Термошумовой принцип

Принцип измерения температуры базируется на уравнении Найквиста, которое устанавливает связь между напряжением тепловых шумов, возникающих на любом резисторе, и его термодинамической температурой [3].

Рис. 17.1. Структурная схема термошумового термометра

Термошумовой принцип можно использовать для измерения температур в диапазоне от 0,001 - до 2500 К. Трудности использования заключаются в низком уровне полезного сигнала, который составляет доли или единицы микровольт. Основными факторами, ограничивающими точность метода, являются зависимость сопротивления резистора от температуры, собственные шумы измерительного канала, особенно входных усилителей, помехи в линии связи, изменение коэффициента усиления входного усилителя.

На рис. 17.1 показана схема термошумового термометра. Сверхпроводящее кольцо 1 с резистивным участком 2 и переходом Джозефсона 3, индуктивно связанное с LC – контуром, находится при измеряемой сверхнизкой температуре и совместно с контуром образует датчик температуры. Резистивный участок 2 служит источником напряжения тепловых шумов, значение которого определяется в соответствии с формулой Найквиста [3].