事件計(jì)數(shù)器“Event Timer A033-ET-RACK”
事件計(jì)數(shù)器“Event Timer A033-ET”是一種基于電腦的測(cè)量瞬時(shí)輸入事件（表現(xiàn)為NIM脈沖）時(shí)間的裝置。“A033-ET”無(wú)與倫比的特性是高測(cè)量頻率下的極高精確度。特別是在以高于20兆次每秒（MSPS）測(cè)量速率下好于5皮秒的單次RMS分辨率使“A033-ET”成為當(dāng)今最出色的事件計(jì)時(shí)器之一。配合面向具體應(yīng)用的程序，“A033-ET”可以用來(lái)構(gòu)成一系列高質(zhì)量的有價(jià)值的事件計(jì)時(shí)系統(tǒng)。這其中“A033-ET”很適合用于衛(wèi)星激光測(cè)距（SLR）方面的相關(guān)應(yīng)用。“A033-ET”提供了兩個(gè)輸入（A和B）用來(lái)交替測(cè)量最小間隔時(shí)間50ns的事件。每個(gè)單次測(cè)量的結(jié)果（時(shí)間曲線）都以1ps最低有效分辨率的數(shù)字形式表示出來(lái)。時(shí)間曲線在計(jì)時(shí)器的輸出上以事件測(cè)量的順序呈現(xiàn)。同時(shí)每個(gè)時(shí)間曲線還有特殊標(biāo)記以表明是由哪個(gè)輸入提供的測(cè)量事件。有兩種基本測(cè)量方式：
連續(xù)模式 提供高（最高30KSPS）平均重復(fù)頻率以及最高20MSPS突發(fā)頻率的連續(xù)（無(wú)間隙）事件測(cè)量。這種模式適合測(cè)量以隨機(jī)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(shí)間間隔。這種方式正是KHz級(jí)SLR所適用的情況。
循環(huán)模式 提供對(duì)于以嚴(yán)格的順序輸入事件計(jì)時(shí)器兩個(gè)不同輸入端口的事件的循環(huán)測(cè)量。例如每個(gè)循環(huán)中“A033-ET”會(huì)先測(cè)量一個(gè)自端口A輸入的起始事件，然后測(cè)量由用戶定義個(gè)數(shù)（最多16000個(gè)）的從端口B輸入的終止事件。終止事件是在內(nèi)部在線可編程門(mén)之下測(cè)量的。這種方式就是終止事件時(shí)間間隔不會(huì)超過(guò)起始事件重復(fù)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(lián)網(wǎng)接口來(lái)和需要精確事件計(jì)時(shí)的遠(yuǎn)程應(yīng)用互聯(lián)。這種接口適合設(shè)計(jì)用戶的應(yīng)用軟件與事件測(cè)量軟件分開(kāi)的分立多用戶事件計(jì)時(shí)系統(tǒng)。這種情況下用戶的軟件可以完全遠(yuǎn)程控制“A033-ET”的操作。 |  |
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另外在標(biāo)準(zhǔn)的“A033-ET”套件之外，還提供了用C語(yǔ)言編寫(xiě)的樣本程序。這個(gè)程序體現(xiàn)了所有對(duì)通過(guò)PC并口直接從“A033-ET”得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的特殊性。“A033-ET”和樣本程序一起展示了專(zhuān)門(mén)為專(zhuān)業(yè)用戶量身定制的多種事件計(jì)時(shí)系統(tǒng)的創(chuàng)造基礎(chǔ)。所以用戶可以在這個(gè)基礎(chǔ)上創(chuàng)造自己的事件計(jì)時(shí)系統(tǒng)，整合事件計(jì)時(shí)軟件和應(yīng)用軟件。在很多情況下這還是可以顯著提高系統(tǒng)運(yùn)行速度的途徑。 |
| 典型性能指標(biāo) | |
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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(lái)表征“A033-ET”實(shí)際精度的參數(shù)。對(duì)于“A033-ET”它定義為在事件時(shí)間間隔測(cè)量中總體誤差的標(biāo)準(zhǔn)差。 一般來(lái)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(dú)特性可能會(huì)有所波動(dòng)。 |
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| 積分非線性誤差是由所測(cè)點(diǎn)在插值間隔上的位置決定的系統(tǒng)測(cè)量誤差。通常這個(gè)誤差由插值間隔的標(biāo)準(zhǔn)差的值來(lái)定義。 一般來(lái)說(shuō)“A033-ET”的積分非線性RMS誤差在1到1.5ps范圍內(nèi)，并且一定小于2ps。 |
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| 間隔非線性誤差 是在測(cè)量相鄰事件的時(shí)間間隔時(shí)由時(shí)間間隔的值決定的系統(tǒng)誤差。 一般來(lái)說(shuō)在時(shí)間間隔大于100ns的情況下，“A033-ET”的間隔非線性誤差不會(huì)超過(guò)+/-0.5ps。當(dāng)時(shí)間間隔小于100ns時(shí)這個(gè)誤差可能會(huì)稍大（尤其是當(dāng)時(shí)間間隔接近50ns的臨界值時(shí)） |
