DE1648724B2 - Messbrueckenanordnung zur messung mechanischer spannungen - Google Patents
Messbrueckenanordnung zur messung mechanischer spannungenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Meßbrückenanordnung 3s
zur Messung mechanischer Spannungen mit einer isolierenden Basis, auf der mehrere Widerstandsschichten als Arme einer Brückenschaltung aufgebracht sind, wobei ein im Bereich der Enden zweier
Widerstandsanne liegender Anschlußstreifen zur Verbindung dieser Widerstandsarme mit einer Anschlußklemme dient.
Eine Meßbrückenanordnung dieses Aufbaus ist aus dem deutschen Gebrauchsmuster 1 904 268 bekannt. Es ist ferner bekannt, die Widerstandsarme
und ihre Ausschlußpunkte durch Aufdrucken von Widerstandsdichten auf eine Kunststoffolie herzustellen (deutsches Gebrauchsmuster 1 969 801).
Solche Meßbrückenanordnungen werden am häufigsten als sogenannte vierarmige Brücken ausgebildet,
wobei jedes Ende jedes Arms eine Klemme mit dem Ende des benachbarten Arms teilt, die benachbarten
Arme in verschiedenen Lagen bezüglich der Richtung der ausgeübten Spannungsbelastung angeordnet sind
und eine Eingangsspannung auf ein entgegengesetztes Klemmenpaar gegeben wird und das andere entgegengesetzte
Klemmenpaar eine Ausgangsspannung abgibt, welche die ausgeübte Belastung anzeigt. Eine zweiarmige
Brücke ist gleich einer vierarmigen Brücke mit der Ausnahme, daß sie zwei spannungsempiindliehe
Arme mit einer gemeinsamen Ausgangsklemme und zwei (gewöhnlich außerhalb der Spannungsmeßanordnung
angeordnete) Widerslandselemente aufweist, welche an ihrer gemeinsamen Klemme einen
Bezugsspannungswert zum Vergleich mit der belastungsveränderlichen
Spannung an der anderen — Ausgangsklemme liefern. Infolge der funktionellen
Ähnlichkeit von zweiarmigen und vierarmigen Brücken bezüglich der thermischen MuHpunktverschiebung
wird die Erfindung nachfolgend im wesentlichen an vierarmigen Brückenanordauogen erläutert, wobei es
klar ist, daß die Erfindung gleichermaßen auch auf zweiarmige Brückenanordnungen anwendbar ist
Eine bekannte Art einer vierarmigen, aus Schichten
gebildeten Brücke und ein geeignetes Herstellungsverfahren für eine solche durch Vakuumga] vanisierung
sind im USA.-Reissuepatent 25 924 beschrieben.
Bei Abwesenheit einer mechanischen Spannung ist die an den entgegengesetzten Ausgangsklemmen
der Brückenanordnung erzeugte Ausgangsspannung optimal Null. Bei bekannten Brückenanordnungen
haben jedoch infolge geringer Unterschiede solcher Veränderlichen, wie Armabmessungen, Schichtzusammensetzung und unterschiedlicher Ausdehnung der
tragenden Struktur die Arme der Brückenanordnung etwas unterschiedliche Widerstandstemperaturkoeffizienten, so daß sich die Brückenausgangsspannung
mit einer Änderung in der Temperatur etwas ändert. Eine solche temperaturabhängige Änderung der Ausgangsspannung ist als »thermische Nullpunktverschiebung« oder einfach »thermische Verschiebung«
bekannt und wird nachfolgend so bezeichnet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese thermische Nullpunktverschiebung über den ganzen
Betriebsbereich der Brücke möglichst klein /u machen und für praktische Zwecke auszuschalten
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,
daß der als Widerstandsschicht ausgebildete Anschlußstreifen einen anderen Temperaturkoeffizienten des
elektrischen Widerstands aufweist als die Widerstandsarme der Brückenschaltung, und die Anschlußklemme
an einer durch Ausprobieren beim Durchfahren des beabsichtigten Temperaturbereichs ermittelten Stelle
am Anschlußstreifen zur Verbindung dieser Widerstandsarme mit demselben angeordnet ist. so daß für
diese Stelle die thermische Verschiebung der an den Ausgangsklemmen der Brücke auftretenden Ausgangsspannung minimal ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfin dung besteht der Anschlußstreifen aus Chrom, während
die Widerstandsarme aus einer Chrom-Silicium-Legierung bestehen.
