專利名稱：一種原子鐘的故障檢測(cè)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及故障檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，主要適用于原子鐘的故障檢測(cè)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
一臺(tái)被動(dòng)型銣原子鐘由物理系統(tǒng)及電子線路兩大部分組成。物理系統(tǒng)是被動(dòng)型銣原子鐘的核心部件，大致可分為光抽運(yùn)譜燈和共振探測(cè)兩部分；包括光譜燈、集成濾光共振泡、微波腔、光電探測(cè)器、C場(chǎng)、磁屏等。它提供一個(gè)頻率穩(wěn)定、線寬較窄的原子共振吸收線，原子鐘正是通過將壓控晶體振蕩器的輸出頻率鎖定在原子共振吸收峰上而獲得高穩(wěn)頻率信號(hào)輸出。電子線路的主要作用是產(chǎn)生源于石英晶體振蕩器的微波探詢信號(hào)，并通過伺服電路將本振的輸出頻率鎖定在銣原子的基態(tài)超精細(xì)O — O躍遷頻率上。同時(shí)，為了保證物理系統(tǒng)的正常工作，電子線路還包含控溫、恒流源等輔助電路。為完成整個(gè)被動(dòng)型銣原子鐘光抽運(yùn)及微波共振探測(cè)過程，最終實(shí)現(xiàn)銣原子基態(tài)超精細(xì)O — O躍遷頻率的鎖定，需要保證作為整個(gè)原子鐘系統(tǒng)光源的光譜燈、進(jìn)行濾光及原子共振的集成濾光共振泡、使原子基態(tài)超精細(xì)結(jié)構(gòu)發(fā)生塞曼分裂，并為原子躍遷提供量子化軸的C場(chǎng)、以及實(shí)現(xiàn)共振探詢和同步檢測(cè)的微波探詢信號(hào)的正常工作。隨著實(shí)際應(yīng)用對(duì)被動(dòng)型銣原子鐘小型化以及模塊簡(jiǎn)易化的需求，人們希望對(duì)一臺(tái)成型的原子鐘是否正常工作以及故障點(diǎn)能夠一目了然，能夠簡(jiǎn)易、方便地對(duì)故障模塊進(jìn)行更換。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種原子鐘的故障檢測(cè)系統(tǒng)，它能夠?qū)υ隅娺M(jìn)行故障檢測(cè)。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種原子鐘的故障檢測(cè)系統(tǒng)，包括:壓控晶振器、電子線路模塊、 物理系統(tǒng)、處理器、信號(hào)采集裝置及故障指示燈；所述壓控晶振器、所述電子線路模塊及所述物理系統(tǒng)順序連接，物理系統(tǒng)通過所述信號(hào)采集裝置與所述處理器連接，處理器與壓控晶振器連接；電子線路模塊與處理器連接；所述故障指示燈與處理器連接。進(jìn)一步地，還包括:頻率數(shù)據(jù)采集裝置；所述處理器通過所述頻率數(shù)據(jù)采集裝置與所述壓控晶振器連接。進(jìn)一步地，還包括:定時(shí)器開關(guān)；所述故障指示燈包括:處理器故障指示燈；所述處理器通過所述定時(shí)器開關(guān)與所述處理器故障指示燈連接。進(jìn)一步地，還包括:第一觸發(fā)裝置、第二觸發(fā)裝置及第三觸發(fā)裝置；所述故障指示燈包括:壓控晶振器故障指示燈、電子線路模塊故障指示燈及物理系統(tǒng)故障指示燈；所述處理器通過所述第一觸發(fā)裝置與所述壓控晶振器故障指示燈連接，處理器通過所述第二觸發(fā)裝置與所述電子線路模塊故障指示燈連接，處理器通過所述第三觸發(fā)裝置與所述物理系統(tǒng)故障指示燈連接。進(jìn)一步地，所述信號(hào)采集裝置為A/D轉(zhuǎn)換器。[0010]進(jìn)一步地，所述頻率數(shù)據(jù)采集裝置為走時(shí)計(jì)數(shù)器。進(jìn)一步地，所述處理器的型號(hào)為飛利浦公司的LPC941。進(jìn)一步地，所述觸發(fā)裝置為開關(guān)管，且類型為3DG4。本實(shí)用新型的有益效果在于:本實(shí)用新型提供的原子鐘的故障檢測(cè)系統(tǒng)通過添加的信號(hào)采集裝置和頻率數(shù)據(jù)采集裝置分別對(duì)原子鐘的物理系統(tǒng)、壓控晶振器的輸出信號(hào)進(jìn)行采樣，處理器再根據(jù)采樣結(jié)果通過定時(shí)器開關(guān)和/或觸發(fā)裝置控制故障指示燈亮，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)原子鐘的故障檢測(cè)。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、效果明顯、實(shí)用性強(qiáng)。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的原子鐘的故障檢測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型為達(dá)成預(yù)定實(shí)用新型目的所采取的技術(shù)手段及功效，
