[发明专利]一种基于实时校准的精密时间间隔测量装置及方法

说明书

本发明公开了一种基于实时校准的精密时间间隔测量装置及方法，将被测开门信号和关门信号分配输出给第一精密时间测量模块和第二精密时间测量模块；步骤2，第一精密时间测量模块测量被测开门和关门信号间的时间间隔；通过脉冲信号发生模块对第二精密时间测量模块进行校准，校准完毕后跳转至步骤3；测量完毕跳转至步骤4；步骤3，第二精密时间测量模块测量被测开门和关门信号间的时间间隔；通过脉冲信号发生模块对第一精密时间测量模块进行校准，校准完毕后跳转至步骤2；测量完毕跳转至步骤4；步骤4，输出测量结果。本发明基于实时校准，可提高精密时间间隔测量的测量精度。

技术领域

本发明属于时间间隔测量技术领域，特别涉及一种基于实时校准的精密时间间隔测量装置及方法。

背景技术

目前，常用的精密时间间隔测量方法包括：模拟内插法、游标法、量化时延法和时间电压转换法等。上述传统的精密时间间隔测量方法，往往需要对测量设备进行精确的校准后，才具有较高的测量精度，而测量设备的校准通常是在实际测量前完成，无法实时校准。由于受温度变化、元器件参数老化等因素的影响，提前校准的测量设备在使用时，会引入超过几十皮秒的系统测量误差，测量精度相对较低。综上，亟需一种基于实时校准的测量方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于实时校准的精密时间间隔测量装置及方法，以解决上述存在的技术问题。本发明的精密时间间隔测量方法基于实时校准，可提高精密时间间隔测量的测量精度。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于实时校准的精密时间间隔测量装置，包括：脉冲分配模块、第一精密时间测量模块、第二精密时间测量模块、脉冲信号发生模块、运算控制单元和存储单元；

脉冲分配模块的输入端用于接收被测开门信号和被测关门信号；脉冲分配模块的输出端分别与第一精密时间测量模块和第二精密时间测量模块的被测信号输入端相连接；第一精密时间测量模块和第二精密时间测量模块的输出端与运算控制单元的数据输入端相连接；

运算控制单元的输出端分别与第一精密时间测量模块、第二精密时间测量模块、脉冲信号发生模块和存储单元的输入端相连接；脉冲信号发生模块的校准信号输出端分别与第一精密时间测量模块和第二精密时间测量模块的校准信号输入端相连接。

进一步的，存储单元包括：第一存储单元和第二存储单元；第一存储单元用于存储第一精密时间测量模块的校准数据；第二存储单元用于存储第二精密时间测量模块的校准数据。

进一步的，脉冲信号发生模块输出两路脉冲信号分别作为两个精密时间间隔测量模块的校准开门信号和关门信号。

一种基于实时校准的精密时间间隔测量方法，基于本发明所述的测量装置，包括以下步骤：

步骤1，将被测开门信号和关门信号分配输出给第一精密时间测量模块和第二精密时间测量模块；

步骤2，步骤1中的第一精密时间测量模块测量被测开门和关门信号间的时间间隔；通过脉冲信号发生模块对第二精密时间测量模块进行校准，并通过存储单元存储校准数据，校准完毕后跳转至步骤3；测量完毕跳转至步骤4；

步骤3，第二精密时间测量模块测量被测开门和关门信号间的时间间隔；通过脉冲信号发生模块对第一精密时间测量模块进行校准，并通过存储单元存储校准数据，校准完毕后跳转至步骤2；测量完毕跳转至步骤4；

步骤4，输出测量结果。

进一步的，步骤1具体为：将被测开门信号和关门信号经过一个脉冲分配模块输出给第一精密时间测量模块和第二精密时间测量模块。

进一步的，步骤2和步骤3中的校准过程具体为：