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Technisches Gebiet
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Die Erfindung bezieht sich auf einen Stromdetektier-Widerstand, insbesondere auf einen Shunt-Widerstand, der aus einem Metallmaterial besteht, welcher als Widerstandskörper ein Widerstandslegierungsmaterial verwendet.
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Hintergrund
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Der Shunt-Widerstand wird zur Beobachtung des Batteriestromes bei elektrischer Ladung und Entladung verwendet, um zuvor Batterieprobleme zu vermeiden. Der Shunt-Widerstand kann als exzellent bezeichnet werden, und zwar im Hinblick auf die Stromdetektionsgenauigkeit, die kleine Stromdrift und selbst wenn ein großer Strom angelegt wird, wird keine exzessive Wärme erzeugt. Der Shunt-Widerstand wird in einem Feld verwendet, wo ein superniedriger Widerstandswert erforderlich ist, und beispielsweise wurde ein Shunt-Widerstand der Plattenform vorgeschlagen (vgl. dazu die
Japanische Patentveröffentlichung H6-224014 ).
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im Falle der Detektion eines Hochfrequenzstromes ist der in der Patenpublikation gezeigte plattenförmige Widerstandskörper ungeeignet zum Detektieren eines genaues Stroms, da ein Skin-Effekt relativ von einer frühen Stufe der niedrigen Frequenz erscheinen kann. Das heißt, wie dies in der linken Figur von 1 gezeigt ist, Hochfrequenzstrom C fließt durch den Skin-Effekt zum Teil in der Ecke des Widerstandskörpers 11, was durch Strichelung gezeigt ist, und der Stromfluss hat Schwierigkeiten am Mittelteil des Widerstandskörpers zu fließen. Demgemäß steigt der Widerstandswert an, da die effektive Fläche des fließenden Hochfrequenzstromes abnimmt. Es wird daher schwierig, den Strom genau zu detektieren, bei Strom mit Hochfrequenzkomponente.
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Selbst wenn man den Querschnitt des Widerstandskörpers 11 kreisförmig, wie in der rechten Figur der 1 gezeigt macht, konzentriert sich der Hochfrequenzstrom C am äußeren Teil, wie dies durch die Strichelung in der Figur gezeigt ist, und zwar durch den Skin-Effekt und der Widerstandswert ändert sich. Ferner ist die Änderung des Widerstandswerts geringer im Falle des kreisförmigen Querschnitts des Widerstandskörpers als dies bei dem rechteckig förmigen der Fall ist.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Technisches Problem
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Die Erfindung erfolgte basierend auf den oben erwähnten Umständen. Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Shunt-Widerstand vorzusehen, der den Einfluss durch den Skin-Effekt durch Hochfrequenzstrom steuert.
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Lösung des Problems
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Der Shunt-Widerstand der Erfindung besitzt einen stangenförmigen Widerstandskörper, und ein Paar der Hauptelektroden aus einem anderen Material vom Widerstandskörper, wobei die Endstirnflächen des Widerstandskörpers und die Hauptelektrode verbunden sind. Der Widerstandskörper besitzt ein hindurchgehendes Loch in Richtung wo die Hauptelektroden angeordnet sind, oder einen Hochwiderstandsteil an einem Achsenteil der einen höheren Widerstand besitzt als der Außenteil und einen niedrigen Widerstandsteil, der geformt ist in dem äußeren des hohen Widerstandsteils. Es ist bevorzugt, dass der Außenumfang des Widerstandskörpers kreisförmig ist.
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Gemäß der Erfindung gilt Folgendes: durch Installation bzw. Einbau eines hindurchgehenden Lochs oder eines einen hohen Widerstandswert besitzenden Teils der hindurch verläuft in Richtung seiner Achse innerhalb des stabförmigen Widerstandskörpers, kann das Fluktuationsband des Strompfades reduziert werden, da Strom grundsätzlich nicht in dem hindurchgehenden Loch oder dem Hochwiderstandsteil fließt. Daher kann die Änderung des Widerstandswertes durch den Skin-Effekt durch Hochfrequenzstrom reduziert werden.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 zeigt in der linken Figur gestrichelt die Stromverteilung in dem einen rechteckig förmigen Querschnitt besitzenden plattenförmigen Widerstandskörper und zwar bewirkt durch den Skin-Effekt, und in der rechten Figur ist die Stromverteilung gestrichelt in dem kreisförmigen Querschnitt des stangenförmigen Widerstandskörpers gezeigt, und zwar unter dem Einfluss des Skin-Effekts.
