JPH05150056A - 時間計測装置 - Google Patents
時間計測装置Info
- Publication number
- JPH05150056A JPH05150056A JP3316330A JP31633091A JPH05150056A JP H05150056 A JPH05150056 A JP H05150056A JP 3316330 A JP3316330 A JP 3316330A JP 31633091 A JP31633091 A JP 31633091A JP H05150056 A JPH05150056 A JP H05150056A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- time
- measurement
- voltage
- counter
- memory
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- Granted
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- Measurement Of Unknown Time Intervals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 複数の被測定信号の時間差を高精度に、且つ
高速に統計処理することができるようにしている。 【構成】 被測定信号をデジタルタイミング信号に変換
する入力・波形整形部と、デジタルタイミング信号を基
本クロックを基に時間間隔パルスと端数時間とに分割す
る時間切り出し・アーミングコントロール部と、時間間
隔パルスを計数するカウンタ部と、端数時間のパルス幅
に対応する時間を電圧に変換して測定する時間/電圧変
換部と、カウンタ部が計数した整数nと、電圧から時間
/電圧変換部が整数mとを記憶するメモリと、メモリが
測定毎に記憶した整数nとmとに基づいて、被測定信号
を統計処理する統計処理手段とを設けている。
高速に統計処理することができるようにしている。 【構成】 被測定信号をデジタルタイミング信号に変換
する入力・波形整形部と、デジタルタイミング信号を基
本クロックを基に時間間隔パルスと端数時間とに分割す
る時間切り出し・アーミングコントロール部と、時間間
隔パルスを計数するカウンタ部と、端数時間のパルス幅
に対応する時間を電圧に変換して測定する時間/電圧変
換部と、カウンタ部が計数した整数nと、電圧から時間
/電圧変換部が整数mとを記憶するメモリと、メモリが
測定毎に記憶した整数nとmとに基づいて、被測定信号
を統計処理する統計処理手段とを設けている。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、複数の入力信号間の時
間差を高精度で計測する時間計測装置に関し、更に詳し
くは、時間差の測定結果を高速に演算して統計処理する
ことができる時間計測装置に関する。
間差を高精度で計測する時間計測装置に関し、更に詳し
くは、時間差の測定結果を高速に演算して統計処理する
ことができる時間計測装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、時間間隔の測定は、基準クロッ
クの計数によって行われるが、測定開始時点及び終了時
点において、測定信号が基準クロックとズレるために、
微小時間の誤差を生じる。この微小誤差の端数時間は、
時間/電圧変換部(以下、T/V変換部という)によっ
て時間−電圧変換された後、AD変換され、カウンタが
基準クロックに基づいて計数した粗時間に加減される。
クの計数によって行われるが、測定開始時点及び終了時
点において、測定信号が基準クロックとズレるために、
微小時間の誤差を生じる。この微小誤差の端数時間は、
時間/電圧変換部(以下、T/V変換部という)によっ
て時間−電圧変換された後、AD変換され、カウンタが
基準クロックに基づいて計数した粗時間に加減される。
【0003】図3は、このような時間測定装置の動作を
示すタイムチャートで、(A)は測定しようとする時間
の始まりとなるスタート信号A、(B)は測定しようと
する時間の終わりとなるストップ信号B、(C)は基準
クロックCLKによって測定される粗時間KT0、
(D)はT/V変換部によって測定される時間、(E)
は基準クロックCLKである。尚、T0は基準クロック
CLKの周期、Kはカウンタによって計数され計数値、
tyは測定開始時の端数時間、tXは測定終了時の端数時
間である。図に示すように、測定時間Tは、次式(1)
のようにで求められるが、 T=KT0+(ty−tx) ………(1) 実際は、カウンタの分解能測定基本単位aとT/V変換
部の分解能測定基本単位bによって次式(2)のデータ
として得られる。 T=an+bm ………(2) ここで、nはカウンタによって得られる整数値、mはT
/V変換部によって得られる整数値である。
示すタイムチャートで、(A)は測定しようとする時間
の始まりとなるスタート信号A、(B)は測定しようと
する時間の終わりとなるストップ信号B、(C)は基準
クロックCLKによって測定される粗時間KT0、
(D)はT/V変換部によって測定される時間、(E)
は基準クロックCLKである。尚、T0は基準クロック
CLKの周期、Kはカウンタによって計数され計数値、
