精密电阻合金电阻温度系数测试方法【国标】 .pdf

i c s 7 7 0 4 0 0 1 h 21 召ii 中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准 g b t 6 1 4 8 2 0 0 5 代替 gb t 6 1 4 8 1 9 8 5 精密电阻合金电阻温度系数测试方法 t e s t m e t h o d f o r t e m p e r a t u r e r e s i s t a n c e c o e f f i c i e n t o f p r e c i s i o n r e s i s t a n c e a l l o y s 2 0 0 5 0 9 0 9 发布 2 0 0 6 0 4 0 1 实施 中 华人民 共和国 国 家质量 监督 检验 检疫总 局 中 国 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会 发 布 gb t 61 4 8 2 0 0 5 o 9吕 本标准制定时参照采用了as t m b 8 4 2 0 0 1 精密电阻合金丝电阻温度系数测试方法 本标准代替 g b t 6 1 4 8 1 9 8 5 精密电阻合金电阻温度系数测试方法 本标准与g b t 6 1 4 8 1 9 8 5 相比 除了 编辑 文字 格式上的 修订外 其主要差异为 本标准将使用温度范围从一6 0 0c 1 5 0 修改为一6 5 0c 2 5 0 0 c 与as t m b 8 4 2 0 0 1 一致 一 本标准增加了规范性引用文件 g b t 8 1 7 0 1 9 8 7 数值修约规则 本标准对试样制备及预处理章节中条文内容进行了修改 一 一 本标准对恒温槽的部分技术要求进行了修改 一 一本标准对试验数值的修约采用g b t 8 1 7 0 1 9 8 7 的规定 本标准的附录 a为资料性附录 本标准由中国机械工业联合会提出 本标准由机械工业仪表功能材料标准化技术委员会归口 本标准负责起草单位 重庆仪表材料研究所 本标准参加起草单位 绍兴春晖自动化仪表有限公司 上海合金有限公司 江苏华鑫合金厂 常州市 潞城伟业合金厂 本标准主要起草人 吴承汕 湛立新 邹华 王幼德 袁勤华 王伯伟 何伦英 本标准所代替的标准的历次版本发布情况为 i s 1 7 7 8 1 9 7 6 gb t 6 1 4 8 1 9 8 5 g b t 6 1 4 8 2 0 0 5 精密 电阻合金电阻温度系数测试方法 范围 本标准规定了精密电阻合金电阻温度系数的测试方法 本标准适用于在一6 5 0c 2 5 0 0c 温度范围内 对精密电阻合金电阻温度系数的测量 也适用于其他 合金在此温度范围内的电阻温度系数的测量 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款 凡是注日期的引用文件 其随后所有 的修改单 不包括勘误的内 容 或修订版均不适用于本标准 然而 鼓励根据本标准达成协议的各方研究 是否可使用这些文件的最新版本 凡是不注日期的引用文件 其最新版本适用于本标准 g b t 8 1 7 0 1 9 8 7 数值修约规则 3术语和定义 下列术语和定义适用于本标准 3 1 电阻温度系数t e m p e r a t u r e 一 r e s i s t a n c e c o e f f i c i e n t 合金的电阻与温度的关系通常用以 2 0 为参考温度的二次方程式表示 r r a o 1 a t 一2 0 p t 一2 0 2 1 式 中 r t 时的电阻值 f 1 r 2 o2 0 0 c 时的电阻 值 t 试验温度 a 一次电阻温度系数 1 0 c p 一 二次电阻温度系数 1 c z 3 2 平均电阻 温度系 数 m e a n t e m p e r a t u r e re s i s t a n c e c o e f f i c i e n t 在两给定的温度范围内 电阻的相对变化除以引起这种变化的温度差 