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.