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單輸入偏置漂移 是在測(cè)量由同一輸入端口輸入的事件時(shí)系統(tǒng)誤差的長(zhǎng)期偏差。這個(gè)漂移反映了由溫度變化引起的內(nèi)部時(shí)間基準(zhǔn)相對(duì)外部10MHz參考頻率的長(zhǎng)期不穩(wěn)定性。 一般來(lái)說(shuō)，在不考慮參考頻率的長(zhǎng)期不穩(wěn)定性的條件下，“A033-ET”的單輸入偏置漂移不會(huì)超過(guò)2ps/℃. |
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| 輸入-輸入偏置漂移 是測(cè)量分別由端口A和B輸入的起始與終止事件時(shí)間間隔時(shí)的系統(tǒng)誤差的長(zhǎng)期偏差。 一般來(lái)說(shuō)，在不考慮參考頻率的長(zhǎng)期不穩(wěn)定性的條件下，“A033-ET”的輸入-輸入偏置漂移不會(huì)超過(guò)0.1 ps/℃。 |
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最大突發(fā)頻率 指對(duì)于一個(gè)特殊事件序列所能達(dá)到的最大測(cè)量頻率。這由單次測(cè)量的持續(xù)時(shí)間和硬件的緩存性能所限制。“A033-ET”支持對(duì)于最多2600個(gè)事件20MSPS的突發(fā)頻率以及最多16000個(gè)事件12.5MSPS的突發(fā)頻率。 |
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最大平均頻率 指長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)（無(wú)間隙）事件測(cè)量的最大頻率。這由計(jì)時(shí)器硬件與PC間接口的承載能力所限制。“A033-ET”與服務(wù)器PC以EPP模式通過(guò)并口通訊，如果這個(gè)PC接口可以讀取4字節(jié)數(shù)據(jù)，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(wù)端軟件運(yùn)行于應(yīng)用最廣泛但并不是最適合實(shí)時(shí)應(yīng)用的MS Windows之上。當(dāng)“A033-ET”正在運(yùn)行一個(gè)基于樣本程序的特制用戶軟件時(shí)，如果使用更加適合實(shí)時(shí)應(yīng)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(biāo)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(mén)： | 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(shí)間： | 50ns |
| 測(cè)量速率 | |
| 最大突發(fā)速率： | 對(duì)于最多2600個(gè)事件的序列20MSPS |
| 最大平均速率： | 對(duì)于最多16000個(gè)事件的序列12.5MSPS |
| 通常12KSPS | |
| 高速30KSPS（可能在某些PC上可以實(shí)現(xiàn)） | |
| 積分非線性： | <2ps RMS |
| 間隔非線性： | 最大+/-0.5ps（時(shí)間間隔大于100ns的情況） |
| “端口B”的門(mén)： | 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(shù)字10ns） | |
| 內(nèi)部時(shí)鐘： | 100MHz，與外部10MHz參考頻率鎖定 |
| 硬件接口： | 通過(guò)支持EPP模式的PC并行接口 |
| 應(yīng)用接口： | TCP/IP通訊協(xié)議 |
| 服務(wù)端軟件： | 基于MS-Windows |
| 附件軟件： | C語(yǔ)言編寫(xiě)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(yīng)用：
KHz遠(yuǎn)規(guī)衛(wèi)星測(cè)量（KHz-SLR）
光探測(cè)和測(cè)距（LIDAR，LADIR）
激光多普勒測(cè)風(fēng)（LAD）
質(zhì)譜學(xué)
核物理
關(guān)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(xué)電子和計(jì)算機(jī)科學(xué)研究所孵化（Spin-Off）公司。Eventech公司的創(chuàng)始人和大股東，科學(xué)界Yuri Artyuhk有40年的高精度時(shí)間事件測(cè)量的研究和開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)。Eventech公司的事件計(jì)數(shù)器在KHz遠(yuǎn)規(guī)衛(wèi)星測(cè)量領(lǐng)域獲得巨大的商業(yè)成功，在2005年開(kāi)始建設(shè)的“國(guó)際激光測(cè)距服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，ILRS”的69個(gè)KHz-SLR臺(tái)站中，有超過(guò)50個(gè)測(cè)距站使用了Eventech公司的事件激光器。
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