DE1615697A1 - Veraenderbarer elektrischer Widerstand - Google Patents

Veraenderbarer elektrischer Widerstand

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DE1615697A1
DE1615697A1 DE19671615697 DE1615697A DE1615697A1 DE 1615697 A1 DE1615697 A1 DE 1615697A1 DE 19671615697 DE19671615697 DE 19671615697 DE 1615697 A DE1615697 A DE 1615697A DE 1615697 A1 DE1615697 A1 DE 1615697A1
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DE
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resistance
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sliding contact
resistor according
resistor
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DE19671615697
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Stanley Schneider
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Beckman Coulter Inc
Original Assignee
Beckman Instruments Inc
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01CRESISTORS
    • H01C10/00Adjustable resistors
    • H01C10/30Adjustable resistors the contact sliding along resistive element

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Apparatuses And Processes For Manufacturing Resistors (AREA)
  • Adjustable Resistors (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft "ein Widerstandselement für einen veränderbaren elektrischen Widerstand und insbesondere einen derartigen Widerstand, bei dem eine Korrektur der funktioneIlen Abhängigkeit des elektrischen Widerstandes von der Stellung des Schleifkontaktes dadurch eingestellt werden kann, daß an der einen Kante des Widerstandsmateriales ein Abschleifen desselben erfolgt.
Die Erfindung eignet sich insbesondere für die von.der Anmelderin entwickelten "Cermet"-Widerstandsmaterialien und für Widerstandsmaterialien bestehend aus leitendem Kunststoff. Cermet-Widerstandsmaterialien bestehen aus einer homogenen Mischung eines pulverförmigen leitenden Metalles mit pulverförmiger!, keramischem oder glasf örmigem
003829/0502
Bayerische Vereinsbank München 820993
BM 1996 -Z-
Material, wobei diese Materialien in geeigneter Anordnung auf einem isolierenden Unterlagekörper aufgebracht werden und auf eine so hohe Temperatur erhitzt werden, daß das glasförmige bzw. keramische Material schmilzt und eine platte, glasförmige Phase bildet, in der die stromleitenden Metallpartikel verteilt sind. Widerstandsmaterialien aus leitendem Kunststoff bestehen aus fein verteilten Partikeln eines leitenden Materiales, die, in elektrisch leitender Beziehung zueinander in dem aus Kunststoff bestehenden Bindematerial suspendiert sind. Leitende Kunststoffwiderstände können in einer beliebigen Form gepreßt v/erden oder auf einen geeigneten isolierenden Unterlagekörper aufgepreßt v/erden oder in sonstiger Weise befestigt "v/erden>
Es ist im allgemeinen nicht möglich, derartige Υ/Ί lerstandsmateiialien zu einem ',71 der stands element zu formen, bei dem sich eine streng lineare Abhängigkeit oder ein streng vorgeschriebener Widerstand ergibt, wie es bei Potentiometern hoher Präzision wünschenswert ist. Die Linearität der Widerstandscharakteristik eines Wider 3tandse lenient es aus einer derartigen Hasse muß daher eingestellt werden, bevor das Widerstandselement für ein Potentiometer hoher Präzision verwendet werden" -i'ann. Dies erfolgt im allgemeinen im Wege ~ einer Abschleiftechnik, indem Teile des Widerstandsnateriales an vorgegebenen Querschnittsstellen abgeschliffen werden, so daß die Widerstandszunähme an diesen stellen und ebenso
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der Gesamtv/iderstand des Elementes geändert wird. Das Widerstandselement wird zunächst so hergestellt * daß sein elektrischer Widerstand geringer ist als endgültig "beabsichtigt ist. Die Widerstandselemente werden dann zugeschliffen, so daß die Linearität oder sonstige elektrische Widerstandseigenschaften den Werten angepaßt werden, die das Widerstandselement im späteren Betrieb aufweisen soll*
