專利名稱：銣原子頻標(biāo)頻率漂移的自動(dòng)修復(fù)裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及被動(dòng)型銣原子頻標(biāo)領(lǐng)域，尤其涉及一種銣原子頻標(biāo)頻率漂移的自動(dòng)修 復(fù)裝置及方法。
背景技術(shù)：
隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，許多領(lǐng)域都需要更加穩(wěn)定而精確的時(shí)間頻率信號(hào)，傳統(tǒng)的 機(jī)械定時(shí)和晶振定時(shí)已經(jīng)不能滿足需要。原子頻標(biāo)具有極高的穩(wěn)定度和準(zhǔn)確度，所以得到 了越來越廣泛的運(yùn)用。其中，銣原子頻標(biāo)體積小、重量輕且性能好，因而占有了很大的市場(chǎng) 份額。銣原子頻標(biāo)主要包括壓控晶體振蕩器、物理系統(tǒng)和電子線路。物理系統(tǒng)具體包括 產(chǎn)生抽運(yùn)光的光譜燈、存儲(chǔ)銣原子的集成濾光共振泡、存儲(chǔ)微波場(chǎng)的微波腔、產(chǎn)生平行于所 述微波腔軸線的靜磁場(chǎng)的C場(chǎng)線圈(即均勻磁場(chǎng)線圈)、檢測(cè)光信號(hào)的光電池、將微波耦合 進(jìn)所述微波腔的耦合環(huán)以及防止靜磁場(chǎng)穿透的磁屏。電子線路具體包括射頻倍頻模塊和綜 合伺服模塊。綜合伺服模塊包括用于產(chǎn)生頻率合成指令、鍵控調(diào)頻信號(hào)、同步鑒相參考信號(hào) 的微處理器、用于根據(jù)微處理器產(chǎn)生的頻率合成指令產(chǎn)生綜合調(diào)制信號(hào)的數(shù)字頻率合成器 以及用于對(duì)物理系統(tǒng)產(chǎn)生的量子鑒頻信號(hào)進(jìn)行同步鑒相并產(chǎn)生作用于壓控晶體振蕩器的 電壓控制信號(hào)的同步鑒相模塊。射頻倍頻模塊包括用于將壓控晶體振蕩器的輸出頻率進(jìn)行 倍頻的射頻倍頻單元和用于將經(jīng)過所述射頻倍頻單元倍頻后的壓控晶體振蕩器的輸出頻 率和數(shù)字頻率合成器產(chǎn)生的綜合調(diào)制信號(hào)進(jìn)行倍頻和混頻的微波倍、混頻單元。通常，銣原子頻標(biāo)經(jīng)過長時(shí)間的連續(xù)工作后，銣原子頻標(biāo)的輸出頻率會(huì)隨著時(shí)間 的推移而緩慢的變化。為了解決上述問題，目前常用的方法是通過改變光譜燈的溫度或者 微波腔的溫度來調(diào)整銣原子頻標(biāo)的輸出頻率，從而修正頻率的漂移。然而，一方面，由于光 譜燈的溫度或者微波腔的溫度與銣原子頻標(biāo)的短期穩(wěn)定度有很大關(guān)系，因而改變光譜燈的 溫度或者微波腔的溫度會(huì)嚴(yán)重影響銣原子頻標(biāo)的短期穩(wěn)定度。另一方面，由于現(xiàn)有的修正 頻率漂移的方法不能對(duì)銣原子頻標(biāo)進(jìn)行自動(dòng)的修正，因而銣原子頻標(biāo)經(jīng)過長期工作后仍然 會(huì)有頻率漂移現(xiàn)象。再一方面，對(duì)于不同的銣原子頻標(biāo)，其物理系統(tǒng)和電子線路結(jié)構(gòu)不同， 現(xiàn)有修正頻率漂移的方法不能用于修正不同結(jié)構(gòu)的銣原子頻標(biāo)，因而使得現(xiàn)有修正頻率漂 移的方法具有很大局限性。