基于FPGA高精度时间间隔系统设计与实现

为了解决传统时间间隔测量系统设备体积大、测量精度低、测量范围窄的缺点,文章提出了基于FPGS高精时间间隔测量系统的实现方法。此系统的核心是FPGA,有其完成信号的处理和控制。使用的基本测量原理是非门延迟线法。FPGA系统主在QuartusⅡ环境下通过硬件描述语言进行设计。测试结果表明,此系统具有测量精度高、可靠性强的优点。具有广阔的实用价值和市场空间。     

时间间隔测量的高精度技术研究

针对高能物理研究、激光测距等对时间测量具有高精度要求的领域,采用时间周期计数粗测和时间-电压转换精测相结合的测量方法,设计了时间间隔测量系统,其主要由时间-电压转换电路、脉冲生成电路等组成,利用对电压量的精准测量转化为高精度的时间量.对系统供电进行优化,同时满足低功耗和低噪声的需求;分析了环境和电路板自热造成温度变化时对测量过程带来的误差,提出利用自校准技术消除温度影响.该系统具有测量范围高达20 s,测量分辨率为0.2 ps的优点.     

一种基于环振的高精度时间测量芯片设计实现

高精度时间测量技术在空间探索、高能物理以及速度、流量、距离等多种测量领域有广泛用途,实现这种功能的电路被称为时间数字转换器(Time-to-Digital Converter,TDC)。分析了高精度时间测量的不同类型实现原理和技术,在此基础上介绍了一种基于环形振荡器(环振)的TDC芯片设计。该芯片采用0.18μm 1P5M CMOS工艺流片加工,测试结果表明其测量分辨率达到52 ps,可以用于流量、温度、距离等多种测量领域。     

一种高精度时间间隔测量模块设计

设计了一种高精度时间间隔测量模块,该模块由单片机控制,采用脉冲计数原理,通过测量时间间隔内高频参考时钟个数,得到被测时间间隔的精确值.该模块具有结构简单,易于实现,成本低,测时精度高等优点,可以被广泛的应用在时间测量领域.     

高精度时间间隔测量方法综述

时间间隔测量技术在众多领域已经获得了应用,加何提高其测量精度是一个迫切需要解决的问题,在分析电子计数法测量原理与误差的基础上,重点介绍了国内外高精度时间间隔测量方法,这些方法都是对电子计数法的原理误差进行测量,并且取得了非常好的效果;最后给出了高精度时间间隔测量方法的发展方向及应用前景.     

基于TDC-GP2的时间间隔测量系统设计

精确的时间间隔测量在时间同步系统有着至关重要的作用,为了满足大量程和高精度的需求,介绍了一种直接计数法和时间-数字装换法相结合的时间间隔测量系统;设计中采用两片TDC-GP2时间-数字转换芯片,结合FPGA和上位机,可以实现精度为1 ns时差测量;经过大量的实际测量,系统的分辨率为70 ps,精度为1 ns,最大可以测量1 s的时间间隔;该设计的系统具有可靠性高、功耗低、精度高、使用灵活等优点。     

基于CPLD的高精度时间间隔测量系统的设计

介绍一种宽测量范围的高精度时间测量电路的实现原理和设计方法,通过CPLD内部优化的非门延迟线设计,实现了对时间的精确测量;通过不问断精确校准,保证了在不同温度下的测量精确度。实验数据分析表明,该设计能够达到300 ps的测量分辨率,不同温度环境下测量准确可靠。     

用软件计数实现时间间隔的测量

本文提出了一种时间测量的方法,它由微处理器查询脉冲前沿启动软件计数,而用后沿终止计数。用这种软件方法取代硬件定时器/计数器接口,大大降低了测量仪表的软、硬件成本,适用于较低频率信号的周期、脉宽、相位差等时间量的测量。尤其适宜于设计研制电网监测仪表。本文详细介绍了具体的实施方案。     

TDC-GP1高精度时间间隔测量芯片及其应用

德国 ACAM 公司研发的高精度时间间隔测量芯片TDC-GP1,可提供两通道 250ps 或单通道 125ps 分辨率的时间间隔测量;用户可以很方便地用它构成自己的系统或仪器,因此已在多种高精度测试领域得到了应用(如高精度激光测距仪、频率和相位信号分析等)。文章详细介绍TDC-GP1 的内部结构、工作原理和性能指标,并给出该芯片在测量门电路延迟时间方面的一个应用实例。     

基于MS1022的时间间隔测量系统设计

借助高精度时间测量芯片MS1022,设计出一套高精度的时间间隔测量系统。通过对电平转换器的传播延迟的测量,验证了该系统的准确性和可行性。在集成电路的传播延迟的自动化测量方面,该系统可有效地提高测量精度和测量效率。     

基于改进式电容充放电的纳秒级时间测量技术

提出一种基于改进式电容充放电原理实现纳秒级时间精度测量的方法.该方法仅对电容充放电一次,从而有效地延长了电容的使用寿命,消除了误差累计,同时提高了系统的稳定性和测量的准确性.     