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2A ist eine perspektivische Ansicht, die den stangenförmigen Widerstandskörper zeigt, und zwar mit einem hindurchgehenden Loch oder einem auf der Innenseite angeordneten Hochwiderstandsteil.
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2B ist eine Ansicht, die die Stromverteilung am Querschnitt der 2A zeigt.
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2C ist eine perspektivische Querschnittsansicht, die einen Widerstandskörper zeigt, und zwar mit einem hindurchgehenden Loch innerhalb desselben, und zwar entlang seiner Achse.
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2D ist eine perspektivische Querschnittsansicht, die einen Widerstandkörper zeigt mit einem einen hohen Widerstand aufweisenden Teil innerhalb desselben entlang seiner Achse.
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3 ist eine perspektivische Ansicht gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel des Shunt-Widerstands.
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4A ist eine Querschnittsansicht längs seiner Achse des Widerstands.
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4B ist eine Querschnittsansicht entlang der Achse des Widerstands und zwar zur Veranschaulichung einer weiteren Struktur.
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4C ist eine Querschnittsansicht entlang der Achse des Widerstands zur Darstellung einer weiteren Struktur.
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5 ist eine perspektivische Ansicht gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel des Widerstands.
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6 ist eine Querschnittsansicht entlang der Achse des Widerstands.
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7A ist eine Frequenzcharakteristik-Darstellung oder Frequenz-Kennliniendarstellung der Induktivität des Widerstands.
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7B ist eine Frequenzcharakteristik-Darstellung des Widerstandswertes des Widerstands.
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8 ist eine perspektivische Ansicht gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel des Widerstands.
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9 Die linke Ansicht der 9 ist eine perspektivische Ansicht gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel des Widerstands, während die rechte Ansicht der 9 eine vergrößerte Ansicht ist und zwar beim Blick in Richtung des Pfeiles bei BB des Querschnitts der linken Ansicht.
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10 ist eine perspektivische Ansicht gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel des Widerstands.
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Beschreibung der Ausführungsbeispiele
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die 2A–10 beschrieben. Gleiche oder einander entsprechende Teile oder Elemente werden mit den gleichen Bezugszeichen über alle Ansichten hinweg bezeichnet und erläutert.
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Die 2A–2D zeigten Strukturen des erfindungsgemäßen Widerstandskörpers. Der Widerstandskörper 11 ist durch eine rohrförmige Struktur charakterisiert, die ein Durchgangsloch 11a aufweist, und zwar geformt in einer Richtung wo die Hauptelektroden (nicht gezeigt) angeordnet sind an den beiden Enden davon (vgl. 2B und 2C), oder aber, der Widerstandskörper mit Doppelschichtstruktur besteht aus einem Hochwiderstandsteil 11b, geformt in Richtung seiner Achse und einem Niederwiderstandsteil 11c, geformt außerhalb des Hochwiderstandsteils (vgl. 2B und 2D). Als ein Beispiel des Herstellungsverfahrens des Widerstandskörpers der Doppelschichtstruktur ist es möglich, die Struktur zu erzeugen durch Einsetzen einer Widerstandsstange 11b mit hohem Widerstandswert in den rohrförmigen Widerstandskörper 11 und durch Integration derselben durch Erwärmungsverarbeitung usw.
