一种时间间隔测试仪的制作方法

1.本实用新型属于时间间隔测试仪技术领域，涉及一种时间间隔测试仪。

背景技术：

2.液体流量标准装置是以液体为介质，用于开展各类液体流量计检定、校准工作并能提供确定准确度流量值的测量设备，它的研究和应用是确保流量量值统一和正确传递、促进液体流量计量与测试技术发展的重要基础，历来受到世界各国的高度关注和重视。计时器是提供瞬时流量的液体流量标准装置的时间标准，也是其不可或缺的关键组成设备，主要用以测量时间间隔或流量计脉冲数。一旦计时器失准，则可能引发整个装置的失准。因此，有必要设计一种时间间隔测试仪器对计时器进行检测。

技术实现要素：

3.为解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种时间间隔测试仪，可对计时器进行检测，测试精度0.00001秒，并提供溯源接口，方便上级计量部门对测试仪进行溯源。
4.本实用新型提供一种时间间隔测试仪，包括：单片机、有源温补晶振、信号处理单元、液晶显示器、同步输入接口、电源输入接口电路和溯源输出接口；所述单片机分别与有源温补晶振、信号处理单元、液晶显示器和电源输入接口电路相连接，所述电源输入接口电路连接直流电源，所述同步输入接口连接信号处理单元，所述溯源输出接口与有源温补晶振相连接。
5.在本实用新型的时间间隔测试仪中，所述电源输入接口电路包括：电源接口、保险丝、第一电解电容、第二电容和第三电容，所述第一电解电容、第二电容和第三电容并联连接，第一电解电容的正极依次通过保险丝、电源接口连接直流电源的正端，第一电解电容的负极接地。
6.在本实用新型的时间间隔测试仪中，所述信号处理单元包括：第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第四电容、三极管、光耦合器和第一六反相器；所述同步输入接口通过第一电阻连接三极管的基极，第二电阻和第四电容并联连接后一端连接三极管的基极，另一端连接三极管的发射极，发射极接地；所述三极管的集电极通过第三电阻连接光耦合器的vf-管脚，光耦合器的vf+管脚接连接直流电源的正端；光耦合器的vcc管脚连接直流电源的正端，同时通过第四电阻连接第一六反相器的输入端，光耦合器的vo管脚连接第一六反相器的输入端，第一六反相器的输出端连接单片机的int0管脚。
7.在本实用新型的时间间隔测试仪中，所述有源温补晶振通过第二六反相器连接溯源输出接口，有源温补晶振通过第三六反相器连接单片机的xtal2管脚
8.在本实用新型的时间间隔测试仪中，所述单片机的res管脚通过第五电阻接地，同时连接第二电解电容的负极，第二电解电容的正极连接直接电源的正端；单片机的rxd管脚和txd管脚分别连接液晶显示器的输入接口。
9.本实用新型的一种时间间隔测试仪，结构简单，稳定性强、操作简单、方便携带，可
对计时器进行检测，测试精度0.00001秒，并提供溯源接口，方便上级计量部门对测试仪进行溯源。
附图说明
10.图1是本实用新型的一种时间间隔测试仪的结构框图；
11.图2是本实用新型的一种时间间隔测试仪的电路原理图。
具体实施方式
12.如图1所示，本实用新型的一种时间间隔测试仪，包括：单片机、有源温补晶振、信号处理单元、液晶显示器、同步输入接口、电源输入接口电路和溯源输出接口。所述单片机分别与有源温补晶振、信号处理单元、液晶显示器和电源输入接口电路相连接，所述电源输入接口电路连接直流电源，所述同步输入接口连接信号处理单元，所述溯源输出接口与有源温补晶振相连接。其中，液晶显示器用于显示时间间隔测试仪的测量时间，并设有清零按钮。
13.如图2所示，所述电源输入接口电路包括：电源接口j1、保险丝f1、第一电解电容c11、第二电容c2和第三电容c3。所述第一电解电容c11、第二电容c2和第三电容c3并联连接，第一电解电容c11的正极依次通过保险丝f1、电源接口j1连接直流电源的正端，第一电解电容c11的负极接地。电源接口j1采用手机5v充电器接口。
14.所述信号处理单元包括：第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3、第四电阻r4、第四电容c4、三极管q1、光耦合器u2和第一六反相器u3c。所述同步输入接口和溯源输出接口采用同一外部接口j2。其中，同步输入接口通过第一电阻r1连接三极管q1的基极，第二电阻r2和第四电容c4并联连接后一端连接三极管q1的基极，另一端连接三极管q1的发射极，发射极接地。所述三极管q1的集电极通过第三电阻r3连接光耦合器u2的vf-管脚，光耦合器u2的vf+管脚接连接直流电源的正端；光耦合器u2的vcc管脚连接直流电源的正端，同时通过第四电阻r4连接第一六反相器u3c的输入端，光耦合器u2的vo管脚连接第一六反相器u3c的输入端，第一六反相器u3c的输出端连接单片机u1的int0管脚。
15.所述有源温补晶振cry1通过第二六反相器u3b连接溯源输出接口，有源温补晶振cry1通过第三六反相器u3a连接单片机u1的xtal2管脚。所述单片机u1的res管脚通过第五电阻r5接地，同时连接第二电解电容c12的负极，第二电解电容c12的正极连接直接电源的正端；单片机u1的rxd管脚和txd管脚分别连接液晶显示器的输入接口j3。具体实施时，单片机的型号为stc12c5404。
16.下面以中国计量科学研究院的热水流量标准装置为对象，利用本实用新型研制的时间间隔测试仪对热水流量标准装置的计时系统的准确度开展验证性实验测试，具体实验方法及流程如下：
17.1、将时间间隔测量仪设置在脉冲时间间隔工作状态；
18.2、若计时系统的计时检测接口为计时同步信号产生接口，采用计时系统检测接口的同步信号触发时间间隔测量仪启动计时，计时系统累积工作时长达到t
x
后，采用计时系统检测接口的同步信号触发标准计时器停止计时。
19.3、若计时系统的计时检测接口为计时同步信号接收接口，则通过触发信号同步触
发时间间隔测量仪和计时系统启动计时，计时系统累积工作时长达到t
x
后，再通过触发信号同步触发时间间隔测量仪和计时系统停止计时。
20.4、分别记录t
x
为1s、30s和600s时计时系统计时时间和时间间隔测量仪的计时时间(若计时系统最小计时时间大于1s，则取t
x
的最小值为计时系统最小计时时间；若计时系统最大计时时间小于600s，则tx最大值为计时系统最大计时时间)，计算计时系统累计时长的相对误差，取其中的最大值作为最终实验结果。
21.实验中涉及到的测试结果相对示值误差er采用公式计算：
[0022][0023]
式中，x为计时系统测量值，单位s；xs为时间间隔测试仪给出的参考值，单位s。
[0024]
计时系统在计时范围内的时间间隔测量的最大相对示值误差绝对值应不大于流量装置扩展不确定度数值的1/20。
[0025]
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型的思想，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：

