技术领域
[0001] 本
发明涉及
温度补偿晶体振荡器领域，具体涉及一种局部加热法扩展
温度补偿晶体振荡器低温范围的实现方法及装置。
背景技术
[0002] 温度补偿晶体振荡器在
电子产品中有着广泛的应用，它常常被称之为电子产品的心脏，它的输出
频率的
稳定性直接影响到电子系统的性能好坏。普通温度补偿晶体振荡器
工作温度范围-40℃ +85℃，但是某些特定行业的工作温度要求低于-40℃，如航空、国防等~行业，最低温度要求低至-55℃。当温度补偿晶体振荡器的工作温度低于-40℃后各种指标急剧恶化，就会直接影响通信系统的稳定性、卫星
定位的精确性、测量仪器的测量
精度等，甚至不能工作；因此要求最低工作温度-55℃的场合就不能直接使用该温度补偿晶体振荡器。
发明内容
[0003] 本发明的目的在于提供一种可将额定最低工作温度-40℃的温度补偿晶体振荡器的工作范围实现额定最低工作温度扩展至-55℃及以下的方法。
[0004] 为实现上述目的，本发明的目的采用如下技术方案：
[0005] 局部加热法扩展温度补偿晶体振荡器低温范围的实现方法，包括如下步骤：
[0006] （A）采用温度
传感器检测所述温度补偿晶体振荡器的温度；
[0007] （B）根据步骤（A）中所述温度调节发热件加热温度补偿晶体振荡器的局部
电路，实现扩展所述温度补偿晶体振荡器工作的低温范围；
[0008] （C）同时对步骤（A）和（B）中所述温度补偿晶体振荡器实施保温措施。
[0009] 进一步地，步骤（B）中所述发热件是指将
电能转换为
热能的电子元件，所述电子元件包括
电阻、陶瓷发热片、金属发热片、晶体管中的任意一种。
[0010] 进一步地，所述调节发热件加热温度补偿晶体振荡器的局部电路是指通过控制电子元件或机械
开关调节发热件加热温度补偿晶体振荡器的局部电路。
[0011] 进一步地，步骤（C）中所述对步骤（A）和（B）中所述温度补偿晶体振荡器实施保温措施是指去除电路中的
铜箔、增加保温层、安装保温罩中一种或任意几种的组合。
[0012] 本发明还提供了一种局部加热法扩展温度补偿晶体振荡器低温范围的实现装置，包括印制
电路板以及
焊接在印制电路板上的温度补偿晶体振荡器，所述印制电路板上与温度补偿晶体振荡器对应的另一面上焊接有用于采集温度的温度传感器，所述温度补偿晶体振荡器的局部电路上安装有用于将电能转换热能的发热件，温度传感器和发热件均与印制电路板电连接。
[0013] 进一步地，所述印制电路板上设有分别与温度传感器和发热件连接的
控制器，所述控制器用于根据所述温度传感器采集的温度调节所述发热件发热实现扩展所述温度补偿晶体振荡器工作的低温范围。
[0014] 进一步地，所述印制电路板上开有多个导热孔。
[0015] 进一步地，所述印制电路板上非必要的铜箔被去除。
[0016] 进一步地，所述发热件和温度传感器外侧均设置有保温层。
[0017] 进一步地，所述发热件和温度传感器外侧均设置有保温罩。
[0018] 本发明通过使用温度传感器采集温度根据温度调节发热件局部加热实现对温度补偿晶体振荡器的工作
环境温度扩展，并采取保温措施，在﹣55℃ -40℃环境温度下，使温~度补偿晶体振荡器的局部温度仍然能保持-40℃以上，克服了温度补偿晶体振荡器低于-40℃时指标急剧恶化的缺点，保证了﹣55℃ -40℃环境温度下温度补偿晶体振荡器的性能指~
标，同时具有功耗低、体积小、成本低、稳定性好等特点。
附图说明
[0019] 图1为本发明的结构示意图。
[0020] 图中标记：1、印制电路板；2、温度补偿晶体振荡器；3、温度传感器；4、发热件；5、导热孔；6、去除的铜箔；7、保温层；8、保温罩。
具体实施方式
[0021] 所述温度补偿晶体振荡器2又称温补晶振，是在一定的温度范围内通过一定的补偿方式（比如电容补偿、
热敏电阻网络补偿等）而保持晶体振荡器的输出频率在一定的精度范围内（如10-7级、10-6级）的晶体振荡器。具体使用时，所述温度补偿晶体振荡器2与所在领域的设备内的印制电路板1焊接，所述焊接是指固定在所述印制电路板1并与所述印制电路板1上的某个元件电连接，所述某个元件是指需要温度补偿晶体振荡器2的芯片。
