DE944818C - Temperaturabhaengiges Zwergwiderstandselement - Google Patents

Description

• Temperaturabhängiges Zwergwiderstandselement Zum Messen von Temperaturen und Wärmeausstrahlung auf elektrischem Wege verwendet man temperaturabhängige Widerstandselemente mit einer keramischen Widerstandsmasse von hohem negativem Temperaturkoeffizienten. Hierfür kommen als Werkstoffe vielfach nichtmetallische Halbleiter in Betracht, wie z. B. die Oxyde von Mangan, Nickel, Eisen, Kobalt usw. Bekanntlich sind diese Werkstoffe jedoch schlecht wärmeleitend. Bei größeren Widerstandselementen mit platten oder scheibenförmiger Widerstandsmasse bestehen die Elektroden vielfach . aus einer Metallisierung der Endflächen. Um einte zufrie.denstellende Wärmeübertragung zu. allen Teilen der Widerstandsmasse zu, erhalten, ist es bekannt, eine der an der Masse befestigten Elektroden. gut wärmeleitend mit einer Metallplatte zu verbinden, die mit dem Gegenstand in Berührung gebracht wird, dessen Temperatur mit dem Widerstandselement ermittelt werden soll.
• Um reproduzierbareWiderstandswerteund einen zuverlässigen elektrischen Kontakt zwischen dem Stromleitern und der Widerstandsmasse zu erhalten, werden Zwergwiderstandselemente gewöhnlich anders ausgebildet, nämlich als eine mehr oder weniger runde Masse in Form eines Kügelchens oder eines Tröpfchens, in den die, drahtförmigen Stromleiter eingebettet sind.
• Die Erfindung ermöglicht die Herstellung eines solchen temperaturempfindlichen Zwergwiderstaad 'selementes, dessen Wärmeträgheit möglichst klein und dessen. Belastbarkeit möglichst hoch eist.
• Bei temperaturernpfindlichenWiderstandselemen.-ten bedingt im wesentlichen; der unmittelbar zwischen den Stromleitern befindliche Teil der Widerstandsmasse den Widerstand des Elementes. Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, da;ß es bei Widerstandselementen mit eingebettetem Stromleitern für eine schnelle und zufrieden,-stellende Wirkung günstig ist, den Wärmetransport von und zu dein zwischen den Stromleitern befindliehen Teil der Widerstandsmasse durch einen der Stromleiter erfolgen zu lassen..
• Gemäß der Erfindung steht einer der Stromleiter, im Gegensatz zu deal anderen., unmittelbar außerhalb der Widerstandsmasse beiderseits. derselben in thermischer Verbindung mit einem gut wärmeleitenden Körper, und die Eigenschaften der Stromleiter hinsichtlich der Wärmeeansportmöglich keit von: und zu dem zwischen den Stromleitern liegenden Teil der Widerstandsmasse sind derart verschieden, daß ein solcher Wärmetransport im wesentlichen durch dem mit dem gut wIrmeleitemden Körper verbundenen Stromleiter stattfindet. Zweckmäßig wird für den mit dem wärmeleitenden Körper verbundenen Stromleiter ein Material mit großem Wärmeleitungskoeffizientem gewählt und dabei der Querschnitt dieses Stromleiters größer bemessen als der Gesamtquerschnitt des oder der anderen Stromleiter.
• Die Erfindung wird an Hand einer beispielhaften Zeichnung näher erläutert, in der Fig. i im Querschnitt und vergrößert das. Ende eines zum Messear von Hauttemperaturen, geeigneten Widerstandselementes gemäß der Erfindung und Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II in Fig. i darstellen.
• Am Ende: eines rohrförmigen Halters. i aus Kunststoff befindet sich ein metallenes, die Wärme gut leitendes Verschlußplättchen 2 mit sich verjüngendem Rand, das im Innern des Halters mittels eines Kragens 3 einen zylindrischen Raum bildet" in dem sich eine etwa kugelförmige Widerstandsmasse 4 aus temperaturempfindlichem keramischem Stoff befindet. Diese Masse wird mittels thermohärtenden Kunstharzes 5 an Ort und Stelle gehalten. Die Widerstandsmasse 4 wird von zwei Stromleitern in Achsenrichtung des Halters. i durchquert. Der eine Stromleiter besteht aus. einem Platindraht 6 von. ioo ,u Dicke, der beiderseits der Masse4 quer abgebogen ist. Der obere umgebogene Teil des Platindrahtres 6 ist oben am Kragen 3 festgelötet. An diesem Kragen. ist auch ein durch den Innenraum des. Halters i geführter,- Anschlußdraht 7 befestigt. Der untere Teil des Drahtes. 6 ist durch eine Öffnung 8 im Plättchen. 2 gesteckt und mit dem umgebogenen Teil in einer Aussparung 9 an der Außenseite dieses Plättchens festgelötet, so: daß die Außenfläche des Plättchens 2 und der umgebogene Teil des. Drahtes 6 in . der gleichen Ebene liegen.
• Der andere Stromleiter in der Widerstandsmass0l. besteht aus einem dünnen: Platiniridiumdraht io von 25,u Durchmesser. Dieser Draht erstreckt sich. parallel zum Draht 6 von oben. her durch die Widerstandsmasse und endet an ihrer unteren Begrenzung. Oberhalb der Masse 4 ist am Draht io ein Anschlußdraht ii befestigt und ebenso wie der Draht 7 durch den Innenraum des Halters z geführt. Die lxei,den Anschlußdrähte 7 und i i dienen zum Anschluß das Widerstandselementes an eine Meßschaltung.
• 11 Wenn das beschriebene, mit dem Plättchen 2versehen.e Hautthermometer mit der Haut, deren Temperatur auf elektrischem Wege gemessen werden soll, in Berührung gebrächt wird, erfolgt ein Wärmeaustausch° zwischen dem Innern der Widerstandsmasse 4 und: der Haut, wobei die Wärme über den gut wärmeleitenden Draht 6 strömt. Die Widerstandsmasse 4 nimmt also namentlich-im Gebiet zwischen demi Drah 6 und dem Draht io, das. im wesentlichen maßgebend ist für den elektrischen Widerstand zwischen diesen Stromleitern, sehr schnell die Temperatur des Gegenstandes an, den das Plättchen 2 zusammen mit dem unteren umgebogenen Teil des Drahtes 6 berührt. Statt eines, einzigem. dicken Stromleiters-6 kann man eine Anzahl gegebenenfalls dünnere Drähte verwenden, die zusammen außerhalb der Masse 4 mit dem Kragen 3 und dem Plättchen 2 verbunden werden.

