电流检测电阻器的制作方法

本发明涉及电阻器，特别地涉及低阻值电流检测电阻器。

背景技术：

1、在现有技术(例如，ep 0 605 800 a1)中已知的是，通过低阻值电流检测电阻器(也被称为“分流器”)根据所谓的四线技术来测量电流。在这种情况下，待测电流流过电流检测电阻器，其中，测量电流检测电阻器的电阻元件两端的电压降。然后，根据欧姆定律，测量的电压降是流过电流检测电阻器的电流的量度。

2、wo 2014/161624 a1公开了这种电流检测电阻器，其具有多对电压测量触点，这些触点在电流检测电阻器中的电流流动方向上彼此相邻地布置。在这种情况下，各个电压测量触点对分别在电阻元件的不同位置处提供电压测量值。然后，可以对各个电压测量值进行平均，以提高测量精度。在这种情况下，由于电压测量触点对不是交叉布置的，而是布置在平行于电流检测电阻器的纵向轴线的直线上，因此以平行于电流检测电阻器中的主电流流动方向的方式进行电压测量。

3、然而，这种已知的电流检测电阻器的缺点在于非最佳的温度系数，使得测量结果依赖于温度。

4、关于本发明的技术背景，还应参考de 10 2020 111 634 b3、ep 3 671225a1、us2011/0057764 a1和de 11 2015 004849t5。

技术实现思路

1、因此，本发明的目的是提供一种相应改进的电阻器。

2、该目的通过根据独立权利要求的根据本发明的电阻器来实现。

3、与上述已知的电流检测电阻器相一致地，根据本发明的电阻器首先包括第一连接部，该第一连接部由导电的导体材料(例如，铜)制成并且用于将待测量电流引入到电阻器中。

4、此外，与上述已知的电流检测电阻器相一致地，根据本发明的电阻器还包括第二连接部，该第二连接部由导电的导体材料(例如，铜)制成并且用于从电阻器中引出电流。

5、此外，根据本发明的电阻器还包括由低阻值电阻材料(例如，)制成的电阻元件，其中，电阻元件关于电阻器中的主电流流动方向布置在第一连接部和第二连接部之间，使得在操作期间在电阻元件中流过有电流。

6、此外，根据本发明的电阻器还包括第一对电压测量触点，第一对电压测量触点包括用于测量第一连接部处的电位的电压侧电压测量触点以及用于测量第二连接部处的电位的接地侧电压测量触点。

7、此外，与上述已知的电流检测电阻器相一致地，根据本发明的电阻器还包括第二对电压测量触点，第二对电压测量触点包括用于测量第一连接部处的电位的电压侧电压测量触点以及用于测量第二连接部处的电位的接地侧电压测量触点。

8、在根据wo 2014/161624 a1的上述已知的电流检测电阻器中，电压测量触点对以不发生交叉测量的方式布置，即，电压测量触点对之间的连接线彼此平行地延伸。然而，在已知的电流检测电阻器的情况下，这导致测量的温度依赖性不是最佳的。

9、与此相比，在本发明中，两对电压测量触点交叉布置，使得在电阻器的平面图中，第一对电压测量触点中的两个电压测量触点的连接线与第二对电压测量触点中的两个电压测量触点的连接线相交。因此，本发明提供了不同对电压测量触点处的交叉测量。

10、还应提及的是，本发明不限于仅具有两对电压测量触点的电阻器。而是，正如根据wo 2014/161624 a1的上述已知的电流检测电阻器的情况，在本发明的范围内还可以设置有更多对的电压测量触点。在此重要的是，如上所述，各对电压测量触点通过它们的连接线交叉。

11、在本发明的优选实施例中，如从现有技术已知，在两个连接部中的每者中存在切口，其中，这种切口也被称为电流盲区(stromschatten)，并且用于对电流检测电阻器中的电场分布产生积极影响。在这种情况下，相对的连接部中的两个切口可以沿电阻器中的主电流流动方向具有相同的相对于电阻元件的距离，但这并不是绝对必要的。

12、还应提及的是，两个切口优选地布置在电阻器的同一侧上，并且因此是从电阻器的同一侧边缘开始的。在这种情况下，如上所述，两个切口至少在其一部分长度上以横向于电阻器中的主电流流动方向的方式延伸，以形成电流盲区。例如，两个切口可以朝向中心延伸，直至电压测量触点所处的深度。这是有意义的，因此用作电流盲区的切口相应地屏蔽了电压测量触点。

13、还应提及的是，两个切口可以具有相同的从电阻器的侧边缘开始的深度。然而，替代地，两个连接部中的两个切口也可以具有不同的深度，并因此以不同的程度朝向电阻器的中心轴线延伸。

