Шумовые измерения

Для шумовых измерений можно также использовать линейные детекторы. Однако их выходной сигнал пропорционален среднеквадратичному значению шума, так что в процессе вычислений приходится возводить отсчет в квадрат. Эта операция отпадает при использовании квадратичного детектора. [c.70]

Рис. 4.6. К вопросу о корреляционном методе шумовых измерении А — усилитель, Т — фильтр.

А. Шумовые измерения двухполюсников [c.72]

При шумовых измерениях на СВЧ возникает дополнительная трудность, заключающаяся в том, что исследуемый каскад, предварительный усилитель (если используется) и смеситель реагируют не только на частоту сигнала, fi = fp—fo, но и на частоту зеркального канала / г=/р + /о- Выясним, как это сказывается на измерениях. [c.78]

В. Шумовые измерения в импульсном режиме [c.79]

Рис. 4.10. Схема импульсных шумовых измерений при помощи импульсного источника тока, включенного параллельно исследуемому прибору.

Рис. 5.9. Импульсные шумовые измерения образца № 44 полевого транзистора при Г=77°К [50].

Обратимся теперь к корреляционному методу шумовых измерений. На выходе одного усилителя имеем vi t)+u t), на выходе другого — V2, i) +и 1), где u t) обеспечивается общим источником [c.213]

Вводная глава книги содержит краткое обсуждение понятия температура , обзор истории термометрии и вскрывает важное различие между первичной и вторичной термометриями. В гл. 2 рассматриваются истоки известных международных соглашений о термометрии, обсуждаются развитие и современное состояние Международной практической температурной шкалы. В гл. 3 рассмотрены главные методы измерения термодинамических температур, к которым относится газовая термометрия, акустическая термометрия и шумовая термометрия. В гл. 4 описаны реперные точки температуры, тройные точки и точки кипения газов, точки затвердевания и сверхпроводящие точки металлов. Здесь же рассмотрены требования к однородности температуры при сравнении термометров. Три последующие главы посвящены основным методам практической термометрии, термометрам сопротивления, термопарам и термометрии по излучению. Во всех главах, в том числе и во вводной, даны не только физические основы методов высшей точности, применяемых в эталонных лабораториях, но и их подробное описание. Приведены также примеры измерений температуры в промышленных условиях. Книга завершается краткой главой о ртутной термометрии. Каждая глава дополнена обширной библиографией. [c.9]

Чтобы объяснить различие между первичной и вторичной термометрией, прежде всего укажем, в чем смысл первичной термометрии. Под первичной термометрией принято понимать термометрию, осуществляемую с помощью термометра, уравнение состояния для которого можно выписать в явном виде без привлечения неизвестных постоянных, зависящих от температуры. Выше было показано, каким образом постоянная Больцмана обеспечивает необходимое соответствие между численными значениями механических и тепловых величин и каким образом ее численное значение определяется фиксированием температуры 273,16 К для тройной точки воды. Таким же способом было найдено численное значение газовой постоянной. Таким образом, имеются три взаимосвязанные постоянные Т (тройная точка воды) или То (температура таяния льда), к и R. В принципе теперь можно записать уравнение состояния для любой системы и использовать ее в качестве термометра, смело полагая, что полученная таким способом температура окажется в термодинамическом и численном согласии с температурой, полученной при использовании любой другой системы и другого уравнения состояния. Примерами таких систем, пригодных для термометрии, могут служить упомянутые выше при обсуждении определения к н Я газовые, акустические, шумовые термометры и термометры полного излучения. Наличие не зависящих от температуры постоянных, таких, как геометрический фактор в термометре полного излучения, можно учесть, выполнив одно измерение при То Последующее измерение Е(Т) [c.33]

При температурах выше 630 °С как оптическая пирометрия, так и шумовая термометрия показали, что шкала, основанная на —10% РЬ/Р1 термопарах, заметно отклоняется от термодинамической шкалы при сушествующих значениях реперных точек, как показано на рис. 2.11. Пока еше отсутствуют измерения, которые соединили бы верхнюю границу [c.62]

Различия между T и другими шкалами показаны на рис. 2.13. Разница между T и НФЛ-75 была позже уточнена методом шумовой термометрии при измерениях до 4,2 К [40]. [c.66]

