高精度时间间隔测量
高精度时间间隔测量仪
时间和空间是物质存在的基本形式，任何物质的运动、变化或发展过程，都是在时间和空间内发生的，人类的一切活动，离不开时间和空间。时间是一个基本的物理量，它的单位是秒。许多世纪以来，人类是通过天文观测和计算的方法获得准确的秒。随着科学技术等生产力的发展和进步，人类对时间准确度要求越来越高，时间单位的确定也经过了世界时、历书时和原子时的过程。
短时间间隔的精密测量，在时频领域中又是一切其它量（如时间或相位的起伏、频率与频率稳定度）精密测量的基础，同时又可以被广泛的用于各种非时频量的高精度测量中。高精度的一定范围内的短时间间隔测量方法可以直接在高精度频率，相位和时间以及许多非频率量的测量中获得应用。它的发展不但对于时频技术的发展有很大的促进作用，而且对于各种量的精密测量和控制，对于测控技术在工业、国防及科学技术的进步方面起到举足轻重的作用。这方面所取得的新技术及成果，将会产生巨大的经济效益。
SYN5605型高精度时间间隔测量仪是一款根据时间间隔测量仪检定规程的要求制作的一款多功能，高可靠性，专用的精密时差测量仪器。采用高稳定度恒温晶振作为时间基准，使用7寸大液晶触摸屏，采用大规模集成电路FPGA技术，全数字控制，实现高精度时间间隔测试，整机具有高稳定度、高准确度的优点，功能完善，操作方便，抗干扰能力强。
产品功能
1) 内外频标相互切换；
2) 36通道同时测试；
3) 大触摸屏进行实时显示；
4) 单通道，双通道，多通道同时测量功能；
5) 通过串口直接输出比对结果给计算机。
产品特点
a) 高度集成，精度高；
b) 稳定性好，性能可靠；
c) 液晶显示面板，简洁、直观。
典型应用
1) 各计量校准部门及科研院所等。
2) 本仪器可广泛地应用于各种科学试验中，其中包括爆轰与粒子判别等科学试验中爆速、弹速、冲击波速度、自由面速度、飞片速度等爆轰参数测量，是爆轰物理、冲击波物理、常规武器研究、天文实验、激光测距、定位定时、航天遥测遥控等很多领域不可缺少的仪器。
技术指标
输入信号 外参考 路数 1路
频率 10MHz
波形 正弦
电平 5dBm~13dBm
物理接口 BNC
被测信号 路数 36
电平 TTL
起始信号 上升沿或者下降沿
停止信号 下降沿或者上升沿
测量范围 10ns~99999.999 999 990s
准确度 优于±（1×10-7×T0＋10ns）
物理接口 BNC
输出信号 恒温晶振 路数 1路
频率 10MHz
波形 正弦
电平 ≥7dBm
日老化率 ≤5×10-10/日
秒稳定度 ≤5×10-11/s
准确度 ≤1×10-7
预热时间 大于12小时
物理接口 BNC
RS232C串口 路数 1路
电平 RS232C
串口格式 测量结果及设置状态
物理接口 DB9
环境特性 工作温度 0℃～＋50℃
相对湿度 ≤90%（40℃）
存储温度 -30℃～＋70℃
供电电源 交流 220V±10%， 50Hz±5%，功率小于75W
机箱尺寸 3U，19″标准机箱（上机架）482mm（宽）x300（深）x150mm（高）
选件 铷原子振荡器，串口输出TTL,RS422/485等，扩展测量路数，定制宽温度范围的产品，根据客户要求定做类似产品。
在物理实验中准确测量时间的技巧
在物理实验中准确测量时间的技巧
在物理实验中，准确测量时间是非常重要的一项技巧。时间作为物理量的一种，是物理实验中不可或缺的要素之一。准确测量时间可以帮助科学家们更好地理解和解释物理现象，从而推动科学研究的进展。
