Шумовой термометр

(.51) М. Кл. 601 К 7/30 Гюсударстеенньа квинтет ссср по делам нзооретеннй н открытнй(54) ШУМОВО 1 г ТЕРМОМЕТР Изобретение относится к области температурных измерений, а именно к шумовой термометрии.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 11,Недостатком термометра является низкая точность измерения температуры вследствие изменения переходного сопротивления переключателя и низкая надежность. Наиболее близким по технической сущности 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 повышениеточности измерения температуры и надежности устройства.Поставленная цель достигается тем, чтов 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 О инверторы 7 и 8, четырехвходовые линейные сумматоры 9 и 10, блоки преобразования 11 и 12, блок сравнения 13.Термометр работает следующим образом,708177г 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 усилителе 45 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 7, 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 пумов усилителей 36. Благодаря наличию инвертора 7 коррелироьанная часть сигнала на выходах усилителей 5 и 6, обусловленная генерацией шумов эталонпым 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 Оо,.зм сравнения 13 равенства дисперсий шумовых сигналов однозначно определяют измеряемую температуру.Введение в шумовой термометр новыхэлементов повышает точность измерения 46 температуры, надежность термометра, чтоувеличивает сферу его применения. Шумовой термометр, содержащий измерительный и эталонный резисторы, соединенные со входами усилителей, блоки преобразования и блок сравнения, отличающий ся 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 резисто ра Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМо 488093, кл. б 01 К 7/30, 193.2. Патент США Мо 3890841, кл. 73 в 3,опублик. 1975 (прототип). ЦИИИПИ Заказ 8472/35 Тираж 76 Подписное филиал П П П с Патентэ Ужгород, ул. Проектная, 4