В этой главе, посвященной практическим вопросам измерения температуры, прежде всего рассматриваются три основных метода первичной термометрии. Это — классическая газовая термометрия, акустическая газовая термометрия и шумовая термометрия. Затем выясняется роль магнитной термометрии. Магнитная термометрия в обсуждаемом случае не применяется в качестве первичного метода, однако она тесно связана с первичной термометрией и поэтому ее роль выясняется ниже. То же самое можно сказать о газовых термометрах, основанных на коэффициенте преломления и диэлектрической проницаемости как тот, так и другой могут быть использованы в качестве интерполяционного прибора. Термометрия, основанная на определении характеристик теплового излучения, рассматривается отдельно в гл. 7. В данной главе в основном обсуждаются принципиальные основы каждого из методов, а не результаты измерений, поскольку последние были представлены в гл. 2, где говорилось о температурных шкалах. [c.76]

Соотнощение между измеряемой величиной и термодинамической температурой оказывается очень простым, однако шумовая термометрия не используется в качестве основного метода первичной термометрии. Причина заключается в том, что не удается достаточно точно измерить напряжения порядка нескольких микровольт и при этом избежать посторонних источников шума, как теплового, так и нетеплового происхождения, а также сохранить постоянными полосу пропускания и коэффициент усиления измерительных приборов. В шумовой термометрии, несмотря на достигнутые за последние годы успехи, остается еще много нерешенных проблем. Точность измерения термодинамической температуры шумовым методом, кроме области очень низких температур, намного ниже точности других первичных термометров. По этой причине, не вдаваясь в подробности предмета шумовой термометрии, рассмотрим в общих чертах основные принципы тех приемов, которые применялись на практике. [c.113]

Согласно Пикапу, для получения высокой точности измерения температур шумовым методом должны быть выполнены следующие условия [c.115]

Для температур, лежащих выше верхнего предела применимости термопар из платинородиевых сплавов, не существует термопар, которые могли бы сколько-нибудь долго работать в окислительной среде. В этих условиях измерение термопарами оказывается невозможным и приходится применять пирометры или шумовые методы. Если, однако, среда не является окислительной, то можно использовать различные термопары на основе сплавов вольфрама с рением, которые хорошо работают до 2750 °С, а в течение короткого времени и до 3000 °С. Составы сплавов для термопар вольфрам-рений следующие [c.291]

При измерении объектов, не рассеивающих свет, отраженный от контролируемого объекта оптический сигнал имеет узкий спектр пространственных частот и утрачивает характерные для сигнала шума особенности. Если для приема такого оптического сигнала применить специальный голографический фильтр, то отклик на выходе фильтра будет иметь размеры, близкие к размеру светового пятна на поверхности контролируемого объекта, что приводит к уменьшению точности обработки измерительной информации. Устранить указанный недостаток позволяет введение шумового кодирования оптического сигнала, отраженного от контролируемого объекта, с помощью голограммы матового экрана (диффузора). [c.94]

Голографическая схема измерения объектов с использованием голограммы матового экрана в качестве шумового кодирующего звена (рис. 38) включает в себя лазер 2, блок / оптических элементов для формирования опорного 43 [c.94]

Рис. 38. Голографическая схема измерения объектов с использованием голограммы матового экрана в качестве шумового кодирующего звена

Проводимые акустические измерения разделяются по классам точности. К первому классу относятся акустические измерения, проводимые в лабораториях, оборудованных прецизионной измерительной аппаратурой, допускающей минимальные отклонения получаемых данных от точных их значений. Для получения результатов измерений по второму классу нет необходимости применения прецизионной измерительной аппаратуры и специальных звукометрических камер. В этом случае допускается внесение поправок из-за наличия ощутимых шумовых помех. К третьему классу точности могут быть отнесены все измерения, в процессе которых возможны значительная неравномерность звукового поля наличие шумовых помех, эквивалентных по уровню исследуемому шуму приближенное определение уровня акустической мощности, излучаемой источником наличие аппаратуры, дающей ошибку в пределах 2 дб. [c.47]

Анализ шума. Если для контроля шумовых качеств узлов и машин желательно и достаточно иметь средства для объективного измерения уровня громкости шума, то для исследования причин шума необходимо иметь возможность производить частотный анализ шума. Знание звукового спектра исследуемого шума позволяет сосредоточить исследование на нескольких и даже одной наиболее громкой составляюшей потому, что (как было показано) общий уровень шума близок к уровню звука этой составляющей, и, следовательно, его снижение дает почти такое же снижение общего шума. Частота наиболее громкой составляющей позволяет определить в зависимости от кинематики машины непосредственный источник звука (например, в зубчатой передаче находить зубчатое колесо по соответствующим числам оборотов и числам зубьев и т. п.). [c.324]

