时间间隔计数器

时间间隔计数器的特性说明

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发表时间:2021-08-09 10:08作者:同步天下来源:原创


本文主要讲时间间隔计数器在发展中基本功能的变化,通过对时间间隔计数器功能的了解分析其功能实现的原理,并对通用计数器在功能实现中所能达到的参数,以及应用的场合做了简单的说明。

时间间隔计数器,最早只是用于时间间隔测量的仪器,主要是应用在实现高精度时间同步,对比和校频等方面。随着科学技术和计量性能需求的发展,时间间隔计数器的功能也不再局限于只对时间间隔的测量,往往还涵盖了频率,周期,计数等功能的测量。本文提到的时间间隔计数器均以SYN5636型通用计数器作为参考说明。

时间间隔计数器在发展中随着计量测试需求的增加,考虑到与之相关测量需求功能的延展性测试等问题,将时间间隔计数器从简单的只能测试时间间隔增加到现在可实现频率、周期、频率比、输入功率最大值/最小值/峰峰值、时间间隔、脉宽、上升时间/下降时间、占空比、相位等测量功能,同时因为计数器基础功能所依据的时序电路等原理,使得现有时间间隔计数器同时兼备强大的数学运算、统计功能,包括平均值、标准偏差、最大值、最小值、峰峰值、累加计数、阿仑方差、频率偏差和瞬时日差等功能。

时间间隔计数器在对时间间隔测量时,时间间隔分辨率是一个很重要的指标,有效位数也是由时间间隔分辨率决定的。时间间隔的测量一般分为单次测量和连续测量,单次测量为最基本的测量,是以单次测量值为准,不用考虑统计等,没有数据运算,单次测量的加过我们也认为是随机的一次测量结果;连续测量是对信号的多次测量,最终以多次测量值的平均值作为测量精度依据。我们今天介绍的设备时间间隔计数器分辨率最高可以达到20ps,这在全国范围内是一个突破,但是目前标配产品是100ps,可实现50ps和20ps的分辨率,需要和厂家在参数确定时,选型时确定时间间隔计数器的时间间隔分辨率。这款时间间隔计数器基本功能中可实现脉冲宽度范围为5ns-100000s,测量范围可实现-10ns-100000s,满足了目前市场需求对时间间隔测量的需求。

时间间隔计数器目前已经完全实现了时间间隔和频率的测量功能等,在对频率测量时我们需要关注频率测量的相关指标。我们今天介绍的时间间隔计数器在频率测量上目前共设置三通道,通道3最高可以做到24GHz,阻抗耦合为50Ω,在频率测量方面需要特别注意的是分辨率显示的问题,我们今天关注到这款的分辨率可以做到12位/1s,13位/10s,14位/100s,15位/1000s,16位/10000s,17位/100000s,这个在市场上是一个相对很高的参数,特别是12位/1s和17位/100000s这个亮点,在目前使用中可以解决所有设备频率测量的问题,对时间间隔分辨率的不断优化,也是国内厂家需要突破的点。

时间间隔计数器的功能选择除时间间隔计数器的测量和频率的测量外,我们要尽可能的关注到其他可能会用到的一些功能,如累计计数,相位测量,功率测量,等的功能。我们在对时间间隔计数器进行了解时,今天做参数考的时间建个计数器考虑到了累计计数的功能指标,累加计数功能最初是计数器使用中最初始的功能,这款的基数范围是0~1E+15,可以满足双通道同时计数的功能,使用特别方便,在计数使用时对工作效率提升有很大帮助。时间间隔计数器的相位测量功能,通常是指两个同频率型号名之间的相位差测量,测量范围0~360°/-180°~ ﹢180°。时间间隔计数器功率测量的功能,主要是指单位时间内所完成的攻称,测量范围-50dBm~+20dBm   @(1MHz~200MHz),测量精度±2dBm。

时间间隔计数器在现阶段使用中,测量功能同时具有频率、周期、频率比、输入功率最大值/最小值/峰峰值、时间间隔、脉宽、上升时间/下降时间、占空比、相位的功能,测量方面的应用全面。时间间隔计数器还具有统计功能,同时包含平均值、标准偏差、频率偏差、瞬时日差、最大值、最小值、峰峰值、计数、阿仑方差,趋势图等多种功能兼备。

时间间隔计数器在选择时还需要考虑到内部时基的功能的问题,目前市场上很多的计数器还在选用温补晶振作为内部时基,设备本身的精度比较低,在测试时可能还得需要外接频率标准,有时候现场实验不能立即满足需要。这款时间间隔计数器标准产品内置恒温晶振,还可以选择内置高稳晶振,铷原子钟来作为内部时基,实现更高准确度下时间间隔计数器功能的应用。

时间间隔计数器目前在市场不再只局限于通信系统,电信系统的应用,还特别适合于航空航天、导弹、武器等领域的时间测量和晶振,电子元器件等科研、计量领域的时间、频率测量。目前时间间隔计数器的性能也在不断完善,以满足各领域需求。

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