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Beispielsweise wird nichtmagnetisches Widerstandslegierungsmaterial des CuMn-Systems oder CuNi-Systems für den Widerstandskörper 11 (11c) des Niedrigwiderstandsteils verwendet. Diese Materialien besitzen einen niedrigen Widerstandswert und einen ausgezeichneten Temperaturkoeffizienten des Widerstandwertes. Beispielsweise wird Widerstandslegierungsmaterial des NiCr-Systems, das nicht magnetisch ist, mit einem höheren Widerstandswert als dem des Niederwiderstandsteils verwendet, und zwar für die Widerstandsstange 11b.
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Ferner wird die Hauttiefe δ, wo der Strom durch den Skin-Effekt verteilt wird, ausgedrückt durch
wobei f = Frequenz, μ = Permeabilität des Leiters, σ = Leitfähigkeit des Leiters ist. Da magnetisches Material ein Material ist, das magnetischen Fluss leicht hindurch leitet, ist die Permeabilität μ groß und die Hauttiefe (skin depth) δ wird flach, wobei sodann vorzuziehen ist, nichtmagnetisches Material mit kleiner Permeabilität zu verwenden.
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Infolgedessen, wie in 2B gezeigt, konzentriert sich der Strompfadweg C am Widerstandskörper 11, was ein Niedrigwiderstandsteil ist und der eine niedrige Frequenz besitzende Strom fließt nicht durch das Loch 11a oder die einen hohen Widerstandswert besitzende Stange 11b, so dass das Fluktuationsband des Strompfadweges C reduziert werden kann. Daher kann die Änderung des Widerstandswerts durch den Skin-Effekt durch Hochfrequenzstrom gesteuert werden.
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3 zeigt die äußere Erscheinung des Widerstands des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung und die 4A–4C zeigen jeweils strukturelle Merkmale des Widerstandskörpers und der Elektrode durch Schnittansichten längs ihrer Achse des Widerstands. Das äußere Erscheinungsbild des Widerstands in den entsprechenden 4A–4C ist das gleiche wie die Struktur gemäß 3. Der Widerstand ist ein Shunt-Widerstand, der den stangenförmigen Widerstandskörper 11 aufweist, und quadratische säulenförmige Hauptelektroden 12a, 12a aus einem anderen Material gegenüber dem Widerstandskörper und zwar verbunden mit den beiden Endstirnflächen des Widerstandskörpers. Und, der Widerstandskörper 11 besteht aus einer rohrförmigen Struktur um ein Loch 11a aufzuweisen, das in der Richtung hindurchgeht wo die Hauptelektroden 12a, 12a angeordnet sind, wie dies in den 4A–4C gezeigt ist.
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Da die Hauptelektrode 12a quadratisch säulenförmig gemäß dem Widerstand des Ausführungsbeispiels ist, hat der Widerstand das Merkmal der leichten Anbringung durch Oberflächenbefestigung usw. und ferner hat der Widerstand das Merkmal, dass er leicht bei der Herstellung zu behandeln ist. Bezüglich der Struktur 1 des Befestigens des Widerstandskörpers 11 und der Hauptelektrode 12a zeigt die 4A eine Struktur, dass die Endstirnflächen des rohrförmigen Widerstandskörpers 11 und die quadratische säulenförmige Hauptelektrode 12a anstoßend sind und gegenseitig befestigt sind. Als Struktur 2 des Befestigens des Widerstandskörpers 11 und der Hauptelektrode 12a zeigt 4B die andere Struktur, dass der Widerstandskörper 11 eingepasst und befestigt ist in dem konkaven Teil O-förmig geformt an der Endstirnfläche der Hauptelektrode 12a. Als Struktur 3 der Befestigung des Widerstandskörpers 11 und der Hauptelektrode 12a, zeigt 4C eine weitere Struktur, dass der konvexe Teil T, geformt an der Endstirnfläche der Hauptelektrode 12a, eingepasst und befestigt ist, im Loch 11a des Widerstandskörpers 11.
