GB T 6148-2005 精密电阻合金电阻温度系数测试方法.pdf

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1、ICS 77.040.01 H 21 中华人民共B 和国国家标准G/T 6148-2005 代替GB/T6148-1985 精密电阻合金电阻温度系数测试方法Test method for temperature-resistance coefficient of precision resistance alloys 2005-09-09发布中华人民共租国国家质量监督检验检瘟总局中回国家标准化管理委员会2006-04-01实施发布GB/1 6148-2005 前言罔本标准制定时参照采用了ASTMB 84，2001(精密电阻合金丝电阻温度系数测试方法儿本标准代替GB/T6148-1985(精密电

2、阻合金电阻温度系数测试方法儿本标准与GB/T6148一1985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60C150C修改为-65C250C，与ASTMB84，2001一致。本标准增加了规范性引用文件，GBjT8170-1987(数值修约规则h本标准对试样制备及预处理章节中条文内容进行了修改;本标准对恒温槽的部分技术要求进行了修改;本标准对试验数值的修约采用GBjT8170-1987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

3、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j满城伟业合金厂。本标准主要起草人:吴承汕、湛立新、邹华、王幼德、袁勤华、王白伟、何伦英。本标准所代替的标准的历次版本发布情况为.B 1778-1976、GBjT6148-1985 , GB/T 6148-2005 精密电阻合金电阻温度系数测试方法1 范围本标准规定了精密电阻含金电阻温度系数的测试方法。本标准适用于在-65C-250C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

4、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。GB/T 8170-1987 数值修约规则3 术语和定义3.1 3.2 下列术语和定义适用于本标准。电阻温度系数temperature卢resistancecoefficient 合金的电阻与温度的关系通常用以20C为参考温度的二次方理式表示:式中:R，-tC时的电阻值.0，;R20 -20C时的电阻值，.0;t 试验温度，C;R，二R，1+(t-20) +卢(t-20)J 一一次电阻温度系数，1/C;卢一一二次电阻温度系数.1

5、/C, 平均电阻温度系鼓mean temperat町e- resistance coefficient 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。即式中:R，-tC时的电阻值，1;R，。一-toC时的电阻值.0，;t二一7试验温度，C;0 (R, - R,o )/R,o (1 - to)J 10一一参考温度，C.通常取20C, 气一11t区间的平均电阻温度系数，1/C。3.3 晦值温度temperature of maximum or minimun resistance 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1m 20一旦m W 2 . ( 1 ) .(

6、 2 ) .( 3 ) GB/T 6148-2005 式中.m 峰值温度.OC， 一次电阻温度系数.1/C, 卢二次电阻温度系数.I;oCo4 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10-n。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

7、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20mm50 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50mm的螺旋形试祥。对于难以保持其形状的细裸线可绕在直径为20 mm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50mm以上。可在试样的电位端处冲截出长约12mm、宽约3mm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

8、定阻值。对于短铜及银铅基含金试样需进行1400C土WC、至少保温48h热处理。对于其他合金试样，则由生产厂规定热处理制度。植:锺铜粗裸线、片、带材试样，亦可在550C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。锺铜合金试样可浸泡在50%硝酸溶液中，除去氧化膜后用水冲洗干净。5 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，槽内注入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

9、。试验温度、温度均匀度、温度波动度应符合表l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试验温度-65-0 O100 100 ,._ 250 5.2 温度测量仪介质酒精中性变压器油或硅油植物油或硅油用二等标准温度计或同等精度的其他温度计。5.3 电阻测量装置温度均匀度三三0.2o. 2 三三0.5能保证准确测量试样电阻的0.001%变化的电测设备及其配套装置。单位为摄氏度温度波动度骂王土0.2土0.2ctO.5 5.4 接线铺和导线5.4.1 接线端GB/T 6148-2005 试样电阻小于或等于100n时，在试样两端分别焊上电流和电位端子，要求电位

