SU1086442A1 - Process for squaring electric signals - Google Patents

Process for squaring electric signals Download PDF

Info

Publication number
SU1086442A1
SU1086442A1 SU823464449A SU3464449A SU1086442A1 SU 1086442 A1 SU1086442 A1 SU 1086442A1 SU 823464449 A SU823464449 A SU 823464449A SU 3464449 A SU3464449 A SU 3464449A SU 1086442 A1 SU1086442 A1 SU 1086442A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
signal
heat flux
flux
heat
zero
Prior art date
Application number
SU823464449A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Сергеевич Мальцев
Виктор Дмитриевич Шевченко
Original Assignee
Омский Ордена Ленина Завод Электрических Точных Приборов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Омский Ордена Ленина Завод Электрических Точных Приборов filed Critical Омский Ордена Ленина Завод Электрических Точных Приборов
Priority to SU823464449A priority Critical patent/SU1086442A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1086442A1 publication Critical patent/SU1086442A1/en

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)

Abstract

СПОСОБ ВОЗВЕДЕНИЯ В КВАДРАТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ, включающий преобразование входного .сигнала в тепловой поток, преобразование опор5 4 ного сигнала в охлаждающий поток, суммирование теплового и охлаткдающе- го потоков и регулирование опорного сигнала до равенства суммарного тепловото потока нулю, при этом по величине опорного сигнала определ ют квадрат входного сигнала, о т.л и чающийс  тем, что, с целью повьппени  чувствительности и помехоусточивости , дополнительно производ т модул цию плотности суммарного теплового потока, преобразуют модулированный тепловой поток в электрический сигнал, демодулируют его синхронно с модул цией суммарного тепло вого потока, равенство нулю суммарного теплового потока определ ют по (Л равенству нулю демодулированного электрического сигнала. .fA METHOD OF CONSTRUCTION IN SQUARES OF ELECTRIC SIGNALS, including converting the input signal to heat flux, converting signal poles5 to cooling flux, summing up the heat and cooling fluxes and adjusting the reference signal to equal the total heat flux to zero, while The square of the input signal, T.L., is due to the fact that, in order to increase the sensitivity and interference immunity, the total heat flux density is also modulated, convert the modulated heat flux into an electrical signal, demodulate it synchronously with the modulation of the total heat flux, the equality to zero of the total heat flux is determined by (L if the demodulated electrical signal is zero. .f

