磁致伸缩传感器利用TDC时间测算

利用TDC进行时间测量

下表总结了当前数据手册中不同TDC的差异，其他高端TDS也具备应用潜力。表1：当前不同高端TDC的对比总结

AS6500是磁致伸缩位移传感器应用中时间测量任务的理想解决方案之一。这款单芯片时间数字转换器（TDC）拥有4个通道，每个通道的单次测量分辨率可达20 ps RMS（均方根），轻松满足高精度定位需求。

此外，其测量范围可达200 ms，且分辨率保持一致，动态范围达30位。凭借FIFO多命中功能，AS6500可一次性处理多个磁体信号，处理深度取决于FIFO容量。该芯片采用小型QFN40封装，便于设计紧凑的电路板。

时间差计算

AS65xx的测量结果为停止事件脉冲与前序参考时钟脉冲的时间间隔。在许多应用中，需要计算停止事件脉冲之间的时间差（例如使用石英晶体作为参考时钟的场景）。根据应用需求和测量配置，可通过多种方法在连接的微处理器或FPGA中计算两次停止事件的时间差。

通用方法

输出接口（SPI或LVDS）可同时提供数据REFID（参考索引）和TSTOP（停止时间），利用这些数据可计算停止事件之间的时间差。

特殊情况：当发送端参考索引（REFID1.1）等于接收端参考索引（REFID2.1）时，无需读取REFID：

若停止事件始终发生在同一参考周期内，只需读取停止结果并计算差值即可：

Δt12 = (tSTOP2.1- tSTOP1.1) 最大时间差取决于参考索引的位宽。若停止事件跨参考周期（如REFID2.2 ≠ REFID1.1），则需结合参考索引计算 Δt13 = (tSTOP2.2- tSTOP1.1) + (REFID2.2 - REFID1.1) × REFCLK_DIVISIONS

审核编辑 黄宇