tyは測定開始時の端数時間、tXは測定終了時の端数時
間である。図に示すように、測定時間Tは、次式(1)
のようにで求められるが、 T=KT0+(ty−tx) ………(1) 実際は、カウンタの分解能測定基本単位aとT/V変換
部の分解能測定基本単位bによって次式(2)のデータ
として得られる。 T=an+bm ………(2) ここで、nはカウンタによって得られる整数値、mはT
/V変換部によって得られる整数値である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の時間
計測装置は、更に高精度のデータを得るためには、測定
回数iを増やし、測定毎に得られた測定結果Ti、即
ち、ani+bmi(i=1〜j)に基づいて次式
(3)、(4)に示すような統計処理を行わなければな
らないために、演算が煩雑になり演算に長時間を有する
という欠点があった。即ち、平均値のための統計処理に
ついては、
計測装置は、更に高精度のデータを得るためには、測定
回数iを増やし、測定毎に得られた測定結果Ti、即
ち、ani+bmi(i=1〜j)に基づいて次式
(3)、(4)に示すような統計処理を行わなければな
らないために、演算が煩雑になり演算に長時間を有する
という欠点があった。即ち、平均値のための統計処理に
ついては、
【数1】 標準偏差のための統計処理については、
【数2】 が行われる。
【0005】本発明は、このような点に鑑みてなされた
もので、カウンタとT/V変換部が測定毎に得た整数n
i及びmiを、一旦、メモリに記憶し、このメモリに記憶
した一連の整数ni、miから直接統計処理を行って時間
測定の測定結果を得るようにしたもので、短時間で高精
度に時間測定を行うことができる時間計測装置を提供す
ることを目的としている。即ち、平均値のための統計処
理については、nとmの整数和に基づき次式(4)の演
算を行い、
もので、カウンタとT/V変換部が測定毎に得た整数n
i及びmiを、一旦、メモリに記憶し、このメモリに記憶
した一連の整数ni、miから直接統計処理を行って時間
測定の測定結果を得るようにしたもので、短時間で高精
度に時間測定を行うことができる時間計測装置を提供す
ることを目的としている。即ち、平均値のための統計処
理については、nとmの整数和に基づき次式(4)の演
算を行い、
【数3】 標準偏差のための統計処理については、nとmの整数積
及び整数和に基づき次式(5)の演算を行うことによっ
て、演算処理を短縮する。
及び整数和に基づき次式(5)の演算を行うことによっ
て、演算処理を短縮する。
【数4】
【0006】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明は、入力した被測定信号をデジタルタ
イミング信号に変換する入力・波形整形部と、この入力
・波形整形部で得たデジタルタイミング信号を基本クロ
ックを基に時間間隔パルスと端数時間とに分割する時間
切り出し・アーミングコントロール部と、前記時間間隔
パルスを前記基本クロックに基づいて計数するカウンタ
部と、前記端数時間のパルス幅に対応する時間を電圧に
変換して測定する時間/電圧変換部と、前記カウンタ部
がカウンタの測定基本単位aに基づいて計数した整数n
と、前記電圧から前記時間/電圧変換部が測定基本単位
bに基づいて得た整数mとを記憶するメモリと、このメ
モリが測定毎に記憶した整数nとmとに基づいて、前記
被測定信号を統計処理する統計処理手段とを設けたこと
を特徴としている。
るために、本発明は、入力した被測定信号をデジタルタ
イミング信号に変換する入力・波形整形部と、この入力
・波形整形部で得たデジタルタイミング信号を基本クロ
ックを基に時間間隔パルスと端数時間とに分割する時間
切り出し・アーミングコントロール部と、前記時間間隔
パルスを前記基本クロックに基づいて計数するカウンタ
部と、前記端数時間のパルス幅に対応する時間を電圧に
変換して測定する時間/電圧変換部と、前記カウンタ部
がカウンタの測定基本単位aに基づいて計数した整数n
と、前記電圧から前記時間/電圧変換部が測定基本単位
bに基づいて得た整数mとを記憶するメモリと、このメ
モリが測定毎に記憶した整数nとmとに基づいて、前記
被測定信号を統計処理する統計処理手段とを設けたこと
を特徴としている。
【0007】
【作用】本発明の時間測定装置は、カウンタとT/V変
換部が測定毎に得た整数n、mを一旦メモリに記憶した
後、整数nとmとに基づいて統計処理を行うようにし
て、統計処理のための演算時間を短縮する。
換部が測定毎に得た整数n、mを一旦メモリに記憶した
後、整数nとmとに基づいて統計処理を行うようにし
て、統計処理のための演算時間を短縮する。
【0008】
【実施例】以下図面を用いて本発明の一実施例を詳細に
説明する。図1は、本発明の時間計測装置の一実施例を
説明する構成ブロック図である。図中、1は入力・波形
整形部で、二つの終端条件の異なる被測定信号A、Bを
精度良くデジタルタイミング信号に変換し、時間切り出
し・アーミングコントロール部2に出力する。
説明する。図1は、本発明の時間計測装置の一実施例を
説明する構成ブロック図である。図中、1は入力・波形
整形部で、二つの終端条件の異なる被測定信号A、Bを
精度良くデジタルタイミング信号に変換し、時間切り出
し・アーミングコントロール部2に出力する。
