[實用新型]鍶原子光晶格鐘的原子爐溫度自動控制裝置

有效

• 申請號: 201320312660.4
• 申請日: 2013-05-31
• 公開（公告）號: CN203276066U
• 公開（公告）日: 2013-11-06
• 發明（設計）人: 叢東亮;任潔;劉輝;常宏
• 申請（專利權）人: 中國科學院國家授時中心
• 主分類號: G05D23/22
• 分類號: G05D23/22;G05D23/32
• 代理公司: 西安永生專利代理有限責任公司 61201
• 代理人: 申忠才;高燕云

技術領域

本實用新型屬于溫度控制設備或裝置技術領域，具體涉及到鍶原子光晶格鐘的原子爐溫度自動控制裝置。

背景技術

目前，鍶原子光晶格鐘的原子爐溫度控制系統由單片機(M電容CU)、模數轉換器(AD)、數模轉換器(DA)、熱電偶、電流源、鍵盤和顯示等部分連接構成。熱電偶和AD用于測量原子爐溫度送至單片機，單片機進行PID運算后輸出實際溫度和測定溫度的修正值，通過DA控制電流源。但是，在實際工作時，為了防止原子爐升降溫過程中破壞原子爐真空度，所以每次升降溫過程中需要手動小幅度調節設定溫度值，直至實際溫度穩定后才繼續調節，以控制升降溫速度。這種操作給實驗帶來了很大不便，增加了實驗操作時間。

發明內容

本實用新型所要解決的技術問題在于克服上述鍶原子光晶格鐘的原子爐溫度控制系統的缺點，提供一種操作時間短、升溫和降溫自動控制的鍶原子光晶格鐘的原子爐溫度自動控制裝置。

解決上述技術問題所采用的技術方案是它具有：對整機進行控制的單片機系統；

將指令信號輸出到單片機的鍵盤輸入電路，該電路的輸出端接單片機系統；用于產生時間信號的實時時鐘電路，該電路與單片機系統相連；為鍶原子光晶格鐘原子爐輸出控制信號的控制電路，該電路的輸入端接單片機系統；顯示電路，該電路的輸入端接單片機系統。

本實用新型的實時時鐘電路為：集成電路U5的5腳接單片機系統的集成電路U2的27腳、6腳接集成電路U2的26腳、7腳接集成電路U2的25腳、2腳和3腳分別接晶體振蕩器Y3的兩端、1腳接電容C3的一端和3.3V電源正極、電容C3的另一端接地；集成電路U2是單片機型號為MPS430F149,集成電路U5的型號為DS1302。

本實用新型采用將接收到鍶原子光晶格鐘的原子爐溫度信號轉換成電信號輸入到單片機，由單片機的A/D轉換器進行模數轉換，單片機進行運算得到溫度的實際值與設定值的偏差，再通過控制電路進行D/A轉換輸出到原子爐的加熱器件，控制加熱器件的電流源的輸出電流值，使得原子爐的實際溫度與設定溫度相等。本實用新型采用了實時時鐘電路，實時時鐘電路根據設定的升降溫時間以及原子爐的加熱器件的升溫過程，溫度緩慢升降，減小了實驗操作時間，實現了對原子爐的溫度自動控制。本實用新型具有結構簡單、操作時間短、升溫和降溫自動控制等優點，可在鍶原子光晶格鐘上使用。

附圖說明

圖1是本實用新型的電氣原理方框圖。

圖2是本實用新型的電子線路原理圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步詳細說明，但本實用新型不限于這些實施例。

實施例1

圖1是本實用新型的電氣原理方框圖，參見圖1。在圖1中，本實用新型由鍵盤輸入電路、單片機系統、實時時鐘電路、控制電路、顯示電路連接構成。鍵盤輸入電路的輸出端接單片機系統，實時時鐘電路與單片機系統相連，單片機系統的輸出端接控制電路和顯示電路。

鍵盤輸入信號由鍵盤輸入電路輸出到單片機系統，單片機系統按事先設定的程序對輸入的溫度信號進行運算，單片機系統通過控制電路對鍶原子光晶格鐘的原子爐輸出控制信號，并將數據處理結果輸出到顯示電路。

圖2給出了本實用新型的電子線路原理圖。在圖2中，本實施例的鍵盤輸入電路由按鍵K1～按鍵K16、電阻R6～電阻R9連接構成。按鍵K1～按鍵K3、按鍵K13的4腳通過電阻R6接3.3V電源正極，按鍵K4～按鍵K6、按鍵K14的4腳通過電阻R7接3.3V電源正極，按鍵K7～按鍵9、按鍵K15的4腳通過電阻R18接3.3V電源正極，按鍵K10～按鍵12、按鍵K16的4腳通過電阻R9接3.3V電源正極；按鍵K1～按鍵K3、按鍵K13的3腳分別接按鍵K4～按鍵K6、按鍵K14的2腳，按鍵K4～按鍵K6、按鍵K14的3腳分別接按鍵K7～按鍵9、按鍵K15的2腳，按鍵K7～按鍵9、按鍵K15的3腳分別接按鍵K10～按鍵12、按鍵K16的2腳，按鍵K10～按鍵12、按鍵K16的3腳接單片機系統。

在圖2中，本實施例的單片機系統由集成電路U2、集成電路U6、二極管D2、二極管D3、電阻R2～電阻R5、電容C1、電容C4～電容C9、晶體振蕩器Y1、晶體振蕩器Y2、按鈕S1、插座J2、插座J3連接構成，集成電路U2是單片機型號為MPS430F149,集成電路U6是串口電路型號為SP32323PEEN。