專利名稱：一種恒溫控制晶體振蕩器及其恒溫槽溫度控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及信號(hào)裝置技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種恒溫控制晶體振蕩器及其恒溫槽溫度控制方法。
背景技術(shù)：
20世紀(jì)20年代初，國(guó)外第一臺(tái)石英晶體振蕩器問世以來(lái)，迄今80余年，其作為穩(wěn)定的頻率源獲得了廣泛的應(yīng)用，如長(zhǎng)途市話通訊，地面，航海和航空移動(dòng)目標(biāo)通訊，衛(wèi)星通訊，雷達(dá)導(dǎo)航測(cè)控，均需采用各類晶體振蕩器作為頻率控制標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)源；又如射電天文，近代物理實(shí)驗(yàn)，精密時(shí)頻測(cè)量、精密頻率綜合器等電子儀器，皆有賴高穩(wěn)晶體振蕩器提供精密的頻標(biāo)和時(shí)基；再如，作為精密時(shí)頻一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的地面和星載原子鐘，也必須采用高性能的伺服晶體振蕩器，否則，就難于構(gòu)成性能最佳的一級(jí)原子頻標(biāo)?？傊?，現(xiàn)代電子系統(tǒng)和設(shè)備以及精密時(shí)頻計(jì)量等必須頻率控制和管理的領(lǐng)域中，類型繁多的各種晶體振蕩器，業(yè)已獲得 廣泛應(yīng)用，并占有素稱“心臟”的顯要地位。恒溫控制晶體振蕩器是目前頻率穩(wěn)定度和精確度最高的晶體振蕩器，主要用于移動(dòng)通信基地站、國(guó)防、導(dǎo)航、頻率計(jì)數(shù)器、頻譜和網(wǎng)絡(luò)分析儀等設(shè)備、儀表中。恒溫控制晶體振蕩器是利用恒溫槽使晶體振蕩器或石英晶體振子的溫度保持恒定，將由周圍溫度變化引起的振蕩器輸出頻率變化量削減到最小的晶體振蕩器，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖一所示，在恒溫控制晶體振蕩器中，有的只將石英晶體振子置于恒溫槽中，有的是將石英晶體振子和有關(guān)重要元器件置于恒溫槽中，還有的將石英晶體振子置于內(nèi)部的恒溫槽中，而將振蕩電路置于外部的恒溫槽中進(jìn)行溫度補(bǔ)償，實(shí)行雙重恒溫槽控制法。隨著通信技術(shù)的不斷提高，對(duì)恒溫晶振提出了更高的要求，使其不斷向著高精度和高穩(wěn)定的方向發(fā)展。圖I是現(xiàn)有技術(shù)中恒溫控制晶體振蕩器結(jié)構(gòu)框圖，如圖I所示，恒溫控制晶體振蕩器主要是由恒溫電路和振蕩器電路構(gòu)成，目前是利用熱敏電阻來(lái)實(shí)現(xiàn)溫度控制的，眾所周知，熱的傳遞方式基本為傳導(dǎo)、對(duì)流、輻射三種，熱在傳遞過程中都會(huì)存在延遲，而且，恒溫槽內(nèi)部是一個(gè)非均勻溫度場(chǎng)，其內(nèi)部溫度場(chǎng)分布不均的主要原因是由于槽體在各個(gè)方向的絕熱性能不同，絕熱性能差的地方散熱多、槽溫泜，絕熱性能好的地方散熱少，槽溫高，因而造成了槽內(nèi)溫度的不均勻，在槽溫分布很不均勻的情況下，測(cè)溫?zé)崦綦娮柙诓蹆?nèi)的位置不同，槽溫的穩(wěn)定性和均勻性也不同。所以目前采用檢測(cè)溫度方式來(lái)實(shí)現(xiàn)控溫，在控溫過程中會(huì)出現(xiàn)控溫超前滯后現(xiàn)象，且控溫平衡點(diǎn)很難選準(zhǔn)，這樣就會(huì)出現(xiàn)恒溫控制晶體振蕩器在外界溫度變化時(shí)，其輸出頻率相應(yīng)有所變化，恒溫控制晶體振蕩器很難真正不受外界溫度的影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提出一種恒溫控制晶體振蕩器及其恒溫槽溫度控制方法，能夠使得恒溫控制晶體振蕩器的恒溫槽溫度控制更加靈敏和精確。
