Такое привычное для нас приспособление, как термометр, в разговорной речи зачастую заменяется синонимом «градусник». Казалось бы, это абсолютно идентичные изобретения, ничем не отличающиеся друг от друга. Так ли это на самом деле?
Определение
Градусник – образованное от слова «градус» разговорное наименование термометра.
Термометр – прибор, используемый для измерения температуры воды, почвы, воздуха и т.д.
Сравнение
Изобретенный в 1597 году Галилеем прибор для поднятия воды посредством нагревания получил название «термоскоп». Он выглядел как небольшой стеклянный шарик с трубкой. Конец трубки погружался в сосуд с водой, а шарик слегка нагревался. По истечении времени воздух снова охлаждался, его давление становилось меньше, а вода в трубке поднималась на некоторую высоту. В случае потепления давление воздуха в шарике снова возрастало, а уровень воды в трубке понижался. Спустя 60 лет термоскоп был усовершенствован учеными из Флоренции. Он приобрел шкалу из бусин, а воздух из шарика и трубки был откачан. Это позволило количественно и качественно сравнивать температуры тел. Позднее шарик термоскопа был перевернут вниз, сосуд удален, а вода заменилась спиртом. Данное приспособление стало именоваться «термометром».
Термометр для измерения температуры тела
На сегодняшний день термометром именуется прибор, предназначенный для измерения температуры тела, воды, воздуха и т.д. Существуют газовые, оптические, инфракрасные, жидкостные, электрические и механические термометры. Градусник же – не что иное, как разговорный аналог термометра, произошедший от слова «градус». Это просторечное выражение нередко можно услышать в повседневной речи, однако специалисты используют исключительно термин «термометр». Также слово «градусник» имеет и другое значение. Так еще называют рычаг регулировки точности механизма в механических часах.
Сейчас все большую популярность завоевывают электрические термометры, ведь они значительно безопаснее и удобнее ртутных аналогов. Принцип их работы основывается на изменении проводникового сопротивления, сопровождающемся изменением температуры окружающей среды. Также широким спросом пользуется такое современное изобретение, как инфракрасный термометр, не требующий непосредственного контакта с телом человека. В некоторых странах он уже получил широкое распространение во многих медицинских учреждениях.
Выводы TheDifference
- Термометром именуется прибор, предназначенный для измерения температуры тела, воды, воздуха и т.д. Градусник же – не что иное, как разговорный аналог термометра, произошедший от слова «градус».
- Слово «термометр» имеет только одно значение. Градусником также называют рычаг регулировки точности механизма в механических часах.
группа термометров жидкостных (См. Термометр жидкостный) специальной конструкции, предназначенных для метеорологических измерений главным образом на метеорологических станциях. Различные Т. м. в зависимости от назначения отличаются размерами, устройством, пределами измерений и ценой деления шкалы.
Для определения температуры и влажности воздуха пользуются ртутными психрометрическими Т. м. в стационарном и аспирационном Психрометре. Цена их деления 0,2 °С; нижний предел измерения -35 °С, верхний 40 °С (или соответственно -25 °С и 50 °С). При температурах ниже -35 °С (вблизи точки замерзания ртути) показания ртутного Т. м. становятся ненадёжными; поэтому для измерения более низких температур пользуются низкоградусным спиртовым Т. м., устройство которого аналогично психрометрическому, цена деления его шкалы 0,5 °С, а пределы измерений варьируют: нижний -75, -65, -60 °С, а верхний 20, 25 °С.
