DE3340720A1

DE3340720A1 - Spannungsteiler mit mindestens einem stromlosen abgriff und verfahren zum herstellen eines solchen spannungsteilers

Info

Publication number: DE3340720A1
Application number: DE19833340720
Authority: DE
Inventors: Guy Bryan Wayland Mass. Praria
Original assignee: Analogic Corp
Current assignee: Analogic Corp
Priority date: 1983-06-27
Filing date: 1983-11-10
Publication date: 1985-01-10
Also published as: GB2142479B; GB2142479A; JPS6011171A; FR2547963B1; US4475099A; DE3340720C2; FR2547963A1; GB8327491D0; CA1199696A

Description

3.34072

U.S.Ser.No. 507,744
AT: June 27, 1983
Our File: 11516

Dr.v.B/Schä

Analogie Corporation,
Audubon Road, Wakefield, Mass. 01880,

V.St.A.

Spannungsteiler mit mindestens einem stromlosen Abgriff und Verfahren zum Herstellen eines solchen Spannungsteilers

., Die vorliegende Erfindung betrifft einen Spannungsteiler gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Insbesondere .betrifft die Erfindung einen Spannungsteiler mit einem oder mehreren Kelvinanschlußabgriffen, bei welchem die Abgriffe jeweils durch einen stromlosen halbinselartigen Ansatz, der von einem stromführenden Widerstand vorspringt, gebildet werden. Spannungsteiler, die einen oder mehrere' Abgriffe aufweisen und beispielsweise in Dickschicht-, Dünnschicht- oder monolithischer· -Technik hergestellt sind, werden in elektronischen Geräten sehr häufig verwendet. In vielen Fällen bilden die Abgriffe des Spannungsteilers sogenannte Kelvin- oder Kompensationsanschlüsse, d.h. Anschlüs-

^ se, in denen kein oder praktisch kein Strom fließt. Spannungsteiler dieser Art werden für viele Zwecke benötigt, z.B. für Operationsverstärkerschaltungen

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xxr.d Digitäl/Analog-Wandler.

Bei Spannungsteilern des oben erwähnten Typs gibt
es jedoch eine ganze Reihe von Problemen.

Bei der Dickschicht-Technik wird beispielsweise ein Spannungsteiler· durch Verbinden von zwei oder mehr Dickschichtwiderständen gebildet. Diese Widerstände müssen daher alle so gleichartig wie möglich sein,

1Q d.h. dieselbe Paste enthalten, mit dem gleichen Typ von Klemmen oder Anschlüssen versehen sein und durch das gleiche Herstellungsverfahren gleichzeitig gebildet werden. Selbst dann müssen im allgemeinen eine oder mehrere dieser Widerstände getrimmt oder justiert

^c werden, um die richtigen Spannungsverhältnisse an den Abgriffen genau zu erreichen. Im Falle eines einzigen Abgriffes müssen mindestens einer der Widerstände, im allgemeinen jedoch beide justiert werden. Bei zwei Abgriffen müssen mindestens zwei Widerstände justiert werden usw.. Das Justieren erfordert einen ersten Schnitt, um den Widerstand auf einen Wert innerhalb von etwa 1 % um den Sollwert zu bringen, dann muß der Widerstand erhitzt werden, um einen üblicherweise vorhandenen Glasüberzug zu erweichen und dadurch die durch das Justieren erzeugten mechanischen Spannungen abzubauen, worauf dann eine zweite kleinere Justage im Schatten der ersten folgt. Das Justieren oder Trimmen beeinflußt die Temperaturstabilität bis zu einem gewissen Grade, in wesentlich höherem Ausmaß jedoch die Langzeitstabilität. Bei Verwendung mehrerer verschiedener Widerstände müssen diese genau aneinander angepaßt sein, um gleiche Temperaturkoeffizienten und Langzeitstabilitäts- oder Drift- Eigenschaften der Widerstände eines Spannungsteilers zu gewährleisten.