為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案本發(fā)明提出了一種恒溫控制晶體振蕩器，包括外殼、恒溫電路，還包含壓力溫度傳感器，所述壓力溫度傳感器位于所述恒溫控制晶體振蕩器的外殼內(nèi)部，與所述恒溫電路通信連接，所述外殼內(nèi)部空間為氣密性空間，所述壓力溫度傳感器將壓力數(shù)據(jù)或由所述壓力數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的溫度數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)發(fā)送到所述恒溫電路，所述恒溫電路根據(jù)所述電信號(hào)調(diào)整所述恒溫槽的溫度。本發(fā)明還提出了一種恒溫控制晶體振蕩器，包括外殼、恒溫電路，還包含壓力傳感器，所述壓力傳感器位于所述恒溫控制晶體振蕩器的外殼內(nèi)部，與所述恒溫電路通信連接，所述外殼內(nèi)部空間為氣密性空間，所述壓力傳感器將壓力數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)發(fā)送到所述恒溫電路，所述恒溫電路根據(jù)所述電信號(hào)調(diào)整所述恒溫槽的溫度。本發(fā)明還提出了一種恒溫控制晶體振蕩器，包括外殼、恒溫電路，還包含壓力溫度傳感器，所述壓力溫度傳感器位于所述恒溫槽內(nèi)部，與所述恒溫電路通信連接，所述恒溫槽內(nèi)部空間為氣密性空間，所述壓力溫度傳感器將壓力數(shù)據(jù)或溫度數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)發(fā)·送到所述恒溫電路，所述恒溫電路根據(jù)所述電信號(hào)的變化調(diào)整所述恒溫槽的溫度。本發(fā)明還提出了一種恒溫控制晶體振蕩器，包括外殼、恒溫電路，還包含壓力傳感器，所述壓力傳感器位于所述恒溫槽內(nèi)部，與所述恒溫電路通信連接，所述恒溫槽內(nèi)部空間為氣密性空間，所述壓力傳感器將壓力數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)發(fā)送到所述恒溫電路，所述恒溫電路根據(jù)所述電信號(hào)的變化調(diào)整所述恒溫槽的溫度。本發(fā)明提出了一種恒溫控制晶體振蕩器的恒溫槽溫度控制方法，所述方法基于如上所述的所述恒溫控制晶體振蕩器，采用壓力溫度傳感器，所述壓力溫度傳感器實(shí)時(shí)讀取壓力數(shù)據(jù)或由所述壓力數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的溫度數(shù)據(jù)，將所述壓力數(shù)據(jù)或由所述壓力數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的溫度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)發(fā)送到所述恒溫電路，所述恒溫電路接收所述電信息，根據(jù)所述電信號(hào)的變化，實(shí)時(shí)調(diào)整所述恒溫槽的溫度以保持所述恒溫槽的溫度恒定。本發(fā)明還提出了一種恒溫控制晶體振蕩器的恒溫槽溫度控制方法，所述方法基于如上所述的所述恒溫控制晶體振蕩器，采用壓力傳感器，所述壓力傳感器實(shí)時(shí)讀取壓力數(shù)據(jù)，將所述壓力數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)發(fā)送到所述恒溫電路，所述恒溫電路接收所述電信號(hào)，根據(jù)所述電信號(hào)的變化，實(shí)時(shí)調(diào)整所述恒溫槽的溫度，以保持所述恒溫槽的溫度恒定。本發(fā)明的有益技術(shù)效果是通過檢測(cè)恒溫控制晶體振蕩器內(nèi)部氣壓變化的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)控溫，使恒溫槽的溫度控制更加靈敏和精確，避免了現(xiàn)有技術(shù)中通過直接檢測(cè)溫度變化的方式會(huì)因熱傳遞延遲使晶體振蕩器受到外界溫度的影響，使產(chǎn)品能實(shí)現(xiàn)真正不受外界溫度影響的目的。


