[发明专利]用于减轻温差电动势影响的金属带电阻器

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2009年3月19日提交的第61/161,636号、2009年4月15日提交的第61/169,377号、2009年8月6日提交的第12/536,792号美国临时专利申请的权益，其全部内容通过引用结合于本文中。

技术领域

本发明涉及电阻器。更具体地，本发明涉及被配置成有助于减轻温差EMF影响的金属带电阻器。

背景技术

温差电动势(EMF，或热力电动势)是一种在两个相异金属被连接在一起时所产生的电压。当存在有多个结合部(junction)中的两个结合部具有相反极性且结合部的温度相等时，不具有净电压。当其中一个结合部的温度与另一个结合部的温度不同时，可检测到净电压差。电阻器可以具有被连接在铜终端之间的金属电阻元件，从而提供两个结合部并使电阻器易受温差EMF的反作用(adverse effect)。

这种结构的电阻器通常用来通过测量电阻器两端的压降来检测电流。在电流为低的场合中，电阻器两端所产生的信号电压也是非常小，并且由温差EMF所产生的任何电压可能会产生显著的测量误差。

解决这个问题的一个现有技术方法是将用于电阻元件的金属合金改变成具有更低温差EMF的金属合金。在某些情况下，这呈现了其他方面的挑战，比如费用增加、大电阻率的增加(其产生制造费用昂贵的电阻器图形)、或者牺牲其他电特性比如TCR(电阻温度系数)。

另一个现有技术方法是增加可编程的ASIC(特定应用集成电路)，以补偿热感应EMF所产生的偏移电压(offset voltage)。这种方法增加了材料费用、组装的复杂性、以及在组装步骤和装备方面的制造费用。

所需要的是提供这样一种减轻温差EMF影响的电阻器，同时不对所使用的金属电阻合金的类型施加约束。

发明内容

根据一个实施例，本发明提供一种金属带电阻器。金属带电阻器包括：电阻器本体，其具有至少一个由电阻性金属材料(比如，Evanohm、Manganin或其他)带所形成的电阻元件；电连接到电阻元件以形成第一结合部的第一终端；和电连接到电阻元件以形成第二结合部的第二终端；第一终端和第二终端由高导电性金属材料的带形成，比如具有高导电率的铜或其他金属。现有技术的金属带电阻器在美国专利号5,604,477(Rainer等)中被公开。电阻元件、第一终端和第二终端可布置成助于减轻第一结合部和第二结合部之间的热感应电压的影响。电阻器本体可包括在电阻器本体的第一部分和电阻器本体的第二部分之间的折叠部。导热性及非导电材料可用来将电阻器的第一部分热力连接着电阻器本体的第二部分，并助于减少在第一结合部和第二结合部之间的温差，从而减少在第一结合部和第二结合部之间的热感应电压的影响。

根据另一个实施例，本发明提供了一种金属带电阻器。金属带传感器包括：电阻器本体，其具有由电阻性金属材料带形成的电阻元件；连接到电阻元件以形成第一结合部的第一终端；和连接到电阻元件以形成第二结合部的第二终端；第一终端和第二终端由高导电性金属材料的带形成。电阻器本体被折叠到自身上，并且匹配表面以导热性及非导电材料粘合剂进行粘结，从而平衡电阻器本体两侧之间的温度，进而减少在第一结合部和第二结合部之间的热感应电压的影响。

根据另一个实施例，本发明提供了一种金属带电阻器，该金属带传感器包括：电阻器本体，其具有由电阻性金属材料带形成的电阻元件；连接到电阻元件以形成第一结合部的第一终端；和连接到电阻元件以形成第二结合部的第二终端；第一终端和第二终端由高导电性金属材料的带形成。电阻元件、第一终端、第二终端布置成可沿第一结合部的长度提供第一温度梯度以及沿第二结合部的长度提供第二温度梯度，使得相反结合部上的任意两个相邻点处的温度大体上相等。

根据另一个实施例，本发明提供了一种制造金属带传感器的方法，该方法包括：将电阻性金属材料与导电材料连接，以形成在电阻性金属材料和导电材料之间具有多个结合部的电阻器本体；折叠电阻器本体；利用导热性及非导电材料粘合剂，将折叠部一侧上的电阻器本体粘结到折叠部相反侧上的电阻器本体，从而形成配置为可减轻热感应电压影响的金属带电阻器。

附图说明

图1图示了折叠之前的金属带传感器；

图2图示了折叠之前的具有双电阻元件的金属带传感器；

图3图示了折叠后的图1的金属带传感器；

图4图示了折叠后的图2的金属带传感器；

图5为图3的金属带传感器的横截面视图；

图6为图4的金属带传感器的横截面视图；