专利名称：一种恒温控制晶体振荡器及其恒温槽温度控制方法
技术领域：
本发明涉及信号装置技术领域，尤其涉及一种恒温控制晶体振荡器及其恒温槽温度控制方法。
背景技术：
20世纪20年代初，国外第一台石英晶体振荡器问世以来，迄今80余年，其作为稳定的频率源获得了广泛的应用，如长途市话通讯，地面，航海和航空移动目标通讯，卫星通讯，雷达导航测控，均需采用各类晶体振荡器作为频率控制标准信号源；又如射电天文，近代物理实验，精密时频测量、精密频率综合器等电子仪器，皆有赖高稳晶体振荡器提供精密的频标和时基；再如，作为精密时频一级标准的地面和星载原子钟，也必须采用高性能的伺服晶体振荡器，否则，就难于构成性能最佳的一级原子频标。总之，现代电子系统和设备以及精密时频计量等必须频率控制和管理的领域中，类型繁多的各种晶体振荡器，业已获得 广泛应用，并占有素称“心脏”的显要地位。恒温控制晶体振荡器是目前频率稳定度和精确度最高的晶体振荡器，主要用于移动通信基地站、国防、导航、频率计数器、频谱和网络分析仪等设备、仪表中。恒温控制晶体振荡器是利用恒温槽使晶体振荡器或石英晶体振子的温度保持恒定，将由周围温度变化引起的振荡器输出频率变化量削减到最小的晶体振荡器，其内部结构如图一所示，在恒温控制晶体振荡器中，有的只将石英晶体振子置于恒温槽中，有的是将石英晶体振子和有关重要元器件置于恒温槽中，还有的将石英晶体振子置于内部的恒温槽中，而将振荡电路置于外部的恒温槽中进行温度补偿，实行双重恒温槽控制法。随着通信技术的不断提高，对恒温晶振提出了更高的要求，使其不断向着高精度和高稳定的方向发展。图I是现有技术中恒温控制晶体振荡器结构框图，如图I所示，恒温控制晶体振荡器主要是由恒温电路和振荡器电路构成，目前是利用热敏电阻来实现温度控制的，众所周知，热的传递方式基本为传导、对流、辐射三种，热在传递过程中都会存在延迟，而且，恒温槽内部是一个非均勻温度场，其内部温度场分布不均的主要原因是由于槽体在各个方向的绝热性能不同，绝热性能差的地方散热多、槽温泜，绝热性能好的地方散热少，槽温高，因而造成了槽内温度的不均匀，在槽温分布很不均匀的情况下，测温热敏电阻在槽内的位置不同，槽温的稳定性和均匀性也不同。所以目前采用检测温度方式来实现控温，在控温过程中会出现控温超前滞后现象，且控温平衡点很难选准，这样就会出现恒温控制晶体振荡器在外界温度变化时，其输出频率相应有所变化，恒温控制晶体振荡器很难真正不受外界温度的影响。
发明内容
本发明的目的在于提出一种恒温控制晶体振荡器及其恒温槽温度控制方法，能够使得恒温控制晶体振荡器的恒温槽温度控制更加灵敏和精确。
为达此目的，本发明采用以下技术方案本发明提出了一种恒温控制晶体振荡器，包括外壳、恒温电路，还包含压力温度传感器，所述压力温度传感器位于所述恒温控制晶体振荡器的外壳内部，与所述恒温电路通信连接，所述外壳内部空间为气密性空间，所述压力温度传感器将压力数据或由所述压力数据转换的温度数据实时转换为电信号发送到所述恒温电路，所述恒温电路根据所述电信号调整所述恒温槽的温度。本发明还提出了一种恒温控制晶体振荡器，包括外壳、恒温电路，还包含压力传感器，所述压力传感器位于所述恒温控制晶体振荡器的外壳内部，与所述恒温电路通信连接，所述外壳内部空间为气密性空间，所述压力传感器将压力数据实时转换为电信号发送到所述恒温电路，所述恒温电路根据所述电信号调整所述恒温槽的温度。本发明还提出了一种恒温控制晶体振荡器，包括外壳、恒温电路，还包含压力温度传感器，所述压力温度传感器位于所述恒温槽内部，与所述恒温电路通信连接，所述恒温槽内部空间为气密性空间，所述压力温度传感器将压力数据或温度数据实时转换为电信号发·送到所述恒温电路，所述恒温电路根据所述电信号的变化调整所述恒温槽的温度。本发明还提出了一种恒温控制晶体振荡器，包括外壳、恒温电路，还包含压力传感器，所述压力传感器位于所述恒温槽内部，与所述恒温电路通信连接，所述恒温槽内部空间为气密性空间，所述压力传感器将压力数据实时转换为电信号发送到所述恒温电路，所述恒温电路根据所述电信号的变化调整所述恒温槽的温度。本发明提出了一种恒温控制晶体振荡器的恒温槽温度控制方法，所述方法基于如上所述的所述恒温控制晶体振荡器，采用压力温度传感器，所述压力温度传感器实时读取压力数据或由所述压力数据转换的温度数据，将所述压力数据或由所述压力数据转换的温度数据转换为电信号发送到所述恒温电路，所述恒温电路接收所述电信息，根据所述电信号的变化，实时调整所述恒温槽的温度以保持所述恒温槽的温度恒定。本发明还提出了一种恒温控制晶体振荡器的恒温槽温度控制方法，所述方法基于如上所述的所述恒温控制晶体振荡器，采用压力传感器，所述压力传感器实时读取压力数据，将所述压力数据转换为电信号发送到所述恒温电路，所述恒温电路接收所述电信号，根据所述电信号的变化，实时调整所述恒温槽的温度，以保持所述恒温槽的温度恒定。本发明的有益技术效果是通过检测恒温控制晶体振荡器内部气压变化的方式来实现控温，使恒温槽的温度控制更加灵敏和精确，避免了现有技术中通过直接检测温度变化的方式会因热传递延迟使晶体振荡器受到外界温度的影响，使产品能实现真正不受外界温度影响的目的。
