DE112021004562T5

DE112021004562T5 - Widerstandslegierung zur verwendung in einem shunt-widerstand, verwendung einer widerstandslegierung in einem shunt-widerstand und shunt-widerstand mit einer widerstandslegierung

Info

Publication number: DE112021004562T5
Application number: DE112021004562.8T
Authority: DE
Inventors: Yoshitaka Kumeda; Tadahiko Yoshioka
Original assignee: Koa Corp
Current assignee: Koa Corp
Priority date: 2020-08-31
Filing date: 2021-07-16
Publication date: 2023-08-24
Also published as: WO2022044611A1; US20230326631A1; CN115989331A; JP7158053B2; JP2022040517A

Abstract

Es wird ein Widerstand zur Stromerfassung, wie beispielsweise ein Shunt-Widerstand, bereitgestellt, bei dem ein niedriger spezifischer Widerstand und eine geringe thermische elektromotorische Kraft bezogen auf Kupfer erreicht werden, während ein niedriger TCR-Wert beibehalten wird. Eine Widerstandslegierung zur Verwendung in einem Shunt-Widerstand zur Stromerfassung enthält 4,5 bis 5,5 Masse-% Mangan, 0,05 bis 0,30 Masse-% Silizium, 0,10 bis 0,30 Masse-% Eisen, und als Rest Kupfer, und weist einen spezifischen Widerstand von 15 bis 25 µΩ·cm auf.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Widerstandslegierung zur Verwendung in einem Shunt-Widerstand, die Verwendung einer Widerstandslegierung in einem Shunt-Widerstand und einen Shunt-Widerstand mit einer Widerstandslegierung.
Stand der Technik
Zu den Widerstandslegierungen für Shunt-Widerstände, die zur Stromerfassung und dergleichen verwendet werden und aus Elektroden und einem Widerstandskörper bestehen, gehören Legierungen auf Kupfer-Mangan-Basis (wie Kupfer-Mangan-Nickel-Legierungen), Legierungen auf Kupfer-Nickel-Basis, Legierungen auf Nickel-Chrom-Basis und Legierungen auf Eisen-Chrom-Basis. Als Widerstandslegierung für Shunt-Widerstände werden zur Erzielung einer hohen Messgenauigkeit häufig Legierungen auf Kupfer-Mangan-Basis verwendet, die einen niedrigen Temperaturkoeffizienten des elektrischen Widerstands (im Folgenden als „TCR-Wert“ bezeichnet) und eine geringe thermische elektromotorische Kraft bezogen auf Kupfer aufweisen. Zu den allgemeinen Legierungen auf Kupfer-Mangan-Basis (Legierungen auf Kupfer-Mangan-Nickel-Basis) gehört eine Legierung auf Kupfer-Mangan-Zinn-Basis mit einem spezifischen Widerstand von 29 µΩ·cm.
Man denke an die Entwicklung eines kleinen und niederohmigen Shunt-Widerstands unter Verwendung der Widerstandslegierung. In diesem Fall ist es notwendig, die Plattendicke zu erhöhen, um den Widerstand zu verringern, was zu einer Verschlechterung der Verarbeitbarkeit beim Pressen und dergleichen führt. Wird hingegen der Abstand zwischen den Elektroden verringert, um einen geringeren Widerstand zu erreichen, erhöht sich der Beitrag des TCR-Werts der Elektrodenabschnitte zum gesamten Shunt-Widerstand. Dies bedeutet, dass sich der TCR-Wert des gesamten Shunt-Widerstands (Produkt-TCR) erhöht.
Man denke an die Entwicklung eines kleinen und niederohmigen Shunt-Widerstands unter Verwendung eines Widerstandsmaterials mit einem niedrigen Widerstandswert, beispielsweise einer Legierung auf Kupfer-Nickel-Basis mit einem spezifischen Widerstand von 20 µΩ·cm. In diesem Fall ist der TCR-Wert der Widerstandslegierung hoch, und der TCR-Wert des Produkts wird ebenfalls hoch. Darüber hinaus ist die thermische elektromotorische Kraft bezogen auf Kupfer ebenfalls groß. Als Widerstandslegierung für einen Shunt-Widerstand sind seine Verwendungsmöglichkeiten und Einsatzbedingungen daher begrenzt.
Literaturliste
Patentliteratur

Patentliteratur 1: JP 2007-329421 A
Patentliteratur 2: WO2016/111109 A1

Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
In den vergangenen Jahren lag eine Nachfrage nach einem Widerstand zur Erfassung großer Ströme, etwa in der Größenordnung von 1000 A, vor. Um dieser Nachfrage gerecht zu werden, wurde der Widerstandswert von Shunt-Widerständen schrittweise verringert, beispielsweise auf 100 µΩ, 50 µΩ, 25 µΩ und 10 µΩ.
Beim Fertigen eines Shunt-Widerstands (Widerstand zur Stromerfassung) unter Verwendung der oben genannten Widerstandslegierungen werden Kupferelektroden an beide Enden eines Widerstandskörpers geschweißt. Kupfer hat einen hohen TCR-Wert von etwa 4.000 ppm/K (25 bis 100°C). Wird der Shunt-Widerstand in seiner Größe oder seinem Widerstand verkleinert, erhöht sich der prozentuale Beitrag des TCR-Werts der Kupferelektroden zum Widerstandswert des Shunt-Widerstands. Infolgedessen erhöht sich der TCR-Wert des Shunt-Widerstands und die Genauigkeit der Stromerfassung nimmt ab.
In der Patentliteratur 1 werden Techniken zum Einstellen des TCR-Werts durch die Form des Widerstands beschrieben. Die Bearbeitung der Elektroden bringt jedoch das Problem mit sich, dass sich der tatsächliche Widerstand des Widerstands erhöht. Ein weiteres Problem ist, dass es schwierig ist, die Bearbeitung oder Einstellung durchzuführen, wenn der Widerstand verkleinert ist.
Wenn der Widerstand und die Größe des Shunt-Widerstands verringert werden, erhöht sich außerdem der TCR-Wert des Widerstands und die Messgenauigkeit nimmt ab. Außerdem muss die Zuverlässigkeit der Stromerfassungsvorrichtung gewährleistet sein.
Darüber hinaus können je nach Produktspezifikation die Dicke und Breite des Shund-Widerstands festgelegt sein, wobei folgende Probleme auftreten können.
zeigt perspektivische Ansichten von Shunt-Widerständen, bei denen der Abstand zwischen den Elektroden verändert ist. Beispielhaft wird hier eine Struktur beschrieben, bei der der Widerstandskörper gegenüber den Elektrodenenden erhaben ist. 10(a) ist eine perspektivische Ansicht eines Konfigurationsbeispiels eines Shunt-Widerstands in einem Shunt-Widerstands X1, bei dem ein Abstand (Elektrodenabstand = Länge des Widerstandskörpers 111) L103 zwischen den mit den Leitern 121a, 121b verbundenen Elektroden 1115a, 115b verringert ist. 10(b) ist eine perspektivische Ansicht eines Konfigurationsbeispiels eines Shunt-Widerstands in einem Shunt-Widerstand X2, bei dem ein Elektrodenabstand (Länge des Widerstandskörpers 111) L113 zwischen den mit den Leitern 121a, 121b verbundenen Elektroden 115a, 115b vergrößert ist. L101, L102, L111 und L112 sind die Breiten, die den Breiten entsprechen, die in den jeweiligen Shunt-Widerständen geändert werden können.
Im Folgenden wird auf 10(a), (b) verwiesen. 10(a) und 10(b) dienen auch der Beschreibung der folgenden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verwendet.

