[發明專利]北斗授時的石英晶體溫度計

在審

• 申請號: 201410137259.0
• 申請日: 2014-04-08
• 公開（公告）號: CN103884446A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發明（設計）人: 章禮道
• 申請（專利權）人: 章禮道
• 主分類號: G01K7/32
• 分類號: G01K7/32;G04R20/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種北斗授時的石英晶體溫度計，其特征在于：包括北斗天線(3)、北斗模塊(6)、石英晶體探頭(1)、振蕩器(4)、高速計數器(7)、選通控制模塊(8)、單片機+固體硬盤(9)、人機接口(10)、顯示單元(5)；北斗天線(3)接收北斗衛星授時信號，北斗模塊(6)輸出高精度秒脈沖到選通控制模塊(8)；選通控制模塊(8)同時還接受人機接口(10)的指令，選通控制模塊(8)向高速計數器(7)提供開門脈沖和關門脈沖；石英晶體探頭(1)和振蕩器(4)組成石英晶體振蕩器輸出正弦波，正弦波的頻率隨石英晶體探頭(1)的溫度而變化；高速計數器(7)前端的脈沖整形電路將正弦波轉換為同頻率的窄尖脈沖，高速計數器(7)在選通控制模塊(8)提供的開門脈沖和關門脈沖之間的時間間隔內，精確計量窄尖脈沖數；對一個特定的石英晶體探頭(1)，該窄尖脈沖頻率與石英晶體探頭(1)的溫度單值相關；單片機+固體硬盤(9)內部存有該特定的石英晶體探頭(1)的頻率——溫度曲線，經顯示單元(5)顯示溫度及溫度變化速率；單片機+固體硬盤(9)與DCS(2)的接口支持現場總線，符合IEC61158?Ed.3現場總線標準；人機接口(10)用于接受北斗模塊(6)的授時信號，確定開門脈沖和關門脈沖之間的時間間隔；經低功耗化處理成為北斗導航儀和智能導航手機的附加功能，提供高分辨率、高精確度、高穩定性、便于遠距離傳輸共享的溫度信號，參與各種需要溫度信號的應用。

2.根據權利要求1所述的北斗授時的石英晶體溫度計，其特征是所述的石英晶體探頭(1)必須分別對每一只石英晶體探頭進行標定，并將石英晶體探頭(1)的頻率——溫度曲線存入單片機+固體硬盤(9)，標定的精確度將決定石英晶體探頭(1)的精確度。

3.根據權利要求1所述的北斗授時的石英晶體溫度計，其特征是所述的石英晶體探頭(1)與振蕩器(4)連接電纜的分布電容應受到嚴格控制，越小越好；石英晶體探頭(1)與振蕩器(4)共同組成高Q值石英晶體振蕩器。

4.根據權利要求1所述的北斗授時的石英晶體溫度計，其特征是所述的高速計數器(7)前端的脈沖整形電路將正弦波的上半波變換為寬度小于10ns的尖脈沖，下半波切除；高速計數器(7)數出1s內的尖脈沖數即為石英晶體探頭(1)的頻率，同理，高速計數器(7)數出N秒內的尖脈沖數再除以N，為石英晶體探頭(1)的更為精確的N秒內的平均頻率，加長高速計數器(7)的計數周期能夠提高北斗授時的石英晶體溫度計的分辨率和精確度；高速計數器(7)的高頻計數上限為100?MHz。

5.根據權利要求1所述的北斗授時的石英晶體溫度計，其特征是所述的選通控制模塊(8)決定高速計數器(7)的計數周期，最短1s，最長10s，可在人機接口(10)設定，步長1s；選通控制模塊(8)接收北斗模塊(6)的秒脈沖，秒脈沖寬度小于10ns；選通控制模塊(8)輸出的開門脈沖和關門脈沖為寬度小于10ns的尖脈沖；選通控制模塊(8)設定的計數周期同時送入單片機+固體硬盤(9)。

6.根據權利要求1所述的北斗授時的石英晶體溫度計，其特征是所述的單片機+固體硬盤(9)計算尖脈沖的頻率，再按石英晶體探頭(1)的頻率——溫度曲線計算出N秒周期內的平均溫度；加上時標后存入數據庫；在顯示單元(5)上顯示即時溫度、溫度變化速率℃/min、1小時溫度變化曲線；單片機+固體硬盤(9)與DCS(2)的接口支持現場總線，符合IEC61158?Ed.3現場總線標準。

7.根據權利要求1所述的北斗授時的石英晶體溫度計，其特征是所述的北斗天線(3)接收北斗衛星授時信號，北斗模塊(6)輸出高精度秒脈沖到選通控制模塊(8)；秒脈沖寬度小于10ns；同一應用系統中的若干臺北斗授時的石英晶體溫度計能夠共享北斗模塊(6)輸出的高精度秒脈沖。

8.根據權利要求1所述的北斗授時的石英晶體溫度計，其特征是所述的北斗天線(3)接收北斗衛星授時信號，北斗模塊(6)輸出高精度秒脈沖到選通控制模塊(8)；秒脈沖寬度小于10ns；同一應用系統中的若干臺北斗授時的石英晶體溫度計能夠共享北斗模塊(6)輸出的高精度秒脈沖。