Bei veränderbaren elektrischen Widerständen, beispielsweise Potentiometern, wird ein elektrischer Schleifkontakt über die Fläche des Widerstandselementes so geführt, daß eine' elektrische Kontaktverbindung mit der Oberfläche des Widerstandselementes gewährleistet ist. Es hat sich gezeigt, daß man sweckmäßigerweise einen Schleifkontakt verwendet, der eine verhältnismäßig große Oberfläche hat oder aus einer Mehrzahl federnder Finger besteht * die auf der Oberfläche des Widerutandselementes auf einem verhältnismäßig breiten Flächenabschnitt schleifen und dadurch sicherstellen, daß der elektrische Eontakt nicht unterbrochen wird. Punktformi;e tjchleifkontai-te neigen dazu, den Störpegel der Widerstandsanordnung su vergrößern und ferner führen sie dazu, daß Abnutsungserscheinungen sich in einem sehr engen Bereich des Widerstandselementes ergeben. Bs ist daher die geometrische Anordnung eines Widerstandselementes so zu wählen, daß sich eine verhältnismäßig breite Oberfläche für den Schleifkontakt ergibt und trotsdem muß hinreichend Material außerhalb der
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BAD
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Berührungsbahn des Schleifkontaktes vorhanden sein, um ein Abschneiden, Abschleifen oder sonstiges Entfernen des Widerstandselementes an Stellen, die nicht für den Schleifweg des Schleifkontaktes vorgesehen sind, zu ermöglichen.
Es wurden bisher Widerstandselemente die aus derartigen susammgesetzten Massen hergestellt wurden, symmetrisch mit einer verhältnismäßig breiten Fläche für den Weg des Schleifkontaktes ausgebildet. In vielen Fällen sah man an derartigen Widerständen zusätzliche breitere I1Ia client ei Ie zum Abschleifen oder Abschneiden vor. Dabei ergibt es sich häufig, daß die Widerstandsfehler, die sich infolge der angewendeten Herst ellungstechnik ergeben, und die Abweichungen gegenüber der gewünschten Widerstandscharakteristik so groß sind, daß aus derartigen zusammengesetzten Massen bestehende Widerstandselemente durch Entfernen des Widerstandsmateriales nicht berichtigt werden können, ohne daß da/bei der Schleifweg des Schleifkontaktes beeinträchtigt wird. Unter diesen Verhältnissen ist ein derartiges Wideratandselement praktisch wertlos, da die verlangte Linearität der Widerstandsänderungen nicht erreicht werden kann, ohne daß der für den Schleifkontakt freizuhaltende Platz beeinträchtigt wird. Sind ferner die Raumverhältnisse beschränkt, wie es sich bei veränderbaren Widerständen für militärische Geräte ergibt, so ist es häufig nicht möglich, das Widerstandselement so breit zu
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machen, daß die gewünschten linearen Korrekturmaßnahmen vorgenommen werden können. In einem solchen Pail ist der Ausschuß "bei der Herstellung außerordentlich groß und setzt die Herstellungskosten der Widerstandselemente herauf.
Ein veränderbarer elektrischer Widerstand bestehend aus einem Unterlagekörper mit einem darauf vorgesehenen Widerstandselement, über dessen Oberfläche ein Schleifkontakt bewegt wird, kennzeichnet sich gemäß der Erfindung dadurchdaß die von dem Schleifkontakt überstrichene Oberfläche schmaler ist als die Breite des Widerstandselementes und der Querschnitt des Widerstandes in einer Ebene senkrecht zur Bewegung des Schleifelementes derart ist, daß in der Nahe des Schleifweges die Widerstandsschicht verhältnismäßig dünn ist und an der anderen Kante des Widerstandselementes verhältnismäßig dick ist, so daß das Widerstandselement durch Entfernen von Widerstandsmasse an der starkwandigen Kante, die entfernt von dem Schleifweg des SchfeiUontaktes liegt, abgeglichen v/erden kann.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der nachstehenden Beschreibung im Zusammenhang mit den Figuren erörtert.' Von den Figuren zeigen:
0ÖÖ82Ö7ÖBO2
BM 1996
figur 1 eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Widerstandes, dessen Widerstandselement aus einer Widerstandsmasse besteht;
Figur 2 eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Widerstandselementes mit geradlinigem Schleifweg des Schleifkontaktes;
3 einen Querschnitt entsprechend der Schnittlinie 3-3 der Fig. 1;
4 einen Querschnitt entsprechend der Schnittlinie
4-4 der Fig. 2;
5a eine perspektivische Darstellung der Widerstandszunahme-Verhältnisse bei einem Widerstandselement bisher üblicher Konstruktion;
5b eine perspektivische Darstellung dieser Verhältnisse bei einem Widerstandselement gemäß der Erfindung;
Figur Figur
Figur Figur
6 bis Fig.