以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對(duì)依據(jù)本實(shí)用新型提出的原子鐘的故障檢測(cè)系統(tǒng)的具體實(shí)施方式
及工作原理進(jìn)行詳細(xì)說明。由圖1可知，本實(shí)用新型提供的包括:定時(shí)器開關(guān)、第一觸發(fā)裝置、第二觸發(fā)裝置、第三觸發(fā)裝置、頻率數(shù)據(jù)采集裝置、壓控晶振器、電子線路模塊、物理系統(tǒng)、處理器、信號(hào)采集裝置及故障指示燈；壓控晶振器、電子線路模塊及物理系統(tǒng)順序連接，物理系統(tǒng)通過信號(hào)采集裝置與處理器連接，處理器通過頻率數(shù)據(jù)采集裝置與壓控晶振器連接；電子線路模塊與處理器連接；故障指 示燈與處理器連接。優(yōu)選地，故障指示燈包括:處理器故障指示燈、壓控晶振器故障指示燈、電子線路模塊故障指示燈及物理系統(tǒng)故障指示燈；處理器通過定時(shí)器開關(guān)與處理器故障指示燈連接，處理器通過第一觸發(fā)裝置與壓控晶振器故障指示燈連接，處理器通過第二觸發(fā)裝置與電子線路模塊故障指示燈連接，處理器通過第三觸發(fā)裝置與物理系統(tǒng)故障指示燈連接。進(jìn)一步，信號(hào)采集裝置為A/D轉(zhuǎn)換器，頻率數(shù)據(jù)采集裝置為走時(shí)計(jì)數(shù)器，處理器為中央處理器，且型號(hào)為飛利浦公司的LPC941，觸發(fā)裝置為開關(guān)管，且類型為3DG4。通過本實(shí)用新型提供的原子鐘的故障檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)原子鐘進(jìn)行故障檢測(cè)時(shí)，首先由中央處理器將方波電平通過定時(shí)器開關(guān)輸送至處理器故障顯示燈；若處理器故障顯示燈沒有按照方波電平的周期進(jìn)行閃爍，則說明中央處理器出現(xiàn)故障，需要更換中央處理器。若中央處理器沒有故障，則通過中央處理器對(duì)原子鐘內(nèi)的其他組件進(jìn)行故障檢測(cè)；對(duì)電子線路模塊和物理系統(tǒng)進(jìn)行故障檢測(cè)；首先將原子鐘上電，通過由原子鐘的物理系統(tǒng)輸出的信號(hào)對(duì)物理系統(tǒng)和電子線路模塊進(jìn)行故障檢測(cè)；具體為:先判斷原子鐘是否處于正常工作狀態(tài)；當(dāng)原子鐘上電后，首先由A/D轉(zhuǎn)換器采集由原子鐘的物理系統(tǒng)輸出的信號(hào)，再將采集到的信號(hào)輸出至中央處理器。中央處理器接收到由A/D轉(zhuǎn)換器發(fā)送的采集信號(hào)，對(duì)采集信號(hào)進(jìn)行分析，并根據(jù)分析結(jié)果輸出控制指令到觸發(fā)裝置。觸發(fā)裝置接收到控制指令使相應(yīng)的故障指示燈亮。對(duì)壓控晶振器進(jìn)行故障檢測(cè)；中央處理器先改變輸出至壓控晶振器的壓控電壓值，且壓控電壓值的改變范圍在1V-5V之間，此時(shí)走時(shí)計(jì)數(shù)器記錄壓控晶振器的輸出信號(hào)的頻率值，并將得到的輸出信號(hào)的頻率值輸出到中央處理器，從而獲得對(duì)應(yīng)的壓控斜率數(shù)據(jù)；中央處理器再將獲得的壓控斜率數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)的壓控斜率參數(shù)進(jìn)行對(duì)比來對(duì)壓控晶振器進(jìn)行故障檢測(cè)；若獲得的壓控斜率數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)的壓控斜率參數(shù)不一致，則說明壓控晶振器出現(xiàn)故障，中央處理器將控制指令發(fā)送到第一觸發(fā)裝置，第一觸發(fā)裝置接收到控制指令后，控制壓控晶振器故障指示燈亮。否則正常指示燈亮起。本實(shí)用新型提供的原子鐘的故障檢測(cè)系統(tǒng)通過添加的信號(hào)采集裝置和頻率數(shù)據(jù)采集裝置分別對(duì)原子鐘的物理系統(tǒng)和壓控晶振器的輸出信號(hào)進(jìn)行采樣，處理器再根據(jù)采樣結(jié)果通過定時(shí)器開關(guān)和/或觸發(fā)裝置控制故障指示燈亮，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)原子鐘的故障檢測(cè)。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、效果明顯、實(shí)用性強(qiáng)。最后所應(yīng)說明的是，以上具體實(shí)施方式
僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管參照實(shí)例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型 的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求1.一種原子鐘的故障檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，包括:壓控晶振器、電子線路模塊、物理系統(tǒng)、處理器、信號(hào)采集裝置及故障指示燈；所述壓控晶振器、所述電子線路模塊及所述物理系統(tǒng)順序連接，物理系統(tǒng)通過所述信號(hào)采集裝置與所述處理器連接，處理器與壓控晶振器連接；電子線路模塊與處理器連接；所述故障指示燈與處理器連接。
2.如權(quán)利要求1所述的原子鐘的故障檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，還包括:頻率數(shù)據(jù)采集裝置；所述處理器通過所述頻率數(shù)據(jù)采集裝置與所述壓控晶振器連接。
3.如權(quán)利要求1或2所述的原子鐘的故障檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，還包括:定時(shí)器開關(guān)；所述故障指示燈包括:處理器故障指示燈；所述處理器通過所述定時(shí)器開關(guān)與所述處理器故障指示燈連接。
4.如權(quán)利要求1或2所述的原子鐘的故障檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，還包括:第一觸發(fā)裝置、第二觸發(fā)裝置及第三觸發(fā)裝置；所述故障指示燈包括:壓控晶振器故障指示燈、電子線路模塊故障指示燈及物理系統(tǒng)故障指示燈；所述處理器通過所述第一觸發(fā)裝置與所述壓控晶振器故障指示燈連接，處理器通過所述第二觸發(fā)裝置與所述電子線路模塊故障指示燈連接，處理器通過所述第三觸發(fā)裝置與所述物理系統(tǒng)故障指示燈連接。
5.如權(quán)利要求3所述的原子鐘的故障檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，還包括:第一觸發(fā)裝置、第二觸發(fā)裝置及第三觸發(fā)裝置；所述故障指示燈包括:壓控晶振器故障指示燈、電子線路模塊故障指示燈及物理系統(tǒng)故障指示燈；所述處理器通過所述第一觸發(fā)裝置與所述壓控晶振器故障指示燈連接，處理器通過所述第二觸發(fā)裝置與所述電子線路模塊故障指示燈連接，處理器通過所述第三觸發(fā)裝置與所述物理系統(tǒng)故障指示燈連接。
6.如權(quán)利要求1或2所述的原子鐘的故障檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述信號(hào)采集裝置為A/D轉(zhuǎn)換器。
7.如權(quán)利要 求3所述的原子鐘的故障檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述信號(hào)采集裝置為A/D轉(zhuǎn)換器。
8.如權(quán)利要求2所述的原子鐘的故障檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述頻率數(shù)據(jù)采集裝置為走時(shí)計(jì)數(shù)器。
9.如權(quán)利要求1或2所述的原子鐘的故障檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述處理器的型號(hào)為飛利浦公司的LPC941。
10.如權(quán)利要求5所述的原子鐘的故障檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述觸發(fā)裝置為開關(guān)管，且類型為3DG4。
專利摘要本實(shí)用新型涉及故障檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種原子鐘的故障檢測(cè)系統(tǒng)，包括壓控晶振器、電子線路模塊、物理系統(tǒng)、處理器、信號(hào)采集裝置及故障指示燈；壓控晶振器、電子線路模塊及物理系統(tǒng)順序連接，物理系統(tǒng)通過信號(hào)采集裝置與處理器連接，處理器與壓控晶振器連接；電子線路模塊與處理器連接；故障指示燈與處理器連接。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了對(duì)原子鐘的故障檢測(cè)。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、效果明顯、實(shí)用性強(qiáng)。
文檔編號(hào)G01R31/00GK203149048SQ20132005647
公開日2013年8月21日 申請(qǐng)日期2013年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月31日
發(fā)明者雷海東 申請(qǐng)人:江漢大學(xué)