基于温度补偿的对时守时系统及方法

摘要

本发明为智能变电站智能设备提供了一种基于温度补偿的对时守时系统及方法，首先通过外部秒脉冲完成晶振的频率测量，极大提高了晶振的频率测量精；然后通过晶振周围的测温芯片，实时完成晶振环境的温度测量；第三通过晶振的温频特性方程并计入实测误差，完成晶振温频系数的计算；第四通过温频系数实时计算秒脉冲宽度；第五在外部秒脉冲正常的情况下，直接将外部秒脉冲输出；第六在外部秒脉冲消失的情况下，将计算得到秒脉冲作为输出。本发明在保持对时守时精度的情况下，可有效降低晶振的技术指标要求，减少设计成本，提高方案的可靠性及环境适用性。

主权项

基于温度补偿的对时守时系统，其特征在于，包括以下功能模块：晶振模块，所述晶振模块通过FPGA倍频后生成100MHz的频率供时钟输入模块和时钟输出模块作为基准频率使用；时钟输入模块，所述时钟输入模块将外部输入的时钟信号转换成秒脉冲和世纪秒，所述时钟输入模块用100MHz的频率对外部秒脉冲的宽度计数，每秒生成一个计数结果，并传递给频率测量模块，所述时钟输入模块将解析的外部秒脉冲和世纪秒传递给时钟输出模块；频率测量模块，接收时钟输入模块输出的秒脉冲宽度计数结果，计算频率，并将频率计算结果传递给温度系数计算模块；温度测量模块，所述温度测量模块采用高速温度传感器，每1秒转换一次温度值，并将温度值实时输出给温度系数计算模块和秒脉冲宽度计算模块；温度系数计算模块，所述温度系数计算模块用以生成温度系数序列，并对产生的温度系数序列计算平均值，将最新的计算结果传递给秒脉冲宽度计算模块；秒脉冲宽度计算模块，根据所述温度测量模块测量的温度和温度系数模块计算的温度系数，依据晶振的温频特性方程计算晶振频率，再根据晶振频率得到秒脉冲宽度计数值，进而输出秒脉冲，并传递给时钟输出模块；时钟输出模块，所述时钟输出模块用以输出世纪秒、秒脉冲，并计算测量频率和计算频率之间的误差输出至温度系数计算模块；所述测量频率和计算频率之间的误差是指时钟输出模块测量每个外部秒脉冲的宽度，并将该宽度和秒脉冲宽度计算模块得到的秒脉冲宽度进行比较，产生的差值转化为频率差值。