1) Wenn die Größe der Elektroden des Shunt-Widerstands konstant ist und der Widerstandswert des Shunt-Widerstands verringert werden soll, muss die Dicke des Widerstandskörpers vergrößert werden. Wenn jedoch die Plattendicke des Widerstandskörpers groß ist, können Probleme auftreten, wie beispielsweise ein Durchhängen des geschnittenen Abschnitts oder es ist unmöglich beim Pressen (Stanzen) eine saubere Form desselben beizubehalten.
2) Im Vergleich zu der in 10(b) dargestellten Struktur des Shunt-Widerstands, bei der der Elektrodenabstand L113 groß ist (die Elektrodenbreiten L111, L112 des erhabenen Abschnitts sind relativ klein), ist es möglich, den Widerstandswert des Nebenschlusswiderstands X1 zu verringern, indem die Elektrodenbreiten L101, L102 der erhabenen Abschnitte der Elektroden relativ vergrößert und der Elektrodenabstand L103 verringert wird (Verringerung der Länge des Widerstandskörpers 111), wie in 10(a) dargestellt. So kann ein Shunt-Widerstand mit einem niedrigen Widerstandswert ermöglicht werden. Da jedoch die Längen der Elektroden 115a, 115b relativ zur Länge des Widerstandskörpers 111 groß werden, erhöht sich der TCR-Wert des Shunt-Widerstands X1 aufgrund des Einflusses des TCR-Werts des Elektrodenmaterials, insbesondere Kupfer.

Dies bedeutet, dass in der Struktur von 10(a) im Vergleich zur Struktur von 10(b) die Kupferelektroden 115a, 115b relativ zum Widerstandskörper 111 größer sind, was durch die Pfeile angedeutet ist. Dies führt zu einem höheren TCR-Wert.
Wie weiterhin in 10(a) dargestellt, wird das Schweißen des Widerstandskörpers 111 und der Elektroden 115a, 115b schwieriger, wenn die Länge L103 des Widerstandskörpers 111 verringert wird. Dementsprechend gibt es eine Grenze für die Verringerung des Widerstands des Shunt-Widerstands X1. Da das Schweißen eine gewisse Breite erfordert, ist der Widerstandskörper zu klein, wenn die Länge des Widerstandskörpers 111 zu stark reduziert wird. Wenn beispielsweise ein Widerstandskörper und eine Elektrode durch Elektronenstrahlschweißen oder ähnliches verschweißt werden sollen, muss die Breite einer Schweißnaht berücksichtigt werden. Daher gibt es bei der Reduzierung der Länge des Widerstandskörpers eine Verarbeitungsgrenze der Dimensionen.
3) Als weiteres Mittel zur Verringerung des Widerstandswertes des Shunt-Widerstands kann eine Verringerung des spezifischen Widerstandes der Widerstandslegierung, aus der der Widerstandskörper besteht, in Betracht gezogen werden.
Beispielsweise ermöglicht eine Cu-7Mn-2,3Sn-Legierung als Widerstandskörperlegierung eine Verringerung des TCR-Werts und des spezifischen Widerstands. Der spezifische Widerstand beträgt 29 µΩ·cm, was nicht als ausreichend niedrig bezeichnet werden kann. Als Widerstandslegierung mit einem spezifischen Widerstand von 20 µΩ·cm existiert eine Legierung auf Cu-Ni-Basis. Diese hat jedoch eine Leistung des TCR-Werts von etwa 330 ppm·K, was nicht sehr gut ist. Außerdem ist die thermische elektromotorische Kraft bezogen auf Kupfer groß und hat einen großen Einfluss auf die Genauigkeit der Stromerfassung.
In der Patentliteratur 2 wird eine Widerstandslegierung offenbart, die aus einer Cu-Legierung besteht, die Cu, nicht weniger als 6,20 Massen-% und nicht mehr als 7,40 Massen-% Mn und nicht weniger als 0,15 Massen-% und nicht mehr als 1,5 Massen-% Si enthält, wobei die Widerstandslegierung einen absoluten TCR-Wert von nicht mehr als 15 ppm/K bei 25°C bis 150°C aufweist.
Dies ermöglich es, den absoluten TCT-Wert in einem breiten Temperaturbereich zu senken. In der Patentliteratur 2 wird zwar ein niedriger TCR-Wert erreicht, aber nicht angegeben, dass auch der spezifische Widerstand und die thermisch-elektromotorische Kraft bezogen auf Kupfer reduziert werden. Dieser Punkt wird nachfolgend erörtert.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen niedrigen spezifischen Widerstand und eine geringe thermische elektromotorische Kraft bezogen auf Kupfer in einem Widerstand zur Stromerfassung, wie beispielsweise einem Shunt-Widerstand, zu erreichen und gleichzeitig einen niedrigen TCR-Wert beizubehalten.
Ein weiteres Ziel ist die Bereitstellung einer Widerstandslegierung zur Verwendung in einem solchen Shunt-Widerstand.
Lösung des Problems
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Widerstandslegierung auf Kupfer-Mangan-Basis zur Verwendung in einem Shunt-Widerstand zur Stromerfassung bereitgestellt, wobei die Widerstandslegierung 4,5 bis 5,5 Massenprozent Mangan, 0,05 bis 0,30 Massenprozent Silizium, 0,10 bis 0,30 Massenprozent Eisen und als Rest Kupfer enthält und einen spezifischen Widerstand von 15 bis 25 µΩ aufweist.
Eine Widerstandslegierung ist durch einen TCR-Wert von kleiner als oder gleich 100×10^-6 /K (Bereich von 0 bis 100×10^-6) gekennzeichnet.
Eine Widerstandslegierung nach einem der vorstehenden Punkte genannten ist durch eine thermische elektromotorische Kraft bezogen auf Kupfer innerhalb von ±1 µV/K gekennzeichnet.
Auf diese Weise ist es möglich, den TCR-Wert und die thermisch-elektromotorische Kraft bezogen auf Kupfer zu verringern und gleichzeitig den TCR-Wert eines mit Kupferelektroden gebildeten Shunt-Widerstands zu reduzieren.
Die vorliegende Erfindung sieht auch die Verwendung der Widerstandslegierung nach einem der vorstehenden Punkte in einem Widerstandskörper eines Shunt-Widerstands zur Verwendung in einer Stromerfassungsvorrichtung vor.
Die vorliegende Erfindung stellt auch einen Shunt-Widerstand zur Stromerfassung bereit, der einen Widerstandskörper und eine Elektrode umfasst, wobei der Widerstandskörper aus einer Widerstandslegierung gebildet ist, die 4,5 bis 5,5 Masse-% Mangan, 0,05 bis 0,30 Masse-% Silizium, 0,10 bis 0,30 Masse-% Eisen und als Rest Kupfer enthält und einen spezifischen Widerstand von 15 bis 25 µΩ aufweist.
Die vorliegende Erfindung stellt auch einen Shunt-Widerstand zur Stromerfassung bereit, der einen Widerstandskörper und eine Elektrode umfasst, wobei der Widerstandskörper aus einer Widerstandslegierung gebildet ist, die 4,5 bis 5,5 Massenprozent Mangan, 0,05 bis 0,30 Massenprozent Silizium, 0,10 bis 0,30 Massenprozent Eisen und als Rest Kupfer enthält und einen spezifischen Widerstand von 15 bis 25 µΩ aufweist.
Die vorliegende Beschreibung bezieht den Inhalt der JP-Patentanmeldung Nr. 2020-145278 mit ein, auf der die Priorität der vorliegenden Anmeldung beruht.
Vorteilhafte Auswirkungen der Erfindung
Durch die Verwendung der Widerstandslegierung der vorliegenden Erfindung ist es möglich, einen niedrigen spezifischen Widerstand und eine kleine thermische elektromotorische Kraft bezogen auf Kupfer in einem Shunt-Widerstand zur Verwendung in einer Stromerfassungsvorrichtung zu erreichen, während der TCR-Wert derselbigen reduziert wird.
Durch die Verwendung der erfindungsgemäßen Widerstandslegierung ist es außerdem möglich, die Zuverlässigkeit der Stromerfassung des Shunt-Widerstands zu gewährleisten.
Figurenliste