An Hand der Figuren wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine Ansicht einer vierarmigen Brücken
anordnung auf einer biegsamen Basis mit den zugehörigen Anschlußklemmen,
F i g. 2 eine vergrößerte Ansicht des Anschlußstreifens und
F i g. 3 eine der F i g. 1 ähnliche Ansicht einer
anderen Ausfuhrungsform der Brückenanordnung gemäß der Erfindung, wobei die Brückenteile in der
Umgebung beider Ausgangsklemmen anders zusammengesetzt sind und andere Temperaturkoeffi/icnten
des Widerstands besitzen als die übrigen Teile der Brückenarme.
Gemäß Fig. 1 ist ein Tn'iger Af aus rostfreiem
Stahl od. dgl. in der bei H schematisch gezeigten Weise an einem Ende starr verankert und am anderen
Ende in der durch den Pfeil F angedeuteten Weise einer Biegebelastung unterworfen. Die Biegung des
Trägers M in der angedeuteten Weise ergibt eine gerichtete Spannung S in der Oberfläche 10 des
Trägers M. wobei S in Abhängigkeit von der Richtung der Biegung F entweder eine Zug- oder eine Druckspannung
ist.
Eine isolierende Basis / aus einem isolierenden Material, wie Siliciummonoxyd, ist beispielsweise
durch Aufdampfen mit fester Bindung auf die Oberfläche
10 des Trägers M aufgebracht. In der Darstellung
gemäß F i g. 1 ist die Dicke der Basis übertrieben dargestellt. Die Basisdicke muß lediglich
ausreichen, um eine gute elektrische Isolierung zwischen der Oberfläche 10 und der Brückenanordnung
-Vi erzielen und kann beispielsweise etwa
2,03 bis 2,54 Mikron betragen. Falls der Träger M selbst aus elektrisch nichtleitendem Material, wie
Glas oder Quarz, besteht, ist eine eigene isolierende
Basis / nicht erforderlich.
Die Widerstandsarme der in Fig. 1 gezeigten
vierarmigen Brückenanordnung sind mit Rl, R2, JR3
und R 4 bezeichnet. Die Arme R 3 und R 4 und ebenso die entsprechenden Teile 12 und 14 der Arme Rl
und R 2 sind zusammen mit den nach außen stehenden
Eckteilen 16, 18 und 20 vorzugsweise durch einen einzigen Aufdampfvorgang eines elektrisch leitenden
Materials mit einem beträchtlichen elektrischen Widerstand, wie einer Legierung aus 60% Cr und 40% Si
als dünne Widerstandsschicht mit beispielsweise einer Dicke von etwa 200 bis 500 A, hergestellt
Zur Verbindung der Widerstandsarme R1 und R 2
dienen kurze Anschlußstreifen 22, die als Widerstandsschicht ausgebildet sind und beispielsweise durch
elektrolytische Abscheidung unter Vakuum erhalten werden, wobei die Anschlußslreifen über den entsprechenden
Enden 24,26 der Widerstandsarme 12,14 liegen und dieselben elektrisch miteinander verbinden.
Der Anschlußstreifen 22 besitzt einen wesentlich anderen Temperaturkoemzienten des Widerstands
als die übrigen Widerstandsanne, d. h. die Arme R 3, R 4, der Abschnitt 12 des Arms R1 und der Abschnitt 14
des Arms R 2. Wenn die Hauptteile der Widerstandsarme aus einer Legierung von 60% Cr und 40% Si
mit einer Dicke von etwa 200 bis 500 K bestehen, kann der Anschlußstreifen 22 zweckmäßigerweise aus
Chrom mit einer Dicke von 200 bis 500 Ä bestehen, in welchem Fall der Anschlußstreifen 22 einen wesentlich
höheren Temperaturkoemzienten des Widerslands und einen geringeren Widerstand als die übrigen
Teile der Brücke aufweist.
