DE903477C - Regelheissleiter - Google Patents

Description

• Regelheißleiter An anderer Stelle ist! ein Heißleiter (elektrischer M7iderstand- mit negativem Tem-peraturkoeffiziciit,en) vorgeschlagen worden, der insbesondere für kleine Regelleistungien, z. B. i W bis i mW bestimmt ist und lediglich diurch die eigene Stromwärme geheizt wird -und, insbesonidere zur Gleichhalitung von Gleich- und' Wechselspannungen benuitzt wird,. Die Wärme dieses Heißleiters wird du,rch &s,sen Einbau in ein nahezu oder ganz evakuiertes Gefäß und #duirdh dessen Halterung zwischen im Vergleich zur Kühlung des Widerstandskörpers durch Strahlung nur eine geringe Wärmeableitung bedingenden dünnen Stromzuführungen vorwiegend in Form von Strahlung abgeführt. Hierbei wird' für einen gewünschten Temperaturbereich das Verhältnis des Widerstandes R zum Kehrwert des Produktes aus effektivem Wärmeleitwert A des Heiß leiterkörpers gegen die Umgebung und seiner Übertemperatur e konstant gAalten. Diese Anordnung hat unter anderem den Vorteil, daßdie Kenntini#-- des Heißleiters von Schwankungen der Außentemperatur in weiten Grenzen unabhängig ist. Bei der Herstellung von derartigen straIhlungsgekühlten Heißlieiteern entsteht diadurch ein großer Ausschuß, -diaß die Regel-' kermlinie, die man erst am Schluß des Herstelllungsganges messen kann, nicht immer die gewünischte Form hat. Die Abweichungen von dieser Form beruhen aber auf ganz geringen Streuungen im Herstellungsgang, z.B. Zusammensetzung des Ausgangsmaterials, die man nicht immer restlos beherrscht. Es ist,daher erwünscht, noch kurz vor end!gültiger Fertigstellung -des Widerstandes die Stroinspannungsk-ennliniegeeignet -beeinflussen zu können zur Erzielung eines möglichst geringen Ausschusses. Ein großer Anteil der hergestellten Heißleiter zeigt eine Kennlinie, die statt des für den Regelvorgang notwendigen horizontalen Verlaufes im verlangten Regelbereich einen langsamen Anstieg der Spannung ergibt.
• Erfindungsgemäß kann man diese schlechte Kennlinie dadurch wesentlich verbessern; daß eine zusätzliche, geringfügige, dosierte Wärmeableitung vorgesehen wird, die nach Fertigstellung des, eigentlichen Widerstandskörpers und nach der Messung seiner Abweichung von der gewünschten Charakteristik bewirkt wird. Eine derartige Änderung nach,der Erfindung kann z. B. durch eine dosierte Gasfüllung des Gasbehälters, mit einem neutralen Gas, wie Wasserstoff, Helium, Arggon, Sticks-toff, Krypton, vorgenommen werden, wobei im Gegiensatz zu den Gasfüllungen höheren Druckes bereits bekannter Widerstände nur eine solche zwischen io--4 und i mm Quecksilbersäule je nach Gas,art und, notwendiger Wärmeatbleitun#,- vorgesehen wird. Bei den bekannten Widerständen mit Gasfüllung handelt es sich im übrigen nicht um Widerstände, die vorwiegend durch Strahlung gekühlt werden, wie die Widerstände nach der Erfindung. Man kann aber auch nach weiterer Erfindung die Wäxmeableitung durch Anbringen eines gut wärmeableitenden Körpers, insbesondere auch durch Querschnittvergrößerung einer oder beidier Stromzuleitungen über das fÜr die Stromzufuihr notwendige Maß Ihinaus bewirken.
• Im ersten Fall wird zweckmäßig der jeweils notvendige Gasdruck und im zweiten Fall der Leiterquerschnitt an einigen Widerständen einer Charge bestimmt und jeweils für eine vollständige Charge festgelegt.
