CN105572429B - 一种晶体振荡器的固定装置及监测系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种晶体振荡器的固定装置及监测系统。该晶体振荡器的固定装置是由底座、加电测试电路、固定基板和固定压条依次构成；其中，所述底座，用于安装加电测试电路、固定基板和固定压条；所述加电测试电路，用于对晶体振荡器进行加电，使所述晶体振荡器产生相应的频率；所述固定基板，用于将所述晶体振荡器固定在所述底座上；所述固定压条，用于将所述晶体振荡器固定在所述固定基板上。应用本发明实施例提供的晶体振荡器的加固装置，在该固定装置中加入了多路测试电路，使得该晶体振荡器的固定装置在进行振动试验时，不仅可以刚性的固定晶体振荡器，而且可以批量的对晶体振荡器进行实时地监测。

Description

一种晶体振荡器的固定装置及监测系统

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种晶体振荡器的固定装置及监测系统。

背景技术

晶体振荡器在通信、航天和计算机等领域中应用十分广泛。例如，手机中的信号是通过晶体振荡器测得，比如3G、4G手机；再例如，收音机中接受到声音的频率也是通过晶体振荡器测得的，比如50MHZ、100MHZ的音频等。

在实际应用中，要对机器中的晶体振荡器进行实时的监测，即进行相应的振动试验来测试该晶体振荡器的稳定性，防止由于振荡器的频率不稳定带来的不良后果，例如，收音机中的晶体振荡器突然发生故障，用户接受到的收音机的声音信号相应的发生改变，比如，用户之前接收的音频节目的频率是100MHZ，由于晶体振荡器发生故障，可能导致用户接收到的实际频率已经不是100MHZ，这时用户必须重新对收音机进行调频接收该音频节目，降低了用户的体验。现有技术在对晶体振荡器进行振动试验时，通过人为接线的方式将待测试晶体振荡器与测试频率的仪器用相应频率的电路相连，从而适时地检测该晶体振荡器的频率。

上述监测晶体振荡器的方法在对一个晶体振荡器的频率进行监测时，的确可以做到实时的监测，但如果需要同时监测很多晶体振荡器时，需要人为的更改测试电路，导致无法实时的对这些振荡器进行监测。例如，同时测试两个频率的不同的晶体振荡器，假设其中一个晶体振荡器采用50MHZ的电路将该振荡器与测试仪器相连，测试完毕后，再对另一个振荡器采用100MHZ的电路进行测试时，就需要将50MHZ的电路拔下，换上100MHZ的电路将待测振荡器 与测试仪器相连，显然，这种监测方法对数量多个振荡器无法做到实时的监测，且测试过程需要耗费用户大量时间和精力。

发明内容

鉴于上述问题，本发明实施例提供一种晶体振荡器的固定装置及监测系统，其中，该晶体振荡器的固定装置在进行晶体振荡器的振动试验时，不仅可以用于刚性的固定晶体振荡器，而且可以批量的对晶体振荡器进行加电监测。

