CN1319078C

CN1319078C - 精密分流电阻器及其生产方法

Info

Publication number: CN1319078C
Application number: CNB031387721A
Authority: CN
Inventors: 彭德龙; 陈冬
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-07-09
Filing date: 2003-07-09
Publication date: 2007-05-30
Anticipated expiration: 2023-07-09
Also published as: CN1545106A

Abstract

本发明提供一种精密分流电阻器及其生产方法，属于电学领域的一种基础电器元件和生产方法。该精密分流电阻器由电阻体和汇流排组成，电阻体采用温度系数低的锰铜板制成，汇流排用紫铜板制成，二者之间有通过电子束焊接形成的温度系数低的过渡锰铜—紫铜合金带。在汇流排上开有安装孔和电压输出端。其生产方法是将厚度相同的紫铜带材并行放在锰铜带材的两侧，放入真空电子束焊接机焊接，制成紫铜—锰铜—紫铜双金属带材；将双金属带材用模具冲制出精密分流电阻器。该精密分流电阻器具有温度系数低、可靠性高、热稳定性好、额定电流大、体积小、方便使用、节约材料等优点。其生产方法具有工序少、效率高，便于自动化生产的优点。

Description

精密分流电阻器及其生产方法

所属技术领域

本发明属于电学领域中的一种基础电器元件和它的生产方法，特别是一种精密分流电阻器及其生产方法。

技术背景

分流电阻器广泛应用于数字式电度表、高精密测试仪表、以及所有对电流进行测量、取样、分流的各种仪器仪表中，也可作为电流传感器的主要部件。早先采用阻值低的普通电阻器作分流电阻器。它们的缺点是热稳定性差、精度低，当分流电阻器上通过较大的电流时，在电阻器上产生较大的热量，这热量不能很快地散发，因而阻值会发生很大的变化，造成稳定性差、精度低，不能与精度较高的仪器、仪表配套使用。为解决这些问题，专利号为“92218841.6”名称是“高精密分流电阻器”的中国专利，提出了一种由电阻丝、电阻丝引线、壳体、填充料等组成的分流电阻器，它的特点是采用多根温度系数较低的电阻丝，并联、焊接在汇流排上构成分流电阻体，再将其放入壳体内，在壳体内填入散热性能较好的填充物，形成精密度相对较高的分流电阻器。这种分流电阻器主要是针对分流电阻器的温度系数设计的，构成电阻体的电阻丝和汇流排是通过银焊实现连接的，虽较普通电阻的热稳定性有了一定的提高，但，这种结构的分流电阻器存在着体积较大、可通过的额定电流较小、热稳定性和可靠性尚不够高；同时这种精密分流电阻器的生产方法，工序繁多、主要依靠手工操作、生产效率较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有温度系数低、可靠性高、热稳定性好、可通过的额定电流较大的精密分流电阻器及工序较少、生产效率高的生产这种精密分流电阻器的方法。

本发明的目的采用如下技术方案完成：精密分流电阻器，由电阻体和采用紫铜板制成的汇流排组成，它的特点是所述的电阻体采用温度系数低于20ppm的锰铜板，在电阻体与汇流排之间有通过电子束焊接熔融形成的温度系数低于50ppm的过渡锰铜—紫铜合金带，在汇流排上开有安装孔和电压输出端。生产这种精密分流电阻器的方法，按如下步骤进行：

(1)选择温度系数低于20ppm的锰铜带材，将厚度相同的紫铜带材并行放置在锰铜带材的两侧，放入真空电子束焊接机，对其对接缝进行真空电子束焊接，使对接处的紫铜、锰铜熔融形成温度系数低于50ppm的过渡锰铜—紫铜合金带，从而制成紫铜—锰铜—紫铜双金属带材；

(2)将紫铜—锰铜—紫铜双金属带材用模具冲制出精密分流电阻器。

本发明所提供的精密分流电阻器，由于采用了锰铜板做电阻体，使得通过的额定电流大大增加，由于锰铜板的温度系数低于20ppm，在电阻体与汇流排之间通过电子束焊接熔融形成的温度系数低于50ppm过渡锰铜—紫铜合金带，保证了精密分流电阻器具有较低的温度系数，同时，使得汇流排与电阻体连接的可靠性大大增加，从汇流排的安装孔上输入的电流，可均匀地从汇流排通过电阻体与汇流排之间的过渡锰铜—紫铜合金带流过电阻体，大大减少了电阻体与汇流排之间的接触电阻，进一步提高了热稳定性，并缩小了分流电阻器的体积，体积仅为现有技术的1/2左右，由于直接在汇流排上设置安装孔，使得分流电阻器与仪器、仪表之间的联结，非常简单。同时，由于采用了这种结构，也大大地节约了材料。

