[发明专利]原子钟运行可靠性监测方法和装置

说明书

本发明涉及原子钟运行可靠性监测技术领域，具体地说，涉及原子钟运行可靠性监测方法和装置。其包括中央处理器、评估系统以及状态指示模块；评估系统与中央处理器连接；指示模块与中央处理器的输出端连接，以对原子钟的运行状态进行显示。本发明中通过复现性能评估、准确性能评估以及原子束性能评估单元对原子钟运行开机前进行监测，避免出现异常开机的现象，提高运行的可靠性，并结合状态指示模块对原子钟的运行状态进行显示。

技术领域

本发明涉及原子钟运行可靠性监测技术领域，具体地说，涉及原子钟运行可靠性监测方法和装置。

背景技术

在科研或者实验中，对时间的要求非常苛刻，一般的时钟无法满足科研或者实验对精度的需求，通常会使用到原子钟。

原子钟利用原子物理学的原理，原子是按照不同电子排列顺序的能量差，也就是围绕在原子核周围不同电子层的能量差，来吸收或释放电磁能量的，这里电磁能量是不连续的，当原子从一个“能量态”跃迁至低的“能量态”时，它便会释放电磁波，这种电磁波特征频率是不连续的，即共振频率。

但原子钟在开机前不能够对其整个过程的状态进行评估，而是通过人为的去检测和判断，非常的浪费开机时间，并使运行的可靠性降低。

发明内容

本发明的目的在于提供原子钟运行可靠性监测方法和装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供原子钟运行可靠性监测装置，包括中央处理器、评估系统以及状态指示模块；评估系统与中央处理器连接；指示模块与中央处理器的输出端连接，其中：

评估系统包括复现性能评估模块、准确度性能评估模块、原子束性能评估模块、开机性能评估模块和物理系统作用时间评估模块；复现性能评估模块的输出端与准确度性能评估模块连接；准确度性能评估模块的输出端与原子束性能评估模块连接；原子束性能评估模块的输出端与开机性能评估模块；开机性能评估模块的输出端与物理系统作用时间评估模块连接，且评估系统包括复现性能评估模块、准确度性能评估模块、原子束性能评估模块、开机性能评估模块和物理系统作用时间评估模块均与中央处理器双向连接。

作为本技术方案的进一步改进，所述复现性能评估模块包括隔离放大器、多位计数模块和磁场电流补偿模块；所述中央处理器还包括寄存器，其中：

中央处理器的输入端与隔离放大器连接，以通过隔离放大器向外输出信号；中央处理器的输出端与磁场电流补偿模块和多位计数模块连接；多位计数模块的输出端与寄存器连接；寄存器与中央处理器双向连接；另外隔离放大器的输出端与多位计数模块连接；隔离放大器的输入端还与原子钟连接；原子钟的输入端与磁场电流补偿模块连接。

作为本技术方案的进一步改进，所述原子束性能评估模块包括共振吸收泡和光电检测模块；光电检测模块的输入端与中央处理器连接；中央处理器的输出端与共振吸收泡连接并形成传统探测电路；共振吸收泡用于吸收光源，振吸收泡还包括滤光泡，从而通过填充有滤光泡对光源进行滤光，然后再将滤光后的光源传输至含有和缓冲气体的共振吸收泡内。

作为本技术方案的进一步改进，所述准确度性能评估模块包括压控晶振模块、DDS和鉴频环路；所述压控晶振模块与DDS和中央处理器连接，分别形成外部时钟1和外部时钟2信号；中央处理器的输入端与鉴频环路连接；鉴频环路的输入端与DDS连接。

作为本技术方案的进一步改进，所述中央处理器与DDS内部的FSK调制信号具有同频同相的同步鉴相信号以及鉴频信号，并进行同步鉴相处理，得到相应的压控信号作用于压控晶振模块，从而改变压控晶振信号的输出，进而改变DDS外部参考时钟的频率，使整个系统完成闭环。

本发明目的之二在于，提供了原子钟运行可靠性监测方法，包括上述中任意一项所述的原子钟运行可靠性监测装置，包括如下方法步骤：

S1.1、系统重启；

S1.2、复现性能评估；