基于时间间隔和点击量的Prefixspan改进算法

数据挖掘算法过程中对客户行为的实时性是分析客户网络消费行为的重要要素之一,但是Prefixspan数据挖掘算法挖掘过程中并未对此问题予以考虑,因此,在时间间隔序列模式概念的基础上,提出了一种基于时间间隔和点击量的Prefixspan改进算法。在该算法中,引人了频繁度和时间属性的概念,并加入了时间间隔和点击量等要素,从而使挖掘到的信息具有实时性的特点,并且提高了对挖掘对象的侧重性。通过实验验证,与原来的Prefixspan算法相比较后表明,改进算法用于具有时间特性的数据集时获得的挖掘结果更精确,挖掘效率得到了有效的提高。     

纳米时栅传感器高精度激励信号源研究与设计

纳米时栅利用正交变化电场构建的运动参考系进行测量,激励信号精度直接影响运动参考系匀速性,进而影响测量精度。针对纳米时栅需要高精度激励信号的要求,设计了一种采用闭环控制结构的高精度激励信号源,该信号源采用单片FPGA实现总体控制,完成采集控制、数据处理和波形数据产生等功能,利用16位高精度数据转换器构建信号发生电路及反馈电路,保证了对信号的精确控制。测试结果表明：输出正弦信号幅值精度为0.01%,相位精度为0.1%,并将纳米时栅原始精度从1.4μm提高至0.9μm。     

基于FPGA的高精度同步时钟系统设计

介绍了精密时钟同步协议（PTP）的原理。本文精简了该协议,设计并实现了一种低成本、高精度的时钟同步系统方案。该方案中,本地时钟单元、时钟协议模块、发送缓冲、接收缓冲以及系统打时标等功能都在FPGA中实现。经过测试,该方案能够实现ns级同步精度。该方案成本低,并且易于扩展,非常适合局域网络时钟同步的应用领域。     

基于平均分割阻容延时时间的短时间间隔测量方法

提出一种基于平均分割阻容延时时间的短时间间隔测量方法。先将被测时间间隔与基准信号之间的前后时间差信息存储在阻容延时电路,再利用比较器对其进行平均分割和比较,这样测量误差可以降低1~2个数量级。理论分析和实验测量数据表明,通过增加比较器数量,可以使测量误差大幅降低。该方法实现简单、成本较低,实用性较好。     

基于时间放大的光盘抖晃测试系统设计

利用TIA(时序分析仪)或其它模拟方法来测量光盘的抖晃存在成本高、灵活性差、稳定性低等不足,而在实际的光盘生产测试过程中,更需要一种升级扩展方便、性价比高的测试设备。在粗糙脉宽检测方法的基础上,引入时间放大电路,成功地设计出一套以FPGA为核心,基于PCI Express总线的抖晃测试系统;实验表明,该系统具有结构简单、精度高、设计灵活、成本低等特点,在光盘测试和抖晃特性研究方面具有较好的应用价值和一定的市场前景。     

高精密温度测量的研究与实现

介绍了一种高精密温度测量的原理和方法。采用铂电阻作为温度传感器 ,在电路设计中主要采取了以下措施 :高精度压控电流源 ,恒流电流为 1mA ;四线制测温电路消除引线电阻影响 ;测温电路自校正 ,抑制环境温度变化和系统误差对测量结果的影响。通过理论计算及实际测量 ,温度在 60 0℃以下的测量精度可达到± 0 0 0 1℃。     

基于FPGA的某型导弹点火时间测量研究

在对某型导弹控制箱的性能参数进行检测时,点火时间的测量是一项重要的检测内容;点火时间的测量实质上就是对脉冲时间间隔进行测量;在对时间间隔测量方法研究的基础上,给出了FPGA设计方案,利用了FPGA内嵌锁相环的移相功能,实现了游标法测量时间间隔,从而使测量精度有了很大的提高;用QuartusⅡ软件对系统进行了仿真,仿真结果表明,系统测量误差在7.33ns以内,满足设计要求;同时对误差产生的原因进行了分析。     

基于FPGA的高速等精度频率测量系统设计

针对传统频率测量方法存在的不足之处,提出基于FPGA的高速等精度频率测量统的设计方案,并进行了具体设计.该系统由高速等精度频率测量FPGA模块、单片机主控电路两大功能模块组成.该系统具有频率测量高速、等精度、范围广、性能稳定、可靠、功耗低等特点.     

基于ARM的高精度测温系统设计与实现

为实现石油井下恶劣环境中温度参数的精确采集,设计了一种敏感元件与井液直接接触的高精度测温系统,避免了中间介质传导引起的误差.由高质量运放和低温漂精密电阻构成的恒流源保证采集前端信号电路稳定工作,基于ARM先进架构的Cortex-M3内核的高性能、低功耗STM32系列单片机完成数据采集,然后采用混合牛顿迭代法优化铂电阻的非线性特性并对数据进行精度优化计算,将最终温度数据存入Flash存储器,实现了石油井下恶劣环境温度的长时间精确测量,具有广泛的应用前景.