因此，有必要提供一種銣原子頻標(biāo)頻率漂移的自動(dòng)修復(fù)裝置來克服上述缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種銣原子頻標(biāo)頻率漂移的自動(dòng)修復(fù)方法及裝置，能對(duì)物理 系統(tǒng)的中心頻率進(jìn)行微調(diào)，從而修復(fù)銣原子頻標(biāo)的頻率漂移，進(jìn)而提高銣原子頻標(biāo)輸出頻 率的穩(wěn)定度。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種銣原子頻標(biāo)頻率漂移的自動(dòng)修復(fù)裝置，包 括:A/D采樣模塊，用于采集物理系統(tǒng)中C場(chǎng)線圈的電壓信號(hào)并將采集的C場(chǎng)線圈的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字電壓信號(hào)；頻率漂移檢測(cè)模塊，用于將經(jīng)過隔離放大后的壓控晶體振蕩器的 輸出頻率信號(hào)與高穩(wěn)時(shí)鐘信號(hào)比較得到頻差，并將所述頻差與原始頻差比較得到頻率漂移 量；控制模塊，用于根據(jù)所述頻率漂移檢測(cè)模塊發(fā)送的頻率漂移量和所述A/D采樣模塊發(fā) 送的C場(chǎng)線圈的數(shù)字電壓信號(hào)建立頻率漂移量和C場(chǎng)線圈的數(shù)字電壓的參照表，并根據(jù)所 述頻率漂移檢測(cè)模塊發(fā)送的實(shí)時(shí)檢測(cè)的頻率漂移量從所述參照表中選擇相應(yīng)的C場(chǎng)線圈 的數(shù)字電壓信號(hào)作為電壓設(shè)定值輸出；D/A轉(zhuǎn)換模塊，用于將所述控制模塊發(fā)送的數(shù)字式 電壓設(shè)定值轉(zhuǎn)換為模擬式電壓設(shè)定值；以及恒流源驅(qū)動(dòng)模塊，用于實(shí)時(shí)采集C場(chǎng)線圈的電 壓，并將實(shí)時(shí)采集的C場(chǎng)線圈的電壓值進(jìn)行同相放大后與所述D/A轉(zhuǎn)換模塊發(fā)送的模擬式 電壓設(shè)定值進(jìn)行比較得到差值，且根據(jù)放大后的所述差值產(chǎn)生調(diào)整電壓，作用于所述C場(chǎng) 線圈。較佳地，所述頻率漂移檢測(cè)模塊為頻率漂移和穩(wěn)定度測(cè)試儀。較佳地，所述恒流源驅(qū)動(dòng)模塊包括采樣電阻、采樣放大器、差分放大器以及電壓 調(diào)整器，所述采樣電阻與所述C場(chǎng)線圈串聯(lián)且通過所述A/D采樣模塊與所述控制模塊相連， 所述采樣放大器的兩輸入端與所述采樣電阻的兩端相連，所述采樣放大器的輸出端與所述 差分放大器的負(fù)輸入端相連，所述差分放大器的正輸入端與所述控制模塊相連，所述差分 放大器的輸出端與所述電壓調(diào)整器的調(diào)整端相連，所述電壓調(diào)整器的輸入端與電源連接， 所述電壓調(diào)整器的輸出端與所述C場(chǎng)線圈相連。較佳地，所述恒流源驅(qū)動(dòng)模塊還包括滑動(dòng)變阻器，所述滑動(dòng)變阻器串聯(lián)在所述采 樣放大器的輸出端和負(fù)輸入端之間，所述滑動(dòng)變阻器的滑片與所述采樣放大器的輸出端連 接。該滑動(dòng)變阻器用于調(diào)整所述差分放大器負(fù)輸入端的電壓幅值。較佳地，所述恒流源驅(qū)動(dòng)模塊還包括二極管，所述二極管與所述C場(chǎng)線圈并聯(lián)且 所述二極管的負(fù)極與所述調(diào)整器的輸出端相連。該二極管用于防止引線較長使線路中出現(xiàn) 反向感應(yīng)電壓而損壞電路。較佳地，所述采樣電阻為錳銅電阻。錳銅電阻的功率大，可以減小對(duì)整個(gè)恒流源驅(qū) 動(dòng)模塊的影響，并避免被燒壞。