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Druckverbindung, Löten oder Schweißen usw. wird dazu verwendet, um die Hauptelektrode und den Widerstandskörper zu befestigen. Kaltdruckverbindung, Heißdruckverbindung, Reibungsdruckverbindung oder Ultraschalldruckverbindung, all diese Verfahren können verwendet werden zur Druckverbindung. Laserschweißen, Widerstandsschweißen, Punktschweißen, Elektronenstrahlschweißen oder Bogenschweißen usw. kann verwendet werden zum Schweißen. (Weiterhin sei bemerkt, dass diese Befestigungsverfahren nicht begrenzt sind auf das Ausführungsbeispiel 1 und bei allen Ausführungsbeispielen 1–5 angewandt werden können).
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Zur Befestigung der Struktur 2 wird ein konkaver Teil 0 an der Endstirnfläche der Hauptelektrode geformt, um so auf den Außenumfang des Widerstandskörpers zu passen, und zwar zur vorausgehenden Befestigung. Sodann wird der Endteil des Widerstandskörpers 11 in den konkaven Teil 0 eingepasst und durch das oben erwähnte Befestigungsverfahren befestigt.
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Was die Befestigungsstruktur 3 bzw. die Befestigung der Struktur 3 anlangt, so wird ein konvexer Teil T an der Endstirnfläche der Hauptelektrode geformt um so in den Innenumfang des Widerstandskörpers zu passen, zu vorherigen Befestigung. Sodann wird der konvexe Teil T in das Loch 11a des Widerstandskörpers eingepasst und durch eines der oben erwähnten Befestigungsverfahren befestigt. Entsprechend dieser Befestigungsstruktur 2, 3 wird die Befestigungsposition des Widerstandskörpers 11 an der Hauptelektrode 12a stabil, was den Vorteil des leichten Zusammenbaus bewirkt.
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5 zeigt den Widerstand des zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung und 6 zeigt dessen Querschnitt. Der Widerstand ist ein Shunt-Widerstand mit zylinderförmigen (rohrförmigen) Hauptelektroden 12b, 12b, wo dies ein anderes Material gegenüber dem Widerstandskörper ist und diese sind eingepasst und verbunden mit beiden Endteilen des rohrförmigen Widerstandskörpers 11. Und, der Widerstandskörper 11 besteht aus einer rohrförmigen Struktur, die ein Loch 11a besitzt, welches hindurch in der Richtung verläuft, wo die Hauptelektroden 12b, 12b, wie in 6 gezeigt, angeordnet sind.
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In diesem Ausführungsbeispiel wird die rohrförmige Struktur der Hauptelektrode 12b hier auch als Widerstandskörper 11 verwendet. Der Innendurchmesser des Lochs der Hauptelektrode 12b hat fast den gleichen Außendurchmesser wie der Widerstandskörper 11. Der Endteil des Widerstandskörpers passt in das Loch der Hauptelektrode und die Befestigung erfolgt durch das oben erwähnte Befestigungsverfahren. Darüber hinaus ist es akzeptabel, dass man den Innendurchmesser des Lochs des Widerstandskörpers fast gleich dem Außendurchmesser der Hauptelektroden macht, und die Hauptelektroden in das Loch des Widerstandskörpers einpasst. Es ist auch möglich, dass, da die Hauptelektrode ein Loch an beiden Enden besitzt, das Kabel in das Loch eingesetzt wird, und ein Teil der Hauptelektroden gequetscht wird, um so die Verbindung des Kabels mit der Hauptelektrode vorzusehen.
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Hinsichtlich der Ausführungsbeispiele sei bemerkt, dass, obwohl der Widerstandskörper als zylinderförmig erläutert wurde, der Widerstandskörper auch im Querschnitt polygonal zylindrisch sein kann, wie beispielsweise quadratisch geformt. Darüber hinaus hat der Widerstand keine Detektionselektroden in diesem Ausführungsbeispiel. In diesem Fall kann der Strom an beiden Hauptelektroden detektiert werden, wie beispielsweise durch Schweißen von Drähten an die Hauptelektroden.