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'-] Durch die vorliegende Erfindung soll ein verbesserter

Y ■ ■ ' . Spannungsteiler mit einer oder mehreren Kelvin-

? ·■ anschlußabgriffen angegeben werden. Ferner soll durch

;"^v - die Erfindung ein solcher Spannungsteiler angegeben

* ; 5 werden, der sich durch einen sehr kleinen Gleichlauf-

,.;: fehler im Betriebstemperaturbereich auszeichnet.

ι. 1 ■ . Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, einen

l^v; . Spannungsteiler der hier interessierenden Art anzuge-

'j . -,Q ben, ^: bei dem die Instabilität oder Drift durch

.:. Alterung und Temperatureinflüsse sehr gering ist.

„>-;_: :^:: . Weiterhin soll durch die Erfindung ein Spannungsteiler

H,| angegeben werden, bei dem die Herstellung der Wider-

;i 15 stände einfach ist und Zeit und Kosten der Herstellung

!.I ■-., . gering sind.

;^£ . Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, einen

V.i Spannungsteiler anzugeben, der innerhalb der durch die

_-\ · 20 Meßeinrichtungen gesetzten Grenzen genau ein justiert

Y'^χ werden kann.

Es soll außerdem erreicht werden, eine Anzahl verschiedener Verhältnisse oder Abgriffe an einem ein-

'■';■ 25 zigen Widerstand unabhängig justieren zu können.

'-'.-.: Durch die Erfindung soll dann auch noch ein Spannungs-

:i < teiler angegeben werden, der keine speziellen oder

t-;; . aneinander angepaßten Anschlüsse oder Wider-

"; ;' ^;. standsmaterialien benötigt. Der Spannungsteiler soll

'■;l ; 30 weiterhin unabhängig vom Absolutwert des Widerstandes

t, - . _ sein.

.τ;. . Diese Aufgaben werden bei einem Spannungsteiler der

<-.._■ eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch die

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kennzeichnenden Teile des Patentanspruchs 1 gelöst. ;V

Weiterbildungen und vorteilhafte Ausgestaltungen-die-..." ses Spannungsteilers sind Gegenstand: von* Unter an- -. "■ i Sprüchen. ,\ " ■·■"' :

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis,, daß. ,bei einem Kelvinanschlußabgriff, der seitlich von einem Widerstand vorspringt, ein Schnitt oder eine Abtragung, die , quer verläuft, die effektive Position des Anschlusses des Abgriffes am Widerstand ändert, ohne den Widerstandswert oder die Stabilität des Widerstandes' zu beeinflussen.

Der vorliegende Spannungsteiler hat mindestens einen Kelvinanschlußabgriff sowie zwei im Abstand voneinander angeordnete Klemmen, zwischen die ein stromführender Widerstand geschaltet ist. Eine dritte Klemme ist ■ im Abstand vom Widerstand angeordnet. Der Widerstand.

hat mindestens einen leitfähigen, keinen. Strdtn"führenden halbinselartigen Ansatz, ' der sich »von- einer ' Verbindung an der Seite des Widerstandes weg erstreckt <' und mit dem dritten Anschluß verbunden ist, εφ daß ein Kelvinanschlußabgriff gebildet wird. Nur in dem keinen Strom führenden halbinselartigen Absatz 'wird' ein Schnitt längs eines Weges gemacht, der eine Komponente parallel zu der Seite des Widerstandes aufweist, von der sich der halbinselartige Ansatz weg -ersitrecfct und

der die Verbindung des Ansatzes mit der S^ite des . ,:

Widerstandes bezüglich der dritten Klemme absChat&iert■■-■ - ,.' ^!'

oder abschirmt, so daß die Verbindung der dritten; ^! '; _t;

Klemme mit dem Widerstand justiert und die Ausgangs- · ' ·. -J.

spannung ohne Änderung des Widerstandswertes' des V ;■-:■

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Widerstandes geändert wird. Der Schnitt kann parallel zum Rand des halbinselartigen Ansatzes verlängert werden, um die Justierung weiter zu vergrößern. Der halbinselartige Ansatz kann ein oder mehrere Löcher enthalten, um die Wirksamkeit der Justierung zu erhöhen.

Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Spannungsteilers mit einem oder mehreren Kelvinanschlußabgriffen und zwei beabstandeten Klemmen, zwischen denen ein stromführender Widerstand gebildet wird. Bei dem Verfahren werden ferner eine dritte Klemme im Abstand vom Widerstand und mindestens ein im Betrieb keinen Strom führender halbinselartiger Ansatz des Widerstandes, der sich von einem Verbindungsbereich an einer Seite des Widerstandes weg erstreckt und mit der dritten Klemme unter Bildung eines Kelvinanschlußabgriffes verbunden ist, gebildet. Der Spannungsteiler wird dadurch abgeglichen, daß man nur in dem keinen Strom führenden halbinselförmigen Absatz einen Einschnitt längs eines Weges bildet, der eine Komponente parallel zu derjenigen Seite des Widerstandes hat, von der sich der Ansatz weg erstreckt und der den Verbindungsbereich zwischen dem halbinselförmigen Ansatz und der genannten Seite von der dritten Klemme abschirmt, so daß die Verbindung der dritten Klemme mit dem Widerstand justiert und die Ausgangsspannung ohne Änderung des Widerstandswertes des Widerstandes abgeglichen wird.

Der Widerstand kann eine Mehrzahl solcher keinen Strom führender Widerstände oder Ansätze sowie diesen zugeordnete dritte klemmen aufwaisen. Die Ansätze können alle von einer Seite des Widerstandes oder von beiden Seiten des Widerstandes aus vorspringen. Die halbinselartigen Ansätze können über ihre ganze Länge

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schräg oder im wesentlichen senkrecht zur Seite des Widerstandes verlaufen oder nur in einem anfänglichen Teil schräg oder senkrecht und danach im wesentlichen parallel oder unter irgendeinem anderen Winkel schräg

5 oder quer zur Seite des Widerstandes. Der halbinselartige Ansatz kann irgendeine gewünschte Form haben und beispielsweise dreieckig sein, wobei die Basis des Dreieckes sich an der Seite des Widerstandes befindet und die beiden Seiten oder Ränder des Dreieckes zur dritten Klemme konvergieren. Der Ansatz kann ein oder mehrere Löcher enthalten, um die Effektivität der ■Justierung zu erhöhen.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung 15. unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht eines bekannten Spannungsteilers;
20

Fig. 2 eine Ansicht eines einen Kelvinanschlußabgriff aufweisenden Spannungsteilers gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 3 eine Ansicht eines Spannungsteilers ähnlich dem gemäß Fig. 2 mit einer anderen Anordnung des Kelvinanschlußabgriffes und einem dreieckigen Loch zur Erhöhung der Wirksamkeit eines Justierschnittes;

Fig. 4 eine Ansicht einer Fig. 2 ähnlichen Ausführungsform mit einer alternativen Konstruktion des Kelvinanschlußabgriffes und mit einem runden Loch zur Erhöhung der Effektivität eines Justierschnittes;

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Fig. 5 eine Fig. 2 ähnliche Ansicht einer Ausführungsform mit wieder einer anderen Konstruktion des Kelvinanschlußabgriffes;

Fig. 6 eine Ausführungsform ähnlich der Fig. 2 mit einer weiteren Abwandlung des Kelvinanschlußabgriffes;

Fig. 7 eine Weiterbildung des Spannungsteilers gemäß Fig. 2 mit mehreren Abgriffsanschlüssen, die sich auf der einen Seite des Spannungsteilers befinden;

Fig. 8 eine Ansicht einer Ausführungsform eines Spannungsteilers mit mehreren Abgriffanschlüssen auf beiden Seiten' des Spannungsteilers und

Fig. 9 eine Ansicht einer AusfUhrungsform des vorliegenden Spannungsteilers mit mehr als einem stromführenden Abschnitt und stromlosen halb-, inserartigen Ansätzen.

