Brevet FR2500189A1 — publié le 19820820

Dispositif d'élévation au carré. La présente invention concerne un dispositif d'élévation au carré conçu à élever au carré les signaux de forme arbitraire. L'invention est apnlicable à des calculateurs analogiques destinés à etre utilisés dans des systèmes automatiques industriels, ainsi que dans des instruments servant à mesurer les grandeurs moyennes quadratiques des signaux électriques dans les installations de nuissance et radio. Il existe actuellement dans la technique du calcul le problème d'élaboration d'un dispositif d'élévation au carré de signaux électriques haute fréquence variables dans une large gamme dynamique. Il est connu des dispositifs d'élévation au carré anpliquant les caractéristiques tension-courant non linéaires des élu'mentis a semi-conducteurs (diodes, transistors). De tels dispositifs d'élévation au carré sont caractérisés par leur simple réalisation, mais présentent cependant une faible précision, une petite gamme dynamique des signaux d 'entrée à l'intérieur de laquelle est resnectée l'exigence de la correspondance à la loi quadratique d'une transformation (certificat d'auteur URSS nO 366476). Il est encore connu des dispositifs d'élévation au carré où, en vue d'élargir la gamme dynamique des signaux d'entrée, on utilise un système d'éléments à diodes et à résistances (circuit d'approximation li neaire par segments). De tels dispositifs d'élévation au carré assurent une erreur d'élévation au carré de 1 à 2 %, ce qui est dû à une instabilité des éléments à semi-conducteurs appliqués (Volgin L.I. "Convertisseurs de mesure d'une tension alternative en une tension continue", 1977, éditions "Sovetskoje radio", Moscou, n. 105-106, fig. 3.2.). . Il est aussi connu des dispositifs d'élévation au carré basés sur la conversion d'un signal d'entrée en une variation de la température d'un élément résistif accompagnée d'une mesure de la température de l'élément résistif à l'aide d'une thermocouple. L'ele- ment fondamental du dispositif d'élévation au carre est un réchauffeur (élément résistif) et un élément thermométrique (thermocouple) monté en contact thermique avec le réchauffeur. Un signal d'entrée passant par le réchauffeur faisant partie du dispositif d'élé- vation au carré réchauffe le réchauffeur. La valeter du signal provenant de la thermocouble permet de dé- terminer le carré du signal d'entrée (Popov V.S. (Convertisseurs électrothermiques dans la technique de calcul", Kiev, n. 40-41, fig. 1.3). De tels dispositifs d'élévation au carré ne per mettent pas d'effectuer l'opération d'éléve.tion ' carré dans une large gamme dynamique du signal d'entrée, vu qu'avec une augmentation du signal d'entrée, la température de l'élément résistif s'élève conformé- ment à la loi quadratique, cela provoquant la brulure de l'élément résistif. Ce facteur limite la gamme des signaux d'entrée en ce qui concerne leur augmentation. Pour une diminution du signal d'entrée, la températuie de l'élément résistif baisse conformement å la loi quadratique, cela empêchant d'elever au carré les signaux de bas niveau. La condition du bon fonctionnement de tels dispo sitifs d'élévation au carré est un réchauffage de l'é- lément résistif à une température dépassant celle de l'ambiance, cela amenant une erreur d'élévation au carré par suite des effets Peltier et Thompson. Une hétérogéneité du matériau à partir duquel est fait l'élément résistif faisant partie du dispositif d'élévation au carré, la présence dans le circuit de signal d'entrée des contacts en matériaux hétérogènes, en trainent un chauffage irrégulier de l'élément résistif nar le signal d'entrée et l'apparition des forces thermo-électromotrices, ce qui altère finalement le résultat de l'élévation au carré. Le temps d'établissement du signal de sortie du dispositif d'élévation au carré est fonction des conditions de l'échange thermique de