(57)【要約】本発明は、測定対象の電流を互いに反対方向に伝達させるための往方向導体（６）および復方向導体（７）を有し抵抗材料製の抵抗素子を有する同軸抵抗器（１）に関する。抵抗素子は、電流が抵抗素子を通って流れるように往方向導体（６）または復方向導体（７）に配置される。本発明は、少なくとも内側復方向導体（７）の、電流方向に垂直な断面が、角を有することを規定し、それによって同軸抵抗器（１）の製造が簡素化される。熱起電力、抵抗素子のＴＣおよび不均一な電流分布によって生じる誤差は、設計によって排除される。【選択図】図１Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電流（Ｉ）を測定するための同軸抵抗器（１）であって、
ａ）測定対象の前記電流（Ｉ）を伝達するための往方向導体（６）と、
ｂ）前記往方向導体（６）の内側に配置されいて、測定対象の前記電流（Ｉ）を伝達するための復方向導体（７）と、
を含み、
前記往方向導体（６）および前記復方向導体（７）は、同軸的に配置され、電気的に直列に接続され、互いに反対の電流方向に前記電流（Ｉ）を伝達するものであり、
ｃ）さらに、抵抗材料製の抵抗素子（１４）含み、
前記抵抗素子（１４）は、前記電流（Ｉ）が前記抵抗素子（１４）を通って流れるように前記往方向導体（６）または前記復方向導体（７）に配置され、
特徴として、
ｄ）前記電流方向に垂直な断面における少なくとも前記内側の復方向導体（７）の断面が、角を有し、特に長方形、特に、正方形、三角形、五角形または多角形である、
同軸抵抗器（１）。
【請求項２】
ａ）前記内側の復方向導体（７）は、複数の平坦な、好ましくは長方形の、プレートからなり、および／または
ｂ）前記外側の往方向導体（６）は、複数の平坦な、好ましくは長方形の、プレートからなり、および／または
ｃ）一方の前記往方向導体（６）のプレートおよび他方の前記復方向導体（７）のプレートは、それぞれ互いに平行な対をなすように配置されるものである、
ことを特徴とする、請求項１に記載の同軸抵抗器（１）。
【請求項３】
前記外側の往方向導体（６）は、丸い断面、特に円形断面、を有することを特徴とする、請求項１に記載の同軸抵抗器（１）。
【請求項４】
ａ）前記往方向導体（６）のプレートまたは前記復方向導体（７）のプレートは前記抵抗素子（１４）を含み、および／または
ｂ）前記抵抗素子（１４）は、それぞれ前記往方向導体（６）または前記復方向導体（７）に挿入された挿入部（１１）であって、前記往方向導体（６）または前記復方向導体（７）において前記電流の方向に対して横方向に伸びる間隙（１０）を埋める挿入部（１１）に含まれ、および／または
ｃ）複数の前記挿入部（１１）は、それぞれ導体材料の２つのプレート状導体素子（１２、１３）を含む複合材料プレートからなり、前記プレート状抵抗素子（１４）は前記電流の方向に前記両導体素子間に位置するものである、
ことを特徴とする、請求項２または３に記載の同軸抵抗器（１）。
【請求項５】
ａ）前記電流（Ｉ）を前記同軸抵抗器（１）に供給するための導体材料製の第１の接続部分（２）と、
ｂ）前記同軸抵抗器（１）から前記電流（Ｉ）を放出するための導体材料製の第２の接続部分（３）と、
ｃ）前記往方向導体（６）および前記復方向導体（７）は、それぞれ前記２つの接続部分（２、３）のうちの１つに電気的および機械的に接続されるものである、
ことを特徴とする、請求項１乃至４のいずれかに記載の同軸抵抗器（１）。
【請求項６】
ａ）一方の前記往方向導体（６）および前記復方向導体（７）と他方の前記両接続部分（２、３）の間の電気的接続は、はんだ接続、特にろう付け接続（８ａ、８ｂ）、または、溶接接続であり、および／または
ｂ）前記往方向導体（６）と前記復方向導体（７）間の電気的接続は、ろう付け接続（９）または溶接接続である、
ことを特徴とする、請求項５に記載の同軸抵抗器（１）。
【請求項７】
ａ）前記２つの接続部分（２、３）は、平坦な、好ましくは長方形の、プレートで構成され、および／または
ｂ）前記２つのプレート状接続部分（２、３）は、前記往方向導体（６）および前記復方向導体（７）のプレートに垂直に整列しているものである、
ことを特徴とする、請求項５または６に記載の同軸抵抗器（１）。
【請求項８】
