一种原子钟的故障检测系统技术方案

本实用新型专利技术涉及故障检测技术领域，公开了一种原子钟的故障检测系统，包括：压控晶振器、电子线路模块、物理系统、处理器、信号采集装置及故障指示灯；压控晶振器、电子线路模块及物理系统顺序连接，物理系统通过信号采集装置与处理器连接，处理器与压控晶振器连接；电子线路模块与处理器连接；故障指示灯与处理器连接。本实用新型专利技术实现了对原子钟的故障检测。本实用新型专利技术结构简单、效果明显、实用性强。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及故障检测
，主要适用于原子钟的故障检测系统。
技术介绍
一台被动型铷原子钟由物理系统及电子线路两大部分组成。物理系统是被动型铷原子钟的核心部件，大致可分为光抽运谱灯和共振探测两部分；包括光谱灯、集成滤光共振泡、微波腔、光电探测器、C场、磁屏等。它提供一个频率稳定、线宽较窄的原子共振吸收线，原子钟正是通过将压控晶体振荡器的输出频率锁定在原子共振吸收峰上而获得高稳频率信号输出。电子线路的主要作用是产生源于石英晶体振荡器的微波探询信号，并通过伺服电路将本振的输出频率锁定在铷原子的基态超精细O — O跃迁频率上。同时，为了保证物理系统的正常工作，电子线路还包含控温、恒流源等辅助电路。为完成整个被动型铷原子钟光抽运及微波共振探测过程，最终实现铷原子基态超精细O — O跃迁频率的锁定，需要保证作为整个原子钟系统光源的光谱灯、进行滤光及原子共振的集成滤光共振泡、使原子基态超精细结构发生塞曼分裂，并为原子跃迁提供量子化轴的C场、以及实现共振探询和同步检测的微波探询信号的正常工作。随着实际应用对被动型铷原子钟小型化以及模块简易化的需求，人们希望对一台成型的原子钟是否正常工作以及故障点能够一目了然，能够简易、方便地对故障模块进行更换。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种原子钟的故障检测系统，它能够对原子钟进行故障检测。为解决上述技术问题，本技术提供了一种原子钟的故障检测系统，包括:压控晶振器、电子线路模块、 物理系统、处理器、信号采集装置及故障指示灯；所述压控晶振器、所述电子线路模块及所述物理系统顺序连接，物理系统通过所述信号采集装置与所述处理器连接，处理器与压控晶振器连接；电子线路模块与处理器连接；所述故障指示灯与处理器连接。进一步地，还包括:频率数据采集装置；所述处理器通过所述频率数据采集装置与所述压控晶振器连接。进一步地，还包括:定时器开关；所述故障指示灯包括:处理器故障指示灯；所述处理器通过所述定时器开关与所述处理器故障指示灯连接。进一步地，还包括:第一触发装置、第二触发装置及第三触发装置；所述故障指示灯包括:压控晶振器故障指示灯、电子线路模块故障指示灯及物理系统故障指示灯；所述处理器通过所述第一触发装置与所述压控晶振器故障指示灯连接，处理器通过所述第二触发装置与所述电子线路模块故障指示灯连接，处理器通过所述第三触发装置与所述物理系统故障指示灯连接。进一步地，所述信号采集装置为A/D转换器。进一步地，所述频率数据采集装置为走时计数器。进一步地，所述处理器的型号为飞利浦公司的LPC941。进一步地，所述触发装置为开关管，且类型为3DG4。本技术的有益效果在于:本技术提供的原子钟的故障检测系统通过添加的信号采集装置和频率数据采集装置分别对原子钟的物理系统、压控晶振器的输出信号进行采样，处理器再根据采样结果通过定时器开关和/或触发装置控制故障指示灯亮，从而实现了对原子钟的故障检测。本技术结构简单、效果明显、实用性强。附图说明图1为本技术实施例提供的原子钟的故障检测系统的结构示意图。具体实施方式为进一步阐述本技术为达成预定技术目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本技术提出的原子钟的故障检测系统的具体实施方式及工作原理进行详细说明。由图1可知，本技术提供的包括:定时器开关、第一触发装置、第二触发装置、第三触发装置、频率数据采集装置、压控晶振器、电子线路模块、物理系统、处理器、信号采集装置及故障指示灯；压控晶振器、电子线路模块及物理系统顺序连接，物理系统通过信号采集装置与处理器连接，处理器通过频率数据采集装置与压控晶振器连接；电子线路模块与处理器连接；故障指 示灯与处理器连接。