Description

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано дл  построени  аналоговых вычислительных устройств, выполн ющих операции возведени  в квадрат электрических сигналов. Известны способы возведени  в, квадрат электрических сиН1алов, осно ванные на преобразовании входного сигнала в тепловой поток путем разогрева входным сигналом резистивного элемента и измерении температуры резистивного элемента, измен ющейс  в функции квадрата входного сигнала С П.. Недостатками данных способов  вл ютс  узкий динамический диапазон входных сигналов и низка  чувствительность . Динамический диапазон входных сигналов .ограничен допустимой температурой резистивного элемен та, примен емого дл  преобразовани  входного сигнала в тепловой поток. Низка  чувствительность объ сн етс  как значительными тепловыми потер ми от нагретого резистивного элемента в окружающую среду, так и низкой чувствительностью дифференциальных датчиков температуры,примен емых дл  преобразовани  температуры резистивного элемента в электрический сигнал Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  способ возведени  в квадрат электрических сигналов, заключающийс  в преобразовании входного сигнала в тепловой поток путем разогрева входным сигналом резистивного элемен та, преобразовании опорного сигнала в охлаждающий поток с помощью термоэлектрического охладител , питаемого опорным сигналом, суммировании тепло вого и охлаждающего потоков на тепло проводе, регулировании характеристик опорного сигнала до момента равенства нулю суммарного потока, протекающего по теплопроводу, определ е мому по Моменту равенства температуры теплопровода температуре окружающей среды, определении квадрата вход ного сигнала по характеристикам опор ного сигнала С 23Недостатками известного способа  вл ютс  низка  чувствительность и низка  помехоустойчивость, которые объ сн ютс  необходимостью преобразо вани  разности температур между теплопроводом и окружающей средой в электрический сигнал, что заставл ет использовать дл  этой цели дифференциальный датчик температуры (термопару ) . Чувствительность лучших известных термопар составл ет 400 мкВ/ /°С, чем и ограничиваютс  возможности повышени  чувствительности известного способа. Низкий уровень выходного сигнала посто нного тока обуславливает и низкую помехоустойчивость известного способа. Цель изобретени  - повьш1ение чувствительности и помехоустойчивости способа. Поставленна  цель достигаетс  тем, ЧТО согласно способу возведени  в квадрат электрических сигналов, включакмцему преобразование входного сигнала в тепловой поток, преобразование опорного сигнала в охлаждающий поток, суммирование теплового и охлаждающего потоков и регулирование опорного сигнала до равенства cyi-iMapHoro теплового потока нулю, при этом по величине опорного сигнала определ ют квадрат входного сигнала, дополнительно производ т модул цию плотности суммарного теплового потока, преобразуют модулированный тепловой поток в электрический сигнал, демодулируют его синхронно с модул цией суммарного теплового потока, равенство нулю суммарного теплового потока определ ют по равенству нулю демодулированного электрического сигнала. Введение операции модул ции плотности суммарного теплового потока с последукицим преобразованием модулированного потока в электрический сигнал переменного тока и операции демодул ции электрического сигнала синхронной с модул цией суммарного теплового потока позвол ет повысить чувствительность и помехоустойчивость предложенного способа. Это объ сн етс  тем, что малые полезные электрические сигналы фиксированной частоты легко могут быть обнаружены на фоне значительных помех даже в том случае, если уровень полезного сигнала лежит ниже уровн  шумов и наводок. На фиг. 1 показана схема устройства , реализующего предлагаемый способ; на фиг. 2 - то же, вариант исполнени . Устройство содержит входной блок 1 (фиг. 1), микровольтметр 2 переменного тока, регулируемый источник 3 опорного сигнала. Входной блок 1 состоит из резистивного элемента 4, нанесенного на теплопровод 5, на котором установлен датчик 6 температуры, термоэлектрического охладител  7, рабоча  поверх ность 8 которого имеет тепловой контакт с теплопроводом 5, а теплоотвод ща  поверхность 9 термоэлектрического охладител  7 имеет тепловой контакт с теплопровод щим корпусом 10, и теплового ключа 11, установленного между теплопроводом 5 и корпусом 10. . Выводы резистивногр элемента 4 служат входом устройства, выход датчика 6 температуры соединен с входом микровольтметра 2. Выход регулируемого источника 3 опорного сигнала соединен с цепью питани  термоэлектрического охладител  7. Управл кщЙ вход теплового ключа 11 подключен к клеммам 12. Клеммы 13, подключенные к выходу регулируемого источника 3, служат выходом устройства. Микровольтметр 2 представл