Querschnittsformen von weiteren Widerstandselementen gemäß der Erfindung;
10a eine Draufsicht auf ein Widerstandselement, in
der schematisch die Stromlinien und Äquipotentialflächen gezeigt sind;
10b eine Draufsicht auf ein Widerstandselement,
die den Einfluß von seitlichen Beschneidüngen
auf die Stromlinien und die Äquipotentialflächen zeigt.
In Fig. 1 ist das aus einer Widerstandsmasse bestehende Widerstandselement mit 10 bezeichnet; es handelt sich um einen veränderbaren Widerstand. Das Fiderstandselement kann aus einem Cermet-Widerstandsmaterial oder aus einem stromleitenden Kunststoff oder einer anderen Zusammensetzung bestehen, die auf einen geeigneter Unterlagekörper 11, beispielsweise im Wege des Aufpressens aufgebracht ist.
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Bei der Anordnung gemäß Pig. 1 ist das Widerstandselement von der ΪΌηη einer Ringscheibe und befindet sich auf einem Isolierkörper 11, der den Druck bzw. die erhöhten Temperaturen aushält, die im allgemeinen erforderlich sind, um das Widerstandsmaterial zu brennen und zu formen. Es können verschiedene keramische Materialien für den Unterlagekörper verwendet werden, sofern diese Materialien glatt sind und ein feines Gefüge haben und undurchlässig für Feuchtigkeit und andere Flüssigkeiten sind. Wenn es sich um ein Widerstandselement aus einer keramischen Masse handelt, können Steatit, Posterit, gesintertes oder Aluminiumoxyd oder Zirkon-Porsellane für den isolierenden Unterlagekörper 11 verwendet werden. Handelt es sich um ein Widerstandselement aus leitendem Kunststoff, so besteht der Unterlagekörper zweckmäßigerweise ebenfalls aus Kunststoff, beispielsweise aus einem Diallylphth.alat-Kunsts.foff oder einem Phenol-Kunststoff.
Bei der AusXührungaform gemäß Pig. 1 ist für das ringförmige Widerstandselement 10 ein drehbarer Kon/taktarm 12 vorgesehen, wobei es eich um einen drehbaren Widerstand oder um ein Potentiometer handeln kann. Zwei Sndansclilüsse 13 befinden eich in Kontakt mit den Enden des Widerstandselementes un-i gestatten äeii Anschluß des Wlderstandselementes in dem elektrischen otromkreis» Me Endanschlüsse 13 sind von üblicher Bauweise und können dadurch hergestellt werden, daß eine Paste aus leitendem Jilber" odev -einem anderen Metall
BAD
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auf die Schicht des Widerstandselementes aufgebracht wird und die metallische Paste so gebrannt wird, daß sich eine Metallschicht ergibt, die fest an dem Widerstandsmaterial und an dem isolierenden Unterlagekörper anhaftet. In gewissen Fällen ist es wünschenswert, zwischen den Klemmen 13 eine, in der Figur nicht dargestellte, Brücke aus Isoliermaterial vorzusehen, damit der Schleifkontakt 12 über die Unterbrechungsstelle zwischen den Enden des Widerstandselementes hinweg bewegt werden kann, und der Schleifkontakt kontinuierlich gedreht werden kann.
Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, bei der das Widerstandselement 16 auf einem rechteckigen Unterlagekörper 17 aufgebracht ist und zwei Elektroden 18 an den Enden des Widerstandselementes 16 vorgesehen sind. Eine derartige Ausführungsform eignet sich insbesondere für lineare Potentiometer oder veränderbare Widerstände, bei denen sich ein geradlinig bewegter Schleifkontakt 19 über eine vorgegebene Fläche des Widerstandselementes hin- und herbewegt.
Die Figuren 1 und 2 zeigen, daß die Schleifkontakte 12 und 19 an Flächenteilen des Widerstandselementes bev/egt werden, die in der Nähe der einen .Jeitenkante des Wider-,standuelementes liegen. Dadurch ergibt sich ein Flächenbereich in der Ilähe der anderen Kante, der Ir die Zwecke
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des Abgleiches durch. Beschneiden oder Abschleifen ausgenutzt werden kann, ohne daß der Schleifweg des Schleifkontaktes beeinträchtigt wird. Obwohl die zulässige Breite des Widerstandselementes begrenzt ist, läßt sich doch eine maximale Widerstandsänderung bei einer geringfügigen Querschnittsänderung des Elementes erzielen, wenn das Widerstandselement die nachstehend zur Erörterung gelangende Querschnittsform hat.
Figur 5 läßt erkennen, daß das Widerstandselement 10 auf den aus Isoliermaterial bestehenden Uhterlagekörper 11 in Form eines Streifens aufgebracht ist, der im Querschnitt etwa dreieckig ist, Der Unterlagekörper 11 hat eine ringförmige Erhöhung 14, deren tragende Oberfläche 14a unter einem gewünschten Winkel in bezug auf die Ebene der Bewegungsbahn des Schleifkontaktes und in bezug auf die sonstige.Oberfläche des Unterlagekörpers 11 abfällt. Das Widerstandselement 10 ist so aufgebracht, daß es im Querschnitt dreieckige Form hat und dem Winkel der Erhöhung 14a angepaßt ist, wobei die Seitenfläche 10a in der Bewegungsebene des Schleifkontaktes liegt.
Wie man aus den Figuren 1 und 3 erkennt, liegt der . Sohleifweg des Schleifkontaktes 12 oberhalb bzw. an der Kante, die die Spitze des Querschnittdreieckes bildet, so daß dort das Widerstandselement 10 die geringste
' '^ 0Ö8öäÖ/0802
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Dicke hat. Nähert man sich von dieser Kante zu der Kante, die in Entfernung von der Schleifbahn des Schleifkontaktes liegt, d.h. in den Figuren 1 und 3 von links nach rechts, so nimmt die Dicke des Widerstandselementes bis zu einem Maximalwert an der äußeren Seite zu. Es ist daher das Widerstandselement verhältnismäßig dünn an den Teilen, die in nächster Mähe der Schleifbahn des Schleifkontaktes liegen und verhältnismäßig dick an den Teilen, die von der Schleifbahn entfernt liegen. Eine Materia?entfernung an diesen verhältnismäßig dickwandigen Teilen des Widerstandselementes bewirkt eine beträchtliche Änderung des Widerstandes des Widerstandselementes an der Stelle, wo das Material entfernt wird, wenn man die Widerstandsänderungen berücksichtigt, die möglich wären, wenn das Widerstandselement unterhalb des Schleifweges des Schleifkontaktes die gleiche Dicke öder größere Dicke wie an den von dem ochleifweg entfernten Stellen des Schleifkontaktes hätte,
Die Erfindung ergibt sioh am besten aus einer Betrachtung der Figuren 5a und 5b. Es ist zu beachten, daß die Darstellungen der Fig. 5a und Fig. 5b stark vergrößert sind, wobei die Länge L ein kleines Segment oder einen kleinen Abschnitt des Widerstandselementes größerer Länge bezeichnet. Das Wider stands element gemäß Fig. 5a hat, wie es allgemein üblich ist, einen rechteckigen Querschnitt, eine Breite χ
ο 6 ο 2
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und eine Dicke j~ und eine Länge L. In Fig. 5b ist ein kurzes Stück eines Widerstandssegmentes dargestellt, dessen Querschnittsform einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung entspricht, wobei die Breite χ und die Hide y- und die Länge des Segmentes L ist. In beiden Fällen
sind die Plächenabschnitte an der linken Kante für den Uohleifweg des Schleifkontaktes vorbehalten und dürfen nicht angerührt werden.