【0009】時間切り出し・アーミングコントロール部
2は、タイミング発生回路3から入力した基準クロック
CLKに基づいてデジタルタイミング信号を時間間隔パ
ルスと端数時間パルスとに分割し、時間間隔パルスをカ
ウンタ4に出力すると共に、端数時間パルスをT/V変
換部5に出力する。
2は、タイミング発生回路3から入力した基準クロック
CLKに基づいてデジタルタイミング信号を時間間隔パ
ルスと端数時間パルスとに分割し、時間間隔パルスをカ
ウンタ4に出力すると共に、端数時間パルスをT/V変
換部5に出力する。
【0010】カウンタ4は、測定毎に時間切り出し・ア
ーミングコントロール部2から入力した時間間隔パルス
のパルス数を計数し、計数結果である計数値ni(i=
1〜j)を第一のメモリ6に出力する。一方、T/V変
換部5は、端数時間パルスのパルス幅に対応した時間分
をコンデンサ(図省略)に定電流源から充電し、その電
圧をA/D変換した値を計数値miとして第一のメモリ
6に出力する。
ーミングコントロール部2から入力した時間間隔パルス
のパルス数を計数し、計数結果である計数値ni(i=
1〜j)を第一のメモリ6に出力する。一方、T/V変
換部5は、端数時間パルスのパルス幅に対応した時間分
をコンデンサ(図省略)に定電流源から充電し、その電
圧をA/D変換した値を計数値miとして第一のメモリ
6に出力する。
【0011】図2は、第一のメモリ6の構成を示した図
である。計数値miは、測定開始時と測定終了時で異な
るため、第一のメモリ6には開始時と終了時の各々につ
いて記憶される。以後、計数値miを開始時と終了時で
区別して説明する場合は、開始時をmyiとして示し、終
了時をmxiして示す。
である。計数値miは、測定開始時と測定終了時で異な
るため、第一のメモリ6には開始時と終了時の各々につ
いて記憶される。以後、計数値miを開始時と終了時で
区別して説明する場合は、開始時をmyiとして示し、終
了時をmxiして示す。
【0012】第一のメモリ6は、アドレス生成回路7に
よって指定されたアドレスに測定毎にカウンタ4とT/
V変換部5とのデータni、miが記憶される。しかし、
端数時間パルスは、測定開始時と測定終了時で真の時間
のとの誤差が異なって生じる。このため、更に正確なデ
ータを得る場合には、開始時の計数値myiと終了時の計
数値mxiについて、それぞれ補正をする必要がある。
よって指定されたアドレスに測定毎にカウンタ4とT/
V変換部5とのデータni、miが記憶される。しかし、
端数時間パルスは、測定開始時と測定終了時で真の時間
のとの誤差が異なって生じる。このため、更に正確なデ
ータを得る場合には、開始時の計数値myiと終了時の計
数値mxiについて、それぞれ補正をする必要がある。
【0013】8はT/V変換部5で得られた計数値mi
を補正するための補正データが記憶されている第二のメ
モリである。補正データは、既知の異なった時間の信号
が入力・波形整形部1に数回与えられ、それぞれの測定
した結果に基づき、測定開始時と測定終了時について求
められる。
を補正するための補正データが記憶されている第二のメ
モリである。補正データは、既知の異なった時間の信号
が入力・波形整形部1に数回与えられ、それぞれの測定
した結果に基づき、測定開始時と測定終了時について求
められる。
【0014】この場合、端数時間パルスは、測定開始時
においては(4)式に、測定終了時においては(5)式
に示すようになる。 ty=Ay・myi+By ………(7) tx=Ax・mxi+Bx ………(8) (Ay、Byは測定開始時の補正データ、Ax、BXは測定
終了時の補正データである。) 9は各装置の制御を司るCPUである。CPU9は、
統計処理手段91が設けられていて、第一、第二にメモ
リ6、8に記憶されたデータに基づいて、測定時間につ
いて、最大、最小、平均値、標準偏差、ヒストグラムを
求める。
においては(4)式に、測定終了時においては(5)式
に示すようになる。 ty=Ay・myi+By ………(7) tx=Ax・mxi+Bx ………(8) (Ay、Byは測定開始時の補正データ、Ax、BXは測定
終了時の補正データである。) 9は各装置の制御を司るCPUである。CPU9は、
統計処理手段91が設けられていて、第一、第二にメモ
リ6、8に記憶されたデータに基づいて、測定時間につ
いて、最大、最小、平均値、標準偏差、ヒストグラムを
求める。
【0015】次に、このように構成された時間測定装置
がj回の測定結果に基づき、平均値と標準偏差の統計処
理を行う場合を説明する。尚、演算は、式(1)と式
(7)、(8)とに基づいて行われ計数値miについて
は、補正を行うものとする。
がj回の測定結果に基づき、平均値と標準偏差の統計処
理を行う場合を説明する。尚、演算は、式(1)と式
(7)、(8)とに基づいて行われ計数値miについて
は、補正を行うものとする。
【0016】平均値を算出する場合
【数5】 となり、
【0017】標準偏差算出する場合
【数6】 となる。従来の装置で統計処理を場合は、式(9)´、
(10)´によって演算を行わなければならないために、
演算が煩雑になり演算処理に多大の時間を要する。尚、
本発明の時間測定装置は、第一のメモリ6に、n、mの
整数和と整数積をメモリの書込みと同時に行える手段を
設けることによって、更に演算を高速に行うことができ