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Die 7A und 7B sind Frequenz-Charakteristik-Darstellungen bzw. Frequenz-Kennlinien, wo der rohrförmige (hohle) Widerstandskörper in diesen Ausführungsbeispielen verglichen wird mit dem kein Loch aufweisenden (soliden) Widerstandskörper als Vergleichsbeispiel. 7A zeigt die Induktanz bzw. Induktivitätsveränderung in Fällen von sich ändernder Dicke des rohrförmigen (hohlen) Widerstandskörpers und des kein Loch aufweisenden (soliden) Widerstandskörpers bei sich ändernder Messstromfrequenz. Auch zeigt 7B die Änderungen des Widerstands in Fällen von sich ändernder Dicke des rohrförmigen (hohlen) Widerstandskörpers und des kein Loch aufweisenden (soliden, massiven) Widerstandskörpers und zwar bei sich ändernder Messtromfrequenz.
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In den 7A und 7B zeigt die gestrichelte Linie die Frequenz-Kennlinien oder Charakteristik des Widerstandskörpers des kein Loch (massiven) Vergleichsbeispiel, die X Markierung zeigt, den rohrförmigen (hohlen) Widerstandskörper von 6 Millimeter Außendurchmesser und 4 Millimeter Innendurchmesser. Δ Markierung zeigt den rohrförmigen (hohlen) Widerstandskörper von 8 Millimeter Außendurchmesser und 5 Millimeter Innendurchmesser und ♢ Markierung zeigt den rohrförmigen (hohlen) Widerstandskörper von 8 Millimeter Außendurchmesser und 6 Millimeter Innendurchmesser. Im Falle des kein Loch aufweisenden (massiven) Widerstandskörpers steigen Induktivität und Widerstandswert bei Frequenz von 10 kHz oder mehr an und Probleme werden verursacht bei der Verwendung des Shunt-Widerstands.
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Andererseits sei folgendes bemerkt: Im Falle des rohrförmigen (hohlen) Widerstandskörpers ist zu verstehen, dass der Anstieg von Induktivität und Widerstandswert gesteuert wird bis zu einer Frequenz von ungefähr 100 kHz. Das heißt, es ist zu verstehen dadurch, dass ein hindurchgehendes Loch im stangenförmigen Widerstandskörper (durch Vorsehen einer hohen Struktur) die Änderung der Induktivität und des Widerstandswert verbessert bei einem höheren Frequenzbereich und die Verwendung des Shunt-Widerstandes hinauf bis zu einer Zehnerpotenz (one digit) höheren Frequenzfläche wird möglich.
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Bei einem rohrförmigen Widerstandskörper ist die Dicke der Δ Markierung 1,5 Millimeter und etwas dick, während die X und ♢ Markierungen die 1 Millimeter Dicke markieren. Aus den 7A und 7B ist verständlich, dass die dünnere Dicke den Anstieg der Induktivität und des Widerstandswertes durch den Skin-Effekt bis zu einer höheren Frequenzfläche steuern kann.
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8 zeigt einen Shunt-Widerstand des dritten Ausführungsbeispiels der Erfindung. Der Shunt-Widerstand 10 weist einen zylindrischen Widerstandskörper 11 auf, und zwar aus Widerstandslegierungsmaterial wie beispielsweise Manganin usw., ferner ein Paar von säulenförmigen Hauptelektroden 12, 12 aus elektrisch hoch leitendem Metallmaterial wie beispielsweise Kupfer usw., welches ein weiteres Material vom Widerstandskörper ist und ferner ist ein Paar von plattenförmigen Spannungsdetektierelektroden 13, 13 vorgesehen aus einem eine hohe elektrische Leitfähigkeit besitzende Metallmaterial, wie beispielsweise Kupfer usw., welches ein weiteres Material von der Hauptelektrode ist. Die Spannungsdetektierelektrode 13 besitzt einen Detektieranschluss 13a, der von der Detektierelektrode 13 vorsteht und der Anschluss der Spannungsdetektierschaltung wird mit dem Anschluss 13a durch Schweißen usw. verbunden.