Die Gleichung für den Widerstand eines Widerstandskörpers ist
Η = Anfangswiderstand
P ;= spezifischer Widerstand des Materiales
A = Querschnitt
L = Länge des Elementes.
Der Ausdruck für den Leitwert des Widerstandselementes ist dann
wobei .. ü = Anfangsleitwert ist«
PüiT ein-Bleaeiit tdes Wider-standsae^snentes ^emafi I?ig* 5a ergibt si oh dann:
v/obei AR = Widerstand des Segment element es Ax = Breite des' Segmentelementes yv, = Dicke oder Höhe des Segment element es ist.
Es ist zu "beachten, daß in Mg. 5a y2 konstant für alle Sggnentelemente ist.
Der Leitwert des in Fig. 5a dargestellten Segmentelement es ist dann
Integriert man G-leichung (2a) zwischen χ = ο und χ so erhält man
X *Z dx _ J2X
Dementsprechend ist
wobei R2 der Widerstand eines verbleibenden zugeschnittenen Segmentes der Breite χ zwischen den Flächen B und C ist, wobei der Körper die in Fig. 5a gezeigte Form hat. Betrachtet man.nunmehr die Ausfuhrungsform gemäß Fig. 5b so ist in diesem Fall
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wobei Δ Ε = Widerstand eines Körperelementes Ax = Breite'des Körperelementes y.. = Dicke des Körper element es ist.
Mir den Fall der Fig. 5b ist nunmehr Y1 = m χ
wobei m = Neigung der Dreiecksfläche
χ '= Abstand von der Kante χ = ο zu dem Körperelement.
Dementsprechend ergibt sich
Der Leitwert eines derartigen Körperelementes des Widerstandssegmentes gemäß Fig. 5b ist
(2b)
Integriert man Gleichung 2b zwischen χ = ο und χ, so erhält man
C = / m χ d χ = m χ
τ? -R1 =
1 = ΓΓ
E^ ist der Widerstand eines nach dem Beschneiden bzw. Abschleifen verbleibenden Segmentes der Breite χ zwischen den Flächen B und C gemäß der bevorzugten Ausführungsform
00 9 829/050 2
-H-
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der Erfindung, die in Fig. 5b gezeigt ist.
Bildet man das Verhältnis der Gleichungen 3 und 4 so ergibt sich:
■ρ 9 5
1 = rax = (6)
R0 g L m χ J2 x
In der vorstehenden Gleichung ist zweimal y2 Θ-^ηΘ Konstante.
daher die V/iderstandssegmente für die Zwecke der Einstellung ihrer Widerstandswerte beschnitten bay/, abgeschliffen werden und zwar in der gesamten otärke des Segmentes, so nimmt der Widerstand R-, schneller als der Widerstand Rp zu und zwar ist die Zunahme__vergrößerunproportional 1/ .
-Λ.
Me Verhältnisse lassen sich klar übersehen, wenn man Verhältnisse vergleicht, bei denen der Gesamtwiderstand zwischen den !lachen B und G yor dem Beschneiden bzw. Abschleifen des Wider stands element es gleich war. R1 wird gleich R2> wenn das degment, entsprechend Fig. 5b, eine Neigung m hat und eine Dicke y^ = 2 y2, so daß die Dicke an der Kante, v/elche der Kante χ = ο entfernt liegt, doppelt so groß ist wie bei dem Segment gemäß Fig. 5a.
