多通道时间间隔测量仪的应用

一、概述

时间间隔的测量技术目前已达到了很高的水平，借助这些原理设计的多通道时间间隔测量仪也达到了较高的精度，并有许多测量仪器可供应用。

目前，国内外所使用的时间间隔测量方法，有直接计数法、模拟内插法、游标法等。直接计数法一般是用计数器对来自时基的输入脉冲进行计数，使主门的开启时间等于启动脉冲和停止脉冲之间的时间间隔，于是计数器读出的脉冲数与被测时间间隔成正比。这种方法较简单，但精度不高。模拟内插法和游标法都是用模拟的方法将时间间隔进行处理后再进行计数，虽然精度提高了，但线路设计复杂。时间-电压变换法是利用电容的充放电时间进行时间间隔测量，它必须有A/D转换，速度较慢，且抗干扰能力较弱。

二、推荐产品

（1）概述

SYN5605型时间间隔测量仪是由西安同步电子科技有限公司精心设计、自行研发生产的一款高精度时间间隔测量仪，本产品是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。

（2）技术参数

输入信号   

10MHz                路数             1路

                     波形             正弦

                     电平             5dBm~13dBm

                     物理接口         BNC

被检测的设备信号     路数             2-36路

                     电平             TTL

                     测量范围         20ns~99999.999999 990s

                     准确度           优于±（1×10-7×T0＋10ns）

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         测量结果及设备

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。

时间间隔测量（T0 为测量时间间隔）

Ø测量方式：仪器上的BNC芯为DC28v输出，外壳为输入，每一路BNC外壳导通，则该路触发。

Ø触发电平：-30V~+30V（可设置）

Ø测量范围： T0:10ns~99999.999 999 990s

Ø准确度：优于±（1×10-7×T0＋10ns）

（3）使用方法

     a) 根据装箱单检查仪器及附件是否齐备完好，如果发现包装箱严重破损，可与厂家联系，直至仪器通过性能测试。

     b) 将仪器从包装箱中取出，平放于操作台或机柜。

     c) 将本机的接地柱与电源系统大地紧密连接。

     d) 将电源线与本机电源输入紧密连接，打开本机的电源开关，用万用表测量电源插头火线与零线之间的静态电阻，不短路和断路即为正常。再用万用表测量电源插头的火线与地线之间、零线与地线之间的静态电阻，断路状态即为正常。

     e) 将电源插头插入交流220V 带有接地线的电源插座中，使电源线紧密连在电源插座上；

     f) 打开电源开关，观察前面板触摸屏显示是否正常。如果机器工作正常，仪器进行初始化，先显示仪器欢迎画面3s左右，然后进入单通道测试界面（默认界面）；

     g) 本机在开机30分钟后，恒温晶振进入规定的较高准确度，才可以进行正常的测试。

（4）通道鉴别

SYN5605型时间间隔测量仪可在不接入起始信号的状态下， 对电探针开关信号的输入通道进行鉴别， 以方便测试连接电缆的通断情况。具体操作步骤如下：

l   连接各停止通道电缆；

l   将某通道电缆的皮线与芯线快速短路；

l   若显示屏上显示的通道编号与被测试通道编号一致，表明该通道电缆连接良好，否则视为断开。

（5）维护与维修（定期维护、检修、故障分析与排除方法）

1)定期维护及检修内容定期维护及检修内容

SYN5605型时间间隔测量仪的检定周期一般不超过１年。 检定内容包括仪器自检的检验和时间间隔测量误差的检验。 如检验不合格，则需要对仪器硬件进行检修。

2)常见故障及其处理方法

l   不能开机

处理方法：检查电源线或电源开关是否损坏，否则送生产单位检修。

l   仪器自检不正常

处理方法：送生产单位检修。

l   仪器不触发

处理方法：检查起始通道的连接器是否接插良好或送生产单位检修。

l   某通道数据不正常

处理方法：检查该通道的连接器是否接插良好或送生产单位检修。

三、应用范围

时间间隔测量仪测量时，将被测间隔分为两部分：大于一个时基的部分，采用普通数字式时间间隔测量仪的原理，即累计时基脉冲的个数；小于一个时基的部分，用模拟内插法、数字游标法或模/数（A/D）变换法进行。

目前市面上有各类时频方面的测试仪，但是功能和接口都相对比较单一，性能指标也达不到计量仪表的标准。本公司生产的多通道时间间隔测量仪现已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中，并且得到社会各企事业单位的认可及不错的评价。