DE1648724C3

DE1648724C3 - Meßbrückenanordnung zur Messung mechanischer Spannungen

Info

Publication number: DE1648724C3
Application number: DE19671648724
Authority: DE
Inventors: Cecil Kingsley Dr. Enumclaw Wash. Stedman (V.St.A.)
Original assignee: Statham Instrument Inc
Current assignee: Statham Instrument Inc
Priority date: 1967-02-09
Filing date: 1967-02-09
Publication date: 1974-02-14
Also published as: DE1648724A1; DE1648724B2

Description

Die Erfindung betrifft eine Meßbrückenanordnung zur Messung mechanischer Spannungen mit. einer isolierenden Basis, auf der mehrere Widerstandsschichtcn als Arme einer Briickenschaitung aufgebracht sind, wobei ein im Bereich der Enden zweier « Widerstandsarme liegender Anschlußstreifen zur Vor- ₄t> bindung 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 4;; 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 Arm? 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 spannungsempfind- <« liehe Arme mit einer gemeinsamen Ausgangsklemmc und zwei (gewöhnlich außerhalb der Spannungsmeßanordnung angeordnete) Widerstandselemente aufweist, welche an ihrer gemeinsamen Klemme einen Bezugsspannungswert zum Vergleich mit der belastungsveränderlichen Spannung an der anderen Ausgangsklemme liefern. Infolge der funktioneilen Ähnlichkeit von zweiarmigen und vierarmigen Brücken bezüglich der thermischen Nullpunktverschiehiing wird die Erfindung nachfolgend im wesentlichen an vierarmigen Brückenanordnungen erläutert, wobei es klar ist, daß die Erfindung gleichermaßen auch iiuf zweiarmige Brückenanordnungen anwendbar ist.

Eine bekannte Art einer vierarmigen, aus Schichten gebildeten Brücke und ein geeignetes Herstellungsverfahren für eine solche durch Vakuumgalvanisierung sind im USA.-Reissuepatent 25 924 beschrieben.

Bei Abwesenheit einer mechanischen Spannung ist die an den entgegengesetzten Ausgangsklemmen der Brückenanordnung^erzeugte Ausgangsspanniing 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 Widerstandstemperaturkucffizienten, so daß sich die Brückenausgangsspannung mil 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 zu machen und Tür praktische Zwecke auszuschalten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der als Widerstandsschicht ausgebildete Anschluß-Streifen einen anderen Temperaturkoeffizienten des elektrischen Widerstands aufweist als die Widerstandvarme der Brückenschaltung, und die Anschlußklemme an einer durch Ausprobieren beim Durchfahren des beabsichtigten Temperaturbereichs ermittelten Stelle am Anschlußstreifen zur Verbindung dieser Widcrsiandsarme mit demselben angeordnet ist. so daß für diese Stelle die thermische Verschiebung der an den Ausgangsklemmen der Brücke auftretenden Ausi-nnusspannung minimal ist.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung 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

F i g. I eine Ansicht einer vierarmigen Brückenanordnung 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 Ausführungsform der Brückenanordnung gemäß der Erfindung, wobei die Brückenteile in der Umgebung beider Ausgangsklemmen anders zusammengesetzt sind und andere Temperaturkoeffizienten des Widerstands besitzen als die übrigen Teile der Brückenarme.

Gemäß F i g. 1 ist ein Träger A/ 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 Abhängigkeil von der Richtung der Biegung F entweder eine Zug- oder eine Druckspannung ist.

Eine isolierende Basis / uns einem isolierenden Material, wie Siliciummonoxyd, ist beispielsweise durch Aufdampfen mit fester Bindung auf die Oberfläche 10 des Trägers Λ/ aufgebracht. In der Darstellung gemäß Fig. I ist die Dicke der Basis/ übertrieben dargestellt. Die Basisdicke muß lediglich ausreichen, um eine gute elektrische Isolierung zwischen der Oberfläche 10 und der Brückenanordnung zu erzielen und kann beispielsweise etwa 2,03 bis 2,54 Mikron betragen. Falls der Träger Λ/ selbst aus elektrisch nichtleitendem Material, wie Glas oder Quarz, besteht, ist eine eigene isolierende Basis / nicht erforderlich.

Die Widerstandsarme der in F i g. 1 gezeigten vierarmigen Brückenanordnung sind mit R 1, R 2, R 3 i> und R4 bezeichnet. Die Arme R3 und R4 und ebenso die entsprechenden Teile 12 und 14 der Arme Λ1 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 Ä. hergestellt.

