Квадратор Советский патент 1979 года по МПК G06G7/20 

(54) КВАДРАТОР ческого тока 1 on . Входной сигнал U;g выделяет на нагревателе 1 тепловую мощность Рц где R - сопротивление нагревателя 1. Выделяемая тепловая мощность Рц вызывает повышение температуры внутри теплоизолирующей оболочки 4, что приводит к изменению сигнала, снимаемого с датчика 3 температуры. Изменяя величину опорного тока Зд , через охла,дитель 2 можно уравновесить тепловую мощность Р, охлаждающей мощностью 1 , при этом сигнал датчика 3 температуры возвратится к исходному уровню. В установившемся режиме можно записать, чтоРрхл Рн. При использовании термоэлектрического охладителя К - коэффищ1ент пропорциональности; среднее значение тока через охладитель 2.. Поскольку КЗ -ТО Зср--и 2 Таким образом, предлагаемое устройство имеет квадратичную зависимость между напряжением на нагревателе 1 и током через охладитель 2 Тепловой контакт между нагревателем 1, охла дителем 2 и датчиком 3 температуры необходим Для ускорения процесса уравновешивания тепловой мощности Рц охлаждающей мощностью РОИЛ Теплоизолирующая оболочка 4 исключает теплообмен квадратора с внешней средой. Преимущества предлагаемого квадратора состоят в следующем. .%;.; В предлагаемом квадраторе охлаждение датчи ка температуры и нагревателя производится при нудительно. При неравенстве тепловой и охлаждающей мощностей внутри теплоизолирующей оболочки выделяется энергия, йзменя1ощаяся во времени по линейному закону t ICPoXA-))t. где t - время. Следовательно, температура внутри теплоизолирующей оболочки также зависит от времени, т.е. квадратор можно рассматривать как астати.чёское звено, чувствительность которого зависит ОТ време1ш квадратиров.аиия. При просих равных условиях (одинаковых нагревателях, датчиках температуры) предлагаемый квадратор имеет большую чувствительность, причем величину чувствительности можно регулировать, изменяя длительность такта квадратирования. . В предлагаемом квадраторе температура нагревателя компенсируется охладителем, т.е. элемент работает практически при нулевой избыточной температуре. Вследствие этого можно расширить диапазон входных сигналов в сторону больишх значений, не опасаясь перегорания ,. нагревателя, а повышенная чувствительность позволяет расширить диапазон входных сигналов и в сторону меньших значений, Таким образом, предлагаемый квадратор имеет большую чувствительность и более широкий динамический диапазон входных сигналов. Применение этого квадратора в вычислительных устройствах позволит исключить усилительные устройства необходимьте в известных квадраторах для расширения динамического диапазона, в сторону малых сигналов, а широкий динамический диапазон в сторону больших значений сигналов обеспечивает высокую надежность, т.к. исключается возможность перегорания нагревателя при случайных перегрузках. Формула изобретения 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 охладитель, находяшийся в тепловом контакте с датчиком температуры и нагревателем, причем нагреватель, датчик температуры и охладитель охвачены теплоизолирующей оболочкой. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторскоесвидетельство СССР № 425184, кл. G 06 G 7/20, 1974. 2.Попов В. С. Металлические подогреваемые сопроти1влёния ТВ электроизмерительной технике и автоматике. М., Наука, J964, с. 115-127, рис. П-14.