Claims (4)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Temperaturabhängiges Zwergwiderstandselement mit in eine keramische Widerstandsmasse eingebettetem Stromleitern, dadurch ge;-kennzeichnet, daß einer der Stromleiter im Gegensatz zu dem (den) anderen unmittelbar außerhalb der Widerstandsmasse beiderseits derselben in wärmeleitender Berührung mit einem die Wärme gut leitenden Körper steht und die Eigenschaften der Stromleiter in bezug auf Wärmetransportmöglichkedt von und zu dem zwischen dien Stromleitezn liegendem, Teil der Wid;erstan,dsmasse derart verschieden sind, daß der Wärmetransport im wesentlichen durch den mit dem gut wärmeleitenden Körper verbundenen Stromleiter erfolgt.
2. 2. Widerstandselement nach Anspruch. i, dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem gut wärmeleitenden Körper verbundene Stromleiter aus die Widerstandsmasse gesondert durchlaufenden Teilen besteht.
3. 3. Widerstandselement nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des mit dem gut wärmeleitenden Körper verbundenen Stromleiters größer ist als der des (der) anderen.
4. 4. Widerstandselern.ent nach Anspruch r, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Material des mit denn gut wärmeleitenden Körper verbundenen Stromleiters eine größere Wärmeleitfähigkeit als dasjenige des (der) anderen aufweist. Widerstandselement nach einem oder mehreren der vorangehenden: Ansprüche, insbesondere zum Messen von. Hauttemperaturen, dadurch, gekennzeichnet, daß der gut wärmie leitende, Körper die Verschlußplatte eines Isolierhohlkörpers bildet und im Innern des Halters einen Kragen trägt, in dessen zylindrischem Hohlraum die Widerstandsmasse mit den Stromleitern untergebracht ist, von dienen der die Platte wärmeleitend berührende Strom-Leiter einerseits am Kragen und andererseits durch eine Öffnung der Platte an. ihrer Außenfläche befestigt ist. Angezogene Druckschriften: Britische Patentschrift Nr. 545 679; J. Künert, »Handbuch der techn. Betriebskontrolle@«, Bd. 11I, 1951, S. 170 und I71.