一种晶体振荡器的固定装置，该装置由底座、加电测试电路、固定基板和固定压条依次构成；其中，

所述底座，用于安装加电测试电路、固定基板和固定压条；

所述加电测试电路，用于对晶体振荡器进行加电，且为晶体振荡器提供多路测试电路；

所述固定基板，用于将晶体振荡器固定在所述底座上；

所述固定压条，用于将晶体振荡器固定在所述固定基板上。

优选地，所述加电测试电路采用的是数字多路测试电路，用于获得一种或多种频率的电路。

优选地，该装置还包括振荡器供电电路，所述振荡器供电电路用于为晶体振荡器提供交流电压。

优选地，所述加电测试电路通过螺丝钉固定在所述底座上。

优选地，所述固定压条通过螺丝钉固定在所述固定基板上。

优选地，所述固定基板分成一个或多个部分，用于固定一个或多个晶体振荡器。

一种晶体振荡器的监测系统，其特征在于，该监测系统由导线将晶体振荡器的固定装置、数字I/O卡、计算机、接口协议转换器和计数器依次连接；其中，

所述晶体振荡器的固定装置，用于提供测试晶体振荡器频率的多路测试电 路，并且用于固定晶体振荡器；

所述数字I/O卡，用于控制所述多路测试电路，获取一种或多种频率的电路；

所述计算机，用于控制所述数字I/O卡，获取一种或多种频率的电路；

所述接口协议转换器，用于所述计算机和所述计数器之间信息的传输；

所述计数器，用于测试晶体振荡器的频率。

优选地，该系统还包括振动台，所述振动台用于承载晶体振荡器的固定装置。

优选地，该系统还包括开关供电电源和产品供电电源；其中，

所述开关供电电源，用于为所述多路测试电路提供电压；

所述产品供电电源，用于为晶体振荡器提供电压。

优选地，所述计算机具有测试晶体振荡器的测试软件，所述测试软件采用VisualBasic.Net语言进行编写。

本发明实施例提供的晶体振荡器的固定装置，应用于晶体振动试验中，相比于现有的晶体振荡器的固定装置，增加了数字多路测试电路，使得晶体振荡器的固定装置在进行振动试验时，不仅可以对晶体振荡器进行刚性固定，还可以通过数字开关对该多路测试电路进行控制，从而选择出一种或多种频率的测试电路，进而实现批量的对晶体振荡器进行加电和实时的监控，而现有的晶体振荡器的固定装置，只具有在晶体振荡器振动试验时固定晶体振荡器的功能，而不具有加电监测的功能；相应的，本发明实施例还提供了基于该晶体振荡器固定装置的晶体振荡器的监测系统，在进行晶体振荡器的振动试验时，用户通过调控该监测系统中计算机中的测试软件，可以对晶体振荡器的固定装置中的多路测试电路进行调控，进而实现批量、实时的对晶体振荡器进行监测。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分， 本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例提供的一种晶体振荡器的固定装置的具体结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种多路测试电路示意图；

图3为本发明实施例提供的一种振荡器供电电路示意图；

图4为本发明实施例提供的一种晶体振荡器的监测系统的具体结构示意图；

图5为本发明实施例提供的一种晶体振荡器中的加电测试电路的具体结构示意图；

图6为本发明实施例提供的晶体振荡器的频率相对误差随测试时间的变化曲线。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

以下结合附图，详细说明本发明各实施例提供的技术方案。

本发明实施例提供了一种晶体振荡器的固定装置及监测系统，用于批量的对晶体振荡器进行监测。为了更加清楚的本发明实施例，在说明本发明实施例中的固定装置之前，有必要对晶体振荡器进行说明。

在晶体振荡器中核心元件是谐振器，除了谐振器以外晶体振荡器还包括一些功能性的电路，例如放大电路，放大电路的作用是将交流电的信号进行放大。常用的谐振器有石英晶体谐振器和陶瓷谐振器，这里对石英晶体谐振器的结构进行说明：石英晶体谐振器通常是先从石英晶体上按一定的方位角切下薄片，然后在两个对面分别涂有银层作为电极，并在每个电极上各焊一根引线，最后 加上封装外壳，这样就构成一个简单的石英晶体谐振器。石英晶体振荡器的工作原理是：在石英晶体谐振器上的两极上加上交电压，晶体就会产生机械振荡，同时晶片的机械振荡又会产生相应的交变电场。

本发明实施例提供了一种晶体振荡器的固定装置，该固定装置的具体结构示意图如图1所示：该装置由底座101、加电测试电路102、固定基板103和固定压条104依次构成。

具体的，上述底座101用来安装加电测试电路102、固定基板103和固定压条104。其中，加电测试电路102安装在底座101上，固定基板103位于加电测试电路102上，这里固定基板103用于承载晶体振荡器，且该固定基板103分为多个部分，每个部分可以承载一个晶体振荡器，因此固定基板103可以同时承载多个晶体振荡器；固定压条104的作用是固定晶体振荡器，当晶体振荡器放置在固定基板103时，固定压条104位于晶体振荡器上方，防止晶体振荡器在振动时，由于振动幅度大，而脱离固定基板103。这里电测试电路102可以通过螺丝钉固定在底座上，且固定基板103也可以通过螺丝钉固定在底座上，除了采用螺丝钉的固定方式，还可能有其他固定方式，这里不作具体限定。

上述加电测试电路102是指数字多路测试电路，可以通过数字开关控制多路测试电路，从而选择供电电路的频率。例如，如果需要测试一个频率为50MHZ的晶体振荡器的稳定性，这时可以通过数字开关将频率为50MHZ的电路开通，这时在测试频率的仪器中可以测得该晶体振荡器的频率；如果还需要同时对另外一个频率为100MHZ的晶体振荡器进行测试，这时也可以将频率为100MHZ的电路开通，这时在测试仪器可以测试该晶体振荡器的频率，这样测试仪器可以根据需要随时测得两个晶体振荡器的频率；同样的，如果需要同时对更多数量的晶体振荡器进行监测，可以用上述的方法对这多个晶体振荡器的频率进行测试。这里的数字开关可以是具体的多档开关，还可以通过计算机中相应软件对电路进行控制等，这里不作具体限定。