ет собой стандартный избирательный микровольтметр переменного тока. Регулируемый источник 3 опорного сигнала может быть выполнен в виде источника напр жени  с регулируе1Ф1м выходным напр жением или в виде генератора пр моугольных импульсов со стабилизированной амплитудой и частотой и с регулируемой длительностью импульсов. Резистйвный элемент 4 может быть выполнен напьшением на теплопровод 5 выполненньй из диэлектрического теплопроводного материала, например из окиси берилли . В качестве датчика 6 температуры может быть использован один из известных датчиков - термопара, термореэистор , термистор. При использовании термопары в качестве датчика тем пературы ее выводы непосредственно соедин ютс  с входом микровольтметра 2. При использовании в качестве датчика температуры термистора он включаетс  в плечо мостовой измерительной схемы, одна из диагоналей которой подключаетс  к источнику питани  посто нного тока, а друга  слу жит выходом датчика температуры и подключаетс  к входу микровольтметра 2. В качестве термоэлектрического охладител  7 может быть использован стандартный полупроводниковый термоэлемент или батаре  термоэлементов. В качестве теплового ключа 11 может быть использован стандартный магнитоуправл емый контакт с электромагнитным управлением. В этом случае выводы обмотки управлени  1агнитоуправл емого контакта выполн ют функции управл ющего входа теплового ключа. Тепловой ключ 11 может быть выполнен также в виде тепловой трубы с управл емой теплопроводностью по одной из известных конструктивных схем. . Устройство по второму варианту (фиг. 2) содержит входной блок 1, регулируемый источник 3 опорного сигнала , усилитель 14 переменного тока, демодул тор 15 и измерительный прибор 16 посто нного тока. Процесс возведени  в квадрат электрических сигналов осуществл ют с тедующим образом. Входной электрический сигнал Xg. (напр жение или ток) преобразуют в тепловой поток путем разогрева входным сигналом резистивного элемента 4 (фиг. 1). Опорный электрический сигнал Хдр,Хц.| (напр жение или ток) регулируемого источника 3 опорного сигнала преобразуют в охлаждающий поток путем пропускани  опорного сигнала по цепи питани  термоэлектрического охладител  7. Затем суммируют тепловой поток, вызванный входным сигналом , с охлаждающим потоком опорного сигнала на теплопроводе 5. Осуществл ют модул цию плотности суммарного теплового потока путем периодической коммутации теплового ключа 11, управл емого от тактовых импульсов, подаваемых от внешнего генератора на клеммы 12. В разомкнутом состо нии теплового ключа 11 плотность суммарного теплового потока определ етс  значеНием суммарного теплового потока и величиной тепловой проводимости конструктивных элементов - охладител , нагревател  и др. В замкнутом состо нии теплового ключа 11 плотность суммарного теплового потока определ етс  тепловойпроводимостью теплового ключа и упом нутых вьше элементов. Далее преобразуют модулированный суммарный поток теплопровода 5 в электрический сигнал переменного тока , что осуществл етс  с помощью датчика 6 температуры, установленного на теплопроводе 5. Вследствие периодического изменени  плотности суммарного теплового потока температура теплопровода 5 также периодически измен етс , позтому выходной сигнал датчика 6 температуры представл ет собой сигнал переменного тока. Регулируют опорный сигнал (вьпсодное напр жение регулируемого источника 3 опорного сигнала) до момента равенства нулю суммарного теплового потока (по показани м микровольтметра 2 переменного тока), после чего по характеристикам опорного сигнала (по значени ю выходного напр жени , по значению тока на выходе регулируе мого источника 3 опорного сигнала) определ ют квадрат входного сигнала. При использовании устройства на фиг. 2 способ возведени  в квадрат электрических сигналов реализуют аналогично описанному, но в процессе регулировани  опорного сигнала равенство нулю суммарного теплового потока определ ют по равенству нулю электрического сигнала посто нного тока, полученного путем синхронной демодул ции электрического сигнала датчика температуры, дл  чего вйходной сигнал датчика 6 температуры усиливают усилителем 14 и дейодулируют демодул тором 15, синхронизированным сигналом, осуществл ющим управление модул цией тепловсго потока теплопровода 5 (сигналом с клемм 12). Полученный на выходе демодул тора 15 электрический си нал посто нного тока измер ют прибо ром 16 посто нного тока, по показани м которого определ ют равенство нулю электрического сигнала датчика температуры. После этого по характеристикам опорного сигнала на клеммах 13 определ ют| квадрат входного сигнала. При использовании в качестве источника 3 опорного сигнала гене ратора импульсов со стабилизированной амплитудой и частотой и с регулируемой длительностью импульсов квадрат