1 ist ein Phasendiagramm einer quaternären Legierung einer Widerstandslegierung für einen Widerstandskörper mit Kupfer und Mangan-Eisen-Silizium gemäß der vorliegenden Ausführungsform.
2 ist ein Diagramm, das die Form eines Bewertungselements für eine Widerstandslegierung für einen Widerstand gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt.
3 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen dem spezifischen Widerstand und dem TCR-Wert der Widerstandslegierung gemäß der vorliegenden Ausführungsform veranschaulicht, wobei die Werte der Probe 1 bis Probe 6 der Cu-Mn-Legierungen (einschließlich der Proben mit Fe-Zusatz) aus Tabelle 1 angegeben sind.
4 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der Fe-Zusammensetzung und der thermischen elektromotorischen Kraft bezogen auf Kupfer der Widerstandslegierung gemäß der vorliegenden Ausführungsform veranschaulicht, wobei Werte angegeben sind, die der Probe 2 und den Proben 4-6 der Cu-Mn-Legierungen der Tabelle 1 (einschließlich der Proben mit Fe-Zusatz) entsprechen.
5 ist ein Diagramm, das die Ergebnisse der Analyse mit einem Röntgendiffraktometer (XRD) in den Fällen zeigt, in denen den Widerstandslegierungen während eines Hochtemperatur-Lagertests, der mit dem in 2 dargestellten Bewertungselement durchgeführt wurde, Si hinzugefügt wurde.
6 ist ein Diagramm, das den Einfluss der Zugabe von Si untersucht, wenn ein Hochtemperatur-Lagertest mit dem in 2 dargestellten Bewertungselement durchgeführt wurde, und das die Beziehung zwischen der Menge an zugegebenem Si und der Beugungsintensität (vertikale Achse: Zählungen) in der 111-Ebene von Cu₂ O zeigt.
7 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen dem TCR-Wert und dem spezifischen Widerstand des Widerstandsmaterials der Widerstandslegierung gemäß der vorliegenden Ausführungsform illustriert.
8(a) ist eine perspektivische Ansicht eines Konfigurationsbeispiels eines Shunt-Widerstands unter Verwendung der Legierung für einen Widerstand gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 8(b) zeigt eine Draufsicht und eine Seitenansicht des Shunt-Widerstandes. In 8(b) sind die Abmessungen (mm) angegeben.
9A zeigt ein Beispiel für einen Herstellungsschritt für einen Shunt-Widerstand gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
9B zeigt ein Beispiel eines Herstellungsverfahrens für den Shunt-Widerstand gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in Fortsetzung von 9A.
9C zeigt ein Beispiel eines Herstellungsverfahrens für den Shunt-Widerstand gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in Fortsetzung von 9B.
9D zeigt ein Beispiel für ein Herstellungsverfahren für den Shunt-Widerstand gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, in Fortsetzung von 9C.
9E zeigt ein Beispiel eines Herstellungsverfahrens für den Shunt-Widerstand gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in Fortsetzung von 9D.
9F zeigt eine Querschnittsansicht eines Shunt-Widerstands, der durch das Herstellungsverfahren für den Shunt-Widerstand gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde.
10 zeigt perspektivische Ansichten, in denen der Elektrodenabstand des Shunt-Widerstands verändert wird.

Beschreibung der Ausführungsformen
Indem die Erfinder zusätzlich eine geeignete Menge Fe in ein Widerstandsmaterial einbringen, das eine Legierung auf Cu-Mn-Si-Basis verwendet, wie sie in der Patentliteratur 2 beschrieben ist, können sie einen niedrigen spezifischen Widerstand (beispielsweise 15 bis 25 µΩ·cm) erreichen und gleichzeitig einen niedrigen TCR-Wert (beispielsweise kleiner als oder gleich 100×10^-6 /K) beibehalten.
Weiterhin kann die Zusammensetzung und ähnliches derart angepasst werden, dass sie eine geringe thermische elektromotorische Kraft bezogen auf Kupfer aufweist.
Im Folgenden werden Widerstandslegierungen zur Verwendung in Shunt-Widerständen gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung und ein Shunt-Widerstand, der diese verwendet, unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Zunächst sollen die Überlegungen der Erfinder zur vorliegenden Erfindung kurz erläutert werden.

