Шумовой термометр

 

1ч708177 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 17.04.78 (21) 26054771)8-10 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (5 l ) М. Кл.

G01 К7/30

Гюсударстеенньа квинтет ссср по делам нзооретеннй н открытнй

Опубликовано 05.01.80. Бюллетень ¹ 1

Дата опубликования описания 15.01.80 (53) УДК 536.53 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. И. Иванов, В. И. Колесов, С. А. Тарараксин и Г. В. Яковлев (71) Заявитель (54) ШУМОВО11 ТЕРМОМЕТР

Изобретение относится к области температурных измерений, а именно к шумовой терм о метр и и.

Известен шумовой термометр, в котором измеряют напряжение теплового шума на измерительном и эталонном резисторах. В нем измерительный и эталонный резисторы поочередно подключают к усилителю посредством механического переключателя (1).

Недостатком термометра является низкая точность измерения температуры вследствие изменения переходного сопротивления переключателя и низкая надежность.

Наиболее близким по технической сугцности является шумовой термометр, содержащий измерительный и эталонный резисторы, соединенные со входами усилителей, блоки преобразования и блок сравнения. В этом термометре измерительный и эталонный резисторы попеременно подключаются ко входам усилителей с помощью механического переключателя, после усиления шумовые сигналы резисторов перемножаются.

При этом некореллированные шумы усилителей при преобразовании подавляются (2).

Недостатком термометра является низкая точность измерения температуры вследствие изменения переходных характеристик переклю ателя и низкая надежность.

Целью изобретения является повышение точности измерения температуры и надежности х стоойства.

Поставленная цель достигается тем, что в шумовой термометр введены два усилителя с инверторами и два сумматора, выходы которых через блоки преобразования соединены с блоком сравнения, причем каждый из резисторов соединен со входами усилителя с инвертором, а входы каждого из сумматоров — соответственно с выходами усилителей одного из резисторов и выходами усилителя и инвертора другого резистора.

На чертеже представлена функциональная схема шумового термометра.

Шумовой термометр содержит измерительный резистор 1, эталонный регулируемый резистор 2, усилители 3 — 6, линейные инверторы 7 и 8, четырехвходовые линейные сумматоры 9 и 10, блоки преобразования 11 и 12, блок сравнения 13.

Термометр работает следующим образом.

708177 г

Формула изобретения

Шумовой сигнал с измерительного резистора 1 поступает одновременно на входы одинаковых усилителей 3 и 4, а шумовой сигнал с эталонного резистора 2 — на входы усилителе45 и 6. На сумматор 9 поступают шумовые сигналы с выходов усилителей 3 — 5 и сигнал с инвертора 8, на вход которого поступает сигнал с выхода усилителя 6. Аналогично на сумматор 10 идут сигналы с выходов усилителей 5, 6 и 4 и сигнал с инвертора ?, на вход которого поступает сигнал с выхода усилителя 3. На выходе сумматора 9 присутствует сигнал, представляющий собой смесь двух сигналов.

Первый равен усиленному полезному сигналу резистора (мощность этого сигнала пропорциональна измеряемой температуре), второй — смеси статистически независимых шумов усилителей 3--6. Благодаря наличию инвертора 7 коррелироьанная часть сигнала на выходах усилителей 5 и 6, обусловленная генерацией шумов эталонным резистором 2, подавляется в сумматоре 9. Сигнал на выходе сумматора 10 состоит соответственно из усиленного полезного сигнала эталонного резистора 2 и шумового сигнала усилителей

3 — 6, который характеризуется той же дисперсией, как у второй составляющей сигнала на выходе сумматора 8.

Сигналы с выходов сумматоров 9 и 10 поступают на входы блоков преобразования

11 и 12. Блоки преобразования осуществляют детектирование сигналов и их последующее статистическое сглаживание. Выходные сигналы блоков преобразования поступают на входы блока сравнения 13, где они сравниваются между собой.

Эталонный резистор 2 регулируют так, чтобы в блоке сравнения обеспечивалось равенство сигналов, поступающих с блоков преобразования 11 и 12 (с измерительного и эталонного резисторов) .

С учетом величины контрольной температуры эталонного резистора 2 и измеренных значений сопротивления .зисторов 1 и 2 на основе фиксируемого О. о".зм сравнения 13 равенства дисперсий шумовых сигналов однозначно определяют измеряемую температуру.

Введение в шумовой термометр новых элементов повышает точность измерения температуры, надежность термометра, что увеличивает сферу его применения.

Шумовой термометр, содержащий измерительный и эталонный резисторы, соединенные со входами усилителей, блоки преобразования и блок сравнения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения температуры и надежности термометра, в него дополнительно введены два усилителя с инверторами и два сумматора, выходы которых через блоки преобразования соединены с блоком сравнения, причем каждый из резисторов соединен со входами усилителя с инвертором, а входы каждого из сумматоров — соответственно с выходами усилителей одного из резисторов и выходами усилителя и инвертора другого резисто36 pg

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Авторское свидетельство СССР

Хо 488093, кл. G 01 К 7/30, 1973.

2. Патент США № 3890841, кл. 73 — 359, опублик. 1975 (прототип).

H,HHHflH Заказ 8472/35

Тираж 733 Подписное

Филиал ППП аПатентэ, г. Ужгород, ул. Проектная, 4