为了更清楚的说明本发明实施例提到的多路测试电路的工作流程，下面4 路电路为实例进行举例说明，该4路电路是通过计算机中测试软件对电路进行调控，该4路电路具体如图2所示：支路电路1、3、5、7分别为四个频率的电路，通过在计算机中控制A0和A1两位地址码来获取频率不同的电路，且通常地址码的输入信号采用二进制的形式，例如，当在计算机中的测试软件中输入A0和A1的值均为0时，则电路1开通；当在计算机中的测试软件中输入A0的值为0，且A1的值为1时，则电路3开通；当在计算机中的测试软件中输入A0的值为1，且A1的值为0时，则电路5开通；当在计算机中的测试软件中输入A0的值为1，且A1的值为1时，则电路7开通。这里的4路电路只是示例性的说明，在实际应用中，可以根据用户需要设计出不同频率的电路，例如16路或32路电路等。

上述晶体固定装置中的电路除了有多路测试电路外，还有振荡器供电电路，该振荡器供电电路为晶体振荡器提供交流电，如图3所示为一个振荡器供电电路，其中，R1和R2为保护电阻，电路C1为旁路电容，旁路电容通常的作用是消除高频辐射噪声，从Op的位置接入多路测试电路，例如，图2所示的4路电路中，最左端Op位置就对应图3中最右端的Op位置。

上述的固定基板103用于固定晶体振荡器，晶体振荡器在加电压后会以一定的幅度进行振荡，且承载振荡器的基板必须有良好的固定作用，即必须保证可以承受振荡器的振动量级，避免基板发生振动从而影响晶体振荡器本身的振动频率，使得仪器测得晶体振荡器的频率不准确。且固定基板可以分成几部分，每一部分可以装载一个晶体振荡器，因此通过将基板分成很多部分，可以实现承载很多数量的晶体振荡器，如图1所示的固定基板103中分成许多部分，在实际应用中，针对晶体振荡器的固定方式有很多种，图1只是示例性的说明，且在实际生产中，可以用螺丝钉将固定基板固定在底座上，或者采用其他方式将固定基板与底座连接，这里不作具体限定。

将晶体振荡器放入固定基板103中后，固定压条104将振荡器上面对振荡器进行进一步的固定，在实际生产中，也可以用螺丝钉将固定压条104固定在 固定基板103上。

相应的，本发明实施例提供了一种晶体振荡器的监测系统，该系统的具体结构如图4所示，具体包括：晶体振荡器的固定装置401、数字I/O卡402、计算机403、接口协议转换器404和计数器405。计算机403用于控制晶体振荡器的固定装置401中的多路测试电路，用户通过计算机403向晶体振荡器的固定装置401发送指令时，该指令不能直接由计算机403发送给晶体振荡器的固定装置401，而是计算机403先将将指令发送给数字I/O卡402，再由数字I/O卡402将指令传送给晶体振荡器的固定装置401，这里的指令是指用户通过在计算机调控多路电路发送的指令，例如，用户在计算机中输入相应的信号，使得某个电路开通。

上述晶体振荡器的固定装置401中的加电测试电路具体包括：开关供电电源501、多路测试电路502、产品供电电源503和振荡器供电电路504。开关供电电源用于为多路测试电路502提供电压；产品供电电源503用于给振荡器供电电路504提供电压，且振荡器供电电路504可以将产品供电电源503中的直流电变为交流电。另外，晶体振荡器的固定装置通常会放置在振动台上，由于振动台在工作过程中会有较强的磁场泄露，会对晶体振荡器起振电路中的高频信号产生干扰，在本发明实施例中采用电路印制板大面积接地，使用同轴屏蔽电缆、优化布线等措施，保证测试的准确可靠。

计算机在测试晶体器的频率时，需要在计算上安装相应的测试软件，测试晶体振荡器的相关软件有很多种，例如，可以使用Visual Basic.Net编写的测试软件，因为VisualBasic.Net编写语言功能较为强大，能够充分利用windows资源，所以采用VisualBasic.Net语言编写的测试软件可以方便用户使用。

