CN111290475A - 一种提高频率稳定度的装置及方法、存储介质、终端 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种提高频率稳定度的装置及方法、存储介质、终端，包括挡风罩，设置于挡风罩内的钟源；还包括设置在挡风罩外部的外部温度传感器，设置于挡风罩内部的内部温度传感器，朝向挡风罩吹风的风扇，控制电路板；控制电路板上设置有控制电路，通过钟源设置在挡风罩内，可以为钟源提供良好的工作环境，避免外界温度直接影响钟源性能，通过控制电路控制风扇转速对挡风罩外部进行散热，形成闭环控制，通过设置两种控温模式，恒温模式和匀速变温模式，使钟源工作在恒定温度下或固定温变速率下，降低补偿难度和提高补偿的准确度；如此，方便后期对钟源的偏差进行补偿，获得稳定的信号频率。

Description

一种提高频率稳定度的装置及方法、存储介质、终端

技术领域

本发明属于时频领域，具体涉及一种提高频率稳定度的装置及方法、存储介质、终端。

背景技术

现有技术采用在原子钟或晶振外加一层外壳，降低环境风速快速变化带来晶振频率快速变化，目前在通信领域有应用，这种方法的作用是对环境温度变化起到缓冲作用。但是这种技术作用效果非常有限，仅仅是减缓了环境风速变化带来短稳的变化，起到的是一种有限的缓冲作用；缺陷是：1、温度变化还是很大，对温度变化速率缓冲有限；2、不能改变终极温度。

原子钟和晶振是时频设备和系统的钟源，等同于设备的心脏，它的性能决定了时频设备的频率精度和稳定度，如果精度和稳定度要求太高，设备成本成倍大幅增加。为了降低设备成本，通常采用软件算法补偿，但是补偿效果受到以下因数影响：

1、温度变化率，不同温变率对每类钟源以及每个钟源个体影响都不同；

2、温度曲线学习，无法学习无数种温变情况；

3、温度曲线学习准确度，非常难学准；

4、每个样机温度曲线以及温度敏感性不同；

5、环境风速；

综上，影响因数多，影响效果复杂，补偿效果有限。

发明内容

本发明提供了一种提高频率稳定度的装置及方法、存储介质、终端，解决了现有的环境温度变化带来晶振频率快速变化的问题。

本发明所采用的技术方案为：

一种提高频率稳定度的方法，包括挡风罩，设置于挡风罩内的钟源；还包括设置在挡风罩外部的外部温度传感器，设置于挡风罩内部的内部温度传感器，朝向挡风罩吹风的风扇，控制电路板；所述控制电路板上设置有控制电路，所述外部温度传感器、内部温度传感器、风扇分别与控制电路电连接。通过钟源设置在挡风罩内，可以为钟源提供良好的工作环境，避免外界温度直接影响钟源性能，再通过设置于挡风罩内部的内部温度传感器对钟源的工作的环境温度进行检测，以及通过外部温度传感器检测外界温度变化，当外界变化影响挡风罩内部温度时，控制电路控制风扇转速对挡风罩外部进行散热，形成闭环控制，使得挡风罩内部温度恒定或固定速率变化，从而使得钟源受环境温度影响消除或减小，解决现有的环境温度变化带来晶振频率快速变化的问题。

根据以上技术优选的，控制电路还包括风扇驱动电路、处理器，所述风扇驱动电路与风扇的电机电连接；所述处理器与风扇驱动电路电连接。采用风扇驱动电路对风扇的电机进行控制，控制风扇转速更加精准。

根据以上技术优选的，所述处理器采用具有存储器的处理器。

一种提高频率稳定度的方法，所述的提高钟源频率稳定度的装置，包括以下步骤，接收所述外部温度传感器与内部温度传感器所检测的温度值并获取其差值；预设两种控温模式:模式一，若差值小于预设值，控制风扇转速，使得挡风罩内部处于恒温；模式二，如果温度差值超过预设值，控制风扇转速，使得挡风罩内部匀速变温。通过设置两种控温模式，恒温模式和匀速变温模式，使钟源工作在恒定温度下或固定温变速率下，降低补偿难度和提高补偿的准确度；如此，方便后期对钟源的偏差进行补偿，获得稳定的信号频率，提高实用性。