由于选择了温度系数低于20ppm的锰铜带材保证了所生产的精密分流电阻器具有较低的温度系数，由于真空电子束焊接是利用真空电子枪中产生的高能强流电子束轰击焊件对接缝，高速电子与焊件发生碰撞时，将其动能传送给焊件，该动能转换成热能使对接焊缝区温度上升，对接的焊件焊缝处熔融，由于电子束能量极高、功率密度可达10⁹W/cm²，电子束斑直径小，焊缝的熔化深度与焊缝宽度之比大，可达20∶1，因此，采用真空电子束焊接可得到任何焊接方法无可比拟的优质焊缝，从而使对接处熔融形成温度系数低于50ppm的过渡锰铜—紫铜合金带，制成紫铜—锰铜—紫铜双金属带材，再将此双金属带材用模具冲制成为：中间的锰铜材是电阻体，它的两侧的紫铜材是汇流排，在汇流排上开有安装孔和电压输出端的精密分流电阻器。与现有技术相比，这种生产方法工序减少1/2以上，生产效率提高20倍以上、可实现自动化生产，同时能有效地保证所生产的精密分流电阻器有较好的热稳定性和很高的可靠性。

本发明所提供的精密分流电阻器具有可靠性高、热稳定性好、温度系数低、可通过的额定电流大、体积小、便于使用、可最大限度地节约材料等优点，生产这种精密分流电阻器的方法具有生产工序少、生产效率高、便于自动化生产的优点，同时能有效地保证所生产的精密分流电阻器有较好的热稳定性和很高的可靠性。

附图说明

图1是本发明所提供的精密分流电阻器的一个实施例的结构示意图；

图2是实施例一的顶视图；

图3是图2的局部剖视图；

图4是制作精密分流电阻器所用的由紫铜带与锰铜带经电子束焊接形成的双金属带材；

图5是图4所示双金属带材的截面图。

图1、图2、图3中1为用紫铜作的汇流排，2为用锰铜板制作的电阻体，3为汇流排与电阻体之间，通过电子束焊接熔融形成的低温度系数过渡锰铜合金区，4为安装孔，5为电压输出端。图4、图5中1为作汇流排的紫铜带材、2为作电阻体的锰铜带材，3为将紫铜带材和锰铜带材经电子束焊接熔融后形成的低温度系数过渡锰铜紫铜合金带。

具体实施方式

本发明所提供的精密分流电阻器及其生产方法的具体实施方式如下：首先根据分流电阻器的阻值、额定电流选取锰铜带材的宽度与厚度，锰铜的成分是Mn为11％-13％，Ni为2％-5％，其余部分为Cu，温度系数低于20ppm，再选取与锰铜带材厚度相同的紫铜带材，用清洗剂对锰铜带材与紫铜带材进行清洁处理，除去表面油污，将紫铜带材并行放置在锰铜带材的两侧，放入真空电子束焊接机，在真空度为10^-2-10^-4pa、阳极电压为30-150KV、电子束流为10mA-1A、聚焦直径小于1mm的条件下进行真空电子束焊接，电子束流的聚焦位置在距焊件表面带材厚度的1/3处，使对接处的紫铜、锰铜熔融形成温度系数低于50ppm的过渡锰铜—紫铜合金带，制成紫铜—锰铜—紫铜双金属带材，然后按设计要求选择模具冲压出中间的锰铜材是电阻体，它的两侧的紫铜材是汇流排，在汇流排上开有安装孔和电压输出端的精密分流电阻器，还可采用金属切削工艺改变电阻体的厚度，从而调整电阻值。本发明实施例中锰铜的成分是Mn：12％，Ni：4％，Cu：余量，温度系数为10ppm，厚度为1.2mm，宽度为5.2mm，紫铜带的厚度为1.2mm，宽度为17.5mm，将二者表面用清洗剂清洗除去表面油污，将紫铜带材并行放置在锰铜带材的两侧，放入真空电子束焊接机，在真空度为10^-3Pa、阳极电压为30-150KV、电子束流为100mA、聚焦直径小于1mm的条件下进行真空电子束焊接，电子束流的聚焦位置在距焊件表面带材厚度的1/3处，形成如图4所示紫铜—锰铜—紫铜的双金属带材，然后用模具冲压，形成精密分流电阻器，再采用金属切削工艺将电阻体的厚度调整为0.7mm，制出如图1所示的精密分流电阻器，其温度系数低于50ppm，额定电流为40A，体积仅为现有技术的1/2。

Claims

1、一种精密分流电阻器，由电阻体和采用紫铜板制成的汇流排组成，其特征在于所述的电阻体采用温度系数低于20ppm的锰铜板，在电阻体与汇流排之间有通过电子束焊接熔融形成的温度系数低于50ppm的过渡锰铜-紫铜合金带。

2、根据权利要求1所述的精密分流电阻器，其特征在于在汇流排上开有安装孔和电压输出端。

3、一种生产权利要求1的精密分流电阻器的方法，其特征在于该生产方法按如下步骤进行：

(1)选择温度系数低于20ppm的锰铜带材，将厚度相同的紫铜带材并行放置在锰铜带材的两侧，放入真空电子束焊接机，对两种带材的对接缝进行真空电子束焊接，使对接处的紫铜、锰铜熔融形成温度系数低于50ppm的过渡锰铜-紫铜合金带，从而制成紫铜-锰铜-紫铜双金属带材；

(2)将紫铜-锰铜-紫铜双金属带材用模具冲制出精密分流电阻器。