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GB/'r 351一1995
(eqv IEC 468-1974)
ak属材料电阻系数测里方法 代替GB 351-64
M allic materials-Resistivity measurement method
本标准等效采用国际电工委员会IEC 468-1974《金属材料电阻系数测量方法》。在适用范围、测量
设备、试样、测量程序、测量结果及计算等与IEC 468-1974相同,补充完善了名词术语、试验记录及报
告。
1主肠内容与适用范围
本标准规定了金属材料电阻系数测量方法的名词术语、测量仪器、试样、测量程序、侧量结果及计
算、拭验记录及报告。
本标准适用于黑色金属线材制品及其他导电材料的电阻、电阻系数、质量电阻率及单位长度电阻的
测量,并作为测定标准条件下电阻系数在。.01-2. 0 tI " mm叮m范围内的仲裁测量方法.
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2.3
名词术语
电阻系数(体积电阻率)
电阻系数是指单位长度上试样横截面积的电阻。
质量电阻率
质量电阻率是指单位长度和单位质量试样的电阻。
单位长度电阻
单位长度电阻是指单位长度上试样的电阻。
惠斯登(Wheatstone)电桥
惠斯登电桥即单臂电桥,测量电阻时只有两触点,称为两触点法。
凯尔文(Kelvin)电桥
凯尔文电桥即双臂电桥,测量电阻时有四个触点,称为四触点法。
电压端子
一般用于测量较高阻值的电阻。
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一般用于测量较低阻值的电阻。
采用四触点法时,为测定试样两端的电压差,用于夹紧试样的刀刃状夹具。
电流端子
采用四触点法时,电流通过试样,用于压紧试样的螺钉固定式夹具。
跨线电阻
连接标准电阻与未知电阻(试样)的导线电阻。
引线电阻
连接电压、电流端子和测定器及电源的导线电阻。
测.仪器
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3.1 试样电阻不小于10 ai时,应采用惠斯登电桥;试样电阻小于10 fl时,应采用凯尔文电桥。
3.2 采用凯尔文电桥时,电压端子的刀刃应锐利,且相互平行,均垂直于试样轴线。
国家技术监奋局1995一04-11批准 1995一12一01实施
GB/T 351一1995
3.3 电压端子与相应的电流端子的间距不得小于试样横截面周长的1.5倍。
3.4侧量中,各种连接用导线电阻应尽可能小。凯尔文电桥中,跨线电阻应小于0. 001 fl,引线电阻应
小于。.002 fl,且测量结果应减掉跨线电阻值。
3.5 电桥测量系统总误差应不超过士。.1590,总误差包括:标准电阻的校准误差、试律和标准电阻的比
较误差,接触电势和热电势引起的误差,测量电流导致试样发热引起的误差。
一般生产检验时,电桥系统总误差可不超过士0.30%,
3-6 温度计,精度为。.10C,
3.7外径干分尺,0-25士0. 01 mm,
3.8 检流计,指示误差不超过10. 5肠。
3.9精密天平。 一
4 试样
试样必须校直。当用手不能矫直时,可将试样置于木材、塑料等软质材料平面上,以轻徽的力量矫
试样表面不得有肉眼可见,长度大于1 mm的裂纹或疵点,以及油脂、锈蚀等污物,以保证接触良
为保证测量准确性,试祥应与电桥、标准电阻在同环境下至少放置lh,
生产检验时,试样应与测量环境温度一致。
试样标距长度应不小于300 mm,其他尺寸应与测量设备相适应。
试样标距长度内(对于凯尔文电桥,即两电压端子间)的电阻应不小于。.00001 fl,
测定试样总长度L,,标距长度Le,测量误差应符合表1规定。
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圆形截面的试样,在试样标距范围内测量直径,等间距取5个测量点,每个点沿相互垂直方向各测
,结果保留三位有效数字。
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量一次,将10个数据的平均值作为试样的线性截面尺寸,然后计算截面积
异形截面的试样,其截面积按公式(a)计算:
A;,)一瓦mLimds(,) “.“.·⋯ ,.·..⋯ ”·”二””。“。。,.(1)
式中:Ao,- 侧量温度t时试样的截面积,mm';
二— 试样质量,9,
L-) - 测量温度t时的试样总长度,m;
姚。— 测量温度t时的试样密度,kg/m',
为了减小试样在空气中称重误差,考虑浮力影响。试样的质量按公式(2)计算
MA妈(d二一dA)
dw(d:一么) .,·.····,.二”,二“·“.“二。(2)
:,‘— 在空气中测定的视在质量,g;
ds— 试样密度,kg/m';
而— 祛码密度,kg/m';
么— 空气密度,1. 2 kg/m'.
