DE3117735A1

DE3117735A1 - Induktives bauelement und verfahren zu seiner herstellung

Info

Publication number: DE3117735A1
Application number: DE19813117735
Authority: DE
Inventors: Helmut Dipl.-Chem. 8000 München Ulrich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-05-05
Filing date: 1981-05-05
Publication date: 1982-12-02

Description

Induktives Bauelement und Verfahren zu seiner Herstellung
Die Erfindung betrifft induktive Bauelemente von bestimmter In-Induktivität und Verfahren zur Herstellung derartiger Bauelemente.
Zum Aufbau bestimmter Schaltungen werden-induktive Bauelemente benötigt, deren Induktivitätswert mit hoher Präzision konstant bleibt und insbesondere bei Temperaturänderungen keine Veränderung erfährt.
Bekannte induktive Bauelemente in Form von Luftspulen ändern ihren Induktivitätswert bei Temperaturänderungen aufgrund von Wärmedehnung', welche den Spulenquerschnitt temperatur bhängig vergrößert oder verkleinert.
Werden Meßschaltungen unter Verwendung derartiger induktiver Bauelemente verwirklicht, so gehen die Fehler aufgrund von Änderungen der Induktivität in das Meßergebnis el.
Durch die Erfindung soll din Aufgabe gelöst werden, induktive Bauelemente in Gestalt von Spulen so auszubilden, daß der Induktivitätswert mit hoher Präzision auch bei Temperaturänderungen konstant gehalten wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem induktiven Bauelement vorbestimmter Induktivität, welches einen auf einen Träger aufgewickelten Leiter aufweist dadurch gelöst, daß der Leiter unter einer mechanischen Längsspannung steht, welche eine elastische Dehnung des Leiters bewirkt, die gleich groß oder größer als die bei Maximaltemperatur auftretende Wärmedehnung ist. Die Erfindung umfaßt auch Verfahren zur Herstellung derartiqer induktiver Bauelemente.
Ein wichtiges Anwendungsgebiet von induktiven Bauelementen der hier angegebenen Art ist der Bau von Schwingkreisen hoher Frequenzstabilität, etwa für Sender in Meßschaltungen, bei denen eine zu bestimmende Kapazität die frequenzbestimmende Kapazität eines Schwingkreises ist, der außerdem ein induktives Bauelement der vorliegend angegebenen Art als Induktivität enthält.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in perspektivischer, schematischer Darstellungsweise eine Einrichtung zur Herstellung eines induktiven Bauelementes nach dem vorliegend angegebenen Verfahren.
Als Träger für ein induktives Bauelement 1 dient ein zylindrisches Rohr 2 aus einem Wie stoff mit kleinem Verlustfaktor, beispielsweise aus Quarzglas, Hartglas oder Keramik. Das Rohr 2 ist in das in der Zeichnung schematisch angeqebene Futter 3 einer Wickelmaschine eingespannt, wobei der Antrieb über einen Motor 4 geschieht.
Ein Ende eines Leiterdrahtes 5 ist an einem Anschlußblock 6 des Rohres 2 verankert.
Auf das Rohr 2 wird eine Lage nebeneinander liegender Windungen des Leiterdrahtes 5 derart aufgewickelt, daß Kurzschlüsse zwischen den Windungen vermieden werden. Dies kann entweder durch eine geeignete Isolation des Leiterdrahtes 5 oder durch eine geringe Beabstandung der einzelnen Leiterwindungen erreicht werden.
Der Leiterdraht 5 wird von einer Vorratsspule 7 abgezogen, welche in geeigneter Weise gelagert ist, was jedoch in der Zeichnung zur Vereinfachung der Darstellung nicht gezeigt ist. Die Vorratsspule 7 ist mittels einer Bremsvorrichtung 8 abbremsbar, wobei die Bremsvorrichtung nur schematisch angegeben ist und auch in anderer Weise ausgebildet sein kann. Insbesondere kann anstelle der auf die Vorratsspule 7 wirkenden Bremsvorrichtung 8 auch eine unmittelbar auf den Leiterdraht 5 einwirkende Bremsvorrichtung vorgesehen sein. Jedenfalls ist durch das Wirksamwerden einer Bremsvorrichtung sichergestellt, daß der Leiterdraht 5 mit beträchtlicher Spannung auf das Rohr 2 aufgewickelt wird. Die Vorspannung des Leiterdrahtes 5 ist mittels einer eine Rollenanordnung enthaltenden Meßvorrichtung 9 meßbar, welche über einen Reqler 10 auf einen Antrieb 11 der Bremsvorrichtung 8 Einwirkung nimmt. Auf diese Weise wird erreicht, daß der Leiterdraht 5 mit einer bestimmten, gleichbleibenden Vorspannung auf das Rohr 2 aufgewikkelt wird. Die Vorspannung wird so gewählt, daß die von ihr verursachte elastische Dehnung des Leiterdrahtes 5 größer ist als die bei Maximaltemperatur auftretende Wärmedehnung des Leiterdrahtes. Jedenfalls aber wird dafür Sorge getragen, daß die Dehnung des Leiterdrahtes eine elastische Dehnung bleibt.
Eine andere, in der Zeichnung nicht gezeigte Möglichke t der vorspannung des Leiterdrahtes 5 besteht darin, zunächs den Träger mit einer einlagigen Leiterdrahtwicklung zu versehen und Sann eine Verformung oder Aufweitung des Trägers vorzunehmen, welche zu einer elastischen Dehnung des Leiterdrahtes führt, die größer als die maximale Wärmedehnung ist.
Ist die einlagige Leiterdrahtwicklung auf den Träger angebracht, so wird selbstverständlich auch das andere Ende des Leiterdrahtes so an dem Träger verankert, daß die beim Wikkeln erzeugte Vorspannung des Leiterdrahtes erhalten bleibt.

Claims

Patentansprüche 1. Induktives Bauelement vorbestimmter Induktivität, welches einen auf einen Träger (2) aufgewickelten Leiter (5) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Leiter (5) unter einer mechanischen Längsspannung steht, welche eine elastische Dehnung des Leiters bewirkt, welch I gleich oder größer als die bei Maximaltemperatur auftretende Wärmedehnung ist.
2. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (2) zylindrische Gestalt hat und daß der Leiter (5) einlagig auf den zylindrischen Träger aufgewickelt ist.
3. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger toroidförmig ist und daß der Leiter einlagig auf den toroidförmigen Träger aufgewickelt ist.
4. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (2) aus Quarzglas oder aus Hartglas oder aus Keramik gefertigt ist.
5. Verfahren zur Herstellung von induktiven Bauelementen nach einem der Ansprüche 1 - 4, insbesondere für Kapazitäts-Meßschaltungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Windungen des Leiters (5) auf den Träger (2) mit solcher Vorspannung aufgewickelt werden, daß die elastische Dehnung des Leiters aufgrund der Vorspannung gleich oder größer als die bei Maximaltemperavur auftretende Wärmedehnung ist.
6. Verfahren zur Herstellung von induktiven Bauelementen nach einem der Ansprüche 1 - 4, insbesondere für Kapa« täts-Meßschaltungen, dadurch gekennzeichnet, daß die auf den Träger (2) aufgewickelten Windungen des Leiters (5) durch Aufweite oder Aufspreizen des Trägers mit solcher Vorspannung versehen werden, daß die elastische Dehnung aufgrund der Vorspannung der Leiter gleich oder größer als die bei Maximaltemperatur auftretende Wärmedehnung ist.