l'élément résistif et du thermocouDle avec l'ambiance. De ce fait, le temps pris par l'opération d'élévation au carré dans de pareils dispositifs d'élévation au carré est fonction des conditions de l'échange thermique avec l'ambiance. Afin d'améliorer la sensibilité et réduire les erreurs dues, comme indiqué plus haut, à une température de fonctionnement élevée de l'élément résistif, on a proposé des dispositifs d'élévation au carré où la température de l'élément résistif était mesurée à l'aide de thermocouples ayant plusieurs éléments (thermobatteries), en suite de quoi, grâce à une amé- lioration de la sensibilité de l'élément thermométrique, on obtenait une baisse de la température de fonctionnement de l'élément résistif par rapport à la température de l'ambiance (certificat d'auteur URSS nO 475514). L'utilisation des thermocouples avec plusieurs éléments provoque cependant une augmentation de la capacité parasite entre l'élément résistif et le thermocouple, ceci augmentant à son tour l'erreur dans la partie haute fréquence du signal d'entrée. Dans le but d'arriver à une certaine stabilisation des conditions de l'échange thermique entre l'élément résistif et l'ambiance, on a proposé des dispositifs d'élévation au carré dans lesquels un élément rsistif et un élément thermométrique étaient renfer més dans un corps métallique étanche présentant une forte conductibilité thermique (Popov V.S. "Résistan ces métalliques à réchauffer dans la technique de mesure électrique et dans l'automatique", 1964, édition "Nauka", Moscou, p. 67-68, fig. 1-14). Une pareille solution amène une augmentation de la capacité parasite de l'élément résistif par rapport au corps, et donc, une erreur à des fréquences élevées. C'est le dispositif d'élévation au carré comprenant un réchauffeur électrique dont les sorties constituent l'entrée de celui-ci, et en contact thermique duquel se trouve une des surfaces utiles d'un moyen de refroidissement, les sorties de ce dernier constituant la sortie du susdit dispositif, qui est le plus proche du dispositif revendiqué. Ledit dispositif d'élévation au carré comporte encore un élément thermométrique ayant son élément sensible en contact thermique avec la meme surface utile susdite du moyen de refroidissement (certificat d'auteur URSS n 675427). De tels dispositifs d'élévation au carré forc- tionnent dans une bande de fréquences assez large des signaux d'entrée, mais possèdent une sensibilité in suffisamment haute, cela limitant la possibilité d'é lever au carré les signaux de bas niveau. Une basse sensibilité est liée dans le dispositif d'élévation au carré au fait que le moyen de refroidissement fabriqué en matériaux semi-conducteurs, doit fournir une puissance de refroidissement suffisamment grande, et.donc, avoir de grandes dimensions géométriques. Cela provoque des fuites dB chaleur notables à partir du réchauffeur vers l'espace ambiant grace à la trans- mission de la chaleur des éléments constructifs faisant partie du moyen de refroidissement. Par ailleurs, afin de diminuer les fuites de chaleur parasites provenant du moyen de reçroidisse- ment, il faut réduire les dimensions de ce dernier, cela entraînant une diminution de la puissance de refroidissement fournie par ce moyen de refroidissement, et donc limitant la possibilité d'élever au carré les signaux de haut niveau. Ainsi, dans ledit dispositif d'élévation au carré, une extension de la gamme dynamique ne peut pas etre obtenue Dar des procédés de construction connus. Le but de l'invention est d'élaborer un dispositif d'élévation au carré des signaux électriques d'après leur action thermique dans laquelle une conversion plus complète du flux de chaleur en un signal porteur d'information permettrait d'améliorer la sensibilité du dispositif d'élévation au carré et d'étendre la gamme dynamique de ses signaux d'entrée. Le dispositif d'élévation au carré conforme