通常测试软件在晶体振荡器稳定性时，需要测试以下参数，具体包括：测试编号(ID)、晶体的测试时间(Time)、测试次数(Num)、测试的通道号(Pos)、测试的数据(Fr)和频率相对偏差(Err)等。这里测试编号是指测试晶体振荡器的获得数据的编号，例如：第一测试数据或第二测试数据等；晶体的测试时 间是指当前时刻测得的晶体振荡器的时间；测试次数是指在当前时刻测得的晶体振荡器频率的次数，例如，在当前时刻，对某晶体振荡器的频率测了两次；测试的通道号是指当前时刻测试晶体振荡器所使用的电路；测试的数据是指当前时刻测得的晶体振荡器的频率；频率相对偏差是指通过计算当前时刻测得的某晶体振荡器的频率与第一次测得该晶体振荡器频率的差值。

表1相关测试参数

字段名称	数据类型	说明
			ID	自动编号	ID
Time	日期/时间	测试的时间
			Num	整型数字	测试次数
Pos	整型数字	测试的通道号
			Fr	双精度型数字	测试的数据
Err	单精度型数字	频率相对偏差

通过测得晶体振荡器的频率和频率相对偏差来判断该晶体振荡器的稳定性，具体是通过制作频率或者频率相对偏差随时间的变化曲线，来获得晶体振荡器的稳定性。通过具体的实例来对测试结果进行分析说明，如图6所示为测得的四个晶体振荡器的频率相对误差随时间的变化曲线，这四个晶体振荡器具体是指：晶体振荡器1、晶体振荡器2、晶体振荡器3和晶体振荡器4；由图6可知：晶体振荡器1的频率相对误差随时间的变化较小，则晶体振荡器1的频率随时间的变化较小，即该晶体振荡器的稳定性相对较好；相比于晶体振荡器1，其他的三个晶体振荡器的频率相对误差随时间变化的波动较大，即这三个晶体振荡器的稳定性较差。

本发明实施例提供的晶体振荡器的固定装置，应用于晶体振动试验中，相比于现有的晶体振荡器的固定装置，增加了数字多路测试电路，使得晶体振荡器的固定装置在进行振动试验时，不仅可以对晶体振荡器进行刚性固定，还可以通过数字开关对该多路测试电路进行控制，从而选择出一种或多种频率的测 试电路，进而实现批量的对晶体振荡器进行加电和实时的监控，而现有的晶体振荡器的固定装置，只具有在晶体振荡器振动试验时固定晶体振荡器的功能，而不具有加电监测的功能；相应的，本发明实施例还提供了基于该晶体振荡器固定装置的晶体振荡器的监测系统，在进行晶体振荡器的振动试验时，用户通过调控该监测系统中计算机中的测试软件，可以对晶体振荡器的固定装置中的多路测试电路进行调控，进而实现批量、实时的对晶体振荡器进行监测。

以上仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (7)

1.一种晶体振荡器的固定装置，其特征在于，该装置由底座、加电测试电路、固定基板和固定压条依次构成；其中，

所述底座，用于安装加电测试电路、固定基板和固定压条；

所述加电测试电路，安装在底座上，用于对晶体振荡器进行加电，且为晶体振荡器提供多路测试电路，所述加电测试电路采用的是数字多路测试电路，用于获得一种或多种频率的电路；

所述固定基板，位于加电测试电路上，用于承载晶体振荡器并将晶体振荡器固定在所述底座上，所述固定基板分为多个部分，每个部分承载一个晶体振荡器；

所述固定压条，用于将晶体振荡器固定在所述固定基板上；

该装置还包括振荡器供电电路，所述振荡器供电电路用于为晶体振荡器提供交流电压。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述加电测试电路通过螺丝钉固定在所述底座上。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述固定压条通过螺丝钉固定在所述固定基板上。

4.一种晶体振荡器的监测系统，其特征在于，该监测系统由权利要求1的晶体振荡器的固定装置、数字I/O卡、计算机、接口协议转换器和计数器构成；其中，

所述晶体振荡器的固定装置，用于提供测试晶体振荡器频率的多路测试电路，并且用于固定晶体振荡器；

所述数字I/O卡，用于控制所述多路测试电路，获取一种或多种频率的电路；

所述计算机，用于控制所述数字I/O卡，获取一种或多种频率的电路；

所述接口协议转换器，用于所述计算机和所述计数器之间信息的传输；

所述计数器，用于测试晶体振荡器的频率。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，该系统还包括振动台，所述振动台用于承载所述晶体振荡器的固定装置。

6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，该系统还包括开关供电电源和产品供电电源；其中，

所述开关供电电源，用于为所述多路测试电路提供电压；

所述产品供电电源，用于为晶体振荡器提供电压。

7.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述计算机具有测试晶体振荡器的测试软件，所述测试软件采用VisualBasic.Net语言进行编写。