Квадратор

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Своз Соввтеиих СОцивпистичвсиим Республик(22) Заявлен с прнсоедин 51) Об 6 7 20 Приорите аервафтввнм иеепет СССР девви вмброюе 34 Т 3 фмтайллетень25.07 Опублико та опубл анин описания 29,07,79(71) Заявитель АДРАТОР 54 2 асположения Изобретение относится к аналоговой вычисли цийся в тепловом контакте с нагревателем, до.тельной технике,полнительно содержит теплоизолирующую обоИзвестен квадратор, содержащий операцион. ночку и охладйтель, находящийся в тепловомные усилители, резисторы, источники опорных контакте с датчиком температуры и нагревате.напряжений и диодно.резисторные элементы 1. лем, причем нагреватель, датчик температуры иНедостатком такого устройства является от охладнтель охвачень 1 теплоизолирующей оболочносительно высокие аппарагурные затраты, кой.Наиболее близким к предлагаемому являетсяквадратор, содержащий нагреватель, датчик тем- На чертеже приведена схема рпературй, находящийся в тепловом контакте с элементов квадратора.нагревателем 12, 16 Квадратор содержит нагреватель 1, выполнен.Однако это устройство имеет низкую чувствя- ный в виде металлической нити, охладитель 2тельность и узкий динамическии диапазон вход. и датчик 3 температуры. Нагреватель 1, охладиных сигналов. Динамический диапазон в сторону тель 2 и датчик 3 температуры установлены вбольших отпалов ограничен перегрузочной спо- тепловом контакте между собой и помещены всобностью нагревателя, температура которого 15 замкнутую теплоизолнрующую оболочку 4,растет по квадратичному закону при увеличении Охладитель 2 может быть выполнен, напри входного сигнала, чувствительность таких уст мер, в виде термоэлектрического охладителя,ройств падает по квадратичному закону. а датчик температуры в виде термопары, тер.Целью изобретения является расширение ди мистора и т,п,намического диапазона и повышение чувствитель. 20 Квадратор работает следующим образом,ности квадратора, Входной электрический сигнал ОвпоступаетЭто достигается тем, что квадратор, содержа- на нагреватель 1, а на охладитель 2 поступаетщий нагреватель, датчик температуры, находя- " регулируемый опорный сигнал в виде электрн% ческого тока 3, и ет на нагревателе выделя.Рн 1 О 20 о гПоскольку КЭ = 1 7 1 ср= 11 хг дФормула изобретения Фгде В - сопротивление нагревателя 1.Выделяемая тепловая мощность Рн вызывает повышение температуры внутри теплоизолирую. шей оболочки 4, что приводит к изменению сигнала, снимаемого с датчика 3 температуры. Из. меняя величину опорного тока Зов, через охла,дитель 2 можно уравновесить тепловую мощность Рохлаждающей мощностью Р при этом сигнал датчика 3 температуры возвратится к исходному уровню.В установившемся режиме можно записать, что Рохл РнПри использовании термоэлектрического охла- дителя охи ср где К - коэффициент пропорциональности; 3 Р - среднее значение тока через охлади. тель 2, Таким образом, предлагаемое устройство име.ет квадратичную зависимость между напряжением на нагревателе 1 и током через охладитель 2.Тепловой контакт между нагревателем 1, охпа- ЗОдителем 2 и датчиком 3 температуры необходим" для ускорения процесса уравновешивания тепло.вой мощности Рн охлаждающей мощностьюР . Теплоизолирующая оболочка 4 исключаетохлтеплообмен квадратора с внешней средой. ЗсПреимущества предлагаемого квадратора сос.тоят в следующем,": В предлагаемом квадраторе охлаждение датчи.ка температуры й нагревателя производится при.нудительно, При неравенстве тепловой и охлаждающей мощностей внутри теплоизолирующейоболочки выделяется энергия, йзменяюшаяся вовремени цо линейному закону1(,- ) а:(Р,- ) ,где 1 - время.Следовательно, температура внутри теплоизолирующей оболочки также зависит от времени,т,е. кввдратор можно рассматривать как астати.. ческое звено, чувствительность которого зависит 4от времени квадратирования, При прочих равныхусловиях (одинаковых нагревателях, датчиках тем.пературы) предлагаемый квадратор имеет большуючувствительность, причем величину чувствительности можно регулировать, изменяя длительностьтакта квадратирования.В предлагаемом квадраторе температура на.гревателя компенсируется охладителем, т.е. эле.мент работает практически при нулевой избы.точной температуре, Вследствие этого можнорасширить диапазон входных сигналов в сторо.ну больших значений, не опасаясь перегораниянагревателя, а повышенная чувствительностьпозволяет расширить диапазон входных сигналови в сторону меньших значений,Таким образом, предлагаемый квадратор име.ет большую чувствительность и более широкийдинамический диапазон входных сигналов, Применение этого квадратора в вычислительныхустройствах позволит исключить усилительныеустройства необходимые в известных квадрато.рах для расширения динамического диапазона,в сторону малых сигналов, а широкий динами.ческий диапазон в сторону болыпих значенийсигналов обеспечивает высокую надежность, т.к,исключается возможность перегорания нагревате.ля при случайных перегрузках. Квадратор, содержащий нагреватель, датчик температуры, находящийся в тепловом. контакте с нагревателем, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности и расширения динамического диапазона входных сигналов, он содержит теплоизолирующую оболочку и ох. ладитель, находящийся в тепловом контакте с датчиком теМпературы и нагревателем, причем нагреватель,-датчик температуры и охладитель охвачены теплоизолирующей оболочкой,Источники информации, принятые во вниманиепри экспертизе 1. Авторскоесвидетельство СССР йо 425184,кл. 6 06 6 7/20, 1974,2, Попов В, С, Металлические подогреваемыесопротивления в электроизмерительной техникеи автоматике. М "Наука", 1964, с, 115127,рис. П.675427 3 Тираж 780 ЦНИИПИ Государственного по делам изобретений и о 13035, Москва, Ж - 35, Рауш