145535. lajstromszámú szabadalom • Berendezés hidegellenállásmérésre

Megjelent: 1959. november, 15. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 145.535. SZÁM 21. e. 29-36. OSZTÁLY — EE-477. ALAPSZÁM Berendezés hidegellenállas-mérésre Egyesült Izzólámpa és Villamossági Rt., Budapest Feltalálók: dr. Szabó György mérnök, Szentirmai Vilmos technikvis és Benkő Béla mérnök budapesti lakosok A bejelentés napja: 1957. augusztus 8. Vezetőknek, félvezetőknek, valamint olyan anyagoknak, melyek ellenállásukat a hőmérséklet hatására oly nagymértékben változtatják, hogy ez felhasználásukra is befolyással bír, szokás a fajlagos hidegellenállást egy bizonyos hőfokon, pl. 20 C°- vagy 25 C°-nál mérni, és ezt röviden hidegellenállásnak nevezik. A hidegellenállás pontos meghatározása úgy történik, hogy különböző áramterhelések mellett mérik az anyag ellenállását és a környező hőmérséklet figyelembevételével extrapolálnak a nulla áramértékre. Ez a mérési eljárás rendkívül körülményes, éppen ezért a mérés szokásos kivitele az, hogy aránylag csökkentett árammal hídkapcsolással, vagy feszültségesés módszerrel mérnek és a környező hőmérséklet figyelembevételével,,határozzák meg a hidegellenállást. Ez a mérési módszer azonban több bizonytalanságot is rejt magában, mert részben a mérendő anyag áramterhelése nem eléggé meghatározott, másrészt a környező hőmérséklet figyelembevétele is nehézkes és ez is hibát vihet a mérésbe. A találmányunk szerinti mérési eljárásnál a hidegellenállás új meghatározását adjuk meg. Hidegellenállás alatt jelen leírásban és igénypontokban valamely anyagnak azt az ellenállás értékét értjük melynél a mérés alatt átfolyó áram okozta ellenállásváltozás kisebb mint a megkívánt mérési pontosság. E szerint az elv szerint a hidegellenállás a következő módon mérhető: a mérendő anyagon pontosan meghatározott áramot bocsátunk keresztül és a mérést feszültségesés módszerrel kompenzálással végezzük. A mérésnél alkalmazott áramforrás gyakorlatilag végtelen belső ellenállású, és így az áram egy mérési határon belül független a mérendő ellenállás nagyságától. Ezen áram nagyságát üzemszerű sorozatmérés esetén az előmérés alkalmával nulla extrapolációval kell meghatározni. A találmányunk szerinti mérőberendezés további előnye abban áll, hogy a kompenzáláskor alkalmazott normálellenállást úgy választjuk meg, hogy hőfoktényezője ugyanaz legyen, mint a mérendő anyagé. Ezzel azt érjük el, hogy a mérés teljesen függetlenné válik a környező hőmérséklettől és a mért érték a normál ellenállás hitelesítési hőmérsékletén adja meg a hidegellenállás értékét. így pl. ha a normál ellenállást 25 C°-on hitelesítették, akkor az összes mért ellenállásértékek, függetlenül a környező hőmérséklettől 25 C°-ra vannak vonatkoztatva. Ez többféleképpen érhető el. Az egyik mód az, hogy a normál ellenállást ugyanabból az anyagból készítjük, mint a mérendő ellenállást pl. wolframszál esetén wolframból. A másik mód szerint a normál ellenállást két olyan vezető kombinációjából állítjuk össze, melyek közül az egyik magas, a másik alacsony hőfoktényezőjű, pl. nikkelből és manganinból, és a kettő kapcsolási-hossz arányának változtatásával bármely hőfoktényezőt előállíthatunk. Félvezetők hidegellenállása is meghatározható ezen a módon. Általában a berendezés felhasználási területe tiszta fémek, mint pl. vörösréz, nikkel, wolfram, alumínium stb. hidegellenállás vagy fajlagos ellenállás értékének sorozatos meghatározása. Találmányunk olyan hidegellenállás-mérőberendezés, mely kompenzálással és a feszültségesés módszerrel mér és e berendezés a mérendő ellenállás mellett egy normálellenállást is tartalmaz és jellemezve van megegyező hőfoktényezőjű normál és mérendő ellenállással. E berendezés célszerűen három áramkört tartalmaz, az egyik áramkörbe van bekötve az áramforrás, utána egy milliampermérő és a normáleílenállás, a második áramkörben a normálellenállás, utána egy galvanométer, a mérendő ellenállás és ismét a normálellenálláson záródik a második áramkör, a harmadik áramkör a mérendő ellenállás, előtétellenállás, majd a feszültségstabilízátor, mint második áramforrás, ezután egy földelés és ismét a mérendő ellenálláson záródik az áramkör. A normál ellenállás általában azonos anyagú a mérendő ellenállással. A normál ellenállás mellett van egy átkapcsoló, mely a nor-