图I是现有技术中恒温控制晶体振荡器结构框图；图2是本发明具体实施例一所述的恒温控制晶体振荡器结构框图；图3是本发明具体实施例二所述的恒温控制晶体振荡器结构框图；图4是本发明具体实施例三所述的恒温槽温度控制方法流程图。
具体实施方式
本发明的技术方案利用密闭空间中温度与气压之间的关系来达到对恒温槽的温度进行更加灵敏和精确的控制目的。温度高，气体分子具有的能量就变大了，气体分子运动就加快了，对容器壁的压力也就加大了。在密闭空间中，温度与压强存在定量的关系PV/T=常数所以对于密封的气体，V不变，温度升高，压强必然升高。下面结合附图并通过具体实施方式
来进一步说明本发明的技术方案。实施例一 图2是本实施例所述的恒温控制晶体振荡器结构框图，如图2所示，本实施例所述的恒温控制晶体振荡器包括外壳201、恒温电路204、振荡电路203、恒温槽202和压力温度传感器205。其中所述振荡电路203位于所述恒温槽202中；所述外壳201用于对所述恒温控制晶体振荡器进行封装，所述外壳201内部空间为气密性空间；所述恒温电路204包括加热 回路，所述加热回路位于所述恒温槽202内部，该加热回路被所述恒温电路204控制从而对所述恒温槽202进行加热，以实现保持所述恒温槽202的温度恒定的目的；所述压力温度传感器205与所述恒温电路204通信连接，所述压力温度传感器205将压力数据或温度数据实时转换为电信号发送到所述恒温电路204，所述恒温电路204根据所述电信号的变化调整所述恒温槽202的温度。本实施例所述的恒温控制晶体振荡器将所述压力温度传感器205置于所述外壳201内，且所述外壳201内部保持气密，根据气体热胀冷缩的原理，通过所述压力温度传感器205将恒温槽202内部气压的变化转换成电信号的变化，由电信号的变化配合恒温电路204来对所述恒温控制晶体振荡器的温度进行控制，以达到恒温的目的。因是气压在恒温控制晶体振荡器外壳201内是均衡的，且变化一致的，所以只要外界的温度发生变化时就会引起所述恒温控制晶体振荡器外壳201内部的气压发生变化，压力温度传感器205就会对应的将实时的压力变化转换为电信号提供到恒温电路204，所述恒温电路204根据所述压力温度传感器205的电信号变化实时调整所述加热回路以达到恒温目标。本实施例所述压力温度传感器205，也可以替换为其他装置，只要所述装置能直接或间接反映所述恒温槽202内部温度，并适于将所述温度数据或温度变化数据传达到所述恒温电路204以对所述恒温槽202进行温度控制即可，例如用压力传感器替代所述压力温度传感器205。实施例二图3是本实施例所述的恒温控制晶体振荡器结构框图，如图3所示，本实施例所述的恒温控制晶体振荡器包括外壳301、恒温电路304、振荡电路303、恒温槽302和压力温度传感器305。其中所述振荡电路303和所述压力温度传感器305位于所述恒温槽302中；所述恒温槽302内部空间为气密性空间；所述恒温电路304包括加热回路，所述加回路位于所述恒温槽302内部，被所述恒温电路304控制对所述恒温槽302进行加热，以实现保持所述恒温槽302的温度恒定的目的；所述压力温度传感器305与所述恒温电路304通信连接，所述压力温度传感器305将实时的压力数据或温度数据转换为电信号发送到所述恒温电路304，所述恒温电路304根据所述电信号的变化调整所述恒温槽302的温度。本实施例所述恒温控制晶体振荡器是将压力温度传感器305置于恒温槽302内，恒温槽302内部保持气密，根据气体热胀冷缩的原理，将恒温槽302内部气压的变化通过压力温度传感器305转换成电信号的变化，由电信号的变化配合恒温电路304来对所述恒温控制晶体振荡器的温度进行控制，以达到恒温的目的。因是气压在所述恒温槽内是均衡的，且变化一致的，所以只要外界的温度发生变化时就会引起所述恒温槽内部的气压发生变化，这样压力温度传感器305就会对应的将实时的压力变化转换为电信号提供到所述恒温电路，所述恒温电路304根据压力温度传感器的电信号变化实时调整所述加热回路以达到恒温目标。