DE1152184B

DE1152184B - External heated heat conductor arrangement

Info

Publication number: DE1152184B
Application number: DES33504A
Authority: DE
Inventors: Kurt Barthel; Dipl-Ing Ludwig Graf; Dr Werner Jacobi; Dr Gerhard Ruthemann
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1953-05-21
Filing date: 1953-05-21
Publication date: 1963-08-01

Description

Fremdgeheizte Heißleiteranordnung Die Erfindung bezieht sich auf eine fremdgeheizte Heißleiteranordnung mit geringer Induktivität. Eine solche Heißleiteranordnung bringt den Vorteil eines kleinen Verlustfaktors und damit einer höheren Empfindlichkeit.Externally heated thermistor arrangement The invention relates to a Externally heated thermistor arrangement with low inductance. Such a thermistor arrangement has the advantage of a small loss factor and thus a higher sensitivity.

Indirekt oder fremdgeheizte Heißleiteranordnungen bestehen bekanntlich aus einem mit einem Elektrodenpaar versehenen Heißleiterkörper, in dessen Nähe eine durch elektrischen Strom beheizbare Wendel angeordnet ist. Die Wendel kann dabei außerhalb des Heißleiterkörpers angeordnet sein. Eine bevorzugte Ausführungsform sieht jedoch vor, den Heißleiter hohl, insbesondere als Röhrchen zu gestalten und die Heizwendel im Innern des Rohres, vorzugsweise in dessen Achse, zu verlegen. Dabei ist ein möglichst gleichmäßiges und rasches Ansprechen des Heißleiters auf Änderungen der Beheizung wünschenswert. Aus diesem Grunde ist Kleinheit des Heißleiterkörpers bzw. - wenn dieser als Röhrchen ausgestaltet sein soll - Dünnwandigkeit anzustreben.As is well known, there are indirect or externally heated thermistor arrangements from a thermistor body provided with a pair of electrodes, in the vicinity of which a is arranged by electric current heatable coil. The helix can do this be arranged outside of the thermistor body. A preferred embodiment however, the thermistor is designed to be hollow, in particular as a tube to lay the heating coil inside the pipe, preferably in its axis. The thermistor responds as quickly and evenly as possible Changes to the heating desirable. This is the reason why the thermistor body is small or - if this is to be designed as a tube - to strive for thin walls.

Dementsprechend sind bekannte Heißleiter derart ausgebildet, daß ein röhrchenförmiger Heißleiterkörper derart mit Innen- und Außenbelegung kontaktiert ist, daß der röhrchenförmige Heißleiterkörper ausschließlich in radialer Richtung beim Betrieb vom elektrischen Strom durchflossen wird. Dabei ist der Abstand der Belegungen durch die jeweils gewählte und zweckmäßig sehr kleine, etwa 0,1 mm oder mehr betragende Wandstärke des röhrchenförmigen Heißleiters gegeben. Der Vorteil einer solchen Ausgestaltung des Heißleiters liegt in der Vermeidung einer Induktionswirkung der Heizwendel auf den Heißleiterkörper. Zur Kontaktierung der Innenbelegung ist bei dem bekannten Heißleiter ein angelöteter oder angeschweißter Draht, zur Kontaktierung der Außenbelegung einer Anschlußschelle vorgesehen. Um auch die bequeme Kontaktierung der Innenbelegung mittels einer Anschlußschelle zu ermöglichen, kann die Innenbelegung über die eine Stirnseite des Heißleiterröhrchens an die Außenfläche gezogen sein, während der Außenkontakt an jener Stelle natürlich unter Wahrung eines entsprechenden Abstands zurücktritt, so daß eine an dieser Stelle aufgebrachte Anschlußschelle nur den Innenbelag des Heißleiterröhrchens kontaktiert.Accordingly, known thermistors are designed such that a tubular thermistor body so contacted with internal and external occupancy is that the tubular thermistor body exclusively in the radial direction is traversed by electric current during operation. The distance is the Occupations by the selected and appropriately very small, about 0.1 mm or given greater wall thickness of the tubular thermistor. The advantage Such a configuration of the thermistor is to avoid an induction effect the heating coil on the thermistor body. For contacting the internal assignment is in the known thermistor a soldered or welded wire for contacting the external assignment of a connection clamp is provided. Also about convenient contact to enable the internal allocation by means of a connection clip, the internal allocation be pulled over one end of the thermistor tube to the outer surface, while the external contact at that point, of course, while maintaining a corresponding Distance receding, so that a clamp applied at this point only contacted the inner lining of the thermistor tube.

