Прецизионный проволочный резистор

 

ПРЕЦИЗИОННЫЙ ПРОВОЛОЧНЫЙ РЕЗИСТОР, содержащий резистивный элемент, выполненный в виде обмотки из резистивного провода, размещенной на изолированных и смежно расположенных токовыводах со смежно расположенными концами для внешних соединений, отличающийс я тем, что, с целью повышения стабильности и точности в работе путем снижения термо- ЭДС, начало и конец обмотки расположены смежно и на концах токовыводов, противоположных концам для внешних соеди . нений. (Л с о QO СП

„SU„„11190

Н 0»/146

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБЩТЕНИЙ И ОТЕЪВ4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВ ТОРСНОЬЮ СВИД ЕТЕЛЬСТБУ

1. б б., (21) 3421598/18-21

{22) 14.04.82 (46) 15.10.84. Бюл. В 38 (72) В.Г. Мазаев.и Т.А. Домницкая (71) Ленинградское научно- производственное объединение "Буревестник" (53) 621 318 ° 8(088.8) (56)- 1. Проволочные резисторы.

Под ред. М.Г. Железкова и др,, М., "Энергия", 1970, с. 25.

2. Мартюйов К.И., Зайцев Ю.В.

Резисторы. М-Л., "Энергия", 1966,. ..с. 183. (54)(57) ПРЕЦИЗИОННЫЙ ПРОВОЛОЧНЫЙ

РЕЗИСТОР, содержащий резистивный элемент, выполненный в виде обмотки из резистивного провода, размещенной на изолированных и смежно. расположенных токовыводах со смежно расположенными концами для внешних соединений, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения стабильности и точности в работе путем снижения термо ЭДС, начало и конец обмотки расположены смежно и на концах токовыводов, противоположных концам для внешних соеди,нений.

1 1 1.1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь эовано в резисторах, предназначенных для работы в цепях постоянного тока сверхнизких уровней напряже5 ний, например, в цепях обратной связи и установки нуля измерителей микро- и нановольтового диапазона.

Изобретение может быть использовано также для создания мер омического сопротивления со сверхнизкой величиной термо-ЭДС.

В настоящее время в измерительных цепях постоянного тока сверхнизких уровней используют проволочные резисторы, например, типа С5-5, содержащие. керамический каркас с резистивным элементом. Каркас армирован металлическими колпачками, к которым электрически подсоединен резистивный элемент. и выводами.

Расстояние между точками электрического соединения резистивного элемента с колпачками и выводами составляет в разных типах резисторов от 18 до 50 мм (1 ).

В реальных условиях эксплуатации в приборах резисторы находятся под воздействием неоднородных и меняющихся во времени тепловых полей.

В связи с тем, что резистивный эле30 мент и выводы резисторов выполнены из металлов с разной величиной удельной термо-ЭЛС. между выводами резисторов возникает изменяющаяся во времени термо-ЭДС, что ведет к появ- З5 лению собственных помех резистора и снижению точности приборов, где они используются. Величина термоЭДС при заданных материалах резистивного элемента и выводов про- 40 порциональна величине температурного градиента между точками электрического соединения резистивного элемента и выводов., а дрейф термоЭДС при изменении окружающей тем- 45 пературы пропорционален изменению температурного градиента во времени.

Величина температурного градиента между указанными точками определяется расстоянием между ними и тепло- 50 проводностью конструкции резистора, изменение температурного градиента во времени зависит также и от массы элементов резистора.

Конструктивными недостатками ре- 55 зисторов, обусловливающими появление собственных помех, являются большое расстояние между точками

9085 2 соединения резистивного элемента с выводами, низкая теплопроводность каркаса с резистивным элементом, а также малая величина отношения массы резистивного элемента к массе резистора.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является прецизионный проволочный резистор типа С5-14Т, содержащий резистивный элемент, выполненный в виде обмотки, размещенной на изолированных и смежно расположенных токовыводах со смежно расположенными концами для внешних соединений.

