基于单片机的高精度时间间隔测量模块设计

1 引言

　　精密时间间隔测量是工业、国防及电力应用等方面的关键技术，脉冲计数法是时间间隔测量技术中最基本的方法[1]，因此研究基于脉冲计数法的时间间隔测量技术具有重要的现实 意义。本文设计了一种高精度时间间隔测量模块，介绍了该模块的软硬件实现方法。大量实 验证明本模块可以实现对微小时间间隔的精确测量，具有很高的应用价值。

　　2 原理概述

　　脉冲计数法是用标准信号形成被计数的参考时钟信号，周期为 Tref ，频率为 fref ，通过 测量时间间隔Δt内参考时钟信号的个数n，直接显示Δt的值。

　　3 系统设计

　　如图 1 所示，该系统主要由高频参考时钟设计，分频计数电路，控制面板和显示电路等 部分组成。由单片机实现对各部分的功能初始化软件设计，在测时结束后读取分频计数结果， 按公式（1）计算出时间后送显示电路显示。

　　3.1 硬件设计

　　由公式(1)可以看出，高频参考时钟是脉冲计数法时间间隔测量的关键。为了产生低偏 差低晃动的高频稳定时钟信号，本文采用高稳定度的温补振荡器TC18B 作为标准晶振输入。