事件計數器“Event Timer A033-ET-RACK”
事件計數器“Event Timer A033-ET”是一種基于電腦的測量瞬時輸入事件(表現為NIM脈沖)時間的裝置。“A033-ET”無與倫比的特性是高測量頻率下的極高精確度。特別是在以高于20兆次每秒(MSPS)測量速率下好于5皮秒的單次RMS分辨率使“A033-ET”成為當今最出色的事件計時器之一。配合面向具體應用的程序,“A033-ET”可以用來構成一系列高質量的有價值的事件計時系統(tǒng)。這其中“A033-ET”很適合用于衛(wèi)星激光測距(SLR)方面的相關應用。“A033-ET”提供了兩個輸入(A和B)用來交替測量最小間隔時間50ns的事件。每個單次測量的結果(時間曲線)都以1ps最低有效分辨率的數字形式表示出來。時間曲線在計時器的輸出上以事件測量的順序呈現。同時每個時間曲線還有特殊標記以表明是由哪個輸入提供的測量事件。有兩種基本測量方式:
連續(xù)模式 提供高(最高30KSPS)平均重復頻率以及最高20MSPS突發(fā)頻率的連續(xù)(無間隙)事件測量。這種模式適合測量以隨機順序輸入“A033-ET”的不同輸入端口(A或B)的起始和終止事件之間重疊的時間間隔。這種方式正是KHz級SLR所適用的情況。
循環(huán)模式 提供對于以嚴格的順序輸入事件計時器兩個不同輸入端口的事件的循環(huán)測量。例如每個循環(huán)中“A033-ET”會先測量一個自端口A輸入的起始事件,然后測量由用戶定義個數(最多16000個)的從端口B輸入的終止事件。終止事件是在內部在線可編程門之下測量的。這種方式就是終止事件時間間隔不會超過起始事件重復周期的傳統(tǒng)SLR的適用情況。
| “A033-ET”提供基于TCP/IP通訊協(xié)議的互聯網接口來和需要精確事件計時的遠程應用互聯。這種接口適合設計用戶的應用軟件與事件測量軟件分開的分立多用戶事件計時系統(tǒng)。這種情況下用戶的軟件可以完全遠程控制“A033-ET”的操作。 | ![]() |
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另外在標準的“A033-ET”套件之外,還提供了用C語言編寫的樣本程序。這個程序體現了所有對通過PC并口直接從“A033-ET”得到的數據進行處理的特殊性。“A033-ET”和樣本程序一起展示了專門為專業(yè)用戶量身定制的多種事件計時系統(tǒng)的創(chuàng)造基礎。所以用戶可以在這個基礎上創(chuàng)造自己的事件計時系統(tǒng),整合事件計時軟件和應用軟件。在很多情況下這還是可以顯著提高系統(tǒng)運行速度的途徑。 |
| 典型性能指標 | |
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“Event Timer A033-ET”精度特性 |
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| 單次RMS分辨率是主要的用來表征“A033-ET”實際精度的參數。對于“A033-ET”它定義為在事件時間間隔測量中總體誤差的標準差。 一般來講“A033-ET”支持3.5到4ps的單次RMS分辨率。在某些情況下由于硬件的獨特性可能會有所波動。 |
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| 積分非線性誤差是由所測點在插值間隔上的位置決定的系統(tǒng)測量誤差。通常這個誤差由插值間隔的標準差的值來定義。 一般來說“A033-ET”的積分非線性RMS誤差在1到1.5ps范圍內,并且一定小于2ps。 |
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| 間隔非線性誤差 是在測量相鄰事件的時間間隔時由時間間隔的值決定的系統(tǒng)誤差。 一般來說在時間間隔大于100ns的情況下,“A033-ET”的間隔非線性誤差不會超過+/-0.5ps。當時間間隔小于100ns時這個誤差可能會稍大(尤其是當時間間隔接近50ns的臨界值時) |
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單輸入偏置漂移 是在測量由同一輸入端口輸入的事件時系統(tǒng)誤差的長期偏差。這個漂移反映了由溫度變化引起的內部時間基準相對外部10MHz參考頻率的長期不穩(wěn)定性。 一般來說,在不考慮參考頻率的長期不穩(wěn)定性的條件下,“A033-ET”的單輸入偏置漂移不會超過2ps/℃. |
