TID

Un digitalizador de intervalo de tiempo (TID) mide la duración entre dos eventos eléctricos y emite esa medición como un valor digital. En la práctica, esto significa capturar el tiempo preciso en que llega una señal, esperar una segunda señal, luego calcular e informar el tiempo transcurrido en nanosegundos o microsegundos, dependiendo de la resolución del instrumento. El resultado aparece como un número binario o decimal que una computadora o registrador de datos puede leer y almacenar.

Los TID se encuentran en la intersección de la temporización analógica y el procesamiento digital. Una señal entra por la entrada de inicio, el reloj interno comienza a contar, una señal entra por la entrada de parada y el reloj se detiene. El conteo acumulado se convierte luego en un valor y se guarda en los registros de salida. La resolución generalmente varía de 100 picosegundos a 1 nanosegundo en versiones de laboratorio de alta gama, hasta una resolución de microsegundos o milisegundos en modelos industriales más simples. La precisión depende de la estabilidad del reloj; un TID con un reloj de 10 MHz tiene una incertidumbre fundamental de alrededor de 100 nanosegundos por medición.

Variantes y usos comunes

Los TID de un solo canal miden un intervalo de inicio-parada por ciclo de disparo. Las versiones multicanal pueden medir múltiples intervalos simultáneamente, lo que es útil en experimentos de física nuclear, sistemas de radar e instrumentación de alta velocidad donde se necesitan registrar varias relaciones de tiempo en una sola ventana de evento. Algunos TID incluyen rechazo de acumulación (pile-up rejection), que descarta las mediciones si un segundo pulso de inicio llega antes de la primera parada, evitando resultados ambiguos. Otros ofrecen umbrales de entrada ajustables para tolerar señales ruidosas.

El dispositivo aparece con mayor frecuencia en la detección de partículas, la temporización de fotones, el conteo de fotones individuales correlacionados en el tiempo (TCSPC) y el registro de secuencias de eventos de precisión. En aplicaciones industriales, los TID miden los retardos de propagación en los cables, verifican la temporización de los pulsos del motor y marcan la hora de los eventos del sensor en relación entre sí. Salvan la brecha entre los fenómenos analógicos que ocurren en nanosegundos y los sistemas digitales que operan en ciclos de reloj.

Los errores surgen cuando las señales de entrada son de subida lenta o contienen ruido, lo que provoca ambigüedad en el cruce del umbral. La deriva de la temperatura en el oscilador interno o el circuito del reloj puede degradar la precisión durante horas o días. El tiempo muerto, el período después de una medición durante el cual el TID no puede aceptar nuevos pulsos de inicio, limita la tasa de medición; los TID modernos pueden tener tiempos muertos de decenas a cientos de nanosegundos.