Методы измерения и контроля шума машин. Методы измерения шума неподвижных машин регламентированы ГОСТ 12.1.024—81. Подлежащие определению шумовые характеристики включают в себя октавные уровни звуковой мощности Lp октавные уровни звукового давления L на опорном радиусе [c.415]

Гл. 2 содержит ряд теоретических предпосылок, которые полезны для оценки основных источников шума приборов. В гл. 3 обсуждаются способы описания шума двух- и трехполюсных приборов с приложением результатов к вычислению коэффициента шума многокаскадных усилителей (в частности усилителей, включающих в себя приборы с отрицательной проводимостью). В гл. 4 показано, как можно точно выполнить шумовые измерения. Теоретический материал гл. 2 используется в гл. 5 и 6. В гл. 5 рассматриваются тепловой шум и шум генерации — рекомбинации применительно к мазерам и полевым транзисторам. Гл. 6 посвящена обсуждению дробового шума в диодах с р-п переходом, транзисторах и вакуумных лампах, а также фликкер- и взрывного шума в диодах, биполярных и полевых транзисторах. [c.6]

Можно было бы полагать, что биполярные транзисто ры здесь также применимы. К сожалению, им свойственен базовый ток, с которым связан шум базы. Это обстоятельство приводит к точно такому же нежелательному эффекту, как и наведенный шум сетки или затвора, хотя частотные зависимости и разные. Тем не менее, если использовать р-п-р транзисторы с очень большим коэффициентом усиления по току hpE и с очень низким сопротивлением базы г , то при низкоомном входном источнике такая схема (рис. 4.4,6) была бы весьма привлекательной. На частотах выше 1 кгц достижимы эквивалентные шумовые сопротивления меньше 100 ом. Соответственно, включая десять таких транзисторов параллельно, можно получить эквивалентное шумовое сопротивление всего лишь в 10 ом. Недостатком, как и ранее, является большая входная емкость, вызванная обратной связью (Miller effe t). К тому же эта обратная связь через емкость коллектор — база затрудняет ряд шумовых измерений (п. А 4.3). И все же во многих случаях схема на рис. 4.4,6 представляет интерес. [c.67]

До сих пор предполагалось, что для шумовых измерений используются шумовые диоды. Однако на низких частотах, где заметную роль приобретает фликкер-шум, или в случаях, когда эквивалентный ток насыщения диода для исследуемого прибора велик по сравнению с максимальным анодным током шумового диода (20—30 ма), в качестве эталонов следует применять сигнал-генераторы. Существуют два способа построения схемы, удобные для измерения шумовых сопротивлений (рис. 4.8,а) и для измерения эквивалентных токов насыщенного диода (рис. 4.8,6). [c.74]

Термодинамические температуры всех реперных точек МПТШ-68 были получены только на основе газовой термометрии. Единственное исключение составляло значение точки кипения равновесного водорода е-Нг, выбранное с учетом измерений в НБЭ с акустическим термометром. Последние данные о численных значениях термодинамических температур выше 13,81 К также в основном опираются на измерения с газовым термометром, хотя и существуют довольно точные акустические данные вплоть до 20 К, а также сведения об отношениях температур, найденных оптическим и шумовым методами выше 630 °С, и результаты измерения полного излучения между 327 и 365 К- Различные уточнения были получены методом магнитной термометрии вплоть до 90 К, однако, как будет показано в гл. 3, магнитная термометрия не является первичной и не может существовать независимо. [c.61]

Принципиально новые сведения о термодинамической шкале при низких температурах были получены Берри с газовым термометром НФЛ в интервале от 2,6 до 27,1 К [4]. Эти данные были подтверждены при новых измерениях с шумовым термометром до 4,2 К [40], с акустическим термометром от 4,2 до 20К [20] и с новым типом газового термометра [28, 29], где использована температурная зависимость диэлектрической проницаемости. Применив диэлектрический газовый термометр в качестве интерполяционного прибора, Гьюген и Мичел подтвердили данные Берри в интервале от 4,2 до 27 К-Значения низкотемпературных реперных точек установленной Берри шкалы НФЛ-75 приведены в табл. 2.5. [c.63]

Шумовой термометрии присуща еще одна особенность, связанная со статистической природой измеряемой величины. Если сравнить два источника найквистовского шума при различных температурах, то для данной полосы пропускания стандартное отклонение величины К , а именно за время измерения t определяется соотношением [c.114]

