3.2.1.1Датчик измерения температуры

Тепловые движения носителей заряда создают в резисторе флуктуации напряжения или тока, которые зависят от температуры Т и имеют мгновенные значения, соответственно, ЕbR и IbR эффективное значение шумового напряжения, равное корню квадратному из среднеквадратического значения ЕbR, выражается формулой

,

где k= 1,38-10-23 Дж-К-1 -- постоянная Больцмана, Т -- абсолютная температура в кельвинах и В -- полоса пропускания измерительной аппаратуры.

По схеме Тевенина этот источник напряжения включен последовательно с резистором R (рис. 3.3, а). По концепции Нортона источник тока включается параллельно резистору R (рис. 3.3,б), и эффективное значение тока выражается формулой

Рис. 3.3. Эквивалентная электрическая схема резистора с источником теплового шума, а-- схема Тевенина; б--схема Нортона.

Мощность шума в резисторе не зависит от величины сопротивления R:

Рb= Е2bR/R= I2bRR= 4kTB= Е2bR I2bR

Измерение с помощью вольтметра, регистрирующего эффективное значение напряжения, позволяет при известных R и В определить Т; измерение Рb дает дополнительное удобство, поскольку в этом случае не требуется знать R.