CN209641452U - 一种新型的采样电阻器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种新型的采样电阻器。使用锰铜合金为电阻，紫铜为引出端，电阻片与引出端采用嵌入式安装，通过氩弧焊焊接等方式连接在一起。用机械打磨的方式使阻值达到所需的精度。在电阻片上涂覆保护层，用激光在引出端上打印标志。最后，在引出端表面镀银。本实用新型的有益效果是：合理选用电极、电阻材料，保证电极具有良好的导电性，电阻的温度系数低，稳定性好。引出端与电阻片采用嵌入安装、氩弧焊焊接等工艺，确保了连接处的牢固性和耐高温性能。电阻片、引出端均为横截面积大的金属材料，使电阻器具有优秀的抗大电流脉冲的能力。

Description

一种新型的采样电阻器

技术领域

本实用新型属于采样电阻器领域。

背景技术

在电动工具、太阳能产品、电池保护板等各类电源的设计上，电流采样是恒久的话题。不管是电路上一般性的电流控制、调整，还是过流保护、短路保护，第一步需要考虑的问题均是先检测出电流大小。

现行使用较多的采样方法有两种，一种是用电流互感器，另一种是用电流采样电阻。电流互感器在某些大电流检测时表现不错，但由于价格昂贵，往往适合用量小且对成本没特殊要求的应用。通常，各类电源、电动工具、电池保护板、灯具、驱动电机或产品的电源部分等应用主要采用经济、高精高效、实用的第二种方式。

用电阻做采样，一般需将电阻放置在需要采样电流的位置，通过测量电阻两端的电压值来反馈，进而确定电路中的电流大小。为保证采样精准，采样电阻的阻值一般比较小，这样可保证采样电阻不影响原电路中的电流。

相比传统的陶瓷贴片电阻，合金电阻的性能优势表现在：精度高，温度系数低；在同样封装尺寸下额定功率可以超越陶瓷电阻数倍。最重要的一点是在大电流采样及过流保护、短路保护这类需要冲击电流的应用，合金电阻性能的优越性尤为明显，如陶瓷贴片电阻往往在短时间就被烧毁，而合金电阻可以通过相当强度的冲击电流，在整体电路中起到了保护其他器件的作用，确保整个产品的品质。

对比同样以金属为主材的铜丝电阻，合金电阻最直观的优势在于：产品性能稳定，功率大，可通过电流大，材质性能稳定不易氧化，可靠性高，不会因焊接位置的细微变化而影响接入阻值(插件铜丝电阻焊接时，焊点位置的些许变化就可以导致阻值变化，致使采样出来的数据产生较大误差)。

发明内容

为解决陶瓷贴片电阻和铜丝电阻作为采样电阻器的缺陷，本实用新型提供了一种合金型采样电阻器及其制作方法。

(一)本实用新型是通过以下技术方案实现的：

本实用新型所涉及的是一种合金型采样电阻器。使用锰铜合金为电阻，紫铜为引出端，电阻片与引出端采用嵌入式安装，通过氩弧焊焊接等方式连接在一起。用机械打磨的方式使阻值达到所需的精度。在电阻片上涂覆保护层，用激光在引出端上打印标志。最后，在引出端表面镀银。

将紫铜块机械加工成电流引出端，在引出端一侧开槽，用于电阻片的安装。该引出端为大体积金属块，因此能承受很大的采样电流。电阻片所用材料为锰铜合金，温度系数低，材质性能稳定。将电阻片嵌入电流引出端的槽体中，通过焊接将电阻片与电流引出端连接在一起。

电位引出端的材质为紫铜，形状为圆柱形。在电阻片上有两个加工好的圆孔。将电位引出端插入圆孔内部，用电弧打在电位引出端与电阻片的连接处，电弧产生的高温将连接处的紫铜、锰铜熔化，冷却后融为一体。因此电位引出端也具有很强的牢固性和耐高温性。

用机械方式打磨电阻器的边缘进行调阻，使阻值上升，直至满足产品精度要求。在电阻片上涂覆保护层，对电阻片进行防护。用激光打标的方式在电流引出端上刻上电阻器的标志，包括极限电流、阻值、精度等信息。

最后，在电流引出端、电位引出端上镀银，保证引出端有良好的导电性。

(二)该方案的优点是：

1、电阻片与电流引出端的材质均为金属，横截面积大，使产品可以承受大电流的冲击。

2、电流引出端和电位引出端的材质均为紫铜镀银。银和铜是电阻率最小的两种金属，保证了良好的导电性，最大限度降低了引出端接入电路时的接触电阻。

3、电阻片的材质为锰铜合金，保证了电阻器温度系数低，长期工作稳定可靠。

4、电阻片与电位引出端之间采用氩弧焊焊接的工艺，紫铜与锰铜熔融在一起，确保了电位引出端的牢固性与耐高温性能。

5、使用激光打标的工艺在电流引出端上刻出电阻器的标志，确保标志的耐溶剂性不存在任何问题。

6、将油墨保护层涂在电阻片表面，避免电阻片被外界环境所污染，起到绝缘、防潮、防氧化的作用。

(三)采样电阻器制作方法：

1、加工电极/电阻：采购锰铜、紫铜，按图纸加工出电阻片、电流引出端和电位引出端。

2、焊接：使用KOH溶液清洗掉电阻片、电流引出端表面的油污，使用HCL溶液清洗掉电阻片、电流引出端表面的氧化层。将电阻片插入电流引出端的槽体内，在连接处放置焊料，经受高温后，焊料熔化，将电阻片和电流引出端焊接在一起。

