Термометры для измерения низких температур

Пирометры не могут измерять температуру тела ниже 100°С, т.к. стеклянная или кварцевая оптика непрозрачна для низкотемпературного инфракрасного излучения.

Для измерения температуры в диапазоне 4¸1300°К применяют шумовые термометры, основанные на зависимости шумового напряжения на резисторе от температуры. Это напряжение определяется формулой Найквиста:

,

где – средний квадрат напряжения шума;

К – постоянная Больцмана;

Т – абсолютная температура, °К;

R – сопротивление резистора;

Df – полоса воспринимаемых частот.

Практическая реализация метода заключается в сравнении шумов двух идентичных резисторов, один из которых находится при известной температуре, а другой при измеряемой. Сложность в том, что среднеквадратичное значение напряжения шумов очень мало и сопоставимо с уровнем шумов усилителя. Так при температуре 300 °К и сопротивлении 100 Ом при ширине полосы пропускания усилителя 100 кГц измеряемое напряжение составит 4×10-7 В.