Для измерения максимальной температуры за некоторый промежуток времени применяется ртутный максимальный Т. м. Цена деления его шкалы 0,5 °С; пределы измерения от -35 до 50 °С (или от -20 до 70 °С), рабочее положение почти горизонтальное (резервуар слегка опущен). Показания максимальных значений температуры сохраняются благодаря наличию в резервуаре 1 (рис. 1) штифта 2 и вакуума в капилляре 3 над ртутью. При повышении температуры избыток ртути из резервуара вытесняется в капилляр через узкое кольцеобразное отверстие между штифтом и стенками капилляра и остается там и при понижении температуры (так как в капилляре вакуум). Таким образом, положение конца столбика ртути относительно шкалы соответствует значению максимальной температуры. Приведение показаний термометра в соответствие с температурой в данный момент производят его встряхиванием. Для измерения минимальной температуры за некоторый промежуток времени используются спиртовые минимальные Т. м. Цена деления шкалы 0,5 °С; нижний предел измерений варьирует от -75 до -41 °С, верхний от 21 до 41 °С. Рабочее положение Т. — горизонтальное. Сохранение минимальных значений обеспечивается находящимся в капилляре 1 (рис. 2) внутри спирта штифтом — указателем 2. Утолщения штифта меньше внутреннего диаметра капилляра; поэтому при повышении температуры спирт, поступающий из резервуара в капилляр, обтекает штифт, не смещая его. При понижении температуры штифт после соприкосновения с мениском столбика спирта перемещается вместе с ним к резервуару (так как силы поверхностного натяжения плёнки спирта больше сил трения) и остаётся в ближайшем к резервуару положении. Положение конца штифта, ближайшего к мениску спирта, указывает минимальную температуру, а мениск — температуру в настоящий момент. До установки в рабочее положение минимальный Т. м. приподнимают резервуаром кверху и держат, пока штифт не опустится до мениска спирта.
Для определения температуры поверхности почвы пользуются ртутным Т. м. Деления его шкалы 0,5 °С; пределы измерения варьируются: нижний от -35 до -10 °С, верхний от 60 до 85 °С. Измерения температуры почвы на глубинах 5, 10, 15 и 20 см производят ртутным коленчатым Т. м. (Савинова). Цена деления его шкалы 0,5 °С; пределы измерения от -10 до 50 °С. Вблизи резервуара термометр изогнут под углом 135°, а капилляр от резервуара до начала шкалы теплоизолирован, что уменьшает влияние на показания Т. слоя почвы, лежащего над его резервуаром. Измерения температуры почвы на глубинах до нескольких м осуществляются ртутными почвенно-глубинными Т. м., помещенными в специальных установках. Цена деления его шкалы 0,2 °С; пределы измерения варьируют: нижний -20, -10°С, а верхний 30, 40 °С. Менее распространены ртутно-талиевые психрометрические Т. м. с пределами от -50 до 35 °С и некоторые др.
Кроме Т. м., в метеорологии применяются термометры сопротивления (См. Термометр сопротивления), термоэлектрические, транзисторные, биметаллические, радиационные и др. Термометры сопротивления широко используются в дистанционных и автоматических метеорологических станциях (металлические резисторы — медные или платиновые) и в Радиозондах (полупроводниковые резисторы); термоэлектрические применяются для измерения градиентов температуры; транзисторные термометры (термотранзисторы) — в агрометеорологии, для измерения температуры пахотного слоя почвы; биметаллические термометры (термопреобразователи) применяются в термографах для регистрации температуры, радиационные термометры — в наземных, самолётных и спутниковых установках для измерения температуры различных участков поверхности Земли и облачных образований.
М. С. Стернзат.
Рис. 1. Устройство максимального термометра.
Рис. 2. Устройство минимального термометра.
Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия.
.