即 a ll 一 r一 r o c r o t 一 t o 2 式 中 r t 时的电阻值 t z r o t o 时的电阻值 t 试验温度 参考温度 通常取 2 0 0 c 气 t 到t 区 间 的 平 均电 阻 温 度系 数 l c o 3 3 峰值温度t e mp e r a t u re o f m a x i mu m o r m i n i mu n res is t a n c e 在合金的使用温度范围内 当电阻值为最大或最小时的温度 即 t 一 0 一 a 2 p 3 gs t 6 1 4 8 2 0 0 5 式中 峰值温度 口 一次电阻温度系数 1 c 卢二次电阻温度系数 1 0c 0 4试样制备及预处理 4 1 试样制备 4 1 1 试样从被检合金的连续长度中截取 试样的电阻值应满足测量要求的准确度 试样电阻最小不 得低于 1 一 s 1 各种规格试样的电阻值可参照附录 a 4 1 2 对于不需绕制的试样或难于绕制的高电阻率微细丝 当其电阻值满足测量要求的准确度时 可 采用直线式试样 在制备试样时应当小心 以免使试样产生应力 4 1 3 对于需要绕制才能使电阻值满足测量要求的准确度的试样 在制备试样时应当小心 以免使试 样产生无法消除的应力 对于难以保持其形状的试样 可用绝缘框架支撑 以保持其形状 4 1 4 绕制有绝缘层的线材时 依线径大小绕成直径为2 0 m m 5 0 mm的线圈 4 1 5 对于需绕制的裸线试样 其表面应光滑 平直 无氧化 绕制后 应使裸线不相碰 对于可保持 形状的粗裸线可制成直径不小于 5 0 mm的螺旋形试样 对于难以保持其形状的细裸线可绕在直径为 2 0 m m以上的包有三层黄蜡绸的瓷管上 4 1 6 裸片 带材试样可弯成 u 字形或螺旋形 弯曲部分的直径应在 5 0 m 以上 可在试样的电位 端处冲截出长约 1 2 mm 宽约 3 mm的接线耳片 4 2 试样预处理 4 2 1 试样在测量前应进行适当的热处理 以便消除制样时产生的应力 稳定阻值 对于锰铜及镍铬基合 金试样需进行 1 4 0 士1 0 0c 至少保温4 8 h 热处理 对于其他合金试样 则由生产厂规定热处理制度 注 锰铜粗裸线 片 带材试样 亦可在 5 5 0 进行 1h的真空或保护气氛热处理 4 2 2 裸线试样热处理后 若表面氧化 应进行酸洗 除去氧化膜锰铜合金试样可浸泡在 5 0 硝酸 溶液中 除去 氧化膜后用水冲洗干 净 试验装置 根据试样阻值 测量精度及使用温度范围 选择并组装试验装置 通常由几只不同温度的恒温槽 温度计及电阻测量仪器组成 5 1 恒温槽 恒温槽应具有搅拌和 自动控温装置 能将槽温控制在所需测量的温度点上 槽内注人一定量的介质 并进行充分搅拌 使试样和温度计所处的温场均匀一致 试验温度 温度均匀度 温度波动度应符合 表 1 的要求 对于介质 也可选用满足要求的其他介质 表 1试验温度 介质 温度均匀度和温度波动度单位为摄氏度 试 验 温 度介质温度均匀度温 度 波 动 度 一 6 50 酒 精镇 0 2 士0 2 0 1 0 0中性变压器油或硅油g 0 2簇 士 0 2 1 0 0 2 5 0 植 物 油 或 硅 油 0 5簇 士 0 5 5 2 温度测f仪 用二等标准温度计或同等精度的其他温度计 5 3 电阻测f装置 能保证准确测量试样电阻的 0 0 1 变化的电测设备及其配套装置 gb t 6 1 4 8 2 0 0 5 5 4 接线端和导线 5 4 1 接线端 试样电阻小于或等于1 0 0 1 时 在试样两端分别焊上电流和电位端子 要求电位端到相应电流端之 间距离不小于试样截面周长的 1 5 倍 片 带材试样应将电位引线用银焊或锡焊方式焊在耳片上 试样 电阻大于 1 0 00时 可采用单臂电桥法 在试样两端各焊一根铜导线作为接线端 5 4 2导线 试样与测量仪器之间的连接导线电阻应尽量小 避免影响测量结果 采用单臂电桥法时 导线电阻 应小于试样电阻的 0 0 2 采用双臂电桥法时 连接被测电阻与标准电阻之间的导线电阻应不大于 0 0 1n 6 试验环境条件 6 