原子钟误差测量校对方法及误差测量校对仪技术

本发明专利技术提供了一种原子钟误差测量校对方法及误差测量校对仪，该原子钟误差测量校对方法包括：依次连接的被测原子钟、原子钟误差校对仪和原子钟误差测量仪；被测原子钟输出的信号接入原子钟误差校对仪中，消除被测原子钟的频率误差，原子钟误差校对仪输出的信号作为原子钟误差测量仪的一路输入信号，基准原子钟信号源发出的标准原子钟信号，作为原子钟误差测量仪的另一路输入信号；两路输入信号在原子钟误差测量仪的正弦波函数和差化积模块中完成叠加求和运算，并转化成调幅载波形式信号，输出含有被测原子钟信号的误差值，然后利用多谱勒效应消除被测原子钟误差。本发明专利技术实现了快速、简便、高效测量消除原子钟误差，达到提高原子钟计时精度的目的。

【技术实现步骤摘要】
原子钟误差测量校对方法及误差测量校对仪
本专利技术属于原子钟误差测量及校对领域，具体涉及一种原子钟误差测量校对方法及误差测量校对仪。
技术介绍
本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。随着科学技术的快速发展，计算机、物联网设备、通信设备、测量设备和计时器等设备的时钟信号的精确度要求越来越高，时钟频率也随之提高，特别是专业计时器的信号源已从低频电子信号逐步发展到高频、超高频、特高频、微波以及光波频率。计时器有机械钟、电子钟、原子钟。原子钟又分銣原子钟、铯原子钟、铝原子钟。精度逐步提高、频率也逐步提高。尽管原子钟精度已经非常高，误差已经非常小。随着高科技、精密测量、精准打击等要求。希望原子钟误差进一步缩小，精度进一步提高。我们国家原子钟目前测量精度约为10-13、10-14的精度。而美国则达到10-15，精度比我国高一个数量级。因此原子钟误差还有缩小的空间与可能性。当频率提高到一定程度，组成计时器的各个部件都会受到高频率的影响，构成的时钟系统也存在系统误差，系统误差通常需要采取补偿的方式才能确保其输出的结果准确可用，例如解决原子钟误差的补偿技术，在原子钟误差在补偿之前，必须能够快速、方便测量到原子钟的误差值，然后才能补偿。而目前，原子钟信号精度越来越高，测量其误差值的设备精度要求随之提高，如何快速、简便、有效对原子钟误差测量、校对，目前的技术无法满足要求。
技术实现思路
为了解决上述
技术介绍
中存在的至少一项技术问题，提出了一种原子钟误差测量校对方法及误差测量校对仪，本专利技术输入标准原子钟信号和被测原子钟信号，利用和差化积仪完成调幅模式，使得振幅被调制，检出包络波，经倍频后测量原子钟信号的误差值。利用多普勒效应消除原子钟误差，达到校对原子钟的目标，实现提高原子钟精度的目标。根据一些实施例，本专利技术采用如下技术方案：本专利技术的第一个方面提供了一种原子钟误差测量校对仪。一种原子钟误差测量校对仪，包括：依次连接的被测原子钟、原子钟误差校对仪和原子钟误差测量仪；被测原子钟输出的信号接入原子钟误差校对仪中，原子钟误差校对仪输出的信号作为原子钟误差测量仪的一路输入信号，所述原子钟误差测量仪包括：基准原子钟信号输入端，用于接收标准原子钟输出的标准时钟信号；所述标准时钟信号为原子钟误差测量仪的另一路输入信号；正弦波函数和差化积模块，连接基准原子钟信号输入端和原子钟误差校对仪的输出端，用于接收标准原子钟信号和被测原子钟信号，完成叠加求和运算，并转化为乘积形式，输出含有被测原子钟信号误差值的被调制包络波信号；检波模块：连接正弦波函数和差化积模块，所述检波模块含有被测原子钟误差的被调制形式的载波中，把误差值检出。倍频模块：连接检波模块，检波得到的频率仅是误差值的一半，倍频后还原出被测原子钟与标准时钟的频率差值。显示模块，连接倍频模块，用于接收原子钟信号的误差值并显示。其中原子钟误差校对仪：为了便于校对操作，该原子钟误差校对仪连接在被测原子钟与原子钟误差测量仪之间。也就是被测量并校对的原子钟，它的输出信号接入原子钟误差校对仪。原子钟误差校对仪的输出信号再接入原子钟误差测量仪的被测输入端。原子钟误差校对仪的作用就是消除被测原子钟的频率误差，提高被测原子钟的精度。输出校对好的原子钟时钟信号。校对过程：被测量并校对的原子钟的时钟信号，接入原子钟误差校对仪，原子钟误差校对仪的输出信号接入原子钟误差测量仪。根据测量结果，调整校对仪上电机转动方向、转速。显示器上包络波周期被拉长，直到满足精度要求。让电机转动方向、转速固定。误差测量仪完成任务，可以停止运行。校对完成。校对好的原子钟与校对仪一起进入正常运行状态。本专利技术的第二个方面提供了一种原子钟误差测量校对方法。原子钟误差测量校对方法，包括：依次连接的被测原子钟、原子钟误差校对仪和原子钟误差测量仪；被测原子钟输出的信号接入原子钟误差校对仪中，消除被测原子钟的频率误差，原子钟误差校对仪输出的信号作为原子钟误差测量仪的一路输入信号，基准原子钟信号源发出的标准原子钟信号，作为原子钟误差测量仪的另一路输入信号；两路输入信号在原子钟误差测量仪的正弦波函数和差化积模块中完成叠加求和运算，并转化成调幅载波形式信号，输出含有被测原子钟信号的误差值，然后利用多谱勒效应消除被测原子钟误差。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：本专利技术利用调幅广播机理实现原子钟误差的精密测量，测量精度高、测量成本低、易操作，且稳定性高。本专利技术能够快速、便捷测量原子钟误差、并校对误差，提高原子时钟的计时精度。附图说明构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。图1是本专利技术一个或多个实施例提供的原子钟频率信号误差测量仪和差化积模块原理图；图2(a)本专利技术一个或多个实施例提供的调幅广播信号调制原理中载波的波形图；图2(b)本专利技术一个或多个实施例提供的调幅广播信号调制原理中调制信号的波形图；图2(c)本专利技术一个或多个实施例提供的调幅广播信号调制原理中载波和调制信号相乘后的波形图；图3(a)是本专利技术一个或多个实施例提供的利用调幅测量原子钟信号频率误差中标准原子钟信号的波形图；图3(b)是本专利技术一个或多个实施例提供的利用调幅测量原子钟信号频率误差中被测原子钟信号的波形图；图3(c)是本专利技术一个或多个实施例提供的利用调幅测量原子钟信号频率误差中和差化积仪输出的波形图；图4是本专利技术原子钟误差测量校对仪工作原理图；图5是本专利技术原子钟误差测量校对仪组成框图；图6是本专利技术实施例中所提校对仪的原理图；图7本专利技术原子钟误差测量校对过程设备连接框图。具体实施方式：下面结合附图与实施例对本专利技术作进一步说明。应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本专利技术提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本专利技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。正如
技术介绍
中所描述的，原子钟信号频率提高到一定程度，组成计时器的各个部件都会产生影响，构成的系统也存在系统误差。例如《基于多普勒效应的提高原子钟精度的实验装置及方法》中解决原子钟误差的补偿技术方案，原子钟误差在补偿之前，必须能够快速、方便测量到原子钟的误差，然后才能补偿。多普勒效应：多普勒效应Dopplereffect是为纪念奥地利物理学家及数学家克里斯琴·约翰·多普勒(ChristianJohan本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.原子钟误差测量校对仪，其特征在于，包括：依次连接的被测原子钟、原子钟误差校对仪和原子钟误差测量仪；被测原子钟输出的信号接入原子钟误差校对仪中，原子钟误差校对仪输出的信号作为原子钟误差测量仪的一路输入信号，/n所述原子钟误差测量仪包括：/n基准原子钟信号输入端，用于接收标准原子钟输出的标准时钟信号；所述标准时钟信号为原子钟误差测量仪的另一路输入信号；/n正弦波函数和差化积模块，连接基准原子钟信号输入端和原子钟误差校对仪的输出端，用于接收标准原子钟信号和被测原子钟信号，完成叠加求和运算，并转化为乘积形式，输出含有被测原子钟信号误差值的被调制包络波信号；/n显示模块，连接和差化积模块，用于接收原子钟信号的误差值并显示。/n