В данном резисторе обмотка из, резистивного провода намотана на пластмассовый каркас, ее концы электрически соединены с выводами, запрессованными в каркас. Концы выводов, используемые для внешних соединений резистора, выведены по одну сторону обмотки, а средняя их часть окружена расположенной на каркасе обмоткой. Резистивный провод и выводы выполнены из материалов, имеющих малую разность удельных термо-ЭДС (2 ).

Однако при включении резистора в измерительную цепь пластмассовый каркас, имеющий низкую теплопроводность, способствует существованию градиента температур в точках электрического соединения резистивного провода с выводами при наличии градиента температур на концах выводов, используемых для внешних соединений, а масса каркаса способствует .увеличению времени установления температуры резистора. В связи с этим в резисторе возникают собственные помехи. В измерителях микро- и нановольтового диапазона погрешность от термо-ЭДС составляет значительную часть погрешности прибора.

Цель изобретения — повьппение стабильности и точности в работе путем снижения термо ЭДС.

Поставленная цель достигается тем, что в прецизионном проволочном резисторе, содержащем резистивный элемент, выполненный в виде обмотки из резистивного провода, размещенной на изолированных и смежно расположенных токовыводах со смежно расположенными концами для внешних соединений, начало и конец обмотки расположены смежно и на конСоставитель Ю. Волков

Техред Ж. Кастелевич

Редактор А. Долинич

Корректор В. Синицкая

Заказ,7464/40 Тираж 682 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП-"Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 1 цах токовыводов, противоположных концам для внешних соединений.

На чертеже изображен прецизионный проволочный резистор.

Он содержит обмотку 1 из резистивного провода, электрически соединенную с выводами 2. Средние части выводов окружены обмоткой, а концы 3, используемые для внешних соединений резистора, выведены по одну сторону обмотки. Резистивный провод намотан непосредственно на соприкасающиеся, в данном случае перевитые, средние части выводов 2, каждая из которых покрыта электроизоляцией 4. Резистивный провод соединен электрически с концами выводов 5, противоположными концами

3 в точках 6, расположенных по одну сторону обмотки 1.

Выводы могут быть выполнены из круглого изолированного провода, например ПЭВ-1, или плоского, например, полученного штамповкой и покрытого электроизоляционным бакелитовым лаком. Толщина электроизоляционного покрытия, исходя из условий надежности, определяется величиной не менее 0,1-0,05 мм, однако ее уменьшение желательно для увеличения теплопроводности между выводами. Коэффициент теплопроводности электроизоляционных покрытий не превышает 0,2-0,3 Вт/м град, однако возможно его увеличение. Зазор между точками электрического соединения выводов и резистивного провода должен быть минимальным, оптимальным является величина 2 мм.

Предлагаемый резистор устанав. ливается в схему без каких-либо специфических особенностей за исключением того, что присоединение выводов резистора к схеме должно осуществляться припоем с минимальной величиной термо-ЭДС по отношению к меди, например кадмиевым припоем, 119085 4 напряженной скруткой, либо прнваркой к медным проводникам.

Работа резистора не отличается от известного, однако влияние температуры в месте его установки существенно снижено.

При установке резистора в прибор между концами выводов 3 возникает градиент температур, однако вследствие большой теплопроводности между средними частями выводов и резистивным проводом градиент температур между точками 6 электрического соединения выводов 2 и резистивного провода будет незначитель.ным, а следовательно, незначитель.ной будет и величина термо-ЭДС между указанными точками. Учитывая, что отношение массы резистивного провода к массе резистора при сохранении массы резистивного провода у предлагаемого резистора больше, чем у аналога и прототипа, величина и время дрейфа термо-ЭДС при изменении температуры окружающей среды у предлагаемого резистора снижены.

Сравнительные испытания предла-. гаемого резистора и резисторов ти=

II0B С2-13 и С5 14-11 показали сни1 жение собственных помех резистора более, *чем на порядок.

Технический эффект от использования изобретения обусловлен снижением величины собственных помех резистора в реальных условиях эксплуатации, что позволило снизить погрешность измерительных приборов микрои нановольтового диапазона. Применение предлагаемого резистора

40 взамен, например, резистора С2-13 в цепи обратной связи измерителя специализированного ИС-1 (нановольтт метра) позволило снизить погрешность от изменения температуры в пять pas, а время выхода на режим в два раза.