Zur Bildung von drei Brückenklemmen sind an den nach außen stehenden Ansätzen 16,18. 20 jeweils
Anschlußklemmen 28, 30, 32 aus einem elektrisch verhältnismäßig stark leitendem Material, wie Indium,
ausgebildet, welche beispielsweise durch Anwendung von Wärme und Druck auf der Brückenschicht
gebunden sind.
In der in Fig. 1 gezeigten Brückenanordnung
sind die Klemmen 28, 30 die Eingangsklemmen und sind durch Leiter 34 bzw. 36 mit einer Gleichspannungsquelle,
wie der Batterie P, verbunden. Die Anschlußklemme 32 zwischen den Widerstandsarmen
R 3, R 4 dient als eine der Ausgangsklemmen und ist durch den Leiter 38 mit einem die Potentialdifferen/
anzeigenden Gerät, wie dem Voltmeter V, verbunuen, und die andere Ausgangsklemme ist an einer bestimmten
Stelle auf dem Anschlußstreifen 22 angeordnet und durch einen Leiter 40 mit der anderen Seite des
die Potentialdifferenz anzeigenden Voltmeters V verbunden. Bei der optimalen Ausführung der erfindungsgemäßen
Brückenanordnung wird diese Ausgangs- &5 klemme an einem solchen Punkt vorgesehen, so daß
die thermische Nullpunktverschiebung in der Ausgangsspannung am Voltmeter V minimal ist. Zwecks
Erläuterung sind drei der vielen möglichen Lagen der Ausgangsklemme auf dem Anscblußstreifen 22 in
den F i g. 1 und 2 mit A, B und C bezeichnet, wobei
die Lage A in der geometrischen Mitte zwischen dem Teil 12 des Arms Rl und dem Teil 14 des Arms R2,
die Lage B näher am Teil 12 als am Teil 14 und die Lage C näher am Teil 14 als am Teil 12 angeordnet
ist In Fig. 1 ist die Ausgaugsklemme42 am Anschlußstreifen
22, mit welcher der Ausgangsleiter 40 verbunden ist, in der Lage A dargestellt.
Die Widerstandsarme R3 und R4 bestehen aus den jeweiligen SchichtteUen zwischen den Klemmen 28,
32 und zwischen den Klemmen 30, 32 und sind aus gleichzeitig niedergeschlagenem Material durchwegs
gleicher Zusammensetzung hergestellt, so daß sie im wesentlichen gleiche Temperaturkoeffizienten des
Widerstands aufweisen. Andererseits besteht der Brückenarm R1 aus dem nicht überlappenden Abschnitt
12 und dem Teil des Anschlußstreifens 22 zwischen diesem Abschnitt und der Klemme 42, wobei
das überlappte Ende 24 infolge der bei dem gewählten Beispiel darüberliegenden Chromschicht mit niedrigem
Widerstand in bezug auf das elektrische Verfahren keine Rolle spielt. In gleicher Weise besteht der
Widerstandsarm R 2 elektrisch aus dem nicht überlappten Abschnitt 14 und dem zwischen diesem
Abschnitt und der Klemme 42 liegenden Teil des Anschlußstreifens 22.
Solange der Anschlußstreifen 22 zwischen den nicht überlappten Teilen der Armabschnitte 12, 14 groß
genug ist, daß die gewünschte Lageverschiebung der Klemme 42 ermöglicht wird, welche eine Kompensation
der thermischen Nullpunktverschiebung bewirkt, spielt Größe oder Kantenform des Anschlußstreifens
22 keine Rolle. In den F i g. 1 und 2 ist beispielsweise eine rechteckige Form dargestellt; es
kann gleichermaßen auch eine Kreis-, Oval- oder L-Form gewählt werden.
Bei den in F i g. 1 und 2 dargestellten Brückenschaltungsanschlüssen
und der dort gezeigten Brückenanordnung können die Widerstände der Brückenarme R1, R 2, R 3, R 4 mit R1. R2. R3 bzw. R4 bezeichnet
werden. Zur Vereinfachung wird bei der folgenden analytischen Behandlung angenommen, daß R3 gleich
R4 ist und daß die Temperaturkoeffizienten des Widerstands der Arme R 3 und R 4 gleich sind.