входного сигнала может быть определен по длительности импульсов источника 3, по среднему значению напр жени  на выходе источника 3. В установившемс  режиме, когда выходной сигнал синхронного демодул тора равен нулю, тепловой поток элемента 4, вызванный входным сигналом Xgj, полностью скомпенсирован охлаждающим потоком охладител , вызванным током, протекающим от источника опорного сигнала через охладитель . Теплова  мощность , выдел ема  входным сигналом в элементе 4, равна „2 Р, - -квадрат напр жени  входного сигнала; -значение сопротивлени  элемента 4. Охлаждающа  мощность РОХЛ вьщел ема  охладителем 7, равна р пт « где П - коэффициент пропорциональности (коэффициент Пельте); 1 - амплитуда тока, протекающего через охладитель; Ьр- длительность импульсов тока, протекак цего через охладитель; период следовани  импульсов тока, протекающего через охладитель . В разомкнутом положении теплового ключа практически весь тепловой их поток замыкаетс  через охладитель. лотность теплового потока с, протекающего через охладитель, опреде етс  по формуле 1 5 где 5 - сечение элементов охладител ; ДР Т-РОХЛ. В замкнутом состо нии теплового люча плотность теплового потока сг авна VS 5 1% . де К - коэффициент, учитывающий ответвление теплового пото- ; ка через замкнутый тепловой ключ. Модулированный тепловой поток плотност ми q, и с,, преобразуют в лектрический сигнал датчиком темпеатуры , преобразу  приращени  темпеи uij в атуры теплопровода at электические сигналы U иЦ-: 2Т-Г: V 2V 2T-« где Д - коэффициент, характеризующий крутизну использованного датчика температуры; - длина элементов охладител  Л - коэффициент теплопроводнос ти элементов. Так как процесс регулировани  оп ного сигнала заканчивают при равенс ве нулю переменной составл юи1ей электрического сигнала 4U U-,, 2Т(.( Следовательно, в состо нии равно веси  тепловой поток через охладитель равен нулю-, что означает равен ство нулю суммы тепловой и охлаждаю щей мощностей Р - Р Ч эхл , Так как R const, ,и при использовании в качестве источника опорного сигнала генератора пр моугольньЪс импульсов с посто нной амплитудой и посто нной частотой . I const, T const, то обозначив - const получим вх Таким образом, длительность импульсов опорного сигнала пропорциональна квадрату входного сигнала. Учитыва , что -4- среднее зн чение тока, можно определ ть квадра входного сигнала по среднему значению тока опорного сигнала. Недостатки прототипа объ сн ютс  тем, что сигналом рассогласовани , по которому определ етс  степень ко пенсации теплового потока, вызванного входным сигналом, охлаждающим потоком опорного сигнала, служит си нал посто нного тока низкого уровн  вырабатываемый датчиком температуры В этих услови х возможности повьшени  чувствительности способа-прототипа определ ютс  характеристиками усилител  посто нного тока (его .дре фом, уровнем собственных шумов). Кроме того, внешние наводки и паразитные термо-ЭДС, возникающие в соединительных проводах, складывают с  с полезным сигналом и искажают результат квадратировани . При малы значени х разности теплового и охла дающего потоков величина полезного сигнала на выходе датчика температуры становитс  сравнимой с дрейфом и шумом усилител  посто нного тока, что не позвол ет квадратировать малые сигналы. Согласно, предлагаемому способу вследствие введени  операции модул ции плотности суммарного потока , преобразовани  модулированного потока в электрический сигнал переменного тока по вилась возможность использовани  дл  выполнени  операции преобразовани  модулированного потока в электрический сигнал высокочувствительного недифференциального датчика температуры (полупроводникового термистора), чувствительность которого в дес тки и сотни раз вьш1е, чем чувствительность дифференциальных датчиков (термопар), необходимых дл  реализации известного способа. Это позвол ет обнаружить весьма малые разности между тепловым и охлаждающим потоком, что эквивалентно повышению чувствительности способа. Вве- дение модул ции плотности потока позвол ет определ ть момент равенства теплового и охлаждающего потоков по электрическому сигналу переменного тока, что исключает вли ние нестабильности датчика температуры на результат квадратировани , а также позвол ет использовать избирательное усиление сигнала переменного тока, обеспечивающее вьщеление полезного сигнала переменного тока фиксированной частоты даже при значительном уровне помех и шумов. Использование демодул ции электрического сигнала переменного тока, синхронной с модул цией теплового потока теплопровода, позвол ет в еще большей степени повысить чувствительность и помехоустойчивость способа, так как синхронна  демодул ци  позвол ет обнаружить полезный сигнал переменного тока фиксированной частоты даже в том случае, если уровень помех превьш1ает уровень полезного