相應(yīng)地本發(fā)明還提供一種銣原子頻標(biāo)頻率漂移的自動(dòng)修復(fù)方法，包括(1)建立壓 控晶體振蕩器的頻率漂移量和C場(chǎng)線圈的數(shù)字電壓信號(hào)的參照表；(2)根據(jù)實(shí)時(shí)檢測(cè)的頻 率漂移量從所述參照表中選擇相應(yīng)的C場(chǎng)線圈的數(shù)字電壓信號(hào)作為電壓設(shè)定值輸出；(3) 將數(shù)字式電壓設(shè)定值轉(zhuǎn)換為模擬式電壓設(shè)定值；(4)計(jì)算實(shí)時(shí)采集的C場(chǎng)線圈的電壓值與 所述模擬式電壓設(shè)定值的差值，并根據(jù)所述差值產(chǎn)生調(diào)整電壓，作用于C場(chǎng)線圈。較佳地，所述步驟(1)之前先執(zhí)行以下步驟將經(jīng)過隔離放大后的壓控晶體振蕩器的輸出頻率信號(hào)與高穩(wěn)時(shí)鐘信號(hào)比較得到 頻差，并將所述頻差和原始頻差進(jìn)行比較得到頻率漂移量，且同時(shí)采集C場(chǎng)線圈的電壓信 號(hào)并將采集的C場(chǎng)線圈的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字電壓信號(hào)。較佳地，所述步驟⑷具體包括將實(shí)時(shí)采集的C場(chǎng)線圈的電壓值進(jìn)行同相放大；計(jì)算經(jīng)過同相放大后的C場(chǎng)線圈的電壓值與模擬式電壓設(shè)定值的差值并放大所 述差值；根據(jù)放大后的所述差值產(chǎn)生調(diào)整電壓，作用于C場(chǎng)線圈。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，一方面，由于C場(chǎng)線圈電流大小的改變對(duì)鑒頻斜率及線寬的影 響小即對(duì)銣原子頻標(biāo)的穩(wěn)定度影響小，因而本發(fā)明銣原子頻標(biāo)頻率漂移的自動(dòng)修復(fù)裝置能 在保證銣原子頻標(biāo)的穩(wěn)定度的前提下，微調(diào)物理系統(tǒng)的頻率輸出，從而實(shí)現(xiàn)修正銣原子頻 標(biāo)的頻率漂移。另一方面，由于控制模塊輸出的電壓設(shè)定值是根據(jù)實(shí)時(shí)檢測(cè)的壓控晶體振 蕩器的輸出頻率來選擇的，因而本發(fā)明的修復(fù)裝置可根據(jù)壓控晶體振蕩器的輸出頻率自動(dòng) 調(diào)整C場(chǎng)線圈電流的大小，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)修復(fù)頻率漂移。再一方面，由于本發(fā)明銣原子頻標(biāo) 頻率漂移的自動(dòng)修復(fù)裝置不受具體的銣原子頻標(biāo)結(jié)構(gòu)的限制，因而具有通用性。通過以下的描述并結(jié)合附圖，本發(fā)明將變得更加清晰，這些附圖用于解釋本發(fā)明 的實(shí)施例。


圖1為本發(fā)明銣原子頻標(biāo)頻率漂移的自動(dòng)修復(fù)裝置與物理系統(tǒng)連接的結(jié)構(gòu)框圖。圖2為恒流源驅(qū)動(dòng)模塊的電路圖。圖3為本發(fā)明銣原子頻標(biāo)頻率漂移的自動(dòng)修復(fù)方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在參考附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例，附圖中類似的元件標(biāo)號(hào)代表類似的元件。