根据以上技术优选的，两种模式的切换还根据环境温度变化率进行判定。

根据以上技术优选的，根据环境温度变化率进行判定的方法是：预采集风扇最大转速的散热率，若环境温度变化率超过风扇最大转速的散热率，则风扇切换至模式二进行工作，使得挡风罩内部匀速变温。

一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机控制程序指令，所述程序指令适于有处理器加载并执行所述的提高钟源频率稳定度的方法。

一种终端，包括处理器以及存储器，所述处理器用于执行存储器中存储的程序，以实现所述的提高钟源频率稳定度的方法。

本发明具有如下的优点和有益效果：

1、本发明通过钟源设置在挡风罩内，可以为钟源提供良好的工作环境，避免外界温度直接影响钟源性能，再通过设置于挡风罩内部的内部温度传感器对钟源的工作的环境温度进行检测，以及通过外部温度传感器检测外界温度变化，当外界变化影响挡风罩内部温度时，控制电路控制风扇转速对挡风罩外部进行散热，形成闭环控制，使得挡风罩内部温度恒定或匀速变化，从而使得钟源受环境温度影响消除或减小，解决现有的环境温度变化带来晶振频率快速变化的问题；

2、本发明通过设置两种控温模式，恒温模式和匀速变温模式，使得钟源工作在两种固定的环境中，如此，方便后期对钟源的偏差进行固定模式的补偿，获得稳定的信号频率，提高实用性；

3、本发明为了避免环境对晶振或原子钟的影响，采用检测晶振或原子钟的环境温度，反馈控制系统风扇转速，实现晶振或原子钟的环境稳定，从而避免温度变化、风速变化、温度曲线学习不准、每个个体环境敏感性等的影响，保证晶振或原子钟在两种固定模式下工作，按照固定模式学习钟源的频率温度特性曲线，进行精准补偿，是一种最简便，最有效地实现高精度高稳定时频源的方法。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1是本发明的装置构成示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-外部温度传感器，2-挡风罩，3-钟源，4-内部温度传感器，5-风扇，6-控制电路板。

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明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

应当理解，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，单独存在B，同时存在A和B三种情况，本文中术语“/和”是描述另一种关联对象关系，表示可以存在两种关系，例如，A/和B，可以表示：单独存在A，单独存在A和B两种情况，另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”关系。

应当理解，在本发明的描述中，术语“上”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系，是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

应当理解，当将单元称作与另一个单元“连接”、“相连”或“耦合”时，它可以与另一个单元直接相连接或耦合，或中间单元可以存在。相対地，当将单元称作与另一个单元“直接相连”或“直接耦合”时，不存在中间单元。应当以类似方式来解释用于描述单元之间的关系的其他单词(例如，“在……之间”对“直接在……之间”,“相邻”对“直接相邻”等等)。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本文使用的术语仅用于描述特定实施例，并且不意在限制本发明的示例实施例。如本文所使用的，单数形式“一”、“一个”以及“该”意在包括复数形式，除非上下文明确指示相反意思。还应当理解术语“包括”、“包括了”、“包含”、和/或“包含了”当在本文中使用时,指定所声明的特征、整数、步骤、操作、单元和/或组件的存在性,并且不排除一个或多个其他特征、数量、步骤、操作、单元、组件和/或他们的组合存在性或增加。

实施例1：

如图1所示，本实施例提供了一种提高频率稳定度的装置，包括挡风罩2，设置于挡风罩2内的钟源3；还包括设置在挡风罩2外部的外部温度传感器1，设置于挡风罩2内部的内部温度传感器4，朝向挡风罩2吹风的风扇5，控制电路板6；所述控制电路板6上设置有控制电路，所述外部温度传感器1、内部温度传感器4、风扇5分别与控制电路电连接。具体实施时，控制电路数字控制；控制电路还包括风扇驱动电路，所述风扇驱动电路与风扇的电机电连接。

实施例2

一种提高频率稳定度的方法，基于实施例1所述的提高钟源频率稳定度的装置，包括以下步骤，接收所述外部温度传感器与内部温度传感器所检测的温度值并获取其差值；预设两种控温模式:模式一，若差值小于预设值，控制风扇转速，使得挡风罩内部处于恒温；模式二，如果温度差值超过预设值，控制风扇转速，使得挡风罩内部匀速变温。