Diese röhrchenförmigen, dünnwandigen, fremdgeheizten Heißleiter zeichnen sich, wie bei den der Erfindung zugrunde liegenden Untersuchungen erkannt wurde, durch eine extreme Induktionsarmut aus. Dabei fällt es entscheidend ins Gewicht, daß die Wandstärke des Heißleiterröhrchens nur Bruchteile von Millimetern beträgt. Zwar könnte eine kleine Selbstinduktion an sich auch durch eine sehr geringe Größe des Heißleiterkörpers erreicht werden. In der Praxis ist man jedoch bei derBemessung vonHeißleitern an noch wichtigere Forderungen, wie z. B. den gewünschten Verlauf der Stromspannungscharakteristik, gebunden, so daß der Weg, den Heißleiter zur Erzielung einer kleinen Induktivität möglichst klein zu machen, in den meisten Fällen nicht gangbar ist.Draw these tubular, thin-walled, externally heated thermistors as was recognized in the investigations on which the invention is based, characterized by an extreme lack of induction. It is crucial that that the wall thickness of the thermistor tube is only a fraction of a millimeter. Admittedly, a small self-induction in itself could also be due to a very small size of the thermistor body can be achieved. In practice, however, one is at the design stage from hot ladders to even more important requirements, such as B. the desired course the voltage characteristic, tied so that the way to achieve the thermistor To make a small inductance as small as possible, in most cases not is feasible.

Wenn aber wie im Falle des röhrchenförmigen, indirekt geheizten Heißleiters der Vorteil einer geringen Induktivität gegeben ist, dann ist es auch von erheblicher Bedeutung, diesen Vorteil nicht durch eine hohe Induktion der Zuleitungen wieder zunichte zu machen.But if like in the case of the tubular, indirectly heated thermistor If the advantage of a low inductance is given, then it is also of considerable Meaning, this advantage is not restored by a high induction of the supply lines to destroy.

Dementsprechend bezieht sich die Erfindung auf eine fremdgeheizte Heißleiteranordnung mit geringer Induktivität, bei der der Heißleiterkörper ein Röhrchen mit geringer Wandstärke von Bruchteilen eines Millimeters ist, auf dessen Mantelflächen die Kontaktbelegungen angebracht sind. Gemäß der Erfindung sind dabei die Stromzuführungen als breite, dicht parallel zueinander verlaufende Bänder unter Zwischenfügung einer isolierenden Folie bis unmittelbar zum Heißleiter geführt.Accordingly, the invention relates to an externally heated NTC thermistor arrangement with low inductance in which the thermistor body is a Small-walled tube of fractions of a millimeter is on its The outer surfaces of the contact assignments are attached. According to the invention are included underneath the power supply lines as wide, closely parallel strips Interposition of an insulating film up directly to the thermistor.

Die bandförmigen, parallel in geringem Abstand voneinander geführten Zuführungen zeichnen sich im Vergleich zu Zuleitungen mit anderen Querschnittsformen durch besonders geringe Induktivität aus. Zwar war die Verwendung von bandförmigen Zuleitungen in koaxialen Dämpfungsgliedern bekannt. Diese sind jedoch bei den bekannten Vorrichtungen in relativ großem Abstand voneinander angeordnet und dienen nicht dazu, um eine möglichst kleine Induktivität zu erzielen.The band-shaped, parallel lines at a short distance from each other Feed lines stand out in comparison to feed lines with other cross-sectional shapes by particularly low inductance. It was true that tape-shaped leads were used known in coaxial attenuators. However, these are in the known devices arranged at a relatively large distance from each other and do not serve to a to achieve the lowest possible inductance.

Die bandförmigen Zuleitungen einer Heißleiteranordnung gemäß der Erfindung sind zweckmäßigerweise durch die Wandung des die Heißleiteranordnung umgebenden, an der Durchführungsstelle beispielsweise aus Kunststoff bestehenden Gehäuses unverschmolzen hindurchgeführt, wodurch erhebliche Schwierigkeiten vermieden werden. Dann empfiehlt es sich, daß die Fremdheizungsanordnung, insbesondere Heizwendel, in an sich bekannter Weise aus einem in Luft nicht oxydierbaren Material, beispielsweise aus Chrom-Nickel, besteht. Eine mit einer solchen Fremdheizung ausgerüstete Heißleiteranordnung kann auch in Luft bei Atmosphärendruck störungsfrei betrieben werden, auch dann, wenn steile Temperaturkennlinien erzielt werden sollen.The ribbon-shaped leads of a thermistor arrangement according to the invention are expediently through the wall of the thermistor arrangement surrounding, at the implementation point, for example, the housing made of plastic is not fused passed through, whereby considerable difficulties can be avoided. Then recommends it is that the external heating arrangement, in particular heating coil, is known per se Made of a material that cannot be oxidized in air, for example chromium-nickel, consists. A thermistor arrangement equipped with such an external heater can can also be operated trouble-free in air at atmospheric pressure, even if steep temperature characteristics are to be achieved.