圖I是現(xiàn)有技術(shù)中恒溫控制晶體振蕩器結(jié)構(gòu)框圖；圖2是本發(fā)明具體實(shí)施例一所述的恒溫控制晶體振蕩器結(jié)構(gòu)框圖；圖3是本發(fā)明具體實(shí)施例二所述的恒溫控制晶體振蕩器結(jié)構(gòu)框圖；圖4是本發(fā)明具體實(shí)施例三所述的恒溫槽溫度控制方法流程圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明的技術(shù)方案利用密閉空間中溫度與氣壓之間的關(guān)系來(lái)達(dá)到對(duì)恒溫槽的溫度進(jìn)行更加靈敏和精確的控制目的。溫度高，氣體分子具有的能量就變大了，氣體分子運(yùn)動(dòng)就加快了，對(duì)容器壁的壓力也就加大了。在密閉空間中，溫度與壓強(qiáng)存在定量的關(guān)系PV/T=常數(shù)所以對(duì)于密封的氣體，V不變，溫度升高，壓強(qiáng)必然升高。下面結(jié)合附圖并通過具體實(shí)施方式
來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案。實(shí)施例一 圖2是本實(shí)施例所述的恒溫控制晶體振蕩器結(jié)構(gòu)框圖，如圖2所示，本實(shí)施例所述的恒溫控制晶體振蕩器包括外殼201、恒溫電路204、振蕩電路203、恒溫槽202和壓力溫度傳感器205。其中所述振蕩電路203位于所述恒溫槽202中；所述外殼201用于對(duì)所述恒溫控制晶體振蕩器進(jìn)行封裝，所述外殼201內(nèi)部空間為氣密性空間；所述恒溫電路204包括加熱 回路，所述加熱回路位于所述恒溫槽202內(nèi)部，該加熱回路被所述恒溫電路204控制從而對(duì)所述恒溫槽202進(jìn)行加熱，以實(shí)現(xiàn)保持所述恒溫槽202的溫度恒定的目的；所述壓力溫度傳感器205與所述恒溫電路204通信連接，所述壓力溫度傳感器205將壓力數(shù)據(jù)或溫度數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)發(fā)送到所述恒溫電路204，所述恒溫電路204根據(jù)所述電信號(hào)的變化調(diào)整所述恒溫槽202的溫度。本實(shí)施例所述的恒溫控制晶體振蕩器將所述壓力溫度傳感器205置于所述外殼201內(nèi)，且所述外殼201內(nèi)部保持氣密，根據(jù)氣體熱脹冷縮的原理，通過所述壓力溫度傳感器205將恒溫槽202內(nèi)部氣壓的變化轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的變化，由電信號(hào)的變化配合恒溫電路204來(lái)對(duì)所述恒溫控制晶體振蕩器的溫度進(jìn)行控制，以達(dá)到恒溫的目的。因是氣壓在恒溫控制晶體振蕩器外殼201內(nèi)是均衡的，且變化一致的，所以只要外界的溫度發(fā)生變化時(shí)就會(huì)引起所述恒溫控制晶體振蕩器外殼201內(nèi)部的氣壓發(fā)生變化，壓力溫度傳感器205就會(huì)對(duì)應(yīng)的將實(shí)時(shí)的壓力變化轉(zhuǎn)換為電信號(hào)提供到恒溫電路204，所述恒溫電路204根據(jù)所述壓力溫度傳感器205的電信號(hào)變化實(shí)時(shí)調(diào)整所述加熱回路以達(dá)到恒溫目標(biāo)。本實(shí)施例所述壓力溫度傳感器205，也可以替換為其他裝置，只要所述裝置能直接或間接反映所述恒溫槽202內(nèi)部溫度，并適于將所述溫度數(shù)據(jù)或溫度變化數(shù)據(jù)傳達(dá)到所述恒溫電路204以對(duì)所述恒溫槽202進(jìn)行溫度控制即可，例如用壓力傳感器替代所述壓力溫度傳感器205。實(shí)施例二圖3是本實(shí)施例所述的恒溫控制晶體振蕩器結(jié)構(gòu)框圖，如圖3所示，本實(shí)施例所述的恒溫控制晶體振蕩器包括外殼301、恒溫電路304、振蕩電路303、恒溫槽302和壓力溫度傳感器305。其中所述振蕩電路303和所述壓力溫度傳感器305位于所述恒溫槽302中；所述恒溫槽302內(nèi)部空間為氣密性空間；所述恒溫電路304包括加熱回路，所述加回路位于所述恒溫槽302內(nèi)部，被所述恒溫電路304控制對(duì)所述恒溫槽302進(jìn)行加熱，以實(shí)現(xiàn)保持所述恒溫槽302的溫度恒定的目的；所述壓力溫度傳感器305與所述恒溫電路304通信連接，所述壓力溫度傳感器305將實(shí)時(shí)的壓力數(shù)據(jù)或溫度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)發(fā)送到所述恒溫電路304，所述恒溫電路304根據(jù)所述電信號(hào)的變化調(diào)整所述恒溫槽302的溫度。