參考圖1-2，本發(fā)明銣原子頻標(biāo)頻率漂移的自動(dòng)修復(fù)裝置包括:A/D采樣模塊10、 頻率漂移檢測(cè)模塊11、控制模塊12、D/A轉(zhuǎn)換模塊13和恒流源驅(qū)動(dòng)模塊14。所述A/D采樣模塊10用于采集物理系統(tǒng)20中C場(chǎng)線圈Jl的電壓信號(hào)并將采集 的C場(chǎng)線圈Jl的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字電壓信號(hào)。所述頻率漂移檢測(cè)模塊11用于將經(jīng)過隔 離放大后的壓控晶體振蕩器(未圖示)的輸出頻率信號(hào)f與外部提供的高穩(wěn)時(shí)鐘信號(hào)&比 較得到頻差Δ f1;并將所述頻差Δ 與內(nèi)部存儲(chǔ)的原始頻差Δ f0比較得到頻率漂移量Δ f。 具體地，所述頻率漂移檢測(cè)模塊11為頻率漂移和穩(wěn)定度測(cè)試儀。所述控制模塊12用于根 據(jù)所述頻率漂移檢測(cè)模塊11發(fā)送的所述頻率漂移量△ f和所述A/D采樣模塊10發(fā)送的所 述C場(chǎng)線圈Jl的數(shù)字電壓信號(hào)建立頻率漂移量和C場(chǎng)線圈Jl的數(shù)字電壓信號(hào)的參照表， 并根據(jù)所述頻率漂移檢測(cè)模塊11發(fā)送的實(shí)時(shí)檢測(cè)的頻率漂移量從所述參照表中選擇相應(yīng) 的C場(chǎng)線圈Jl的數(shù)字電壓信號(hào)作為電壓設(shè)定值輸出。所述D/A轉(zhuǎn)換模塊13用于將所述控 制模塊12發(fā)送的數(shù)字式所述電壓設(shè)定值轉(zhuǎn)換為模擬式電壓設(shè)定值。所述恒流源驅(qū)動(dòng)模塊 14用于實(shí)時(shí)采集C場(chǎng)線圈的電壓，并將實(shí)時(shí)采集的C場(chǎng)線圈Jl的電壓值進(jìn)行同相放大后與 所述D/A轉(zhuǎn)換模塊13發(fā)送的模擬式電壓設(shè)定值進(jìn)行比較得到差值，且根據(jù)放大后的所述差 值產(chǎn)生調(diào)整電壓，作用于所述C場(chǎng)線圈J1。具體地，原始頻差Δ f^為壓控晶體振蕩器的初 始輸出頻率信號(hào)與外部提供的高穩(wěn)時(shí)鐘信號(hào)fo比較得到后得到的差值。其中，所述恒流源驅(qū)動(dòng)模塊14包括采樣電阻R5、采樣放大器U2、差分放大器U3 以及電壓調(diào)整器Ul。所述采樣電阻R5與所述C場(chǎng)線圈Jl串聯(lián)且通過所述A/D采樣模塊 10與所述控制模塊12相連。所述采樣放大器U2的兩輸入端與所述采樣電阻R5的兩端相 連，所述采樣放大器U2的輸出端與所述差分放大器U3的負(fù)輸入端相連。所述差分放大器 U3的正輸入端與所述控制模塊12相連，所述差分放大器U3的輸出端與所述電壓調(diào)整器Ul 的調(diào)整端ADJ相連。所述電壓調(diào)整器Ul的輸入端與電源Vcc連接，所述電壓調(diào)整器Ul的輸出端與所述C場(chǎng)線圈Jl相連。具體的，所述電壓調(diào)整器Ul優(yōu)選為LM350，所述采樣電阻R5優(yōu)選為大功率錳銅電 阻，所述采樣放大器U2優(yōu)選為超低噪聲運(yùn)放AD797，以減小噪聲的影響。所述差分放大器 U3優(yōu)選為高精度運(yùn)放0P707，以提供高精度的比較結(jié)果。進(jìn)一步地，所述采樣放大器U2的輸出端與負(fù)輸入端之間串聯(lián)有滑動(dòng)變阻器R11， 所述滑動(dòng)變阻器Rll的滑片與所述采樣放大器U2的輸出端連接。該滑動(dòng)變阻器Rll用于 調(diào)整所述差分放大器U3負(fù)輸入端的電壓幅值。 