In Fig. 1 ist ein typischer bekannter Spannungsteiler 10 dargestellt, der aus zwei Widerständen 12, 14 gebildet ist, die in den Zwischenräumen zwischen Anschlüssen oder Klemmen 15, 16 und 18 gebildet sind. Die Klemme 16 dient als Spannungsteilerabgriff. Der Abgriff befindet sich bei dem Spannungsteiler gemäß Fig. 1 etwa in der Mitte, er kann sich jedoch selbstverständlich irgendwo zwischen den Klemmen 15 und 18 befinden. Da der primäre stromführende Widerstand 20 des Spannungsteilers 10 tatsächlich aus zwei getrennten Widerständen 12 und 14 besteht, muß bei der

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Herstellung und der Justierung oder dem Abgleich dieser Widerstände große Sorgfalt aufgewendet werden.

Das Material, die Größe und die Form der Widerstände 12 und 14 muß sorgfältig kontrolliert werden* Sie müssen aus weitgehend ähnlichen Materialien· und zur gleichen Zeit gebildet und hergestellt werden, um Unterschiede hinsichtlich des Temperaturkoeffizienten

• und Langzeit-Instabilitäten möglichst klein zu halten» Da es sich um zwei verschiedene Widerstände handelt, muß jede temperatur- oder alterungsbedingte Änderung des Widerstandswertes eines dieser Widerstände von einer gleichsinnigen und proportionalen Änderung des anderen Widerstandes begleitet werden, wenn die Spannung am Abgriff 16 sich nicht ändern soll. Selbst bei sorgfältiger Herstellung haben die Widerstände 12 und 13 gewöhnlich nicht ihren genauen Sollwert, so daß mindestens einer, gewöhnlich beide Widerstände justiert oder getrimmt werden müssen. Dies geschieht durch einen Querschnitt 22, durch den der Widerstands-

20- wert des Widerstandes 12 allmählich bis zum endgültigen richtigen Wert erhöht wird. Der erste Schnitt 22 bringt ■ den Widerstandswert gewöhnlich innerhalb 1 % vom Sollwert. Anschließend wird ein zweiter Schnitt 24 gebildet, typischerweise im Schatten des ersten, der den Widerstand noch näher an den Sollwert bringt. Wenn ein Widerstand justiert wird, ist es oft erforderlich, den anderen Widerstand ebenfalls zu justieren und im Widerstand 14 können daher ähnliche Schnitte 26 und 28 notwendig sein. Dieses Trimmen, Schneiden oder Justieren verursacht eigene Instabilitäten dadurch, daß es Widerstandsmaterial freigelegt wird, und man muß den üblicherweise vorhandenen Glasüberzug erweichen, um · die durch die Einschnitte verursachten mechanischen

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Spannungen zu beseitigen. Die Steuerung der Instabilitäten, der Abgleich der Widerstände und das Justieren der Widerstandswerte der .Widerstände wird zunehmend komplizierter, wenn zusätzliche Widerstände 30, 32 und 34, denen Klemmen 36, 38 bzw. 40 zugeordnet sind, vorgesehen sind,, um zusätzliche Abgriffe zu bilden.

Die vorliegende Erfindung ermöglicht es, bei der Einstellung eines vorgegebenen Spannungsverhältnisses oder Ausgangssignales den Absolutwert des Widerstandes zu vernachlässigen. Die Justierungen oder Schnitte werden nicht im Hauptkörper des Widerstandes gebildet; die Justierung beeinflußt daher den Widerstandswert des Widerstandes nicht und es ist nicht nötig,' den Widerstand wiederholt zu justieren und zu tempern. Der eigentliche, stromdurchflossene Spannungsteilerwiderstand besteht im wesentlichen nur aus einem einzigen Widerstandselement, so daß ein Abgleich oder Gleichlauf automatisch gewährleistet ist. Der vorliegende Spannungsteiler ist daher wesentlich stabiler und wesentlich genauer einjustierbar als die bekannten Widerstände, gleichgültig ob es sich um Dickschicht-, Dünnschicht-, monolithische, Masseschicht- oder drähtgewickelte Widerstände handelt.

