一种高稳定性、低噪音的恒温振荡器的制作方法

本实用新型涉及恒温振荡器技术领域，具体涉及一种高稳定性、低噪音的恒温振荡器。

背景技术：

随着时代的进步，计量的准确性在军事、航天、通信和计量等方面越来越重要。计量的精度需要基准频率源的支持，因此提高其精准度、稳定度成为当今对基准频率源研究的热点。恒温振荡器是一种温度可控的恒温生化仪器，是植物、生物、微生物、遗传、病毒、环保、医学等科研、教育和生产部门作精密培养制备不可缺少的实验室设备。

国内恒温振荡器研发的时间线比国外要晚上10年左右，这也就造成了恒温振荡器的性能对国外的还有较大的差距，从70年代开始，由于国家的大力扶持，国内恒温振荡器的研发也进入了一个高速发展的时期。但其性能如频率、噪声等参数还是落后于国外产品。为此，高精度小型化恒温振荡器的开发，对于推动我国恒温振荡器产品的结构调整，缩小同国外先进水平的差距都有十分重大的意义。

中国专利申请号为cn201620617306.6公开了一种采用霍尔脉冲计数器的恒温振荡器，是通过用霍尔脉冲计数器的恒温振荡器，采用非接触式位置传感器，降低了采用机械接触式行程开关因机械变形失效而引起振荡器转速不恒定的风险，没有对恒温振荡器的精度、稳定性、低噪音进行优化设计。

技术实现要素：

实用新型目的：为了克服以上不足，本实用新型的目的是提供一种高稳定性、低噪音的恒温振荡器，结构简单、体积小、可控性灵活的优点，解决了恒温振荡器的热振荡问题，降低了振动和噪声，应用前景广泛。

技术方案：一种高稳定性、低噪音的恒温振荡器，包括恒温振荡器本体、结构件；所述结构件包括上盖和底座，所述上盖安装在所述底座上并且通过锡焊的方式进行封装；所述恒温振荡器本体安装在底座内部中间位置；所述恒温振荡器本体包括外壳、电路板、热绝缘体、衬底，所述热绝缘体设置在外壳内，所述电路板水平放置在外壳内并且通过固定螺丝固定在底座上，所述外壳下方设置有衬底。

本实用新型所述的高稳定性、低噪音的恒温振荡器，恒温振荡器本体置于底座内空间的中间位置，以保证在受外界应力时有足够的弹性空间。同时，将结构件和恒温振荡器本体之间留下足够大的热阻空间，尽可能的阻断外界环境温度变化对恒温振荡器本体上的元器件造成影响，以降低恒温振荡器的功耗，提高恒温振荡器的频率温度稳定性。并且，恒温振荡器本体加热一段时问后，加热电流不降落到某一稳定值，而是作长时间的周期摆动，这种现象称为热振荡。对高精密恒温振荡器来说，无休止的热振荡是不允许出现的，为了解决这一问题，在外壳内设置有采用绝热性能良好的热绝缘体。

进一步的，上述的高稳定性、低噪音的恒温振荡器，所述电路板为双面板，所述电路板上铺设有一块铜板，所述铜板上放置有晶体谐振器、热敏电阻和功率三极管；所述热敏电阻放置在晶体谐振器和功率三极管之间。

电路板采用双面板，将主振电路、放大电路和波形变换电路做在电路板顶层，控温电路放在电路板底层，电路板上铺设有一块铜板，在铜板上放置晶体谐振器、热敏电阻和功率三极管，铜板具有良好的导热性，能将热量迅速传到晶体谐振器，并且具有比较大的热容量，当温度变化时通过铜板的调节作用能够减小温度变化。热敏电阻放置在晶体谐振器和功率三极管之间，能够对温度的变化做出快速的反应，使温控电路能对温度的变化做出及时调整，维持恒温振荡器本体内温度稳定。此外，采用功率三极管的管加热，相比传统的电阻丝加热，避免绕电阻丝的工艺麻烦，且加热丝长短很难选取。

进一步的，上述的高稳定性、低噪音的恒温振荡器，所述热敏电阻采用银膏胶封。

用银膏胶封热敏电阻，使热敏电阻与外壳有良好的接触，这可以减少恒温振荡器的热振荡。

进一步的，上述的高稳定性、低噪音的恒温振荡器，所述热绝缘体为硬质聚氨酯泡沫塑料。

硬质聚氨酯泡沫塑料的导热系数在0.02w/(m.k)左右，保温性能好且易于加工。

进一步的，上述的高稳定性、低噪音的恒温振荡器，所述外壳为紫铜，所述外壳厚度为0.5mm-0.8mm。

紫铜导热系数高，热容量大，导热性能好，传热性能好，作为外壳，厚度在0.5mm-0.8mm之间比适宜。

进一步的，上述的高稳定性、低噪音的恒温振荡器，所述结构件以铜为基材并且表面镀镍。

结构件采用铜为基材进行加工，表面运用镀镍工艺，增加结构件的可焊性。

进一步的，上述的高稳定性、低噪音的恒温振荡器，所述晶体谐振器为hc-45u封装晶体谐振器。

hc-45u封装晶体谐振器为真空冷压焊封装晶体谐振器，是在高温和高真空环境下进行封装，其漏气率优于10-9atm.ml/s，具备优良电气特性和低老化特性，其体积是真空玻壳晶体体积的1/5以下，同时具备了优良的抗振性。