【技术特征摘要】
1.原子钟误差测量校对仪，其特征在于，包括：依次连接的被测原子钟、原子钟误差校对仪和原子钟误差测量仪；被测原子钟输出的信号接入原子钟误差校对仪中，原子钟误差校对仪输出的信号作为原子钟误差测量仪的一路输入信号，
所述原子钟误差测量仪包括：
基准原子钟信号输入端，用于接收标准原子钟输出的标准时钟信号；所述标准时钟信号为原子钟误差测量仪的另一路输入信号；
正弦波函数和差化积模块，连接基准原子钟信号输入端和原子钟误差校对仪的输出端，用于接收标准原子钟信号和被测原子钟信号，完成叠加求和运算，并转化为乘积形式，输出含有被测原子钟信号误差值的被调制包络波信号；
显示模块，连接和差化积模块，用于接收原子钟信号的误差值并显示。


2.根据权利要求1所述的原子钟误差测量校对仪，其特征在于，在基准信号输入端与正弦波函数和差化积模块之间设有第一放大器，所述第一放大器用于接收标准原子钟信号，并对标准原子钟信号给予线性放大，振幅放大，电流放大及功率放大。


3.根据权利要求1所述的原子钟误差测量校对仪，其特征在于，在原子钟误差校对仪与正弦波函数和差化积模块之间设有第二放大器，所述第二放大器用于接收被测原子钟信号，并对被测原子钟信号给予线性放大，振幅放大，电流放大及功率放大。


4.根据权利要求1所述的原子钟误差测量校对仪，其特征在于，所述正弦波函数和差化积模块与显示模块之间依次设有检波模块和倍频模块。


5.根据权利要求4所述的原子钟误差测量校对仪，其特征在于，所述检波模块连接正弦波函数和差化积模块与倍频模块，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈寿元，陈宇，
申请(专利权)人：山东师范大学，
类型：发明
国别省市：山东;37