1、中华人民共和国国家标准金属材料电阻温度特性参数测量方法Testing method for electrical resistance temperature characteristic parameters of metallic materials GB 4067 83 本标准适用于精密电阻合金，也适用于包括电热合金在内的一般金属材料电阻温度特性参数的测本标准不适用于模拟也阳器件使用状态的材料性能测埠。本标准适用的温度范围为一55十12000C，随址:此剧度范围的测量工作可参照执行。1 术语、定义及符号1. 1 电阻温度系数13电阻温度常数是指由接头所固定的、自由胀缩的、质量不变的一段导
2、体的电阻温度特性参数。1. 2 平均电阻温度系数是指在确定的嗣度班回(tl(2)内，泊皮每变化一度所对应的电阻平均变化率，记为马，l , 沪、J:斤2- R, 1 勺.I 2口苦;丁仄可才(。式中:t 2应大于t1。1. 3 -f述电阻温度关系式巾的常数称为电阳温度常数，即:Rz=Rl(l个们1(t 2 t 1 ) + , 1 (t 2 - t 1 )且).c.，.(2) 式中:1一一一次电H站)1常数;成l一二次电JHfrll支常数。R1所对!恒的j脑皮通称职准温度，一般以20.0=作为某i1F.温度。1.4 电阻温JJt系数和一次电阻i&U支常数的啦位:是1;oK，二次电阻掘度常数的单位是
3、1/(K)2，作为温度恙，1 K口lC，2 测量装置2. 1 电阻测世装置2. 1. 1 可使用血流也忱占1计或自忧也桥米测过样品的电阻值。依照对电阻温皮特性参数测最精度的要求和!样Im阻俐的大小，米选择切Illfl仪器的梢皮。为保证对将性参数的测出精IE品r20怖，I也阳ljl1州市HUV.达到夜l所辰水平:因家标准局1983-12-23发布1984一12-01实施GB 4067-83 表1待测平绝均电对阻温值度系数测量服。K度问隅/1、，/.J 1.5X10-6 10 4 x 10叫85 x 10叶jK15 7 x 10咽820 1 x 10也自1.()X10-jK 20 2 x 10叫自
4、2.5X10-ejK 100 2 x 10哈4当测量的温度间隔减小时，为保证不使对特性参数的测量误差增大，必须相应地提高电阻测;最精度。2. 1. 2 在电热合金电阻踊皮特性的生产检测中，因其平均电阻温度系数不小于5x 10制自FK，测量温度间隔不小于250.K，故此时也阻测量精度达到1X 10寸即可。2.2 温度测量装置!此依电阻蹦皮特性参数测量精度的要求和协议所规寂的温度问闹，来选择测融工具并确寇对削温精度的要求。可参照表2: 表2诅度f: l剖测温I 具测温精度 10-40 液体注1度计土O.lC叫55.+ 100 液体温度计士0.2c 55- + 500 电阻温度计士0.5c 注200
5、热电偶小于服度?自剧的1%2.3 变阻装置与测量环境2.3.1 应依所需测定的温度范罔选择变温装置。依对电阻温度特性参数测量精度的要求，提出对变温装置控谶精度和环境温度的要求。与工作温度相应的变温介质、温度均匀区长度(以下简称均温度)及对控温精度的要求如表3所示:表3工作温度介质 控j品将股55-0 泪柏:是土0.5c 。50士。.1c 10号中性变H:器时1士0.2c 50-100 士0.2c 50250 棉籽剖H克政附111土1C步;测:将怦MlrtJlJl.;tp，位置向温度三乞250惰性气体成真空|梯皮最大的万向移功一个1f.T样品i乏!茧的距离，此时前盯i且K不士5c G日4067-
6、832.3.2 试验的最高祖度低于2500C时，样品应置于加热槽中并提于液丽下足够的探度，以保证均温区有足够的长度。在2500C以上，为减少热传导的影响，样品号|线和加热区内的热电偶长度至少应不小于样品最大宽度的50倍;亦应注意对样品和测温热电偶进行肝版和炉口密封，以防止感生电势和热交换对测量结果的影响。2.3.3 在电热含金的性能测量中，考虑到使用要求和材料本身抗轼化性较好的特征，可以在非真空条件下完成测量工作。2.3.4 前将环境温度控制在15-300C、相对温度不太子70怖的?自由内，不应因环境的变化而给测量结呆带来明显的影响。当待测样品的航皮特性参数小于1.0XI0-5jK(绝对值)、
7、测最嗣皮茄回小于OOC时，试验!但在恒温、恒湿条件下进行。3 样品制备3. , 取样从待测的连续的丝或带中，依变形方向切取有代表性的部分制作持测样品。3.2 样品尺寸和形状3.2. 样品表面应光滑、平整。3.2.2 依对样品阻值的要求米确定样品尺寸。在不小于O.OlQ的前提下(特殊情况例外)，样品阻值应接近1On Q, n为辑数。3.2.3 丝状样品应绕制成线图状。为减少制样应力的影响，线阁成有尽可能大的直径;随着样lfb直径的减小，线圈直径亦可缩小。有绝缘外皮的样品，在a般情况应统成直径30mm以k的、无白!由、无骨架纯罔。样品直径在O.lmm以下时，可销在直径20mm的绝缘骨架上，以保持形
8、状不变。裸线细丝应成单层绕在直径20mm以上的、包有三段黄脑稠的资管上。r商阻细豆豆可不经绕制。3.2.4 板、片状样品可制成曲率半径不小子50mm的U形或W形件，由峙带制成的样品的自p事半径可适当缩小，但应注意不能因此而给测撞结果造成影响。3.2.5 用于高姐试验下的样品，其线罔的细销间距应不小子样品最大横向尺寸的5恼。3.2.6 缠绕应力应尽可能地小，只要能制成元荣的统阁成可防止裸线;在骨架上相碰即可。3.3 样晶预处理和清洗3.3. , 除非特别注明，所有样品都应进行以消除制样应力为口的的J化处理。锦馅含金和l锚铜合金的样品般应在135土50C下处理16小时以上(地好达48h)。3.3.
