時(shí)間精密測(cè)量方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種精密的時(shí)間測(cè)量方法，更具體地說，是一種利用波形轉(zhuǎn)換，將方波 轉(zhuǎn)換為三角波，從而進(jìn)行精密測(cè)時(shí)的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在很多應(yīng)用場(chǎng)合下，需要精確地得到時(shí)間信息。在通常的測(cè)量方法中，由于方波波 形的特點(diǎn)，一般僅能精確到整數(shù)個(gè)方波上，而引入小數(shù)倍方波寬度的誤差。這樣，誤差范圍 就是一個(gè)方波的寬度。
[0003] 本時(shí)間精密測(cè)量方法是減小時(shí)間測(cè)量誤差的有效技術(shù)手段。它將方波轉(zhuǎn)化為三角 波，通過對(duì)三角波幅度的測(cè)量，得出精確的方波相位，從而得出精確的時(shí)間信息。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于：提出了一種基于波形轉(zhuǎn)換的精密測(cè)時(shí)方法，可以有效地縮小 因方波相位難以測(cè)量而引起的測(cè)時(shí)誤差。
[0005] 本發(fā)明的技術(shù)方案是：將方波信號(hào)分為兩路：一路是方波，另一路是通過波形轉(zhuǎn) 換將方波變成與其同步的三角波。通過對(duì)方波計(jì)數(shù)，可以得到方波周期整數(shù)倍計(jì)時(shí)；通過測(cè) 量三角波的幅度，可以得出方波的相位信息，即方波周期小數(shù)倍計(jì)時(shí)。測(cè)時(shí)方法由波形轉(zhuǎn)換 模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、計(jì)數(shù)模塊、中心處理模塊構(gòu)成。波形轉(zhuǎn)換模塊所要完成的功能是將方 波信號(hào)通過波形轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換成與之同步的三角波信號(hào)。模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊所要完成的功能是對(duì) 三角波進(jìn)行相應(yīng)的模數(shù)轉(zhuǎn)換。計(jì)數(shù)模塊所要完成的功能是對(duì)方波整數(shù)倍周期進(jìn)行計(jì)時(shí)，得 到方波周期整數(shù)倍時(shí)間信息。中心處理模塊所要完成的功能是消除三角波相位"模糊"的 問題，并輸出精確的時(shí)間信息。
[0006] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：提供了一種消除方波小數(shù)倍相位誤差的方法，該方法以較小的 代價(jià)，有效地提高了時(shí)間測(cè)量精度。
【附圖說明】
[0007] 圖1是測(cè)量原理框圖。
[0008] 圖2是利用MAX038實(shí)現(xiàn)波形轉(zhuǎn)換的電路。
[0009] 圖3是測(cè)量波形圖。
【具體實(shí)施方式】
[0010] 下面對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)描述。參見圖1，本發(fā)明由波形轉(zhuǎn)換模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模 塊、計(jì)數(shù)模塊、中心處理模塊構(gòu)成。
[0011] A波形轉(zhuǎn)換模塊完成的功能是：將方波信號(hào)轉(zhuǎn)換為與之同步的三角波信號(hào)。圖2給 出了一種（不限于）利用MAX038實(shí)現(xiàn)的波形轉(zhuǎn)換方式。
[0012] B模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊完成的功能是：在起始脈沖和終止脈沖的作用下，對(duì)三角波進(jìn)行 相應(yīng)的模數(shù)轉(zhuǎn)換。其中，轉(zhuǎn)換要求在一個(gè)起始或終止脈沖內(nèi)完成。
[0013] C計(jì)數(shù)模塊完成的功能是：對(duì)起始脈沖和終止脈沖之間的整數(shù)倍方波周期進(jìn)行計(jì) 數(shù)，得到方波整數(shù)倍計(jì)時(shí)信息。
[0014] D中心處理模塊完成的功能是：消除三角波相位"模糊"的問題并給出方波相位信 息，從而給出方波周期小數(shù)倍計(jì)時(shí)信息；并聯(lián)合計(jì)數(shù)模塊的方波整數(shù)倍計(jì)時(shí)信息，最終給出 精密時(shí)間測(cè)量信息。
[0015] 中心處理模塊要完成的一個(gè)功能是：判定模數(shù)轉(zhuǎn)換所得取樣點(diǎn)數(shù)據(jù)在方波的前半 部分還是后半部分，如圖3所示。A與B兩點(diǎn)的相位不同，但模數(shù)轉(zhuǎn)換輸出數(shù)據(jù)相同，即三角 波相位"模糊"。消除"模糊"的方法包括但不限于聯(lián)合方波極性判別法。聯(lián)合方波相位判 別法即在起始脈沖或終止脈沖控制下對(duì)輸入方波進(jìn)行取樣，確定取樣點(diǎn)在方波中的位置才 處于前半周期或是后半周期，從而消除"模糊"。
[0016] 最終，中心處理模塊輸出的時(shí)間信息為：
[0017]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種精密的時(shí)間測(cè)量方法，它由波形轉(zhuǎn)換模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、計(jì)數(shù)模塊、中心處理 模塊構(gòu)成。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的時(shí)間測(cè)量方法，其特征在于波形轉(zhuǎn)換模塊將方波轉(zhuǎn)換為三角 波。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種精密的時(shí)間測(cè)量方法，它由波形轉(zhuǎn)換模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、計(jì)數(shù)模塊和中心處理模塊構(gòu)成。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于提供了一種消除方波小數(shù)倍相位誤差的方法，該方法以較小的代價(jià)，有效地提高了時(shí)間測(cè)量精度。
【IPC分類】G04F10-04
【公開號(hào)】CN104570708
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310509300
【發(fā)明人】不公告發(fā)明人
【申請(qǐng)人】西安造新電子信息科技有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2013年10月24日