DE944818C

DE944818C - Temperature-dependent dwarf resistance element

Info

Publication number: DE944818C
Application number: DEN7524A
Authority: DE
Inventors: Claudius Cornelius Joha Addink
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1952-07-30
Filing date: 1953-07-26
Publication date: 1956-06-21

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.Temperature-dependent dwarf resistance element For measuring temperatures and heat radiation by electrical means, temperature-dependent resistance elements are used with a ceramic resistance mass with a high negative temperature coefficient. For this purpose, non-metallic semiconductors are often considered as materials, such as B. the oxides of manganese, nickel, iron, cobalt, etc. These are known to be Materials, however, have poor thermal conductivity. With larger resistance elements with plates or disk-shaped resistance mass, the electrodes consist of many. from a Metallization of the end faces. In order to achieve a satisfactory heat transfer. to get all parts of the resistance mass, it is known to be one of the Ground attached electrodes. to be connected to a metal plate with good thermal conductivity, which is brought into contact with the object, its temperature with the resistance element should be determined.

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.To ensure reproducible resistance values and a reliable electrical To maintain contact between the conductors and the resistance ground, dwarf resistance elements are used usually formed differently, namely as a more or less round mass in Shape of a bead or a droplet into which the wire-shaped current conductors are embedded.

Die Erfindung ermöglicht die Herstellung eines solchen temperaturempfindlichen Zwergwiderstaad 'selementes, dessen Wärmeträgheit möglichst klein und dessen. Belastbarkeit möglichst hoch eist.The invention enables the manufacture of such a temperature-sensitive one Dwarf resistance 'selementes, whose thermal inertia is as small as possible and its. Resilience as high as possible.

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..In the case of temperature-sensitive resistance elements, essentially; the part of the resistance mass located directly between the conductors the resistance of the element. The invention is based on the knowledge that; ß it for resistance elements with embedded conductors for fast and satisfactory, -satisfying effect is favorable, the heat transport from and to your between the conductors are part of the resistance mass through one of the conductors to be done ..

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.According to the invention, one of the conductors is contrary to deal other., immediately outside the resistance mass on both sides. same in thermal Connection with a body that conducts heat well, and the properties of electrical conductors with regard to the possibility of heat transport from: and to that between the conductors lying part of the resistance mass are so different that such a heat transport essentially through the current conductor connected to the body that is well heat-conducting takes place. It is useful for the current conductor connected to the thermally conductive body a material with a high coefficient of thermal conduction was chosen and the cross-section dimension this conductor larger than the total cross-section of the other Conductor.

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.The invention is explained in more detail using an exemplary drawing, in Fig. i in cross section and enlarges the end of a for measuring skin temperatures, suitable resistance element according to the invention and FIG. 2 is a longitudinal section represent the line II-II in Fig. i.

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.At the end: a tubular holder. i made of plastic a metal closure plate 2 with good heat conductivity and tapering Edge that in the interior of the holder by means of a collar 3 has a cylindrical space forms "in which an approximately spherical resistance mass 4 from temperature-sensitive ceramic material. This mass is made by means of thermosetting synthetic resin 5 held in place. The resistance mass 4 is made up of two conductors in the axial direction of the holder. i crossed. One conductor consists of. one Platinum wire 6 of. ioo, u thickness, which is bent across on both sides of the mass4. The upper bent part of the platinum wire 6 is soldered to the collar 3 at the top. On this collar. is also a lead through the interior of the holder i, - connecting wire 7 attached. The lower part of the wire. 6 is through an opening 8 in the plate. 2 inserted and with the bent part in a recess 9 on the outside of this plate soldered so: that the outer surface of the plate 2 and the bent portion of the. wire 6 in. lie on the same plane.

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.The other conductor in the resistance measure. consists of a thin: platinum iridium wire io of 25 u diameter. This wire extends. parallel to wire 6 from above. through the resistance mass and ends at hers lower limit. Above the mass 4, a connecting wire ii is attached to the wire io and just like the wire 7 passed through the interior of the holder z. The lxei, the Connecting wires 7 and i i serve to connect the resistance element to a measuring circuit.

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.11 If the described, provided with the plate 2 e skin thermometer in contact with the skin, the temperature of which is to be measured electrically a heat exchange takes place between the interior of the resistance mass 4 and: the skin, the heat flowing over the wire 6, which is a good conductor of heat. the Resistance mass 4 thus takes its name - in the area between the wire 6 and the Wire io, which is essentially decisive for the electrical resistance between these conductors, the temperature of the object, which the plate is very quickly 2 touches together with the lower bent part of the wire 6. Instead of one only one. thick conductor-6 you can have a number of optionally thinner wires use that together outside of the mass 4 with the collar 3 and the plate 2 can be connected.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Temperature-dependent dwarf resistance element with Conductors embedded in a ceramic resistance mass, characterized by; that one of the conductors in contrast to the other immediately outside the resistance mass on both sides of the same in thermally conductive contact with one the body that conducts heat well and the properties of the current conductor are related on the possibility of heat transport from and to the one between the power lines, Part of the width first, the masses are so different that the heat transport is essentially occurs through the current conductor connected to the body, which is a good conductor of heat.

2. Resistance element according to claim. i, characterized in that the one with the good thermally conductive body connected conductors from the resistance mass separately continuous parts.

3. Resistance element according to claim i or 2, characterized characterized in that the cross section of the body connected to the highly thermally conductive body Conductor is larger than that of the other.

4. Resistance selern.ent according to claim r, 2 or 3, characterized in that the material of the current conductor connected to the body with good thermal conductivity has a greater thermal conductivity than that of the other. Resistance element according to one or more of the preceding: Claims, in particular for measuring. Skin temperatures, characterized in that the good heat-conducting body forms the closure plate of a hollow insulating body and carries a collar inside the holder, in the cylindrical cavity of which the resistance mass with the current conductors is housed, of which the current conductors contacting the plate in a thermally conductive manner are used on the one hand on the collar and on the other hand through an opening in the plate. its outer surface is attached. Cited references: British Patent No. 545,679; J. Künert, »Handbook of techn. Operational Control @ «, Vol. 11I, 1951, pp. 170 and I71.