9、2 处剧前未焊好号|线的样品，处理后应经酸洗(特别是附端)，酸洗好的样品应服示出金阅本色。锚铜合金的样品可浸入50%硝酸洛液中去除铜)眩，盯在流水中清洗。3.4 样晶接头3.4. 样品阻值小子100Q时用4端接头，其每侧的电流与电位接头问的距离脱不小子样品本身横向尺寸的3俏。条咄;状的精密电阻合金样品，建议在样品宽度的中心前Wr.中IIlI0mm长、3mm宽并fi;有问1M1可角的耳子作为电位接头。3.4.2 用银焊或熔焊办法形成接头。线径小于0.3mm的精密电阳合金钱可用惕焊。采用两端接头时，叫用夹持法形成接头，但接头阻值不应超过样品阻值的0.02份。各端接头的连接必须可靠。3.4.3 lH
10、丝样llA与01线的连接处应受到支撑。3.5 样晶引绒3.5. , 采用电阻值尽可能低的导线作为引线。用两接头时，如可忽略01线部分对测目结果的膨1J1!, 可用与样品材质相同的材料来作为号|线，吁试验在高嗣下进行时，引|线阻值最大不得越过样品l咀值的1%，否则应采取必要的线路补位措施。GB 4067-83 3.5.2 采用双电桥进行测量时，样品与标准电阻问连线的阻值最大不应超过O.OlQ;应注意不使此连线的阻伯随温度的变化给样品性能的检测带来影响。4 试验用电流4.1 应在避免因电流热效应造成电阻值变化的前提下，选取尽可能大的、通过样品的电流。4.2 用实验方法i在拌电流大小。将样品毁于其阻
11、在对温皮陆敏感的温度上，将预起电流增大40份，由此所致阻值变化!也处在试脸中所达到的电阻测结设提范用以内，否则必须减小电流。5 咆阻测量5.1 为将热电势和l寄生电流的影响减至最小，的:首先在检流计断开时调好检流计零点，然后在电流正、反两方向F分别完成电阻训址，以平均值作为测量结呆。5.2 在测量过程中，若发现电桥示伯因;Jt工作状都不稳定而随时间变化时，同采用比较替代法进行测量(将阻值盘级同的标准电阻RN与传测样品Rx相互替代，用电桥71己确JEJt相对假，拙RN来得出测撞值)。5.3 i可以电位差计来冗成样品阻值的测战时，在一般情况下均可免去工作电流标准化程序，但此时诙仪器的工作电流应有较
12、高的稳起度。在精密电阻测目中，电流稳定度在5min内出优f3 x 10- 6 6 测量步骤6. 1 经稳定化处理后的精密锚铜合金样品，先在安温下测量样品的初始阻假，若与iW最终了时的温值相比，其相对变化最大于0.002怖，则1:1舍去以u数时，待重新进行处H后闯进行训6.2 在叫般情况下，应从战商温度开始走1:1-j降削削旺。6.3 对于电阻随温度旦线性变化的材料，陆度点的位置U规定时，试峨点优盟与其注值不得超过土50C。在一般情况下，测量点的温度间隔应约为较个问阳的10%，在高诅试验中(温度间隔不小子1000C)，若2之现电阻温度关系的的数线，上有不光滑区，应在此区间内重新进行降削测量，同时
13、将削曰:的温度问闹减小至250C。测量点的总数li不得小f3个。6.4 在电阻#!1t，度常数的测目巾，须在t3、t2、t1三个温度下元成阻值测埠，其中t3大于t2, t 2大于t 1 。这三个圳股点的位;院附满足F述要求:a. 刷l邻点间的问刷版尽I可能小;b. 二点位置应避免处于悦伯温度lr侧。委托单位对剧!交点位咒有具体要求时，可斗斗受上述条件限制。考虑到削鼓精度的要求，温!主间隔不能任意出小。为保证对温度特性参数约为5x 10 /K (绝对值)的样品的测!王误:K:不大r20怖，当电l咀切w址精)变为4X 10-6时，一次拍!IJ虽tjl的fHJ闹不得小于100C;当精度为1X 10-