更進(jìn)一步地，所述C場(chǎng)線圈Jl兩端并聯(lián)有二極管D4，且所述二極管D4的負(fù)極與電 壓調(diào)整器Ul的輸出端相連，該二極管D4可以使反向感應(yīng)電壓經(jīng)過D4構(gòu)成閉合回路，從而 防止引線較長使線路中出現(xiàn)反向感應(yīng)電壓而損壞電路?？衫斫獾兀懔髟打?qū)動(dòng)模塊14工作時(shí)，通過采樣電阻R5采集C場(chǎng)線圈Jl兩端的 電壓并將采樣電壓經(jīng)過采樣放大器U2同相放大后，輸出至差分放大器U3的負(fù)輸入端，差分 放大器U3把負(fù)輸入端的采樣電壓與正輸入端的控制模塊12輸出的模擬設(shè)定電壓值進(jìn)行放 大，輸出到電壓調(diào)整器Ul的調(diào)整端，形成閉環(huán)反饋?？刂颇K12輸出的設(shè)定值決定了負(fù)載 電流的大小。當(dāng)控制模塊12輸出的設(shè)定值變大，那么反饋到電壓調(diào)整器Ul調(diào)整端ADJ的 電壓變大，電壓調(diào)整器Ul的輸出電壓升高，C場(chǎng)線圈Jl電流增加，采樣放大器U2的輸出端 電壓增加，差分放大器U3的負(fù)輸入端電壓升高，直到差分放大器U3的正負(fù)輸入端的電壓相 等，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)穩(wěn)定。而當(dāng)控制模塊12輸出的設(shè)定值不變而有某種情況使得C場(chǎng)線圈Jl 電流增加時(shí)，采樣電阻R5兩端的電壓增加，采樣放大器U2輸出電壓隨之變大，而差分放大 器U3輸出電壓減小，電壓調(diào)整器Ul輸出電壓變小，從而使負(fù)載Jl電流減小，進(jìn)而維持了負(fù) 載Jl電流的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定，反之亦然。圖3為本發(fā)明銣原子頻標(biāo)頻率漂移的自動(dòng)修復(fù)方法的流程圖。本發(fā)明銣原子頻標(biāo) 頻率漂移的自動(dòng)修復(fù)方法包括步驟Si，將經(jīng)過隔離放大后的壓控晶體振蕩器的輸出頻率信號(hào)與高穩(wěn)時(shí)鐘信號(hào)比 較得到頻差，并將所述頻差和原始頻差進(jìn)行比較得到頻率漂移量，且同時(shí)采集C場(chǎng)線圈的 電壓信號(hào)并將采集的C場(chǎng)線圈的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字電壓信號(hào)；步驟S2，根據(jù)所述頻率漂移量和所述C場(chǎng)線圈的電壓建立頻率漂移量和C場(chǎng)線圈 的數(shù)字電壓信號(hào)的參照表；步驟S3，根據(jù)實(shí)時(shí)檢測(cè)的頻率漂移量從所述參照表中選擇相應(yīng)的C場(chǎng)線圈的數(shù)字 電壓信號(hào)作為電壓設(shè)定值輸出；步驟S4，將數(shù)字式電壓設(shè)定值轉(zhuǎn)換為模擬式電壓設(shè)定值；步驟S5，將實(shí)時(shí)采集的C場(chǎng)線圈的電壓值進(jìn)行同相放大；步驟S6，計(jì)算經(jīng)過同相放大后的C場(chǎng)線圈的電壓值與模擬式電壓設(shè)定值的差值并 放大所述差值；步驟S7，根據(jù)放大后的所述差值產(chǎn)生調(diào)整電壓，作用于所述C場(chǎng)線圈。以上結(jié)合最佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但本發(fā)明并不局限于以上揭示的實(shí)施 例，而應(yīng)當(dāng)涵蓋各種根據(jù)本發(fā)明的本質(zhì)進(jìn)行的修改、等效組合。