1) Nach Ansicht der Erfinder ist es wichtig, eine Widerstandslegierung zu mischen und zu verwenden, die im Widerstandskörper einen negativen TCR-Wert aufweist, um den Beitrag des hohen positiven TCR-Werts des Kupfers in den Elektroden zu auszugleichen. Es gibt jedoch nur wenige Berichte über Widerstandslegierungen mit einem hohen negativen TCR-Wert.
2) Es sind zwar Kupfer-Nickel-Legierungen mit niedrigem TCR-Wert und hervorragender Langzeitstabilität bekannt, aber diese Legierungen haben eine große thermische elektromotorische Kraft von 40 µV/K bezogen zu Kupfer. In einem Shunt-Widerstand zur Verwendung in einer Stromerfassungsvorrichtung mit großen Stromflüssen nimmt daher die Messgenauigkeit aufgrund des Peltier-Effekts ab.
3) Ein Beispiel für eine Legierung mit einem negativen TCR-Wert ist eine Legierung auf Nickel-Chrom-Basis. Die Legierung auf Nickel-Chrom-Basis hat jedoch einen spezifischen Widerstand, der größer als oder gleich dem Zweifachen im Vergleich zu Kupfer-Nickel-Legierungen und Kupfer-Mangan-Legierungen ist. Dementsprechend ist es schwierig, einen geringeren Widerstand des Shunt-Widerstands zu erreichen.

In der vorliegenden Ausführungsform wird eine Widerstandslegierung für einen Widerstandskörper bereitgestellt, die es ermöglicht, einen niedrigen spezifischen Widerstand (beispielsweise 15 bis 25 µΩ·cm) zu erreichen.
Ferner werden die Ergebnisse der Anpassung der Zusammensetzung der Legierung und dergleichen angegeben, um einen niedrigen TCR-Wert (kleiner als oder gleich 100×10^-6 /K) und eine ausreichend kleine thermisch-elektromotorische Kraft bezogen auf Kupfer (kleiner als oder gleich 1,0 µV/K) zu erreichen.
(Erste Ausführungsform)
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden konkret beschrieben.
Eine Legierung der vorliegenden Ausführungsform ist eine Widerstandslegierung mit einem niedrigen TCR-Wert und ist eine quaternäre Legierung, die aus Kupfer-Mangan-Silizium-Eisen besteht. Die Widerstandslegierung kann als Widerstandsmaterial für einen Shunt-Widerstand verwendet werden.
1 ist ein Phasendiagramm der quaternären Legierung der Legierung für einen Widerstandskörper, der Kupfer-Mangan-Silizium-Eisen gemäß der vorliegenden Ausführungsform enthält.
Darin ist der Massenanteil von Kupfer auf der Achse oben links und der Massenanteil von Silizium und Eisen auf der Achse oben rechts dargestellt. Der Massenanteil von Mangan ist auf der Achse am unteren Rand dargestellt.
1 zeigt einen ausgefüllten Bereich R, der die Widerstandslegierung der vorliegenden Erfindung charakterisiert. Im Bereich R beträgt der Massenanteil von Mangan 4,5 % bis 5,5 %. Im Bereich R beträgt der Massenanteil von Silizium+Eisen 0,15% bis 0,60%. Genauer gesagt, Silizium hat einen Massenanteil von 0,05% bis 0,30% und Eisen hat einen Massenanteil von 0,10% bis 0,30%. Der Rest ist Kupfer.
Ein repräsentativer Wert für Mangan ist 5,0 Masse-%. Ein repräsentativer Wert für Silizium ist 0,15 Masse-%. Ein repräsentativer Wert für Eisen ist 0,2 Massenprozent. Der Rest ist Kupfer.
2 zeigt die Form eines Bewertungselements für die Widerstandslegierung gemäß der vorliegenden Erfindung.
Wie in 2 dargestellt, umfasst das Auswerteelement X für die Widerstandslegierung an beiden Enden stromdurchflossene Elektrodenabschnitte 1, 3, einen sich zwischen den Elektrodenabschnitten 1, 3 erstreckenden Widerstandskörper 5 und Spannungserfassungsabschnitte 7, 9, die näher an der Mitte positioniert sind als die Enden des Widerstandskörpers 5. Der Abstand zwischen den Elektrodenabschnitten 1, 3 beträgt 50 mm, und der Abstand zwischen den Spannungserfassungsabschnitten 7, 9 beträgt 20 mm.
Nachfolgend wird ein Beispiel für den Herstellungsprozess eines Bewertungsmusters kurz beschrieben.

1) Die Rohstoffe werden gewogen.
2) Die Stoffe aus 1) werden aufgelöst.
3) In einem Kaltwalzwerk wird ein Bandmaterial mit einer bestimmten Dicke hergestellt.
4) In einem Vakuum-Gasaustauschofen wird die Wärmebehandlung in einer N₂ Atmosphäre bei 500 bis 700°C für 1 bis 2 Stunden durchgeführt.
5) Aus dem Bandmaterial wird durch Pressen ein Bewertungselement mit der in 2 dargestellten Form hergestellt.
6) Im Vakuum-Gasaustauschofen wird die Wärmebehandlung (Niedertemperatur-Wärmebehandlung) in einer N₂ Atmosphäre bei 200 bis 400°C für 1 bis 4 Stunden durchgeführt.

Der Massenanteil der einzelnen Legierungsbestandteile im Bereich R wird derart aufeinander abgestimmt, dass die Widerstandslegierung die folgenden Eigenschaften aufweist (geeignete Bedingungen).
(Geeignete Bedingungen)

1) Der spezifische Widerstand ist größer als oder gleich 15 µΩ·cm und kleiner als oder gleich 25 µΩ·cm.
2) Der TCR-Wert bezogen auf 25°C ist kleiner als oder gleich 100×10^-6 /K (von 0 bis etwa 100×10^-6 /K) bei 100°C.
3) Die thermische elektromotorische Kraft bezogen auf Kupfer liegt innerhalb von ±1 µV/K.