Следующий метод шумовой термометрии основан на измерении произведения шумового напряжения и шумового тока, которые возникают в сопротивлении. Этот метод, разработанный Борковским и Блалоком [6], обладает существенным преимуществом. Для определения температуры Т не требуется знать величину сопротивления [3, 4]. На рис. 3.17 показана блок-схема измерительной системы Борковского и Блалока, позволяющая измерить мощность источника шума. Шумовой ток, возникающий в сопротивлении R, определяется соотношением [c.118]

Рис. 3.17. Схема шумового термометра на основе измерения мощности источника шума [6]. А — чувствительный предусилитель напряжения В—предусилитель тока высокой чувствительности С — дополнительный усилитель и фильтр О — квадратичный детектор Е — интегратор Ей О — запоминающие устройства для щумового напряжения и шумового тока соответственно Н — умножитель.

Для абсолютной шумовой термометрии измерение Д/ оказывается затруднительным и поэтому предпочтение отдается измерению частоты. Для этого сигнал с джозефсоновского контакта, модулированный по частоте напряжением на сопротивлении R, регистрируется частотомером. В течение времени т выполняется п циклов измерений и определяется среднеквадра- [c.121]

Главная трудность, связанная с щумовой термометрией, использующей СКИП, обусловлена необходимостью очень большого времени измерения, если нужно получить удовлетворительную точность. Так, для обеспечения точности измерения Т в 1% необходимо произвести 2-10 отсчетов, откуда следует, что пх (полное время измерений) оказывается обычно порядка одного часа. Чем больше время измерений, тем труднее устранить влияние шумов от других источников. Однако при самых низких температурах желательная относительная точность измерений не слишком высока, и при 300 мК, например, вполне достаточно 10 , а шумовой термометр имеет мало источников погрешности. Нет необходимости ни вводить поправку на свойства образца, ни учитывать члены второго или более высоких порядков. Поэтому метод шумового термометра является одним из лучших для первичной термометрии ниже 1 К. С другой стороны, при высоких температурах желательная для первичной [c.122]

Фактор формы Ф отвечает всем требованиям, предъявляемым к независимым переменным планированного эксперимента [61]. В качестве второй независимой переменной взята толщина образца к. Ее увеличение может привести к появлению конвективных токов по периферии жидкога образца, появлению боковых утечек тепла и росту погрешности определения средней температуры образца, уменьшение ее увеличивает погрешность в измерении самой к, а также Q, которую придется делать меньшей. Априорная информация, основанная на многочисленных измерениях ТФХ различных пищевых продуктов, дает основания ограничиваться этими факторами, поскольку остальные факторы либо косвенно через них выражаются, либо лежат в шумовом поле. [c.127]

Временные характеристики определяют режим колебаний преобразователя во времени после его нормированного возбуждения. Наиболее важное значение в оценке качества преобразователей занимает реверберацион-но-шумовая характеристика (РШХ), представляющая временную зависимость электрического напряжения на преобразователе, измеренного при нормированных параметрах акустической и электрической нагрузок и заданной форме импульса возбуждения. При конструировании и согласовании преобразователей добиваются, чтобы временной интервал РШХ не превосходил по времени и амплитуде ложных сигналов, которые могут появиться в результате отражений от элементов конструкции преобразователя. [c.214]

В процессе испытания комиссией проверяется пет ли утечек масла в соединениях труб, из-под шпинделей, крышек, фланцев, гидравлических панелей, по штокам гидроцилиндров нет ли резкого шума, вибраций трубопроводов, а также работает ли система смазки механизмов кроме того, проверяются соответствие длительности цикла линии, вспомогательного времени и машинного времени лимитирующей позиции (станка) значениям, указанным в циклограмме работы линии (проверка проводится на пяти рабочих циклах в начале и в конце испытания) соответствие проектному значению давления масла в гидросистеме (по манометрам, установленным на гидростанциях) температура масла в гидросистеме, которая должна быть не выше указанной в конструкторской документации (измерение проводится в начале и в конце испытаний) шумовые характеристики (для линии механической обработки — по 0СТ2 Н89-40—75), а также надежность оборудования линии (для линий механической обработки без режущих инструментов). Значение коэффициента готовности оборудования, число циклов работы линии и число отказов за время испытания должны соответствовать значениям, указанным в документации. [c.242]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...