權(quán)利要求
1.一種銣原子頻標(biāo)頻率漂移的自動(dòng)修復(fù)裝置，包括A/D采樣模塊，用于采集物理系統(tǒng)中C場(chǎng)線圈的電壓信號(hào)并將采集的C場(chǎng)線圈的電壓信 號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字電壓信號(hào)；頻率漂移檢測(cè)模塊，用于將經(jīng)過隔離放大后的壓控晶體振蕩器的輸出頻率信號(hào)與高穩(wěn) 時(shí)鐘信號(hào)比較得到頻差，并將所述頻差與原始頻差比較得到頻率漂移量；其特征在于，還包括控制模塊，用于根據(jù)所述頻率漂移檢測(cè)模塊發(fā)送的頻率漂移量和所述A/D采樣模塊發(fā) 送的C場(chǎng)線圈的數(shù)字電壓信號(hào)建立頻率漂移量和C場(chǎng)線圈的數(shù)字電壓信號(hào)的參照表，并根 據(jù)所述頻率漂移檢測(cè)模塊發(fā)送的實(shí)時(shí)檢測(cè)的頻率漂移量從所述參照表中選擇相應(yīng)的C場(chǎng) 線圈的數(shù)字電壓信號(hào)作為電壓設(shè)定值輸出；D/A轉(zhuǎn)換模塊，用于將所述控制模塊發(fā)送的數(shù)字式電壓設(shè)定值轉(zhuǎn)換為模擬式電壓設(shè)定 值；以及恒流源驅(qū)動(dòng)模塊，用于實(shí)時(shí)采集C場(chǎng)線圈的電壓，并將實(shí)時(shí)采集的C場(chǎng)線圈的電壓值進(jìn) 行同相放大后與所述D/A轉(zhuǎn)換模塊發(fā)送的模擬式電壓設(shè)定值進(jìn)行比較得到差值，且根據(jù)放 大后的所述差值產(chǎn)生調(diào)整電壓，作用于所述C場(chǎng)線圈。
2.如權(quán)利要求1所述的銣原子頻標(biāo)頻率漂移的自動(dòng)修復(fù)裝置，其特征在于，所述頻率 漂移檢測(cè)模塊為頻率漂移和穩(wěn)定度測(cè)試儀。
3.如權(quán)利要求2所述的銣原子頻標(biāo)頻率漂移的自動(dòng)修復(fù)裝置，其特征在于，所述恒流 源驅(qū)動(dòng)模塊包括采樣電阻、采樣放大器、差分放大器以及電壓調(diào)整器，所述采樣電阻與所 述C場(chǎng)線圈串聯(lián)且通過所述A/D采樣模塊與所述控制模塊相連，所述采樣放大器的兩輸入 端與所述采樣電阻的兩端相連，所述采樣放大器的輸出端與所述差分放大器的負(fù)輸入端相 連，所述差分放大器的正輸入端與所述控制模塊相連，所述差分放大器的輸出端與所述電 壓調(diào)整器的調(diào)整端相連，所述電壓調(diào)整器的輸入端與電源連接，所述電壓調(diào)整器的輸出端 與所述C場(chǎng)線圈相連。
4.如權(quán)利要求3所述的銣原子頻標(biāo)頻率漂移的自動(dòng)修復(fù)裝置，其特征在于，所述恒流 源驅(qū)動(dòng)模塊還包括滑動(dòng)變阻器，所述滑動(dòng)變阻器串聯(lián)在所述采樣放大器的輸出端和負(fù)輸 入端之間，所述滑動(dòng)變阻器的滑片與所述采樣放大器的輸出端連接。
5.如權(quán)利要求3所述的銣原子頻標(biāo)頻率漂移的自動(dòng)修復(fù)裝置，其特征在于，所述恒流 源驅(qū)動(dòng)模塊還包括二極管，所述二極管與所述C場(chǎng)線圈并聯(lián)且所述二極管的負(fù)極與所述 調(diào)整器的輸出端相連。
