ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ РЕЗИСТОР Российский патент 2002 года по МПК H01C3/00 

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к конструкции измерительных резисторов, используемых для создания мер сопротивления или измерительных шунтов.

Известна конструкция низкоомного резистора [1], используемого для создания низкоомной меры сопротивления, изготавливаемого из листового или фольгированного резистивного материала. Этот резистор содержит попарные токовые и потенциальные выводы, между которыми располагается резистивный участок с зонами подгонки. Резистор предварительно изготавливается со значительным минусовым допуском, а затем подгоняется к требуемому номиналу путем уменьшения сечения резистивного участка в зонах подгонки подрезкой, например, электроискровым способом.

Также известна конструкция печатных сопротивлений, в которых предусмотрены дополнительные сопротивления, соединенные треугольником и включенные таким образом, что одна из вершин треугольника является потенциальным выводом, а две другие подключены соответственно к первому токовому выводу и первому концу резистивного участка. Аналогичный треугольник сопротивлений включается между другим концом резистивного участка и вторым токовым выводом, а свободная вершина треугольника образует второй потенциальный вывод [2].

Существенным недостатком известной конструкции низкоомного резистора [1] является то обстоятельство, что в случае ошибки оператора при подгонке номинал резистора выходит за предел плюсового допуска и дорогостоящий резистор окончательно бракуется, поскольку уменьшить значение сопротивления уже нельзя.

Известная конструкция печатного сопротивления [2] также обладает существенным недостатком - ограниченная область применения, она может быть осуществлена только при конструировании высокоомных резисторов, преимущественно в цепочечных схемах, и ее нельзя применить в низкоомных резисторах, когда весь номинал сопротивления составляет тысячные и сотые доли Ома.

Прототипом заявляемого устройства является низкоомный резистор, описанный в патенте РФ 1681678.

Техническим результатом, который обеспечивает заявляемый измерительный резистор является конструктивное обеспечение возможности подгонки номинала сопротивления как от минусового допуска к плюсовому, так и наоборот, что позволяет исправлять ошибки оператора при подгонке.

Технический результат достигается тем, что согласно заявляемому устройству, токовые выводы резистора выполнены с площадью сечения, большей, чем площадь сечения резистивного участка, определяющего номинал измерительного резистора, а между соответствующими прилегающими потенциальными и токовыми выводами образованы дополнительные зоны подгонки в сторону уменьшения значения сопротивления.

Сопоставительный анализ заявляемого измерительного резистора с известными решениями показывает, что в заявляемом резисторе изменена конструкция токовых выводов, а в месте их примыкания к соответствующим потенциальным выводам образованы дополнительные зоны подгонки.

Таким образом, заявляемое устройство соответствует критерию "новизна", а сравнение заявляемого устройства с другими техническими решениями в данной области техники позволило выявить признаки, отличающие заявляемое устройство от известных, подтверждающее вывод о том, что предлагаемое техническое решение имеет изобретательский уровень. Изобретение является промышленно применимым, так как может быть использовано в приборостроительной технике, а в частности, при изготовлении измерительных резисторов и мер сопротивления.

Предлагаемое изобретение поясняется чертежами, где изображены:
- на фиг. 1 - резистивный элемент прототипа, используемый при изготовлении низкоомных мер сопротивления Р3031/2;
- на фиг.2 - измерительный резистор согласно предлагаемому изобретению.

На фиг.1 и 2 обозначены: 1 - токовые выводы; 2 - потенциальные выводы; 3 - резистивные участки, определяющие номинал измерительного резистора; 4 - зоны подгонки в сторону увеличения значения сопротивления измерительного резистора; 5 - зоны подгонки в сторону уменьшения значения сопротивления измерительного резистора; 6=а - ширина резистивного участка; 7=в - ширина токового вывода; 8=Δ- разность ширин токового вывода и резистивного участка. Учитывая, что резистивные элементы изготавливаются из листа одинаковой толщины, сечение (и, следовательно, ширину) резистивного участка и токовых выводов выбирают такими, чтобы при подаче максимально допустимого тока не было нагрева резистивного элемента, вызывающего дополнительную погрешность.

Поэтому для предлагаемой конструкции измерительного резистора должны выполняться следующие условия: а<в; Δ≤в-а.

Значение сопротивления измерительного резистора определяется путем измерения напряжения на потенциальных выводах, желательно компенсационным методом, при пропускании стабильного тока через токовые выводы. Если при этом значение сопротивления окажется ниже требуемого номинала, то подгонка в сторону увеличения сопротивления осуществляется путем подрезки резистивного участка 3 в зонах подгонки 4 до достижения необходимого значения сопротивления.

В случае, если при подрезке из-за ошибки оператора значение сопротивления выйдет за верхний допуск или начальное значение сопротивления резистивного элемента окажется выше верхнего допуска, то его можно снизить путем подрезки токовых выводов в зонах 5. При этом глубина подрезки каждого токового вывода не должна превышать значения Δ, чтобы не увеличивать удельную плотность тока в токовом выводе и, соответственно, его разогрев, который будет передаваться резистивному участку и вызовет дополнительную погрешность от саморазогрева. Уменьшение номинала подгоняемого резистора происходит из-за уменьшения плотности тока в зоне потенциальных выводов из-за подрезки токовых выводов. Значение Δ рассчитывают исходя из компромиссных условий: чем больше Δ, тем больше и диапазон подгонки в сторону уменьшения номинала сопротивления, но при этом также увеличиваются и габаритные размеры резистора. Экспериментальные значения для измерительных резисторов 0,01 и 0,001 Ом составляют значение Δ = 0,1в, обеспечивают глубину подгонки значения сопротивления в сторону уменьшения на 1%, что вполне достаточно для устранения ошибок при подгонке.

Обеспечение двухсторонней подгонки в соответствии с предлагаемым изобретением позволяет снизить производственный запас на начальное значение сопротивления, не опасаясь его выхода за пределы плюсового допуска, что позволит уменьшить трудоемкость подгонки в целом.

Источники информации
1. Патент РФ 1681678 М, кл. Н 01 С 3/00.

2. Авторское свидетельство СССР 201530, БИ 18, 1967 г.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к конструкции измерительных резисторов, которые могут быть использованы для создания мер сопротивления или измерительных шунтов. Техническим результатом, который обеспечивает предлагаемое техническое решение, является конструктивное обеспечение подгонки номинала сопротивления как от минусового допуска к плюсовому, так и наоборот, что позволяет исправлять ошибки операторов при подгонке. Измерительный резистор содержит токовые и потенциальные выводы, сопрягаемые с резистивным участком, имеющим зоны подгонки в сторону увеличения значения сопротивления измерительного резистора, а токовые выводы выполнены с площадью сечения, большей, чем площадь сечения резистивного участка, при этом между соответствующими прилегающими потенциальными и токовыми выводами образованы дополнительные зоны подгонки в сторону уменьшения значения сопротивления измерительного резистора. 2 ил.

Измерительный резистор, содержащий токовые и потенциальные выводы, сопрягаемые с резистивным участком, определяющим номинал измерительного резистора и имеющим зоны подгонки в сторону увеличения значения сопротивления измерительного резистора, отличающийся тем, что токовые выводы выполнены с площадью сечения, большей, чем площадь сечения резистивного участка, а между соответствующими прилегающими потенциальными и токовыми выводами образованы дополнительные зоны подгонки в сторону уменьшения значения сопротивления измерительного резистора.