à l'invention comprend un réchauffeur électrique dont les bornes constituent l'entrée du dispositif d'élévation au carré et avec lequel se trouve en contact thermique une des surfaces utiles d'un moyen de refroidissement dont les bornes constituent la sortie du dispositif d'élévation au carré, et un élément thermométrique un élément sensible duquel est en contact thermique avec la même surface utile du moyen de refroidissement, et il est caractérisé en ce que l'élément thermométrique est un élément différentiel dont le deuxième élément sensible se trouve en contact thermique avec la deuxième surface utile du moyen de refroidissement, le dispositif d'élévation au carré comprenant un moyen de refroidissement auxiliaire dont les bornes constituent une sortie auxiliaire du dispositif d'élévation au carré, dont une de ses surfaces utiles est en contact thermique avec la deuxième surface utile du moyen de refroidissement principal, un moyen d'extraction de la chaleur se trouvant en contact thermique avec la deuxième surface utile du moyen de refroidissement auxiliaire, et un élément thermo métrique différentiel auxiliaire ayant son premier élément sensible en contact thermique avec la deuxième surface utile du moyen de refroidissement auxiliaire, et son deuxième élément sensible en contact thermique avec une des surfaces utiles du moyen de refroidissement principal. En vue de rendre automatique l'opération d'éleva- tion au carré, il est avantageux, en appliquant dans le dispositif d'élévation au carré un amplificateur à courant continu ayant son entrée reliée aux sorties de l'élément thermométrique principal, de doter le dispositif d'élévation au carré d'un deuxième amplificateur à courant continu ayant son entrée reliée aux sorties de l'élément thermométrique auxiliaire, et sa sortie, reliée aux sorties du moyen de refroidissement principal, la sortie du premier amplificateur à courant continu devant alors etre reliée aux sorties du moyen de refroidissement auxiliaire. Il est utile, en vue de rendre auto-aatique la procédure d'opération d'élévation au carré et d'améliorer en meme temps la précision de cette opération, que le dispositif d'élévation au carré utilisant un convei':is seur -tension-durée d 'impulsions ayant son entrée reliée aux sorties de l'élément thermométrique principal, comporte en plus un deuxième convertisseur tensiondurée d'impulsions ayant son entrée reliée aux sorties de l'élément thermométrique auxiliaire, et sa sortie reliée aux sorties du moyen de refroidii,sement princi- pal., la sortie du premier convertisseur tension-durée d'impulsions étant alors reliée aux sorties du moyen de refroidissement auxiliaire. Le dispositif d'élévation au carré proposé permet de réaliser des calculateurs et des appareils présentant une haute sensibilité dans une gamme dynamique étendue des signaux électriques d'entrée. L'invention sera expliquée dans une description qui va suivre des versions concrètes de sa mise en oeuvre en se référant aux dessins annexés, auxquels: - la figure 1 est la représentation schématique d'un dispositif d'élévation au carré (coupe longitudinale), selon l'invention; - la figure 2, le dispositif de la figure 1, mais avec un circuit de mise en marche du dispositif d'élévation au carré utilisant des amplificateurs à courant continu, selon l'invention; - la figure 3 le dispositif de la fig. 1, mais avec un circuit de mise en marche du dispositif d'élévation au carré utilisant des convertisseurs tensimdurée d'impulsions et avec une deuxième version de montage de l'élément thermométrique auxiliaire, selon l'invention. Le dispositif d'élévation au carré proposé destiné à élever au carré un signal électrique à courant continu ou alternatif comprend un réchauffeur électrique 1 (fig. 1), des moyens de refroidissement 2 et 3, des éléments thermométriques 4 et 5 et un moyen d'extraction de chaleur 6. Le moyen