原子钟运行可靠性监测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及原子钟运行可靠性监测技术领域，具体地说，涉及原子钟运行可靠性监测装置。其包括中央处理器、评估系统以及状态指示模块；评估系统与中央处理器连接；指示模块与中央处理器的输出端连接，以对原子钟的运行状态进行显示。本实用新型专利技术中通过复现性能评估、准确性能评估以及原子束性能评估单元对原子钟运行开机前进行监测，避免出现异常开机的现象，提高运行的可靠性，并结合状态指示模块对原子钟的运行状态进行显示。对原子钟的运行状态进行显示。对原子钟的运行状态进行显示。

【技术实现步骤摘要】
原子钟运行可靠性监测装置


[0001]本技术涉及原子钟运行可靠性监测
，具体地说，涉及原子钟运行可靠性监测装置。

技术介绍

[0002]在科研或者实验中，对时间的要求非常苛刻，一般的时钟无法满足科研或者实验对精度的需求，通常会使用到原子钟。
[0003]原子钟利用原子物理学的原理，原子是按照不同电子排列顺序的能量差，也就是围绕在原子核周围不同电子层的能量差，来吸收或释放电磁能量的，这里电磁能量是不连续的，当原子从一个“能量态”跃迁至低的“能量态”时，它便会释放电磁波，这种电磁波特征频率是不连续的，即共振频率。
[0004]但原子钟在开机前不能够对其整个过程的状态进行评估，而是通过人为的去检测和判断，非常的浪费开机时间，并使运行的可靠性降低。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于提供原子钟运行可靠性监测装置，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0006]为实现上述目的，本技术提供原子钟运行可靠性监测装置，包括中央处理器、评估系统以及状态指示模块；评估系统与中央处理器连接；指示模块与中央处理器的输出端连接，其中：
[0007]评估系统包括复现性能评估模块、准确度性能评估模块、原子束性能评估模块、开机性能评估模块和物理系统作用时间评估模块；复现性能评估模块的输出端与准确度性能评估模块连接；准确度性能评估模块的输出端与原子束性能评估模块连接；原子束性能评估模块的输出端与开机性能评估模块；开机性能评估模块的输出端与物理系统作用时间评估模块连接，且评估系统包括复现性能评估模块、准确度性能评估模块、原子束性能评估模块、开机性能评估模块和物理系统作用时间评估模块均与中央处理器双向连接。
[0008]作为本技术方案的进一步改进，所述复现性能评估模块包括隔离放大器、多位计数模块和磁场电流补偿模块；所述中央处理器还包括寄存器，其中：
[0009]中央处理器的输入端与隔离放大器连接，以通过隔离放大器向外输出信号；中央处理器的输出端与磁场电流补偿模块和多位计数模块连接；多位计数模块的输出端与寄存器连接；寄存器与中央处理器双向连接；另外隔离放大器的输出端与多位计数模块连接；隔离放大器的输入端还与原子钟连接；原子钟的输入端与磁场电流补偿模块连接。
[0010]作为本技术方案的进一步改进，所述原子束性能评估模块包括共振吸收泡和光电检测模块；光电检测模块的输入端与中央处理器连接；中央处理器的输出端与共振吸收泡连接并形成传统探测电路；共振吸收泡用于吸收光源，振吸收泡还包括滤光泡，从而通过填充有滤光泡对光源进行滤光，然后再将滤光后的光源传输至含有和缓冲气体的共
振吸收泡内。
[0011]作为本技术方案的进一步改进，所述准确度性能评估模块包括压控晶振模块、DDS和鉴频环路；所述压控晶振模块与DDS和中央处理器连接，分别形成外部时钟1和外部时钟2信号；中央处理器的输入端与鉴频环路连接；鉴频环路的输入端与DDS连接。
[0012]作为本技术方案的进一步改进，所述中央处理器与DDS内部的FSK调制信号具有同频同相的同步鉴相信号以及鉴频信号，并进行同步鉴相处理，得到相应的压控信号作用于压控晶振模块，从而改变压控晶振信号的输出，进而改变DDS外部参考时钟的频率，使整个系统完成闭环。
[0013]与现有技术相比，本技术的有益效果：通过复现性能评估、准确性能评估以及原子束性能评估单元对原子钟运行开机前进行监测，避免出现异常开机的现象，提高运行的可靠性，并结合状态指示模块对原子钟的运行状态进行显示。
附图说明
[0014]图1为本专利技术的评估系统模块框图；
