[其他]捕捉笼式数字秒差计

说明书

本实用新型涉及一种捕捉笼式数字秒差计，特别是一种用于测定本地石英钟与BPM标准授时信号之间比对精度的时差测量仪器。

中国科学院陕西天文台发播的“BPM标准时间、标准频率”授时信号，系国家确认的高精度时间基准。将该时间基准的秒脉冲序列和本地钟的秒脉冲序列中具有同一时刻标记的秒脉冲（称之为“相关秒脉冲”）进行比较，测定两者间的时间间隔（或称“秒差”），就可以确定石英钟的比对精度。

目前各类时间间隔测定器所采用的数字测时原理参见中国《地震》杂志1981年第四、第五期刊载的“数字对钟技术”一文，其方法不具备分辨相关秒脉冲的能力，在使用中，仪器可能记录的是非相关秒的时间间隔，即以真实秒差的十进制数1000的补数出现，造成显示数据的混乱。

本实用新型的目的就是针对以上的不足而设计的一种自动捕捉相关秒脉冲及自动判别正负的数字式秒差测时装置。

本实用新型是这样实现的：由转换电路1，输入电路2、3，振荡自校电路4，捕捉笼设置电路5，秒差门电路6，秒差门后移及正负判别电路7，计数显示器8，正负显示电路9组成了该捕捉笼式数字秒差计的整机电路。本实用新型针对比对误差已在±0.5秒以内的本地钟秒脉冲与BPM（标准授时信号）秒脉冲之特点，通过设置一个单脉冲选择电路，从一个序列中选择脉冲之一    为起点，经过适当延时设置一个以下一个脉冲为中心选择开通时间为1秒（±0.5秒）的“捕捉笼”，在此选通时间内捕捉另一个序列中的相关秒脉冲，把这一对选通出来的相关秒脉冲合并在一起去控制秒差门，秒差门的开通时间即为秒差的绝对值ΔT。若把该脉冲前沿微分成窄脉冲，再通过延时电路将秒差门开通，脉冲的前后沿同时后移，后移宽度略大于窄脉冲宽度，用此后移的方波经选通门16、17对后到脉冲选通，从而排除前到脉冲，把选通电路输出的后到脉冲送至记忆显示电路，可直接给出正负判别的结果。

本实用新型可以是这样实现的：单脉冲选择电路10可以选择在模式转换开关K1，转换到测量状态（QK＝0）之后到达的第一个秒脉冲，并封锁以后到达的其它秒脉冲。若基准选择开关K2选择CP1，则第一秒脉冲为CP1ⁿ（若基准选择开关K2选择CP2，则为CP2ⁿ）CP1ⁿ启动一个延时电路11，延时时间准确为TC＝0.5秒，得到脉冲为CP1^n＋0.5，该脉冲启动单稳电路12，输出一个脉宽TC＝1秒的方波QL，方波QL控制相关秒选通电路13，在选通时间内将从序列CP1与CP2中分别捕捉到单脉冲CP1^n＋1和CP2^n＋1经合并电路14合并成一对相关秒脉冲CP1^n＋1＋CP2^n＋1，通过秒差门电路6输出方波QM。实现了捕捉CP1^n＋1与CP2^n＋1这一对相关秒脉冲，从而保证了测量的可靠性。

本实用新型还可以是这样实现的：将秒差门电路6输出的方波QM送入延时电路15，将方波QM的前后沿同时后移Δt，后移宽度Δt略大于CP1和CP2窄脉冲的宽度，显然在QM＋Δt的选通时间内不会出现前到的一个脉冲，后到的脉冲将通过正负选通电路16或17送入记忆电路18及正负显示电路9，实现正负自动判别。

本实用新型设计的时差测定装置，能对数字或指针式石英钟测定其走时误差，能直接显示两个高精度秒脉冲序列的真实时差，它操作简便测量可靠，比对精度高。若选择本地秒脉冲为捕捉笼的时间选通中心，只要捕捉笼捕捉到一个BPM秒脉冲，即可得到正确的测量值。

以下结合附图对本实用新型作进一步的详细描述。

图1是本实用新型的外型示意图。

图2是本实用新型的电路方框图。

图3是本实用新型的捕捉笼设置电路方框图。

图4是本实用新型的秒差门后移及正负判别电路方框图。

如图1、图2所示：转换电路1通过模式转换开关K1进行测量转换，其输出QK＝1用于自校，QK＝0用于测量秒差，本地秒序列信号BDM经输入电路2整形成窄脉冲序列CP1，授时序列信号BPM经输入电路3滤波整形成脉宽一致的脉冲序列CP2。当模式转换QK＝1时，振荡自校电路4呈自校状态接受由基准选择开关K2来的CP1（或CP2），启动开通时间准确为1秒的振荡自校电路4，输出计数脉冲CPJ至计数显示器8显示其数值，调整电位器W改变振荡频率，以保证CPJ的频率精度。当模式转换QK＝0时，振荡自校门电路4转为测量计数状态，同时启动相关秒脉冲捕捉笼设置电路5。