de refroidissement 2 est composé de deux élément s à semi-conducteurs 7 de diverses conductions (type P ou type N), connectés d'un côté par soudage sur un revetement métallique 8 déposé sur un substrat conducteur de la chaleur 9. De l'autre côté, les élé ment s à semi-conducteurs 7 sont connectés par soudage à des électrodes métalliques 10 déposées sur un substrat conducteur de la chaleur 11. Les électrodes 10 sont isolées électriquement l'une par rapport à l'autre et servent à connecter le moyen de refroidissement 2 sur le circuit d'alimentation. Le substrat conducteur de la chaleur 9 remplit les fonctions de la première surface de travail du moyen de refroidissement 2, et le substrat conducteur de la chaleur 11, celles de la deuxième surface de travail du moyen de refroidissement 2. Le moyen de refroidissement 3 est identique au point de vue de la construction au moyen de refroidissement 2 et est cannosé de deux éléments à semi-conducteurs 12, connectés d'un côté par soudage à un revêtement métal lique 13 déposé sur un substrat conducteur de la chaleur 14. De l'autre oôté, les éléments à semi-conducteurs 12 sont connectés par soudage à des électrodes métalliques 15 déposées sur un substrat conducteur de la chaleur 16. Les éléctrodes 15 sont isolées électriquement l'une de l'autre et servent à connecter le moyen de refroidissement 3 sur le circuit d'alimentation. Le substrat conducteur de la chaleur 14 remplit les fonctions de la première surface de travail du moyen de refroidissement 3, et le substrat conducteur de la chaleur 16, les fonctions de la deuxième surface utile du moyen de refroidissement 3. Le réchauffeur 1 est monté sur le substrat conducteur de la chaleur 9, les substrats conducteurs de la chaleur 11 et 14 des moyens de refroidissement 2 et 3 sont réunis entre eux à l'aide d'une colle conductrice de la chaleur. Le substrat conducteur de la chaleur 16 est collé au moyen d'extraction de la chaleur 6. L'élément thermométrique différentiel 4 est monté de façon que l'un de ses éléments sensibles scit en contact thermique avec la première surface de travail du moyen de refroidissement 2 (avec substrat conducteur de la chaleur 9), et le deuxième élément sensible de l'élément thermométrique différentiel 4, en contact thermique avec la deuxième surface de travail du moyen de refroidissement 2 (avec substrat conducteur de la chaleur 11). l'élément thermométrique différentiel 5 est monté de maçon que l'un de ses éléments sensibles soit en contact thermique avec la première surface de travail du moyen de refroidissement 2 (substrat conducteur de la chaleur 9), et le deuxième élément sensible, en contact thermique avec la deuxième surface de travail du moyen de refroidissement 3 (substrat conducteur de la chaleur 169. Les sorties du réchauffeur 1 sont connectées à des bornes 17 et 18, les sorties du circuit d'alimentation du moyen de refroidissement 2 (électrodes 10), à des bornes 19 et 20, les sorties du circuit d'alimentation du moyen 3 (électrodes 15) à des bornes 21 et 22, la sortie de l'élément thermométrique différentiel 4 est connectée à des bornes 23 et 24, et la sortie de l'élément thermométrique différentiel 5, à des bornes 25 et 26. L'isolation thermique du dispositif d'élévation au carré par rapport à l'ambiance s'avérant nécessaire, les composants faisant partie du dispositif d'élévation au carré, sauf le moyen d'extraction de la chaleur 6, sont renfermés dans un corps étanche à vide, par exemple, un corps de verre (n'est pas montré à la figure). Le réchauffeur 1 représente un composant résistif obtenu par la technologie du dépot de couches minces sur le substrat conducteur de la chaleur 9. L'élément thermométrique différentiel 4 repre- sente deux thermocouples connectés tête-beche. L'élément thermométrique différentiel 5 est identique par sa construction à l'élément thermométrique différentiel 4. Le moyen d'extraction