Термо́метр (греч. — тепло; — измеряю) — прибор для измерения температуры воздуха, почвы, воды и так далее. Существует несколько видов термометров:
- жидкостные
- механические
- электрические
- оптические
- газовые
- инфракрасные
История изобретения
Изобретателем термометра принято считать Галилея: в его собственных сочинениях нет описания этого прибора, но его ученики, Нелли и Вивиани, засвидетельствовали, что уже в 1597 году он устроил нечто вроде термобароскопа (термоскоп). Галилей изучал в это время Герона Александрийского, у которого уже описано подобное приспособление, но не для измерения степеней тепла, а для поднятия воды при помощи нагревания. Термоскоп представлял собой небольшой стеклянный шарик с припаянной к нему стеклянной трубкой. Шарик слегка нагревали и конец трубки опускали в сосуд с водой. Через некоторое время воздух в шарике охлаждался, его давление уменьшалось и вода под действием атмосферного давления поднималась в трубке вверх на некоторую высоту. В дальнейшем при потеплении давление воздуха в шарике увеличивалось и уровень воды в трубке понижался при охлаждении же вода в ней поднималась. При помощи термоскопа можно было судить только об изменении степени нагретости тела: числовых значений температуры он не показывал, так как не имел шкалы. Кроме того, уровень воды в трубке зависел не только от температуры, но и от атмосферного давления. В 1657 г. термоскоп Галилея был усовершенствован флорентийскими учеными. Они снабдили прибор шкалой из бусин и откачали воздух из резервуара (шарика) и трубки. Это позволило не только качественно, но и количественно сравнивать температуры тел. Впоследствии термоскоп был изменен: его перевернули шариком вниз, а в трубку вместо воды налили спирт и удалили сосуд. Действие этого прибора основывалось на расширении мер, в качестве «постоянных» точек брали температуры наиболее жаркого летнего и наиболее холодного зимнего дня. Изобретение термометра также приписывают лорду Бэкону, Роберт Фладду, Санкториусу, Скарпи, Корнелию Дреббелю (Cornelius Drebbel), Порте и Саломону де Каус, писавшим позднее и частью имевшим личные отношения с Галилеем. Все эти термометры были воздушные и состояли из сосуда с трубкой, содержащего воздух, отделённый от атмосферы столбиком воды, они изменяли свои показания и от изменения температуры, и от изменения атмосферного давления.
Ртутный медицинский термометр
Термометры с жидкостью описаны в первый раз в 1667 г. «Saggi di naturale esperienze fatte nell’Accademia del Cimento», где о них говорится как о предметах, давно изготовляемых искусными ремесленниками, которых называют «Confia», разогревающими стекло на раздуваемом огне лампы и выделывающими из него удивительные и очень нежные изделия. Сначала эти термометры наполняли водой, и они лопались, когда она замерзала; употреблять для этого винный спирт начали в 1654 году по мысли великого герцога тосканского Фердинанда II. Флорентийские термометры не только изображены в «Saggi», но сохранились в нескольких экземплярах до нашего времени в Галилеевском музее, во Флоренции; их приготовление описывается подробно.
Сначала мастер должен был сделать деления на трубке, соображаясь с её относительными размерами и размерами шарика: деления наносились расплавленной эмалью на разогретую на лампе трубку, каждое десятое обозначалось белой точкою, а другие чёрными. Обыкновенно делали 50 делений таким образом, чтобы при таянии снега спирт не опускался ниже 10, а на солнце не поднимался выше 40. Хорошие мастера делали такие термометры настолько удачно, что все они показывали одно и то же значение температуры при одинаковых условиях, однако такого не удавалось достигнуть, если трубку разделяли на 100 или 300 частей, чтобы получить большую точностью. Наполняли термометры посредством подогревания шарика и опускания конца трубки в спирт, заканчивали наполнение при помощи стеклянной воронки с тонко оттянутым концом, свободно входившим в довольно широкую трубку. После регулирования количества жидкости, отверстие трубки запечатывали сургучом, называемым «герметическим». Из этого ясно, что эти термометры были большими и могли служить для определения температуры воздуха, но были ещё неудобны для других, более разнообразных опытов, и градусы разных термометров были не сравнимы между собою.
В 1703 г. Амонтон (Guillaume Amontons) в Париже усовершенствовал воздушный термометр, измеряя не расширение, а увеличение упругости воздуха, приведённого к одному и тому же объёму при разных температурах подливанием ртути в открытое колено; барометрическое давление и его изменения при этом принимались во внимание. Нулём такой шкалы должна была служить «та значительная степень холода», при которой воздух теряет всю свою упругость (то есть современный абсолютный нуль), а второй постоянной точкой — температура кипения воды. Влияние атмосферного давления на температуру кипения ещё не было известно Амонтону, а воздух в его термометре не был освобождён от водяных газов; поэтому из его данных абсолютный нуль получается при −239,5° по шкале Цельсия. Другой воздушный термометр Амонтона, выполненный очень несовершенно, был независим от изменений атмосферного давления: он представлял сифонный барометр, открытое колено которого было продолжено кверху, снизу наполнено крепким раствором поташа, сверху нефтью и оканчивалось запаянным резервуаром с воздухом.
