Низкотемпературные (криогенные) термометры сопротивления (терморезисторы) и термопары. Измерение температуры в криогенной области.
Для измерения температуры в криогенной области используют полупроводниковые и металлические датчики - термометры сопротивления (терморезисторы), а также термопары с подходящими характеристиками (sensorse.com/page9.html).
Очень часто измерения при низких температурах приходится проводить в условиях присутствия достаточно сильных магнитных полей. Поэтому низкотемпературные термометры (датчики) кроме хорошей чувствительности к температуре и стабильности характеристик должны обладать слабой чувствительностью к влиянию магнитного поля. Разработкой, исследованиями, изготовлением криогенных терморезисторов (а также других сенсоров для криогенного диапазона) занимаются такие известные организации как ВНИИФТРИ (Россия), LakeShore (США), Институт физики полупроводников (Украина), и др.
Из известных металлических термометров сопротивления можно отметить платиновые терморезисторы, которые отличаются высокими метрологическими характеристиками. Однако, например, магнитное поле В=2 Тл при температуре 12 К вызывает рост сопротивления эквивалентный 5 К. Учесть влияние магнитного поля считается возможным только при температурах выше температур жидкого азота (77 К).
Родий-железные терморезисторы менее чувствительны к магнитным полям. При температуре 4,2 К поле 3 Тл приводит к увеличению сопротивления на 3% (эквивалентно, примерно, 0,5 К)
Из полупроводниковых терморезисторов наиболее широкое применение нашли германиевые терморезисторы. Они имеют хорошую долговременную стабильность, высокую чувствительность ( ≅ 100 %/K при 4,2 К) могут обеспечивать точность порядка 0,01 К. Изготавливают германиевые термометры сопротивления из объемного германия, дисперсного (sensorse.com/page29.html), пленок германия на изолирующих подложках. Известны германиевые терморезисторы, которые благодаря низкой величине магнитосопротивления и в магнитных полях до 6 Тл обеспечивают точность на уровне 0,01 К.
Кроме германия для изготовления криогенных терморезисторов используют и другие полупроводниковые материалы, например, арсенид галлия. Однако считается, что метрологические характеристики таких термометров, как правило, хуже германиевых.
Существуют также углеродные датчики - термометры сопротивления, которые часто используют при измерении температур в криогенной области в присутствии магнитных полей. Это термометры Аллен-Бредли, Спир, Мицусита, ТСУ (изготовитель ВНИИФТРИ), а также ТВО. В литературе отмечается, что, например, термометры ТСУ обеспечивают воспроизводимость ΔТ/Т с погрешностью не более 0,0002. В магнитном поле 6 Тл при температуре 4,2 К их погрешность 0,35 К. Термометры ТВО в поле 6 Тл обеспечивают точность не хуже 0,12 К.
Преобразователи, датчики, сенсоры - Информационный портал © 2011 - 2023 Использование материалов сайта возможно при размещении активной ссылки
Основы работы терморезисторов
Терморезисторы. Принцип работы
Платиновые и медные термосопротивления
Экспериментальные низкотемпературные терморезисторы
Низкотемпературные (криогенные) термометры (терморезисторы) и термопары.
русский / english
Главная >> Основы работы терморезисторов >> Низкотемпературные (криогенные) термометры
• Представлена информация о различных преобразователях и датчиках физических величин, параметров различных физических процессов.
• Электрофизические свойства и эффекты в различных электротехнических материалах.
• Теория, экспериментальые результаты, практическое применение
Смотрите также:
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ, ДАТЧИКИ, СЕНСОРЫ
Информация, новости, реклама