de la chaleur est constitué par une plaque de cuivre. Les éléments 7 et 12 des moyens de refroidissement 2 et 3 sont faits en un matériau semi-conducteur à base d'alliages Bi2Te3, Sb2Te3. Les moyens de refroidissement 2 et 3 représentent les éléments thermoélectriques, les surfaces de travail desquels laissant passer un courant se trouvent conformément à l'effet Peltier refroidies ou réchauffées en fonction du sens du courant. Les substrats conducteurs de la chaleur 9, 11, 14 et 16 sont faits en oxyde de béryllium. Afin de rendre automatique l'opération d'élévation au carré la sortie de l'élément thermométrique différentiel 4 (bornes 23 et 24) est connectée sur l'entre d'un amplificateur à courant continu 27 (fig. 2). la sortie de ce dernier est reliée au circuit d'alimentation du moyen de refroidissement 3 (bornes 21 et 22). la sortie de l'élément thermométrique différentiel 5 (bornes 25 et 26) est reliée à l'entrée d'un amplificateur à courant continu 28 dont la sortie est coup lée au circuit d'alimentation du moyen de refroidissement 2 (bornes 1' et 20). La sortie du dispositif d1é- lévation au carré est constituée par la sortie de l'amplificateur à courant continu 28 (borne 29): le circuit d'alimentation du moyen de refroidissement 2. Une sortie auxiliaire du dispositif d'élévation au carré est constituée par le circuit d'alimentation du moyen de refroidissement 3 (borne 30). Les amplificateurs à courant continu 27 et 28 sont réalisés d'après les schémas type d'amplifica- teur à courart continu avec étiage d'entrée différen- tiel. Un autre but de l'invention, notamrnent une amé- lioration de la précision de l'opération d'élévation au carré, est atteint grâce au fait que la sortie de l'élément thérmométrique différentiel 4 (bornes 23 et 24) est reliée a l'entrée d'un convertisseur 31 (fig. 3) tension-durée d'impulsions dont la sortie est reliée au circuit d'alimentation au moyen de refroidissement 3 (bornes 21 et 22). 1a sortie de l'élément thermométrique différentiel 5 (bornes 25 et 26) est reliée à l'entrée d'un convertisseur 32 tension-durée d'impulsions dont la sortie est couplée au circuit d'alimentation du moyen de refroidis- sement 2 (bornes i et 20). la sortie du dispositif d'élévation au carré est constituée par une borne 33, la sortie auxiliaire, par une orne 34. Dans la version considérée du dispositif d'é élévation au carré l'élément sensible de l'élément thermométrique 5 est monté en contact thermique avec la deuxième surface de travail du moyen de refroidissement 2 (avec substrat conducteur de la chaleur 11). les convertisseurs tension-durée d'impulsions 31 et 32 sont réalisés conformément aux montages type d'un convertisseur tension à courant continu-signal à impulsions à largeur variable. le ionctionnement du dispositif d'élévation au carré proposé est indique dans ce qui suit. Un signal d'entrée 21 est appliqué au réchauf sieur (fig. 1) (bornes 17 et 18) et le réchauffe. Le flux ue chaleur issu du réchauffeur 7 circule clans le substrat conducteur de la chaleur 9 en réchauffant celui-ci. Un signal de référence I2 est appliqué au circuit d'alimentation du moyen de refroidissement 3 (bornes 21 et 22). Par réglage de la valeur et de la polarité du signal de référence I2 s'obtient un signal de sortie nul de l'élément thermométrique différentiel 4, la température de la première surface de travail du moyen de refroidissement 2 sera alors cale à celle de la deuxième surface utile du moyen de reiroidissement 2. et de la première surface utile du moyen ae refroidissement 3 (la tem pérature du substrat conducteur de la chaleur 9 est égale a celle des substrats conducteurs de la chaleur 11 et 4). Un signal de référence 13 s'applique au circuit d'alimentation du moyen de refroidissement 2 (bornes 19 et 20). 