Zur Verbindung der Widerstandsarme R\ und Rl dienen kurze Anschlußstreifen 22. die als Widerstandsschicht ausgebildet sind und beispielsweise durch elektrolytische Abscheidung unter Vakuum erhalten werden, wobei die Anschiußstreifen über den entsprechenden Enden 24,26 der Widerstandsarme 12, 14 liegen und dieselben elektrisch miteinander verbinden. Der Anschlußstreifen 22 besitzt einen wesentlich anderen Temperaturkoeffizienten des Widerstands als die übrigen Widerstandsarme. d. h. die Arme R 3. R 4, der Abschnitt 12dcsArmsRl und der Abschnitt 14 des Arms R 2. Wenn die Hauptteile der Widerstandsarme aus einer Legierung von 60% Cr und 40% Si mit el;ier Dicke von etwa 200 bis 500 Ä bestehen. kann der Anschlußstreifen 22 zweckmäßigerweise aus Chrom mit einer Dicke von 200 bis 500 Α bestehen, in welchem Fall der Anschiußstreifen 22 einen wesentlich höheren Temperaturkoeffizienten des Widerstands 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 st:'.rk 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 K3, R4 dient als eine der Ausgangsklemmen und ist durch den Leiter 38 mit einem die Potentialdifferenz anzeigenden Gerät, wie dem Voltmeter V. verbunden, und die andere Ausgangsklemme ist an einer bestimm- fo ten Stelle auf dem Anschlußstreifen 22 angeordnet und durch einen Leiter 40 mit der anderen Seite des die Potentiaidifierenz anzeigenden Voltmeters V verbunden. Bei der optimalen Ausführung der erfindungsgemäßen Brückenanordnung wird diese Ausgangsklemme 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 Aiisgangsklemme auf dem Anschlußsircifen 22 in den Fig. I und 2 mil /I, /J und C bezeichnet- wobei die Lage ,4 in der geometrischen Mitte zwischen dem Teii Π*"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 F i g. I ist die Ausgangsklemme 42 am Anschlußstreifen 22, mit welcher der Ausgangsleiter 40 verbunden ist. in der Lage .-1 dargestellt.

Die Widerstandsarme R3 und R4 bestehen aus denjeweiligen Schichttcilen 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 R I aus dem nicht überlappenden Abschiiitt 12 und dem Tei¹ des Anschlußstreifens 22 zwischen diesem Abschnitt :. ~.d der Klemme 42. wobei das überlappte Ende 24 infolge Jer bei dem gewählten Beispiel darüberliegenden Giromschicht mit niedrigem Widerstand in bezug auf das elektrische Verfahren keine Rolle spielt. In gleicher Weise besteht der Widerstandsarm R2 elektrisch aus dem nicht überlappten Abschnitt 14 und dem zwischen diesem Abschnitt und der Klemme 42 liegenden Teii 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 Krei; . Oval- oder L-Form gewählt werden.

Bei den in Fig. I und 2 dargestellten Brückenschaltungsanschlüssen und der dort gezeigten Brückenanordnung können die Widerstände der Brückenarme R 1. R 2. R 3. R4 mit R₁. R₁, R., 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 R3 und R4 gleich sind. Dementsprechend werden die Tcmperaturkoeffizientcn des Widerstands ( C) der verschiedenen Arme und der Schicht 22 folgendermaßen bezeichnet:

Mittelwert für R 1 = «,
Mittelwert für Rl = «₂
Arm R3 und Arm R4 = «,
Kompensationsschicht = <;,

Wenn die Ausgangsklemme 42 von einem anfänglichen Meßpunkt A zu einem gewünschten Anschlußpunkt X verschoben weiden soll, an dem die thermische Nullpunktverschiebung minimal ist, wird beispielsweise der Widerstand des Arms R1 gleich K₁ - 1: und der Widerstand des Arms R 2 wird gleich R₂ + ^r· wobei /· der Widerstand des zwischen dem Punkt A und dem Punkt X gelegenen Teiles der Kompensationsschicht 22 ist. Bei dieser Verschiebung von A nach X kann die resultierende Änderung der Brückenausgangsspannung E_n am Volt-

meter V als IE, Volt oder -¹J^ Volt Volt bezeichnet

Cl

werden, wobei der Spannungseingang an den Klemmen 16, 18 von der Spannungsquelle P gleich E Volt ist. Wenn die Ausgangskiemine 42 bei A angeordnet ist, kann die thermische Nullpunktverschiebung mit ^i- Volt/Volt C bezeichnet werden, und wenn die Ausgangsklemme bei A" angeordnet ist, kann die thermische Nullpunktverschiebung als --=-*' Volt Volt C bezeichnet werden.

Um die richtige Lage der Klemme 42 an der Stelle X des Anschlußstreifens 22 vorherzubestimmen.

muß eine Beziehung zwischen den Ausdrucken —ψ- und ——- — ^L—fA hergestellt werden.

Der Ausgang bei A =

1 +«2

Lt -

R₃ +

P γ

Der Ausgang bei X = -——5— E — K₁ + K₂

₃ + «4 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:

»τ « · t /IEv /1E *

Unterschied = —=*- ^Λ

n_cr

E R₁ + α, R, + R₂ + U₂R₂ R, f R₂

Unterschied

Γ
^r IR₁

1 +

+R₂ + U₂R₂

R₁ +

_1 ^Ri + ^R2

R₂] r (R, +R₂)(I +«,)
R₁ + U₁R, + R₂ + <i₂R₂

- 1

R₁ +R₂

1 +

R₁ +R₂

U₁ +

_± R₂

R₁ + Rj

R₁ +R₂

Wenn die Brücke nominell gleiche Arme besitzt, ist dieser Wert etwa

Falls α, % (i₂ und a_c » r»,, so gilt

'Jl - 'Ji

2 2 '

