DE1283951B

DE1283951B - Measuring resistor with wound body consisting of two or more bars

Info

Publication number: DE1283951B
Application number: DE1966G0045794
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Silvio H; Metzger-Keller; Koller Josef Oswald
Original assignee: P Gossen and Co GmbH
Current assignee: P Gossen and Co GmbH
Priority date: 1965-01-25
Filing date: 1966-01-22
Publication date: 1968-11-28
Also published as: AT255556B

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Meßwiderstand mit einem Wickelkörper aus zwei oder mehr Stegen, wobei die Stege selbst an Flansche befestigt sind, die aus einem anderen Material bestehen als dem der Stege. The present invention relates to a measuring resistor with a bobbin made of two or more webs, the webs themselves on flanges are attached, which consist of a different material than that of the webs.

Bekanntlich versteht man unter Meßwiderständen Präzisionswiderstände, deren Widerstandswerte äußerst konstant sein müssen. Die Konstanz des Widerstandswertes ist jedoch wesentlich von den Temperaturkoeffizienten der für Wicklung und Wickelkörper verwendeten Materialien abhängig. Es treten nämlich sehr leicht mechanische Spannung änderungen in der Wicklung auf, die zwangläufig den Widerstandswert beeinflussen. It is well known that measuring resistors are precision resistors, whose resistance values must be extremely constant. The constancy of the resistance value is, however, largely dependent on the temperature coefficient for the winding and winding body materials used. This is because mechanical stress occurs very easily changes in the winding that inevitably affect the resistance value.

So ist beispielsweise eine Ausführung bekannt, bei der die mechanischeBeanspruchung desWiderstandsdrahtes dadurch gering gehalten wurde, daß als Wicklungsträger für einen Manganindraht Messing verwendet wurde, da die thermischen Ausdehnungskoeffizienten beider Materialien etwa gleich sind. Zur Isolation wurde der Draht mit Seide umwickelt. Da Seide aber hykroskopisch ist, hat sie den Nachteil, daß ihre Isolierfähigkeit von der Luftfeuchtigkeit abhängt. For example, a design is known in which the mechanical stress of the resistance wire was kept low by the fact that as a winding support for A manganine brass was used because of the thermal expansion coefficient both materials are roughly the same. The wire was wrapped in silk for insulation. However, since silk is hycroscopic, it has the disadvantage that its insulating properties depends on the humidity.

Bei einer anderen Anordnung verwendete man als Wickelkörper temperatur- und feuchtigkeitsfeste Isolatoren und mußte somit einen Unterschied der thermischen Ausdehnungskoeffizienten zwischen Draht und Wickelkörper in Kauf nehmen. Das wiederum bewirkte mechanische Spannungen infolge Temperaturänderungen und damit auch Widerstandsänderungen. In another arrangement, temperature- and moisture-proof insulators and thus had a difference of thermal Accept the expansion coefficient between the wire and the winding body. That in turn caused mechanical stresses as a result of temperature changes and thus also changes in resistance.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Meßwiderstand mit einem Wickelkörper aus zwei oder mehr Stegen eines temperaturfesten Isoliermaterials, die in Flansche anderen Materials als das Stegmaterial befestigt sind, derart aufzubauen, daß die mechanische Spannung der Widerstandswicklung unabhängig von der Temperatur und insbesondere unabhängig vom thermischen Ausdehnungskoeffizienten des Stegmaterials wird. The present invention is based on the object of a measuring resistor with a bobbin made of two or more bars of a temperature-resistant insulating material, which are fastened in flanges of other material than the web material, to be constructed in such a way that that the mechanical tension of the resistance winding is independent of the temperature and in particular independent of the thermal expansion coefficient of the web material will.

Diese Aufgabe wird nun erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Material, aus dem die Flansche hergestellt sind, den gleichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten wie das Material der Wicklung besitzt und vor allem, daß die Stege an den Flanschen an Punkten befestigt sind, deren Abstand jeweils der halben Länge einer Windung entspricht. Selbstverständlich können alle Befestigungspunkte um gleiche Strecken verschoben bzw. verdreht werden. This object is now achieved according to the invention in that the material from which the flanges are made have the same coefficient of thermal expansion like the material of the winding and, above all, that the webs on the flanges are attached to points, the distance between which is half the length of a turn is equivalent to. It goes without saying that all attachment points can have the same routes moved or rotated.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung im Grund- und Aufriß dargestellt. Als Träger der Wicklung 1 dienen in diesem einfachsten Fall zwei gleiche Stege 2 aus keramischem Werkstoff mit entsprechend gestalteten Enden, die oben und unten in je einem flanschartigen Träger 3 befestigt sind. Um eine Änderung der mechanischen Spannung der Widerstandsdrahtwicklung 1 bei einer Änderung der Raumtemperatur zu verhindern, werden die beiden Flansche 3 aus einem Material hergestellt, das den gleichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten wie die Wicklung 1 besitzt. Die Stege 2 sind an den Flanschen 3 in den Punkten 4 durch die Schrauben 5 befestigt, wo bei gleicher Wicklungslänge sehr dünne (linienförmige) Stege ihren Quer- schnittsmittelpunkt hätten. Dies bedeutet, daß in der Zeichnung der Abstand A gleich R a/2 zu machen ist. An embodiment of the invention is shown in the drawing in the basic and shown in elevation. In this simplest case, the winding 1 is used as a carrier two identical webs 2 made of ceramic material with appropriately shaped ends, which are each fastened in a flange-like carrier 3 above and below. To make a change the mechanical tension of the resistance wire winding 1 when the To prevent room temperature, the two flanges 3 are made of a material which has the same coefficient of thermal expansion as the winding 1. The webs 2 are attached to the flanges 3 at points 4 by the screws 5, where, with the same winding length, very thin (linear) webs have their transverse center of intersection would have. This means that in the drawing the distance A should be made equal to R a / 2 is.