сигнала . В результате сравнительных испытаний способа-прототипа и предлагаемого способа установлено, что чувствительность и помехоустойчивость предлагаемого способа по крайней мере в 20 раз Bbmie, чем известного.The invention relates to computing and can be used to construct analog computing devices that perform squaring electrical signals. There are known methods for erecting square electrical signals based on converting the input signal to heat flux by heating the input signal of a resistive element and measuring the temperature of a resistive element varying as a function of the square of the input signal C P .. The disadvantages of these methods are the narrow dynamic range of the input signals and low sensitivity. The dynamic range of the input signals is limited by the allowable temperature of the resistive element used to convert the input signal to heat flux. The low sensitivity is explained both by the significant heat losses from the heated resistive element to the environment and by the low sensitivity of the differential temperature sensors used to convert the temperature of the resistive element into an electrical signal. The closest to the proposed method is squaring the electrical signals, in converting the input signal to heat flux by heating the input signal of a resistive element, converting the reference signal into the cooling stream using a thermoelectric cooler fed by a reference signal, summing up the heat and cooling fluxes on the heat wire, adjusting the characteristics of the reference signal until the total flow through the heat conductor is equal to zero, which is determined by the Equal temperature of the heat conductor to ambient temperature, determining the square of the input signal from the characteristics of the reference signal With the disadvantages of this method are low sensitivity and low interference stability, which is explained by the need to convert the temperature difference between the heat conductor and the environment into an electrical signal, which makes it necessary to use a differential temperature sensor (thermocouple) for this purpose. The sensitivity of the best known thermocouples is 400 µV / ° C, which limits the possibilities for increasing the sensitivity of the known method. The low level of the DC output signal also causes low noise immunity of the known method. The purpose of the invention is to increase the sensitivity and noise immunity of the method. The goal is achieved by THAT according to the method of squaring electrical signals, including converting the input signal into heat flux, converting the reference signal into a cooling flux, summing up the heat and cooling fluxes and adjusting the reference signal to equal the heat flux cyi-iMapHoro to zero the magnitude of the reference signal determines the square of the input signal, additionally modulates the density of the total heat flux, converts the modulated heat flux into The electrical signal is demodulated synchronously with the modulation of the total heat flux, the equality to zero of the total heat flux is determined by the equality to zero of the demodulated electrical signal. The introduction of the modulation of the total heat flux density with the subsequent transformation of the modulated flux into an electrical AC signal and the demodulation of the electrical signal synchronous with the modulation of the total heat flux increase the sensitivity and noise immunity of the proposed method. This is due to the fact that small useful electrical signals of a fixed frequency can easily be detected against the background of significant interference even if the level of the useful signal lies below the level of noise and pickup. FIG. 1 shows a diagram of the device that implements the proposed method; in fig. 2 is the same as the embodiment. The device contains an input unit 1 (Fig. 1), an AC microvoltmeter 2, an adjustable source 3 of the reference signal. The input unit 1 consists of a resistive element 4 deposited on a heat pipe 5, on which a temperature sensor 6 is installed, a thermoelectric cooler 7, whose working surface 8 has thermal contact with the heat pipe 5, and the heat sink surface 9 of the thermoelectric cooler 7 has thermal contact with the heat pipe housing 10, and heat key 11 installed between the heat pipe 5 and the housing 10.. The outputs of the resistive element 4 serve as the input of the device, the output of the temperature sensor 6 is connected to the input of the microvoltmeter 2. The output of the adjustable source 3 of the reference signal is connected to the power supply circuit of the thermoelectric cooler 7. The control input of the thermal switch 11 is connected to the terminals 12. Terminals 13 connected to the output