1 试验时 测量仪器的环境温度为 2 0 士2 0c 环境温度变化应在 1 以内 环境相对湿度不大 于 8 0 6 2 试验电流不应太大 应尽量减小试样电流热效应 以保证测量精度 为此测量时试样负载功率应 不超过 1 w 试样尺寸应该是其表面积的耗散功率不超过 0 0 3 w c m 通过试样的电流可参照附录 a 也可用试验方法确定合适的试验电流值 将试样浸人使试样电阻值变化最敏感的温度恒温槽中 通适当电流 测量试样电阻值 然后增加 4 0 的电流 再测试样电阻值 直到由于电流增加4 0 引起的 电阻变化不超过 1 x1 一 为合适 7测f方法 电阻测量常用电桥法及电位差计法 仲裁时用电桥替代法 7 1 测f程序 7 1 1 按选用的方法接通电路 通电预热 使装置处于正常工作状态 7 1 2 将试样全部浸没在槽液中 首先在 2 0 0c测定初始电阻值 然后从高温到低温逐点测量 试样从 一个温度转变到另一个温度时 须待试样阻值稳定后保温 1 0 min方可测量 并记录温度及相应电阻值 7 1 3 为检验试样电阻的稳定性 再次在 2 0 测定电阻值 其相对变化应不大于 1 x 1 0 s 考虑到室温 变化的影响 否则应重测 7 2测温点 按电阻合金技术条件或协议要求而定 若测定电阻随温度变化关系时 测温间隔一般为温度范围 的 1 0 7 3 读数方法 应采取一种能避免热电势及寄生电流影响的方法读取数据 常用的有虚零位法 对称观测法和内 插法 数据处理 电阻温度系数 电阻随温度变化近似呈抛物线关系的合金 如锰铜合金 其电阻一 温度方程可用公式 1 表示 1 通过一定温度下电阻值的测量 求 a 尹值 按电阻合金技术条件要求的测温点 或选用包括 2 0 在内的三个适当温度点 测量 r 值分别代人 4 公式 1 中 解方程组求出a和月 值 见公式 4 和公式 5 0 r 一r t一t z t q t一4 0 r 一 r 一 t 4 0一t一 t rz o t 3 一t z t 一t t一 t r 一r 一t 一 r 一rj 一t r t一t 一t 一t 5 gb t 6 1 4 8 2 0 0 5 式 中 r r r 分别为 t t z t 温度的电阻值 t gt i 2 0 t 6 又以r r 分别表示温度为 t 和t 时的电阻值 则公式 1 公式 2 可简化为公式 7 和公式 8 a 一 r 一r zo 一k 2 r 一r z o 仁 r n k k 1 p t 7 r二 r 一r z o k r 一rzo r n k k 1 a t i 8 若 k 2 如普通锰铜测温点为 1 0 c 2 0 c 4 0 c 则公式 7 8 化简为公式 9 和公式 1 0 a 仁 r 一r 2 o 一4 r 一r z o 6 r z o a t 口 r 一 r 一r z o 2 r 一r n 仁 6 r 2 0 a t z 几 9 0 8 1 2 通过测量相对于 2 0 电阻值的相对变化量 r i r z 见公式 1 1 公式 1 2 求a 渭值 令 r r 一r z o r z o a r 一 r 一r z o r z o 一 则公式 7 8 化简为公式 1 3 和公式 1 4 a a r 一矿a r k k 1 a 司 月 a r c k a r k k i a t 2 j 若k 2 则可进一步简化为公式 1 5 和公式 1 6 a a r 一4 a r 6 a t r o rr z 十2 a r 6 o t 8 2 平均电阻温度系数 电阻随温度变化近似直线关系的合金 其平均电阻温度系数按公式 2 计算 8 3 峰值温度 电阻一 温度关系呈抛物线时 峰值温度 t 按公式 3 计算 数值修约 计算得出的a 渭值以科学标记法表示 试验数据按 g b t 8 1 7 0 1 9 8 7的规定进行修约 a 值修约 至 0 1 x1 0 s 0 c 月值修约至 0 1 x1 0 0cl 1 0测试报告 测试报告应包括如下内容 a 合金名称 牌号和来源 b 试样编号及标称阻值 c 合金规格及绝缘方式 d 求出的电阻温度系数 r 渭及 t o 或q值