Шумовой термометр

Шумовой термометр

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ пц654863

Союз Советских

Социалистических

Реслублик р 1 !

L!

И

1 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 25.10.77 (21) 2539196/18-10 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.03.79. Бюллетень № 12 (45) Дата опубликования описания 30.03.79 (51) М. Кл."G 01К 7j30

Государственный комитет (53) УДК 536.531 (088.8) ло делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

Б. Н. Олейник, А. А. Борисов, В. М. Сумерин, 3. В. Пудриков и Н. А. Соколов (71) Заявитель (54) ШУМОВОЙ ТЕРМОМЕТР

Изобретение относится к области температурных измерений.

Известен шумовой термометр, содержащий шумовой резистор, широкополосный усилитель, квадратичный детектор, фильтр, устройство компенсации собственных шумов усилителя, подключенное к выходу фильтра (1).

Недостатком устройства является низкая точность измерения из-за неполной компенсации шумов усилителя.

Из известных устройств наиболее близким к изобретению по технической сущности является шумовой термометр, содержащий шу.мовой резистор, подключенный через входное устройство к входу усилителя, квадр атичный детектор, основной фильтр и регистратор J2J.

Недостаток этого термометра состоит в невысокой точности измерения из-за того, что в .нем компенсация шумов осуществляется неточно вследствие закорачивания входа усилителя для определения собственного шума, что вызывает резкое уменьшение шума входного каскада усилителя.

Другой причиной неточности является изменение уровня собственных шумов усилителя в процессе измерения по сравнению с моментом, когда производилась компенсация, т. е. до начала измерения, Третья составляющая погр шности пзмерсния— добавочное напряжение, ооразующссся при фильтрации любой широкополосной помехи.

Цель изобретения — повышение точности измерения температуры.

Поставленная цель достигается тем, что в шумовой термометр введены полосовоп фильтр, включенный между выходом усилителя и входом квадрапгчного детектора, цепь измерения шума усплHlñ:è, содержащая последовательно включснныс дополнительные полосовой фильтр, квадратичный детектор, фильтр, подключенную к выходу у сН.lHTcëÿ, вычитающес устропство, входы которого подключены и выходам основного и дополнительного фильтров, а выход — к регистратору..

На фиг. 1 показана структурная схема шумового термометра; на фиг. 2 даны графики напряжения собственных шумов усилителя в зависимости от частоты (кривая

А) и расположение по оси частот полос пропускания входного устройства, первого и второго полосовых фильтров (кривые Б, Б У).

Шумовой термометр содержит шумовой резистор 1, входное устройство 2, усилитель 3, полосовой фильтр 4, квадратичный

30 детектор 5, основной фильтр б, канал изме654863 рения шума усилителя, содержащий дополнительные полосовой фильтр 7, квадратичный детектор 8 и фильтр 9, вычитающее устройство 10, регистратор 11.

Полосовые фильтры 4, 7 на выходе уси- 5 лителя 3 предварительно настраиваются на разные участки спектра шумов усилителя

3 (фиг. 2, кривая В), причем нижняя граница первого полосового фильтра 4 выбирается в области малых значений собствен- lo ных шумов (фиг. 2, кривая Г). Верхняя граница спектра первого полосового фильтра 4 определяется верхней границей полосы пропускания входного устройства 2, представляющего собой фильтр нижних 15 частот. Полоса пропускания полосового фильтра 7 выбирается в зоне действия собственных шумов усилителя 3, за границей .верхней частоты пропускания входного устройства 2 (фиг. 2, кривая Б). Между по- 20 лосовыми фильтрами выбирается достаточная полоса частот, чтобы при колебаниях полосы пропускания входного устройства шумовой сигнал не попадал в полосу пропускания второго полосового фильтра. 25

Вследствие некоторого спада уровня собственного шума усилителя (фиг. 2, кривая

В) полоса пропускания второго полосового фильтра берется шире полосы пропускания первого полосового фильтра, чтобы выровнять энергетические уровни собственного ш .ма в разных полосах.

Усилитель 3 усиливает напряжение шумов, связанное с температурой шумового резистора 1, напряжение собственных шумов и напряжение помехи. С выхода полосового фильтра 4 снимается суммарное напряжение собственного шума, помехи и шумового сигнала, связанного с температурой, с выхода дополнительного полосово- 4р го фильтра 7 — напряжение собственных шумов усилителя и напряжение помехи.

Шумовые напряжения полосовых фильтров 4 и 7 детектируются детекторами 5 и

8 и усредняются фильтрами 6 и 9. На вы- 45 ходе фильтров 6 и 9 образуются напряжения, пропорциональные соответственно квадратам шумового напряжения, зависящего от температуры, собственного шума, и помехи (выход фильтра 6), квадратам собственного шума и помехи (выход фильтра 9).

После вычитания на выходе вычитающего устройства 10 образуется напряжение, пропорциональное температуре с устраненным воздействием помехи и собственного шума входного каскада усилителя.

Таким образом, благодаря компенсации собственного шума и помехи непосредственно на интервале измерения и более точной компенсации собственного шума усилителя повышается точность измерения температуры, что позволяет расширить сферу применения шумового термометра.

Фор мул а из об р етени я

Шумовой термометр, содержащий шумовой резистор, подключенный через входное устройство к входу усилителя, квадратичный детектор, основной фильтр и регистратор, отличающийся тем, что, сцелью повышения точности измерения температуры, в него введены полосовой фильтр, включенный между выходом усилителя и входом квадратичного детектора, цепь измерения шума усилителя, содержащая последовательно включенные дополнительные полосовой фильтр, квадратичный детектор и фильтр, подключенную к выходу усилителя, вычитающее устройство, входы которого подключены к выходам основного и дополнительного фильтров, а выход — к регистратору.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 446774, кл. G 01К 7/30, 1972.

2. Авторское свидетельство ГССР

Хо 488093, кл. G 01К 7/30, 1973.

654863

>uz 1

Ðuz. 2

Составитель В. Куликов

Редактор E. Караулова Техред А. Камышникова Корректоры: Л. Брахнина н Т. Добровольская

Закаэ 307/14 Изд. № 241 Тираж 779 Подписное

НПО 1 осударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2