本發(fā)明涉及氫原子鐘領(lǐng)域,尤其涉及一種氫原子鐘、線圈的供電電路和供電調(diào)整電路。
背景技術(shù):
1、氫原子鐘采用氫原子激射器利用基態(tài)氫原子超精細(xì)能級(jí)(f=1,mf=0)向超精細(xì)能級(jí)(f=0,mf=0)躍遷時(shí)輻射出來的電磁波,去控制校準(zhǔn)石英晶體振蕩器,將石英晶體振蕩器的相位鎖定在激射器中相干原子躍遷頻率的相位上。每個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)存在多次射頻場(chǎng)與氫原子的磁偶極躍遷相互作用,因此在原子團(tuán)運(yùn)動(dòng)的特定位置需要給定量子化軸磁場(chǎng)。
2、如果量子化軸磁場(chǎng)設(shè)置不合適,將會(huì)嚴(yán)重影響原子鐘性能。該量子化軸磁場(chǎng)也稱為c場(chǎng),c場(chǎng)的均勻度和穩(wěn)定度是影響躍遷譜線質(zhì)量的重要因素。隨著時(shí)間推移,c場(chǎng)線圈及其相關(guān)器件會(huì)發(fā)生一定程度的衰減,現(xiàn)有的供電電路無法針對(duì)這種衰減適應(yīng)性調(diào)整對(duì)c場(chǎng)線圈的供電參數(shù),從而影響氫原子鐘的準(zhǔn)確性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明提供了一種氫原子鐘、線圈的供電電路和供電調(diào)整電路,以使供電補(bǔ)償更加準(zhǔn)確,提高氫原子鐘的長(zhǎng)期準(zhǔn)確性。
2、根據(jù)本發(fā)明的一方面,提供了一種量子化軸磁場(chǎng)線圈的供電調(diào)整電路,該電路應(yīng)用于氫原子鐘,所述量子化軸磁場(chǎng)線圈的供電調(diào)整電路,包括:
3、磁傳感器,設(shè)置于所述量子化軸磁場(chǎng)線圈處,用于對(duì)所述量子化軸磁場(chǎng)線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)進(jìn)行采樣;
4、補(bǔ)充供電電路,分別與所述磁傳感器和所述量子化軸磁場(chǎng)線圈的兩端連接,用于根據(jù)所述磁傳感器的磁場(chǎng)采樣結(jié)果,向所述量子化軸磁場(chǎng)線圈提供對(duì)應(yīng)的補(bǔ)償電流。
5、可選地,所述磁傳感器包括磁阻傳感器和/或磁通門傳感器。
6、可選地,所述磁傳感器為磁阻傳感器;
7、所述補(bǔ)充供電電路包括電橋單元和放大單元;所述電橋單元與所述磁阻傳感器連接,用于根據(jù)所述磁阻傳感器的實(shí)時(shí)電阻與預(yù)設(shè)電阻的阻值差,生成對(duì)比壓差,其中,所述預(yù)設(shè)電阻等于在所述量子化軸磁場(chǎng)線圈產(chǎn)生工作磁場(chǎng)的情況下所述磁阻傳感器兩端的電阻;所述放大單元與所述電橋單元和所述量子化軸磁場(chǎng)線圈連接,用于對(duì)所述對(duì)比壓差進(jìn)行運(yùn)放處理,生成所述補(bǔ)償電流提供至所述量子化軸磁場(chǎng)線圈兩端。
8、可選地,所述電橋單元包括惠斯通電橋。
9、可選地,所述磁傳感器為磁通門傳感器,所述磁通門傳感器用于根據(jù)所述量子化軸磁場(chǎng)線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)生成對(duì)應(yīng)的傳感電信號(hào);
10、所述補(bǔ)充供電電路包括放大單元,所述放大單元與所述磁通門傳感器連接,用于根據(jù)所述傳感電信號(hào)與預(yù)設(shè)電信號(hào)之間的差值,生成所述補(bǔ)償電流提供至所述量子化軸磁場(chǎng)線圈兩端,其中,所述預(yù)設(shè)電信號(hào)等于在所述量子化軸磁場(chǎng)線圈產(chǎn)生工作磁場(chǎng)的情況下所述磁通門傳感器產(chǎn)生的電信號(hào)。
11、可選地,所述放大單元包括差分放大器。
12、可選地,所述放大單元還包括運(yùn)算放大器和功率放大器,所述運(yùn)算放大器和所述功率放大器依次設(shè)置于所述差分放大器的輸出端與所述量子化軸磁場(chǎng)線圈之間。
13、根據(jù)本發(fā)明的另一方面,提供了一種量子化軸磁場(chǎng)線圈的供電電路,該供電電路包括主供電電路和第一方面任意所述的量子化軸磁場(chǎng)線圈的供電調(diào)整電路;
