Импульсный шумовой термометр
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистиыеских
Республик (и) 53Î2Î 1,1
/ о (6!) Дополнительное к авт. свид-ву
2 ,а1) M. 1:л.
503. К 7/30 (22) Заявлеио26.03.73 (21) 189746О/10 с присоединением заявки №вЂ” (23} Приоритет— (43) Опубликовано30.09.76.Бюллетень № 36
Гасударственный комитет
Совета Министров СССР во делам изаоретений и открытий (Щ УДЫ 536,53 (О88.8 } (45) Дата опубликования описания 24.1i.76,Р, Г. Мгебрян, Й. О. Шаровский и И. Л. Кривоносов (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54} ИМПУЛЬСНЫЙ ШУМОВОЙ ТЕРМОМЕТР
Изобретение относится к области прибо,, ростроения, д более конкретно — к устройствам для измерения температуры с помошью шумовых термометров.
Известны шумовые термометры, в которых- в качестве датчика температуры используются два металлических резистора, а термочувствительным параметром является за1 висимость от температуры среднеквадратиI веского значения напряжения шумов, появ- 10
1 ляюшихся на выходе датчика.
Так как уровень напряжения шум ов в таких термометрах имеет очень малую величину ,(порядка десятков микровольт} и кроме температуры зависит от сопротивления термо- 35 метра, то в устройстве необходимо применение высокочувствительных усилителей, а методика измерения оказывается очень сложной С . 2)Наиболее близким из известных техни- 20 ческих решений к предлагаемому является импульсный шумовой термометр, содержаший датчик температуры с шумовым термоJ. чувствительным элементом, амплитудный скриминатор, счетное устройство и источ- 25 й" 1
2 ник питания. Напряжение шума на выходе датчика носит импульсный характер и изме» рение температуры осушествляется путем счета среднего за единицу времени числа импульсов напряжения шумов, превышаюших по амплитуде напряжение, заданное амплитудным дискриминатором (3).
Недостатком устройства является ого сложность, которая вызвана использованием сложных схем высокочувствительных усилителей и амплитудного дискриминатора, а также введением в устройство дополнительных узлов, служаших для реализации относителт ной методики измерения, обеспечиваюшей исключение влияния шумов схемы.
Белью изобретения является упрошение устройства.
Указанная цель достигается тем, что в качестве термочувствительного элемента использован смешенный в обратную сторону полупроводниковый генератор шума, а в качестве амплитудного дискриминатора использованы импульсный диод, установочный и
: ограничительный резисторы и диодный оптi рон, у которого анод светодиода через уста530201,менении высокочувствительных усилителей и использовании относительной методики из мерения, так как примененный в устройстве амплитудный дискриминатор 5 имеет такой порог дискриминации, что позволяет исключить влияние шумов элементов схемы, расположенных до дискриминатора 5; а также, тем, что термочувствительным параметром полупроводникового генератора шума l яв= ляются шумы микроплазменного пробоя, ко:.торые можно использовать для измерения
;температуры без детектирования, что позво= лило упростить схему амплитудного дискриминатора 5, применив в ней диодный оптpGH -7.
Упрошение устройства объясняется следуюшими причинами: амплитуда импульсов напряжения шумов для полупроводникового, I генератора шума 2 на 3-4 порядка выше @ чем у известных шумовых термометров, а поэтому исключается необходимость в приновочный резистор подключен к плюсу источника, а анод фотодиода через ограничительный резистор подключен ко входу счетного, устройства и через импульсный -диод ко вход- ной цепи датчика температуры, 5
На чертеже изображена схема импульсного шумового термометра.
Импульсный шумовой термометр включает в себя датчик температуры l, состояший из полупроводникового генератора шума 2, 10 разделительного конденсатора 3 и нагрузоч ного сопротивления 4, амплитудный дискри минатор 5, у которого последовательным элементом является импульсный диод 6, а параллельным диодный оптрон 7, причем Ф анод его светодиода 8 через установочное . сопротивление 9 подключен к плюсу источ ника 10, а анод фотодиода 11 и переменный резистор 12, через ограничительный резистор 13 соединены с катодом импульс=, .ного диода 6 и образуют выходную цепь дискриминатора 5;, счетное устройство 14, :во входной цепи которого имеется широкоцолосный усилитель 15, служаший для пред-, варительного усиления сигнала, подаваемого на счетчик импульсов 16.! Источник питания 10, состоит из источ=
I, ника напряжения постоянного тока 17 m стабилизатора тока 18.
Импульсный шумовой термометр рабо--
:тает следуюшим образом.
На выходе, датчика 1 имеется напряже= ние шумов, Ъмщлитуда которых зависит от @ температуры. При изменении измеряемой температуры изменяется число импульсов, амплитуда которых превышает порог дискриминации дискриминатора 5, а при этом из= меняется число импульсов, подаваемых на @» счетное устройство 14. Счетчик импульсов
:16 подсчитывает число этих импульсов за фиксированный интервал времени и его показание пропорционально измеряемой температуре. 45
Формула изобретения
Импульсный шумовой термометр„содер
i жащий датчик температуры с шумовым тер мочувствительным элементом, амплитудный искриминатор, счетное устройство и источпшспитания, отличаюшийся гем, что„с целью упрощения устройства, в качестве термочувствительного элемента использован смешенный в обратную сторону полупроводниковый генератор шума, в сачестве амплитудного дискриминатора использованы импульсный диод, ограничительный и установочный резисторы и диодный
;Оптрон, у которого анод светодиода через сустановочный резистор подключен к плюсу
Источника, а анод фотодиода через ограни-, чительный резистор подключен ко входу счет.
1ого устройства и через импульсный диодко входной цепи датчика температуры.
Источники информации„принятые во вни- йание при экспертизе:
1. Саватеев A. B. Измерение темпера1уры посредством электрических шумов сопротивлений", т. Приборы и системы управсения" № 11, 1971., с. 3&-43.
i(2 71 2 НГ A em absolute о1ье 1Ъе тиаmet,åt а4 с,ов terrpevGtures "Сачод 7.УИ ь., )959,v 37, и 1Е,у 1397-14È
3. Саватеев A. В. "Новый вариант импульсного шумового термометра для водо1 одно=гелиевых температур» Труды метроогических институтов СССР:, вып. 1O5/
; 165/М„1969, с. 18-23 — /прототип/,
