本申请提供了一种温控系统及原子钟，该温控系统包括：处理器、数模转换模块、温度设置模块、温度比较模块和加热模块；其中，所述处理器的输出端与所述数模转换模块的输入端连接；所述数模转换模块的输出端包括第一输出端和第二输出端；所述第一输出端与所述温度设置模块的输入端连接；所述第二输出端和所述加热模块的输入端连接；所述温度设置模块的输出端和所述加热模块的输出端均与所述温度比较模块的输入端连接；所述温度比较模块的输出端与所述处理器的输入端连接。由此，在实际温度与设定温度存在偏差时，会自动调节加热模块的加热量，使得实际温度趋近于设定温度，从而提供了稳定的环境温度，有利于提高原子钟的稳定性。有利于提高原子钟的稳定性。有利于提高原子钟的稳定性。
【技术实现步骤摘要】
温控装置及原子钟
[0001]本专利技术属于原子钟
，尤其涉及一种温控系统及原子钟。
技术介绍
[0002]随着科学技术的发展，越来越多的行业和领域(如交通运输、实时定位、实时通信等等)需要用到原子钟来提供准确的时钟信息。由于原子钟的稳定性是决定原子钟性能的关键指标，但其稳定性容易受其工作温度的影响而变化，因此，需要提供一种高精度的温控装置来维持其工作温度的稳定。目前的原子钟温控装置一般是采用模拟温控电路和现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，简称FPGA)电路的方式来实现，使得原子钟的电路结构复杂、体积较大，不利于原子钟的小型化和芯片化。
技术实现思路
[0003]本申请实施例的目的是提供一种温控系统及原子钟，以解决现有技术中采用FPGA电路的方式，导致原子钟的电路结构复杂的技术问题。
[0004]为了解决上述问题，本申请是这样实现的：
[0005]第一方面，本申请实施例提供了一种温控系统及原子钟，所述温控系统包括：处理器、数模转换模块、温度设置模块、温度比较模块和加热模块；其中，所述处理器的输出端与所述数模转换模块的输入端连接；所述数模转换模块的输出端包括第一输出端和第二输出端；所述第一输出端与所述温度设置模块的输入端连接；所述第二输出端和所述加热模块的输入端连接；所述温度设置模块的输出端和所述加热模块的输出端均与所述温度比较模块的输入端连接；所述温度比较模块的输出端与所述处理器的输入端连接。
[0006]可选地，所述温度设置模块包括：第一电阻、第二电阻和第一仪表放大器；其中，所述数模转换模块的第一输出端包括第一子输出端和第二子输出端；所述第一子输出端与所述第一仪表放大器的正向输入端连接；所述第二子输出端与所述第一电阻的第一端连接，所述第一电阻的第二端和所述第二电阻的第一端均与所述第一仪表放大器的负向输入端连接；所述第二电阻的第二端还与地端连接；所述第一仪表放大器的输出端与所述温度比较模块的输入端连接。
[0007]可选地，所述第一电阻的电阻值大于所述第二电阻的电阻值，且所述第一电阻的电阻值与所述第二电阻的电阻值按第一预设比例设置。
[0008]可选地，所述温度比较模块包括：第三电阻、第四电阻、热敏电阻和第二仪表放大器；其中，所述第一仪表放大器的输出端与所述温度比较模块中的第二仪表放大器的正向输入端连接；所述第三电阻的第一端和所述热敏电阻的第一端均与所述第二仪表放大器的负向输入端连接；所述第三电阻的第二端与参考电压连接；所述热敏电阻的第二端与地端连接；所述第四电阻的第一端和第二端分别与所述第二仪表放大器的第一增益输入端和第二增益输入端连接；所述第二仪表放大器的输出端与所述处理器的输入端连接。
[0009]可选地，所述热敏电阻为负温度系数热敏电阻器。
[0010]可选地，所述处理器包括模数转换模块，所述第二仪表放大器的输出端与所述模数转换模块的输入端连接。
[0011]可选地，所述加热模块包括：加热驱动模块和物理模块；其中，所述物理模块包括加热片和所述热敏电阻；所述加热驱动模块，用于控制对所述加热片进行加热的加热电压，以控制所述加热片的加热量；所述热敏电阻，用于根据所述加热片周围的温度，调节输入至所述第二仪表放大器的负向输入端的电压值。
[0012]可选地，所述加热驱动模块包括：第五电阻、第六电阻和第三运算放大器；其中，所述数模转换模块的第二输出端包括第三子输出端和第四子输出端；所述第三子输出端与所述第三运算放大器的正向输入端连接；第四子输出端与所述第五电阻的第一端连接，所述第五电阻的第二端和所述第六电阻的第一端均与所述第三运算放大器的负向输入端连接，所述第六电阻的第二端和所述第三运算放大器的输出端均与所述加热片连接。
[0013]可选地，所述第五电阻的电阻值大于所述第六电阻的电阻值，且所述第五电阻的电阻值与所述第六电阻的电阻值按第二预设比例设置。
[0014]第二方面，本申请实施例提供了一种原子钟，所述原子钟包括原子蒸汽泡、垂直腔面发射激光器VCSEL和如第一方面的温控装置。
