[实用新型]锶原子光晶格钟的原子炉温度自动控制装置

说明书

技术领域

本实用新型属于温度控制设备或装置技术领域，具体涉及到锶原子光晶格钟的原子炉温度自动控制装置。

背景技术

目前，锶原子光晶格钟的原子炉温度控制系统由单片机(M电容CU)、模数转换器(AD)、数模转换器(DA)、热电偶、电流源、键盘和显示等部分连接构成。热电偶和AD用于测量原子炉温度送至单片机，单片机进行PID运算后输出实际温度和测定温度的修正值，通过DA控制电流源。但是，在实际工作时，为了防止原子炉升降温过程中破坏原子炉真空度，所以每次升降温过程中需要手动小幅度调节设定温度值，直至实际温度稳定后才继续调节，以控制升降温速度。这种操作给实验带来了很大不便，增加了实验操作时间。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题在于克服上述锶原子光晶格钟的原子炉温度控制系统的缺点，提供一种操作时间短、升温和降温自动控制的锶原子光晶格钟的原子炉温度自动控制装置。

解决上述技术问题所采用的技术方案是它具有：对整机进行控制的单片机系统；

将指令信号输出到单片机的键盘输入电路，该电路的输出端接单片机系统；用于产生时间信号的实时时钟电路，该电路与单片机系统相连；为锶原子光晶格钟原子炉输出控制信号的控制电路，该电路的输入端接单片机系统；显示电路，该电路的输入端接单片机系统。

本实用新型的实时时钟电路为：集成电路U5的5脚接单片机系统的集成电路U2的27脚、6脚接集成电路U2的26脚、7脚接集成电路U2的25脚、2脚和3脚分别接晶体振荡器Y3的两端、1脚接电容C3的一端和3.3V电源正极、电容C3的另一端接地；集成电路U2是单片机型号为MPS430F149,集成电路U5的型号为DS1302。

本实用新型采用将接收到锶原子光晶格钟的原子炉温度信号转换成电信号输入到单片机，由单片机的A/D转换器进行模数转换，单片机进行运算得到温度的实际值与设定值的偏差，再通过控制电路进行D/A转换输出到原子炉的加热器件，控制加热器件的电流源的输出电流值，使得原子炉的实际温度与设定温度相等。本实用新型采用了实时时钟电路，实时时钟电路根据设定的升降温时间以及原子炉的加热器件的升温过程，温度缓慢升降，减小了实验操作时间，实现了对原子炉的温度自动控制。本实用新型具有结构简单、操作时间短、升温和降温自动控制等优点，可在锶原子光晶格钟上使用。

附图说明

图1是本实用新型的电气原理方框图。

图2是本实用新型的电子线路原理图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步详细说明，但本实用新型不限于这些实施例。

实施例1

图1是本实用新型的电气原理方框图，参见图1。在图1中，本实用新型由键盘输入电路、单片机系统、实时时钟电路、控制电路、显示电路连接构成。键盘输入电路的输出端接单片机系统，实时时钟电路与单片机系统相连，单片机系统的输出端接控制电路和显示电路。

键盘输入信号由键盘输入电路输出到单片机系统，单片机系统按事先设定的程序对输入的温度信号进行运算，单片机系统通过控制电路对锶原子光晶格钟的原子炉输出控制信号，并将数据处理结果输出到显示电路。

图2给出了本实用新型的电子线路原理图。在图2中，本实施例的键盘输入电路由按键K1～按键K16、电阻R6～电阻R9连接构成。按键K1～按键K3、按键K13的4脚通过电阻R6接3.3V电源正极，按键K4～按键K6、按键K14的4脚通过电阻R7接3.3V电源正极，按键K7～按键9、按键K15的4脚通过电阻R18接3.3V电源正极，按键K10～按键12、按键K16的4脚通过电阻R9接3.3V电源正极；按键K1～按键K3、按键K13的3脚分别接按键K4～按键K6、按键K14的2脚，按键K4～按键K6、按键K14的3脚分别接按键K7～按键9、按键K15的2脚，按键K7～按键9、按键K15的3脚分别接按键K10～按键12、按键K16的2脚，按键K10～按键12、按键K16的3脚接单片机系统。

在图2中，本实施例的单片机系统由集成电路U2、集成电路U6、二极管D2、二极管D3、电阻R2～电阻R5、电容C1、电容C4～电容C9、晶体振荡器Y1、晶体振荡器Y2、按钮S1、插座J2、插座J3连接构成，集成电路U2是单片机型号为MPS430F149,集成电路U6是串口电路型号为SP32323PEEN。