GPS校時器是針對自動化系統(tǒng)中的計算機、控制裝置等進行校時的高科技產(chǎn)品
原理:
GPS校時器產(chǎn)品它從GPS衛(wèi)星上獲取標(biāo)準(zhǔn)的時間信號,將這些信息通過各種接口類型來傳輸給自動化系統(tǒng)中需要時間信息的設(shè)備(計算機、保護裝置、故障錄波器、事件順序記錄裝置、安全自動裝置、遠動RTU),這樣就可以達到整個系統(tǒng)的時間同步。
GPS校時器的校時方式:
GPS本身提供的時間信息是非常精確的,但采用哪種校時方式對自動保護裝置中的實時時鐘芯片進行授時,就成了保證時間精度的關(guān)鍵問題利用GPS對自動保護裝置進行校時有3種方式:串行通信接口方式、脈沖中斷方式及兩種方式的結(jié)合,下面分別對這3種方式進行說明。
1) GPS校時器的串口通信校時
GPS校時器的串口通信方式是以串行數(shù)據(jù)流的方式輸出時間信息,各個自動保護裝置接收每秒1次的串行時間信息進行校時。在串口通信校時過程中,串口發(fā)送和接收數(shù)據(jù)都采用中斷方式,雙方的中斷處理程序都將占用CPU的時間,此外延時長短還與雙方串口中斷優(yōu)先級的設(shè)置有關(guān)。
另外,在串行通信方式中,數(shù)據(jù)是按照一定的波特率逐位傳輸?shù)?,因此總線傳輸也將有延時。該延時長短與波特率以及傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量均有關(guān)。
即在GPS校時器的串口通信校時過程中影響校時精度的各個因素中,只有傳輸延時是可以準(zhǔn)確計算的,其他的只能作大致的估計。
為保證校時精度,在將以上因素綜合考慮后,可以通過給時間信息一個修正值,來保證校時的精度。
2) GPS校時器的脈沖中斷校時
CPS校時器的脈沖中斷校時方式,即同步時鐘每隔一定的時間間隔輸出一個精確的同步脈沖, 監(jiān)控裝置在接收到同步脈沖后進行.校時,消除裝置內(nèi)部時神的走時誤差。因此,不管是我們通常提到的秒脈沖,還是分脈沖,和小時脈沖等,其校時原理都是一一樣的。
在脈沖校時方式中,導(dǎo)線傳輸、光耦隔離以及中斷響應(yīng)和處理中斷程序都會產(chǎn)生延時,整個延時時間約幾十微秒,所以即使不進行數(shù)據(jù)間修正,精度也可以滿足時間誤差要求在毫秒級的裝置的需要。
3) GPS校時器的綜合校時
通過以上串口通信校時和脈沖中斷校時方式的說明中,我們可以得出結(jié)論:若僅通過串口通信校時,由于數(shù)據(jù)在總線上的傳輸時間會達到毫秒級,所以必須進行時間修正,而修正值必須根據(jù)現(xiàn)場的具體情況才能確定,給使用者帶來很大的不方便。而如果僅通過脈沖校時,在不進行修正情況下,雖然精度也能基本滿足要求,但是卻不能同時提供與該脈沖相對應(yīng)的日期和時間信息。
所以,可以將這兩種方式結(jié)合起來使用,即綜合校時。在測控保護裝置中-般都自帶有實時時鐘芯片,可以提供BCD碼形式的年、月、日、星期、時、分、秒信息。在綜合校時方式中,以秒脈沖信號的上升沿作為對實時時鐘進行校時的中斷信號,同時將與上- -個秒脈沖相對應(yīng)的串口時間信息
加上1 s作為統(tǒng)-一時間, 供監(jiān)控裝置進行校時。這樣就可以避免在串行通信中由傳輸時間帶來的毫秒級延時,同時不用進行時間像正,就可以滿足時間誤差在毫秒級的裝置的要求。在綜合校時中,*常用的就是通過將CPS信號按收器發(fā)送的衛(wèi)星信號,并能自動補償信號在衛(wèi)星與接收器之間的傳輸延時,輸出與標(biāo):準(zhǔn)時間UσTC保持高度同步的秒脈沖選通信號,并通過綜合校時的方式輸出與PPS脈沖前沿相對應(yīng)的UTC標(biāo)準(zhǔn)時間、日期及接收器所處方位等信息。
為保證時間精度,我公司生產(chǎn)的很多時間頻率設(shè)備,包括一些列核心板卡都是采用綜合校的方式,給用戶提供高精度的準(zhǔn)確時間。
GPS校時器采用SMT表面貼裝技術(shù)生產(chǎn),大規(guī)模集成電路設(shè)計,以高速芯片進行控制,具有精度高、穩(wěn)定性好、功能強、無積累誤差、不受地域氣候等環(huán)境條件限制、性價比高、操作簡單等特點,全自動智能化運行,免操作維護,適合無人值守且廣泛應(yīng)用于電力、金融、通信、交通、廣電、石化、冶金、國防、教育、IT、公共服務(wù)設(shè)施等各個領(lǐng)域。