一种用于测量皮秒级时间间隔测量仪分辨力的方法技术

本发明专利技术涉及时间间隔测量技术领域，公开了一种用于测量皮秒级时间间隔测量仪分辨力的方法，首次确定了采用可编程延迟线设备进行测量分辨力测试的方法，解决了以往分辨力无法测试，只能通过目测给出显示分辨力的问题；避免了部分生产厂家给出的技术指标虚高，影响使用体验等问题

【技术实现步骤摘要】
一种用于测量皮秒级时间间隔测量仪分辨力的方法


[0001]本专利技术涉及时间间隔测量
，更具体地说，它涉及一种用于测量皮秒级时间间隔测量仪分辨力的方法
。

技术介绍

[0002]高精度时间间隔测量技术不仅在原子物理研究
、
地球动力学研究等基础研究领域有重要作用，而且在计算机网络
、
移动通信
、
电力
、
金融
、
交通运输以及传播重工等国民经济和国防建设的各个领域有着广泛应用，甚至在激光测距
、
卫星导航
、
航天遥测等国防和军事应用领域也有着重要影响，其应用已深入人们生活的各个方面，几乎无所不及
。
近年来，随着国家科学技术的发展以及载人航天
、
北斗导航
、
探月工程等重大专项的实施对时间间隔测量技术提出了新的挑战，其不仅表现在对测量仪器的精度要求进一步提高，同时表现在对仪器的通道数量的需求有所增加
。
[0003]独立自主的时间频率体系关乎国家安全和核心利益
。
世界主要发达国家都非常重视时间频率体系建设，美俄均建有独立完备的国家时间频率体系
。
目前，我国正在建设和完善以卫星导航系统授时为主导，以无线
、
网络等授时手段相辅助的国家时间频率体系，时频体系的建设包含守时
、
授时
、
用时
、
计量校准与监测等内容
。
这对时频核心器部件以及时间同步板卡
、
模块
、
设备和系统的需求巨大，将会带动整个时间频率行业的快速发展
。
[0004]时间间隔测量技术在时间频率应用以及支撑领域都起到极其重要的作用，科学研究
、
计量测试和工程应用都需要用到时间间隔测量设备，因此，高精度多通道时间间隔计数器的研制将会是时间频率领域的热门
。
[0005]时间间隔测量分辨力是用户非常关注的一个技术指标，在国家计量检定规程
JJG238
‑
2018《
时间间隔测量仪
》
中给出了时间间隔测量仪有效分辨力的定义，并在时间间隔测量最大允许误差的计量特性中直接引用了有效分辨力的值，然而却没有给出有效分辨力的测量方法，从术语定义来看，有效分辨力还是显示分辨力的概念，并不能认为就是时间间隔的真实测量分辨力
。
[0006]针对目前高精度时间间隔测量仪用户对该仪器真实测量分辨力的指标需求和没有相关测量依据的现状，本专利技术提出一种一种用于测量皮秒级时间间隔测量仪分辨力的方法
。

