[發明專利]一種石英鐘雙晶振溫度補償校準方法

在審

• 申請號: 201910172362.1
• 申請日: 2019-03-07
• 公開（公告）號: CN109828151A
• 公開（公告）日: 2019-05-31
• 發明（設計）人: 李德成
• 申請（專利權）人: 李德成
• 主分類號: G01R23/02
• 分類號: G01R23/02;G01R35/00;H03L1/04
• 代理公司: 溫州市品創專利商標代理事務所(普通合伙) 33247
• 代理人: 程春生

1.一種石英鐘雙晶振溫度補償校準方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：首先進行晶體振蕩器的調試，將需要進行溫度補償校準的晶體振蕩器放置于高低溫試驗箱內的放置板上，隨后進行其本身的系統功能檢測，利用外部控制中心檢查用于數字溫度補償石英鐘雙晶體振蕩器的生產調測系統的頻率測量功能，將所有待測晶體振蕩器設置進入調試模式，并且檢查外部系統能否與待測晶體振蕩器建立通信；

S2：利用外部控制中心直接控制用于數字溫度補償晶體振蕩器的生產調測系統進入調測工作，對所有放置好的待測晶體振蕩器進行頻率調測，并且將調測好的數據進行擬合、轉化，然后將轉化后的數據分別寫入對應的待測晶體振蕩器，完成上述步驟后控制中心直接控制用于數字溫度補償晶體振蕩器的生產調測系統進入檢測工作，對所有放置好的待測晶體振蕩器進行頻率檢測，并且篩選出不合格的晶體振蕩器；

S3：初始化石英鐘雙晶體振蕩器的內部負載電容，隨后確定石英鐘雙晶體振蕩器的頻率精度溫度特性曲線，緊接著測量未補償的晶體振蕩器的電壓溫度曲線以及測量參考熱敏電阻的電阻溫度特性曲線，根據未補償的晶體振蕩器的電壓溫度曲線和參考熱敏電阻的電阻溫度特性，計算和優化溫度補償網絡參數值，所述溫度補償網絡參數值的計算和優化；

S4：在步驟S3的基礎上根據計算和優化的溫度補償網絡參數值，選取匹配的元件，組建溫度補償網絡；

S5：利用溫度補償網絡對晶體振蕩器進行溫度補償，并測試補償后的晶體振蕩器頻率溫度特性。

2.根據權利要求1所述的一種石英鐘雙晶振溫度補償校準方法，其特征在于：在步驟S1中高低溫試驗箱需要設置運行程式，其中運行程式包括恒溫段與變溫段，且恒溫段的溫度為調測溫度點，在0～100℃的溫度范圍內按照相應的溫度間隔設置調測溫度點。

3.根據權利要求1所述的一種石英鐘雙晶振溫度補償校準方法，其特征在于：步驟S3的處理步驟如下：

A1：根據溫度補償網絡中待優化固定電阻以及待選熱敏電阻建立溫度補償網絡隨溫度變化的電壓函數；

A2：待選熱敏電阻利用模型進行計算,其中K(R,B)為與參考熱敏電阻的額定阻值R和常數B相關的比例系數，為參考熱敏電阻的實測值，N為溫度測試點數，R 1×N和均為N維行向量；

A3：利用所述未補償的晶體振蕩器的電壓溫度曲線數據值和所述電壓函數求方差，以獲得目標函數Δ；

A4：利用遺傳算法，對目標函數進行多次迭代，當目標函數Δ小于允許的誤差Δ^*或設定的最大迭代次數時，迭代終止，最后獲得待優化的固定電阻及熱敏電阻的優化值。

4.根據權利要求1所述的一種石英鐘雙晶振溫度補償校準方法，其特征在于：步驟S1與S2中的外部控制中心通過調測數據通信總線與主控板上的調測數據通信總線端口相連，所述外部控制中心通過高低溫試驗箱控制總線與高低溫試驗箱相連，每個頻率測量板通過待測頻率信號傳輸線連接信號轉接板，并通過信號轉接板連接對應的放置板，每個頻率測量板通過底板走線與主控板相連。

5.根據權利要求1所述的一種石英鐘雙晶振溫度補償校準方法，其特征在于：步驟S3中的電阻溫度特性通過將連有參考熱敏電阻的測試電路放入溫箱中，通過在不同溫度下測量參考熱敏電阻的電阻值，獲得參考熱敏電阻的電阻溫度特性。

6.根據權利要求1所述的一種石英鐘雙晶振溫度補償校準方法，其特征在于：步驟S3的測試電路中固定電阻在0～5000Ω。