进一步的，上述的高稳定性、低噪音的恒温振荡器，所述晶体谐振器上设置有紫铜加热垫片。

在晶体谐振器上设置有紫铜加热垫片，可以提高热传递效率，保证迅速达到热平衡状态。

本实用新型的有益效果为：

（1）本实用新型所述的恒温振荡器，在外壳内设置有硬质聚氨酯泡沫塑料，导热系数低，保温性能好且易于加工，用银膏胶封热敏电阻，使热敏电阻与外壳有良好的接触，解决了恒温振荡器的热振荡问题；

（2）本实用新型所述的恒温振荡器，电路板采用双面板，将主振电路、放大电路和波形变换电路做在电路板顶层，控温电路放在电路板底层，电路板上铺设有一块铜板，在铜板上放置晶体谐振器、热敏电阻和功率三极管，结构简单、体积小、可控性灵活，温度调节方便，热传递效率；

（3）本实用新型所述的恒温振荡器，降低了振动和噪声，更加安全可靠，应用前景广泛。

附图说明

图1为本实用新型所述高稳定性、低噪音的恒温振荡器的整体结构；

图2为本实用新型所述高稳定性、低噪音的恒温振荡器的恒温振荡器本体示意图；

图3为本实用新型所述高稳定性、低噪音的恒温振荡器的恒温振荡器本体示意图；

图中：恒温振荡器本体1、外壳11、固定螺丝111、电路板12、晶体谐振器121、紫铜加热垫片1211、热敏电阻122和功率三极管123、银膏124、热绝缘体13、衬底14、铜板15、结构件2、上盖21、底座22。

具体实施方式

下面结合附图1~3和具体实施例，进一步阐明本实用新型。

如图1、2、3所示的上述结构的高稳定性、低噪音的恒温振荡器，包括恒温振荡器本体1、结构件2；所述结构件2包括上盖21和底座22，所述上盖21安装在所述底座22上并且通过锡焊的方式进行封装；所述恒温振荡器本体1安装在底座22内部中间位置；所述恒温振荡器本体1包括外壳11、电路板12、热绝缘体13、衬底14，所述热绝缘体13设置在外壳11内，所述电路板12水平放置在外壳11内并且通过固定螺丝111固定在底座22上，所述外壳11下方设置有衬底14。

此外，所述电路板12为双面板，所述电路板12上铺设有一块铜板15，所述铜板15上放置有晶体谐振器121、热敏电阻122和功率三极管123；所述热敏电阻122放置在晶体谐振器121和功率三极管123之间。

此外，所述热敏电阻122采用银膏124胶封。

进一步的，所述热绝缘体13为硬质聚氨酯泡沫塑料。此外，所述外壳11为紫铜，所述外壳11厚度为0.5mm-0.8mm。所述结构件2以铜为基材并且表面镀镍。

进一步的，所述晶体谐振器121为hc-45u封装晶体谐振器。

进一步的，所述晶体谐振器121上设置有紫铜加热垫片1211。

实施例

基于以上的结构基础，如图1~3所示。

本实用新型所述的高稳定性、低噪音的恒温振荡器，采用φ0.8mm通用尺寸绝缘子进行引出端电气连接，使用时提供电源和一个设置温度的电阻即可，可以通过改变不同的电阻来调节加热温度，体积小，使用方便。

恒温振荡器本体1置于底22座内空间的中间位置，以保证在受外界应力时有足够的弹性空间。同时，将结构件和恒温振荡器本体1之间留下足够大的热阻空间，尽可能的阻断外界环境温度变化对恒温振荡器本体1上的元器件造成影响，以降低恒温振荡器的功耗，提高恒温振荡器的频率温度稳定性。

并且，电路板12采用双面板，将主振电路、放大电路和波形变换电路做在电路板12顶层，控温电路放在电路板12底层，电路板12上铺设有一块铜板15，在铜板15上放置晶体谐振器121、热敏电阻122和功率三极管123，铜板15具有良好的导热性，能将热量迅速传到晶体谐振器121，并且具有比较大的热容量，当温度变化时通过铜板15的调节作用能够减小温度变化。热敏电阻122放置在晶体谐振器121和功率三极管123之间，能够对温度的变化做出快速的反应，使温控电路能对温度的变化做出及时调整，维持恒温振荡器本体1内温度稳定。此外，采用功率三极管123的管加热，相比传统的电阻丝加热，避免绕电阻丝的工艺麻烦，且加热丝长短很难选取。

进一步的，恒温振荡器本体1加热一段时问后，加热电流不降落到某一稳定值，而是作长时间的周期摆动，这种现象称为热振荡。对高精密恒温振荡器来说，无休止的热振荡是不允许出现的，为了解决这一问题，在外壳11内设置有采用绝热性能良好的热绝缘体13。热绝缘体13选择硬质聚氨酯泡沫塑料，导热系数在0.02w/(m.k)左右，保温性能好且易于加工，外壳11选择紫铜，导热系数高，热容量大，导热性能好，传热性能好，作为外壳11，厚度在0.5mm-0.8mm之间比较适宜。同时，用银膏124胶封热敏电阻122，使热敏电阻122与外壳11有良好的接触，以上设计都可以减少恒温振荡器的热振荡。

进一步的，晶体谐振器121选择hc-45u封装晶体谐振器，hc-45u封装晶体谐振器为真空冷压焊封装晶体谐振器，是在高温和高真空环境下进行封装，其漏气率优于10-9atm.ml/s，具备优良电气特性和低老化特性，其体积是真空玻壳晶体体积的1/5以下，同时具备了优良的抗振性。并且在晶体谐振器121上设置有紫铜加热垫片1211，可以提高热传递效率，保证迅速达到热平衡状态。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本实用新型的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。