[實用新型]一種原子頻標的溫度系數檢測裝置

有效

• 申請號: 201220569588.9
• 申請日: 2012-10-30
• 公開（公告）號: CN202974302U
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: 雷海東;劉勇;蘭慧;詹志明
• 申請（專利權）人: 江漢大學
• 主分類號: G01D1/16
• 分類號: G01D1/16
• 代理公司: 北京三高永信知識產權代理有限責任公司 11138
• 代理人: 徐立

技術領域

本實用新型涉及原子頻標領域，特別涉及一種原子頻標的溫度系數的測量方法和裝置。

背景技術

原子頻標作為高穩定、高精度的時間同步源，正被廣泛應用于航天、通訊、國防軍事等眾多領域。這些應用領域就要求原子頻標能夠適應各種苛刻的環境，尤其是工作溫度。因為，工作溫度的變化將會引起原子頻標內部燈溫、腔溫等核心部件工作溫度的變化，進一步造成原子超精細結構0-0躍遷頻率的不穩定，最終影響頻率輸出的穩定性。

因此，為了研究溫度對原子頻標輸出的影響，需要對原子頻標的溫度系數進行測量。

實用新型內容

為了解決現有技術的問題，本實用新型實施例提供了一種原子頻標的溫度系數檢測裝置。所述技術方案如下：

本實用新型實施例提供了一種原子頻標的溫度系數檢測裝置，所述裝置包括：用于控制原子頻標的工作環境溫度的恒溫箱、用于測量所述原子頻標輸出頻率的頻率計數器、用于存儲所述原子頻標輸出頻率的寄存器以及用于根據所述原子頻標的工作環境溫度和所述輸出頻率計算所述原子頻標的溫度系數的處理器；所述寄存器與所述頻率計數器電連接，所述處理器同時與所述恒溫箱、所述頻率計數器以及所述寄存器電連接。

進一步地，所述裝置還包括用于測量所述原子頻標的實際工作環境溫度的溫度傳感器。

其中，所述頻率計數器采用氫鐘作為外部參考時鐘。

本實用新型實施例提供的技術方案帶來的有益效果是：

通過分別測量兩個不同工作環境溫度值時原子頻標的輸出頻率，計算原子頻標的溫度系數，使得原子頻標的溫度系數測量方便可行，對研究及減小溫度系數對原子頻標的影響、提高原子頻標的頻率穩定度具有重要作用。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本實用新型實施例一提供的原子頻標的溫度系數檢測裝置結構示意圖；

圖2是本實用新型實施例一提供的原子頻標的溫度系數檢測裝置的工作原理流程圖。

具體實施方式

為使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本實用新型實施方式作進一步地詳細描述。

實施例一

本實用新型實施例提供了一種原子頻標的溫度系數檢測裝置，參見圖1，該裝置包括：

用于控制原子頻標1的工作環境溫度的恒溫箱2、用于測量原子頻標1輸出頻率的頻率計數器3、用于存儲原子頻標1輸出頻率的寄存器4以及用于根據原子頻標1的工作環境溫度和輸出頻率計算原子頻標1的溫度系數的處理器5；寄存器4與頻率計數器3電連接，處理器5同時與恒溫箱2、頻率計數器3以及寄存器4電連接。

進一步地，該裝置還包括用于測量原子頻標1的實際工作環境溫度的溫度傳感器2A。

其中，恒溫箱2溫度可控精度優于0.1℃；優選地，精度優于0.05℃。

進一步地，上述溫度傳感器2A可以是熱敏電阻等。因為，實際工作環境溫度與恒溫箱2的預設溫度存在差別。所以，為了提高溫度系數的測量精度，采用測得的實際工作環境溫度進行計算。

進一步地，頻率計數器3的外部參考時鐘可以是氫鐘。原子頻標1輸出的頻率信號直接送至頻率計數器3，同時氫鐘將信號送至頻率計數器3作為時鐘參考，頻率計數器3在處理器5的控制使能信號作用下開始計數，并將測量結果送至寄存器4中存儲。

寄存器4在處理器5數據訪問信號使能作用下，將頻率計數器3的測量數據傳送至處理器5中做數據處理。

處理器5一方面控制頻率計數器3開始計數，另一方面對寄存器4存儲的數據進行訪問，同時還兼顧恒溫箱2溫度改變的控制功能及工作環境溫度測量結果存儲功能。最終計算原子頻標的溫度系數并輸出。

下面將結合圖2對本實用新型提供的裝置工作原理進行詳細說明：

步驟100：當原子頻標的工作環境溫度為T1時，測量原子頻標的輸出頻率f1。

具體地，在測量原子頻標的輸出頻率f1之前，該方法還包括：

設置原子頻標的工作環境溫度。

具體地，設置原子頻標的工作環境溫度包括以下步驟：

A、將恒溫箱的溫度預設為T10，原子頻標置于恒溫箱內。

該恒溫箱優選為控溫精度在±0.1℃范圍內的恒溫箱。

B、待恒溫箱內的溫度恒定后，測量恒溫箱內的溫度T1。