Шумовой термометр

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоцивлистичесникРеспублик и 872984(51)М. Кл. Я 01 К 7/30 3 Ъвудврстщеый кемвтет СССР ав дедам взабретеннй н втерытвДата опубликования описания 18,10.81 Б, Н. Олейник, Н. А, Соколов, А. А, Борисов и А. И. Зйсмонт(54) ШУМОВОЙ ТЕРИОХЕТР Изобретение относится к температурным измерениям, аименно к шумовойтермометрии.Известен шумовой термометр, содержащий датчик температуры в ,резистор,усилители, детекторы, фильтры, переключатель, В этом термометре для получения непосредственной оценки изомеряемой температуры напряжение шумаусиливается в двух каналах, детектируется, а затем перемножается Я,Для данного термометра характернанедостаточно высокая точность измерения температуры,Наиболее близким по техническойсущности к изобретению является шумовой термометр, содержащий измерительный и опорный,зашунтированный конденсатором резисторы, подключенные черезкоммутатор ко входу широкополосногоусилителя, выход которого соединен совходами высокочастотного и низкочастоного измерительных каналов, каждыйиз которых содержит последовательноъ 2соединенные полосовой фильтр, детектор, фильтр низких частот и регистратор Г 23Недостатком этого шумового термометра является .низкая точность изме рения температуры, обусловленная влия"нием погрешности выравнивания уровнейсигналов на выходе низкочастотногоизмерительного канала на точность выравнивания уровней сигналов на выходе 10высокочастотного канала в процессе измерения температуры. Цель изобретения - повышение точности измерения температуры.Поставленная цель достигается тем,что в шумовой термометр введены делитель и схема вычитания, входы которойсоединены с выходами фильтров низкойчастоты, а выход - с первым входомделителя, второй вход которого соет- динен с выходом фильтра низкой частоты и регистратором низкочастотногоизмерительного канала, а выход подклю8729цен к регистратору высокочастотногоизмерительного канала,На чертеже показана структурнаясхема шумового термометра.Шумовой термометр. содержит измерительный резистор 1, зашунтированныйпаразитной емкостью 2, опорный резистор 3 , .зашунтированный конденсатором4,коммутатор 5, широкополосный усилитель 6, выход которого соединен свысокочастотным (ВЧ)и низкочастотным1 НЧ) измерительными каналами, ВЧ измерительный канал включает полосовойфильтр 7, детектор 8, фильтр низкихчастот 9, схему вычитания 10, делитель 1511 и регистратор 12, НЧ измерительныйканал включает полосовой фильтр 13,детектор 14, фильтр низких частот 15и регистратор 16.Шумовой термометр работает следую 20щим образом,Резисторы 1 и 3 с помощью коммутатора 5 поочередно подключаются к усилителю 6. При этом шумовой сигнал, возникающий на резисторах 1 и 3, поо 25чередно усиливается. Затем он подается на полосовые фильтры 7 и 13 настроенные соответственно на областьвысоких частот щ ) 1/НС и областьнизких частот о 3 4. 1/ЯС, где Озкруговая частота; Н - сопротивлениерезистора 1; С - величина емкости 2,После Фильтрации шумовые сигналы детектируются детекторами 8 и 14 и пропускаются через Фильтры низких частот 9 и 15, Уровни шумовых сигналов З 5фиксируются регистраторами 12 и 16.В ВЧ измерительном канале сигнал 0после фильтра низких частот 9 подается на схему вычитания 10, где он вычи тается из сигнала О н . С выхода схемы 40вычитания разностный сигнал поступает на делитель, где он делится насигнал О,Так как сигнал О равенЯсигналу Офй у, где 4 -коэффициент,учитывающий шунтирующее влияние емкости на высокой частоте, то сигнал.на выходе делителя определяетсявыражениемо-При измерении температуры первоначалЬно при подключении опорного Ни измерительного Н резисторов регулировкой К 0 выравнивают уровни сигналов на выходе НЧ измерительного канала, которые соответственно равны 551 Но= 0 Со) И 1 роЬ ;ОН = К ЯС) Ит Р. 84 4где К - коэффициент передачи трактаусилечия шумового термометра,зависящий при точных измерениях от произведения Н С илиНоС 01К - постоянная Больцмана;Я - полоса пропускания НЧ канала;Т,и 7 - соответственно температурыэталонного и измерительногорезисторов.Затем, чтобы обеспечить выполнение условия КЯ С): К(Яо Со), регулировкой СО выравнивают уровни сигналов О на выходе ВЧ канзла при под-2ключении опорного и измерительногорезисторов"до=-о Со)11 дн % )Перечисленные операции повторяют,пока не будут одновременно выполнять-,ся равенства 010: О,1 , а также Од== Од и, а следовательно, иРт С,): Я.С),После выравнивания сигналов на выходеВЧ и НЧ измерительных каналов вычисляют искомую температуру, котораяопределяется выражением1 =ТО(РоЯ),В предлагаемом шумовом термометре по сравнению с известным повышаетсяточность измерения температуры, так как устранена погрешность выравнивания сигналов на выходе ВЧ канала,воз-. никающая за счет неточного выравнивания сигналов на выходе НЧ канала.Формула изобретенияШумовой термометр, содержащий измерительный резистор и опорный резистор, зашунтированный конденсатором, через коммутатор ко входу широкополосного усилителя, выход которого соединен со входами высокочастотного и низкочастотного измерительных каналов, каждый из которых содержит последовательно соединенные полосовой фильтр, детектор, фильтр низких частот и регистратор, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения температуры, в него вве872984 Составитель В. Куликоваккор Л. Копецкая Техред С.Мигунова Корректор Л, Бокща аказ 9012/61 Тираж 910 ПодВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035 Москва, Ж Раушская наб. 8. 4/5 писно ал ППП "Патент", г ород,ул,Проект дены делитель и схема вычитания,входы которой соединены с выходами фильтров низкой частоты, а выход - с первым входом делителя, второй вход которого соединен с выходом фильтра низкой частоты и регистратором низкочастотного измерительного канала, авыход подключен к регистратору высокочастотного измерительного канала. 6 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРВ 475516, кл, Я 01 К 7/30, 1973.2; Р 1 с 1 ц р С. Р, Н 19 Ь Ве зц 1 ц й 1 опйо 1 зе 1 Ьегщовейег гог Юе Тещрегайцгекапуе 90-100 К. -Иейго 1 од 1 а," 1975,ч. 11, й, р. 151-1 Я.