3、引线焊接：将电位引出端压入电阻片的开孔中，用电弧的高温将电阻片与电位引出端的连接处熔化，冷却后，锰铜和紫铜熔融在一起，形成牢固可靠的连接。

4、调阻：用机械方式打磨电阻体的侧面，使阻值在阻值允许偏差之内。要求电阻体左右中心对称，并且调阻处呈平面。

5、涂保护层：将产品用无水乙醇清洗干净，取油墨、环己酮按一定比例调配在一起，使用软毛笔蘸取油墨，均匀涂在电阻体上。检查并擦拭干净引线和电极后，将涂好油墨的半成品放入烘箱中烘干。

6、激光打标：在激光打标机的软件中编辑好标志内容，设置好参数和激光焦距，将标志刻在电流引出端的侧面。打标文字应居于电阻标志面中间位置。

7、镀银：将涂有保护层的电阻片用绝缘胶布缠绕好，避免电阻片被镀上银层。对电流引出端、电位引出端表面进行喷砂，去除氧化层，然后进行镀银。

8、阻值与外观检查：检查电阻器外观，测量电阻器阻值，将不合格品剔除。

本实用新型的有益效果是：合理选用电极、电阻材料，保证电极具有良好的导电性，电阻的温度系数低，稳定性好。引出端与电阻片采用嵌入安装、氩弧焊焊接等工艺，确保了连接处的牢固性和耐高温性能。电阻片、引出端均为横截面积大的金属材料，使电阻器具有优秀的抗大电流脉冲的能力。镀银层表面使用钝化工艺，使电阻器在长期的工作中电极不被氧化，性能稳定可靠。

附图说明

为了更好地描述本实用新型，下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

图1-a为电流引出端主视图示意图。

图1-b为电流引出端俯视图示意图。

图2-a为电位引出端主视图示意图。

图2-b为电位引出端左视图示意图。

图3-a为电阻片主视图示意图。

图3-b为电阻片俯视图示意图。

图4-a为电流引出端焊接组件主视图示意图。

图4-b为电流引出端焊接组件俯视图示意图。

图5-a为电位引出端焊接组件主视图示意图。

图5-b为电位引出端焊接组件俯视图示意图。

图6-a为调阻组件主视图示意图。

图6-b为调阻组件俯视图示意图。

图7-a为涂保护层组件主视图示意图。

图7-b为涂保护层组件俯视图示意图。

图8-a为打标组件主视图示意图。

图8-b为打标组件俯视图示意图。

图9-a为采样电阻器装配图主视图示意图。

图9-b为采样电阻器装配图俯视图示意图。

图中：1代表电流引出端；2代表电位引出端；3代表电阻片；4代表焊接位置；5代表焊接位置；6代表调阻位置；7代表保护层；8代表标志；9代表镀银层。

具体实施方式

1、采购紫铜块，按图纸加工成图1-a和图1-b所示的电流引出端和图2-a和图2-b所示的电位引出端。

2、采购锰铜块，按图纸加工成图3-a和图3-b所示的电阻片。

3、将图3-a和图3-b所示电阻片嵌入图1-a和图1-b所示电流引出端的槽体内，经过焊接，形成图4-a和图4-b所示的组件。

4、将图2-a和图2-b所示电位引出端嵌入图3-a和图3-b所示电阻片的两个圆孔中。用电弧打在图5-a中数字5所指的位置处，将该处的金属熔化，使电位引出端和电阻片连接在一起，形成图5-a和图5-b所示的电位引出端焊接组件。

5、用机械方式打磨电阻片两侧，即图6-b中数字6所示位置，将阻值调整到所需精度之内，形成图6-a和图6-b所示的调阻组件。

6、在电阻片上涂覆保护层油墨，烘干后使油墨固化，形成图7-a和图7-b所示的涂保护层组件。

7、使用激光束在电流引出端的侧面刻上电阻器的标志，打标位置见图8-a中数字8所示，打标内容包括极限电流、阻值、精度。激光打标后形成图8-a和图8-b所示的打标组件。

8、在电流引出端和电位引出端表面喷砂，去除氧化层，然后电镀上一层银。镀银后的产品即为电阻器最终成品。图9-a和图9-b分别为采样电阻器装配图的主视图和俯视图。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种新型的采样电阻器，其特征是使用锰铜合金为电阻，紫铜为引出端，电阻片与引出端采用嵌入式安装，通过氩弧焊焊接的方式连接在一起，用机械打磨的方式使阻值达到所需的精度，在电阻片上涂覆保护层，用激光在引出端上打印标志。

2.根据权利要求1所述的采样电阻器，其特征是：电阻材料为锰铜，引出端材料为紫铜。

3.根据权利要求1所述的采样电阻器，其特征是：电流引出端一侧开槽，将电阻片嵌入槽体中，在电阻片与电流引出端接触的位置放置焊料，经过高温，使银焊料熔化，将电阻片与电流引出端连接在一起。

4.根据权利要求1所述的采样电阻器，其特征是：将电位引出端嵌入电阻片上的开孔中，使用氩弧焊将电阻片与电位引出端接触处熔化，冷却后，锰铜和紫铜熔融在一起。

5.根据权利要求1所述的采样电阻器，其特征是：在引出端表面镀银。

6.根据权利要求1所述的采样电阻器，其特征是：采用激光打标的方式在电流引出端上刻出电阻器的极限电流、阻值、精度等信息。

7.根据权利要求1所述的采样电阻器，其特征是：使用机械打磨的方式进行调阻，调阻后电阻体左右中心对称，并且调阻处呈平面。

8.根据权利要求1所述的采样电阻器，其特征是：将色环油墨和环己酮按一定比例调配在一起，均匀涂覆在电阻片表面，通过烘干使油墨固化。