优选地，故障指示灯包括:处理器故障指示灯、压控晶振器故障指示灯、电子线路模块故障指示灯及物理系统故障指示灯；处理器通过定时器开关与处理器故障指示灯连接，处理器通过第一触发装置与压控晶振器故障指示灯连接，处理器通过第二触发装置与电子线路模块故障指示灯连接，处理器通过第三触发装置与物理系统故障指示灯连接。进一步，信号采集装置为A/D转换器，频率数据采集装置为走时计数器，处理器为中央处理器，且型号为飞利浦公司的LPC941，触发装置为开关管，且类型为3DG4。通过本技术提供的原子钟的故障检测系统对原子钟进行故障检测时，首先由中央处理器将方波电平通过定时器开关输送至处理器故障显示灯；若处理器故障显示灯没有按照方波电平的周期进行闪烁，则说明中央处理器出现故障，需要更换中央处理器。若中央处理器没有故障，则通过中央处理器对原子钟内的其他组件进行故障检测；对电子线路模块和物理系统进行故障检测；首先将原子钟上电，通过由原子钟的物理系统输出的信号对物理系统和电子线路模块进行故障检测；具体为:先判断原子钟是否处于正常工作状态；当原子钟上电后，首先由A/D转换器采集由原子钟的物理系统输出的信号，再将采集到的信号输出至中央处理器。中央处理器接收到由A/D转换器发送的采集信号，对采集信号进行分析，并根据分析结果输出控制指令到触发装置。触发装置接收到控制指令使相应的故障指示灯亮。对压控晶振器进行故障检测；中央处理器先改变输出至压控晶振器的压控电压值，且压控电压值的改变范围在1V-5V之间，此时走时计数器记录压控晶振器的输出信号的频率值，并将得到的输出信号的频率值输出到中央处理器，从而获得对应的压控斜率数据；中央处理器再将获得的压控斜率数据与预设的压控斜率参数进行对比来对压控晶振器进行故障检测；若获得的压控斜率数据与预设的压控斜率参数不一致，则说明压控晶振器出现故障，中央处理器将控制指令发送到第一触发装置，第一触发装置接收到控制指令后，控制压控晶振器故障指示灯亮。否则正常指示灯亮起。本技术提供的原子钟的故障检测系统通过添加的信号采集装置和频率数据采集装置分别对原子钟的物理系统和压控晶振器的输出信号进行采样，处理器再根据采样结果通过定时器开关和/或触发装置控制故障指示灯亮，从而实现了对原子钟的故障检测。本技术结构简单、效果明显、实用性强。最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本技术的技术方案而非限制，尽管参照实例对本技术进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本技术的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本技术 的权利要求范围当中。权利要求1.一种原子钟的故障检测系统，其特征在于，包括:压控晶振器、电子线路模块、物理系统、处理器、信号采集装置及故障指示灯；所述压控晶振器、所述电子线路模块及所述物理系统顺序连接，物理系统通过所述信号采集装置与所述处理器连接，处理器与压控晶振器连接；电子线路模块与处理器连接；所述故障指示灯与处理器连接。2.如权利要求1所述的原子钟的故障检测系统，其特征在于，还包括:频率数据采集装置；所述处理器通过所述频率数据采集装置与所述压控晶振器连接。3.如权利要求1或2所述的原子钟的故障检测系统，其特征在于，还包括:定时器开关；所述故障指示灯包括:处理器故障指示灯；所述处理器通过所述定时器开关与所述处理器故障指示灯连接。4.如权利要求1或2所述的原子钟的故障检测系统，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种原子钟的故障检测系统，其特征在于，包括：压控晶振器、电子线路模块、物理系统、处理器、信号采集装置及故障指示灯；所述压控晶振器、所述电子线路模块及所述物理系统顺序连接，物理系统通过所述信号采集装置与所述处理器连接，处理器与压控晶振器连接；电子线路模块与处理器连接；所述故障指示灯与处理器连接。

【技术特征摘要】

【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：实用新型
国别省市：