Um die Probleme zu lösen, wird in der vorliegenden Erfindung eine Widerstandslegierung bereitgestellt, die einen niedrigen spezifischen Widerstand (etwa 20 µΩ·cm: in einem Bereich von 15 bis 25 µΩ·cm), einen niedrigen TCR-Wert (kleiner als oder gleich 100×10^-6 /K) und eine geringe thermische elektromotorische Kraft bezogen auf Kupfer (innerhalb von ±1 µV/K) aufweist.
Wie hier verwendet, bedeutet der Begriff „klein“ in Bezug auf einen Shunt-Widerstand solche mit einer Chip-Größe von kleiner als oder gleich 6,3 x 3,1 mm. Außerdem bedeutet der Begriff „niedriger Widerstand“, dass der Widerstand des Produkts 0,5 mΩ oder weniger beträgt.
(Detaillierte Beschreibung der Probe der Widerstandslegierung)
Verschiedene Widerstandslegierungen wurden wie nachfolgend dargestellt hergestellt.
Die Zusammensetzungen und Eigenschaften der Widerstandslegierungen sind in Tabelle 1 aufgeführt.

[Tabelle 1]

	Zusammensetzung (Masse-%)				Spezifischer Widerstand (µΩ·cm)	TCR (100 °C125 °C) (× 10^-6/K)	Thermische elektromotorische Kraft bezogen auf Kupfer (0-100°C) (µV/K)
	Cu	Mn	Fe	Si	Spezifischer Widerstand (µΩ·cm)	TCR (100 °C125 °C) (× 10^-6/K)
Beispiel 1	Rest	5	0.2	0.1	20.0	84	0.11
Beispiel 2	Rest	5	0.2	0.2	20.8	77	0.09
Probe 1	Rest	4.5	0	0	17.2	132	0.87
Probe 2	Rest	5	0	0	18.9	99	0.95
Probe 3	Rest	5.5	0	0	20.7	76	1.04
Probe 4	Rest	5	0.2	0	19.9	87	-0.32
Probe 5	Rest	5	0.5	0	20.9	76	-1.06
Probe 6	Rest	5	1	0	21.2	82	-1.43
Probe 7	Rest	5	0	1	26.9	43	-0.50
Vergleichsbeispiel 1 (Cu-Ni alloy)	Cu-14Ni				20	325	-27
Vergleichsbeispiel 2 (Cu-Mn-Sn alloy)	Cu-7Mn-2.3Sn				29	-2	0.10