Современную форму термометру придал Фаренгейт и описал свой способ приготовления в 1723 г. Первоначально он тоже наполнял свои трубки спиртом и лишь под конец перешёл к ртути. Нуль своей шкалы он поставил при температуре смеси снега с нашатырём или поваренной солью, при температуре «начала замерзания воды» он показывал 32°, а температура тела здорового человека во рту или под мышкой была эквивалентна 96°. Впоследствии он нашёл, что вода кипит при 212° и эта температура была всегда одна и та же при том же стоянии барометра.
Окончательно установил обе постоянные точки, тающего льда и кипящей воды, шведский физик Цельсий в 1742 г., но первоначально он ставил 0° при точке кипения, а 100° при точке замерзания, и принял обратное обозначение лишь по совету М. Штёрмера. Сохранившиеся экземпляры термометров Фаренгейта отличаются тщательностью исполнения. Однако более удобной оказалась «перевернутая» шкала, на которой температуры таяния льда обозначили 0 С, а температуру кипения 100 С. Таким термометром впервые пользовались шведские ученые ботаник К. Линней и астроном М. Штремер. Этот термометр получил широкое распространение.
Работы Реомюра в 1736 г. хотя и повели к установлению 80° шкалы, но были скорее шагом назад против того, что сделал уже Фаренгейт: термометр Реомюра был громадный, неудобный в употреблении, а его способ разделения на градусы был неточным и неудобным.
После Фаренгейта и Реомюра дело изготовления термометров попало в руки ремесленников, так как термометры стали предметом торговли.
Советский ртутный термометр
В 1848 г. английский физик Вильям Томсон (лорд Кельвин) доказал возможность создания абсолютной шкалы температур, нуль которой не зависит от свойств воды или вещества, заполняющего термометр. Точкой отсчета в «шкале Кельвина» послужило значение абсолютного нуля: −273,15° С. При этой температуре прекращается тепловое движение молекул. Следовательно, становится невозможным дальнейшее охлаждение тел.
Жидкостные термометры
Жидкостные термометры основаны на принципе изменения объёма жидкости, которая залита в термометр (обычно это спирт или ртуть), при изменении температуры окружающей среды.
В связи с запретом применения ртути во многих областях деятельности ведется поиск альтернативных наполнений для бытовых термометров. Например, такой заменой может стать сплав галинстан.
Об удалении разлившейся ртути из разбитого термометра см. статью Демеркуризация
Механические термометры
Оконный механический термометр
Термометры этого типа действуют по тому же принципу, что и жидкостные, но в качестве датчика обычно используется металлическая спираль или лента из биметалла.
Электрические термометры
Медицинский электрический термометр
Принцип работы электрических термометров основан на изменении сопротивления проводника при изменении температуры окружающей среды.
Электрические термометры более широкого диапазона основаны на термопарах (контакт между металлами с разной электроотрицательностью создаёт контактную разность потенциалов, зависящую от температуры).
Наиболее точными и стабильными во времени являются термометры сопротивления на основе платиновой проволоки или платинового напыления на керамику. Наибольшее распространение получили PT100 (сопротивление при 0 °C — 100Ω) PT1000 (сопротивление при 0 °C — 1000Ω) (IEC751). Зависимость от температуры почти линейна и подчиняется квадратичному закону при положительной температуре и уравнению 4 степени при отрицательных (соответствующие константы весьма малы, и в первом приближении эту зависимость можно считать линейной). Температурный диапазон −200 — +850 °C.
сопротивление при T °C,
сопротивление при 0 °C, и константы (для платинового сопротивления) —
Оптические термометры
Оптические термометры позволяют регистрировать температуру благодаря изменению уровня светимости, спектра и иных параметров (см. Волоконно-оптическое измерение температуры) при изменении температуры. Например, инфракрасные измерители температуры тела.