. Beispielsweise sind normale Kohlemasse-Widerstände im allgemeinen nicht abgleich- oder justierbar. Sie haben einen Temperaturkoeffizienten von 1000 bis 2000 ppm/°C, eine Langzeitstabilität von 20.000 ppm/Jahr und einen Gleichlauf von 500 bis 1000 ppm/°C. Konventionelle Dickschicht-Widerstände sind auf eine Genauigkeit von etwa 0,1 % abgleich- oder einjustierbar. Sie haben einen Temperaturkoeffizient von 50 bis

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100 ppm/°C, eine Langzeitstabilität nach dem Abgleich von 500 bis 1000 ppm Änderung pro Jahr und einen Gleichlauffehler von 5 bis 50 ppm/°C. Dünnschicht-Widerstände lassen sich ebenfalls auf 0,1 % genau t- ■ abgleichen. Sie haben einen Temperaturkoeffizient von 20 bis 60 ppm/°C, eine Langzeitstabilität nach dem Abgleich von 200 bis 400 ppm Änderung pro Jahr und einen Gleichlauf fehler von 2 bis 6 ppm/°C. Im Gegensatz hierzu lassen sich Widerstandsverhältnisse unter Anwendung der Lehren der vorliegenden Erfindung auf eine Genauigkeit von besser als 0,001 % einstellen und die Genauigkeit ist anscheinend lediglich durch die Ablese- oder Meßgenauigkeit der Meßeinrichrichtung begrenzt. Die Langzeitdrift des Widerstands-

-jij Verhältnisses ist kleiner als 0,1 ppm/10 h und der Gleichlauf ist besser als 1 ppm/°C.

In Fig. 2 ist ein Spannungsteiler 50 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung dargestellt, der einen

Po ersten und einen zweiten Anschluß oder Klemmen 52, 54 aufweist, zwischen denen sich ein stromführender Hauptwiderstand 56 befindet. Von einer Seite 58 des streifenförmigen Widerstandes 56 springt ein halbinselartiger Ansatz 60 seitlich vor, der aus den gleichen Material wie der Widerstand 56 hergestellt ist. Der Ansatz 60 steht mit einem Anschluß oder einer Klemme 62 in Verbindung und bildet einen Kelvinanschlußabgriff 64. Unter einem Kelvinanschluß (Kelvinverbindung, Kompensationsanschluß) ist ein Anschluß zu verstehen, in dem kein oder praktisch kein Strom fließt. Der Spannungsteilerstrom fließt im wesentlichen in Längsrichtung von der Klemme 52 zur Klemme 54 durch den Widerstand 56, oder von der Klemme 54 zur Klemme 52 und obgleich sich die Stromfäden beim Ansatz 60 etwas nach außen wölben, wie bei 66 dargestellt

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ist, fließt im wesentlichen kein Strom durch den Ansatz 60· zur Klemme 62. Die Ausgangsspannung am Abgriff 64 ' wird einfach und stabil dadurch einjustiert, daß man einen Schnitt 68 anbringt, der eine Komponente aufweist, welche parallel zu der Seite 58 verläuft, von der der Ansatz 60 vorspringt. Der Schnitt 68 unterbricht, wie dargestellt, den Weg zwischen einem schraffiert dargestellten unteren Teil 70 des Anschlusses oder der Klemme 62 und einem entsprechenden Bereich 72 des Widerstandes 56. Dies hat zur Folge, daß ein Weg zwischen der Klemme 62 und einem oberen, durch den Schnitt 68 nicht "abschattierten" Teil 74 des Widerstandes 56 gebildet wird. Der Anschluß des Abgriffs 64 ist also durch den Schnitt 68 längs des Widerstandes 56 nach oben verschoben worden. Wenn der Schnitt 68 noch etwas langer gemacht wird, verschiebt sich der Abgriff noch weiter nach oben. Wäre der Schnitt 68 kurzer, so würde sich der Abgriff weiter unten befinden. Der Schnitt kann auch vom oberen Rand des Ansatzes nach unten verlaufen und kann nicht nur bis fast zur gegenüberliegenden Seite des Ansatzes verlaufen, sondern sich auch zum Körper des Widerstandes wenden und parallel zum Rand des Ansatzes fast bis zum Körper des Widerstandes verlaufen. Auf diese Weise kann die Spannung in einem weiten Bereich geändert werden, ohne den Widerstandswert des Widerstandes 56' zu beeinflussen. Dies hat seinen Grund darin, daß im Ansatz 60, der zwar aus dem gleichen Material wie der Widerstand 56 besteht, kein Strom fließt und daher durch den Schnitt 68 keine Widerst andsänderungs- oder Stabilitätsprobleme entstehen.