[0015]图2为本专利技术的复现性能评估模块模块框图；
[0016]图3为本专利技术的原子束性能评估模块模块框图；
[0017]图4为本专利技术的准确性能评估模块模块框图；
[0018]图5为本专利技术的压控晶振信号输出电路图；
[0019]图6为本专利技术的吸收曲线和微商曲线示意图。
具体实施方式
[0020]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0021]请参阅图1
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图6，本技术提供技术方案：
[0022]本技术提供原子钟运行可靠性监测装置，包括中央处理器、评估系统以及状态指示模块；评估系统与中央处理器连接；指示模块与中央处理器的输出端连接，以对原子钟的运行状态进行显示，其中：
[0023]评估系统包括复现性能评估模块、准确度性能评估模块、原子束性能评估模块、开机性能评估模块和物理系统作用时间评估模块；复现性能评估模块的输出端与准确度性能评估模块连接；准确度性能评估模块的输出端与原子束性能评估模块连接；原子束性能评估模块的输出端与开机性能评估模块；开机性能评估模块的输出端与物理系统作用时间评估模块连接，且评估系统包括复现性能评估模块、准确度性能评估模块、原子束性能评估模块、开机性能评估模块和物理系统作用时间评估模块均与中央处理器双向连接。
[0024]此外，复现性能评估模块包括隔离放大器、多位计数模块和磁场电流补偿模块；中央处理器还包括寄存器，其中：
[0025]中央处理器的输入端与隔离放大器连接，以通过隔离放大器向外输出信号；其输出方式是通过对原子钟送来的频率信号进行隔离、放大后实现多路输出，其中：
[0026]一路送至中央处理器，用作中央处理器的外部时基以同步时序功能；另一路送至多位计数模块进行频率计数。
[0027]中央处理器的输出端与磁场电流补偿模块和多位计数模块连接；多位计数模块的输出端与寄存器连接；寄存器与中央处理器双向连接；另外隔离放大器的输出端与多位计数模块连接；隔离放大器的输入端还与原子钟连接；原子钟的输入端与磁场电流补偿模块连接，多位计数模块接收来自于不间断高稳时钟源信号，用作内部计数时基参考，同时来自于隔离放大器的频率信号在处理器“计数使能”命令字访问下参与频率计数，并将频率计数值传递至寄存器，处理器通过访问寄存器获得相应的频率计数值，并进行处理。
[0028]处理器在获得相应的频率计数值信息并处理后，通过磁场电流补偿模块实现原子钟输出信号频率值的改变，从而实现了对原子钟复现性能的评估。
[0029]进一步的，原子束性能评估模块包括共振吸收泡和光电检测模块；光电检测模块的输入端与中央处理器连接；中央处理器的输出端与共振吸收泡连接并形成传统探测电路；共振吸收泡用于吸收光源，振吸收泡还包括滤光泡，从而通过填充有滤光泡对光源进行滤光，然后再将滤光后的光源传输至含有和缓冲气体的共振吸收泡内。
[0030]具体的，准确度性能评估模块包括压控晶振模块、DDS和鉴频环路；压控晶振模块与DDS和中央处理器连接，分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.原子钟运行可靠性监测装置，其特征在于，包括中央处理器、评估系统以及状态指示模块；评估系统与中央处理器连接；指示模块与中央处理器的输出端连接，其中：评估系统包括复现性能评估模块、准确度性能评估模块、原子束性能评估模块、开机性能评估模块和物理系统作用时间评估模块；复现性能评估模块的输出端与准确度性能评估模块连接；准确度性能评估模块的输出端与原子束性能评估模块连接；原子束性能评估模块的输出端与开机性能评估模块；开机性能评估模块的输出端与物理系统作用时间评估模块连接，且评估系统包括复现性能评估模块、准确度性能评估模块、原子束性能评估模块、开机性能评估模块和物理系统作用时间评估模块均与中央处理器双向连接。2.根据权利要求1所述的原子钟运行可靠性监测装置，其特征在于：所述复现性能评估模块包括隔离放大器、多位计数模块和磁场电流补偿模块；所述中央处理器还包括寄存器，其中：中央处理器的输入...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷海东，
申请(专利权)人：江汉大学，
类型：新型
国别省市：