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| 輸入-輸入偏置漂移 是測量分別由端口A和B輸入的起始與終止事件時間間隔時的系統(tǒng)誤差的長期偏差。 一般來說,在不考慮參考頻率的長期不穩(wěn)定性的條件下,“A033-ET”的輸入-輸入偏置漂移不會超過0.1 ps/℃。 |
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最大突發(fā)頻率 指對于一個特殊事件序列所能達到的最大測量頻率。這由單次測量的持續(xù)時間和硬件的緩存性能所限制。“A033-ET”支持對于最多2600個事件20MSPS的突發(fā)頻率以及最多16000個事件12.5MSPS的突發(fā)頻率。 |
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最大平均頻率 指長時間連續(xù)(無間隙)事件測量的最大頻率。這由計時器硬件與PC間接口的承載能力所限制。“A033-ET”與服務器PC以EPP模式通過并口通訊,如果這個PC接口可以讀取4字節(jié)數據,那么將可以提供30KSPS的平均速率。否則最快平均速率將降至12KSPS。 |
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“A033-ET”服務端軟件運行于應用最廣泛但并不是最適合實時應用的MS Windows之上。當“A033-ET”正在運行一個基于樣本程序的特制用戶軟件時,如果使用更加適合實時應用的操作系統(tǒng)的話最大平均速率可以比之前提到的速率有很大提升。 |
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指標概括:
| 輸入(BNC,50歐姆) | |
| 事件輸入A: | 快下降NIM邏輯脈沖(寬度>4ns) |
| 事件輸入B: | 快下降NIM邏輯脈沖(寬度>4ns) |
| 外部觸發(fā)門: | 快下降NIM邏輯脈沖(“1”允許B輸入) |
| 1Hz同步: | 正TTL/LVTTL脈沖 |
| 參考頻率: | 10MHz(峰-峰值>0.5V) |
| 單次RMS分辨率: | 3/4ps,最大5ps |
| 事件最小間隔時間: | 50ns |
| 測量速率 | |
| 最大突發(fā)速率: | 對于最多2600個事件的序列20MSPS |
| 最大平均速率: | 對于最多16000個事件的序列12.5MSPS |
| 通常12KSPS | |
| 高速30KSPS(可能在某些PC上可以實現) | |
| 積分非線性: | <2ps RMS |
| 間隔非線性: | 最大+/-0.5ps(時間間隔大于100ns的情況) |
| “端口B”的門: | 連續(xù)模式僅支持外部脈沖 |
| 循環(huán)模式除外部脈沖還可以支持在線可編程延遲 | |
| (50ns到167ms,最小有效數字10ns) | |
| 內部時鐘: | 100MHz,與外部10MHz參考頻率鎖定 |
| 硬件接口: | 通過支持EPP模式的PC并行接口 |
| 應用接口: | TCP/IP通訊協(xié)議 |
| 服務端軟件: | 基于MS-Windows |
| 附件軟件: | C語言編寫的樣本程序,DEMO客戶端軟件 |
| 硬件尺寸,重量: | 367x90x265mm;2.5kg |
| 電源需求: | 100-240VAC |
應用:
KHz遠規(guī)衛(wèi)星測量(KHz-SLR)
光探測和測距(LIDAR,LADIR)
激光多普勒測風(LAD)
質譜學
核物理
關于Eventech Ltd公司:
Eventech Ltd公司位于拉脫維亞首都里加(Riga),是拉脫維亞大學電子和計算機科學研究所孵化(Spin-Off)公司。Eventech公司的創(chuàng)始人和大股東,科學界Yuri Artyuhk有40年的高精度時間事件測量的研究和開發(fā)經驗。Eventech公司的事件計數器在KHz遠規(guī)衛(wèi)星測量領域獲得巨大的商業(yè)成功,在2005年開始建設的“國際激光測距服務網絡,ILRS”的69個KHz-SLR臺站中,有超過50個測距站使用了Eventech公司的事件激光器。
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