[发明专利]TDC控制系统、方法和膜厚检测装置

说明书

本发明的实施例提供了一种TDC控制系统、方法和膜厚检测装置，涉及质量检测技术领域。该TDC控制系统包括均与微处理器电连接的状态机、所述第一数据选择输出模块和时间数字转换器，状态机与第二数据选择输出模块电连接，第一数据选择输出模块、第二数据选择输出模块均与时间数字转换器电连接，第一数据选择输出模块和第二数据选择输出模块均包括多个具有不同延时时长的延时通道。通过第一数据选择输出模块和第二数据选择输出模块可调节开始信号和结束信号向时间数字转换器发送的时间，使得较短延时链长度的时间数字转换器能够得到准确和稳定的第一时间间隔值和第二时间间隔值，从而获得更准确和稳定的待测频率波形的频率。

技术领域

本发明涉及质量检测技术领域，具体而言，涉及一种TDC控制系统、方法和膜厚检测装置。

背景技术

石英晶体微天平是一种非常灵敏的质量检测仪器，其测量精度可达纳克级，理论上可以测到的质量变化相当于单子层或原子层的几分之一。石英晶体微天平利用了石英晶体的压电效应，将石英晶体电极表面质量变化转化为石英晶体振荡电路输出电信号的频率变化，进而通过频率检测设备获得高精度的数据。

现有的频率检测设备中用到的时间数字转换器(Time to Digital Convert，TDC)的延时链长度，与石英晶体微天平输出的待测频率波形产生的开始信号和结束信号有关。开始信号和结束信号的时间差很大时，时间数字转换器的延时链会很长，不仅容易受到外界的干扰，降低测量精度，还增加硬件成本，浪费硬件资源。

发明内容

本发明的目的包括，提供了一种TDC控制系统、方法和膜厚检测装置，其能够生成合适的开始信号和结束信号，降低外界对时间数字转换器的干扰，提高测量精度，并节约硬件资源。

本发明的实施例可以这样实现：

第一方面，本发明实施例提供一种TDC控制系统，包括微处理器、状态机、第一数据选择输出模块、第二数据选择输出模块和时间数字转换器，所述状态机、所述第一数据选择输出模块和所述时间数字转换器均与微处理器电连接，所述状态机与所述第二数据选择输出模块电连接，所述第一数据选择输出模块、所述第二数据选择输出模块均与所述时间数字转换器电连接，所述第一数据选择输出模块和所述第二数据选择输出模块均包括多个具有不同延时时长的延时通道；所述状态机用于在接收到所述微处理器发送的第一工作信号时，根据接收的待测频率波形和参考波形产生第一测量信号，并将所述第一测量信号发送至所述第一数据选择输出模块；在接收到所述微处理器发送的第二工作信号时，根据所述待测频率波形和所述参考波形产生第二测量信号，并将所述第二测量信号发送至所述第二数据选择输出模块；所述微处理器用于向所述第一数据选择输出模块发送第一控制指令，还用于向所述状态机发送第二控制指令，以便所述状态机根据所述第二控制指令产生选择指令，所述状态机并将所述选择指令发送至所述第二数据选择输出模块；所述第一数据选择输出模块用于根据所述第一控制指令选择所述第一控制指令对应的延时通道对所述第一测量信号进行延时处理，得到开始信号，并将所述开始信号发送至所述时间数字转换器；所述第二数据选择输出模块用于根据所述选择指令选择所述选择指令对应的延时通道对所述第二测量信号进行延时处理，得到结束信号，并将所述结束信号发送至所述时间数字转换器；所述时间数字转换器用于根据所述开始信号和所述结束信号计算得到第一时间间隔值和第二时间间隔值，并将所述第一时间间隔值和所述第二时间间隔值发送至所述微处理器；所述微处理器用于根据所述第一时间间隔值和所述第二时间间隔值计算得到所述待测频率波形的频率。