14、所述主供電電路包括電源、穩(wěn)壓芯片、限流電阻、穩(wěn)壓二極管和分壓電阻;所述電源依次連接所述穩(wěn)壓芯片、所述限流電阻、所述穩(wěn)壓二極管接地;所述分壓電阻和所述量子化軸磁場(chǎng)線圈串聯(lián)于所述穩(wěn)壓二極管的兩端之間;
15、所述供電調(diào)整電路分別與所述量子化軸磁場(chǎng)線圈的兩端連接。
16、可選地,所述主供電電路還包括電容器,所述電容器設(shè)置于所述量子化軸磁場(chǎng)線圈兩端之間。
17、根據(jù)本發(fā)明的另一方面,提供了一種氫原子鐘,氫原子鐘包括第二方面任意所述的量子化軸磁場(chǎng)線圈的供電電路。
18、本發(fā)明提供的氫原子鐘、線圈的供電電路和供電調(diào)整電路,供電調(diào)整電路包括磁傳感器和補(bǔ)充供電電路。磁傳感器設(shè)置于量子化軸磁場(chǎng)線圈處,用于對(duì)量子化軸磁場(chǎng)線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)進(jìn)行采樣。補(bǔ)充供電電路分別與磁傳感器和量子化軸磁場(chǎng)線圈的兩端連接,用于根據(jù)磁傳感器的磁場(chǎng)采樣結(jié)果,向量子化軸磁場(chǎng)線圈提供對(duì)應(yīng)的補(bǔ)償電流,實(shí)現(xiàn)了對(duì)量子化軸磁場(chǎng)線圈的供電調(diào)整,該供電調(diào)整引入磁傳感器的采樣信號(hào)作為反饋,能使供電補(bǔ)償更加準(zhǔn)確,提高了氫原子鐘的長(zhǎng)期準(zhǔn)確性。
19、應(yīng)當(dāng)理解,本部分所描述的內(nèi)容并非旨在標(biāo)識(shí)本發(fā)明的實(shí)施例的關(guān)鍵或重要特征,也不用于限制本發(fā)明的范圍。本發(fā)明的其它特征將通過以下的說明書而變得容易理解。
1.一種量子化軸磁場(chǎng)線圈的供電調(diào)整電路,其特征在于,應(yīng)用于氫原子鐘,所述量子化軸磁場(chǎng)線圈的供電調(diào)整電路,包括:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的量子化軸磁場(chǎng)線圈的供電調(diào)整電路,其特征在于,所述磁傳感器包括磁阻傳感器和/或磁通門傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的量子化軸磁場(chǎng)線圈的供電調(diào)整電路,其特征在于,所述磁傳感器為磁阻傳感器;
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的量子化軸磁場(chǎng)線圈的供電調(diào)整電路,其特征在于,所述電橋單元包括惠斯通電橋。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的量子化軸磁場(chǎng)線圈的供電調(diào)整電路,其特征在于,所述磁傳感器為磁通門傳感器,所述磁通門傳感器用于根據(jù)所述量子化軸磁場(chǎng)線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)生成對(duì)應(yīng)的傳感電信號(hào);
6.根據(jù)權(quán)利要求3-5任一所述的量子化軸磁場(chǎng)線圈的供電調(diào)整電路,其特征在于,所述放大單元包括差分放大器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的量子化軸磁場(chǎng)線圈的供電調(diào)整電路,其特征在于,所述放大單元還包括運(yùn)算放大器和功率放大器,所述運(yùn)算放大器和所述功率放大器依次設(shè)置于所述差分放大器的輸出端與所述量子化軸磁場(chǎng)線圈之間。
8.一種量子化軸磁場(chǎng)線圈的供電電路,其特征在于,包括主供電電路和權(quán)利要求1-7任一所述的量子化軸磁場(chǎng)線圈的供電調(diào)整電路;
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的量子化軸磁場(chǎng)線圈的供電電路,其特征在于,所述主供電電路還包括電容器,所述電容器設(shè)置于所述量子化軸磁場(chǎng)線圈兩端之間。
10.一種氫原子鐘,其特征在于,包括:權(quán)利要求8或9所述的量子化軸磁場(chǎng)線圈的供電電路。