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Es soll der Einfachheit halber angenommen werden, daß es sich um ein rechtwinkliges Dreieck von einem Winkel von 45° handelt und daher m = 1 ist.
Wenn nun y. = 2 y? ist, so ist bei jedem Widerstandssegment der Breite χ = 1 R- = Rp. Man erhält für das anfängliche Verhältnis R^ aus Gleichung 6, da χ = 1
ίζ y-, = 2 J2 = 1
und m = 1 ist
das Ergebnis IL· 2 y2 _ *
R2* = m χ
Nimmt man an, daß durch Abschleifen der rechten Kante, ' d.h. an der öteUe hoher Dicke bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform, die Breite der Segmente auf χ = 1/2 verringert wird, so erhält man
m χ ~ 1 χ 1/2
= 2#
llimmt man ferner1 an, daß beim Abschleifen von der rechten Kante in Richtung auf die Kante χ = 0 die Segmente auf die Breite χ = 1/4 reduziert werden, so erhält man
' ' Ϊ1 = 2 y2 = 1 = 4. R2 m χ 1 χ 1/4
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Das Verhältnis R^/Rp nimmt daher zu, wenn man in Richtung auf die Kante χ = ο das Widerstandselement beschneidet bzw. abschleift, und man sieht, daß R- schneller zunimmt als Rp.
Man erkennt aus dem vorangegangenen Beispiel, daß bei der Entfernung von Material an der der Schleifbahn des Schleifkontaktes entfernt liegenden Seite des Widerstandssegmentes eine Querschnittsausbildung, die eine Zunahme der Dicke bei Entfernung von der Stelle relativ geringer Elementdicke an der Schleifbahn zur Folge hat, daß" der Widerstand des Widerstandselementes schneller zunimmt als es der Fall wäre, wenn das Widerstandselement von gleichmäßiger Schichtdicke wäre oder gar eine Abnahme der Schichtdicke an der von der Schleifbahn entfernt liegenden Kante vorhanden wäre. Die Geschwindigkeit der Widerstandsänderung hängt daher von dem Querschnitt des Widerstandselementes ab.
Weitere Querschnittsformen erfindungsgemäßer 'Widerstandselemente zeigen die Figuren 6 bis 9. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 6 ist der Querschnitt des Widerstandseinentes 21 teilweise rechteckig und teilweise dreieckig, v/obei der dünnste Seil des Querschnittes direkt unterhalb des Schleifkontaktes 20 liegt und die Dicke des Widerstandselementes zu der entfernt liegenden Kante hin allmählich zunimmt. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 7 nimmt die
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Dicke des WiderstandselemerLtes 22 "bei Entfernung von den Flächenteilen unterhalb des Schleifkontaktes schnell zu, wobei die Schichtdicke unterhalb des Schleifkontd&es 23 minimal ist und die Dicke an der äußeren Kante maximal ist. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 8 hat das Widerstandselement 24 einen dreieckigen Querschnitt und der Schleifkontakt 25 ist schräg unter einem Winkel angeordnet und schleift auf der Hypotenuse der Querschnittsfläche des Widerstandselementes, und zwar an deren dünnster Kante, wobei die Dicke des Widerstandselementes zu der entfernten Kante hin allmählich zunimmt. Bei der Ausführungsform gemäß den Figuren 4 und 8 ist es wünschenswert, daß der Winkel an der Stelle des Schleifkontaktes weniger als. 45° ist, vorzugsweise 30° ist.
