[实用新型]一种高精度铯光泵拉莫尔频率测量装置

说明书

一种高精度铯光泵拉莫尔频率测量装置，解决了现有的铯光泵拉莫尔频率测量装置精度低、测频范围窄，同时响应速度慢的问题，其包括铯光泵磁力仪、带通滤波电路和上位机显示存储，所述铯光泵磁力仪与带通滤波电路电性连接，带通滤波电路与信号限幅整形电路连接，信号限幅整形电路与脉冲同步检测电路电性连接，脉冲同步检测电路分别与频率测量和PLL锁相环倍频电路连接，PLL锁相环倍频分别与高精度时钟源和四路移相等效倍频电路连接，频率测量分别与四路移相等效倍频和上位机显示存储电性连接，本实用新型结构新颖，构思巧妙，包装盒本体烘干效率高，烘干效果好，便于包装盒本体的搬运，同时打包带可穿过凹槽进行打包，防止打包带晃动。

技术领域

本实用新型涉及报警器，具体为一种高精度铯光泵拉莫尔频率测量装置。

背景技术

铯光泵磁力仪微弱磁场测量系统是一种高灵敏度和高精确度的专门测量磁场的一种设备，在航空物探、航空、反潜、海洋磁测工程中有着广泛的应用，通过测量铯光泵磁力仪里面光检测器上光强度最弱时的震荡电磁场的频率(即拉莫尔频率，该频率与环境磁场有着精确的比例关系)来测量环境磁场的大小，所以精准测量拉莫尔频率对整个设备的磁场测量精度有重要的意义。

传统铯光泵磁力仪频率测量设备的主要问题是其精度和频率测量范围都有限，或者反应时间较长，在一些需要高精度频率测量的场合无法满足现有高精度宽频率范围的磁场测量需求，目前来看基本的磁场测量需求方向主要有，1.需要设备响应时间短，对变化的磁场灵敏，但会牺牲测频的精度2.主要测量变化幅度较小、变化速度较慢的磁场，对测量的精准度要求较高，但会牺牲对快速变化磁场的响应速度。而目前主要的频率测量方法有直接测频法，测周期法，内插法，等精度测频法等方法，目前这些方法主要的问题是:直接测频法测量高频信号精度高些，测量低频信号精度低，总体精度有限，周期测频法正好相反，测量低频信号精度高测量高频信号精度低。而且这两种方法由于信号不同步，都存在待测信号和闸门信号的±1计数误差，待测信号和标准信号的±1计数误差。而内插法可以消除待测信号和闸门信号之间的±1计数误差，但还会存在待测信号和标准频率信号间的±1计数误差。等精度测频法的问题和内插法相似，都是没有消除待测信号和标准频率信号间的±1计数误差。

实用新型内容

针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本实用新型提供一种高精度铯光泵拉莫尔频率测量装置，有效的解决了现有的铯光泵拉莫尔频率测量装置精度低、测频范围窄，同时响应速度慢的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：本实用新型包括铯光泵磁力仪、带通滤波电路、信号限幅整形电路、脉冲同步检测电路、高精度时钟源、PLL锁相环倍频、四路移相等效倍频、频率测量和上位机显示存储，所述铯光泵磁力仪与带通滤波电路电性连接，带通滤波电路与信号限幅整形电路连接，信号限幅整形电路与脉冲同步检测电路电性连接，脉冲同步检测电路分别与频率测量和PLL锁相环倍频电路连接，PLL锁相环倍频分别与高精度时钟源和四路移相等效倍频电路连接，频率测量分别与四路移相等效倍频和上位机显示存储电性连接。

优选的，所述高精度时钟源的采用100MHz的恒温晶振作为时钟源。

优选的，所述铯光泵磁力仪的拉莫尔频率信号在30KHZ~350KHZ。

有益效果：1.频率测量的误差主要来自于1）.待测信号和闸门信号、待测信号和标准信号之间的±1计数误差2）.标准频率误差：闸门开启时间的相对误差，取决于晶振的频率稳定度、准确度、分频电路和闸门开关速度及其稳定性，而本实用新型分别对这两个影响频率测量精准度的主要方向进行了针对性的处理，并把两者有机的结合到了一起，消除待测信号和闸门信号、待测信号和标准信号之间的±1计数误差，同时采用移相等效倍频使系统时钟频率等效四倍频，进一步提高了频率测量的精度，两者的结合充分发挥了各自的优势，即有效的提升了测频精度，同时还保证了较宽的频率测量范围，同时具有一定的反应速度，很适合需要高精度，宽量程的铯光泵频率测量装置。