[0023] 本实施例提供的局部加热法扩展温度补偿晶体振荡器2低温范围的实现方法，具体包括如下步骤：
[0024] （1）采用温度传感器3检测所述温度补偿晶体振荡器2的温度，具体是指将温度传感器3安装在印制电路板1上与温度补偿晶体振荡器2对应
位置的另一面，具体检测的温度为温度补偿晶体振荡器2的工作温度，所述温度传感器3采用
现有技术中可以在低温环境中工作的任意一款温度传感器3，可以是数字温度传感器或者模拟温度传感器，本实施例并不是保护温度传感器3只要能实现温度测量即可，所述温度补偿晶体振荡器2与温度传感器3在印制电路板1的两个面上，是因为要避免温度补偿晶体振荡器2工作温度降低到临界值，及时加热也无法使其回归到正常的工作状态，所以需要一点温度的间隔，意思是温度传感器3采集的温度比温度补偿晶体振荡器2的实际温度要低一点，他们之间存在一定的热量顺势，这样可抵消温度传感器3采集温度后控制发热件4发热的时间差，使温度补偿晶体振荡器2的工作温度一直在工作温度范围内；为了使测量的温度更加准确和加快温度补偿晶体振荡器2与温度传感器3之间的热传递，所述印制电路板1上围绕温度补偿晶体振荡器2开有数个导热孔5，实现温度的传递。
[0025] （2）根据所述温度调节发热件4发热实现扩展所述温度补偿晶体振荡器2工作的低温范围，根据所述温度调节发热件4发热是指将温度传感器3采集的温度数字来控制发热件4是否发热，具体地是，当温度传感器3采集的温度低于-40℃时控制发热件4发热，进而实现温度上升，当温度传感器3采集的温度高于-40℃时控制发热件4停止发热；因为数据传输、温度传递、体积发热件4发热都需要一定的时间，另外-40℃是温度补偿晶体振荡器2的
临界点，因此在实际运用中所述温度
阈值一般会大于-40℃，所述温度阈值是指温度传感器3采集温度与其比较后判定是否需要使发热件4工作；所述发热件4是指将电能转换为热能的电子元件，所述电子元件是指电阻、陶瓷发热片、金属发热片、晶体管中的任意一种；只要能将电能转换为热能，并将热能释放至温度补偿晶体振荡器2的工作环境中，使其控制环境中的温度上升，进而使温度补偿晶体振荡器2的性能稳定，保证整个设备性能稳定，还可采用其他的发热电子元件实现，如控制集成电路工作发热。需要说明的是，不同的发热件4其控制的原理不同，根据不用的发热件4选择相应的调节机理，如电阻、发热片等，可选择直接打开或关闭电源实现这类的发热件4发热，或者通过控制流入电阻、发热片等发热件4内的
电压或者
电流大小实现其发热的发热量，实现发热量可控制，可根据具体的环境温度变化实现最节约的发热量，使温度补偿晶体振荡器2在一个相对恒温的环境下工作。另外，对于本领域技术人员来说，所述温度传感器3与发热件4之间需要一个控制器来实现温度采集以及后续的发热件4工作与否的是常规技术手段，所述控制器采用具有
数据处理以及指令控制的任意一款芯片，如
单片机、处理器、可编程器件以及其他数字芯片等。
[0026] （3）同时步骤（1）和步骤（2）中所述温度补偿晶体振荡器实施保温措施，是指在整个保温周期内都需要实施，不会因为所述温度传感器3采集的温度中断或停止，具体地，所述实施保温措施是指放置隔断或减弱与其他环境或者设备的温度传递，并非是保持温度不变；而采用的保温措施有：一是去除印制电路板1中的铜箔6，需要说明是去除的是非必要的铜箔，如大面积接地铜箔；有必要的铜箔还是需要保留的，如电源、
信号线铜箔，但需要在满足性能情况下将必要铜箔变细，避免铜箔传导一些热量造成的热量降低；二是在温度补偿晶体振荡器和温度传感器3的外侧设置有保温层7，所述保温层7采用现有技术中电子设备常用的保温材料，根据材料的属性可涂覆或灌封；三是在温度补偿晶体振荡器和温度传感器3的外侧设置有保温罩8，所述保温罩8设置在保温层7的外侧；通过上述三种保温措施对温度补偿晶体振荡器2的环境进行保温，避免热量流失过快，可节约发热件4的功耗。
[0027] 实施例2