Dementsprechend werden die Temperaturkoeffizienten des Widerstands (C) der verschiedenen Arme
und der Schicht 22 folgendermaßen bezeichnet:
Mittelwert für R1 = «,
Mittelwert für R 2 = <i2
Arm R 3 und Arm R4 = U3
Kompensationsschicht = ac
Mittelwert für R 2 = <i2
Arm R 3 und Arm R4 = U3
Kompensationsschicht = ac
Wenn die Ausgangsklemme 42 von einem anfänglichen Meßpunkt A zu einem gewünschten Anschlußpunkt
X verschoben werden soll, an dem die thermische Nullpunktverschiebung minimal ist, wird
beispielsweise der Widerstand des Arms Rl gleich R1 - )·, und der Widerstand des Arms R 2 wird
gleich R2 + r, wobei r der Widersland des zwischen
dem Punkt A und dem Punkt X gelegenen Teiles der Kompensalionsschicht 22 ist. Bei dieser Verschiebung
von A nach Λ' kann die resultierende Änderung der Brückenausgangsspannung E0 am Volt-
meter V als .l£r Volt oder
Cä
werden, wobei der Spannungseingang an
Volt/Volt bezeichnet den
kann -IEv die thermische Nullpunktverschiebung als
Volt/Volt °C bezeichnet werden.
Klemmen 16, 18 von der Spannungsquelle P gleich E Volt ist. Wenn die Ausgangsklemme 42 bei A
angeordnet ist, kann die thermische NullpunktUm die richtige Lage der Klemme 42 an der
Stelle X des Anschlußstreifens 22 vorherzubestimmen.
verschiebung mit ^JLl Volt/Volt ° C bezeichnet werden, ™uß eine Beziehung zwischen den Ausdrücken —i
E —
und wenn die Ausgangsklemme bei X angeordnet ist, und - —^ hergestellt werden,
Der Ausgang bei A = ——p-
E -
Der Ausgang bei X = -J^- E - -^- E
AE,
E R1 + R2
Die thermische Nullpunktverschiebung am Punkt X unterscheidet sich von der Nullpunktverschiebung
bei A durch den Betrag der Änderung mit der Temperatur der Spannung an r, und daher gilt:
Unterschied =
AEx AE
Λ _
R1 + Ot1R1 +R2 + O2R2 R1 + R2
Unterschied
AE,
AE,
Γ 1 +qc
Γ
IR1 + CL1R1 +R
■2 + a2^2 ^l "f" ^2
R2
R1+R2
1 +
R1+R2
R1+ R2
Ri+ R2
2 = (R1 + R2) (1 + ac) _
R1+ O1R1 + R2 + a2R2
R1+ O1R1 + R2 + a2R2
X ac-
R1+ R2
R1+ R2
Wenn die Brücke nominell gleiche Arme besitzt, ist dieser Wert etwa
α, y
Falls O1 « a2 und ac :» Ct1, so gilt
AE-.
AE,
AEr
= <zc.
(D
Es werde angenommen, daß ac bekannt ist und
ΑΈιλ durch Messung bestimmt worden ist, so gibt
E *~
die obige Gleichung 1 einen praktischen »Maßstab«, durch welchen die Lage der Ausgangsklemme 42
auf dem Anschlußstreifen 22 optimal eingestellt werden kann.
Das Verfahren zur Anwendung dieser Formel wird unten erläutert.