• Der große Vorteil einer,dosierten, Füllung liegt wesentlich darin, daß man durch Messung der Kennlinie des noch an der Pumpgabel hängenden. Heißleitersl die Möglichkeit hat, den, richtigen Fülldruck für das Gas zu bestimmen, der für Wasiserstoff und Helium oder deren, Gemisch sich in einer Druckhöhe von io7-2 bis iu--3 mm Hg am wirksamsten erwiesen 'hat. Dieser so festgelegte Gasidruck ergibt dann für alle Stäbchen z. B. einer Ur.a#ndioxyds#i#ntercha,rge die richtige Kennlinie. Voraussetzungdabel ist natürlich, daß die Sintercharge in, sichgleichmäßig ist. Isit diese Bedingung nicht erfüllt, so ist das Verfahren immer noch anwendbar, nur muß für jeden Heißleiter Ader richtige Gasdruck eingestellt werden. Auch das 1.)edeutet noch eine wesentliche Ersparnis, weildiese empi.rische Druckbestimmung im Verhältnis zum vorausgegangenen Arbeitsaufwand sehr wenig Zeit beansprucht.
• Die Wirkung der dosierten Gasfüllung ist folgendermaßen zu erklären: Die Kühlung des Heißleiters erfolgt im Hochvakuum nur durch Strahlung und nimmt infolgedessen wie diese mit der vierten Potenz der Temperatur zu. Sie ist infolgedessen am Ende der Regelkennlinie (große Leistung) sehr viel größer als am Anfang. Erfolgt eine zusätzliche Kühlung durch Wärmel-eitun#g des Gases, so wird diese, tda,die Wärmeleitung linear mit der Temperatur zunimmt, prozentual im Bereich kleiner Leistungen überwiegen, während sie bei großer Leistung (-hohe Temperatur) gegenüber dex Stirahlungskühlung zu vernachlässigen ist. Infolgedessen erhältder Heißlelter unter Gasfüllung bei kleinen Leistungen eine niedirigere Temperatur als der nur strahlungsgekühlte Heißleiter, während bei großen Leistungen, beide etwa, die gleiche Temperatur haben. Das heißt für die Kennlinie, daß die Spannung bei kleinen Leistungen mit Gasfüllung größer ist, daß a-lso die Kurve der Kennlinie bei kleinen Leistungen, angehoben wird. Dagegen wird, bei. großen Leistungen die Spannung nicht merklich erhöht. Mithin wird eine ursprünglich ansteigende Kennlinie durch ge-,eignete Gasfüllung nälmrungsweise, in eine horizontale verwandelt.
• In entsprechenider Weise kann der Widerstand mit nur für #die Stromzuführung bemessenen Zuleitungen zunächst gemessen und dann mit einer oder mehreren Zuleitungenetärkeren Querschnittes oder Leitern besserer Wärmeleitfähigkeit versehen werden.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCGHE.-i. Strahlungsgekühlter, in ein -na,hezu oder ganz evakuiertes Gefäß eingebauter Widerstand mit negativem Beiwert des Widerstandes (Heißleiter), dadurch gekennzeichnet, daß eine geringfügige, zusätzliche, #dosierte Kühlung .durch Wärmeleitung vorgesehen ist. .
2. 2. Widerstand nach Arspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Kühlung durch eine dosierte Giasfüllung mit indifferenten. Gasen oder deren Gemischen, z. B. Wasserstoff, Helium, Argon, Stickstoff, Krypton geringen Druckes von etwa io---4 bis i mm Quecksilbersätile erfolgt. 3. Widerstand nach Ansp.ruch rL, dadürch gekennzeichent, daß die zusätzliche Kühlung durch den Kontakt mit ;einem festen Wärmeleiter bewirkt wird. 4. Widerstand nach Anspruch 3, dadurch glekennzeichnet, daß der Querschnitt einer Stromzuführung über den Beda.rf für #die Stromzuleitung hinaus verstärkt ist. 5. Verfahren für die Herstellung von Widerständen nach Anspruch 2 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ,die Bemessung des Gasdruckes oder des festen Wärmeahleiters nach Feststellung der Abweich-ung des Widerstandsverlaufes vom Sollwert für die gesamte Widerstandscharge bestimmt wird. 6. Verfahren nach Anspruch 5 zur Herstellung eines Widerstandes -nach Anspruch 2-, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem bis auf die Einstellung,des Druckes fertigen Heißleitrer die Stromspannungskennlinie gernes,sen wird und der Druck der einzuführendien Gasmenge Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 408 438, 538 MI, 552 962, 6.25 673; österreichische Patentschrift Nr. 148 646. s#o lange geregelt wird', bis die Kennlinie den ge,wünschten Verlauf zeigt.