of the adjustable source 3, serve as the output device. Microvoltmeter 2 is a standard AC selective microvoltmeter. The adjustable source 3 of the reference signal can be made as a voltage source with a controlled output voltage or as a square-wave generator with a stabilized amplitude and frequency and with adjustable pulse duration. The resistive element 4 can be made by pressing on the heat pipe 5 made of a dielectric heat-conducting material, for example beryllium oxide. As the temperature sensor 6 can be used one of the known sensors - thermocouple, thermistor, thermistor. When using a thermocouple as a temperature sensor, its leads are directly connected to the input of a microvoltmeter 2. When used as a thermistor temperature sensor, it is connected to the arm of a bridge measuring circuit, one of which diagonals is connected to a DC power source and the other serves as an output temperature sensor and is connected to the input of the microvoltmeter 2. As a thermoelectric cooler 7, a standard semiconductor thermoelement or a battery of thermoelectric can be used ENTOV. A standard magnetically controlled contact with electromagnetic control can be used as a thermal switch 11. In this case, the terminals of the control winding of the solenoid-controlled contact perform the functions of the control input of the thermal switch. The heat switch 11 can also be made in the form of a heat pipe with controlled thermal conductivity according to one of the known structural schemes. . The device according to the second variant (Fig. 2) comprises an input unit 1, an adjustable source 3 of the reference signal, an AC amplifier 14, a demodulator 15, and a measuring device 16 of direct current. The process of squaring the electrical signals is carried out in the same manner. Electrical input Xg. (voltage or current) is converted into heat flux by heating the input signal of the resistive element 4 (Fig. 1). Reference electrical signal Hdr, Hz. | (voltage or current) of the adjustable source 3 of the reference signal is converted into a cooling flow by passing a reference signal through the supply circuit of the thermoelectric cooler 7. Then the heat flux caused by the input signal is summed with the cooling flow of the reference signal on the heat pipe 5. The total density is modulated heat flux by periodically switching the thermal key 11 controlled by clock pulses from an external generator to terminals 12. In the open state of the thermal key 11 the density of the total heat flux is determined by the value of the total heat flux and the value of the thermal conductivity of structural elements - cooler, heater, etc. In the closed state of the thermal key 11, the density of the total heat flux is determined by the thermal conductivity of the thermal key and the above elements. Next, the modulated total flow of the heat pipe 5 is converted into an alternating current electrical signal, which is carried out using a temperature sensor 6 installed on the heat pipe 5. Due to the periodic change in the density of the total heat flux, the temperature of the heat pipe 5 also changes periodically, because the output signal of the temperature sensor 6 is is an ac signal. The reference signal is controlled (the voltage of the adjustable source 3 of the reference signal) until the total heat flux equals zero (according to the AC microvoltmeter 2), then according to the characteristics of the reference signal (according to the output voltage value) My reference source 3 is the square of the input signal. When using the device in FIG. 2, the method of squaring electrical signals is implemented similarly to that described, but in the process of adjusting the reference signal, the zero total heat flux is determined by the zero equality of the electric DC signal obtained by synchronous demodulation of the electric signal of the temperature sensor, for which the output signal of the temperature sensor 6 is amplified by amplifier 14 and acted upon by a demodulator 15, synchronized by a signal controlling the modulation of the heat flux of the heat conductor 5 (with chased with terminals 12). The DC electric current obtained at the output of the demodulator 15 is measured by a DC 16 device, according to which the electrical signal of the temperature sensor is zero. After that, the characteristics of the reference signal at the terminals 13 determine | square input. When using a pulse generator with a stabilized amplitude and frequency and adjustable pulse width as the source 3, the square of the input signal can be determined by the pulse duration of source 3, by the average voltage at the output of source 3. In the steady state, when the output signal the synchronous demodulator is zero, the heat