本實(shí)施例所述恒溫控制晶體振蕩器是將壓力溫度傳感器305置于恒溫槽302內(nèi)，恒溫槽302內(nèi)部保持氣密，根據(jù)氣體熱脹冷縮的原理，將恒溫槽302內(nèi)部氣壓的變化通過壓力溫度傳感器305轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的變化，由電信號(hào)的變化配合恒溫電路304來(lái)對(duì)所述恒溫控制晶體振蕩器的溫度進(jìn)行控制，以達(dá)到恒溫的目的。因是氣壓在所述恒溫槽內(nèi)是均衡的，且變化一致的，所以只要外界的溫度發(fā)生變化時(shí)就會(huì)引起所述恒溫槽內(nèi)部的氣壓發(fā)生變化，這樣壓力溫度傳感器305就會(huì)對(duì)應(yīng)的將實(shí)時(shí)的壓力變化轉(zhuǎn)換為電信號(hào)提供到所述恒溫電路，所述恒溫電路304根據(jù)壓力溫度傳感器的電信號(hào)變化實(shí)時(shí)調(diào)整所述加熱回路以達(dá)到恒溫目標(biāo)。本實(shí)施例所述壓力溫度傳感器305，也可以替換為其他裝置，只要所述裝置能直接或間接反映所述恒溫槽302內(nèi)部溫度，并適于將所述溫度數(shù)據(jù)或溫度變化數(shù)據(jù)傳達(dá)到所述恒溫電路304以對(duì)所述恒溫槽202進(jìn)行溫度控制即可，例如用壓力傳感器替代所述壓力溫度傳感器305。 實(shí)施例三本實(shí)施例所述恒溫槽溫度控制方法基于實(shí)施例一或?qū)嵤├龅暮銣乜刂凭w振蕩器，圖4是本發(fā)明具體實(shí)施例三所述的恒溫槽溫度控制方法流程圖，如圖4所示，其恒溫槽溫度控制方法包括S401、壓力溫度傳感器讀取壓力數(shù)據(jù)或溫度數(shù)據(jù)；S402、將壓力數(shù)據(jù)或溫度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)；S403、將數(shù)據(jù)發(fā)送到恒溫電路；S404、恒溫電路依據(jù)電信號(hào)調(diào)整恒溫槽溫度。其中，本實(shí)施例所述壓力溫度傳感器，也可以替換為其他裝置，只要所述裝置能直接或間接反映所述恒溫槽內(nèi)部溫度，并適于將所述直接或間接反映的溫度數(shù)據(jù)或溫度變化數(shù)據(jù)，傳達(dá)到所述恒溫電路，以對(duì)所述恒溫槽進(jìn)行溫度控制即可，例如用壓力傳感器替代所述壓力溫度傳感器。本發(fā)明通過檢測(cè)恒溫控制晶體振蕩器內(nèi)部氣壓變化的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)控溫，使恒溫槽的溫度控制更加靈敏和精確，避免了現(xiàn)有技術(shù)中通過直接檢測(cè)溫度變化的方式會(huì)因熱傳遞延遲使晶體振蕩器受到外界溫度的影響，使產(chǎn)品能實(shí)現(xiàn)真正不受外界溫度影響的目的。以上實(shí)施例提供的技術(shù)方案中的全部或部分內(nèi)容可以通過軟件編程實(shí)現(xiàn)，其軟件程序存儲(chǔ)在可讀取的存儲(chǔ)介質(zhì)中，存儲(chǔ)介質(zhì)例如計(jì)算機(jī)中的硬盤、光盤或軟盤。上述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例及所運(yùn)用技術(shù)原理，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種恒溫控制晶體振蕩器，包括外殼、恒溫電路，其特征在于，還包含壓力溫度傳感器，所述壓力溫度傳感器位于所述恒溫控制晶體振蕩器的外殼內(nèi)部，與所述恒溫電路通信連接，所述外殼內(nèi)部空間為氣密性空間，所述壓力溫度傳感器將壓力數(shù)據(jù)或由所述壓力數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的溫度數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)發(fā)送到所述恒溫電路，所述恒溫電路根據(jù)所述電信號(hào)調(diào)整所述恒溫槽的溫度。