In der Figur ist eine Ausführungsform der Heißleiteranordnung nach der Erfindung beispielsweise dargestellt. Der Heißleiterkörper wird dabei von einem aus halbleitendem Material mit negativem Temperaturkoeffizienten bestehenden Röhrchen 1 gebildet, welches innen und außen mit je einer metallischen Belegung 2 bzw. 3 versehen ist. An diese metallischen Belegungen führen zwei breite Metallbänder 5, 6, deren Breite größer als der (äußere) Durchmesser des Röhrchens 1 ist. Die Stärke der Röhrchenwandung 1 beträgt nur Bruchteile eines Millimeters. Die beiden Zuführungsbänder 5, 6 sind möglichst dicht zum Halbleiter parallel zueinander geführt, was unter Zwischenfügung einer isolierenden Folie 7, z. B. aus Glimmer oder Kunststoff, leicht gelingt. Das mechanische Schutzgehäuse 8, das z. B. aus Glas oder Metall bestehen kann, ist an seinem Ende mit einem Kunststoffstopfen 9 abgeschlossen, um welchen die Schutzhülle am Rand herum gebördelt ist. Die bandförmigen Zuleitungen 5 bis 7 sind durch den Stopfen 9 unverschmolzen hindurchgeführt. Ferner ist eine Öffnung 10 im Stopfen 9 vorgesehen, welche die Aufgabe hat, daß die etwa in das Gehäuse eingedrungene Feuchtigkeit wieder leicht entfernt werden kann. Die Fremdheizungswendel 11, die sich im Innern des Röhrchens 1 befindet und aus Chrom Nickel-Draht besteht, wird in üblicher Weise elektrisch beheizt. Natürlich besteht die Möglichkeit, die Durchführungen der elektrischen Zuleitungen 5, 6,7 sowie sonstige Öffnungen in Abweichung vom Ausführungsbeispiel mit einem Füllstoff, beispielsweise einem Lack oder thermoplastischen Kunstharz, gegen Verunreinigungen zu verschließen.In the figure, an embodiment of the thermistor arrangement according to the invention is shown, for example. The thermistor body is formed by a tube 1 made of semiconducting material with a negative temperature coefficient, which is provided with a metallic coating 2 or 3 on the inside and outside. Two wide metal strips 5, 6, the width of which is greater than the (outer) diameter of the tube 1, lead to these metallic coverings. The thickness of the tube wall 1 is only a fraction of a millimeter. The two feed belts 5, 6 are guided as close as possible to the semiconductor parallel to each other, which is achieved with the interposition of an insulating film 7, z. B. made of mica or plastic, easily succeeds. The mechanical protective housing 8, the z. B. can be made of glass or metal, is closed at its end with a plastic stopper 9, around which the protective cover is crimped at the edge. The band-shaped supply lines 5 to 7 are passed through the stopper 9 without being fused. Furthermore, an opening 10 is provided in the plug 9, which has the task of allowing any moisture that has penetrated into the housing to be easily removed again. The external heating coil 11, which is located inside the tube 1 and consists of chromium-nickel wire, is electrically heated in the usual way. Of course, there is the possibility of sealing the leadthroughs of the electrical leads 5, 6 , 7 and other openings, deviating from the exemplary embodiment, with a filler, for example a varnish or thermoplastic synthetic resin, to prevent contamination.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Externally heated thermistor arrangement with low Inductance, in which the thermistor body is a tube with a low wall thickness of fractions of a millimeter, on the outer surfaces of which the contact assignments are attached, characterized in that the power supply lines (5, 6) as wide, tapes running closely parallel to one another with the interposition of an insulating one Foil (7) are led directly to the thermistor body (1).

2. NTC thermistor arrangement according to claim 1, characterized in that the width of the power supply belts is larger than the outside diameter of the thermistor tube.

3. NTC thermistor arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the power supply strips are not fused are passed through a protective housing (8, 9) of the thermistor and that the External heating device made of a non-oxidizing material in air, e.g. B. Chromium-Nickel-Wire4 consists.

4. thermistor arrangement according to claim 3, characterized in that the Protective housing is provided with an additional opening (10). Considered Publications: German Patent Nos. 693 723, 697190, 703 969, 365 798; British Patent No. 684,453; U.S. Patent No. 2,280,257. Contemplated Older patents drawn: German patents No. 878 080, 943 362.