首先，物理实验中准确测量时间的技巧之一是使用精确的时间测量仪器。在过去，人们常常使用机械时钟或者沙漏来测量时间，但这些方法存在一定的误差。现代科学实验中，通常会使用更加精确的时间测量仪器，例如原子钟或者高精度计时器。这些仪器能够以极高的精度测量时间，从而确保实验数据的准确性。
其次，物理实验中准确测量时间的技巧还包括合理的时间分辨率选择。时间分辨率是指测量仪器能够分辨的最小时间单位。在物理实验中，选择合适的时间分辨率非常重要。如果时间分辨率过高，会导致实验数据的冗余和浪费；如果时间分辨率过低，可能无法捕捉到实验中发生的瞬时变化。科学家们需要根据实验的具体要求和条件，选择合适的时间分辨率，以确保实验数据的准确性和有效性。
此外，物理实验中准确测量时间的技巧还包括合理的时间间隔选择。时间间隔是指在实验中测量时间的间隔。在某些实验中，需要对时间的变化进行连续测量，以获取更加详细和精确的数据；而在其他实验中，只需对时间的变化进行离散测量即可。科学家们需要根据实验的特点和要求，选择合适的时间间隔。合理选择时间间隔可以避免数据冗余和浪费，同时确保实验数据的准确性和可靠性。
此外，物理实验中准确测量时间的技巧还包括对实验过程中可能存在的时间延迟和时间漂移进行修正。在实际实验中，由于各种因素的影响，仪器的时间显示可能会存在一定的误差。科学家们需要通过校准仪器、进行时间修正等方法，消除这些误差，确保实验数据的准确性。同时，科学家们还需要注意实验过程中可能存在的时间延迟和时间漂移，以及它们对实验结果的影响。通过合理的修正和控制，科学家们可以减小这些误差，获得更加准确和可靠的实验数据。 总之，在物理实验中，准确测量时间是非常重要的一项技巧。通过使用精确的时间测量仪器、合理选择时间分辨率和时间间隔、修正仪器误差和控制时间延迟等方法，科学家们可以获得准确、可靠的实验数据，推动科学研究的进展。这些技巧不仅在物理实验中有着重要的应用，也在其他科学领域的实验中起着重要的作用。随着科学技术的不断发展，人们对准确测量时间的需求也会越来越高，相信在未来的科学研究中，准确测量时间的技巧将会得到更加广泛的应用和深入的研究。
GDS-50型秒表检定仪说明书
GDS-50型秒表检定仪
一、概述
GDS-50型秒表检定仪是一款高精度时间检定仪。本设备是根据JJG237-2010《秒表检定规程》的要求制作的一款多功能，综合性的时间检定自动测试装置，用于检定机械秒表、电子秒表、指针式电秒表、数字式电秒表、数字式毫秒仪，以及各种计时器等，被测仪器通过测量该标准时间间隔信号，得到被检仪器测量该标准时间间隔信号的实际测量值，从而得到被检仪器测量误差，达到检定的目的，适用于各种类秒表的量值传递，可以建立秒表检定仪标准装置，开展对时间类仪器进行检定/校准。
GDS-50型秒表检定仪可选配单通道版、双通道版和四通道版，如图1.1、1.2、1.3所示。
图1.1 GDS-50型秒表检定仪（单通道版）
图1.1 GDS-50型秒表检定仪（双通道版）
图1.1 GDS-50型秒表检定仪（四通道版）
二、技术指标
机械秒表和电子秒表 输入时间范围 300ms~9 999 999 999s
准确度 优于±（5×10-7×T0＋3ms）
物理接口 香蕉座
指针式电秒表 输入时间范围 0.02s ~ 9 999 999 999s
准确度 优于±（市电频率准确度×T0＋0.6ms）
物理接口 香蕉座
毫秒表和数字式电秒表 输入时间范围 100μs ~ 9 999 999 999s
准确度 优于±（1×10-7×T0＋3μs）
物理接口 BNC
晶振指标 频率 10MHz
日老化率 ≤5×10-9/日
秒稳定度 ≤5×10-11/s