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Wie in 8 gezeigt ist die Spannungsdetektierelektrode 13 zwischen dem Widerstandskörper 11 und der Hauptelektrode 12 angeordnet. Und die Endstirnfläche der plattenförmigen Spannungsdetektierelektrode 13 und die Endstirnfläche der säulenförmigen Hauptelektrode 12 sind befestigt, um so jeweils entgegengesetzt zu liegen zu den beiden Endstirnflächen des zylindrischen Widerstandskörpers 11 in Längsrichtung. Hier gilt folgendes: Der Widerstandskörper 11 und die Spannungsdetektierelektrode 13 und die Hauptelektrode 12 und die Spannungsdetektierelektrode 13 sind mechanisch stark und elektrisch stabil verbunden, und zwar durch das oben erwähnte Befestigungsverfahren, so dass jede Verbindungsstirnfläche in Anschlagbeziehung steht. Daher erfolgt an dem Detektieranschluss 13a das Detektieren der Spannung direkt basierend auf dem Widerstandswert des Widerstandskörpers 11 und sein Temperaturkoeffezient des Widerstands wird möglich ohne Einfluss der Widerstandskomponente des Kupfermaterials der Hauptelektrode.
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Da die Spannungsdetektierelektrode 13 und der Detektieranschluss 13a integral ausgebildet sind, wird demgemäß der Zusammenbauprozess des Shunt-Widerstands 10 einfach. Darüberhinaus kann die Differenz der Fixierposition des Detektieranschlusses 13a gesteuert werden und die Spannungsdetektion an der nächsten Position zum Widerstandskörper 11 wird möglich.
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Ferner gilt folgendes: Da die Spannungsdetektionselektrode 13 ein Teil der Elektrode wird, kann sie sich niemals von dem verbundenen Teil lösen, was zu einer vergrößerten Dauerhaftigkeit führt und die Widerstandsänderung mit der Zeit wird klein. Ferner gilt folgendes: Da es keinen überlappenden Teil der Elektrode und des Widerstandskörpers gibt, ergibt sich insgesamt eine säulenförmige Gestalt. Und, da Elektrode und Widerstandskörper mit ihren gesamten Endstirnflächen verbunden sind, wird ein glatter Strompfad und Wärmestrahlungsroute erhalten und die Bindungsfestigkeit ist ebenfalls stark.
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Der Shunt-Widerstand 10 besitzt eine Struktur, dass flache Teile 12f, 12f an beiden Enden der säulenförmigen Elektrode 12, 12 gebildet werden. Der flache Teil 12f besitzt eine Öffnung 14 darinnen. Und er formt eine Struktur, die mit der Batterie durch ”busbar” verbunden ist und verbunden werden kann und befestigt werden kann mit dem flachen Teil 12f durch Verwendung von Bolzen und Mutter durch Öffnung 14. Die Öffnung 14 kann ein Schraubloch sein und kann den busbar am flachen Teil 12 durch Schraubanschlag befestigen. Da der flache Teil 12f ausgeformt ist, ist er leicht zu verbinden und befestigen mit dem busbar oder rohrförmigen Metallanschlusspassungen.
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Als nächstes wird das Verfahren zur Herstellung des Widerstands 10 beschrieben. Als erstes wird ein stangenförmiger Widerstandskörper 11 hergestellt, und zwar mit einem Loch darinnen, welches hindurchverläuft in Richtung seiner Achse oder aber mit einem einen hohen Widerstandswert besitzenden Teil darinnen, der in der Richtung der Achse verläuft, wobei ein Paar von Hauptelektroden 12, 12 aus einem anderen Material gegenüber dem Widerstandskörper vorgesehen ist, und ein Paar von Spannungsdetektierelektroden 13, 14 jedenfalls aus einem anderen Material gegenüber der Hauptelektrode.