Инфракрасные термометры
Инфракрасный термометр позволяет измерять температуру без непосредственного контакта с человеком. В некоторых странах уже давно имеется тенденция отказа от ртутных градусников в пользу инфракрасных не только в медицинских учреждениях, но и на бытовом уровне.
Инфракрасный термометр обладает рядом неоспоримых преимуществ, а именно:
- безопасность использования (даже при серьёзных механических повреждениях ничто не угрожает здоровью)
- более высокая точность измерения
- минимальное время проведения процедуры (измерение проводится в течение 0,5 секунды)
- возможность группового сбора данных
Технические термометры
Термометры технические жидкостные используется на предприятиях в сельском хозяйстве, нефтехимической, химической, горно-металлургической промышленностях, в машиностроении, жилищно- коммунальном хозяйстве, транспорте, строительстве, медицине, словом во всех жизненных сферах.
Выделяют такие виды технических термометров:
- термометры технические жидкостные ТТЖ-М;
- термометры биметаллические ТБ, ТБТ, ТБИ;
- термометры сельскохозяйственные ТС-7-М1;
- термометры максимальные СП-83 М;
- термометры специальные вибростойкие СП-В;
- термометры ртутные электроконтактные ТПК;
- термометры лабораторные ТЛС;
- термометры для нефтепродуктов ТН;
- термометры для испытаний нефтепродуктов ТИН1, ТИН2, ТИН3, ТИН4.
Примечание
Метеорологические приборы и инструменты
(от греч. therme- тепло и metreo- измеряю)- прибор для измерения температуры. Действие Т. основано на зависимости различных аддитивных физ. величин от темп-ры. При измерении Т. приводится в тепловое равновесие с объектом, темп-ра к-рого определяется. Бесконтактные высокотемпературные Т., основанные на измерении параметров оптич. излучения, наз. пирометрами.
В каждом типе Т. непосредственно измеряется определ. физ. величина, связанная с темп-рой известной зависимостью, к-рая наз. температурной шкалой. Если эта зависимость является следствием второго начала термодинамики, то такой Т. измеряет темп-ру по термодинамич. температурной шкале и Т. наз. п е р в и ч н ы м. Среди первичных Т. наиб. значение имеет г а з о в ы й Т., действие к-рого основано на уравнении состояния идеального газа; для одного моля газа оно имеет вид
где p -давление газа, V- его объем, Т -темп-pa, R – универсальная газовая постоянная. Газовый Т.- осн. прибор при построении Международной практической температурной шкалы. Обычно применяют газовый Т. пост. объёма (рис.), для к-рого p1/р2.= T1/ Т2. Этот Т. обеспечивает точность 2 · 10-3 К в интервале темп-р от 2 до 400 К. Для учёта отклонений свойств реального газа (гелий) от идеального измеряют темп-ру при неск. давлениях заполнения, а затем экстраполируют к p=0или применяют вириальное ур-ние состояния:
( В, С -вириальные коэф.). В точном газовом Т. учитывается наличие газа в трубке, соединяющей колбу с манометром (вредный объём), изменение объёма колбы с темп-рой, адсорбция газа и примесей в нём стенками колбы и перепад давлений на концах трубки, вызванный разностью темп-р колбы и манометра (термомолекулярное давление). Газовый Т. пост. объёма градуируется измерением давления р1 в . одной точке, темп-pa к-рой известна (обычно T1=0 °С).
Первичным Т., в к-ром также применяется газ, может служить акустический Т. Скорость звука u0. в неограниченном пространстве, заполненном идеальным газом, связана с термодинамич. темп-рой ф-лой
где g – отношение теплоёмкости газа при пост. давлении к теплоёмкости при пост. объёме, М – молекулярная масса газа. Отличие свойств реального газа от идеального учитывается таким же способом, как и в газовом Т. В реальном акустич. Т. измеряется скорость звука в трубе акустич. интерферометра, учитываются вязкость газа, теплообмен, акустич. волны со стенками интерферометра и акустич. импеданс излучателя. Найти влияние этих факторов с нужной точностью не удаётся, и акустич. Т. при низких темп-рах (2-20 К) имеет точность на порядок меньшую, чем газовый. Она может быть повышена в неск. раз при использовании сферич. акустич. резонатора.