'ar réglage de la valeur et de la polarité du signal ue référence I3 s'obtient un signal de sortie nul de l'élément thermométrique différentiel 5,0 la température de la première surplace de travail uu moyen de refroidissement 2 sera alors éga- le à celle de la deuxième surface de travail du moyen de refroidissement 3 (la température du substrat conducteur de la chaleur 9 est égale à celle du substrat conaucteur de la chaleur 19). Par réglage de la valeur du signal de référence 12 et de la valeur au signal de référence 13 on peut maintenir toujours le signal de sortie nul de l'élé- oient thermométrique 4 et le signal de sortie nul de l'élément thermométrique 5. Aussi dans le régime permanant les températures des substrats conducteurs de la chaleur 9, 11, 14 et 16 sont identiques et égales à la température ambiante (par suite du contact ther mique du substrat conducteur de la chaleur 16 avec l'extraction de la chaleur 6, cette dernière étant en contact thermique avec l'ambiance). La puissance fournie alors par le réchauffeur 1 sera entièrement compensée par celle dégagée par les moyens de refroipissement 2 et 3, c'est-à-dire on peut écrire: : I12 R = K1I2 = K2I3 (1) où R est la résistance du réchauffeur 1; k1, k2 sont les facteurs dépendant de l'effi cacité thermoélectrique du matériau à par tir duquel sont faits les éléments des moyens de refroidissement 2 et 3. Ainsi, la relation entre le signal d'entrée I1 du aispositif d'élévation au carré et les signaux de référence I2 et I3 est de caractère quadratique. n tant que signaux de sortie du dispositif d'élévation au carré peuvent servir soit les ten sions dans les circuits d'alimentation des moyens de refroidissement 2 et 3, soit les courants dans ces circuits. L'élévation au carré d'un signal dans le dispositif de la figure 2 se fait de la façon ci -dessous décrite. le signal d'entrée I1 parvenant au réchauffeur 1. réchauife celui-ci, ce qui entraîne une variation au signal ae sortie de l'élément thermométrique différentiel 4, ce signal dc sortie venant des boines 23, 24 à l'entrée de l'ampli@icateur a courant continu 27. le siLnal ue soitie de l'amplificateur a courant continu 27 vient au circuit d'alimentation au moyen de @efroidissement 3 (bornes 21, 22), en maintenant ainsi automatiquement les températures égales des substrats conducteurs de la chaleur 14, Il et G (signal de sortie nul de l'élément thermométrique différentiel 4). Simultanément le signal ae sortie de l'élément thermométrique 5 vient des bornes 25, 26 à l'entrée de l'amplificateur à courant continu 28, dont le Signal ae sortie arrive au circuit d'alimentation du moyen de refroidissement 2 (bornes 19, 20) en maintenant ainsi automatiquement les températures égales des substrats In et 9 (signal de sortie nul de l'élément thermométrique différentiel 5). Ainsi, pour le régime stationnaire on peut écrire: I12 R = k1.I4 = k2.I5 (2) où: I4, I5 son-t les valeurs du courant de sortie des amplificateurs 27 et 28. Autrement ait, la rclation entre les signaux d'entré@ et de sortie est de caractère quadratique. Le signal de soitie du dispositif d'élévation au carre peut être constitué par les tensions dans les circuits d'alimentation des moyens de reiroidissement 2 ou 3 (tensions sur les sorties des amplifi- cateurs 27 et 28), soit les courants dans ces circuits d ' alimentation. l'élévation au ciré du signal d'entrée dans le dispositif de la ligure 3 se fait de la façon ci-desnous décrite. Le signal d'entrée L1 atteignant le réchauffeur 1 réchauffe celui-ci, cela faisant varier le signal de l'élément thermométrique différentiel 4. Le signal de sortie de l'élément thermométrique différentiel 4 vient å l'entrée au convertisseur tension-durée d'im- pulsions 31. Le signal de sortie du convertisseur 31 en forme d'impulsions carrées de fréquence et d'amplitude constantes ayant leur durée en proportion directe avec le signal disponible à l'entrée du convertisseur 31, vient au circuit d'alimentation du moyen de refroidis serment; 3 (bornes 