GB-T351-1995 金屬材料電阻系數(shù)測量方法

中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)

GB/'r351一1995

(eqvIEC468-1974)

ak屬材料電阻系數(shù)測里方法

代替GB351-64

Mallicmaterials-Resistivitymeasurementmethod

本標(biāo)準(zhǔn)等效采用國際電工委員會IEC468-1974《金屬材料電阻系數(shù)測量方法》。在適用范圍、測量

設(shè)備、試樣、測量程序、測量結(jié)果及計(jì)算等與IEC468-1974相同，補(bǔ)充完善了名詞術(shù)語、試驗(yàn)記錄及報(bào)

告。

1主腸內(nèi)容與適用范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了金屬材料電阻系數(shù)測量方法的名詞術(shù)語、測量儀器、試樣、測量程序、側(cè)量結(jié)果及計(jì)

算、拭驗(yàn)記錄及報(bào)告。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于黑色金屬線材制品及其他導(dǎo)電材料的電阻、電阻系數(shù)、質(zhì)量電阻率及單位長度電阻的

測量，并作為測定標(biāo)準(zhǔn)條件下電阻系數(shù)在。.01-2.0tI"mm叮m范圍內(nèi)的仲裁測量方法.

月，n‘

‘‘

內(nèi)了一q尸‘

2.3

名詞術(shù)語

電阻系數(shù)(體積電阻率)

電阻系數(shù)是指單位長度上試樣橫截面積的電阻。

質(zhì)量電阻率

質(zhì)量電阻率是指單位長度和單位質(zhì)量試樣的電阻。

單位長度電阻

單位長度電阻是指單位長度上試樣的電阻。

惠斯登(Wheatstone)電橋

惠斯登電橋即單臂電橋，測量電阻時(shí)只有兩觸點(diǎn)，稱為兩觸點(diǎn)法。

凱爾文(Kelvin)電橋

凱爾文電橋即雙臂電橋，測量電阻時(shí)有四個(gè)觸點(diǎn)，稱為四觸點(diǎn)法。

電壓端子

一般用于測量較高阻值的電阻。

月月﹄卜曰

.，

弓乙弓乙

一般用于測量較低阻值的電阻。

采用四觸點(diǎn)法時(shí)，為測定試樣兩端的電壓差，用于夾緊試樣的刀刃狀夾具。

電流端子

采用四觸點(diǎn)法時(shí)，電流通過試樣，用于壓緊試樣的螺釘固定式夾具。

跨線電阻

連接標(biāo)準(zhǔn)電阻與未知電阻(試樣)的導(dǎo)線電阻。

引線電阻

連接電壓、電流端子和測定器及電源的導(dǎo)線電阻。

測.儀器

卜‘Ul‘1

‘華

八乙勺‘

0‘OJ

:

，門乙

3.1試樣電阻不小于10ai時(shí)，應(yīng)采用惠斯登電橋;試樣電阻小于10fl時(shí)，應(yīng)采用凱爾文電橋。

3.2采用凱爾文電橋時(shí)，電壓端子的刀刃應(yīng)銳利，且相互平行，均垂直于試樣軸線。

國家技術(shù)監(jiān)奮局1995一04-11批準(zhǔn)1995一12一01實(shí)施

GB/T351一1995

3.3電壓端子與相應(yīng)的電流端子的間距不得小于試樣橫截面周長的1.5倍。

3.4側(cè)量中，各種連接用導(dǎo)線電阻應(yīng)盡可能小。凱爾文電橋中，跨線電阻應(yīng)小于0.001fl，引線電阻應(yīng)

小于。.002fl，且測量結(jié)果應(yīng)減掉跨線電阻值。

3.5電橋測量系統(tǒng)總誤差應(yīng)不超過士。.1590,總誤差包括:標(biāo)準(zhǔn)電阻的校準(zhǔn)誤差、試律和標(biāo)準(zhǔn)電阻的比