10、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、带材试祥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100n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0.02%.采用双臂电桥法时，连接被视j电阻与标准电阻之间的导线电阻应不大于0.01 n。6 试验环境条件6.1 试验时，测量仪器的环境温度为20C士2C.环境温度变化应在1C以内，环境相对湿度不大于80%。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

11、不超过0.1W.试样尺寸应该是其表面积的耗散功率不超过0.003W/cm2 (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，将试样浸入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40%的电流，再测试样电阻值，直到由于电流增加40%引起的电阻变化不超过1X 10-5为合适。7 测量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 测量程序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20C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

12、，须待试样阻值稳定后保温10min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20C测定电阻值，其相对变化应不大于1X10飞考虑到室温变化的影响).否则应重视。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10%。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。B 鼓据处理8.1 电阻温度系擞电阻随温度变化近似呈抛物线关系的合金，如锺铜合金，其电阻温度方程可用公式(1)表示。8. 1. 1 通过一定温度下电阻值的测量，求、卢值。按电阻合金技术条件要

13、求的测温点，或选用包括20C在内的三个适当温度点，测量R，值分别代入公式(1)中，解方程组求出和卢值(见公式(4)和公式(5)。(R2 -R1)(t, -t2)(t，十t2- 40) + (R, - R2) (t2 - t1 )(40 - t1 - t2) z( 4 ) R20(t3 -t,)(t2 -t1)(t3 -t1) 卢(R3-R2)(t2-tl) (R2 -R1)(t, -t2) =( 5 ) RZII(t3 -(2)(t2 -I)(t3 -t,) GB/T 6148-2005 式中Rj、R2、R，分别为t1 t2、t3温度的电阻值(tj20tj)( 6 ) 又以Rj，R，分别表示温

14、度为t，和t2时的电阻值，则公式(1)、公式(2)可简化为公式(7)和公式(8), = (R2-R白)-k2(R, -R20)/R20k(k + 1)Ll.t .( 7 ) 卢=(R, -R20)十kRj-R20)/R20k(k+1)(Ll.t)2.( 8) 若k=2(如普通锺铜测温点为10C、20C、40C).则公式(7人(8)化简为公式(9)和公式(10), = (R2 -R20) -4(R, -R20)/6R20Ll.t .( 9 ) 卢二【(R2-R)+2(R, -R20)/6R20( Ll.t)2 .( 10) 8. 1. 2 通过测量相对于20C电阻值的相对变化量Ll.R，、4儿(

15、见公式(11)、公式(12)求、卢值令Ll.Rj= (Rj -R20)/R20 .( 11 ) Ll.R, = (R2 -R20)/R20 则公式(7)、(8)化简为公式(13)和公式(14)= (Ll.R2是2Ll.R j ) /k(k + 1) Ll.t 卢=(Ll.R2十kLl.R，)/kk十1)(Ll.t)2 若k=2.则可进一步简化为公式(15)和公式(6), 8.2 平均电阻温度系数= (Ll.R2 -4Ll.R j )/(6Ll.t) = (Ll.R，十2Ll.Rj)/6( Ll.t)2 .( 12 ) ( 13 ) . ( 14 ) ( 15 ) ( 16 ) 电阻随温度变化近

16、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 峰值温度电阻温度关系呈抛物线时，峰值温度tm按公式(3)计算。9 鼓值修约计算得出的J值以科学标记法表示。试验数据按GB/T8170-1987的规定进行修约。值修约至0.1X 10- /C 卢值修约至0.1X 10- /C2 10 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gb) 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J及tm或豆值ge) 测试期间的环境温度和湿度;f) 测试方法标准号;g) 测试、校核人员及部门ph) 测试日期。GB/T 6148-2005 附录A(资料性附录)各种线径的电阻值和允许通过的电流各种线径的试样电阻值及允许通过试样的电流可参照表A.l规定。表A.1各种线径的电阻值和允许通过的电流