Die spezielle Form und Anordnung des Ansatzes kann variieren, wie der Spannungsteiler 50a in Fig. 3 35

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beispielsweise zeigt, welcher einen Ansatz 60a mit einem ersten Teil 75, der quer zur Seite 58 verläuft und einem zweiten Teil 76, der im rechten Winkel zum Teil 75 und im wesentlichen parallel zum Widerstand 56a verläuft, enthält. Die Trimmstelle oder der Schnitt 68 muß jedoch immer so angebracht werden, daß er die Verbindung 78, wo der Ansatz 60 die Seite 58a des Widerstandes 56a trifft, abschattiert. Zu diesem Zweck erfolgt der Schnitt 68a längs eines Weges, der eine Komponente aufweist, die. parallel zur Seite 58a des Widerstandes 56 verläuft, von der der halbinselartige Ansatz 60a sich weg erstreckt. Wenn beispielsweise der Schnitt bei 68aa angebracht würde, hätte er keine Wirkung auf die Verschiebung des Spannungsteilerabgriffs, da der Schnitt 68aa allein den ganzen Verbindungsbereich 78 bezüglich der Klemme 62a unabgedeckt oder unblockiert läßt. Auch der Schnitt 68aaa würde die notwendige Abschattierung nicht bewirken, da die Klemme 62a immer noch die ganze Länge der Verbindung 78 "sehen" könnte.

Bei den bisher beschriebenen Ausführungsformen verliefen die Ansätze 60 und 60a senkrecht zu den betreffenden Seiten 58 bzw. 58a des Spannungsteilerwiderstandes, dies ist jedoch nicht notwendig. Der Ansatz kann beispielsweise auch schräg verlaufen, wie der Ansatz 60b in Fig. 4 zeigt. Der Ansatz 60b kann einen Schnitt 68b enthalten, der parallel zur Seite 58b und der Verbindung 78b verläuft, dies ist jedoch nicht notwendig; der Schnitt kann vielmehr auch unter einem Winkel, also schräg zur Verbindung 78b verlaufen, wie es bei 68bb dargestellt ist, solang er eine Komponente hat, die parallel zur Seite 58b und

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Verbindung 78b verläuft. Der Ansatz 60b kann auch noch einen zweiten Teil 76b aufweisen, wie es in Fig. 4 gestrichelt dargestellt ist, oder sich auf irgendeine andere Weise weiter erstrecken. Die Justierungen oder Schnitte 68 müssen immer so angebracht werden, daß sie die Verbindung zwischen dem Ansatz und dem Spannungsteilerwiderstand von der dritten Klemme 62bb abschirmen. Ein Loch, wie das dreieckige Loch 77a in Fig. 3 oder das kreisförmige Loch 77b in Fig. 4, kann verwendet werden, um die Wirksamkeit des Justierschnittes zu erhöhen. In den Fig. 2, 3 und 4 hat der Ansatz eine Breite, die etwa gleich einem Drittel der Länge des Spannungsteilerwiderstandes ist. In diesen Fällen kann man lmit einem Justierschnitt im Ansatz 60 eine Änderung der' Abgriff spannung bis zu etwa 25 % erreichen. Mit einem breiteren halbinselförmigen Ansatz 60c, wie er in Fig. 5 dargestellt ist, kann man die Abgriff spannung bis zu 100 % oder bis nahezu 100 Prozent ändern, während ein schmalerer Ansatz oder ein längerer Widerstand eine feinere Justierung gestattet.