Aus der Gleichung 1 läßt sich auch entnehmen, daß die thermische Nullpunktverschiebung, welche
ohne übermäßige Störung des Brückenabgleichs korrigiert werden kann, um so größer ist, je größer der
Wert des Ternperaturkoemzienten des Widerstands
der Kompensationsschicht 22 (ac) im Vergleich zum Temperaturkoeffizienten des Widerstands der übrigen
Brücke ist
Um eine typische Anwendung der Gleichung 1 für eine optimale Anordnung der Ausgangsklemme 42
des Anschlußstreifens 22 zu erläutern, werde zunächst angenommen, daß ein genormtes Brückenherstellungsverfahren
eingerichtet ist, so daß die Abmessungen
(d. h. Umrisse und Dicke) der grundlegenden Brückenanordnung (d.h. von R3, R4 des Teils 12 von Rl
und des Teils 14 von R 2) und der Kompensationsschicht 22 bei jeder Einheit reproduzierbar sind und
daß die jeweiligen Widerstandstemperaturkoefnzienten
dieser Schichten durch einen vorangehenden Versuch bestimmt worden sind. Sodann wird eine
bestimmte hergestellte Einheit zur Prüfung ausgewählt, um die optimale Anordnung der Ausgangsklemme 42
zu bestimmen. Es wird ein willkürlich gewählter Punkt für die Ausgangsklemme 42 auf dem Anschlußstreifen
22, gewöhnlich die Mittellage A derselben, gewählt. Die Brücke, deren Eingangsleitungen 34, 36
und Ausgangsleitungen 38, 40 in der in F i g. 1 gezeigten Weise angeschlossen sind, wird sodann in
einem Ofen angeordnet und auf die gewünschte Betriebstemperatur gebracht, um die Brückenausgansspannung
(E0) bei Zimmertemperatur sowie die thermische Verschiebung I-^p j mit der Klemme 42
in der Lage A zu bestimmen. Bei bekanntem Widerstandstemperaturkoeffizienten
<ic und bei bekannter
Io
thermischer Nullpunktverschiebung mit der Klemme 42 in der Lage A pV4) gibt die Gleichung 1 den
Betrag der Änderung der Brückenausspannung an, welcher erforderlich ist, um die thermische Verschiebung
an der gewünschten Stelle X zu Null oder im wesentlichen zu Null zu machen. Wenn die Messung
beispielsweise anzeigt, daß die thermische Verschiebung ^Ji = 2,0Mikrovolt/VoH°C ist und ac als 0,001/0C
bestimmt worden ist, dann gibt die Gleichung 1 an, daß bei Veränderung der Brückenausgangsspannung
E0 um 2000 Mikrovolt/Volt die thermische Verschiebung
an der neuen Anschlußstelle X der Klemme 42 im wesentlichen Null ist. Wenn dementsprechend
die Brückenausgangsspannung E0 bei Zimmertemperatur bei der Messung während des Hei77yklus
bestimmt worden ist, wird diese Ausgangsspannung E0 durch experimentelles Zurücksetzen der Klemme 42
auf den Anschlußstreifen 22 in die Stellung X verändert, wobei diese gewünschte Stellung durch die
Ausgangsspannungsanzeige am Voltmeter V angezeigt wird, welche sich vom E0 um 2000 Mikrovolt Volt
unterscheidet. Die Klemme 42 ist sodann dauerhaft in der experimentell bestimmten Lage K befestigt.
In dieser neuen Lage kann angenommen werden, daß die thermische Verschiebung des Brückenausgangs
im wesentlichen Null ist, ohne daß ein weiterer Erwärmungszyklus oder eine Messung erforderlich ist.
Durch die erfindungsgemäße Meßbrückenanordnung werden thermische Verschiebungswirkungen
ohne merklichen Verlust des Brückenabgleichs minimal gemacht. Dies gilt insbesondere, wenn, wie bei
der gewählten Ausführungsform, die elektrische Leitfähigkeit des Anschlußstreifens 22 wesentlich größer
ist als die elektrische Leitfähigkeit der übrigen Bruckenanordnung. Sollte sich jedoch herausstellen,
daü das Zurücksetzen der Ausgangsklemme 42 in die Lage X den Brückenabgleich in einem nachteiligen
Ausmaß verschiebt, kann der Brückenabgleich durch an sich bekannte Verfahren leicht korrigiert werden,
beispielsweise durch elektrisches Abätzen oder durch Abschleifen der die Brückenarme bildenden Schicht
mit höhcrem Widerstand.
ledes derartige Abgleichen der Brückenanordnung nach der Kompensation der thermischen Nullpunktverschiebung
derselben hat keinen wesentlichen Einfluß auf die thermische Verschiebungskompensation,
da die geringe Änderung des Widerstandes eines Arms für den ungefähren Abgleich keinen wesentlichen
Einfluß auf dessen Widerstandstcmperaturkoeffizienten hat.