具体实施时，两种模式的切换还根据环境温度变化率进行判定。根据环境温度变化率进行判定的方法是：预采集风扇最大转速的散热率，若环境温度差超过风扇最大转速的散热率，则开启模式二，使得挡风罩内部匀速变温。

箱体外的外部温度传感器1检测机箱环境温度，用于对比箱体内部温度差，用于确定是恒温模式还是可变温控模式，当内外温差在预设范围内，可以控制风扇转速，让钟源处于恒温模式工作。当内外温差超过预设范围，通过控制风扇转速，让钟源环境温度线性变化，使机箱内外温度逼近，降低对风扇过高要求，在恒定温变情况下，每一种钟源的补偿是确定的，所以能够实现精准补偿。

两种工作模式：一种是恒定工作温度模式，一种是可匀速变温的模式，两种模式切换根据环境温度监测结果通过算法判定，判定的依据是环境温度绝对差值。

恒定温度和可匀速变温模式算法判定：根据和温度传感器测量值算出其差值，如果差值在一定温度范围内，能够保证通过调整风扇，实现传感器的温度恒定，就采用恒定温度模式。如果和温度差值超过预设范围，不能保证通过调整风扇转速，实现钟源的环境温度稳定，就匀速改变目标温度值，实现匀速温变，实现匀速温变模式。

实施例3

一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序指令，所述程序指令适于有处理器加载并执行实施2所述的提高钟源频率稳定度的方法。

实施例4

一种终端，其特征在于，包括处理器以及存储器，所述处理器用于执行存储器中存储的程序，以实现实施例2所述的提高钟源频率稳定度的方法。

本专利为了避免环境对晶振或原子钟的影响，采用检测晶振或原子钟的环境温度，反馈控制系统风扇转速，实现晶振或原子钟的环境稳定，从而避免温度变化、风速变化、温度曲线学习不准、每个个体环境敏感性等的影响，保证晶振和原子钟在两种固定模式下工作，按照固定模式学习钟源的频率温度特性曲线，使钟源工作在恒定温度下或固定温变速率下，降低补偿难度和提高补偿的准确度，进行精准补偿，是一种最简便，最有效地实现高精度高稳定时频源的一种方法。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种提高钟源频率稳定度的装置，包括挡风罩(2)，设置于挡风罩(2)内的钟源(3)；其特征在于，还包括设置在挡风罩(2)外部的外部温度传感器(1)，设置于挡风罩(2)内部的内部温度传感器(4)，朝向挡风罩(2)吹风的风扇(5)，控制电路板(6)；所述控制电路板(6)上设置有控制电路，所述外部温度传感器(1)、内部温度传感器(4)、风扇(5)分别与控制电路电连接。

2.根据权利要求1所述的一种提高频率稳定度的装置，其特征在于，所述控制电路包括风扇驱动电路、处理器，所述风扇驱动电路与风扇的电机电连接；所述处理器与风扇驱动电路电连接。

3.根据权利要求2所述的一种提高频率稳定度的装置，其特征在于，所述处理器采用具有存储器的处理器。

4.一种提高频率稳定度的方法，其特征在于，采用权利要求1所述的提高钟源频率稳定度的装置，包括以下步骤，接收所述外部温度传感器与内部温度传感器所检测的温度值并获取其差值；预设两种控温模式:模式一，若差值小于预设值，控制风扇转速，使得挡风罩内部处于恒温；模式二，如果差值大于预设值，控制风扇转速，使得挡风罩内部匀速变温。

5.根据权利要求4所述的一种提高频率稳定度的方法，其特征在于，所述两种控温模式的切换还根据环境温度变化率进行判定。

6.根据权利要求5所述的一种提高频率稳定度的方法，其特征在于，根据环境温度变化率进行判定的方法是：预采集风扇最大转速的散热率，若环境温度变化率超过风扇最大转速的散热率，则风扇切换至模式二进行工作，使得挡风罩内部匀速变温。

7.一种计算机可读存储介质，其特征在于：所述计算机可读存储介质存储有计算机程序指令，所述程序指令适于有处理器加载并执行权利要求4-6任意一项所述的提高钟源频率稳定度的方法。

8.一种终端，其特征在于，包括处理器以及存储器，所述处理器用于执行存储器中存储的程序，以实现权利要求4-6任意一项所述的提高钟源频率稳定度的方法。

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