Bei den Ausführungsbeispielen gemäß Fig. 2 bis 5 haben die Ansätze im wesentlichen gerade parallele Seiten. Dies ist jedoch kein notwendiges merkmal der vorliegenden Erfindung, da sie mit den verschiedensten Formen realisiert werden kann. Beispielsweise kann man, wie es in Fig. 6 dargestellt ist, einen dreieckigen oder trapezförmigen Ansatz 60d verwenden, dessen Ränder 80, 82 zur Klemme 62d konvergieren, während die Basis im wesentlichen mit der Verbindungslinie 78d zusammenfällt.

Der vorliegende Spannungsteiler ist auch nicht auf Konstruktionen mit nur einem einzigen Abgriff be-35

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schränkt, er kann vielmehr eine beliebige Anzahl von Ansätzen aufweisen, z.B. drei Ansätze 6Oe, 60ee, 60eee mit zugehörigen dritten Klemmen 62e, 62ee, 62 eee, wie es in Fig. 7 dargestellt ist. und die Abgriffe können sich, wie bei Fig. 7, alle auf der einen Seite des Spannungsteilerwiderstandes befinden oder auch auf beiden Seiten, wie es in Fig. 8 dargestellt ist, wo vier Kelvinanschlußabgriffe 64f, 64ff, 64fff und 64ffff von der einen Seite 58f vorspringen und vier weitere Kelvinanschlußabgriffe 64'f, 64'ff, 64'fff und 64'ffff von der anderen Seite 90 vorspringen.

Wie in Fig. 9 dargestellt ist, kann ein erfindungsgemäßer Spannungsteiler 50g noch einen weiteren strom-

-JC führenden Widerstand 100 mit sowohl stromführenden Ansätzen bzw. Abgriffen 56gg, 56 ggg, 56 gggg als auch leitfähigen, jedoch stromlosen Abgriffen 6Ogg, 6Oggg, 60gggg enthalten, wobei der erste stromführende Widerstand 56g keinen oder einen stromlosen Ansatz 60g oder mehrere solcher Ansätze enthalten kann.

Die Spannungsteilerwiderstände haben vorteilhafterweise die Form von geraden oder gegebenenfalls abgewinkelten Streifen mit parallelen Seiten.

Die Ansätze der Kelvinanschluß- oder Kompensationsabgriffe werden im allgemeinen vorteilhafterweise gleichzeitig, einstückig und aus dem gleichen Material wie der stromführende Hauptwiderstand gebildet.

- Leerseite

Claims

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U.S.Ser.No. 507,744
AT: 27. Juni 1983
Unser Zeichen: 11516

Dr.v.B/Schä

Analogie Corporation,

Audubon Road, Wakefield, Mass. 01880,

V.St.A.

Spannungsteiler mit mindestens einem stromlosen
Abgriff und Verfahren zum Herstellen eines solchen Spannungsteilers

Patentansprüche

1 .-) Spannungsteiler mit zwei im Abstand voneinander —*j

angeordneten Anschlußklemmen (52, 54), zwischen denen sich ein stromführender Hauptwiderstand (56) befindet, und mit mindestens einem eine dritte Klemme (62) aufweisenden Abgriff (64) am Hauptwiderstand, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptwiderstand (56) mindestens einen leitfähigen, jedoch keinen Strom führenden Ansatz

' (60) aufweist, der sich von einem Verbindungsbereich an einer Seite (58) des Hauptwiderstandes von diesem weg zu der vom Hauptwiderstand (56) beabstandeten dritten Klemme (62) erstreckt und einen Kelvinanschluß- oder

