[发明专利]数字式时钟的秒脉冲发生装置、方法及测量系统、方法

说明书

本发明涉及一种数字式时钟的秒脉冲发生装置、方法及测量系统、方法，属于数字式时钟计量领域。通过光电二极管对数字式时钟的秒位数码管进行检测，将多路检测信号通过放大电路放大得到电压信号，并将电压信号与预设电压进行比较后，输出TTL电平信号，该TTL电平信号再直接或经反相器反相后送入脉冲发生电路以产生脉冲信号，最后经秒脉冲合成电路进行或运算产生数字式时钟的秒脉冲信号，并以参考时间频率源所产生的参考时间信号作为启动信号，以秒脉冲信号作为停止信号，对启动信号和停止信号之间的时间间隔误差进行测量，进而实现对数字式时钟的精确测量和校准。

技术领域

本发明涉及数字式时钟计量领域，特别是涉及一种数字式时钟的秒脉冲发生装置、方法及测量系统、方法。

背景技术

近年来，数字式时钟的守时和同步技术得到快速发展，守时精度不断提高，为计量数字式时钟带来了新的难题。目前对数字式时钟的测量方法主要是对其信号输出接口进行测量，并通过观察，确定其与标准时间的偏差，但该方法所测量的是信号输出接口的时差，而信号输出接口的时差并不能代表数字式时钟显示时间的时差，同时通过观察比较的方式，不能对数字式时钟的时差进行定量测量。另外，目前市场上的数字式时钟基本不具有秒脉冲输出功能，时间显示分辨力不高，基本在低精度场景下应用，难以具体分析和测量其守时精度和秒级以下的时间偏差。

发明内容

本发明的目的是提供一种数字式时钟的秒脉冲发生装置、方法及测量系统、方法，通过对数字式时钟显示单元的秒位数码管进行检测，以产生秒脉冲信号，并对秒脉冲信号进行测量，以达到有效定量测量数字式时钟秒级以下时差的目的，实现对数字式时钟的精确测量和校准。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种数字式时钟的秒脉冲发生装置，所述秒脉冲发生装置包括光电二极管，放大电路、比较电路、脉冲发生电路以及秒脉冲合成电路；

数字式时钟的秒位数码管所包含的至少三段LED分别连接一所述光电二极管；所述光电二极管用于采集与其连接的所述LED的亮灭信号，并根据所述亮灭信号输出相应的电流信号；

每一所述放大电路与一所述光电二极管连接；所述放大电路用于将所述光电二极管输出的电流信号转换为电压信号；

每一所述比较电路与一所述放大电路连接；所述比较电路用于将所述放大电路输出的电压信号与预设电压进行比较，并根据比较结果输出TTL电平信号；所述预设电压位于LED不亮时所对应的放大电路输出电压值和LED亮时所对应的放大电路输出电压值之间；

每一所述比较电路的输出端分为两路，一路直接连接所述脉冲发生电路，另一路与反相器相连接，反相器的另一端连接另一个所述脉冲发生电路；所述脉冲发生电路用于根据接收到的TTL电平信号输出脉冲信号；

所述秒脉冲合成电路与所有所述脉冲发生电路相连接；所述秒脉冲合成电路通过或门对所有所述脉冲发生电路所输出的脉冲信号进行或运算，输出所述数字式时钟对应的秒脉冲。

一种数字式时钟的秒脉冲发生方法，所述秒脉冲发生方法包括如下步骤：

利用光电二极管采集与其连接的LED的亮灭信号，根据所述亮灭信号输出相应的电流信号并传输至放大电路；

利用所述放大电路将所述电流信号转换为电压信号，并将所述电压信号传输至比较电路；

利用比较电路将所述电压信号与预设电压进行比较，并根据比较结果输出TTL电平信号；所述TTL电平信号分为两路，一路直接传输至脉冲发生电路，一路经反相器后传输至另一个脉冲发生电路；

利用脉冲发生电路根据接收到的所述TTL电平信号输出相应的脉冲信号；

利用秒脉冲合成电路将所有所述脉冲发生电路产生的脉冲信号进行或运算，得到数字式时钟的秒脉冲信号。