Eine weitere Messung einer Brücke der in F i g. 1 gezeigten Art kann in der folgenden Weise durchgeführt
werden: Probeleiter werden am Anschlußstreifen 22 an den drei mil A, B und C bezeichneten
Stellen befestigt, die Brückenanordnung wird in einem
Ofen angeordnet, und diese drei Leitungen werden zusammen mit der anderen Ausgangsleitung 38 und
den Eingangslcitungen 34,36 nach außen geführt und in der in F i g. 1 gezeigten Weise angeschlossen. Die
Ofentemperatur wird in einem ersten Zyklus mit der Klemme in der Lage B, sodann mit der Klemme in
der Lage A und zuletzt mit der Klemme in der Lage C erhöht Bei einem 2-Volt-Eingangan den Leitungen 34,
36 wird die Brückenausgangsspannung als Funktion der Temperatur auf einem Auizeichner über den
Temperaturbereich von 18,3 bis 121,1°C (65 bis 2500F) aufgezeichnet. Mit dem Kompensationsanschluß bei B verschiebt sich die Ausgangsspannung
um +0,70Mikrovolt/0,56°C (1°F) bei ansteigender
Temperatur. Wenn der Anschluß sich in der Lage A befindet, verschiebt sich der Ausgang um —0,75 Mikrovolt
je 0,560C (1°F) bei ansteigender Temperatur.
Wenn der Kompensationsanschluß in der Lage C ist, verschiebt sich der Ausgang um — 2,7 Mikrovolt/0,56°C
mit ansteigender Temperatur. Da die thermische Nullpunktverschiebung beim Anschluß
in der Lage A und in der Lage B entgegengesetztes Vorzeichen aufweist, ist klar, daß sich eine noch
kleinere oder verschwindende Nullpunktverschiebung erzielen läßt, wenn man den Anschlußpunkt in eine
bestimmbare Lage zwischen den Lagern A und B bringt.
F i g. 1 und 2 und die obige analytische Behandlung zeigen die Kompensation der thermischen Nuiipunktverschiebung
in einer vierarmigen Brückenanordnung durch Verwendung einer einzigen Kompensationsschicht in der Umgebung des Bereichs einer Ausgangsklemme.
Das gleiche Verfahren kann auch an der zweiten Ausgangsklemme angewendet werden, um
eine größere Anpassungsfähigkeit bezüglich einer optimal kleinen thermischen Nullpunktverschiebung
und des Brückenabgleichs zu schaffen, wobei die Gesamtwirkungen der thermischen Verschiebung
an den entgegengesetzten Kompensationsschichten sich algebraisch addieren. Eine solche Ausführungsform einer vierarmigen Brücke mit zwei entgegengesetzten
Anschlußstreifen ist in F i g. 3 gezeigt, wobei die Brückenanordnung der in F i g. 1 gezeigten
gleich ist mit der Ausnahme, daß die Brückenarme R 3'. R4' jeweils aus getrennten Abschnitten 44,45 bestehen
welche durch einen zweiten Anschlußstreifen 22' verbunden sind, der eine Auswahl an Anordnungen für
die Ausgangsklemme 32' bietet, mit der der Ausgangsleiter 38 verbunden ist. und wobei drei solche Anordnungen
beispielsweise bei A\ B' und C dargestellt sind. Die gewählte Lage der Klemme 32' fällt mit der
Lage A' zusammen.
Eine weitere Messung läßt sich mit zwei Proben einer Brückenanordnung der in F i g. 3 dargestellten
Art durchführen, wobei leitungen von der Brückenanordnung
von den drei Stellungen A, B, C am Anschlußstreifen 22 und von den drei Stellungen A
B', C am Anschlußstreifen 22' ausgehen Diest Messung wird mit einer heißen Platte als Wärmequell<
durchgeführt. Gemessene Verschiebungen zwischei
Zimmertemperatur (21 °C) und Temperatur der heißei
Platte (etwa 107° C) sind in der nachfolgenden Tabell
in Millivolt/Volt aufgeführt.
