[发明专利]北斗授时的石英晶体温度计

权利要求书

1.一种北斗授时的石英晶体温度计，其特征在于：包括北斗天线(3)、北斗模块(6)、石英晶体探头(1)、振荡器(4)、高速计数器(7)、选通控制模块(8)、单片机+固体硬盘(9)、人机接口(10)、显示单元(5)；北斗天线(3)接收北斗卫星授时信号，北斗模块(6)输出高精度秒脉冲到选通控制模块(8)；选通控制模块(8)同时还接受人机接口(10)的指令，选通控制模块(8)向高速计数器(7)提供开门脉冲和关门脉冲；石英晶体探头(1)和振荡器(4)组成石英晶体振荡器输出正弦波，正弦波的频率随石英晶体探头(1)的温度而变化；高速计数器(7)前端的脉冲整形电路将正弦波转换为同频率的窄尖脉冲，高速计数器(7)在选通控制模块(8)提供的开门脉冲和关门脉冲之间的时间间隔内，精确计量窄尖脉冲数；对一个特定的石英晶体探头(1)，该窄尖脉冲频率与石英晶体探头(1)的温度单值相关；单片机+固体硬盘(9)内部存有该特定的石英晶体探头(1)的频率——温度曲线，经显示单元(5)显示温度及温度变化速率；单片机+固体硬盘(9)与DCS(2)的接口支持现场总线，符合IEC61158 Ed.3现场总线标准；人机接口(10)用于接受北斗模块(6)的授时信号，确定开门脉冲和关门脉冲之间的时间间隔；经低功耗化处理成为北斗导航仪和智能导航手机的附加功能，提供高分辨率、高精确度、高稳定性、便于远距离传输共享的温度信号，参与各种需要温度信号的应用。

2.根据权利要求1所述的北斗授时的石英晶体温度计，其特征是所述的石英晶体探头(1)必须分别对每一只石英晶体探头进行标定，并将石英晶体探头(1)的频率——温度曲线存入单片机+固体硬盘(9)，标定的精确度将决定石英晶体探头(1)的精确度。

3.根据权利要求1所述的北斗授时的石英晶体温度计，其特征是所述的石英晶体探头(1)与振荡器(4)连接电缆的分布电容应受到严格控制，越小越好；石英晶体探头(1)与振荡器(4)共同组成高Q值石英晶体振荡器。

4.根据权利要求1所述的北斗授时的石英晶体温度计，其特征是所述的高速计数器(7)前端的脉冲整形电路将正弦波的上半波变换为宽度小于10ns的尖脉冲，下半波切除；高速计数器(7)数出1s内的尖脉冲数即为石英晶体探头(1)的频率，同理，高速计数器(7)数出N秒内的尖脉冲数再除以N，为石英晶体探头(1)的更为精确的N秒内的平均频率，加长高速计数器(7)的计数周期能够提高北斗授时的石英晶体温度计的分辨率和精确度；高速计数器(7)的高频计数上限为100 MHz。

5.根据权利要求1所述的北斗授时的石英晶体温度计，其特征是所述的选通控制模块(8)决定高速计数器(7)的计数周期，最短1s，最长10s，可在人机接口(10)设定，步长1s；选通控制模块(8)接收北斗模块(6)的秒脉冲，秒脉冲宽度小于10ns；选通控制模块(8)输出的开门脉冲和关门脉冲为宽度小于10ns的尖脉冲；选通控制模块(8)设定的计数周期同时送入单片机+固体硬盘(9)。

6.根据权利要求1所述的北斗授时的石英晶体温度计，其特征是所述的单片机+固体硬盘(9)计算尖脉冲的频率，再按石英晶体探头(1)的频率——温度曲线计算出N秒周期内的平均温度；加上时标后存入数据库；在显示单元(5)上显示即时温度、温度变化速率℃/min、1小时温度变化曲线；单片机+固体硬盘(9)与DCS(2)的接口支持现场总线，符合IEC61158 Ed.3现场总线标准。

7.根据权利要求1所述的北斗授时的石英晶体温度计，其特征是所述的北斗天线(3)接收北斗卫星授时信号，北斗模块(6)输出高精度秒脉冲到选通控制模块(8)；秒脉冲宽度小于10ns；同一应用系统中的若干台北斗授时的石英晶体温度计能够共享北斗模块(6)输出的高精度秒脉冲。

8.根据权利要求1所述的北斗授时的石英晶体温度计，其特征是所述的北斗天线(3)接收北斗卫星授时信号，北斗模块(6)输出高精度秒脉冲到选通控制模块(8)；秒脉冲宽度小于10ns；同一应用系统中的若干台北斗授时的石英晶体温度计能够共享北斗模块(6)输出的高精度秒脉冲。