14、5时，不付小j二20(:;Jt才可参!曰:去1 6.5 在何温度f，均!但在样IIA阻自稳如日进行训I!IJ址。6.6 试验过程中，应4断观1M环境Vll)实的变化。7 特性参撒计算7.1 平均电阻拙皮系数计算包括电热合金:在内的J般金属材料的常规则id巾，以平均电阻削皮系数报告试验结果。此进按(1 ) 式计算。式中温)吃饱liJ(t l t2)依双方协议确应。7.2 电阳旧皮常数计W.:电11dI支呆呆明显偏向线性关系时(例如rJl恤铜类材料制成的样rll)，估测仰的(tl，R，)、GB 4067-83 (t z, R.2)、(t s, R1S)三组数据，据下述公式算得规定温度to下的温度常
15、数值，并以此报告试验结果.令:A=ta to, B=RI3 C=t z to, D口凡2，E=ft to, F口R11t此时tm-i兰;二立2)F个(C2叩E2)B(丛二互立旦.，.(3) (A-E)AED-(户川户P口f A 户飞川C卢10=(d一(A二白仕二但二旦F-(C叩E)旦一.(4) -(C -E)CE(AC)ACF 其中:t s大于t2, t 2大于ft。由于可以证明，二次电阻温度常数在一般情况下受规寇温度的影响很小，因阳除非在精密测量巾，常将乱。简作卢。如有需要，亦可进而得出烟度为to时的阳值R10和电阻极值所对应的温度tm: 2.:Rt, R,O= 、，/whM ，、. . .
16、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3十to2.:(t，明to)+乱。2.:(t，叶t0)2 t m=t。一(1/2乱。).,.( 6 ) 7.3 数值写法与修约试验报告中的数值应有一位接数，整个数值采用乘以10n。为正、负整数)写法表示.作为试验结果的有效数字，其末位为误煮位;即误差只保留一位。数字尾数的修约，应执行GB 1. 1-81 (标准化工作导则编写标准的般规寇中的附录c数字修约规则。8 试验报告试验报告应包括下列内容:a. 样品的牌号、规格与状态;b. 样品编号;C. 试验初始、终了的环境温度与基
17、准温度;d. 依序测得的电阻和温度值;e. 电阻温度特性参数;f. 测量方法(所依据的标准号); g. 试验日期，报告编号;h. 报告人、审核人在必要时应附有电阻温度关系图.在常规检验中，可适当简化报告内容.GB 4067 83 附崇A咆阻温腹常敏计算实例(参考件)今有一0.51X76X1829mm之锚铜条带样品，其近似阻值为O.OlQ.己测知Jt65.30C下的阻值为0.0099982比25.00C下的阻值为0.0100000Q，15. OOC下的阳值为0.0099988Q。如以25.00C为规寇温度ta，此时式(4)和式(5 )中的A口40.30C、B口0.0099982Q、C=O.OOC
18、、D=O.0100000Q、E=- 10. OOC、F= O. 0099988，则因:(A肌E)AED- (C E)CEB (A C)ACF= 202.709.;. (Al) (A 2C2)F十(C2E2)B-(A2E2)D=0.0017689. (A2) (AE)D一(A一C)F一(C-E)B=十仔.00006636.,. (A3) 故由式(A2)除以式(A1)后得知25=+8.7XIO-6jK，由式(A3)除以式(Al)后得知:卢口-3.3X10川/(K)2.在上述情况下，如以20.00C为规定温度t0，此时A=45.3飞C=5.00C、E=5.0oC，、D、F不变，则因式(Al)值此时为币202.698，式(A2)值为0.0024325，式(A3)值为0.00006636，故知:20C=十1.20 X 10/，K、=咀3.3XIO-7/(K)2.这个例子表明，在只取两位有效数字的情况下，在二次电阻温度常数的测最巾，一般可忽略规定瓶皮(基准抛度)的变化。在实际应用中，借助具有公式存储能力(不少于70步)或数据存储能力(不少于6个存储器)的计算器，很容易一次究成上述运算。注:上述电阻与温度值引自ANSIB 114一450附加说明:本标准由中华人民共和国冶金工业部提出.本标准由t京冶金研究所负责起草。本标准主要起草人李昕。
