氫原子鐘諧振腔超高穩(wěn)定溫度控制系統(tǒng).pdf

1、氫原子鐘作為一種高精度的時(shí)間和頻率標(biāo)準(zhǔn)，因其較好的短期和長(zhǎng)期頻率穩(wěn)定度而被廣泛的應(yīng)用在需要高精度時(shí)頻信號(hào)的領(lǐng)域。然而，由于腔牽引效應(yīng)等因素的影響，氫原子鐘諧振腔的溫度變化是影響其輸出頻率穩(wěn)定度的重要因素，因此，為諧振腔提供一個(gè)良好的恒溫環(huán)境是保證氫原子鐘穩(wěn)定度的手段之一。
　　氫原子鐘諧振腔超高穩(wěn)定溫度控制系統(tǒng)的硬件以MSC1210Y5單片機(jī)作為控制核心，并設(shè)計(jì)包括測(cè)溫電路模塊、PWM輸出模塊、加熱模塊、數(shù)據(jù)通信模塊以及電源模塊的

2、外圍電路，控制算法選用位置式PID控制，另外，設(shè)計(jì)了上位機(jī)監(jiān)測(cè)軟件，用于數(shù)據(jù)的讀取、存儲(chǔ)以及復(fù)現(xiàn)等。
　　本文介紹了國(guó)內(nèi)外氫原子鐘和氫原子鐘諧振腔溫度控制系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顩r，分析了因溫度而影響氫原子鐘輸出頻率的各個(gè)因素，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到了諧振腔諧振頻率的溫度系數(shù)，從而確定了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)。繼而，詳細(xì)介紹了系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)以及上位機(jī)監(jiān)測(cè)軟件設(shè)計(jì)。最后介紹系統(tǒng)的搭建，并在完成系統(tǒng)的搭建之后，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。通過(guò)對(duì)所得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行初步分析，