基于TDC的时间间隔测量技术的研究

发布时间：2017-05-24 20:06

  本文关键词：基于TDC的时间间隔测量技术的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】： 时间是物质存在和运动的基本属性之一,为一切动力学系统和时序过程的测量和定量研究提供了必不可少的时基坐标。 本文在分析了各种时间测量方法的基础上,主要研究了基于TDC的时间间隔测量技术和基于模拟时间放大法的时间放大技术,并采用DSP作为控制器,设计了时间间隔测量系统。 本文根据恒定电流对电容充放电时,电容电压和充放电时间成线性关系的原理,设计了时间放大模块,实现了被测时间间隔信号的放大。通过该模块和TDC测量模块相结合,提高了时间间隔测量系统分辨率和测量精度。 本文对时间信号在传递过程中出现的传播延迟和TDC进行时间-数字转换时产生的响应延迟对测量结果的影响作了深入分析,针对实际转换曲线偏离理想转换曲线所导致测量误差的增大,采用了基于延迟线法的实验验证方法,通过求取测量系统的实际转换曲线,确定系统的偏移,减小了测量误差。 采用了根据实际转换曲线和理想转换曲线求取误差曲线的方法,对测量结果进行非线性校正,减小了测量过程中的非线性误差,提高了测量系统的精度。 实验结果表明,采用时间放大技术提高系统分辨率、求取系统的偏移值进行偏移校正和对系统进行非线性校正的方法,减小了测量误差、提高了系统的测量精度。
【关键词】：时间间隔测量 TDC 时间放大 非线性 偏移
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TH714
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-16
• 1.1 课题研究的目的意义9-10
• 1.2 国内外研究现状10-13
• 1.2.1 国外研究现状10-11
• 1.2.2 国内研究现状11-13
• 1.3 时间间隔测量技术实现基础13-14
• 1.4 时间间隔测量技术发展趋势14
• 1.5 主要研究内容14-16
• 第2章 时间间隔测量方法16-24
• 2.1 时间间隔测量方法基本原理16-20
• 2.2 时间间隔测量方法的比较与分析20-22
• 2.3 TDC 的时间间隔测量方法22-23
• 2.4 本章小结23-24
• 第3章 时间间隔测量系统的测量原理24-32
• 3.1 引言24
• 3.2 TDC 测量模块介绍24-29
• 3.2.1 TDC-GP1 内部结构24
• 3.2.2 TDC-GP1 测量原理24-29
• 3.3 时间放大模块工作原理29-31
• 3.3.1 时间放大原理29-30
• 3.3.2 时间放大模块的延迟对系统的影响30-31
• 3.4 本章小结31-32
• 第4章 时间间隔测量系统的实现32-40
• 4.1 时间间隔测量系统的组成32
• 4.2 TDC 测量模块设计32-34
• 4.2.1 参考时钟设计32-33
• 4.2.2 接口设计33
• 4.2.3 TDC-GP1 通道选择33
• 4.2.4 TDC-GP1 电源设计33-34
• 4.3 DSP 控制模块设计34-37
• 4.3.1 DSP 硬件设计35-36
• 4.3.2 DSP 软件设计36-37
• 4.4 时间放大模块设计37-39
• 4.4.1 时间放大模块硬件电路设计37-38
• 4.4.2 时间放大模块测试38-39
• 4.5 本章小结39-40
• 第5章 实验系统校正和误差分析40-53
• 5.1 系统实验验证方法40-41
• 5.2 TDC 模块内部偏移校正41-43
• 5.3 TDC 测量模块线性校正43-49
• 5.3.1 系统的线性校正设计45-47
• 5.3.2 微分非线性47-48
• 5.3.3 积分非线性48-49
• 5.4 精度测试49-51
• 5.5 测量系统的误差分析51-52
• 5.5.1 系统误差51
• 5.5.2 随机误差51-52
• 5.6 本章小结52-53
• 结论53-54
• 参考文献54-59
• 致谢59

【引证文献】

中国硕士学位论文全文数据库 前2条

1 杨立涛;基于FPGA的精密时间间隔测量[D];兰州大学;2011年

2 张雄杰;基于时间数字测量车体表面压力测量的研究[D];西南交通大学;2011年

  本文关键词：基于TDC的时间间隔测量技术的研究，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：391817