铷原子频标数字温控电路的设计

波谱学杂志 ›› 2009, Vol. 26 ›› Issue (3): 375-384.

铷原子频标数字温控电路的设计

何昌明；张贤谊；闫世栋；梅刚华；钟达

1.波谱与原子分子物理国家重点实验室(中国科学院武汉物理与数学研究所)，湖北武汉 430071；2.中国科学院研究生院，北京 100080

收稿日期:2009-04-07 修回日期:2009-05-11 出版日期:2009-09-05 发布日期:2010-01-04
通讯作者: 钟达

Design of a Digital Temperature Control Circuit for Rubidium Atomic Frequency Standard

HE Chang-ming；ZHANG Xian-yi；YAN Shi-dong；MEI Gang-hua；ZHONG Da

1.State Key Laboratory of Magnetic Resonance and Atomic and Molecular Physics (Wuhan Institute of Physics and Mathematics, Chinese Academy of Sciences), Wuhan 430071, China; 2.Graduate University of the Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China

Received:2009-04-07 Revised:2009-05-11 Online:2009-09-05 Published:2010-01-04
Contact: ZHONG Da

摘要/Abstract

摘要： 为了实现铷原子频标数字化、小型化、低功耗的需求，采用单片机、模数转换器设计出一种基于PID控制算法的铷频标数字温控系统，介绍了PID控制算法的基本原理和参数的工程整定法. 实验结果表明：该数字温控系统与传统模拟温控系统相比，控温精度相当，功耗与体积均有所减小. 该数字温控电路可满足小型化铷原子频标工作的需求. 

关键词: 铷原子频标, 数字温控, PID控制算法, 控温精度

Abstract: A digital temperature control system based on single chip processor, ADC and PID control algorithm was developed for a miniaturized digital rubidium atomic frequency standard (MRAFS) with low power consumption. The basic theory underlying the PID control algorithm and the strategies for tuning the operational parameters were discussed. The experimental results showed that the digital system developed had low power consumption and smaller volume relative to the traditional analog temperature control system, and similar accuracy of temperature control. The digital temperature control system developed could meet the operational requirement of MRAFS.

Key words: rubidium atomic frequency standard, digital temperature control, PID control algorithm, precision

中图分类号:

O455.1

何昌明；张贤谊；闫世栋；梅刚华；钟达. 铷原子频标数字温控电路的设计[J]. 波谱学杂志, 2009, 26(3): 375-384.

HE Chang-ming；ZHANG Xian-yi；YAN Shi-dong；MEI Gang-hua；ZHONG Da. Design of a Digital Temperature Control Circuit for Rubidium Atomic Frequency Standard[J]. Chinese Journal of Magnetic Resonance, 2009, 26(3): 375-384.

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