Anschluß | Brücket | -' Brücke 2 |
CB' | -0,207 | -0380 |
AB' | -0,150 | -0,207 |
CA' | -0,170 | -0,190 |
BB' | -0,033 | -0,107 |
AA' | 0 | -0,066 |
CC | +0,010 | -O/J27 |
BA' | +0,107 | +0,076 |
AC | +0,127 | +0,107 |
BC | +037 | +0,250 |
309529/
In der obigen Tabelle sind die Anschlüsse so gruppiert, daß der erste Satz zwei Einheiten mit
negativer Kompensation, der zweite Satz eine negative Einheit, der dritte Satz keine Einheit mit Kompensation,
der vierte Satz eine Einheit mit positiver Kompensation und der fünfte Satz zwei Einheiten
mit positiver Kompensation darstellt.
Beispielsweise kann der Anschlußstreifen für die thermische Nullpunktverschiebung in der Nachbarschaft
einer Anschlußklemme sowohl in Verbindung mit einer zweiarmigen als auch mit einer vierarmigen
Brücke verwendet werden, da bei einer zweiarmigen Brücke passive Widerstandselemente für die spannungsempfindlichen
Widerstandsarme R 3, R 4 in der in F i g. 1 gezeigten Schaltanordnung verwendet
werden. Außerdem kann der Träger M aus elektrisch leitendem oder nichtleitendem Material bestehen und
eine beliebige andere Form als diejenige eines herausragenden
Stabes, beispielsweise diejenige einer ebenen oder gekrümmten Membran oder einer Hülse, besitzen.
Die Brückenanordnung ist zwar so beschrieben worden, daß sie durch Vakuumgalvanisierung hergestellt
ist, wobei der Anschlußstreifen zuletzt gebildet wird. Die Reihenfolge der Ausbildung der Wider-Standsschichten
kann jedoch ohne weiteres umgekehrt werden. Der Anschlußstreifen kann einen wesentlich
geringeren Widerstandstemperaturkoeffizienten als die übrige Brückenanordnung aufweisen, wobei der Grundgedanke
diesbezüglich darin besteht, daß die jeweiligen Widerstandstemperaturkoeffizienten sehr verschieden
sind, so daß eine Verschiebung der Lage des Klemmenanschlusses einen beträchtlichen Bereich des »Abgleichs«
ergibt, was die Veränderung des durchschnittlichen Widerstandstemperaturkoeffizienten eines
Brückenarms bezüglich des durchschnittlichen Widerstandstemperaturkoeffizienten des benachbarten
Brückenarms betrifft. Es ist auch ersichtlich, daß die Anschlußstreifen in Verbindung mit einer oder beider
Eingangsklemmen einer Brücke anstatt an einer odei mehreren der Ausgangsklemmen verwendet werder
können.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Meßbrückenanordnung zur Messung mechanischer Spannungen, mit einer isolierenden Basis, s
auf der mehrere Widerstandsschichten als Arme einer Brückenschaltung aufgebracht sind, wobei
ein im Bereich der Enden zweier Widerstandsarme liegender Anschlußstreifen zur Verbindung dieser
Widerstandsarme mit einer Anschlußklemme dient, dadurch gekennzeichnet, daß der als
Widerstandsschicht ausgebildete Anschlußstreifen (22) einen anderen Temperaturkoeffizienten des
elektrischen Widerstands aufweist als die Widerstandsanne der Brückenschaltung und die An-
schlußklemme (42) an einer durch Ausprobieren beim Durchfahren des beabsichtigten Temperaturbereichs ermittelten Stelle am Anschlußstreifen
zur Verbindung dieser Widerstandsarme mit demselben angeordnet ist, so daß für diese Stelle die
thermische Verschiebung der an den Ausgangsklemmen der Brücke auftretenden Ausgangsspannung minimal ist.
2. Meßbrückenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlußstreifen
(22) aus Chrom besteht, während die Widerstandsarme aus einer Chrom-Silicium-Legierung bestehen.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEST026477 | 1967-02-09 |
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Publication Number | Publication Date |
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DE1648724A1 DE1648724A1 (de) | 1971-09-02 |
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ID=7460995
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19671648724 Expired DE1648724C3 (de) | 1967-02-09 | 1967-02-09 | Meßbrückenanordnung zur Messung mechanischer Spannungen |
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Country | Link |
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DE (1) | DE1648724C3 (de) |
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE1648724C3 (de) | 1974-02-14 |
DE1648724A1 (de) | 1971-09-02 |
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