本实施例所述压力温度传感器305，也可以替换为其他装置，只要所述装置能直接或间接反映所述恒温槽302内部温度，并适于将所述温度数据或温度变化数据传达到所述恒温电路304以对所述恒温槽202进行温度控制即可，例如用压力传感器替代所述压力温度传感器305。 实施例三本实施例所述恒温槽温度控制方法基于实施例一或实施例二所述的恒温控制晶体振荡器，图4是本发明具体实施例三所述的恒温槽温度控制方法流程图，如图4所示，其恒温槽温度控制方法包括S401、压力温度传感器读取压力数据或温度数据；S402、将压力数据或温度数据转换成电信号；S403、将数据发送到恒温电路；S404、恒温电路依据电信号调整恒温槽温度。其中，本实施例所述压力温度传感器，也可以替换为其他装置，只要所述装置能直接或间接反映所述恒温槽内部温度，并适于将所述直接或间接反映的温度数据或温度变化数据，传达到所述恒温电路，以对所述恒温槽进行温度控制即可，例如用压力传感器替代所述压力温度传感器。本发明通过检测恒温控制晶体振荡器内部气压变化的方式来实现控温，使恒温槽的温度控制更加灵敏和精确，避免了现有技术中通过直接检测温度变化的方式会因热传递延迟使晶体振荡器受到外界温度的影响，使产品能实现真正不受外界温度影响的目的。以上实施例提供的技术方案中的全部或部分内容可以通过软件编程实现，其软件程序存储在可读取的存储介质中，存储介质例如计算机中的硬盘、光盘或软盘。上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围内。
权利要求
1.一种恒温控制晶体振荡器，包括外壳、恒温电路，其特征在于，还包含压力温度传感器，所述压力温度传感器位于所述恒温控制晶体振荡器的外壳内部，与所述恒温电路通信连接，所述外壳内部空间为气密性空间，所述压力温度传感器将压力数据或由所述压力数据转换的温度数据实时转换为电信号发送到所述恒温电路，所述恒温电路根据所述电信号调整所述恒温槽的温度。
2.一种恒温控制晶体振荡器，包括外壳、恒温电路，其特征在于，还包含压力传感器，所述压力传感器位于所述恒温控制晶体振荡器的外壳内部，与所述恒温电路通信连接，所述外壳内部空间为气密性空间，所述压力传感器将压力数据实时转换为电信号发送到所述恒温电路，所述恒温电路根据所述电信号调整所述恒温槽的温度。
3.—种恒温控制晶体振荡器，包括外壳、恒温电路，其特征在于，还包含压力温度传感器，所述压力温度传感器位于所述恒温槽内部，与所述恒温电路通信连接，所述恒温槽内部空间为气密性空间，所述压力温度传感器将压力数据或温度数据实时转换为电信号发送到所述恒温电路，所述恒温电路根据所述电信号的变化调整所述恒温槽的温度。
4.一种恒温控制晶体振荡器，包括外壳、恒温电路，其特征在于，还包含压力传感器，所述压力传感器位于所述恒温槽内部，与所述恒温电路通信连接，所述恒温槽内部空间为气密性空间，所述压力传感器将压力数据实时转换为电信号发送到所述恒温电路，所述恒温电路根据所述电信号的变化调整所述恒温槽的温度。
5.一种恒温控制晶体振荡器的恒温槽温度控制方法，其特征在于，所述方法基于如权利要求I或3所述的恒温控制晶体振荡器，所述压力温度传感器实时读取压力数据或由所述压力数据转换的温度数据，将所述压力数据或由所述压力数据转换的温度数据转换为电信号发送到所述恒温电路，所述恒温电路接收所述电信息，根据所述电信号的变化，实时调整所述恒温槽的温度以保持所述恒温槽的温度恒定。
6.一种恒温控制晶体振荡器的恒温槽温度控制方法，其特征在于，所述方法基于如权利要求2或4所述的恒温控制晶体振荡器，所述压力传感器实时读取压力数据，将所述压力数据转换为电信号发送到所述恒温电路，所述恒温电路接收所述电信号，根据所述电信号的变化，实时调整所述恒温槽的温度，以保持所述恒温槽的温度恒定。
全文摘要
本发明公开了一种恒温控制晶体振荡器及其恒温槽温度控制方法，系统包括外壳、恒温电路，还包含压力温度传感器，所述压力温度传感器位于所述恒温控制晶体振荡器的外壳内部，与所述恒温电路通信连接，所述外壳内部空间为气密性空间，所述压力温度传感器将压力数据或由所述压力数据转换的温度数据实时转换为电信号发送到所述恒温电路，所述恒温电路根据所述电信号调整所述恒温槽的温度。本发明通过检测恒温控制晶体振荡器内部气压变化的方式来实现控温，使恒温槽的温度控制更加灵敏和精确。
文档编号G05D23/24GK102902288SQ20121036457
公开日2013年1月30日 申请日期2012年9月26日 优先权日2012年9月26日
发明者周柏雄, 王丹 申请人:广东大普通信技术有限公司