21, 22) en maintenant automatiquement un signal de sortie nul de l'élément thermométrique 4. Simultanément, le signal de sortie de l'élément thermométrique différentiel 5 vient à l'entrée du convertisseur tension-durée d'impulsions 32. Le signal de sortie du convertisseur 32 en forme d'impulsions car rees d'amplitude et fréquence constantes ayant leur durée en proportion directe avec le signal à à la sortie de l'élément thermométrique 5 vient au Incuit d'alimentation du moyen de refroidissement 2 (bornes 19, 20) en maintenant automatiquement le signal de sortie nul de l'élément thermométrique S. Four le régime stationnaire où la puissance ther inique fournie par le signal d'entrée dans le rechauf- feur 1 est complètement compensée par la puissance dégagée par les moyens de refroidissement 2 et 3, on peut écrire: I12R =k1.I6.t.f=k2.I7.t.f (3) ou: 16 , I7 sont les amplitudes d'impulsions à la sortie des convertisseurs 31 ou 32, t est la durée d'impulsions à la sortie des con vertisseurs 31 et 32; f est la fréquence d'impulsions à la sortie des convertisseurs 31 et 32. Comme I6 = Const; I7 = Const; f = Const, I12. R = k3.t=k4.t, (4) où k3=k1.I6.f; k4=k2.I7.f Ainsi, la relation entre le signal d'entrée du dispositif d'élévation au carré et la durée dtimpul- sions du signal ne sortie est de caractère quadratique. En tant que signal de sortie du dispositif d'élévation au carré sert la durée d'impulsions de la tension (du courant) dans les circuits d'alimentation des moyens de refroidissement 2 (bornes 33, 34). Comne il ressort de la déscription,lors du fonctionnement du dispositif d'élévation au carré la différence ae températures entre les surfaces de travail des moyens de refroidissement 2 (fig. 1-3) et 3 (différence de températures des substrats conducteurs de la chaleur 9, 11, 14 et 16) est maintenue en permanence égale à zéro, aussi les fuites de chaleur des éléments coestructifs du moyen de refroidissement 2 sont nulles, c'est-à-dire que la possibilité d'améliorcr la sensibilité du dispositif d'élévation au carré n'est pas limitée par la conductibilité thermi que ne ces éléments constructifs du moyen 2.Cela rend possible la réalisation des éléments constructifs des moyens 2, 3 ayant des dimensions géométriques suffisamment grandes (les moyens de refroidissement ont une puissance suffisamment grande), et donc d'étendre la gamme dynamique des signaux d'entrée dans le sens des valeurs lulus grandes des signaux sans risque d'une degradation de la sensibilité liée à la conductibilité thermique des éléments constructifs du dispositif o 'élévation au carre. En élévant au carré de petits si ,nat;x, la sensibilité du dispositif d'élévation au carré peut être influencée par des fuites de chaleur par suite de la conductibilité thermique de l'ambiance. Il est possible alors de placer les éléments du dispositif 'élévation au carré dans un corps étanche à vite. Dans le cas d'un déséquilibre entre la puissance fournie dans le rechauffeur par le signal d'entrée et celle degagée pal les moyens ae refroidissement dans les dispositifs d'élévation au carré connus le signal u sortie varie d'abord conformément à une loi proche ae la loi linéaire, et puis à la loi exponentielle lorsqu'on augmente le temps d'élévation au carré (ce qui est dû à des fuites de chaleur dans les éléments constructifs conducteurs de la chaleur), c'est-à-dire que les dispositifs d'élévation au carré connus peuvent être consiuérés comme un circuit intégrateur à pertes. Dans le dispositif d'élévation au carré révendiqué, pour une variation du signal d'entrée I1 il sur- git entre la puissance fournie au réchauffeur 1 et celle dégagée par le moyen de refroidissement 2 une différence #P=I12 R-k1.I2 provoquant une variation de la température au réchauffeur 1. La vitesse V d'évolution de cette température est étale a: V = @@/C , (5) où: C C est la capacité thermique des éléments