[0028] 如图1所示，本实施例提供的局部加热法扩展温度补偿晶体振荡器2低温范围的实现装置包括印制电路板1以及焊接在印制电路板1上的温度补偿晶体振荡器2，所述印制电路板1为所在领域的设备内的印制电路板1，印制电路板1上有必要的电路及元器件，所述焊接是指固定在所述印制电路板1并与所述印制电路板1上的某个元件电连接，所述某个元件是指需要温度补偿晶体振荡器2的芯片。所述印制电路板1上与温度补偿晶体振荡器2对应的另一面上焊接有用于采集温度的温度传感器3，所述温度传感器3采用现有技术中可以在低温环境中工作的任意一款温度传感器3，可以是数字温度传感器或者模拟温度传感器，本实施例并不是保护温度传感器3只要能实现温度测量即可，所述温度补偿晶体振荡器2与温度传感器3在印制电路板1的两个面上，是因为要避免温度补偿晶体振荡器2工作温度降低到临界值，及时加热也无法使其回归到正常的工作状态，所以需要一点温度的间隔，意思是温度传感器3采集的温度比温度补偿晶体振荡器2的实际温度要低一点，他们之间存在一定的热量顺势，这样可抵消温度传感器3采集温度后控制发热件4发热的时间差，使温度补偿晶体振荡器2的工作温度一直在工作温度范围内；为了使测量的温度更加准确和加快温度补偿晶体振荡器2与温度传感器3之间的热传递，所述印制电路板1上围绕温度补偿晶体振荡器2开有数个导热孔5，实现温度的传递。所述温度补偿晶体振荡器2上安装有用于将电能转换成热能的发热件4，发热件4与印制电路板1电连接，根据所述温度调节发热件4发热是指将温度传感器3采集的温度变化信息用于控制发热件4是否发热，具体地是，当温度传感器3采集的温度低于-40℃时控制发热件4发热，进而实现温度上升，当温度传感器3采集的温度高于-40℃时控制发热件4停止发热；因为数据传输、温度传递、体积发热件4发热都需要一定的时间，另外-40℃是温度补偿晶体振荡器2的临界点，因此在实际运用中所述温度阈值一般会大于-40℃，所述温度阈值是指温度传感器3采集温度与其比较后判定是否需要使发热件4工作；所述发热件4是指将电能转换为热能的电子元件，所述电子元件是指电阻、陶瓷发热片、金属发热片、晶体管中的任意一种；只要能将电能转换为热能，并将热能释放至温度补偿晶体振荡器2的工作环境中，使其控制环境中的温度上升，进而使温度补偿晶体振荡器2的性能稳定，保证整个设备性能稳定，还可采用其他的发热电子元件实现，如控制集成电路工作发热。需要说明的是，不用的发热件4其控制的原理不同，根据不用的发热件4选择相应的调节机理，如电阻、发热片等，可选择直接打开或关闭电源实现这类的发热件4发热，或者通过控制流入电阻、发热片等发热件4内的电压或者电流大小实现其发热的发热量，实现发热量可控制，可根据具体的环境温度变化实现最节约的发热量，使温度补偿晶体振荡器2在一个相对恒温的环境下工作。另外，对于本领域技术人员来说，所述温度传感器3与发热件4之间需要一个控制器来实现温度采集以及后续的发热件4工作与否是一种常规技术手段，所述控制器采用具有数据处理以及指令控制的任意一款芯片，如单片机、处理器、可编程器件以及其他数字芯片等。
[0029] 同时还需要对所述温度补偿晶体振荡器和温度传感器3进行保温，用于对温度补偿晶体振荡器2进行保温，保温措施是指放置隔断或减弱与其他环境或者设备的温度传递，并非是保持温度不变；而采用的保温措施有一是去除印制电路板1中的铜箔6，需要说明是去除的是非必要的铜箔，如大面积接地铜箔；有必要的铜箔还是需要保留的，如电源、信号线铜箔，但需要在满足性能情况下将必要铜箔变细，避免铜箔传导一些热量造成的热量降低；二是在温度补偿晶体振荡器和温度传感器3的外侧设置有保温层7，所述保温层7采用现有技术中电子设备常用的保温材料，根据材料的属性可涂覆或灌封；三是在温度补偿晶体振荡器和温度传感器3的外侧设置有保温罩8，所述保温罩8设置在保温层7的外侧；通过上述三种保温措施对温度补偿晶体振荡器2的环境进行保温，避免热量流失过快，可节约发热件4的功耗。
[0030] 以上所述仅是本发明优选的实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何基于本发明所提供的技术方案和发明构思进行的改造和替换都应涵盖在本发明的保护范围内。