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Der Widerstandskörper 11 wird dadurch geformt, dass man ein langes stangenförmiges Material aus Manganin usw. in die vorgegebene Größe schneidet, um einen säulenförmigen Widerstandskörper 11 mit Endstirnflächen zu formen, die geschnittene Stirnflächen sind, und zwar an beiden Enden. Zudem wird ein Loch geformt, welches hindurch verläuft in Richtung seiner Achse oder es wird ein einen hohen Widerstandswert besitzender Teil geformt, der durchverläuft in Richtung seiner Achse. Die Hauptelektrode 12 wird derart geformt, dass sie zwei Endstirnflächen besitzt, und zwar als geschnittene Stirnfläche an beiden Enden, und zwar durch Schneiden des stangenförmigen Materials wie beispielsweise Kupfer in die vorgeschriebene Größe in ähnlicher Weise. Die Spannungsdetektierelektrode 13 besteht aus dem plattenförmigen Teil mit Detektionsanschluss 13a von der Elektrode vorstehend, und zwar geformt durch Schneiden eines Kupferplattenflächenelements in die Form. Der Schneidprozess der Kupferplatte kann erfolgen durch Verwendung einer Pressbearbeitung, durch Drahtentladungsbearbeitung oder durch Ätzverarbeitung usw.
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Als nächstes wird die plattenförmige Spannungsdetektierelektrode 13 zwischen den Widerstandskörper 11 und der Hauptelektrode 12 angeordnet und Endstirnflächen der Elektrode 13 werden zur Anlage gebracht und befestigt zwischen Endstirnflächen des Widerstandskörpers 11 und der Hauptelektrode 12, derart, dass diese Endstirnflächen entgegengesetzt liegen, wobei die Befestigung durch das oben erwähnte Befestigungsverfahren erfolgt.
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Als nächstes werden an den Endstirnflächen der Hauptelektroden 12, 12 Löcher geformt. Die Lochtiefe wird eingestellt proportional zur Fläche des flachen Teils 12f, der zu formen ist. Obwohl das Loch nicht geformt werden kann, sei bemerkt, dass es jedoch durch das Formen des Loches leicht wird, den flachen Teil 12f durch Pressbearbeitung zu formen. Ferner sei folgendes bemerkt: Der flache Teil 12f wird durch Verformen (Quetschen) des Teils geformt, wo das Loch geformt wurde. Öffnung 14 wird in dem flachen Teil 12f geformt. Durch Formen des flachen Teils 12f an der Position der unteren Seite des Widerstands wird die Bodenstirnfläche des Widerstands fast flach und ist beim Befestigen oder Anbringen leicht zu behandeln.
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Entsprechend dem oben erwähnten Verfahren gilt folgendes: Da Elektrode und Spannungsdetektieranschluss des Widerstands zu einer Zeit geformt werden können, kann ein Shunt-Widerstand von hoher Genauigkeit einfacher Handhabung und bequemer Verwendung durch einfachen Prozess erzeugt werden.
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Ferner gilt folgendes: Die Spannungsdetektierelektrode braucht nicht an beiden Endstirnflächen des Widerstandskörpers 11 angeordnet zu sein, aber die Endstirnfläche der Hauptelektrode 12, 12 kann anstoßen und befestigt sein an beiden Endstirnflächen des Widerstandskörpers, um so einander entgegengesetzt zu sein. In diesem Fall ist es notwendig, dass die Spannungsdetektierverdrahtung direkt an den Hauptelektroden befestigt wird.
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9 zeigt einen Shunt-Widerstand des vierten Ausführungsbeispiels der Erfindung. Der Shunt-Widerstand besitzt eine Vielzahl eines stangenförmigen Widerstandskörpers 21A, 21B, 21C usw. und ein Paar von stangenförmigen Hauptelektroden 12, 12, die aus einem anderen Material gegenüber dem Widerstandskörper bestehen, wobei die Endstirnflächen des Widerstandskörpers 21A, 21B, 21C usw. und die Endstirnflächen der Hauptelektroden 12, 12 verbunden sind. Der Shunt-Widerstand ist gekennzeichnet durch eine Pluralität des Widerstandskörpers 21A, 21B, 21C usw., und zwar angeordnet parallel zur Verbindung und Befestigung zwischen den Hauptelektroden. Ferner ist gemäß 9 die Spannungsdetektierelektrode 13 angeordnet zwischen der Hauptelektrode 12 und dem Widerstandskörper 11. Sie kann jedoch direkt wie oben erwähnt befestigt sein.
