器的使用范围,还将单双路正负电平信号和单双路空点开合信号进行逐一配对,比传统的时间间隔信号发生器多出近10种信号,图7为输出模块电路设计图。

2.4面板设计面板部分的设计不同于传统仪器,舍去了键盘部分,只保留接口、显示、开关部分,并且由于输出模式较多,增加了模式显示单元,不同的数字代表不同的输出模式。

面板如图8所示。

图7输出模块电路设计图3时间间隔发生器的软件设计时间间隔发生器的软件设计使用Labview 编程环境,编写具有界面化的控制软件,通过NI488接口电路,将指令输入至时间间隔发生器。

指令使用标准SCPI 命令,通过Labview 通用方式将命令传输至仪器。

软件工作流程如图9所示。

程序通过Labview 进行编写,包括编写界面、控仪器计量:www.cqstyq.com仪器计量:www.cqstyq.com图8中央控制器设计图图9软件工作流程件、显示窗口和指令传输命令。

软件的实际运行窗口界面如图10所示。

从软件界面可以看出,新型时间间隔发生器具有26种时间输出模式,远远多于传统时间间隔发生器。

4时间间隔发生器的功能及技术指标新型时间间隔发生器,能够对传统的电子机械秒表、指针式电秒表、数字式毫秒仪进行检定校准,此外还能通过输出单双路正负电平和单双路空点开合信号对特殊测量功能的时间间隔测量仪进行检测校准,基本覆盖时间频率计量工作中时间间隔测量仪器的检定校准,能够作为新型标准时间间隔发生器的标准仪器开展相应的计量检测工作。

图10界面窗口仪器计量:www.cqstyq.com仪器计量:www.cqstyq.com主要技术指标:(1)内部晶振准确度[4]达到1E-8量级(高于原有1E-7量级[5]);(2)时间间隔信号输出范围100ns 3600s(覆盖所有规程要求);(3)输出模式共26种,基本覆盖所有被检仪器的测量要求。

5结语通过研制新型时间间隔发生器,能够全面掌握时间间隔参数的测量方法,为时间间隔参数的测量标准器的开发提供了开发技术储备,并能为仪器的普及使用提供了平台。

新型时间间隔发生器可以用于时频计量实验室时间间隔参数的标准源,对普通秒表、电秒表、毫秒仪进行测量,还可以对特殊时间间隔输出要求的仪器进行定量检测,可以为工业自动化测试、需要进行时间间隔参数量传的机构以及科研院校等研究机构提供仪器设备的检测和特殊参数测量研究的技术保证,还可用于相关时间产品的过程校验和质量控制,可广泛用于计量系统、授时系统、交通系统、自动化生产等领域和行业,应用前景广阔。

参考文献:[1]全国时间频率别计量技术委员会.JJG723—2008《时间间隔发生器检定规程》[S].北京:中国计量出版社,2008.[2]贵州省技术监督局.JJG238—1995《数字式时间间隔测量仪检定规程》[S].北京:中国计量出版社,1995.[3]全国法制计量技术委员会.JJF1059.1—2012《测量不确定度评定与表示》[S].北京:中国计量出版社,2013.[4]全国法制计量技术委员会.JJF1001—1998《通用计量名词术语》[S].北京:中国计量出版社,1998.[5]全国时间频率别计量技术委员会.JJG237—2010《秒表检定规程》[S].北京:中国计量出版社,2010.仪器计量:www.cqstyq.com仪器计量:www.cqstyq.com。

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