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Kompensationsabgriff (64) bildet, und daß ausschließlich in dem keinen Strom führenden Ansatz (60) ein Schnitt (68) vorgesehen ist, welcher sich längs eines Weges erstreckt, der eine Komponente aufweist, die parallel zur Seite (58) des Hauptwiderstandes (56), von der der Ansatz (60) vorspringt, verläuft, und welcher den Verbindungsbereich zwischen dem Ansatz (60) und der Seite (58) des Hauptwiderstandes (56) gegen die dritte Klemme (62) abschirmt und dadurch den Anschluß der 1Q dritten Klemme am Hauptwiderstand sowie die Ausgangsspannung am Abgriff ohne Änderung des Widerstandswertes des Hauptwiderstandes einstellt.
2. Spannungsteiler nach Anspruch 1, dadurch gekenn- zeichnet, daß der Widerstand (56e) mit mehreren keinen Strom führenden Ansätzen (6Oe, 60ee, 60eee) und zugehörigen dritten Klemmen (62e, 62ee, 62eee) versehen ist.
3. Spannungsteiler nach Anspruch 2, dadurch gekenn-. zeichnet, daß die Ansätze sich alle von ein und derselben Seite des Hauptwiderstandes (56e) weg erstrecken (Fig. 7)
4. Spannungsteiler nach Anspruch 2, dadurch gekenn- zeichnet, daß die Ansätze sich von beiden Seiten des. Hauptwiderstandes weg erstrecken (Fig. 8).
5. Spannungsteiler nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß der Ansatz (60) über seine ganze Länge im wesentlichen senkrecht zu der erwähnten Seite (58) des Hauptwiderstandes (56) verläuft (Fig. 2).
6. Spannungsteiler nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß der Ansatz (60a) in seinem anfänglichen

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Teil seiner Länge im wesentlichen senkrecht zu der erwähnten Seite (58a ) des Hauptwiderstandes (56a) und im restlichen Teil (76) im wesentlichen parallel zu der erwähnten Seite (58a) verläuft.
7. Spannungsteiler nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß der Ansatz (80) die Form eines Trapezes hat, dessen Basis (78d) sich an einer Seite, des Hauptwiderstandes (56d) befindet und dessen Seiten (80,

82) zur dritten Klemme (62d) konvergieren (Fig. 6). ■
8. Spannungsteiler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansatz ein Loch (77a, 77b) aufweist.
9. Spannungsteiler nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß ihr mehrere Strom führende Widerstände (56g, 56gggg) enthält, von denen mindestens einer einen leitfähigen, keinen Strom' fUhrenden Ansatz (60g, 60gg, ...) aufweist (Fig. 9).
10. Spannungsteiler nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansatz einen integralen Teil des 'Hauptwiderstandes bildet
11. Verfahren zum Herstellen eines Spannungsteilers mit

mindestens einem Kelvinanschluß- oder Kompensationsabgriff, dadurch gekennzeichnet, daß zwei beabstandete Klemmen, ein zwischen diesen angeordneter stromführender Widerstand, eine von diesem Widerstand beabstandete dritte Klemme und mindestens ein leitfähiger, keinen Strom führender Ansatz am Widerstand, der sich von einer Seite des Widerstandes weg erstreckt und mit der dritten Klemme verbunden ist j um den Kelvinanschluß- oder Kompensationsabgriff zu bilden, hergestellt werden,

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-, und daß . die Einstellung des Spannungsteilers dadurch einjustiert wird, daß ausschließlich in den keinen Strom

• führenden Ansatz längs eines Weges geschnitten wird, welcher eine Komponente parallel zu der Seite des Widerstandes, von der der Ansatz vorspringt, aufweist, um die Verbindung der dritten Klemme mit dem Widerstand und dadurch die Ausgangsspannung ohne Änderung des Widerstandswertes des Widerstandes einzujustieren.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand und der Ansatz einstückig und gleichzeitig · aus dem gleichen Werkstoff hergestellt werden.