负温度系数低温电阻温度计校准规范.docxVIP

JJF1170—2007

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负温度系数低温电阻温度计校准规范

1范围

本规范适用于测量范围为1.2K～273.16K的低温锗电阻温度计、低温氧化物热敏电阻温度计和低温渗碳玻璃电阻温度计。

本规范文本中未指明何种类型的温度计时，以下都简称温度计。

2引用文献

JJG350—1994《标准套管铂电阻温度计检定规程》

JJG858—1994《标准铑铁电阻温度计检定规程》

使用本规范时，应注意使用上述引用文献的现行有效版本。

3概述

负温度系数的低温电阻温度计，包括低温锗电阻温度计、低温氧化物热敏电阻温度计和低温渗碳玻璃电阻温度计等，是根据半导体的电阻随温度变化而变化的特性来测量温度的。这些温度计的特点是电阻随温度呈负指数变化，灵敏度高，使用温区宽窄不一，互换性不好，需单支多点校准。

低温锗电阻温度计、低温渗碳玻璃电阻温度计和低温氧化物热敏电阻温度计，一般都做成四引线，分别是正负电流、正负电压引线，封装在金属壳套管中，为增强传热效果，套管内多充入少量氦气以减小温度计自热效应的影响。

低温氧化物热敏电阻温度计，也有二引线式、玻璃封装的，校准时用四引线法测量电阻。

这些温度计校准数据通常采用切比雪夫多项式做最小二乘法拟合，其电阻-温度关系主要有以下四种：

(1)

(2)

(3)

(4)

式中，A、B是归一化常数，保证对全部校准点-1≤x≤+1,a;是拟合系数。最常用的拟合形式是式(1)。根据不同情况，有时校准数据的拟合需分段进行。

4计量特性

4.1温度计的基本信息

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被校的温度计包装盒必须标有温度计生产厂商名称、温度计名称、型号和温度计编号，温度计电流、电压引线需区分的型号，应有引线的识别。温度计外壳应有编号，或在引线上加识别编号。

被校温度计应说明使用温区和准确度要求。

温度计封装的环氧树脂或玻璃，不应有开裂现象。

4.2温度计的稳定性

温度计通常在液氨沸点、液氮沸点或靠近使用温区的高温端测定其稳定性。相邻两个校准间隔在同一温度点的示值差，作为温度计的稳定性。

4.3温度计的测量电流和自热效应

温度计通常按元件输出电压为(3～6)mV确定测量电流。若对测量电流或测量电压有特殊要求的，应书面说明。

在额定工作条件下，温度计允许最大自热效应为3mK。

5校准条件

5.1环境条件

校准时的环境温度为15℃~28℃,相对湿度为20%～80%。

5.2标准和其他设备

校准温度计所需的标准器和配套设备见表1。

表1校准用标准器和配套设备

序号

名称

计量特性

用途

1

低温标准铑铁电阻温度计

温区：1.2K～24.56K扩展不确定度：3mK,k=2

标准器

2

低温标准铂电阻温度计

温区：13.8033K～273.16K

扩展不确定度：5mK,k=2

标准器

3

测温电桥

量程：0～1002

允许最大相对误差：3×10-t

测量标准电阻温度计

4

标准电阻

标称值：12,10Ω

扩展相对不确定度：

U=1.5×10~°,k=1.73

与测温电桥配套

5

低温恒温器

温区：1.2K～273.16K

控温波动±0.5mK/20min(20K及以下)

控制波动±2.5mK/20min(20K以上)

比较铜块最大温差小于1mK

校准用恒温装留

6

低温控温仪

温区：1.2K～273.16K

控温波动±0.5mK(20K及以下)

控温波动±2.5mK(20K以上)

与恒温器配套

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表1(续)

序号

名称

计量特性

用途

7

精密数字电压表

分辨力：0.01μV

允许最大相对误差：50×106

测量被校温度计

8

精密可调恒流源

输出范围：0.01μA～10mA稳定度：1×10

提供被校温度计的测电流

9

标准电阻

标称值：1002,1k2,10kΩ

允许最大相对误差：5×106

修正被校温度计的测量电流

10

四刀多点转换开关

寄生热电势0.4μV

被校温度计

电测配套用

6校准项目和校准方法

6.1老化实验

首次校准的温度计应先做20次液氮温度至室温的热循环老化，提高温度计的稳定性。

对于使用温度下限低于77K的温度计，在液氮温度老化后，至少再做5次液氨温度至室温的热循环老化。

6.2外观检查

目视检查温度计外观。

室温下用数字电压表检查温度计阻值，温度计阻值应稳定，不得有短路或断路现象。对于金属外壳的温度计，感温体不得与外壳短路。

6.3示值校准

6.3.1温度计的安装

外观检查合格的温度计，装入低温比较恒温器中。温度计安装时要保证与比较铜块做好