Прецизионный проволочный резистор

я) Н 01 С 1/,146 ТЕНИ6) 7сЪа ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПЪЙОПИСАНИЕ ИЗОБК АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬС(54)(57) ПРЕЦИЗИОННЫЙ ПРОВОЛОЧНЫЙРЕЗИСТОР, содержащий резистивныйэлемент, выполненный в виде обмотки из резистивного провода, размещенной на изолированных и смежнорасположенных токовыводах со смежно расположенными концами для внешних соединений, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышениястабильности и точности в работепутем снижения термоЭДС, началои конец обмотки расположены смежно ина концах токовыводов, противоположных концам для внешних соединений,25 1 11.1Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь эовано в резисторах, предназначенных для работы в цепях постоянного тока сверхнизких уровней напряже 5 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 С 5-5, 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 1.В реальных условиях эксплуатации в приборах резисторы находятся под воздействием неоднородных и меняющихся во времени тепловых полей. В связи с тем, что резистивный эле 30 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 лению собственных помех резистора и снижению точности приборов, где они используются. Величина термо- ЭДС при заданных материалах резистивного элемента и выводов про порциональна величине температурного градиента между точками электрического соединения резистивного элемента и выводов, а дрейф термо- ЭДС при изменении окружающей тем пературы пропорционален изменению температурного градиента во времени. Величина температурного градиента между указанными точками определяет" ся расстоянием между ними и тепло проводностью конструкции резистора, изменение температурного градиента во времени зависит также и от массы элементов резистора.Конструктивными недостатками ре зисторов, обусловливающими появление собственных помех, являются большое расстояние между точками 9085 1соединения 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 С 5-14 Т, 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-ЭЧС 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 наличииградиента 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 путемснижения термо ЭДС.Поставленная цель достигаетсятем, 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. ВолковТехред 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, Раушская наб., д. 4/5 юФилиал ППП-"Патент", г. 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 электро- изоляцией 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, 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/мград, 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 4напряженной скруткой, либо прнваркойк медным проводникам.Работа резистора не отличаетсяот известного, однако влияние температуры в месте его установкисущественно снижено.При установке резистора в прибор между концами выводов 3 возникает градиент температур, однаковследствие большой теплопроводности между средними частями выводов ирезистивным проводом градиент температур между точками 6 электрического соединения выводов 2 и резис"тивного провода будет незначитель.ным, а следовательно, незначительной будет и величина термо-ЭДС между указанными точками. Учитывая,что отношение массы резистивногопровода к массе резистора при сохранении массы резистивного проводау предлагаемого резистора больше,чем у аналога и прототипа, величинаи время дрейфа термо-ЭДС при изменении температуры окружающей средыу предлагаемого резистора снижены.Сравнительные испытания предла-.гаемого резистора и резисторов ти-.пов С 2-13 и С 5-14-11 показали сни 1жение собственных помех резистораболее, чем на порядок. Технический эффект от использования изобретения обусловлен снижением величины собственных помех резистора в реальных условиях эксплуатации, что позволило снизить погрешность измерительных приборов микро- и нановольтового диапазона. Применение предлагаемого резистора взамен, например, резистора С 2-13 в цепи обратной связи измерителя специализированного ИС(нановольтт метра) позволило.снизить погрешность от изменения температуры в пять раз а время выхода на жим в два раза.