准确度 ≤1×10-7
预热时间 12小时
50Hz 路数 1
电平 TTL
物理接口 BNC
10MHz 路数 1
电平 ≥7dBm
物理接口 BNC
秒表夹具 单通道、双通道、四通道可选，可适应各种形状的秒表
环境特性 工作温度 0℃～＋50℃
相对湿度 ≤90%（40℃）
存储温度 -30℃～＋70℃
供电电源 交流 220V±10%， 50Hz±5%，功率小于30W
高分辨率时间间隔测量仪设计与实现的开题报告
高分辨率时间间隔测量仪设计与实现的开题报告
一、研究背景
时间是物理世界中最基本的测量量之一，准确的时间测量在科学研究、工程技术和日常生活中都有着广泛的应用。随着现代科学技术的发展和生产制造过程的不断改进，对时间测量精度的要求不断提高。传统的时间测量方式主要是基于电子钟或原子钟，但这些设备对于一些特殊领域的高分辨率时间测量，例如超快时间分辨光谱、粒子计数器，存在一定的局限性。因此，设计研发一种高分辨率时间间隔测量仪具有十分重要的现实意义。
二、研究目的与意义
本文的研究目的是设计与实现一种高分辨率的时间间隔测量仪，主要用于高分辨率时间测量领域，并针对实际应用场景进行优化。该测量仪具有非常高的时间分辨率和准确性，能够满足科学实验和工程应用中对高精度时间测量的需求。此外，提高时间间隔测量仪的性能和精度，还能够带动相关领域的发展，在材料研究、量子计算、生物分子分析等领域具有广泛的应用前景。
三、研究内容
本文研究的内容主要包括以下三个方面：
1.时间间隔测量仪的硬件设计。设计并制作使用特殊芯片和晶振的高稳定性时钟电路、可编程逻辑器件以及计数器、变换器等关键电路组件，以实现高精度的时间间隔测量。
2.时间间隔测量仪的软件设计。开发合适的软件架构和程序，通过高效的计算和数据处理实现时间测量与数据分析。
3.实现与测试。将硬件设计和软件设计相结合，制作出完整的时间间隔测量仪原型，并进行多场景下测试，并针对实际测试结果进行数据分析和优化。
四、研究方法
本文的研究方法主要包括理论模型建立、实验设计、数据收集和统计分析等方面。具体地说，根据时间间隔测量的原理，建立理论模型，设计实验方案，收集实验数据，通过数据处理和分析，不断改进测量仪的硬件与软件设计并优化整个系统的性能。
五、预期成果 本文的预期成果主要包括以下几个方面：
1.设计与实现高稳定性、高精度的时间间隔测量仪原型。
2.实现具有高分辨率和精度的时间测量功能，并具备一定的自动化操作和数据处理能力。
脉冲激光测距时间间隔测量技术
第２２卷第８期 ２０１０年８月 强 激 光 与 粒 子 束 ＨＩＧＨ ＰＯＷＥＲ ＬＡＳＥＲ ＡＮＤ ＰＡＲＴＩＣＬＥ ＢＥＡＭＳ Ｖｏ１．２２，Ｎｏ．８ Ａｕｇ．，２０１０
文章编号：１００１—４３２２（２０１０）０８—１７５１—０４
脉冲激光测距时间间隔测量技术
王洪嚣， 辛德胜， 张剑家， 张宏臣， 裴 雷
（长春理工大学高功率半导体激光器国家重点实验室，长春１３００２２）
摘 要： 在脉冲激光测距系统中，为提高时间间隔测量的精度，采用插值法进行时间间隔测量。在分析 传统的数字计数法测量原理与误差的基础上，重点研究了插值法。其测量对象针对传统数字计数法中待测脉 冲上升沿与下一个量化时钟脉冲上升沿之间的时间间隔。测量采用电容充放电技术，把时间间隔加入到一个 时间扩展模块（通常为一只高精度的电容），实现时间上的放大，再对放大后的时间进行测量，可提高时间测量 的精度。利用该方法得到的时间间隔测量精度可达到１００ ｐｓ，对应于ｉ．５ ｃｍ的测距精度。 关键词： 激光测距； 时闻间隔； 插值法； 测量精度 中图分类号：ＴＰ３ 文献标志码： Ａ ｄｏｉ：１０．３７８８／ＨＰＬＰＢ２Ｏ１Ｏ２２Ｏ８．１７５１
