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Date 2022-04-06
Title 【Karma小學堂】DEWETRON-同步 (GPS、PTP、IRIG)
同步
 
在測試和測量技術中,術語”同步”是指在時間上的對齊。
當兩個測量設備同步運行時,兩個設備中的時脈運行相同時代表——兩個設備之間沒有時間的滯後或超前。
但是為什麼同步很重要,它是如何在實踐中實現的呢?

缺少同步的後果
若你的手表與中原標準時間沒有同步,遲了 10 分鐘,但你沒有意識到這一點。對你有什麼後果?錯過火車? 或者造成上班遲到?
但如果您的時間與正常運行的時間同步,您就不會遇到這些問題。
這些問題不僅是因兩個時脈指示的時間不同,DEWETRON在日常生活中使用的時脈也不准確,因為它們會漂移。
因此,人們必須不斷地調整它們以適應世界時間,以免偏離它太遠。
為了實現這一點,大多數現代時脈定期與更精確的時脈(例如原子鐘)同步。
時脈的同步同樣適用於測量技術,如果測量設備不同步運行,這可能會導致很多問題。
當缺乏同步時,測試和測量技術中可能出現的一些問題:

  • 不同測量設備記錄的數據不會對齊,甚至會有很大的落差。
  • 對於不同的設備,測量的開始不會同時發生。這意味著可能會因為一個重要事件發生的太早而錯過紀錄的時機點,造成無法記錄該重要事件。
  • 許多分析方法,例如快速傅里葉變換 (FFT),都需要精確的時間測量。如果由於缺乏同步而導致時間測量也不准確,這可能會導致分析結果不准確。
如何實現同步?
同步測量設備的一種明顯而簡單的方法是使用觸發信號。觸發信號可以從外部源(例如原子鐘)發送,並定期重複。由於各個測量設備定期接收同步信號,因此可以避免不同時脈的時間漂移(由於它們本身的不准確性)。
 
通過來自時脈的觸發信號進行同步
但是簡單觸發的方法有些問題:
絕對時間指示(例如顯示世界時間 UTC)是不可能的,因為我們不知道觸發信號到各個測量設備的傳播時間。
例如,兩個量測設備距離觸發器(Trigger)的距離不同,其中A量測設備較B量測設備距離觸發器遠100 m。因此,觸發信號到達A量測設備的時間也比B量測設備長。
為了避免這種情況,引入了所謂的精確時間協議(PTP)。母鐘時脈(Grandmaster Clock)是一個非常精確的時脈,它會定期發出觸發信號。其他測量儀器對該信號作出反應並將自己的時間信號發送回母鐘時脈。因此,通過來自兩個時脈的通信,可以計算觸發信號的傳播時間,並加以說明。因此,所使用的硬體是唯一的錯誤來源。當硬體越準確時,時間同步就越準確。
但是,要使用精確時間協議,您需要有線連接。
如果您想在長距離或崎嶇地形上同步時脈,GPS 同步是最合適的。
您可以在凱茂科技有限公司發布的文章內,了解關於衛星導航的更多相關信息。
還有許多其他技術用於同步測量設備,例如IRIG 或 PPS,每種技術都有其優點和缺點,下一個段落將會更進一步的說明。

現代測量技術的可能性
DEWETRON 專注於高精度測試和測量技術的開發和製造。對於DEWETRON的測量儀器,DEWETRON提供了廣泛的同步可能性。
對於無法使用電纜或電線連接的長距離,您可以通過 GPS 實現 ±100 ns 的精度。如果可以進行電纜或電線連接,則可以根據 IEEE1588 通過 PTP 執行同步。這使您可以實現高達 ±50 ns 的精度。
您可以在以下列表中找到 DEWETRON 提供的所有同步類型的概述:
 
DEWETRON所有的測量系統都採用模組化和靈活的設計。例如,您可以使用DEWETRON的TRION-TIMING-V3模組卡輕鬆地將 GPS 同步添加到您的系統中,亦有許多其他系統組合和模組可用。
DEWETRON有著​​自己的軟體——OXYGEN,該軟體非常適合數據處理,包括資料數據的即時擷取或是資料數據的後分析和相關評估、出報表資料等。
有關DEWETRON所有產品的更多信息,歡迎至我司官網凱茂科技有限公司了解,我司亦有官方臉書與官方LinkedIn進行各種消息的發布。
 

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