[發明專利]一種高穩晶振測量裝置

有效

• 申請號: 201710465090.5
• 申請日: 2017-06-19
• 公開（公告）號: CN107543960B
• 公開（公告）日: 2022-06-17
• 發明（設計）人: 吳向成
• 申請（專利權）人: 江漢大學
• 主分類號: G01R23/02
• 分類號: G01R23/02;G05D23/24
• 代理公司: 深圳市合道英聯專利事務所(普通合伙) 44309
• 代理人: 廉紅果;譚雪婷

本發明涉及時間校準領域，尤其涉及一種高穩晶振測量裝置，包括處理器、D/A控制模塊、增益控制模塊、VCXO模塊、溫控模塊、邏輯門陣列、微商計算模塊、增益控制模塊、張弛時間模塊、采樣信號顯示模塊、光開關、A/D采樣模塊、探測信號生成模塊、腔泡系統和光源，本發明的有益效果是：通過將處理器處理后的信號送入邏輯門陣列，因為上時刻光源激勵光能夠透過腔泡系統，故此時刻經A/D采樣產生的信號是高電平‘1’，奇數級邏輯非門后變成低電平‘0’，作用于光源模塊中的高速Shutter，使其為‘關’狀態。依次循環，在邏輯門陣列的輸出端會出現‘1’—‘0’—‘1’…‘0’的變化，通過處理器對頻率信號檢測，我們即可得出相應的時間參數。

技術領域

本發明涉及時間校準領域，尤其涉及一種高穩晶振測量裝置。

背景技術

隨著現代時間校準科技技術與制造工藝的加速提升，使得時間校準的應用更加民用化、普及化，而且性能指標也得到提升。即便這樣，但對于運行于衛星上的時間校準而言，我們還關心它的一個性能參數，即壽命。用于空間站或衛星上的時間校準因為承擔了長期的跟精密時間相關的工作，如果由于時間校準內部物理系統部分的堿金屬原子消耗待盡而繼續無法服役，我們只能夠從地面上重新換一臺時間校準上天才能維持它所承擔工作的延續性，這顯然對連續精密時間任務是非常不利的，而且會給我們帶來換鐘的麻煩。

基于以上原因，需要一種高穩晶振測量裝置被設計出來，通過將處理器處理后的信號送入邏輯門陣列，因為上時刻光源激勵光能夠透過腔泡系統，故此時刻經A/D采樣產生的信號是高電平‘1’，奇數級邏輯非門后變成低電平‘0’，作用于光源模塊中的高速Shutter，使其為‘關’狀態。依次循環，在邏輯門陣列的輸出端會出現‘1’—‘0’—‘1’…‘0’的變化，通過處理器對頻率信號檢測，我們即可得出相應的時間參數，即一種高穩晶振測量裝置。

發明內容

本發明的目的是為了克服現有技術的不足，提供了一種高穩晶振測量裝置。

本發明是通過以下技術方案實現：

一種高穩晶振測量裝置，包括處理器、D/A控制模塊、增益控制模塊、VCXO模塊、溫控模塊、邏輯門陣列、微商計算模塊、增益控制模塊、張弛時間模塊、采樣信號顯示模塊、光開關、A/D采樣模塊、探測信號生成模塊、腔泡系統和光源，所述處理器分別和光開關、探測信號生成模塊、張弛時間模塊、微商計算模塊、邏輯門陣列、D/A控制模塊通信連通，所述D/A控制模塊通信連接有增益控制模塊，所述增益控制模塊通信連通VCXO模塊，所述VCXO模塊通信連接有探測信號生成模塊，所述探測信號生成模塊通信連接有腔泡系統；所述微商計算模塊通信連接有增益控制模塊，所述張弛時間模塊通信連接有采樣信號顯示模塊，所述光開關通電連接有光源，所述光源通過A/D采樣模塊通信連接有處理器。

所述邏輯門陣列由處理器發生，處理器產生奇數級N個非門，其輸入端接收來自于處理器接收的A/D采樣的信號，其輸出端經處理器反饋到量子系統的光源中的高速光開關Shutter，用以控制其狀態‘開’或‘關’。

所述溫度控制模塊里面含有溫控芯片（控溫用）、以及熱敏電阻（測溫用）。受中央處理器控制可以設定溫度值T，由于整個溫度控制模塊置于高穩晶振VCXO(溫控模塊)中，所以中央處理器可以設置對應的工作環境溫度、以及獲得實際的工作環境溫度信息。

所述壓控模塊中的橋路測溫主要由兩個阻值相同的R，一個預設溫度值熱敏電阻傳感器Ro（它決定了VCXO的工作環境溫度）及測溫熱敏電阻Rk組成。當VCXO工作環境溫度恒定時，即熱敏電阻Rk測量值與預設值Ro相等，此時電阻橋路A、B端輸出電壓差將為0，整個壓控模塊輸出端Uout輸出為0。當VCXO工作環境溫度發生改變時，則橋路的A、B端形成一定的電壓差，通過電壓跟隨器A1及A2的傳遞送至A3進行差分放大，考慮到放大后的電壓差能夠有效得采集，所以在差分放大A3的輸出端增加了一個增益線性調節電路A4。得到的電壓差Uout與DA控制模塊產生的壓控電壓求和后，送至VCXO模塊。