flux of element 4 caused by the input signal Xgj is fully compensated by the cooling flow of the chiller caused by the current flowing from reference point through the cooler. The thermal power released by the input signal in element 4 is equal to 2 P, - is the square of the voltage of the input signal; - the value of the resistance of the element 4. The cooling capacity of the ROHL selected by the cooler 7 is equal to p pt where P is the proportionality coefficient (Pelte coefficient); 1 - the amplitude of the current flowing through the cooler; Lp is the duration of current pulses, flowed through the cooler; the period of the pulse current flowing through the cooler. In the open position of the heat switch, almost all of their heat flow is closed through the cooler. the heat flow flux with flowing through the cooler is determined by the formula 15 where 5 is the cross section of the elements of the cooler; DR T-ROHL. In the closed state of the heat switch, the heat flux density cr avna VS 5 1%. de K - coefficient taking into account the heat flow branch; ka through a closed thermal key. The modulated heat flux with densities q, and c ,, is converted into an electrical signal by a temperature sensor, converting the increments of temperature uij into atura of the heat conductor at the electronic signals U ИЦ-: 2Т-Г: V 2V 2T- "where Д is the coefficient characterizing the slope of the sensor used temperatures; - the length of the elements of the cooler L - the heat transfer coefficient of the elements. Since the process of adjusting the final signal ends when the variable component equals zero, the electric signal 4U U- ,, 2Т (. (Consequently, the heat flow through the cooler is equal to zero in the state is equal to zero, which means that Since R const,, and using a square-wave generator of pulses with a constant amplitude and constant frequency as the source of the reference signal, I const, T const, then having designated - const we get pulse duration The signal is proportional to the square of the input signal. Taking into account that -4- the average current value, you can determine the square of the input signal by the average current of the reference signal. The disadvantages of the prototype are due to the fact that the error signal, which determines the degree of thermal compensation the flux caused by the input signal, the cooling flux of the reference signal, serves a low-level direct current voltage generated by the temperature sensor. Under these conditions, the sensitivity of the prototype method can be increased. cases are characteristics DC amplifier (its .dre vom, noise floor). In addition, external pickups and parasitic thermo-emf arising in the connecting wires add to the useful signal and distort the result of the square. With small values of the difference between the thermal and cooling fluxes, the value of the useful signal at the output of the temperature sensor becomes comparable with the drift and noise of the DC amplifier, which does not allow small signals to be squared. According to the proposed method, due to the introduction of modulation of the density of the total flux, converting the modulated flux into an alternating current electrical signal, it became possible to use the highly sensitive non-differential temperature sensor (semiconductor thermistor) to perform the operation of transforming the modulated flux into an electrical signal is greater than the sensitivity of the differential sensors (thermocouples) required for ization known method. This makes it possible to detect very small differences between the heat flow and the cooling flow, which is equivalent to increasing the sensitivity of the method. The introduction of modulation of the flux density allows determining the moment of equality of the heat and cooling fluxes of an alternating current electric signal, which eliminates the influence of instability of the temperature sensor on the result of the quadratic, and also allows the use of selective amplification of the alternating current signal a fixed frequency current even with a significant level of noise and noise. The use of demodulation of an alternating current electrical signal synchronous with the modulation of the heat flux of the heat conductor allows an even greater increase in the sensitivity and noise immunity of the method, since synchronous demodulation makes it possible to detect a useful alternating current signal of a fixed frequency even if the level of interference exceeds the level of the useful signal. As a result of comparative tests of the prototype method and the proposed method, it has been established that the sensitivity and noise immunity of the proposed method is at least 20 times Bbmie than known.

