GPS對(duì)時(shí)裝置采用表面貼裝技術(shù)生產(chǎn)，以高速芯片進(jìn)行控制，具有精度高、穩(wěn)定性好、功能強(qiáng)、性價(jià)比高、無積累誤差、不受環(huán)境條件限制、操作簡單、全自動(dòng)智能化運(yùn)行、免維護(hù)等特點(diǎn)，適合無人值守。
GPS對(duì)時(shí)裝置由GPS接收器和擴(kuò)展部分構(gòu)成，GPs接收器負(fù)責(zé)接收來自衛(wèi)星上的信號(hào)，并能自動(dòng)補(bǔ)償信號(hào)在衛(wèi)星與接收器之間的傳輸延時(shí)，輸出與標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間UTC保持高度同步的秒脈沖選通信號(hào)，并通過串行口輸出與1PPS脈沖前沿相對(duì)應(yīng)的UTC標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間、日期及接收器所處方位等信息。時(shí)間信息以RS485和CAN兩種通信接口標(biāo)準(zhǔn)發(fā)送信息，擴(kuò)展部分主要包括中心處理單元、通信接口、同步脈沖發(fā)生及輸出電路。
GPS對(duì)時(shí)裝置的脈沖中斷校時(shí)
脈沖校時(shí)方式，即同步時(shí)鐘每隔一定的時(shí)間間隔輸出一個(gè)精確的同步脈沖，監(jiān)控裝置在接收到同步脈沖后進(jìn)行校時(shí)，消除裝置內(nèi)部時(shí)鐘的走時(shí)誤差。因此，不管是秒脈沖還是分脈沖和小時(shí)脈沖，其校時(shí)原理都是一樣的。在脈沖校時(shí)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(huì)產(chǎn)生延時(shí)，整個(gè)延時(shí)時(shí)間約幾十微秒，所以即使不進(jìn)行數(shù)據(jù)間修正，精度也可以滿足時(shí)間誤差要求在毫秒級(jí)的裝置的需要。
GPS對(duì)時(shí)裝置的串口通信校時(shí)
串口通信方式是以串行數(shù)據(jù)流的方式輸出時(shí)間信息，各個(gè)自動(dòng)保護(hù)裝置接收每秒1次的串行時(shí)間信息進(jìn)行校時(shí)。在此種校時(shí)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(shí)間。此外延時(shí)長短還與雙方串口中斷優(yōu)先級(jí)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(shí)。該延時(shí)長短與波特率以及傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量均有關(guān)。
在以上影響校時(shí)精度的各個(gè)因素中，只有傳輸延時(shí)是可以準(zhǔn)確計(jì)算的，其他的只能作大致的估計(jì)。在將以上因素綜合考慮后，可以通過給時(shí)間信息一個(gè)修正值，來保證校時(shí)的精度。
GPS對(duì)時(shí)裝置的綜合校時(shí)
若僅通過串口通信校時(shí)，由于數(shù)據(jù)在總線上的傳輸時(shí)間會(huì)達(dá)到毫秒級(jí)，所以必須進(jìn)行時(shí)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(shí)，在不進(jìn)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(shí)提供與該脈沖相對(duì)應(yīng)的日期和時(shí)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(shí)。在測控保護(hù)裝置中一般都自帶有實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片，可以提供BCD碼形式的年、月、日、星期、時(shí)、分、秒信息。
在綜合校時(shí)方式中，以秒脈沖信號(hào)的上升沿作為對(duì)實(shí)時(shí)時(shí)鐘進(jìn)行校時(shí)的中斷信號(hào)，同時(shí)將與上一個(gè)秒脈沖相對(duì)應(yīng)的串口時(shí)間信息加上1 s作為統(tǒng)一時(shí)間，供監(jiān)控裝置進(jìn)行校時(shí)。這樣就可以避免在串行通信中由傳輸時(shí)間帶來的毫秒級(jí)延時(shí)，同時(shí)不用進(jìn)行時(shí)間修正，就可以滿足時(shí)間誤差在毫秒級(jí)的裝置的要求。