Схема простейшего газового термометра: 1 – баллон, заполненный газом; 2 – соединительная трубка; 3- изме ритель давления (манометр).
Первичным может служить Т., основанный на измерении шумового напряжения на электрич. сопротивлении r, обусловленного тепловыми флуктуациями в нём. Ср. значение квадрата напряжения шумов
где Df -полоса частот, в к-рой производится измерение напряжения. Точность шумового Т. обычно не превышает 0,1%, и его применяют при очень низких (ниже неск. К) или при высоких (св. 1000 К) темп-pax, а также в условиях высокого радиац, фона, когда происходит сравнительно быстрое разрушение любого Т. Акустич. и шумовой Т. не нуждаются в градуировке, т. к. кельвин входит в газовую постоянную R и в постоянную Больцмана k.
Для измерения темп-р ниже неск. К часто применяют первичный магнитный Т., основанный на Кюри законе для идеального парамагнетика. Магн. восприимчивость такого парамагнетика связана с темп-рой ф-лой
( С- константа Кюри). При очень низких темп-pax, когда тепловые возбуждения не могут воспрепятствовать магн. упорядочению диполей, модель идеального парамагнетика неприменима. Ограничения для использования магн. Т. при высоких темп-pax связаны в осн. с быстрым падением его. чувствительности (~1/T2). К числу наиб. употребительных парамагн. материалов относятся церий-магниевый нитрат (в интервале темп-р 0,006-3 К), а также медь и платина (при темп-рах 10-6 -0,1 К), в к-рых система диполей образована ядерными магн. моментами, к-рые на 3 порядка величины меньше, чем электронные магн. моменты.
В реальном магн. Т. применяется модифицированный закон Кюри:
он позволяет учесть взаимодействие магн. диполей (D, d), наличие составляющей восприимчивости, не зависящей от темп-ры ( А), а также геом. факторы аппаратуры ( А, В и D). Для нахождения всех констант магн. Т. приходится градуировать при 4 известных темп-рах.
Первичные Т., как правило, сложны и непригодны для практич. измерений, где применяются в т о р и ч н ы е Т., к-рые градуируют по показаниям первичных Т. К числу распространённых вторичных Т. относятся ж и д к о с тн ы е Т., в к-рых используется различие в величинах теплового расширения жидкости и прозрачной оболочки, к-рую она заполняет. Положение мениска жидкости в капилляре, припаянном к оболочке, определяется темп-рой, к-рая отсчитывается по делениям на шкале, расположенной вдоль капилляра. Для разных диапазонов жидкостные Т. заполняют пентаном (от -200 до 35 “С), спиртом (от -80 до 80 °С), ртутью (от -35 до 600 °С). Оболочку изготовляют из спец. сортов стекла и подвергают старению, а для точных и высокотемпературных Т.- из кварцевого стекла. Высокотемпературные ртутные Т. заполняют азотом под давлением 1-20 атм – для предотвращения перегонки ртути в свободный более холодный конец капилляра. При точных измерениях учитывается темп-pa ртути в капилляре, для чего ртутные Т. погружают в измеряемую среду целиком или до уровня жидкости в капилляре или вводится поправка на выступающий столбик ртути, темп-ра к-рого измеряется отд. Т. Точность лучших ртутных Т. при измерениях темп-ры до 100 °С достигает неск. мК. Жидкостные Т. непригодны для автоматич. измерений и постепенно вытесняются электрическими.
Из э л е к т р и ч е с к и х Т. наиб. распространены Т. с оп р о т и в л е н и я. Их действие основано на зависимости сопротивления чистых металлов от темп-ры. В металлах она обусловлена рассеянием электронов проводимости на тепловых колебаниях решётки и в осн. линейна. При темп-pax ниже 20 К, где сказывается рассеяние электронов на дефектах структуры, и при высоких темп-pax, когда возникают дополнит. вакансии, зависимость сопротивления от темп-ры перестаёт быть линейной.
