【摘要】:模拟转换法包括时间间隔扩展法和时间幅度转换法。由此可见,这种测量方法是利用电容充放电时间长短不同,放大测量时间以达到时间间隔的高精度测量。为克服这两方面的问题,人们提出了如图2-11 所示的时间幅度转换法。图2-10时间间隔扩展法原理示意图
模拟转换法包括时间间隔扩展法和时间幅度转换法(徐伟,2013)。时间间隔扩展法早在真空管时代就已有用到过,如图2-10 所示。它的原理是利用高速开关,用大恒流源I1以很快的速度完成充电,再用小恒流源I2缓慢的完成放电(季育文,2009)。因为I2比I1小许多,所以充电时间T1远小于放电时间T2。由此可见,这种测量方法是利用电容充放电时间长短不同,放大测量时间以达到时间间隔的高精度测量。
充放电流值I1和I2为k 的比例因子,其中k 可以看做时间的放大倍数,将电容充放电时间看做是对应比例的线性过程,就可以得到扩展后的时间和待测量时间的关系:T2=kT1。这种方法需要理想的恒流源,但是实际上温度的改变、电压的波动都会影响恒流源电路,会导致非线性难以控制。另外,其测时精度由充放电比例决定,精度要求越高其转换时间就越长,这也影响测量时间间隔所需的时间。为克服这两方面的问题,人们提出了如图2-11 所示的时间幅度转换法。这种方法与时间间隔扩展法的区别是:该方法把放电电流源用高速模拟数字转换电路和复位电路替代(袁堂龙,2008),这是因为AD 转换时间与充电时间在同一数量级,所以这种方法能有效地减少转换时间,同时减少一个电容放电的过程,因此测时的非线性能够得到较好的改善,但是这两种方法都是基于模拟处理过程的模拟方法,不便用数字电路来实现。(www.xing528.com)
图2-10 时间间隔扩展法原理示意图
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