ａ）前記抵抗素子（１４）の両端間で降下する電圧を測定するために、少なくとも１対の電圧タップ（１８、１９、２０）がそれぞれ設けられ、および／または
ｂ）複数対の電圧タップ（１８、１９、２０）が設けられ、前記複数対の電圧タップ（１８、１９、２０）は相異なる電圧測定点に配置され、および／または
ｃ）前記電圧タップ（１８、１９、２０）は、プリント回路基板（１５）への良好な熱伝導を達成するために、前記電圧側および接地側に二重タップとして少なくとも２つの接触点（１８、１９）を有し、および／または
ｄ）前記電圧タップ（１８、１９、２０）は、
ｄ１）はんだ接続、特にろう付け接続、
ｄ２）溶接接続、または
ｄ３）焼結接続
によって、前記挿入部（１１）の前記複合材料プレートの前記導体素子（１２、１３）に接続されるものである、
ことを特徴とする、請求項１乃至７のいずれかに記載の同軸抵抗器（１）。
【請求項９】
ａ）前記電圧タップ（１８、１９、２０）は銅からなり、または
ｂ）前記接地側の前記電圧タップ（２０）は、前記挿入部（１１）の前記複合材料プレートと同じ複合材料、特に同じバッチの複合材料、からなるものである、
ことを特徴とする、請求項８に記載の同軸抵抗器（１）。
【請求項１０】
ａ）前記電圧側の前記電圧タップ（１８、１９）を形成するための打抜き部品（１６）が設けられ、前記打抜き部品は、前記挿入部（１１）の前記電圧側の前記プレート状導体素子（１２）に接続され、
ｂ）前記接地側の前記電圧タップ（２０）を形成するために、前記接地側の前記挿入部（１１）の前記プレート状導体素子（１３）に接続された打抜き部品（１７）が設けられているものである、
ことを特徴とする、請求項９に記載の同軸抵抗器（１）。
【請求項１１】
ａ）前記打抜き部品（１６、１７）は、プリント回路基板（１５）への電気的接続用の接触ラグ（１８〜２０）を有し、
ｂ）少なくとも１対の前記電圧タップ（１８〜２０）において、２つの電圧側の接触ラグ（１８、１９）の間の中央に接地側の接触ラグ（２０）が配置されている、
ことを特徴とする、請求項１０に記載の同軸抵抗器（１）。
【請求項１２】
ａ）前記打抜き部品（１６、１７）は、それぞれ、次の複数の接続の中の１つによって前記挿入部（１１）の前記プレート状導体素子（１２、１３）に接続されるものであり、
ａ１）焼結接続、
ａ２）はんだ接続、特にろう付け接続、
ａ３）溶接接続、および／または
ｂ）前記焼結接続は銀焼結ペーストによって形成され、および／または
ｃ）前記焼結接続は、層厚さ３０μｍ乃至７０μｍを有する焼結層を含むものである、
ことを特徴とする、請求項１０または１１に記載の同軸抵抗器（１）。
【請求項１３】
ａ）前記打抜き部品（１６、１７）は、厚さ０．１ｍｍ超、０．２ｍｍ超または０．２５ｍｍ超、および／または２ｍｍ未満、１ｍｍ未満、０．５ｍｍ未満、０．４ｍｍ未満または０．３５ｍｍ未満を有するものであり、および／または
ｂ）前記打抜き部品（１６、１７）の中の１つおよび前記挿入部（１１）の前記複合材料プレートは、同じ複合材料、特に同じバッチの複合材料ストリップ、からなるものである、
ことを特徴とする、請求項１０乃至１２のいずれかに記載の同軸抵抗器（１）。
【請求項１４】
ａ）前記往方向導体（６）と前記復方向導体（７）の間の内側に、前記抵抗素子（１４）の両端間で降下する電圧を検出する測定回路が配置され、および／または
ｂ）前記測定回路はプリント回路基板（１５）上に配置され、および／または
ｃ）前記プリント回路基板（１５）は、前記打抜き部品（１６、１７）の前記接触ラグ（１８〜２０）に接続され、および／または
ｄ）前記プリント回路基板（１５）は、前記往方向導体（６）および前記復方向導体（７）における電流の方向に対して横方向に、特に直角に、配置され、および／または
ｅ）前記プリント回路基板（１５）は、前記電圧タップ（１８、１９、２０）に接続するための少なくとも１つの横方向端部端縁上に複数の端子（２１、２２、２３）を有し、および／または
ｆ）前記プリント回路基板（１５）は、互いに平行な前記挿入部（１１）の前記電圧タップ（１８、１９、２０）に接続するための全ての横方向端部端縁上に複数の端子（２１、２２、２３）を有するものである、
ことを特徴とする、請求項１乃至１３のいずれかに記載の同軸抵抗器（１）。
【請求項１５】