6.如權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的銣原子頻標(biāo)頻率漂移的自動(dòng)修復(fù)裝置，其特征在 于，所述采樣電阻為錳銅電阻。
7.一種銣原子頻標(biāo)頻率漂移的自動(dòng)修復(fù)方法，包括(1)建立壓控晶體振蕩器的頻率漂移量和C場(chǎng)線圈的數(shù)字電壓信號(hào)的參照表；(2)根據(jù)實(shí)時(shí)檢測(cè)的頻率漂移量從所述參照表中選擇相應(yīng)的C場(chǎng)線圈的數(shù)字電壓信號(hào) 作為電壓設(shè)定值輸出；(3)將數(shù)字式電壓設(shè)定值轉(zhuǎn)換為模擬式電壓設(shè)定值；(4)計(jì)算實(shí)時(shí)采集的C場(chǎng)線圈的電壓值與所述模擬式電壓設(shè)定值的差值，并根據(jù)所述 差值產(chǎn)生調(diào)整電壓，作用于C場(chǎng)線圈。
8.如權(quán)利要求7所述的銣原子頻標(biāo)頻率漂移的自動(dòng)修復(fù)方法，其特征在于，所述步驟 (1)之前先執(zhí)行以下步驟將經(jīng)過隔離放大后的壓控晶體振蕩器的輸出頻率信號(hào)與高穩(wěn)時(shí)鐘信號(hào)比較得到頻差， 并將所述頻差和原始頻差進(jìn)行比較得到頻率漂移量，且同時(shí)采集C場(chǎng)線圈的電壓信號(hào)并將 采集的C場(chǎng)線圈的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字電壓信號(hào)。
9.如權(quán)利要求7或8所述的銣原子頻標(biāo)頻率漂移的自動(dòng)修復(fù)方法，其特征在于，所述步 驟⑷具體包括將實(shí)時(shí)采集的C場(chǎng)線圈的電壓值進(jìn)行同相放大；計(jì)算經(jīng)過同相放大后的C場(chǎng)線圈的電壓值與模擬式電壓設(shè)定值的差值并放大所述差值；根據(jù)放大后的所述差值產(chǎn)生調(diào)整電壓，作用于C場(chǎng)線圈。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種銣原子頻標(biāo)頻率漂移的自動(dòng)修復(fù)裝置，包括A/D采樣模塊，用于采集C場(chǎng)線圈電壓并進(jìn)行模/數(shù)轉(zhuǎn)換；頻率漂移檢測(cè)模塊，用于計(jì)算頻率漂移量；控制模塊，用于建立頻率漂移量和C場(chǎng)線圈的數(shù)字電壓信號(hào)的參照表，并根據(jù)實(shí)時(shí)檢測(cè)的頻率漂移量從參照表中選擇C場(chǎng)線圈的數(shù)字電壓信號(hào)作為電壓設(shè)定值輸出；D/A轉(zhuǎn)換模塊，將電壓設(shè)定值進(jìn)行數(shù)/模轉(zhuǎn)換得到模擬式電壓設(shè)定值；恒流源驅(qū)動(dòng)模塊，用于采集C場(chǎng)線圈的電壓并將C場(chǎng)線圈的電壓值同相放大后與模擬式電壓設(shè)定值比較得到差值，且根據(jù)放大后的差值產(chǎn)生調(diào)整電壓作用于C場(chǎng)線圈。本發(fā)明能自動(dòng)修復(fù)銣原子頻標(biāo)的頻率漂移并提高系統(tǒng)的穩(wěn)定度。本發(fā)明還公開了一種銣原子頻標(biāo)頻率漂移的自動(dòng)修復(fù)方法。
文檔編號(hào)H03L7/26GK102122958SQ20111004166
公開日2011年7月13日 申請(qǐng)日期2011年2月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月21日
發(fā)明者管樺, 雷海東 申請(qǐng)人:江漢大學(xué)