2.一種恒溫控制晶體振蕩器，包括外殼、恒溫電路，其特征在于，還包含壓力傳感器，所述壓力傳感器位于所述恒溫控制晶體振蕩器的外殼內(nèi)部，與所述恒溫電路通信連接，所述外殼內(nèi)部空間為氣密性空間，所述壓力傳感器將壓力數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)發(fā)送到所述恒溫電路，所述恒溫電路根據(jù)所述電信號(hào)調(diào)整所述恒溫槽的溫度。
3.—種恒溫控制晶體振蕩器，包括外殼、恒溫電路，其特征在于，還包含壓力溫度傳感器，所述壓力溫度傳感器位于所述恒溫槽內(nèi)部，與所述恒溫電路通信連接，所述恒溫槽內(nèi)部空間為氣密性空間，所述壓力溫度傳感器將壓力數(shù)據(jù)或溫度數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)發(fā)送到所述恒溫電路，所述恒溫電路根據(jù)所述電信號(hào)的變化調(diào)整所述恒溫槽的溫度。
4.一種恒溫控制晶體振蕩器，包括外殼、恒溫電路，其特征在于，還包含壓力傳感器，所述壓力傳感器位于所述恒溫槽內(nèi)部，與所述恒溫電路通信連接，所述恒溫槽內(nèi)部空間為氣密性空間，所述壓力傳感器將壓力數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)發(fā)送到所述恒溫電路，所述恒溫電路根據(jù)所述電信號(hào)的變化調(diào)整所述恒溫槽的溫度。
5.一種恒溫控制晶體振蕩器的恒溫槽溫度控制方法，其特征在于，所述方法基于如權(quán)利要求I或3所述的恒溫控制晶體振蕩器，所述壓力溫度傳感器實(shí)時(shí)讀取壓力數(shù)據(jù)或由所述壓力數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的溫度數(shù)據(jù)，將所述壓力數(shù)據(jù)或由所述壓力數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的溫度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)發(fā)送到所述恒溫電路，所述恒溫電路接收所述電信息，根據(jù)所述電信號(hào)的變化，實(shí)時(shí)調(diào)整所述恒溫槽的溫度以保持所述恒溫槽的溫度恒定。
6.一種恒溫控制晶體振蕩器的恒溫槽溫度控制方法，其特征在于，所述方法基于如權(quán)利要求2或4所述的恒溫控制晶體振蕩器，所述壓力傳感器實(shí)時(shí)讀取壓力數(shù)據(jù)，將所述壓力數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)發(fā)送到所述恒溫電路，所述恒溫電路接收所述電信號(hào)，根據(jù)所述電信號(hào)的變化，實(shí)時(shí)調(diào)整所述恒溫槽的溫度，以保持所述恒溫槽的溫度恒定。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種恒溫控制晶體振蕩器及其恒溫槽溫度控制方法，系統(tǒng)包括外殼、恒溫電路，還包含壓力溫度傳感器，所述壓力溫度傳感器位于所述恒溫控制晶體振蕩器的外殼內(nèi)部，與所述恒溫電路通信連接，所述外殼內(nèi)部空間為氣密性空間，所述壓力溫度傳感器將壓力數(shù)據(jù)或由所述壓力數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的溫度數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)發(fā)送到所述恒溫電路，所述恒溫電路根據(jù)所述電信號(hào)調(diào)整所述恒溫槽的溫度。本發(fā)明通過檢測(cè)恒溫控制晶體振蕩器內(nèi)部氣壓變化的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)控溫，使恒溫槽的溫度控制更加靈敏和精確。
文檔編號(hào)G05D23/24GK102902288SQ20121036457
公開日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2012年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月26日
發(fā)明者周柏雄, 王丹 申請(qǐng)人:廣東大普通信技術(shù)有限公司