[0015]在本申请中，可实时采集原子钟工作过程中的实际温度，并通过温度比较模块对该实际温度与温度设置模块中设置的设定温度进行比较，得到实际温度与设定温度的偏差，进而可根据该偏差，确定加热模块的加热电压大小，实现对加热模块的加热量的控制，由此可见，在实际温度与设定温度存在偏差时，会自动调节加热模块的加热量，使得实际温度趋近于设定温度，从而提供了稳定的环境温度，有利于提高原子钟的稳定性。
附图说明
[0016]图1为本申请实施例的温控装置的结构示意图；
[0017]图2为本申请实施例的温度设置模块和温度比较模块的电路图；
[0018]图3为本申请实施例的加热驱动模块的电路图。
具体实施方式
[0019]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0020]请参照图1，图1为本申请实施例的温控装置的结构示意图，该温控装置包括：处理器101、数模转换模块102、温度设置模块103、温度比较模块104和加热模块105；其中，处理器101的输出端与数模转换模块102的输入端连接；数模转换模块102的输出端包括第一输出端和第二输出端；第一输出端与温度设置模块103的输入端连接；第二输出端和加热模块105的输入端连接；温度设置模块103的输出端和加热模块105的输出端均与温度比较模块104的输入端连接；温度比较模块104的输出端与处理器101的输入端连接。
[0021]需要说明的是，数模转换模块102可以是8位、10位、12位或者16位的数模转换器，本专利技术不做具体限定。为提高控制精度，在一实施例中，数模转换模块102采用16位的数模
转换器。该数模转换器有多路模拟信号输出，分别从第一输出端输出后，输入至温度设置模块103，以及从第二输出端输出后，输入至加热模块105，从而实现对温度设置模块103中的设定温度进行调整，以及对加热模块105中的加热量进行调整。温度比较模块104，用于对温度设置模块103中的设定温度和加热模块105中的实际温度进行比较，计算设定温度与实际温度之间的偏差值，并将该偏差值输入至控制器。该控制器中预设有PID(其中，P为Proportional，表示比例、I为Integral，表示积分、D为Differential，表示微分)算法，可以根据该偏差值的大小对数模转换模块102的第二输出端输出的模拟信号进行调节，从而实现对加热模块105的加热量地动态控制，保证加热模块105周围的温度恒定在设定温度。
[0022]进一步地，参见图2，图2为本申请实施例的温度设置模块和温度比较模块的电路图。温度设置模块103包括：第一电阻R1、第本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种温控装置，其特征在于，包括：处理器、数模转换模块、温度设置模块、温度比较模块和加热模块；其中，所述处理器的输出端与所述数模转换模块的输入端连接；所述数模转换模块的输出端包括第一输出端和第二输出端；所述第一输出端与所述温度设置模块的输入端连接；所述第二输出端和所述加热模块的输入端连接；所述温度设置模块的输出端和所述加热模块的输出端均与所述温度比较模块的输入端连接；所述温度比较模块的输出端与所述处理器的输入端连接。2.根据权利要求1所述的温控装置，其特征在于，所述温度设置模块包括：第一电阻、第二电阻和第一仪表放大器；其中，所述数模转换模块的第一输出端包括第一子输出端和第二子输出端；所述第一子输出端与所述第一仪表放大器的正向输入端连接；所述第二子输出端与所述第一电阻的第一端连接，所述第一电阻的第二端和所述第二电阻的第一端均与所述第一仪表放大器的负向输入端连接；所述第二电阻的第二端还与地端连接；所述第一仪表放大器的输出端与所述温度比较模块的输入端连接。3.根据权利要求2所述的温控装置，其特征在于，所述第一电阻的电阻值大于所述第二电阻的电阻值，且所述第一电阻的电阻值与所述第二电阻的电阻值按第一预设比例设置。4.根据权利要求2所述的温控装置，其特征在于，所述温度比较模块包括：第三电阻、第四电阻、热敏电阻和第二仪表放大器；其中，所述第一仪表放大器的输出端与所述温度比较模块中的第二仪表放大器的正向输入端连接；所述第三电阻的第一端和所述热敏电阻的第一端均与所述第二仪表放大器的负向输入端连接；所述第三电阻的第二端与参考电压连接；所述热敏电阻的第二端与地端连接；所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：王鑫，刘瑞元，宋亚飞，崔和，梁小芃，
申请(专利权)人：北京华信泰科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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