[實用新型]原子鐘長穩(wěn)優(yōu)化裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220125813.X
• 申請日: 2012-03-29
• 公開（公告）號: CN202563269U
• 公開（公告）日: 2012-11-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 詹志明;雷海東
• 申請（專利權(quán)）人: 江漢大學(xué)
• 主分類號: G04F5/14
• 分類號: G04F5/14
• 代理公司: 北京三高永信知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11138
• 代理人: 徐立

1.一種原子鐘長穩(wěn)優(yōu)化裝置，其特征在于，所述裝置包括：

用于設(shè)置多個工作參數(shù)點的設(shè)置模塊；每個所述工作參數(shù)點包括多個實驗點且每個實驗點對應(yīng)不同的待優(yōu)化參數(shù)，每個所述待優(yōu)化參數(shù)對應(yīng)多個實驗點且對應(yīng)的實驗點數(shù)量相同，與同一個待優(yōu)化參數(shù)相對應(yīng)的實驗點均勻分布在所述待優(yōu)化參數(shù)的取值范圍內(nèi)且包括所述取值范圍的兩端點，每兩個所述工作參數(shù)點中最多只有一個實驗點相同，且各個所述實驗點在所有所述工作參數(shù)點中出現(xiàn)的次數(shù)相等；所述待優(yōu)化參數(shù)包括燈溫、腔溫和C場電流；

用于根據(jù)各所述工作參數(shù)點中對應(yīng)燈溫的實驗點，調(diào)節(jié)原子鐘的物理系統(tǒng)中光譜燈的溫度的燈溫調(diào)節(jié)模塊；

用于根據(jù)各所述工作參數(shù)點中對應(yīng)腔溫的實驗點，調(diào)節(jié)所述物理系統(tǒng)中微波腔的溫度的腔溫調(diào)節(jié)模塊；

用于根據(jù)各所述工作參數(shù)點中對應(yīng)C場電流的實驗點，調(diào)節(jié)所述物理系統(tǒng)中C場線圈的通電電流大小的C場電流調(diào)節(jié)模塊；以及

用于測量各所述工作參數(shù)點對應(yīng)的原子鐘的輸出頻率與標(biāo)準(zhǔn)時鐘源的頻率差，并根據(jù)所述頻率差選擇最佳工作參數(shù)點的測量模塊；

所述設(shè)置模塊分別與所述燈溫調(diào)節(jié)模塊、所述腔溫調(diào)節(jié)模塊、所述C場電流調(diào)節(jié)模塊和所述測量模塊相連；所述燈溫調(diào)節(jié)模塊與所述光譜燈相連；所述腔溫調(diào)節(jié)模塊與所述微波腔相連；所述C場電流調(diào)節(jié)模塊與所述C場線圈相連；所述測量模塊與所述原子鐘的隔離放大器相連。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述燈溫調(diào)節(jié)模塊還用于，

對所述最佳工作參數(shù)點中對應(yīng)燈溫的實驗點進(jìn)行微調(diào)；

相應(yīng)地，所述測量模塊還用于，

測量微調(diào)后所述原子鐘輸出頻率與標(biāo)準(zhǔn)時鐘源的頻率差，并根據(jù)所述頻率差確定所述最佳工作參數(shù)點中對應(yīng)燈溫的最優(yōu)實驗點。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述燈溫調(diào)節(jié)模塊具體包括：

用于為所述原子鐘的光譜燈加熱的第一加熱單元；

用于測量所述光譜燈的溫度并將測得的溫度轉(zhuǎn)換為電壓值的第一電橋單元；

用于將所述電橋單元輸出的電壓值差分放大的第一差分放大單元；

用于采集所述差分放大單元輸出的電壓值并轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的第一模數(shù)轉(zhuǎn)換單元；以及

用于根據(jù)所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號控制所述加熱單元是否工作的第一處理單元；

所述第一加熱單元與所述第一處理單元相連；所述第一電橋單元分別與所述第一差分放大單元和所述第一處理單元相連；所述第一差分放大單元與所述第一模數(shù)轉(zhuǎn)換單元相連；所述第一模數(shù)轉(zhuǎn)換單元與所述第一處理單元相連。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述腔溫調(diào)節(jié)模塊具體包括：

用于為所述原子鐘的微波腔加熱的第二加熱單元；

用于測量所述微波腔的溫度并將測得的溫度轉(zhuǎn)換為電壓值的第二電橋單元；

用于將所述電橋單元輸出的電壓值差分放大的第二差分放大單元；

用于采集所述差分放大單元輸出的電壓值并轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的第二模數(shù)轉(zhuǎn)換單元；以及

用于根據(jù)所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號控制所述加熱單元是否工作的第二處理單元；

所述第二加熱單元與所述第二處理單元相連；所述第二電橋單元分別與所述第二差分放大單元和所述第二處理單元相連；所述第二差分放大單元與所述第二模數(shù)轉(zhuǎn)換單元相連；所述第二模數(shù)轉(zhuǎn)換單元與所述第二處理單元相連。

5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的裝置，其特征在于，所述第一電橋單元或第二電橋單元具體包括：

熱敏電阻、第一恒溫電阻、數(shù)字電位計、第二恒溫電阻、以及直流電壓基準(zhǔn)；

其中，所述熱敏電阻第一端與所述第一恒溫電阻第二端相連，所述第一恒溫電阻的第一端與所述數(shù)字電位計的第二端相連，所述數(shù)字電位計的第一端與所述第二恒溫電阻的第二端相連，所述第二恒溫電阻的第一端與所述熱敏電阻的第二端相連，所述直流電壓基準(zhǔn)位于所述熱敏電阻和所述第二恒溫電阻的連接點、所述第一恒溫電阻和所述數(shù)字電位計的連接點之間。

6.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的裝置，其特征在于，所述第一處理單元或第二處理單元為單片機(jī)。