在脉冲激光测距系统中，测距精度主要取决于激光发射／接收这段时间问隔测量的准确度，因此高精度时
间间隔测量在脉冲激光测距系统中有重要意义。时间间隔的测量有多种方法，传统的数字时钟计数法受限于 计数时钟的频率，测量精度不高。模拟法受环境温度、空气潮湿等环境因素影响大，精度也不高。而数字法和
模拟法相结合的插值法具有测量范围大、线性好等优点，可以提高测量的精度。本文通过分析传统的数字计数 法与模拟法的测量原理与误差，重点研究了插值法的测量原理，提出插值法测量时间间隔的电路，并分析其测
量精度与误差。
１ 脉冲激光测距时间间隔测量原理
１．１数字法 在测量精度要求不高的前提下，数字计数法是一种非常好的时间间隔测量方法＿１。］。当时钟脉冲信号周期
毫秒微妙纳秒格式-概述说明以及解释
毫秒微妙纳秒格式-概述说明以及解释
1.引言
1.1 概述
概述
时间是我们日常生活中非常重要的一个概念，而毫秒、微妙和纳秒这三个单位是我们常常用来衡量时间间隔的。毫秒（Millisecond）是时间的一种测量单位，它代表一秒钟的千分之一。微妙（Microsecond）是时间的另一种单位，它代表一秒钟的百万分之一。而纳秒（Nanosecond）则是更小的单位，代表一秒钟的十亿分之一。
本文将详细介绍毫秒、微妙和纳秒这三个时间单位的概念和应用。首先，我们将阐述毫秒的概念及其在生活和科学研究中的应用。其次，我们将介绍微妙的概念以及它在技术领域中的重要性和应用。最后，我们将展望纳秒格式的未来发展，并探讨它在高精度计时和量子计算等领域的潜在应用。
通过深入研究和分析这些时间单位，我们可以更好地理解时间的微妙之处，并在各个领域中更准确地测量和控制时间。对于科学家、工程师和日常生活中依赖准确计时的人来说，掌握毫秒、微妙和纳秒这些时间单位的概念和应用是至关重要的。
在下一节中，我们将详细讨论毫秒的概念和应用，帮助读者更全面地了解这个时间单位的重要性。
1.2文章结构
文章结构部分内容：
文章结构部分主要介绍了整篇文章的组织架构和各个章节的内容概述。在本篇文章中，主要分为三个部分，即引言、正文和结论。下面将对每个部分的内容进行详细说明：
1. 引言部分
引言部分主要对整篇文章的主题进行概述，并介绍了文章的结构和目的。通过引言部分，读者能够对毫秒、微妙和纳秒格式等主题有一个整体的认识，同时也能了解到本文的写作目的和重要性。
2. 正文部分
正文部分是本文的主体部分，包含了对毫秒和微妙的概念与应用的详细介绍。在2.1小节中，将会对毫秒的概念进行阐述，并展示其在计算机领域和其他领域的具体应用。在2.2小节中，将会对微妙的概念进行解释，并探讨其在各个领域中的应用场景。通过对毫秒和微妙的深入分析，读者能够更好地理解它们的重要性和作用。
时间测量方法
时间测量方法
一、引言
时间是我们日常生活中不可或缺的一部分，我们需要用时间来衡量和安排我们的生活。因此，时间测量方法对于我们来说非常重要。本文将介绍几种常用的时间测量方法。
二、日历法
日历法是最常用的时间测量方法之一。它通过使用日历来记录和测量时间。日历通常以年、月、日的形式表示。在日历上，我们可以清楚地看到每一天的日期，从而知道今天是几号。
三、时钟法
时钟法是另一种常见的时间测量方法。我们通常使用时钟来测量时间。时钟有很多种类，包括机械时钟、电子时钟、手机上的时钟等。时钟通过指针或数字显示时间，以小时、分钟和秒来表示。
四、天文观测法