AE_x

IE, R₁ + R₂

(D

Es werde angenommen, daß a_c bekannt ist und durch Messung bestimmt worden ist, so gibt

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 Temperaturkoeffizienten des Widerstands der Kompensationsschicht 22 (a_c) 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 Widerstandstemperaturkoeffizienten 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 gewähltei Punkt für die Ausgangsklemme 42 auf dem Anschlußstreifen 22, gewöhnlich die Mittellage A derselben gewählt. Die Brücke, deren Eingangsleitungen 34, M und Ausgangsleitungen 3{{, 40 in der in F i g. I gezeigten Weise angeschlossen sind, wird sodann ir einem Ofen angeordnet und auf die gewünscht! Betriebstemperatur gebracht, um die Brückenaus gansspannung (E₀) bei Zimmertemperatur sowie dii thermische Verschiebung I—=4 J mit der Klemme 4'.

in der Lage A zu bestimmen. Bei bekanntem Wider Standstemperaturkoeffizienten a_c und bei bekannte

thermischer Nullpunktvcrschiebung mit der Klemme

(I £ \
-p ' I gibt die Gleichung I den

Betrag der Änderung der Brückenausspannung an, welcher erforderlich ist, um die thermische Verschiebung an der gewünschten Stelle X zu Null oder im wc.se·> tlichen zu Null zu machen. Wenn die Messung beispielsweiseanzeigt, daß die thermische Verschiebung Ί'¹ =2,0Mikrovolt/Volt"C ist und a_c als 0.001 C

bestimmt worden ist, dann gibt die Gleichung I 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 E_n bei Zimmertemperatur bei der Messung während des Heizzyklus bestimmt worden ist, wird diese Ausgangsspannung E_n 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 E_n 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 Brückenanordnung. Sollte sich jedoch herausstellen, daß 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 höherem Widerstand.

Jedes 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 Widerstandstemperaturkoeffizienten hat.

Eine weitere Messung einer Brücke der in Fig. I gezeigten Art kann in der folgenden Weise durchgeführt werden: Probeleiter werden am Anschlußstreifen 22 an den drei mit 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 Eingangsleitungen 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 ß, sodann mit der Klemme in der Lage A und zuletzt mit der Klemme in der Lage C erhöht. Bei einem 2-Volt-Eingang an den Leitungen 34. 36 wird die Brückenausgangsspannung als Funktion der Temperatur auf einem Aufzeichner über den Temperaturbereich von 18.3 bis 121.1 C (65 bis 250 F) aufgezeichnet. Mit dem Kompensationsanschluß bei B verschiebt sich die Ausgangsspannung um +0.70 Mikrovolt0.56 C (IF) bei ansteigender Temperatur. Wenn der Anschluß sich in der Lage A befindet, verschiebt sich der Ausgang um —0,75 Mikrovolt je 0.56 C (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

ίο 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.

Fig. 1 und 2 und die obige analytische Behandlung zeigen die Kompensation der thermischen Nulipunktverschiebung in einer vierarmigen Brückenanordnung durch Verwendung einer einzigen Kompensationsschicht in der Umgebung des Bereichs einer Ausgangsklcmme. 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 Fig. 1 gezeigten gleich ι-' mit der Ausnahme, daß die Brückenarme R 3'. R 4' jew eils 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 Briickenanordnung von den drei Stellungen A, B, C am Anschlußstreifen 22 und von den drei Stellungen A\ B'. C am Anschlußstreifen 22' ausgehen. Diese Messung wird mit einer heißen Platte als Wärmequelle durchgeführt. Gemessene Verschiebungen zwischen Zimmertemperatur (2 Γ C) und Temperatur der heißen Platte (etwa 107⁰C) sind in der nachfolgenden Tabelle in Millivolt/Volt aufgeführt.

Anschluß	Brücke I	Brücke 2
CB'	-0.207	-0,380
AB'	-0,150	-0,207
CA'	-0.170	-0,190
BB'	-0.033	-0,107
AA'	0	-0,066
CC	+ 0,010	-0,027
BA'	+ 0,107	+ 0,076
AC	+ 0,127	+0,107
BC	+ 0,297	+0,250

409 607/240

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 drille 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 R3. R4 in der in F i g. I 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, be,-sitzen.

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, daßdie jeweiligen

ίο Widerstandstempeniturkoeffizienlen 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 beiden Eingangsklemmen einer Brücke anstatt an einer oder mehreren der Ausgangsklemmen verwendet werden können.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Meßbrückenanordnung 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 Widerstandsarme liegender Anschlußstreifen zur Verbindung dieser Widerstandsarme mit einer Anschlußklemme dient, dadurch gekennzeichnet, daß der als WideiStandsschicht ausgebildete Anschlußstreifen (22) einen anderen Temperaturkoeffizienten des elektrischen Widerstands aufweist als die Widerstandsarme der Brückenschaltung und die Anschlußklemme (42) an einer durch Ausprobieren beim Durchfahren des beabsichtigten Temperaturbereichs ermittelten Stelle am Anschlußstr..ifen 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.