ИAND

5five

-52-52

AfAf

/j и / j and

IMIM

|i«| i "

(4/1.2(4 / 1.2

Claims (1)

СПОСОБ ВОЗВЕДЕНИЯ В КВАДРАТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ, включающий преобразование входного сигнала в тепловой поток', преобразование опор- ного сигнала в охлаждающий поток, суммирование теплового и охлаждающего потоков и регулирование опорного сигнала до равенства суммарного теплового потока нулю, при этом по величине опорного сигнала определяют квадрат входного сигнала, о т .л и чающийся тем, что, с целью повышения чувствительности и помехоусточивости, дополнительно производят модуляцию плотности суммарного теплового потока, преобразуют модулированный тепловой поток в электрический сигнал, демодулируют его синхронно с модуляцией суммарного тепло вого потока, равенство нулю суммарного теплового потока определяют по равенству нулю демодулированного электрического сигнала.METHOD FOR SQUARE ELECTRICAL SIGNALS, including converting the input signal to a heat flux ', converting the reference signal to a cooling flux, summing the heat and cooling fluxes and adjusting the reference signal to the total heat flux equal to zero, while the square of the input signal is determined from the value of the reference signal signal, t. l, and which, in order to increase sensitivity and noise immunity, additionally modulate the density of the total heat flux, transform modulated heat flow into an electrical signal, it is demodulated synchronously with the modulation of the total heat lumen output, the vanishing of the total heat flux is determined by the equality to zero of the demodulated electrical signal. ГR
SU823464449A 1982-07-06 1982-07-06 Process for squaring electric signals SU1086442A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823464449A SU1086442A1 (en) 1982-07-06 1982-07-06 Process for squaring electric signals

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823464449A SU1086442A1 (en) 1982-07-06 1982-07-06 Process for squaring electric signals

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1086442A1 true SU1086442A1 (en) 1984-04-15

Family

ID=21020423

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU823464449A SU1086442A1 (en) 1982-07-06 1982-07-06 Process for squaring electric signals

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1086442A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
f. Попов B.C. Металлические подогреваемые сопротивлени в электроизмерительной технике и автоматике. М., Наука, 1964, с. 115-127. 2. Авторское свидетельство СССР № 813464, кл. G 06 Q 7/20, 1981 (прототип). *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4639883A (en) Thermoelectric cooling system and method
US5351551A (en) Convection thermocouple vacuum gauge
US5568977A (en) Process and device to detect a risk of water condensation on a surface being in contact with a wet air volume
SU1086442A1 (en) Process for squaring electric signals
US3197699A (en) Electrical moisture sensing device
US5184509A (en) Method and apparatus for measuring the air flow in the air intake passage of an internal combustion engine
KR20150037458A (en) Apparatus and method for measuring thermoelectric device
US9631981B2 (en) Apparatus and method for measuring thermoelectric device
US2528377A (en) Constant voltage thermoelectric generating apparatus
US3476914A (en) Temperature control arrangement
US6086251A (en) Process for operating a thermocouple to measure velocity or thermal conductivity of a gas
JPS6232331A (en) Thermocouple vacuum gage
SU1275240A1 (en) Method of measuring pressure and device for effecting same
SU690455A1 (en) Temperature measuring and regulating device
SU763823A1 (en) Device for measuring magnetic field inductance and temperature
RU1825991C (en) Device for measuring temperature of heated surface of conducting body
SU1109660A1 (en) Ac to dc voltage converter
SU1624278A1 (en) Device for compensating temperature effect on free ends of termoelectric transducer
SU1082102A1 (en) Bolometric appliance
SU1638568A1 (en) Device for compensating thermocouple cold junction temperature variation effects
SU484414A1 (en) Device for measuring transient temperatures
SU1084691A1 (en) Uhf-power measuring method
JPS6117459Y2 (en)
Vancauwenberghe et al. Design of the interface electronics for an integrated microsensor for the preventive detection of water condensation
SU1268968A1 (en) Device for measuring temperature