天文观测法是一种利用天体运动来测量时间的方法。通过观察太阳、月亮、星星等天体的位置和运动，我们可以推断出时间。例如，当太阳位于天空中午的位置时，我们可以知道现在是中午12点。
五、水钟法
水钟法是一种古老的时间测量方法。它利用水的流动来测量时间。水钟的原理是通过将水注入一个容器，并通过孔洞流出，根据水的流速和容器的大小来计算时间。水钟在古代被广泛使用，但现在已经很少见了。
六、沙漏法
沙漏法也是一种古老的时间测量方法。它利用沙子从一个玻璃容器流到另一个玻璃容器来测量时间。沙漏的原理是根据沙子的流速和容器的大小来计算时间。沙漏通常用于计算较短的时间间隔，例如几分钟或几小时。
七、原子钟法
原子钟法是一种高精度的时间测量方法。它利用原子的振荡频率来测量时间。原子钟的原理是通过控制原子的振荡频率来保持时间的稳定性和准确性。原子钟被广泛应用于科学研究和导航系统中。
八、生物钟法
生物钟法是一种依靠生物体内部时钟来测量时间的方法。生物钟是生物体内部的一种节律系统，它可以控制生物体的睡眠、饮食、活动等行为。人类和其他动物都具有生物钟，它们可以根据生物钟来感知时间。
九、GPS法
GPS法是一种利用全球定位系统来测量时间的方法。全球定位系统通过卫星定位来确定地球上的位置和时间。利用GPS接收器，我们可以获取精确的时间信息，以秒为单位。
(完整版)万分之一秒表验证方案
(完整版)万分之一秒表验证方案
1. 简介
万分之一秒表（以下简称秒表）是一种高精度计时工具，可用于测量和记录非常短暂的时间间隔。本文将介绍一种验证秒表精度和准确性的方案。
2. 验证方法
2.1 实验设备和材料
- 秒表（保证万分之一秒精度）
- 校准标准时钟
- 实验对象
2.2 实验步骤
1. 校准秒表：将秒表置于校准标准时钟旁，确保两者的记时一致。 2. 准备实验对象：选择一个具有稳定周期的事件，例如钟摆的周期或者实验设备内部的信号。
3. 开始验证：观察实验对象的周期，以秒表计时，每次记录至少十个周期的时间。
4. 计算平均时间：将记录的十个时间周期之和除以十，得到平均时间。
5. 重复验证：重复第3步至第4步，至少进行三次独立实验。
6. 分析数据：计算每次实验的标准差，判断结果的稳定性和准确性。
3. 数据处理和分析
3.1 平均值和标准差计算
根据上述实验步骤，得到每次实验的平均时间。计算平均值时，应排除掉一个或多个显著偏离的数据点，以减小异常数据对平均值的影响。
标准差衡量了数据的离散程度。较小的标准差表明数据较为稳定和准确。
3.2 结果判断
根据计算得到的平均值和标准差，可判断秒表的精度和准确性。
1. 理想情况下，平均值接近实验对象的真实周期，标准差较小（通常小于平均值的5%）。
2. 如果平均值偏离实验对象的真实周期较大，或者标准差较大（大于平均值的5%），则表明秒表可能存在问题。
4. 注意事项
1. 秒表和校准标准时钟的时间应尽量一致。
2. 在实验过程中，保持周围环境的稳定性，避免干扰。
3. 保证实验对象的稳定性，避免外界因素对其周期的影响。
4. 实验时记录的数据要准确无误，以确保分析结果的可靠性。
5. 如果发现秒表有异常表现，可以进行更多的实验和数据分析，以确定问题的根源。
5. 结论
通过以上验证方案，我们可以对秒表的精度和准确性进行评估。在验证过程中，确保秒表和校准标准时钟的一致性，在稳定环境下进行实验，同时进行多次独立实验并分析数据，以确定秒表的性能。
数字式时间间隔测量仪使用教程
数字式时间间隔测量仪使用教程
关键词：数字式时间间隔测量仪，时间间隔测量装置，时间间隔测量设备
一、时间间隔测量装置是什么，可以测什么？
时间间隔测量仪是根据《时间间隔测量仪》检定规程设计的一款精密时间差测量仪器。