Tabelle 1 zeigt die Zusammensetzungen und elektrischen Eigenschaften (spezifischer Widerstand, TCR-Wert und thermisch-elektromotorische Kraft bezogen auf Kupfer) der Widerstandslegierungen (Beispiele 1 und 2) gemäß der vorliegenden Ausführungsform und der Widerstandslegierungen einschließlich Vergleichsbeispiel 1 (Cu-14Ni) und Vergleichsbeispiel 2 (Cu-Mn-Sn-Legierung). Tabelle 1 enthält ferner die Proben 1 bis 7 zum Zweck der Überprüfung und Bestimmung eines Zusammensetzungsbereichs (Inhaltsbereichs) der Widerstandslegierung der vorliegenden Erfindung.
Bezüglich des spezifischen Widerstands des Widerstandsmaterials wurden für die Proben der Beispiele 1 und 2 Werte (15 bis 25 µΩ·cm) erzielt, die denen der Vergleichsbeispiele 1 und 2 entsprechen, bei denen es sich um handelsübliche Materialien handelt. Die thermische elektromotorische Kraft bezogen auf Kupfer (0 bis 100°C) ist kleiner als oder gleich 0,2 µV/K und erfüllt ausreichend die entsprechende Bedingung.
Betrachtet man die Daten der Tabelle 1, insbesondere die Werte der Beispiele 1, 2 und der Proben 1 bis 7, so ergibt sich folgendes Bild.
1) Beibehaltung eines niedrigen spezifischen Widerstands bei gleichzeitiger Anpassung anderer Leistungen
Im Vergleich zu den Ergebnissen für die Proben 1 bis 3, die weder Fe noch Si enthalten, ermöglicht die CuMn-Legierung das Erreichen der geeigneten Bedingungen (Eigenschaftsanforderungen) in Bezug auf den spezifischen Widerstand und die Eigenschaften des TCR-Werts der vorliegenden Erfindung. Allerdings kann die thermische elektromotorische Kraft bezogen auf Kupfer 1 µV/K überschreiten. Dementsprechend ist es notwendig, ein Element hinzuzufügen, das die thermisch-elektromotorische Kraft bezogen auf Kupfer senkt, ohne den TCR-Wert zu beeinträchtigen (zu erhöhen).
2) Über die Verbesserung des TCR-Werts und dergleichen und des Einflusses des Zusatzes von Fe
Wird der CuMn-Legierung ein weiteres Element, wie hier Fe, hinzugefügt, sinkt der TCR-Wert, aber der spezifische Widerstand steigt tendenziell an. Um die Auswirkungen einer Verringerung des TCR-Werts zu bewerten, müssen daher sowohl der spezifische Widerstand als auch der TCR-Wert berücksichtigt werden.
3 zeigt ein Diagramm, das die Beziehung zwischen dem spezifischen Widerstand und dem TCR-Wert der Cu-Mn-Basislegierungen veranschaulicht. Dargestellt sind die Werte für die Proben 1 bis 6 der Cu-Mn-Legierungen aus Tabelle 1 (einschließlich der Proben mit Fe-Zusatz).
3 zeigt die Werte für die Cu-Mn-Legierungen und Cu-5Mn-Fe-Legierungen. In der Figur sind die Zusammensetzungen von Mn und Fe jeweils mit Zahlenwerten angegeben.
Wie in 3 dargestellt, ist zu erkennen, dass bei den Cu-Mn-Legierungen der TCR-Wert allmählich abnimmt, wenn die Mn-Zusammensetzung auf 5,0 Massenprozent und 5,5 Massenprozent steigt.
Weiterhin kann bei den Cu-5Mn-Fe-Legierungen festgestellt werden, dass der TCR-Wert mit zunehmender Fe-Zusammensetzung steigt (sich verschlechtert). Insbesondere steigt der TCR-Wert stark an, wenn die Fe-Zusammensetzung 0,5 Massenprozent überschreitet und 1,0 Massenprozent erreicht.
Es ist jedoch darauf hinzuweisen, dass der TCR-Wert nicht stark ansteigt, solange die Fe-Zusammensetzung weniger als 0,5 Massenprozent beträgt, beispielsweise etwa 0,2 Massenprozent.
In jedem der Bereiche ist der TCR-Wert kleiner als oder gleich 100×10^-6 /K.
4 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der Fe-Zusammensetzung und der thermischen elektromotorischen Kraft bezogen auf Kupfer veranschaulicht. Dargestellt sind die Werte der Probe 2 und der Proben 4-6 der Cu-Mn-Legierungen (einschließlich der Proben mit Fe-Zusatz) aus Tabelle 1.
Wie aus Probe 4 (Fe: 0,2 Masse-%) hervorgeht, wird die thermisch-elektromotorische Kraft bezogen auf Kupfer auch bei einem geringen Fe-Zusatz stark gesenkt. Aus den Werten der Proben 2 und 4-6 ist ferner ersichtlich, dass die thermisch-elektromotorische Kraft bezogen auf Kupfer durch Zugabe von 0,1 bis 0,3 Massen-% Fe in den Bereich von etwa ±0,5 µV/K fällt. Darüber hinaus ist, wie auch aus der oben beschriebenen 3 ersichtlich, die Wirkung des Fe-Beigabe in Bezug auf den TCR-Wert so, dass der TCR-Wert kleiner als oder gleich 100×10^-6 /K gemacht werden kann, wenn die Menge an zugesetztem Fe bis zu 0,5 Masse-% beträgt, in Anbetracht der Ergebnisse für die Proben 2 und 4-6.
So kann bei Cu-Mn-Legierungen, wenn der Widerstandslegierung 0,10 bis 0,30 Massen-% Eisen zugesetzt sind, die thermisch-elektromotorische Kraft bezogen auf Kupfer innerhalb von ±1 µV/K und der TCR-Wert kleiner als oder gleich 100×10^-6 /K gehalten werden.
3) Über den Einfluss der Si-Beigabe
Wenn die Zusammensetzung der Cu-Mn-Basislegierung nahezu 100 % Cu beträgt, ist zu erwarten, dass die Oxidation von Cu zu einem Problem wird. Dementsprechend ist es auch wichtig, die Oxidation von Cu zu unterdrücken.
Unter Verwendung des Bewertungselements aus 2 wurde eine Wärmebeständigkeitsprüfung an den Proben der Beispiele 1, 2 und an der Probe 4 aus Tabelle 1 durchgeführt (den Proben der Beispiele 1, 2 wurde Si beigegeben).
5 zeigt ein Diagramm, das die Ergebnisse der Analyse der Si-Beigabe mit einem Röntgendiffraktometer (XRD) veranschaulicht und die Messergebnisse der Proben 3000 Stunden nach einem Hochtemperatur-Lagertest bei 175°C zeigt. In 5 sind von oben nach unten die Messergebnisse für Beispiel 2, Beispiel 1 und Probe 4 dargestellt.
6 zeigt ein Diagramm, das die Menge an beigegebenem Si und die Abhängigkeit der Beugungsintensität in der 111-Ebene von Cu₂O (vertikale Achse: Zählungen) von der Si-Zusammensetzung zeigt, als ein ähnlicher Hochtemperatur-Lagertest durchgeführt wurde.
Aus den XRD-Daten (5, 6) nach dem Hochtemperatur-Lagertest ist ersichtlich, dass die Bildung von Cu₂O durch die Beigabe von Si unterdrückt wird. Dies bedeutet, dass der Peak von Cu₂O (in 5 mit „×“ gekennzeichnet) mit zunehmender Menge an beigegebenem Si abnimmt. Beachten Sie, dass „•“s die Spitzen von Cu sind, die als Referenzen angegeben sind.
Es wird vermutet, dass dieses Phänomen auf dem Cu-Oxidationsunterdrückungseffekt beruht, der durch die Bildung eines Si-Oxids auf der Materialoberfläche der Widerstandslegierung durch die Beigabe von Si entsteht.
7 zeigt ein Diagramm, das die Beziehung zwischen dem TCR-Wert und dem spezifischen Widerstand des Widerstandsmaterials veranschaulicht und Merkmale zeigt, die 4 entsprechen. 7 zeigt die Werte für Cu-Mn und Cu-5Mn-0,2Fe-Si (Probe 4, Beispiel 1, Beispiel 2).
Wie in 7 dargestellt, ist aus den Ergebnissen für die Beispiele 1, 2 und Probe 4 ersichtlich, dass der TCR-Wert nicht zu hoch wird, solange die Menge an beigegebenem Si etwa 0,2 Massen-% beträgt. Basierend auf Experimenten und dergleichen, die von den Erfindern durchgeführt wurden, liegt die Menge an beigegebenem Si vorzugsweise im Bereich von 0,05 bis 0,30 Massen-%.
(Detaillierte Beschreibung der Wirksamkeit der vorliegenden Erfindung)
Nachfolgend wird die Wirksamkeit der vorliegenden Erfindung im Detail beschrieben.
Die vorliegende Erfindung stellt eine Widerstandslegierung für einen Shunt-Widerstand zur Stromerfassung bereit, wobei die Widerstandslegierung 4,5 bis 5,5 Massen-% Mn, 0,10 bis 0,30 Massen-% Fe, 0,05 bis 0,30 Massen-% Si und als Rest Cu enthält.
Die Widerstandslegierung weist einen spezifischen Widerstand im Bereich von 15 bis 25 µΩ·cm auf.
Weiterhin weist die Widerstandslegierung einen TCR-Wert von höchstens 100×10^-6 /K (25-100°C) auf.
Weiterhin weist die Widerstandslegierung eine thermisch-elektromotorische Kraft bezogen auf Kupfer von ±1 µV/K auf.
Mit diesen Eigenschaften ist die Widerstandslegierung für einen kleinen und niederohmigen Shunt-Widerstand geeignet, und es kann auch ein niedriger TCR-Wert erreicht werden. Die Messgenauigkeit der Stromerfassung einer Stromerfassungsvorrichtung, die den Shunt-Widerstand verwendet, wird verbessert, und der für die Stromerfassungsvorrichtung erforderliche Platz kann durch eine Verringerung der Größe des Shunt-Widerstands reduziert werden.
(Zweite Ausführungsform)
Als nächstes wird eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. 8(a) zeigt eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines Shunt-Widerstands unter Verwendung der Widerstandslegierung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 8(b) zeigt eine Draufsicht und eine Seitenansicht des Shunt-Widerstandes. In 8(b) sind die Abmessungen (mm) angegeben.
Der in 8(a), (b) dargestellte Shund-Widerstand A ist so aufgebaut, dass er durch Pressen oder ähnliches aus einem einzigen Stück eines Widerstandskörpers 11 hergestellt wird, an dessen Enden dann Cu-Elektroden 15a, 15b stumpf angeschweißt werden.
Der Widerstandskörper 11 und die Elektroden 15a, 15b können durch Elektronenstrahlschweißen (EB), Laserstrahlschweißen (LB) und dergleichen verbunden werden. Der in 8 dargestellte Shund-Widerstand A ist ein relativ großer Shund-Widerstand und kann einzeln hergestellt werden. Das Material des Widerstandskörpers kann das in der ersten Ausführungsform beschriebene sein, einschließlich 4,5 bis 5,5 Masse-% Mangan, 0,10 bis 0,30 Masse-% Eisen, 0,05 bis 0,30 Masse-% Silizium und der Rest Kupfer. Andere in der ersten Ausführungsform beschriebene Legierungen können je nach Zweck verwendet werden.
Um die Wirkung der Verwendung der Widerstandslegierung der vorliegenden Erfindung in einem Shunt-Widerstand zu bestätigen, wurde ein Shunt-Widerstand unter Verwendung des Widerstandskörpers von Beispiel 1 und Vergleichsbeispiel 2 hergestellt.