較誤差，接觸電勢和熱電勢引起的誤差，測量電流導(dǎo)致試樣發(fā)熱引起的誤差。

一般生產(chǎn)檢驗(yàn)時(shí)，電橋系統(tǒng)總誤差可不超過士0.30%,

3-6溫度計(jì)，精度為。.10C,

3.7外徑干分尺，0-25士0.01mm,

3.8檢流計(jì)，指示誤差不超過10.5腸。

3.9精密天平。一

4試樣

試樣必須校直。當(dāng)用手不能矯直時(shí)，可將試樣置于木材、塑料等軟質(zhì)材料平面上，以輕徽的力量矯

試樣表面不得有肉眼可見，長度大于1mm的裂紋或疵點(diǎn)，以及油脂、銹蝕等污物，以保證接觸良

為保證測量準(zhǔn)確性，試祥應(yīng)與電橋、標(biāo)準(zhǔn)電阻在同環(huán)境下至少放置lh,

生產(chǎn)檢驗(yàn)時(shí)，試樣應(yīng)與測量環(huán)境溫度一致。

試樣標(biāo)距長度應(yīng)不小于300mm，其他尺寸應(yīng)與測量設(shè)備相適應(yīng)。

試樣標(biāo)距長度內(nèi)(對于凱爾文電橋，即兩電壓端子間)的電阻應(yīng)不小于。.00001fl,

測定試樣總長度L,，標(biāo)距長度Le,測量誤差應(yīng)符合表1規(guī)定。

門.0八聲‘。ld

車直4.好4.

圓形截面的試樣，在試樣標(biāo)距范圍內(nèi)測量直徑，等間距取5個(gè)測量點(diǎn)，每個(gè)點(diǎn)沿相互垂直方向各測

，結(jié)果保留三位有效數(shù)字。

月，‘曰仁U7.

…‘

月﹃月﹃‘q月馬

量一次，將10個(gè)數(shù)據(jù)的平均值作為試樣的線性截面尺寸，然后計(jì)算截面積

異形截面的試樣，其截面積按公式(a)計(jì)算:

A;,)一瓦mLimds(,)

“.“.·?，.·..?”·”二””?！?。。，.(1)

式中:Ao,-側(cè)量溫度t時(shí)試樣的截面積，mm';

二—試樣質(zhì)量，9，

L-)-測量溫度t時(shí)的試樣總長度，m;

姚。—測量溫度t時(shí)的試樣密度，kg/m',

為了減小試樣在空氣中稱重誤差，考慮浮力影響。試樣的質(zhì)量按公式(2)計(jì)算

MA媽(d二一dA)

dw(d:一么)

.，·.····，.二”，二“·“.“二。(2)

:，‘—在空氣中測定的視在質(zhì)量,g;

ds—試樣密度,kg/m';

而—祛碼密度，kg/m';

么—空氣密度，1.2kg/m'.

一般生產(chǎn)檢驗(yàn)時(shí)，可由天平直接側(cè)定。

試樣的密度未知時(shí)，采用在空氣中和已知密度的液體中稱重測定試樣密度。

在液體中懸掛試樣的線應(yīng)盡可能細(xì)?？諝庵蟹Q重時(shí)，掛線的延長部分應(yīng)浸人同一液體中，以消除表

8中9

4.式4.

面張力的影響。掛線直徑超過。.05mm時(shí)，應(yīng)用直徑為其2倍的掛線進(jìn)行第2次稱重，兩次稱重的重量

Gs/T351一1995

差應(yīng)不超過試樣在液體中視在質(zhì)量的士。OlCdL/(ds-dt)D%o

試樣的密度按公式(3)計(jì)算:

d,=

mAdu.)一樹。。么

爪A一m上〔，}

式中:md(q—在液體中測定的試樣視在質(zhì)量，9;

dc(n-測量溫度t時(shí)的液體密度，k8/m',

5側(cè)t程序

5.1測量溫度

整個(gè)測量應(yīng)在20士5℃下進(jìn)行，并且在測定過程中保持穩(wěn)定。

生產(chǎn)檢驗(yàn)時(shí)，允許在10^.35℃中進(jìn)行。

5.2測量誤差

各項(xiàng)測量誤差極限應(yīng)符合表1規(guī)定。

表1允許測量誤差極限

”..?”:.“二“”?”?”.”。(3)

參數(shù)仲裁檢驗(yàn)

生產(chǎn)檢驗(yàn)

長度

電阻

截面積

士0.05%，

士0.15%

士0.15

士0.10%

士0.30%

士0.50%

使用已知試樣密度時(shí):

空氣中的質(zhì)量

試樣長度

試樣密度

士0.05%

士0.05%

士。.12%

士0.10寫

士0.20%

士0.45%

使用流體稱重時(shí):

空氣中的質(zhì)魚

液體中的質(zhì)量

液體密度

溫度引起的總誤差

盆度控制

溫度校準(zhǔn)

d“

士0.04=%

一一ldo2“

d

士0.08-一~%

一一‘一“d,-d,-

士0.08線

士0.06%

士0.04腸(0.1℃)

士0.04%

士。.30ds%

士。30森%

士0.20%

士0.25%

士0.15%(0.4'C)

士0.15%

總誤差:

體積電阻率

質(zhì)量電阻率

單位長度電阻

士0.25%

士0.20%

士0.20%

士0.65%

士0.45%

士0.40%

5.3電流的選擇

在滿足測量系統(tǒng)靈敏度要求的情況下，應(yīng)盡量選擇較小的測試電流，以免使試樣發(fā)熱，影響測量結(jié)

果。

當(dāng)測試電流增加40%時(shí)，如果測出的電阻平均增加。.06%時(shí)，則認(rèn)為電流過大，側(cè)量無效，應(yīng)選擇

更小的側(cè)試電流。

5.4電阻的測量

cs/T351一1995

閉合電流后，檢流計(jì)上基本觀察不到?jīng)_擊，即達(dá)到平衡，方可讀數(shù)，為了消除接觸電勢引起的側(cè)量誤

差，使電流正反換向一次，取兩次讀數(shù)的平均值。同一試樣，應(yīng)重復(fù)測量5次，取平均值作為最終結(jié)果。

生產(chǎn)檢驗(yàn)時(shí)，電流正反換向一次，取兩次讀數(shù)的平均值。

6測t結(jié)果及計(jì)算

6.，一般規(guī)定

由于電阻及線性尺寸隨溫度變化，計(jì)算時(shí)應(yīng)將溫度t時(shí)測出的電阻值換算到標(biāo)準(zhǔn)溫度t。時(shí)電阻值。

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定t。為200C。而線性尺寸由于溫差不大，且線性膨脹系數(shù)甚小，可忽略不計(jì)，即本標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)

LL:的計(jì)算中，一律認(rèn)為不隨溫度而變化。

6.2電阻計(jì)算

標(biāo)準(zhǔn)溫度2?！鏁r(shí)試樣標(biāo)距長度上的電阻按公式(4)計(jì)算:

_R.

K,告二一:---一二尸----二二二二

1-t口soIt一LU)

...‘”.，?”二”..?“”二(4)

式中:Rzu-20℃時(shí)試樣標(biāo)距長度上的電阻,il;

R,-測量溫度t時(shí)，試樣標(biāo)距長度的實(shí)測電阻減掉跨線電阻值

azo-20℃時(shí)試樣的電阻溫度系數(shù)，黑色金屬線材制品其值為。

電阻系數(shù)的計(jì)算

，n;

00455

6.3

根據(jù)4.6,4.7,6.2測定計(jì)算的L2,A及Rsn，20℃時(shí)試樣的電阻系數(shù)Pzo，精確度應(yīng)為。.00152

mmz/m，并按公式(5)計(jì)算:

Pzo

式中:Pzo-20℃試樣的電阻系數(shù),52"mmz/m

6.4質(zhì)量電阻率的計(jì)算

···二’二‘··············，··??(5)

根據(jù)4.6,4.8,6.2測定計(jì)算出的LL，及凡。，標(biāo)準(zhǔn)溫度20℃時(shí)試樣的質(zhì)量電阻率么。，按公式

(6)計(jì)算:

優(yōu)R,

d',.=.二~一子二

乙1乙2

................‘二，.?！ぁぁ??(6)

式中:452a-2()℃時(shí)試樣的質(zhì)量電阻率，B·52/m2,

6.5單位長度電阻計(jì)算

根據(jù)4.6,6.2測定計(jì)算出的Lz,Rzo,標(biāo)準(zhǔn)溫度20℃時(shí)試樣的單位長度電阻R。按公式((7)計(jì)算

_R，。

」(r，乃=，聲二

一Ly

(7)

式中:Rczo—20℃時(shí)試樣的單位長度電阻,13/m,

7試驗(yàn)記錄及報(bào)告

7.1試驗(yàn)記錄一般應(yīng)包括以下內(nèi)容:

e.試樣編號;

b試樣材料種類;

試樣總長度，標(biāo)距長度;

d試樣質(zhì)量;

GB/T351一1995

e.試樣平均截面積，測定次數(shù)和測定溫度下平均截面積的標(biāo)準(zhǔn)偏差;

f測量方法:仲裁檢驗(yàn)或生產(chǎn)檢驗(yàn);

9.測量時(shí)的環(huán)境溫度;

h.電橋種類;

1.所選用電流的大小;

j.測量溫度下試樣的平均電阻值，測量次數(shù)及平均電阻的標(biāo)準(zhǔn)偏差;

k換算成標(biāo)準(zhǔn)溫度20℃時(shí)試樣的電阻值，電阻系數(shù)、質(zhì)量電阻率或單位長度電阻等;

.如果采用稱重確定截面積時(shí)，還應(yīng)有試樣空氣中的質(zhì)量、液體中的質(zhì)量(如采用的話)、祛碼密

度、液體密度、試樣密度，依此計(jì)