时间间隔的测量分两种情况，无论是下面哪种时间间隔测量都可以使用西安同步生产的SYN5605A型数字式时间间隔测量仪。两种情况分别如下：
（1）同一信号波形上两个不同点之间的时间间隔的测量，例如，脉冲宽度的测量、脉冲重复周期的测量。
（2）两个信号波形上两点之间的时间间隔测量，例如，时延的测量、相位差的测量等。
二、如何用数字式时间间隔测量设备来测时间间隔
（1）接线：将待测信号接入SYN5605A型时间间隔测量仪器主机通道1 或通道1和通道2 （2）选接哪个通道：如果测的是一个脉冲信号的周期或脉宽，接通道1；如果测的是2个信号的延迟，分别接通道1和通道2。
（3）选择通道模式
单通道是指触发信号起始为通道 1，停止也为通道 1
双通道是通道1和通道2同时测量
（4）选择测量模式
单次测量就是测一次
连续测量就是一直测量
（5）设置触发电平
通过数字键盘设置触发电平，触发电平设置范围-12V～+12V
（6）选择触发方式
选择起始和结束沿，分为上升沿和下降沿
（7）点击启动即可。
三、使用注意事项：
（1）时间间隔测量过程中如需更高测试分辨力则可以根据测试需要选择“高精度模式”，“长量程 模式”为普通测量显示分辨力。
（2）设备内置有高精度恒温晶振，出厂频率偏差为≤3E-8。
（3）输出1路10MHz信号 ，出厂频率偏差为≤3E-8，可以做高精度10MHz信号源使用。
（4）设计有10MHz外参考信号输入，可以外接铷钟或铯钟输出的10Mhz信号作为高准确度参考源从而大幅度提高测量精度。
（5）通讯接口为串口232，输出测量结果及设置状态。
（6）该款时间间隔测量仪除了时间间隔测量功能，还设计有边沿测试和脉冲计数功能。
基于高精度时间测量技术的声速仪设计
一２Ｏ一 《国外电子元器件》２０ｏ６年第６期 ２００６年６月
●应用与设计
基于 高精度时间测量技术的声速仪设计
李德军，王润田。卜＿安安 （中科院声学所东海研究站，上海２０００３２）
摘要：随着时间间隔精确测量技术的快速发展，出现了许多廉价的单片时间测量器件。利用该领域 的新技术，可以设计出精度高、反应速度快的声速仪。介绍利用具有很高时间间隔分辨率的ＴＤＣ—
ＧＰ１型电路来设计高精度声速仪的方法要点。
关键字：ＴＤＣ—ＧＰ１；换能器：声速仪；设计
中图分类号：１’Ｐ２１２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００６—６９７７（２００６）０６—００２０—０３
Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｖｅｌｏｃｉｍｅｔｅｒ ｕｓｉｎｇ ｈｉｇｈ－ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ ｉｎｔｅｒｖａｌ
ｍｅａｓｕｒｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
ＬＩ Ｄｅ－ｊｕｎ，ＷＡＮＧ Ｒｕｎ—ｔｉａｎ，ＰＵ Ａｎ—ａｎ （Ｅａｓｔ－ｓｅａ Ｒｅｓｅａｒｃｈｉｎｇ Ｓｔａｔｉｏｎ ｏｆＳｏｕｎｄ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｃｈｉｎａ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，．ｓ 啦 ２０００３２，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｈｉｇｈ ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ ｉｎｔｅｒｖａｌ ｍｅａｓｕｒｉｎｇ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ，ｔｈｅｒｅ ａｙｅ ｍａｎｙ ｃｈｅａｐｅｒ