14、优选地，上述电压测量触点关于主电流流动方向布置在电阻元件和相应切口之间。

15、此外，在本发明的范围内，两个连接部可以优选地具有相同的横向于主电流流动方向的宽度。因此，根据本发明的电阻器在平面图中可以为矩形。然而，替代地，两个连接部也可以具有不同的横向于主电流流动方向的宽度。因此，根据本发明的电阻器在平面图中也可以为l形。

16、还应提及的是，根据本发明的电阻器优选地在具有切口的一侧上包括连续的、直线的没有弯折的侧边缘。另一方面，在与切口相对的一侧上，电阻器可以包括具有至少一个弯折的侧边缘。例如，该弯折可以位于用于将电流引入电阻器中的第一连接部中。优选地，第一连接部在弯折上游的宽度大于第一连接部在弯折下游的宽度。

17、上面已经简略提及，根据本发明的电阻器在平面图中可以为l形。在此，有利的是，较宽的连接部中的切口的深度小于较窄的连接部中的切口的深度，因为这对电阻器中的电场分布具有积极影响。

18、如上面已经简略提及，本发明能够改善电阻器的温度特性。在此应提及的是，根据本发明的电阻器在第一对的两个电压测量触点之间具有与温度相关的第一电阻值，而该电阻器在第二对的两个电压测量触点之间具有与温度相关的第二电阻值。现在，根据本发明的交叉测量能够使这两个电阻值基本上相同，而与温度无关，即，在-70℃至+170℃、-40℃至+140℃、-10℃至+110℃的整个温度范围内或至少在+20℃至+80℃的整个温度范围内，它们的差值小于±20％、±10％、±5％、±2％或±1％。

19、上面已经简略提到连接部的导体材料可以是铜。然而，替代地，连接部的导体材料也可以是铜合金、铝或铝合金。

20、在本发明的范围内，电阻元件的电阻材料还存在多种可能性。例如，电阻材料可以是铜合金，特别是铜锰镍合金。为此，电阻合金例如是(cumn12ni)、(cumn7sn)或(cumnni25-10)。替代地，电阻材料可以是镍铬合金，例如(nicr20alsi)。电阻材料也可以是铁铬合金，例如(fe70/cr25/al5)。

21、在本发明的优选实施例中，电阻元件例如通过焊接连接电气地、机械地连接到两个连接部，其中，例如从ep 0 605 800 a1已知，电子束焊接是特别合适的。

22、还应提及的是，连接部优选地布置在电阻元件的相对侧上。然而，替代地，连接部还可以布置在电阻元件的同一侧上，使得在电阻元件的同一侧引入和引出电流。

23、此外，需要注意的是，连接部和电阻元件优选为板状，其中，这些板状部件可以可选地为平坦的或弯曲的。

24、一般而言，应提及的是，电阻元件的电阻材料比连接部的导体材料具有更大的电阻率。例如，电阻元件的电阻材料的电阻率可以小于1000μωcm、500μωcm、250μωcm、100μωcm或50μωcm。

25、另一方面，连接部的导体材料的电阻率优选地小于20μωcm、10μωcm、5μωcm或2μωcm。

26、另一方面，电阻器整体上的电阻值优选地小于100ω、10ω、1ω、100mω、10mω、1mω、100μω、10μω或1μω。

27、在根据本发明的电阻器中，可以在两个连接部中分别存在电流连接端子，以便将电流引入到电阻器中或将电流从电阻器引出。例如，该电流连接端子可以包括相应连接部中的孔。

28、还应提及的是，可选地，电阻器可以关于主电流流动方向对称或不对称。

29、另一方面，优选地，上述电压测量触点关于电阻器的中心轴线偏心地布置在电阻器中，例如布置在电阻器的横向的三分之一或四分之一处，特别地布置在切口侧上。

30、在上文中，根据本发明的电阻器被描述为单个部件。然而，本发明还要求保护包括这种用于电流检测的电阻器的测量装置。

31、此外，根据本发明的测量装置包括电压测量装置，该电压测量装置包含两个电压测量通道，以便在两个电压测量通道中单独地测量两对电压测量触点处的电压。

32、此外，根据本发明的测量装置优选地包括计算单元，以用于评估两个电压测量通道中的电压测量值。在本发明的一变形例中，计算单元根据两个电压测量值计算平均值，并然后根据该平均值计算流过电阻器的电流。另一方面，在本发明的另一变形例中，如从现有技术已知，根据欧姆定律，从两个电压测量值中分别计算相应的电流测量值。