用于高精度温度测量的热敏电阻的校准和自我验证
本文讨论了NT C热敏电阻影响高精度温度测量（ult;1mK）不确定度的影响变量。这些是适当的仪器设置，一个独特的 在适当考虑不确定性、自加热和校准方程中参数数的情况下，校准温度的表选择（分布）。在本工作中，我们使用了4种测量方法来消除引线电阻的影响，切换直流电流以减少热电效应和振幅-火焰偏移的误差，这是一种参考电阻 或标称值接近温度计的电阻，以使分辨率和最大电流与热敏电阻的输入电压范围和自加热一致
我们给出了一种称为超稳定热敏电阻的高精度校准结果，并演示了校准方程的变化对插值误差的影响。我们的先前的研究结果表明，插值方程中的参数数对插值误差有相当大的影响。史坦哈特-哈特方程被证明是正确的 如何一个糟糕的性能，并应取代更合适的模型，在怀特等人。（2014）.为了量化校准的长期稳定性，我们建议重复使用 单点验证在水的三重点。如果用镓定点测量来补充，则可以检测到特征曲率的变化。
- 导言
在20°C至50°C之间的温度范围内，越来越需要在毫开尔文水平上进行不确定性的温度测量。这与各个领域的需求有关 如海洋温度测量、尺寸计量实验室的空气和工件温度监测，以及精密制造、光学、 半导体生产。与计量级铂电阻温度计相比，热敏电阻具有更高的灵敏度（高达十倍），对机械冲击或振动不太敏感 并且可以用较小的直径制造。对于所谓的超稳定热敏电阻，制造商声称精度更好，1MK和漂移率小于2MK/年。这需要适当的 标准和技术，可用于（重新）校准传感器和验证不确定性索赔。
在接下来的讨论中，我们讨论了量化主要的不确定性贡献和最佳仪器设置的方法。由于热敏电阻具有很强的非线性特性 校准方程应遵循一个合适的数学模型，并具有特定数量的单个参数[1]。结果是含有热敏电阻的高精度应用需要至少在4-5个分布良好的温度下进行校准。这些应该始终包括最大和最小的应用程序特性。
校准技术就是所谓的比较方法和定点校准..在比较方法中，采用校准过的标准铂电阻温度计（ SPRT）作为参考 用于在搅拌液体浴中校准热敏电阻，具有良好的温度稳定性和均匀性。通过该方法，得到了（2-3）MK的典型不确定性..热水瓶 在水的三重点（0.01°C）低于0.1mK的不确定性的仪表校准是最先进的，在Ga-（29.7646°C）和Hg（38.8344°C）固定点约0.25mK是可能的。
因此，具有尽可能小的不确定性的热敏电阻校准需要两种技术的结合，即在选定的定点上表征曲率的比较方法和在较低不确定性的互补测量方法。 为了降低工作量，重复的“校准”在实践中往往只在一个或两个温度下进行。
在一个定点温度下的单点测试被称为“验证”。 重复进行的单点验证允许通过比较方法对漂移进行量化，其准确性优于校准或验证。 虽然基于电阻的温度传感器的漂移主要是校准函数（偏移）的移动，但在一些物理过程，如所谓的杂质中毒，可以改变一些特性的曲率。 因此，在另一个定点温度下进行额外的验证可以表明这种变化，并提供关于校准结果变化机制的补充信息。
- 实验
在本工作中，我们给出了在25° C下标称电阻值约为10KΩ的MEA S46016型热敏电阻[1]的校准结果。该传感器组装在一个 连有四线聚四氟乙烯绝缘电缆的密封的不锈钢外壳中。 通过对其他同类型传感器的研究，检查校准的传感器是否表现出典型的行为。 在热敏电阻和标准铂电阻温度计（ SPRT）的电阻测量中，采用了ISO TECH仪器微型K701。 微K使用四线技术消除引线电阻和10Hz双极开关直流电流，以消除与热电效应和放大器偏移相关的误差.. 通过与恒温威尔金斯型标准电阻器的直接比较，在电阻比模式下进行了校准。 SPRTs典型的测量电流为1m A，热敏电阻为10micro;A。不同的电流已应用于每个传感器，以允许校正零自加热。热敏电阻特性的确定是基于通过比较方法的校准。 为此，在恒温和良好循环水浴（ 55L）中使用校准的SPRT作为参考温度计， 温度稳定，均匀性通常为0.5mK。 在5° C至60° C之间的温度范围内进行了两系列校准（ 2014年5月和2015年2月）。在校准之间，传感器在室温下储存。 为了减少不确定性，通过在水的三重点和Ga定点进行额外的校准来验证结果。
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