[Tabelle 2]

	Größe				Widerstandswert (mΩ)	TCR (100 °C125 °C) (ppm/K)
	Gesamtlänge (mm)	Gesamtbreite (mm)	Widerstandskörper Länge (mm)	Widerstandskörper Dicke (mm)	Widerstandswert (mΩ)	TCR (100 °C125 °C) (ppm/K)
Widerstand mit Vergleichsbeispiel 2	6.3	3.15	2	1	0.2	310
Widerstand mit Material aus Beispiel 1	6.3	3.15	3	1	0.2	240

Tabelle 2 vergleicht Vergleichsbeispiel 2 und Beispiel 1 und zeigt Größe, Widerstandswert und TCR-Wert.
Die Außenmaße des Shunt-Widerstands betrugen 6,3 mm×3,1 mm, die Dicke des Widerstandskörpers 1 mm, und der Nennwiderstandswert des Shunt-Widerstands betrug 0,2 mΩ.
Wie aus Tabelle 2 hervorgeht, kann bei einem Shunt-Widerstand mit der Widerstandslegierung aus Beispiel 1 im Vergleich zur Widerstandslegierung aus Vergleichsbeispiel 2 der spezifische Widerstand verringert werden, obwohl der Nennwiderstandswert derselbe ist. Dementsprechend kann die Länge des Widerstandskörpers von 2 mm auf 3 mm vergrößert werden. Dadurch kann der TCR-Wert wie in 10(a) beschrieben verringert werden.
Beim Shunt-Widerstand gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann die Gestaltungsfreiheit des Shunt-Widerstands durch die Verwendung eines Widerstandskörpers mit einem relativ hohen spezifischen Widerstand gewährleistet werden.
Weiterhin kann durch die Verwendung der Widerstandslegierung mit einem relativ hohen spezifischen Widerstand der Beitrag des TCR-Werts des in den Elektroden verwendeten Cu im Verhältnis zum gesamten Widerstand reduziert werden. Dementsprechend kann ein Shunt-Widerstand bereitgestellt werden, der die Eigenschaften der Widerstandslegierung nutzt.
In der vorliegenden Ausführungsform wird der TCR-Wert des Widerstandsmaterials so eingestellt, dass er auf der negativen Seite liegt. Dadurch kann der TCR-Wert des Widerstands, mit dem die Kupferelektroden verbunden sind, verringert werden.
Für den Shunt-Widerstand A, der wie in 8(b) dargestellt aufgebaut und dimensioniert ist, wurde der TCR-Wert gemessen. Für den Shunt-Widerstand, bei dem Vergleichsbeispiel 1 als Widerstandsmaterial verwendet wurde, betrug der TCR-Wert 76 ppm/K. Für den Shunt-Widerstand, bei dem Probe 1 verwendet wurde, betrug der TCR-Wert dagegen 50 ppm/K. Es ist also zu erkennen, dass der TCR-Wert in Richtung Null verbessert wird, wenn die Widerstandslegierung der vorliegenden Ausführungsform verwendet wird.
(Dritte Ausführungsform)
Nachfolgend wird eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Dies ist ein Beispiel für die Herstellung, bei der ein längliches verbundenes Material, das einen Widerstandskörper und miteinander verbundene Elektroden umfasst, vorbereitet und dann gestanzt und geschnitten wird. Auf diese Weise ist es möglich, relativ kleine Shunt-Widerstände in Massenproduktion herzustellen.
Nachfolgend wird ein Beispiel für ein solches Herstellungsverfahren beschrieben. 9A bis 9F zeigen ein Beispiel für ein Herstellungsverfahren für einen Shunt-Widerstand gemäß der vorliegenden Ausführungsform.
Wie in 9A dargestellt, werden beispielsweise ein längliches Widerstandsmaterial 21 mit einer flachen, plattenartigen Form sowie ein erstes Elektrodenmaterial 25a und ein zweites Elektrodenmaterial 25b mit einer länglichen, flachen, plattenartigen Form ähnlich dem Widerstandsmaterial 21 hergestellt. Für das Widerstandsmaterial 21 wird ein in der ersten oder zweiten Ausführungsform beschriebenes Legierungsmaterial verwendet.
Wie in 9B dargestellt, sind das erste Elektrodenmaterial 25a und das zweite Elektrodenmaterial 25b auf beiden Seiten des Widerstandsmaterials 21 angeordnet.
Wie in 9C dargestellt, wird das Schweißen mit Hilfe eines Elektronenstrahls, eines Laserstrahls oder dergleichen durchgeführt, um ein einziges Stück einer flachen Platte zu erhalten (die an L11 und L12 verbunden ist). Insbesondere bestrahlt der Elektronenstrahl oder dergleichen die in 9C(a) oder 9C(b) dargestellten Stellen. 9C(a) ist ein Beispiel, in dem der Elektronenstrahl oder dergleichen eine flache Oberflächenseite des Elektrodenmaterials 25a, 25b und den Widerstandskörper 21 bestrahlt. 9C(b) ist ein Beispiel, bei dem der Elektronenstrahl oder dergleichen das Innere einer durch das Elektrodenmaterial 25a, 25b und den Widerstandskörper 21 gebildeten Ausnehmung bestrahlt. Die Oberflächen des Elektrodenmaterials 25a, 25b, die über den Widerstandskörper 21 hinausragen, werden daran gehindert, mit dem Elektronenstrahl oder dergleichen bestrahlt zu werden, so dass sie weniger beeinträchtigt werden.
Der Widerstandswert kann durch den Unterschied in der Dicke des Widerstandsmaterials 21 und des Elektrodenmaterials 25a, 25b eingestellt werden. Weiterhin kann eine Stufe (Δh₂) gebildet werden, wie unten mit Bezug auf 9F beschrieben wird. Es ist auch möglich, über die Fügeposition verschiedene Einstellungen hinsichtlich des Widerstandswertes und der Form vorzunehmen.
Nachfolgend wird, wie in 9D(a) gezeigt, aus dem Zustand von 9B die flache Platte, die den Bereich des Widerstandskörpers 21 einschließt, in einer Kammform ausgestanzt, wie mit dem Bezugszeichen 17 angegeben. Dann werden das erste Elektrodenmaterial 25a und das zweite Elektrodenmaterial 25b teilweise durch Pressen oder dergleichen gebogen, wodurch eine Struktur mit der in der Querschnittsansicht von 9D(b) dargestellten Querschnittsform entsteht. Die Bezugszeichen 21a, 21b zeigen geschweißte Abschnitte an, in denen Verbindungen durch Elektronenstrahlbestrahlung oder dergleichen hergestellt werden.
Anschließend wird, wie in 9E dargestellt, eine andere Endseite (35b), an der die Elektrode nicht abgeschnitten ist, von einem verbleibenden Bereich (Basisteil) 25b' entlang L31 abgeschnitten. Es kann ein Widerstand mit stumpfer Struktur zur Verwendung in der Stromerfassungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform gebildet werden. Das Herstellungsverfahren gemäß der vorliegenden Ausführungsform bietet den Vorteil, dass der aus Elektroden 35a, 35b und einem Widerstandskörper 31 bestehende Widerstand in Massenproduktion hergestellt werden kann.
Es ist darauf hinzuweisen, dass der Widerstand, wie in 9F dargestellt, mit Schweißmarkierungen 43a, 43b versehen ist. Im Allgemeinen ist die Oberfläche der Schweißmarkierungen durch einen Elektronenstrahl oder dergleichen in einem groben Zustand. Es ist zwar vorzuziehen, die Bondleiter so nahe wie möglich am Widerstandskörper anzubringen, um eine präzise Stromerfassung zu ermöglichen, doch können die Schweißmarken im Weg sein. Gemäß dem vorliegenden Beispiel kann die Bildung solcher Schweißmarken auf den Bereichen 35a-2, 35b-2, die Bondflächen bilden, durch das in 9C beschriebene Verfahren vermieden werden. Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass die Leiter nahe am Widerstandskörper befestigt werden können.
Der Shunt-Widerstand gemäß der vorliegenden Ausführungsform weist einen spezifischen Widerstand im Bereich von 15 bis 25 µΩ·cm auf.
Weiterhin weist die Widerstandslegierung einen TCR-Wert von höchstens 100×10^-6 /K (25-100°C) auf.
Weiterhin weist die Widerstandslegierung eine thermisch-elektromotorische Kraft bezogen auf Kupfer innerhalb von ±1 µV/K auf. Weiterhin kann die thermisch-elektromotorische Kraft bezogen auf Kupfer innerhalb von ±0,5 µV/K oder sogar innerhalb von ±0,2 µV/K liegen.
Mit den vorstehend genannten Eigenschaften ist die Widerstandslegierung für kleine und niederohmige Shunt-Widerstände geeignet, und es kann auch ein niedriger TCR-Wert erreicht werden. Die Messgenauigkeit der Stromerfassung einer Stromerfassungsvorrichtung, die den Shunt-Widerstand verwendet, wird verbessert, und der für die Stromerfassungsvorrichtung benötigte Platz kann durch die Reduzierung der Größe des Shunt-Widerstands verringert werden.
In den vorstehenden Ausführungsformen sind die dargestellten Konfigurationen und dergleichen nicht einschränkend und können gegebenenfalls innerhalb eines Bereichs, in dem die Wirkungen der vorliegenden Erfindung erzielt werden können, modifiziert werden. Andere Modifikationen können auch vorgenommen und implementiert werden, ohne den Rahmen des Zwecks der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Die Bestandteile der vorliegenden Erfindung können wahlweise hinzugefügt oder weggelassen werden, und eine Erfindung mit einer wahlweise hinzugefügten oder weggelassenen Konfiguration ist ebenfalls in der vorliegenden Erfindung enthalten.
Industrielle Anwendbarkeit
Die vorliegende Erfindung kann als Legierung für einen Widerstand verwendet werden.
Bezugszeichenliste

