Составители:
Термошумовой метод измерения температуры базируется на
уравнении Найквиста, которое устанавливает связь между напряжением
тепловых шумов, возникающим на любом резисторе, и его
термодинамической температурой Т:
fKТТ4U
2
ш
Δ= ,
где
ш
U– среднее квадратическое значение шумового напряжения;
К – постоянная Больцмана, равная 1,38 ·10
-23
Дж/К;
R – сопротивление резистора;
∆f – диапазон частот, в которой производятся измерения.
Это уравнение справедливо для резисторов из различных материалов и
не зависит от свойств этих материалов. Если обеспечить постоянство R и ∆f,
то на основании уравнения Найквиста можно получить
2
шо
2
шо
U/UТТ ⋅= ,
где Т
о
= 373,16 К – термодинамическая температура тройной точки воды;
2
шо
U - среднее квадратическое значение шумового напряжения при Т
о
.
Условие R = Const удовлетворяется при изготовлении резистора из
материала с температурным коэффициентом электрического сопротивления,
близким к нулю.
Таким образом, термошумовой метод позволяет определить размер
единицы термодинамической температуры – Кельвина в соответствии с ее
определением.
Применение сверхпроводящего термошумового датчика на основе
эффекта Джозефсона позволяет распространить термошумовой метод на
измерение сверхнизких температур. В этом случае переход Джозефсона
используется как преобразователь напряжение – частота, т.е. преобразует
напряжение тепловых шумов в переменный ток с частотой f = U/Ф
о
.
Этот метод позволяет определить термодинамическую температуру,
пользуясь выражением
.)Кfср2/(IФТ
о
2
х
τ
⋅
σ= ,
27
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 25
- 26
- 27
- 28
- 29
- …
- следующая ›
- последняя »