技术实现思路

[0007]为了克服现有技术中所存在的上述缺陷，本专利技术提供了一种用于测量皮秒级时间间隔测量仪分辨力的方法，首次确定了采用可编程延迟线设备进行测量分辨力测试的方法，解决了以往分辨力无法测试，只能通过目测给出显示分辨力的问题；避免了部分生产厂家给出的技术指标虚高，影响使用体验等问题
。
[0008]本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种用于测量皮秒级时间间隔测量仪分辨力的方法，包括以下步骤：
[0009]S1、
开启时间间隔测量仪并预热，并确认仪器的相关信号指示灯显示正常；
[0010]S2、
设置可编程延迟线设备的延迟量为0；
[0011]S3、
将标准时间频率源输出的
1PPS
和可编程延迟线设备输出的
1PPS
分别接入时间间隔测量仪的参考通道和测量通道，启动测量，测量结果默认按每秒1次记录，连续测量
100s
，取平均值作为时间间隔测量初始值，记为
t0；
[0012]S4、
根据被测时间间隔测量仪声明的测量分辨力指标，设置可编程延迟线设备的延迟量与被测时间间隔测量仪声明的测量分辨力相同，记为
p0；
[0013]S5、
测量每个通道与参考通道间的时间间隔，测量结果默认按每秒1次记录，连续测量
100s
，计算平均值，记为
t1，得出以下公式：
[0014]t1‑
t0＝
p0ꢀꢀ
(1)
[0015]以上式
(1)
为判断标准分为下列两种情况：
[0016]a、
若
(1)
式成立，则可判定被测时间间隔测量仪的测量分辨力为
p0；
[0017]b、
若
(1)
式不成立，则以被测多通道时间间隔计数器测量分辨力的
1/10(
若此值小于可编程延迟线设备最小可调步进，则以可编程延迟线设备最小可调步进
)
作为步进量逐渐增加可编程延迟线设备的延迟量；每改变一次延迟量，记为
P0+
Δ
P
，测量每个通道与参考通道间的时间间隔，测量结果默认按每秒1次记录，连续测量
100s
，计算平均值，记为
t'1，得出以下公式：
[0018]t
′1‑
t0＝
P0+
Δ
P
ꢀꢀ
(2)
[0019]以上式
(2)
为判断标准分为以下两种情况：
[0020]①
、
若
(2)
式成立，则可判定被测时间间隔测量仪的测量分辨力为
P0+
Δ
P
；
[0021]②
、
若
(2)
式仍不成立，则继续以上述步进量增加可编程延迟线设备的延迟量，重复测量各个通道与参考通道之间的时间间隔，直到
(2)
式成立
。
停止测量，此时的延迟调整量即为时间间隔测量仪的测量分辨力
。
[0022]进一步的，时间间隔测量仪采用双通道时间间隔测量仪或多通道时间间隔测量仪
。
[0023]进一步的，可编程延迟线设备的可调最小步进小于等于被测时间间隔测量仪的测量分辨力
。
[0024]综上所述，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术首次确定了采用可编程延迟线设备进行测量分辨力测试的方法，解决了以往分辨力无法测试，只能通过目测给出显示分辨力的问题；避免了部分生产厂家给出的技术指标虚高，影响使用体验等问题
。
附图说明
[0025]图1是本专利技术实施例2中时间间隔测量分辨力仪器连接框图；
[0026]图2是本专利技术实施例2中时间间隔测量仪测量分辨力测试的原始数据图
。
具体实施方式
[0027]以下结合附图1‑2对本专利技术作进一步详细说明
。
[0028]实施例1：一种用于测量皮秒级时间间隔测量仪分辨力的方法，如图
1、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种用于测量皮秒级时间间隔测量仪分辨力的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、
开启时间间隔测量仪并预热，并确认仪器的相关信号指示灯显示正常；
S2、
设置可编程延迟线设备的延迟量为0；
S3、
将标准时间频率源输出的
1PPS
和可编程延迟线设备输出的
1PPS
分别接入时间间隔测量仪的参考通道和测量通道，启动测量，测量结果默认按每秒1次记录，连续测量
100s
，取平均值作为时间间隔测量初始值，记为
t0；
S4、
根据被测时间间隔测量仪声明的测量分辨力指标，设置可编程延迟线设备的延迟量与被测时间间隔测量仪声明的测量分辨力相同，记为
p0；
S5、
测量每个通道与参考通道间的时间间隔，测量结果默认按每秒1次记录，连续测量
100s
，计算平均值，记为
t1，得出以下公式：
t1‑
t0＝
p0ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
以上式
(1)
为判断标准分为下列两种情况：
a、
若
(1)
式成立，则可判定被测时间间隔测量仪的测量分辨力为
p0；
b、
若
(1)
式不成立，则以被测多通道时间间隔计数器测量分辨力的
1/10(
若此值小于可编程延迟线设备最小可调步进，则以可编程延迟线设备最...

【专利技术属性】
技术研发人员：仲崇霞，梁炜，黄艳，许原，高春柳，吴锦铁，盖旭刚，李小闯，高伟，刘艳红，
申请(专利权)人：北京市计量检测科学研究院，
类型：发明
国别省市：