一般生产检验时,可由天平直接侧定。
试样的密度未知时,采用在空气中和已知密度的液体中称重测定试样密度。
在液体中悬挂试样的线应尽可能细。空气中称重时,挂线的延长部分应浸人同一液体中,以消除表
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面张力的影响。挂线直径超过。.05 mm时,应用直径为其2倍的挂线进行第2次称重,两次称重的重量
Gs/T 351一1995
差应不超过试样在液体中视在质量的士。Ol CdL / (ds-dt) D % o
试样的密度按公式(3)计算:
d,=mAdu.)一树。。么
爪A一 m上〔,}
式中:md(q— 在液体中测定的试样视在质量,9;
dc(n- 测量温度t时的液体密度,k8/m',
5 侧t程序
5.1 测量温度
整个测量应在20士5℃下进行,并且在测定过程中保持稳定。
生产检验时,允许在10^.35℃中进行。
5.2 测量误差
各项测量误差极限应符合表1规定。
表1 允许测量误差极限
”..⋯”:.“二“”⋯ ”⋯ ”.”。(3)
参 数 仲 裁 检 验 生 产 检 验
长 度
电 阻
截面积
士0.05% ,
士0.15%
士0. 15
士0.10%
士0.30%
士0. 50%
使用已知试样密度时:
空气中的质量
试样长度
试样密度
士0.05%
士0. 05%
士。.12%
士0.10写
士0. 20%
士0.45%
使用流体称重时:
空气中的质鱼
液体中的质量
液体密度
温度引起的总误差
盆度控制
温度校准
d“ 士0.04=% 一一 ldo2“
d
士0.08 - 一~%一一‘一“d,-d, -
士0.08线
士0.06%
士0.04肠(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%
总误差:
体积电阻率
质量电阻率
单位长度电阻
士0.25%
士0. 20%
士0.20%
士0.65%
士0.45%
士0.40%
5.3 电流的选择
在满足测量系统灵敏度要求的情况下,应尽量选择较小的测试电流,以免使试样发热,影响测量结
果。
当测试电流增加40%时,如果测出的电阻平均增加。.06%时,则认为电流过大,侧量无效,应选择
更小的侧试电流。
5.4 电阻的测量
cs/T 351一1995
闭合电流后,检流计上基本观察不到冲击,即达到平衡,方可读数,为了消除接触电势引起的侧量误
差,使电流正反换向一次,取两次读数的平均值。同一试样,应重复测量5次,取平均值作为最终结果。
生产检验时,电流正反换向一次,取两次读数的平均值。
6 测t结果及计算
6., 一般规定
由于电阻及线性尺寸随温度变化,计算时应将温度t时测出的电阻值换算到标准温度t。时电阻值。
本标准规定t。为200C。而线性尺寸由于温差不大,且线性膨胀系数甚小,可忽略不计,即本标准中有关
L?L:的计算中,一律认为不随温度而变化。
6.2 电阻计算
标准温度2。℃时试样标距长度上的电阻按公式(4)计算:
_ R.
K ?,告 二一:---一二尸----二二二二
1 -t 口so It一 LU)
...‘”.,⋯ ”二”..⋯“”二(4)
式中:Rzu- 20℃时试样标距长度上的电阻,il;
R,- 测量温度t时,试样标距长度的实测电阻减掉跨线电阻值
azo- 20℃时试样的电阻温度系数,黑色金属线材制品其值为。
电阻系数的计算
,n;
004 55
6.3
根据4.6,4.7,6.2测定计算的L2, A及Rsn, 20℃时试样的电阻系数Pzo,精确度应为。. 00152
mmz/m,并按公式(5)计算:
Pzo
式中:Pzo- 20℃试样的电阻系数,52 " mmz/m
6.4 质量电阻率的计算
···二’二‘··············,··⋯ ⋯(5)
根据4.6,4.8,6.2测定计算出的L?L?,及凡。,标准温度20℃时试样的质量电阻率么。,按公式
(6)计算:
优 R?,
d',.= .二~ 一 子二
乙1 乙2
................‘二,.。···⋯ ⋯ (6)
式中:452a- 2()℃时试样的质量电阻率,B·52/m2,
6.5 单位长度电阻计算
根据4. 6 , 6. 2测定计算出的Lz,Rzo,标准温度20℃时试样的单位长度电阻R。按公式((7)计算
_ R,。
」(r,乃= ,声二
一 Ly
(7)
式中:Rczo— 20℃时试样的单位长度电阻,13/m,
7 试验记录及报告
7.1 试验记录一般应包括以下内容:
e. 试样编号;
b 试样材料种类;
试样总长度,标距长度;
d 试样质量;
GB/T 351一1995
e. 试样平均截面积,测定次数和测定温度下平均截面积的标准偏差;
f 测量方法:仲裁检验或生产检验;
9. 测量时的环境温度;
h. 电桥种类;
1. 所选用电流的大小;
j. 测量温度下试样的平均电阻值,测量次数及平均电阻的标准偏差;
k 换算成标准温度20℃时试样的电阻值,电阻系数、质量电阻率或单位长度电阻等;
. 如果采用称重确定截面积时,还应有试样空气中的质量、液体中的质量(如采用的话)、祛码密
度、液体密度、试样密度,依此计算出的截面积。
了2 试验报告
试验报告一般应包括以下内容:
a. 本标准号;
b. 试样标记(如试样直径、长度等);
c. 测量条件(如电桥名称、测量温度等);
d. 测量结果(电阻值、电阻系数、质量电阻率或单位长度电阻等);
e. 其他必要的试验记录内容。
附加说明:
本标准由中华人民共和国冶金工业部提出。
本标准由冶金工业部信息标准研究院归口。
本标准由冶金工业部金属制品研究院、冶金工业部信息标准研究院负责起草。
本标准主要起草人朱水刚、刘佳森、张守迁、李文明、高振英。