Устройство для измерения нестационарных температур Советский патент 1975 года по МПК G01K7/30 

Изобретение отиосится к области ириборосТроеиня.

Известно устройство для измерения нестационарных температур, содержащее зашунтированный конденсатором шумовой термометр с усилителе.м и измерительный тракт, включающий детектор, фильтр и регистрирующий прибор. Измерение температуры эти.м прибором осуществляется путем попере.меииого подключения к лзмерительиому тракту шумового термометра, на.одян-1егося в среде, где измеряют температуру, или дополпительного зашунтироваиного конденсатором термометра, после чего Измереииую температуру .вычисляют -по формулам.

Недостатком устройства является влияние сопротивления на результаты измереннй.

Для исключения влияи.ия измеиения соиротлвлееия на результаты измереиий предлагаемое устройство снабжено вторьпг зашунтнрованиым конденсатором такой же емкости, как н основной, шу.мовым термометром с усилителем, а между усплителя.мн щумовых термометров и квадратнчиым детектором дополнительно введен узкополосный усилитель, при этом сопротивление одного нз щумовы.х термометров выбрано большим, а другого - меньшим -величины, обратной произведению частоты, при «оторой производится измерение, на емкость шунтирующего конденсатора.

На чертеже приведена блок-схе.ма описываемого устройства, содержащего шумовые термо.метры 1 и 2, зашунтированные ко тденсаторами 3 и 4, предварительные усилители 5 и G, общий узкополоспый усилитель 7, квадратичный детектор 8, фильтр 9 и регистрирующий прибор 10.

Устройство работает следующим образом.

Согласно теореме Найквиста средний квадрат теиловых электрических флуктуации па

вы.чоде каждого из термометров 1 и 2. зашунтироваииых копденсаторами 3 и 4 в полосе

частот Лео, равеп

4КТЯ(д

2n(l-f.w2C27 2)

где; К Т

постояниая Больцмаиа; измеряемая темиература з шкале Кельвн-на;

со - средняя в полосе Аш частота. Уровень тепловых электрических флуктуации имеет мяКсимальиое значение, равное

2КТАю77 о ХГЛсо

или |(7мпкс2

/,акс2 лсоС

2яшС

при выборе шумового термосопротивленияметра

1

.R Ron. -- (О С

30

В устройстве при С сопротивления шумовых термометров выбраны так, что ,,iT при

п,, а Ri nzRon-i при П2, причем П1 -«2 1Поэтому уровни тепловых электрических флуктуации иа их выходах соответственно равны

Т 2 7722/2lTl 2

,a.., I .. ,. и ,

(l+AJs)

(1+«1)

и при одинаковых коэффициентах усиления усиЛ:Нтелей 5 и 6 иа выходе усилителя. 7 уровень тепловых электрических флуктуации равен

«2

-)

til

(-Т

+

: 2л7маис

+«1 1+Л2

где КУ - результирующий коэффициеит усилеиия усилителей 7 и 5. Последнее выражение обладает тем свойством, что при уровень тепловых электрических флуктуации практически независим от изменения n-i и «2, обусловлеииых зависимостью соиротивлеиий термометров 1 и 2 от температуры. Сигнал с выхода суммируюихего усилителя 7 поступает 1на квадратичный детектор 8 а далее через фильтр 9 на регистрирующий прибор 10, показания которого линейно зависят от измеряемой температуры.

Предмет изобретения Устройство для измереиия нестационарных темлератур, содержащее зашунтированный конденсатором шумовой термометр с усилителем и измерительный тракт, включающий в себя квадратичный детектор, фильтр и регистрирующий ирибор, отличающееся тем, что, с целью исключения влияния изменения сопротивления иа результаты измерений, оно снабжено вторым зашунтированным конденсатором такой же емкости, как и основной, шумовым термометром с усилителем, а между усилителями щумовых термометров и квадратичным детектором дополнительно введен узконолосный усилитель, при этом сопротивлеиие одного из щумовых термометров выбрано больщим, а другого - меньщим величины, обратной произведению частоты, иа которой ироизводилось измереиие, на е Мкость шунтирующего конденсатора.