る。
(10)´によって演算を行わなければならないために、
演算が煩雑になり演算処理に多大の時間を要する。尚、
本発明の時間測定装置は、第一のメモリ6に、n、mの
整数和と整数積をメモリの書込みと同時に行える手段を
設けることによって、更に演算を高速に行うことができ
る。
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の時
間測定装置は、カウンタとT/V変換部が測定毎に得た
整数ni及びmiを、一旦、メモリに記憶し、このメモリ
に記憶した一連の整数ni、miから直接統計処理を行う
ようにしてものである。このために、時間測定の統計処
理を短時間で行うことができ、短い時間で高精度の時間
測定が可能である。
間測定装置は、カウンタとT/V変換部が測定毎に得た
整数ni及びmiを、一旦、メモリに記憶し、このメモリ
に記憶した一連の整数ni、miから直接統計処理を行う
ようにしてものである。このために、時間測定の統計処
理を短時間で行うことができ、短い時間で高精度の時間
測定が可能である。
【図1】本発明の時間計測装置の一実施例を説明する構
成ブロック図である。
成ブロック図である。
【図2】第一のメモリの構成を示した図である。
【図3】従来の時間測定装置の動作を示すタイムチャー
トである。
トである。
4 カウンタ 5 T/V変換部 6 第一のメモリ 9 CPU 91 統計処理手段
Claims (1)
- 【請求項1】 入力した被測定信号をデジタルタイミン
グ信号に変換する入力・波形整形部と、 この入力・波形整形部で得たデジタルタイミング信号を
基本クロックを基に時間間隔パルスと端数時間とに分割
する時間切り出し・アーミングコントロール部と、 前記時間間隔パルスを前記基本クロックに基づいて計数
するカウンタ部と、 前記端数時間のパルス幅に対応する時間を電圧に変換し
て測定する時間/電圧変換部と、 前記カウンタ部がカウンタの測定基本単位aに基づいて
計数した整数nと、前記電圧から前記時間/電圧変換部
が前記時間/電圧変換部の測定基本単位bに基づいて得
た整数mとを記憶するメモリと、 このメモリが測定毎に記憶した整数nとmとに基づい
て、前記被測定信号を統計処理する統計処理手段とを設
けたことを特徴とした時間計測装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3316330A JP3047264B2 (ja) | 1991-11-29 | 1991-11-29 | 時間計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3316330A JP3047264B2 (ja) | 1991-11-29 | 1991-11-29 | 時間計測装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05150056A true JPH05150056A (ja) | 1993-06-18 |
JP3047264B2 JP3047264B2 (ja) | 2000-05-29 |
Family
ID=18075930
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3316330A Expired - Fee Related JP3047264B2 (ja) | 1991-11-29 | 1991-11-29 | 時間計測装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3047264B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104133367A (zh) * | 2014-07-07 | 2014-11-05 | 中国电子科技集团公司第四十一研究所 | 一种提取待测时钟信号时间间隔参数的电路及方法 |
US10012957B2 (en) | 2015-01-20 | 2018-07-03 | Riken | Time measurement device |
-
1991
- 1991-11-29 JP JP3316330A patent/JP3047264B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104133367A (zh) * | 2014-07-07 | 2014-11-05 | 中国电子科技集团公司第四十一研究所 | 一种提取待测时钟信号时间间隔参数的电路及方法 |
US10012957B2 (en) | 2015-01-20 | 2018-07-03 | Riken | Time measurement device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3047264B2 (ja) | 2000-05-29 |
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Legal Events
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---|---|---|---|
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