Bei der Ausführungsform gemäß Pig. 9 hat der Unterlagekörper
27 eine Hut 27a von dreieckigem Querschnitt, so daß der Mutengrund schräg nach oben links, d.h. in Richtung zu dem Schleifweg des Schleifkontaktes verläuft. Das Widerstandselement 26 ist in der Mut 27 angeordnet und hat einen dreieckigen Querschnitt. Gemäß Fig. 9 läuft der.Schleifkontakt 28 über den linken Teil des Widerstandselementes und die Dicke desselben unterhalb des Schleifkontaktes
28 ist minimal. Mit größerer Breite in Richtung auf die rechte Kante, d.h. die von dem Schleifkontakt entfernt liegende Kante, nimmt die Dicke des Widerstandselementes zu.
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Das Widerstandselement kann durch Anwendung eines Schleifrades, das in den nicht stromleitenden Unterlagekörper eingreift oder durch Schleifen oder Bohren des Widerstandselementes selbst beschnitten werden und es kann auch das Widerstandselement vor dem Einsetzen in die Hut 27a des Unterlagekörpers entsprechend beschnitten werden. Ein weit er ei* wichtiger Vorteil der Erfindung bei dem Abschleifen bzw. Beschneiden von Widerstandselementen, deren Querschnittsform so ist, daß die Dicke zu der von der Schleifbahn des Schleifkontaktes entfernt liegenden Seite zunimmt, ist darin zu sehen* daß das Beschneiden :les Y/iderstandökörjjerü nur einen verhältnismäßig jerinjen Einfluß auf die stromverteilung in dem Viidei-ytanduelemeat hat. Man erkennt aus Pig. 10a, daß bei Anlegen eines elektrischen Potentialen an die Endkontakte 30, 31 dea 7/iderstandselementes 32 vor dem Beschneiden der Stronii'luß zwischen den Kontakten im wesentlichen in Form gerader Linien mit gleichmäßiger Verteilung des Stromes über daa Widerstandselement 32 erfolgt. Bei einem solchen ".7iJ.erutandselement haben im wesentlichen alle Punkte in einer Ebene senkrecht zu der Stromrichtung gleicL.es Potential, wie schematisch in der Figur durch aie quer verlaufenden Äquipotentiallinien angedeutet ist. 'Jena das Widerstandselement beschnitten wird und Material an den Stellen 33 und 34 in Pig. 10b entfernt ist, so v/er-den die Stromlinien an den Stellen, an denen eine Entfernung von
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Material stattgefunden hat, verzerrt. Diese Verzerrung der Stromlinie hat entsprechende Änderungen der Potentiallinien senkrecht zu dem Element zur Folge. Es ergibt sich, dass verschiedene Punkte in einer Ebene senkrecht zur Längsrichtung des Widerstandselementes unterschiedliches elektrisches Potential führen. Da der Jchleifkontakt so ausgebildet ist, daß er das Potential in aufeinanderfolgenden Ebenen des Widerstandselementes abfühlt, so werden die Verzerrungen clex* Potentiallinien durch den Schleifkontakt festgestellt. Je größer die Dicke des entfernten Materiales an den Stellen 33 und 34 ist, umso größer ist die Störung, der Potentiallinien quer zu den YfiderStandselementen und der von dem Jchleifkontakt festgestellte Fehler, wenn derselbe direkt quer über die beschnittenen Stellen des Widerstandaelementes streicht. Ey kann beispielsweise festgestellt v/er den 9 daß der Fehler an der Stelle 33 geringer' Ist als der Fehler an der Stelle 34·
Der durch die Verzerrung äer Äquipotentiallinie bei dem Beschneiden dea Wid.erstandselementes eingeführte Fehler wird minimal gering, wenn ein Widerstandse lenient verwendet wird, dessen Querschnitt an der Schleif baiin des Schleifelementes sehr dünn ist und proportional größer an den ■Stellen ist, die an der von der ο ekle if bahn entfernten Kante liegen« Die letztei°en Stelleil w-ez'den aber abgeschliffen
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bzw. beschnitten und daher ist der durch das Beschneiden eingeführte Fehler wesentlich geringer, weil es nicht erforderlich ist, weit in das Widerstandsmaterial hineinzuschneiden, um einen bestimmten Fehler in der Linearität oder der Widerstandsabhängigkeit des Widerstandselementes zu korrigieren.