1.一种时间间隔测试仪，其特征在于，包括：单片机、有源温补晶振、信号处理单元、液晶显示器、同步输入接口、电源输入接口电路和溯源输出接口；所述单片机分别与有源温补晶振、信号处理单元、液晶显示器和电源输入接口电路相连接，所述电源输入接口电路连接直流电源，所述同步输入接口连接信号处理单元，所述溯源输出接口与有源温补晶振相连接。2.如权利要求1所述的时间间隔测试仪，其特征在于，所述电源输入接口电路包括：电源接口、保险丝、第一电解电容、第二电容和第三电容，所述第一电解电容、第二电容和第三电容并联连接，第一电解电容的正极依次通过保险丝、电源接口连接直流电源的正端，第一电解电容的负极接地。3.如权利要求2所述的时间间隔测试仪，其特征在于，所述信号处理单元包括：第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第四电容、三极管、光耦合器和第一六反相器；所述同步输入接口通过第一电阻连接三极管的基极，第二电阻和第四电容并联连接后一端连接三极管的基极，另一端连接三极管的发射极，发射极接地；所述三极管的集电极通过第三电阻连接光耦合器的vf-管脚，光耦合器的vf+管脚接连接直流电源的正端；光耦合器的vcc管脚连接直流电源的正端，同时通过第四电阻连接第一六反相器的输入端，光耦合器的vo管脚连接第一六反相器的输入端，第一六反相器的输出端连接单片机的int0管脚。4.如权利要求2所述的时间间隔测试仪，其特征在于，所述有源温补晶振通过第二六反相器连接溯源输出接口，有源温补晶振通过第三六反相器连接单片机的xtal2管脚。5.如权利要求2所述的时间间隔测试仪，其特征在于，所述单片机的res管脚通过第五电阻接地，同时连接第二电解电容的负极，第二电解电容的正极连接直接电源的正端；单片机的rxd管脚和txd管脚分别连接液晶显示器的输入接口。

技术总结

本实用新型的一种时间间隔测试仪，包括：单片机、有源温补晶振、信号处理单元、液晶显示器、同步输入接口、电源输入接口电路和溯源输出接口；所述单片机分别与有源温补晶振、信号处理单元、液晶显示器和电源输入接口电路相连接，所述电源输入接口电路连接直流电源，所述同步输入接口连接信号处理单元，所述溯源输出接口与有源温补晶振相连接。该时间间隔测试仪可对计时器进行检测，测试精度0.00001秒，并提供溯源接口，方便上级计量部门对时间间隔测试仪进行溯源。仪进行溯源。仪进行溯源。