Dabei ist R der Radius der Halbkreise, mit denen die Wicklung 1 die keramischen Stege 2 umschlingt.R is the radius of the semicircles with which the winding 1 the ceramic webs 2 wrapped around.

Die Richtigkeit der angegebenen Bauvorschrift an einem Beispiel mit zwei halbkreisförmigen Stegen ergibt sich dabei aus folgender Berechnung: Bezeichnet man die Entfernung der Mittelpunkte der beiden Halbkreise eines Steges voneinander mit L, den thermischen Ausdehnungskoeffizienten des Widerstandsmaterials mit ß, den thermischen Ausdehnungskoeffizienten des Stegmaterials mit ß2 und den thermischen Ausdehnungskoeffizienten des Flanschmaterials mit ß3, dann muß bei einer bestimmten Bezugstemperatur der Abstand (L + 2A) zwischen den Befestigungspunkten am Flansch so groß gemacht werden, wie der Abstand sehr dünner Stege bei gleicher Wicklungslänge wäre, nämlich (L + R a). . Daraus ergibt sich A = R a/2 Bei der Raumtemperatur t ist die Länge einer Drahtwindung w= (2L+4A)(1 +ßtt) Für den Wickelkörper errechnet sich dann bei der Raumtemperatur t die geometrische Länge zu K = 4A (1 + ß2t) + 2 [(Lt 2A)(1 +fl3t) - 2A (1 +ß2t)j Wird weiterhin ß = ßs gemacht, so ist für jede Temperatur W=K, und zwar unabhängig von ß2 und von R. The correctness of the specified building regulations using an example two semicircular webs results from the following calculation: Designated one is the distance between the centers of the two semicircles of a web with L, the thermal expansion coefficient of the resistor material with ß, the thermal expansion coefficient of the web material with ß2 and the thermal Expansion coefficient of the flange material with ß3, then must be at a certain Reference temperature is the distance (L + 2A) between the fastening points on the flange can be made as large as the distance between very thin webs with the same winding length would be, namely (L + R a). . This results in A = R a / 2 at room temperature t is the length of a wire turn w = (2L + 4A) (1 + ßtt) calculated for the bobbin Then at room temperature t the geometric length becomes K = 4A (1 + ß2t) + 2 [(Lt 2A) (1 + fl3t) - 2A (1 + ß2t) j If ß = ßs is made, then for each Temperature W = K, regardless of ß2 and R.

Die für eine thermische Ausdehnung wirksame Länge der Flansche ist also ebenso groß wie die gestreckte Länge einer Windung, woraus sich bei gleichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten für Flansch und Draht bei gleichem Material eine vollständige Unabhängigkeit der axialen Drahtspannung von der Raumtemperatur ergibt. Dies tritt überraschenderweise für jeden beliebigen thermischen Ausdehnungskoeffizienten des Stegmaterials ein, sofern nur die Befestigungspunkte der Stege an den Flanschen dorthin gelegt werden, wo bei gleicher Wickellänge sehr dünne Stege zu befestigen wären. The effective length of the flange for thermal expansion is so as large as the stretched length of a turn, which results in equal thermal expansion coefficient for flange and wire with the same material a complete independence of the axial wire tension from the room temperature results. Surprisingly, this occurs for any thermal expansion coefficient of the web material, provided that only the attachment points of the webs on the flanges be placed where very thin webs are to be attached with the same winding length would be.

Die keramischen Stege 2 werden zweckmäßig an ihren abgerundeten Außenseiten mit Nuten 6 versehen, um eine Blankdrahtwicklung ohne jede Zwischenschicht (Lack od. dgl.) festzulegen. The ceramic webs 2 are expediently rounded on their outer sides provided with grooves 6 in order to create a bare wire winding without any intermediate layer (varnish or the like).

Claims

Claim: measuring resistor with a winding body of two or more webs, the webs on flanges of different material than the web material are attached, characterized in that the material from which the flanges (2) have the same coefficient of thermal expansion as the material the winding (4) and that the webs (1) on the flanges (2) at those points are attached, where with the same winding length, very thin webs have their cross-sectional center would have.