ｃｉｒｃｕｉｔｓ ｗｈｉｃｈ ｃａｎ ｍｅａｓｕｒｅ ｔｈｅ ｔｉｍｅ．Ｕｓｉｎｇ ｎｅｗ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｖｅｌｏｃｉｍｅｔｅｒ ｗｉｔｈ ｈｉｇｈ—ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ ａｎｄ ｆａｓｔ－ｒｅａｃｔｉｏｎ ｈａｓ ｃａｒｒｉｅｄ ｏｕｔ．Ｔｈｅ ｋｅｙｓ ｏｆ ｄｅｓｉｇｎ ｆｏｒ ｔｈｅ ｖｅｌｏｃｉｍｅｔｅｒ ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ｈｉｇｈ—ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ
ｃｉｒｃｕｉｔ ＴＤＣ—ＧＰ１ ａｙｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ＴＤＣ－ＧＰ１；ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ；ｖｅｌｏｃｉｍｅｔｅｒ；ｄｅｓｉｇｎ
基于时间数字转换技术的超短时间间隔测量
ｔｈｅ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ・计算机技术应用
基于时间数字转换技术的超短时间间隔测量
对脉冲激光的近距离高精度
测距往往遭遏纳秒级超短时间间
隔测量等问题，而时间数字转换
技术（ＴＤＣ）可支持２ｎｓ超短时间
间隔测量，且可获得皮秒级测量
分辨率，并有效攻克了传统脉冲
计数法难以满足超短时间问隔测
量的尴尬事实。本文从ＴＤＣ测量
原理、ＴＤＣ校准测量、ＴＤＣ测量的
实现三个方面剖析基于ＴＤＣ的超
短时间间隔测量。
【关键词】时间数字转换技术（ＴＤＣ）超短时
间间隔测量校准测量
一般而言，测量对象的脉冲与对应的时
钟频率和对芯片性能要求呈负相关，即脉冲随 着时钟频率的增高而变窄，此时对芯片性能的
要求也变的更高。若要有效攻克上述测量难点，
时间数值转换技术（ＴＤＣ）便可提供有效的解
决办法，即ＴＤＣ可完成皮秒级时间分辨率和
超短时间间隔的测量。本文就基于时间数字转
换技术（ＴＤＣ）的超短时间间隔测量展开讨论。
１时间数字转换技术（ＴＤＯ）的测量原理
所谓时间数字转换技术，其是一种基于
信号和逻辑门电路绝对传输时间的新型时间间
隔测量方法。时间数字转换技术测量时，被测
短时间间隔开启信号穿过非门链，此时被测时
间间隔结束信号会把各延时单位此刻的状态转
存入配套的动态存储器内，而此状态信息会被
数据预处理，再被传人单片机，最后经单片机
处理后求出被测时间间隔。
该技术测量时间间隔具有如下特点：时
间值无需经Ｄ／Ａ转换而直接转换到数字码； ＴＤＣ与单片机接口可实现ＴＤＣ测量控制和
ＴＤＣ测量结果的获取即处理；ＴＤＣ可完成
２ｎｓ的超短时间间隔测量；ＴＤＣ测量具备
６５ｐｓ的分辨率，即０．９８ｃｍ的单次测量精度。 现就时间数字转换技术（ＴＤＣ）的具体计算做
如下阐释： 通常情况下，ＴＤＣ在室温为２５、供电
电压为３．３Ｖ的环境下，其非门传输时间皆为
６５ｐｓ，此时ＴＤＣ分辨率的最小值亦为６５ｐｓ。