В м е т а л л и ч е с к о м Т. сопротивления чаще всего применяются высокочистые платина, медь и никель. Чувствительный элемент металлич. Т. изготовляют из проволоки, укреплённой на изолирующем каркасе, или из металлич. плёнки, нанесённой на подложку, и, как правило, помещают в защитный кожух. Для получения стабильных показаний проволока укладывается на каркасе свободно, с тем чтобы избежать её деформаций вследствие различий теплового расширения проволоки и каркаса. Чувствительный элемент отжигается, и проволока становится очень мягкой. Для платиновых эталонных Т., воспроизводящих Международную температурную шкалу, применяется проволока, в к-рой примеси не обнаруживаются при спектральном анализе, а отношение сопротивлений Т. при 100 °С и при 0 °С для таких Т. должно быть не менее 1,3925. Эталонные платиновые Т. имеют точность от 1 до 10 мК. В техн. металлич. Т. проволока закреплена жёстко, что обеспечивает прочность прибора, но приводит к падению точности до 0,1 – 1 К.
При низких темп-pax (до 0,5 К) наиб. точны Т. из сплавов, содержащих небольшое (0,5%) кол-во магн. металла (напр., сплав родия с железом или сплав платины с кобальтом). Зависимость от темп-ры у этих Т. связана с дополнит. рассеянием электронов проводимости на магн. примеси, при к-ром спин электрона меняет направление ( Кондо эффект), и с постепенным упорядочением ориентации магн. моментов примеси при понижении темп-ры. Такие Т. в области темп-р ниже 14 К обладают чувствительностью в сотни раз большей, чем платиновые. Стабильность их очень высока, поскольку прочность отожжённой проволоки из таких сплавов гораздо выше, чем прочность платиновой проволоки.
Т., использующие температурную зависимость полупроводников, очень разнообразны и применяются при низких темп-pax. Часто используются Т. из германия, легированного сурьмой или мышьяком, с добавлением до 10% акцепторной примеси. При этом ширина запрещённой зоны снижается до сотых долей эВ и при темп-pax ниже 100 К все примесные атомы ионизованы. При понижении темп-ры число ионизов. атомов и соответственно электронов в зоне проводимости экспоненциально уменьшается и при 10 К становится пренебрежимо малым. При более низких темп-pax проводимость полупроводника не связана со свободными электронами, она продолжает падать экспоненциально, но по иному закону. Чувствительность германиевых Т. очень высока, их сопротивление меняется на десятки процентов при изменении темп-ры на 1 К вблизи 20 К и на сотни процентов вблизи 2 К. Полупроводниковые Т. различаются по осн. веществу, легирующим материалам, их концентрациям и способам легирования.
Широко распространены также Т. из углеродных материалов (для измерения темл-р от 0,01 до 10 К), термисторы из окисей магния, никеля и кобальта (для измерения ср. темп-р) и из окисей редкоземельных элементов (для темп-р до 1000 К). Сопротивление этих Т. растёт с понижением темп-ры. Их проводимость обусловлена преодолением электронами энергетич. барьера на границах зёрен. Углеродные Т. чувствительны к присутствию адсорбированного на границах зёрен атм. кислорода, поэтому чувствительные элементы таких Т, герметизируются.
Применяются также Т., основанные на температурной зависимости эдс термопар, электрич. ёмкости сегнетоэлек-трика, падения напряжения на полупроводниковом диоде, резонансной частоты пьезокварца, давления плавления ге-лия-3 (от 1 мК до 0,5 К) и т. д. Т. различаются по условиям их применения: метеорологические, медицинские, глубоководные, инкубаторные и др.
Лит.: Температурные измерения. Справочник, 2 изд., К., 1989; Куинн Т., Температура, пер. с англ., М., 1985. Д. Н. Астров.
Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. — М.: Советская энциклопедия.
.
.
