时间精密测量方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种精密的时间测量方法，更具体地说，是一种利用波形转换，将方波 转换为三角波，从而进行精密测时的方法。
【背景技术】
[0002] 在很多应用场合下，需要精确地得到时间信息。在通常的测量方法中，由于方波波 形的特点，一般仅能精确到整数个方波上，而引入小数倍方波宽度的误差。这样，误差范围 就是一个方波的宽度。
[0003] 本时间精密测量方法是减小时间测量误差的有效技术手段。它将方波转化为三角 波，通过对三角波幅度的测量，得出精确的方波相位，从而得出精确的时间信息。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于：提出了一种基于波形转换的精密测时方法，可以有效地缩小 因方波相位难以测量而引起的测时误差。
[0005] 本发明的技术方案是：将方波信号分为两路：一路是方波，另一路是通过波形转 换将方波变成与其同步的三角波。通过对方波计数，可以得到方波周期整数倍计时；通过测 量三角波的幅度，可以得出方波的相位信息，即方波周期小数倍计时。测时方法由波形转换 模块、模数转换模块、计数模块、中心处理模块构成。波形转换模块所要完成的功能是将方 波信号通过波形转换，转换成与之同步的三角波信号。模数转换模块所要完成的功能是对 三角波进行相应的模数转换。计数模块所要完成的功能是对方波整数倍周期进行计时，得 到方波周期整数倍时间信息。中心处理模块所要完成的功能是消除三角波相位"模糊"的 问题，并输出精确的时间信息。
[0006] 本发明的优点是：提供了一种消除方波小数倍相位误差的方法，该方法以较小的 代价，有效地提高了时间测量精度。
【附图说明】
[0007] 图1是测量原理框图。
[0008] 图2是利用MAX038实现波形转换的电路。
[0009] 图3是测量波形图。
【具体实施方式】
[0010] 下面对本发明做进一步详细描述。参见图1，本发明由波形转换模块、模数转换模 块、计数模块、中心处理模块构成。
[0011] A波形转换模块完成的功能是：将方波信号转换为与之同步的三角波信号。图2给 出了一种（不限于）利用MAX038实现的波形转换方式。
[0012] B模数转换模块完成的功能是：在起始脉冲和终止脉冲的作用下，对三角波进行 相应的模数转换。其中，转换要求在一个起始或终止脉冲内完成。
[0013] C计数模块完成的功能是：对起始脉冲和终止脉冲之间的整数倍方波周期进行计 数，得到方波整数倍计时信息。
[0014] D中心处理模块完成的功能是：消除三角波相位"模糊"的问题并给出方波相位信 息，从而给出方波周期小数倍计时信息；并联合计数模块的方波整数倍计时信息，最终给出 精密时间测量信息。
[0015] 中心处理模块要完成的一个功能是：判定模数转换所得取样点数据在方波的前半 部分还是后半部分，如图3所示。A与B两点的相位不同，但模数转换输出数据相同，即三角 波相位"模糊"。消除"模糊"的方法包括但不限于联合方波极性判别法。联合方波相位判 别法即在起始脉冲或终止脉冲控制下对输入方波进行取样，确定取样点在方波中的位置才 处于前半周期或是后半周期，从而消除"模糊"。
[0016] 最终，中心处理模块输出的时间信息为：
[0017]
【主权项】
1. 一种精密的时间测量方法，它由波形转换模块、模数转换模块、计数模块、中心处理 模块构成。
2. 根据权利要求1所述的时间测量方法，其特征在于波形转换模块将方波转换为三角 波。
【专利摘要】本发明涉及一种精密的时间测量方法，它由波形转换模块、模数转换模块、计数模块和中心处理模块构成。本发明的优点在于提供了一种消除方波小数倍相位误差的方法，该方法以较小的代价，有效地提高了时间测量精度。
【IPC分类】G04F10-04
【公开号】CN104570708
【申请号】CN201310509300
【发明人】不公告发明人
【申请人】西安造新电子信息科技有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2013年10月24日