基于FPGA的游标卡尺计时法高精度实现

分析了激光测距、电缆故障定位、超声波测距等仪器仪表中用直接时间间隔测量时测量精度与计时时间精度的关系,提出了计时精度提高与硬件电路设计、硬件成本控制之间的矛盾;对比了直接时间测量采用直接计数法、时间间隔扩展法、时间—幅度转换法、延迟线内插法、游标卡尺计时法的优缺点,从中优选出游标卡尺计时法;结合现场可编程逻辑阵列(FPGA)用主频100 MHz的硬件电路实现了计时精度高达60 ps的实用方案;最后把它应用于电缆故障定位,将定位精度从0.5 m提高到0.008 9 m。