X: Bewertungsmuster für die Widerstandslegierung
R: Ausgewählte Region
1, 3: Elektrodenabschnitte an beiden Enden (durch die der Strom fließt)
5: Widerstandskörper
7, 9: Spannungserfassungsbschnitte
A: Shunt-Widerstand
11: Einzelner einstückiger Widerstandskörper
15a, 15b: Elektroden
21: Widerstandsmaterial mit beispielsweise länglicher, flacher, plattenförmiger Form
25a: Erstes Elektrodenmaterial mit länglicher, flacher, plattenförmiger Form
25b: Zweites Elektrodenmaterial mit länglicher, flacher, plattenförmiger Form
35b: Andere Endseite, an der die Elektrode nicht abgeschnitten ist
43a, 43b: Schweißmarkierungen

Alle Veröffentlichungen, Patente und Patentanmeldungen, die in der vorliegenden Beschreibung zitiert werden, sind durch Verweis in vollem Umfang einbezogen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2007329421 A [0004]
WO 2016111109 A1 [0004]
JP 2020145278 [0027]

Claims

Widerstandslegierung zur Verwendung in einem Shunt-Widerstand zur Stromerfassung, wobei die Widerstandslegierung 4,5 bis 5,5 Massen-% Mangan, 0,05 bis 0,30 Massen-% Silizium, 0,10 bis 0,30 Massen-% Eisen und als Rest Kupfer enthält und einen spezifischen Widerstand von 15 bis 25 µΩ·cm aufweist.
Widerstandslegierung nach Anspruch 1 mit einem TCR-Wert kleiner oder gleich 100×10^-6/K.
Widerstandslegierung nach Anspruch 1 oder 2 mit einer thermischen elektromotorischen Kraft gegenüber Kupfer innerhalb von ±1 µV/K.
Verwendung der Widerstandslegierung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 in einem Widerstandskörper eines Shunt-Widerstandes zur Verwendung in einer Stromerfassungsvorrichtung.
Shunt-Widerstand zur Stromerfassung mit einem Widerstandskörper und einer Elektrode, wobei der Widerstandskörper aus einer Widerstandslegierung gebildet ist, die 4,5 bis 5,5 Masse-% Mangan, 0,05 bis 0,30 Masse-% Silizium, 0,10 bis 0,30 Masse-% Eisen und als Rest Kupfer enthält und einen spezifischen Widerstand von 15 bis 25 µΩ·cm aufweist.