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Die Struktur sieht vor, dass eine Vielzahl des Widerstandskörpers 21A, 21B, 21C, deren jeder einen kreisförmigen Querschnitt besitzt, angeordnet ist auf einem konzentrischen Kreis in einem Bereich. Sie sind angeordnet in großer Menge, um so nicht in gegenseitigen Kontakt zu kommen. Gemäß Gleichung 1 (vgl. Paragraph 0012) ist zu verstehen, dass die Hauttiefe (skin depth) nicht in Beziehung steht mit dem Durchmesser des Drahtes. Beim Vergleich eines dicken Drahtes mit einem dünnen Draht gilt folgendes: Da die Hauttiefe konstant wird und nicht in Beziehung steht mit dem Durchmesser des Drahtes, sondern in Bezug steht mit der Frequenz wird im Falle eines dicken Drahtes eine große Verteilung des Stroms geformt. Andererseits im Falle eines dünnen Drahtes fließt der Strom fast im gesamten Abschnitt. Demgemäß, da im Falle eines dünnen Drahtdurchmessers die Widerstandsänderung durch den Skin-Effekt abnimmt, sodann kann durch Zusammensetzung des Widerstandskörpers mit einer Vielzahl von dünnen Durchmesserdrähten der Einfluss des Skineffekts vermindert werden, selbst bei Verwendung eines Widerstandskörpers, der kein hindurchgehendes Loch oder einen hohen Widerstandsteil in seinem Mittelteil verwendet.
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Selbst wenn kein einen dünnen Durchmesser besitzender Draht verwendet wird, wie beispielsweise ein hautdünner Pegel, wird durch Verwendung des Widerstandskörpers der Doppelschichtstruktur, die nur einen niedrigen Widerstandsteil des Hauttiefepegels besitzt, in dem Außenbereich des hohen Widerstandsteils, ein ähnlicher Effekt wie oben beschrieben erreicht.
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10 zeigt einen Shuntwiderstand des fünften Ausführungsbeispiels der Erfindung. Der Shunt-Widerstand besitzt eine Vielzahl des stangenförmigen Widerstandskörpers 31A, 31B, 31C und ein Paar von rechteckig geformten Hauptelektroden 12, 12 aus einem anderen Material gegenüber dem Widerstandskörper, wobei die Endstirnflächen des Widerstandskörpers 31A, 31B, 31C und der Hauptelektroden 12, 12 verbunden sind. Das fünfte Ausführungsbeispiel ist dadurch charakterisiert, dass eine Vielzahl des Widerstandskörpers 31A, 31B, 31C verbunden und parallel befestigt ist zwischen den Hauptelektroden 12, 12. Ferner ist in 10 die Detektions- oder Detektierelektrode 13 zwischen der Hauptelektrode im Widerstandskörper angeordnet. Jedoch kann der Widerstandskörper direkt an der Hauptelektrode befestigt werden wie oben erwähnt. Selbst in dem Fall, wo Widerstandskörper mit dünnem Drahtdurchmesser verwendet wird, kann der Einfluss des Skineffekts vermindert werden, so gut wie im vierten Ausführungsbeispiel.
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Durch Verwendung stangenförmiger Widerstandskörper 31A, 31B, 31C in einem hindurchgehenden Loch darinnen oder einer Zweischichtstruktur, wo der einen niedrigen Widerstandswert aufweisende Teil außerhalb des einen hohen Widerstandswert aufweisenden Teil angeordnet ist, kann darüber hinaus eine Verminderung der Änderung der detektierten Spannung durch den Skineffekt erreicht werden.
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Industrielle Anwendung
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Die Erfindung kann in geeigneter Weise für einen Stromdetektionswiderstand verwendet werden, bestehend aus Metallmaterial, welches ein Widerstandslegierungsmaterial als Widerstandskörper benutzt, insbesondere für den Widerstand zur Verwendung bei der Detektion von Hochfrequenzstrom.