cons tructifs à réchauffer. Comme les températures des substrats conducteurs de la chaleur 9 , 11, 14 dans le dispositif d'élévation au carré sont toujours maintenues égales ente elles, la variation de température # T des substrats conduc tells ae la chaleur 9, Il et 14 par rapport au substrat conducteur de la chaleur 10 après un temps t1 sera: Cette variation ue la température provoque la variation du signal de l'élément thermométrique 5.Par conséquent, pour un déséquilibre entre la puissance dégagée par le réchauffeur 1 sous action du signal d'entrue et celle degagée par le moyen de refroidissement 2 z le signal de sortie de l'élément thermométrique 5 augmente linéairement en @onction du temps, c'est-à-dire que la sensibilité du dispositif d'élévation au carré dépend du temps d'élévation au carré, et le dispositif d'élévation au carré peut être considéré comme un circuit intégrateur sans pertes. De ce fait, un déséqui- litre même négligent entre les puissances sus-dites provoque l'apparition G'un signal de l'élément thermométrique lequel augmentera linéairement dans le temps. Grâce a ce fait; le dispositif d'élévation au carré pernet d'éléver au carré des signaux très petite. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'élévation au carré comprenant un réchauffeur électrique (1) dont les bornes constituent l'entrée du dispositif d'élévation au carre et avec lequel se trouve en contact thermique l'une des surfaces de travail d'un moyen de refroidissement (2) dont les bornes constituent la sortie du dispositif d'élévation au carré, et un élément thermométrique (4) dont l'élément sensible est en contact thermique avec la meme surface de travail du moyen de refroidissement (2), caractérisé en ce que l'élément thermométrique (4) est un élément différentiel, dont le deuxième élément sensible est en contact thermique avec la deuxième surface de travail du moyen de refroidissement (2), le dispositif d'élévation au carré comprenant alors un moyen de refroidissement auxiliaire (3) dont les bornes constituent une sortie auxiliaire du dispositif d'élévation au carré, et dont une des surfaces de travail se trouve en contact thermique avec la deuxième surface de travail du moyen de refroidissement principal (2), un moyen d'extraction de la chaleur (6) se trouvant en contact thermique avec la deuxième surface de travail du moyen de refroidissement. 'auxiliaire (3), et un élément thermométrique différentiel auxiliaire (5) ayant son premier élément sensible en contact thermique avec la deuxième surface de travail du moyen de refroidissement auxiliaire (3), et son deuxième élément sensible en contact thermique avec l'une des surfaces de travail du moyen de refroidissement principal (2). 2. Dispositif d'élévation au carré selon la revendication 1, comprenant un amnlificateur à courant continu (27) connecté par son entrée sur les sorties de l'élément thermométrique principal (4), caractérisé en ce qu'il comprend en outre un deuxième amplificateur à courant continu (28) ayant son entrée reliée aux sorties de l'élément thermométrique auxiliaire (5), et sa sortie reliée aux bornes du moyen de refroidissement principal (2), la sortie du premier amnlificateur à courant continu (27) étant alors en liaison avec les sorties du moyen de refroidissement auxiliaire (3). 3. Dispositif d'élévation au carré selon la revendication 1, comprenant un convertisseur tensiondurée d'impulsions (31) ayant son entrée reliée aux sorties de l'élément thermométrique principal (4), caractérisé en ce qu'il comprend en outre un deuxième convertisseur tensiondurée d'impulsions (32) ayant son entrée reliée aux bornes de l'élément thermomé- trique auxiliaire (5), et sa sortie reliée aux bornes du moyen de refroidissement principal (2), la sortie du premier convertisseur tension-durée d'impulsions (31) étant alors reliée aux bornes du moyen de refroidissement auxiliaire (3).