Patentansprücheί
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Claims (10)

BM 1996 - 21 - Patentansprüche
1. Veränderbarer Widerstand bestehend aus einem Unterlagekörper aus Isoliermaterial und einem darauf aufgebrachten Widerstandselement, über das ein Schleifkontakt bewegt wird, dadurch gekennzeichnet , daß die Breite des Schleifkontaktes (12, 19) geringer als die Breite des 7/iderStandselementes (10, 16) ist und der Querschnitt des Widerstandselementes senkrecht zu der Bewegungsrichtung des Schleifkontaktes derart ist, daß in der Nähe der Schleifbahn die Dicke relativ gering ist und an der von der Schleifbahn entfernten Kante relativ groß ist.
2. Widerstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Widerstandselement aus mindestens einer Widerstandsschicht aus einem stromleitenden Kunststoff besteht, die auf den Dhterlagekörper (11, 17) aufgebracht ist.
3. Widerstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Widerstandselement (10, 16) aus mindestens einer 'Schicht eines Germet-Widerstandsmateriales ist, das auf den Unterlagekörper (11, 17) aufgebracht
iBt· oma«*. msPEoreo
Ό.0982&/0502 - 22 -
BM 1996 · - 22 -
4. Widerstand nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet, daß das Widerstandselement einen rechtwinklig dreieckigen Querschnitt hat und die ochleifbahn in der Nähe der Jpitze des Dreieckes liegt.
5. Widerstand nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η ι zeichnet, daß das Widerstandselement (24) einen rechtwinklig dreieckigen Querschnitt hat und die Üchleifbahn des Uchleifkontaktes (25) auf der Hypotenuse des Dreieckes in der Nähe der Dreiecksspifcze sich befindet.
6. Widerstand nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Dreieckwinkel weniger als 45° ist.
7. Widerstand nach Anspruch 1, dadurch j e k e η η zeichnet, daß die Dicke des Widerstandselementen an der von der bohleifbahn des dchleifkontaktes entfernten Kante 2-bis 5mal größer als die Dicke in der Nähe der ochleifbahn ist.
8. Widerstand nach Anspruch 1, da durch gekennzeichnet, daß das Widerstandselement (26) in einer dreieckigen Hut (27a) des Unterlagekörpera (27) angeordnet ist und der Nutengrund schräg zu der Fläche der bchleifbahn des üchlejfkontaktes (28) verläuft.
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BH 1996 - 23 -
9. Widerstand nach Anspruch. 8, dadurch gekenn zeichnet, daß die Hut mit einer Widerstandsmasse aus leitendem Kunststoff ausgefüllt ist, deren Oberfläche (26) mit der Oberfläche des Unterlagekörpers (27) abschneidet.
10. Widerstand nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß der Unterlagekörper (11) eine Erhebung (1Ί) aufweist, die eine glatte, schräge Oberfläche (14a) büdet und die unter einem Winkel zu der Gleitbahn dea Gleitkontaktes (12) verläuft und die Gleitbahn des Gleitkontaktes (12) im wesentlichen parallel zu den Oberflächen des Unterlagekörpers (11) angeordnet ist.
BAD ORIGINAl-
009829/Ü502
DE19671615697 1966-01-27 1967-01-11 Veraenderbarer elektrischer Widerstand Pending DE1615697A1 (de)

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US52342066A 1966-01-27 1966-01-27

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006053021A1 (de) * 2006-11-10 2008-05-15 Hella Kgaa Hueck & Co. Kraftfahrzeugsensor, insbesondere Batteriesensor mit Messwiderstand

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DE102006053021A1 (de) * 2006-11-10 2008-05-15 Hella Kgaa Hueck & Co. Kraftfahrzeugsensor, insbesondere Batteriesensor mit Messwiderstand

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