ａ）第１のプリント回路基板面、特に前記プリント回路基板（１５）の上面、が、複数のバランス抵抗器（ＲSYM、Ｒa、Ｒb）を有し、前記複数のバランス抵抗器（ＲSYM、Ｒa、Ｒb）は、個々の電圧測定値を重み付けするために、前記個々の複数対の電圧タップ（１８、１９、２０）に割り当てられ、および／または
ｂ）前記第１のプリント回路基板面は、前記抵抗素子の温度依存性を補償するための抵抗器（Ｒkomp）を含み、および／または
ｃ）第２のプリント回路基板面が、前記抵抗素子（１４）の温度依存性を補償するための温度センサとして機能する銅製の抵抗器（ＲCU1、ＲCU2）を含み、および／または
ｄ）温度補償用の前記銅製の抵抗器（ＲCU1、ＲCU2）は、並列に接続され前記二重タップからの前記２つの測定電圧の平均値を形成する２つの抵抗器（ＲCU1、ＲCU2）で構成され、および／または
ｅ）第３のプリント回路基板面、および第４のプリント回路基板面、特に前記プリント回路基板（１５）の下面、が、前記銅製抵抗器（ＲCU1、ＲCU2）の領域に熱補償用の銅製接続面を有するものである、
ことを特徴とする、請求項１４に記載の同軸抵抗器（１）。
【請求項１６】
ａ）前記同軸抵抗器（１）は、少なくとも１ｋＡ、少なくとも２ｋＡ、少なくとも３ｋＡ、少なくとも４ｋＡ、または少なくとも５ｋＡの連続的通電能力を有し、および／または
ｂ）前記導体材料は、銅または銅合金またはアルミニウムまたはアルミニウム合金であり、および／または
ｃ）前記導体材料は、前記抵抗材料より高い導電率を有し、および／または
ｄ）前記抵抗材料は、銅−マンガン合金、特に銅−マンガン−ニッケル合金、またはニッケル−クロム合金であり、および／または
ｅ）前記抵抗素子（１４）の抵抗材料の電気抵抗率は、
ｅ１）５０×１０-7Ωｍ未満、２０×１０-7Ωｍ未満、１０×１０-7Ωｍ未満、または５×１０-7Ωｍ未満であり、および／または
ｅ２）１×１０-8Ωｍ超、５×１０-8Ωｍ超、１×１０-7Ωｍ超、または２×１０-7Ωｍ超であり、および／または
ｆ）前記同軸抵抗器（１）の抵抗値は、
ｆ１）少なくとも０．１μΩ、少なくとも０．５μΩ、少なくとも１μΩ、少なくとも２μΩ、少なくとも５μΩ、少なくとも１０μΩ、少なくとも２０μΩであり、および／または
ｆ２）最高で１０００μΩ、最高で５００μΩ、最高で２５０μΩ、最高で１００μΩまたは最高で５０μΩであり、および／または
ｇ）前記同軸抵抗器（１）は、温度係数５００ｐｐｍ／Ｋ未満、２００ｐｐｍ／Ｋ未満、または５０ｐｐｍ／Ｋ未満の抵抗値を有するものである、
ことを特徴とする、請求項１乃至１５のいずれかに記載の同軸抵抗器（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電流を測定するための同軸抵抗器に関する。
【背景技術】
【０００２】
そのような同軸抵抗器は、国際公開第２００７／０６８４０９号（独国特許出願公開第１０２００５０５９５６１号）で知られており、図６に示されている。測定対象の電流は、管状導体を通して供給され、次いで、同様に管状でその導体と同軸的に配置された戻り（復）方向導体を通して反対方向に流れる。互いに反対方向のこの電流の利点は、電流によって生成される各磁界が内側の或る各領域において大部分が互いに相殺されることである。ここで、往方向導体および復方向導体の断面は円形であるが、その往方向導体および復方向導体は、数μΩの非常に低い抵抗値を有し、主に、電圧接続の取付けの難しさとそれに関連する追加的な誤差原因に起因して、比較的大きい製造労力を伴う。
【０００３】
本発明の技術的背景については、独国特許第１０２０１４０１１５９３号（Ｂ４）を参照されたい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２００７／０６８４０９号（独国特許出願公開第１０２００５０５９５６１号）
【特許文献２】独国特許第１０２０１４０１１５９３号
【発明の開示】
【０００５】
従って、本発明の目的または課題は、それに対応して改良された同軸抵抗器を作製することである。
【０００６】
発明の概要
この目的は、主要請求項に記載の本発明による同軸抵抗器によって達成される。
【０００７】
本発明は、少なくとも内側復方向導体について、同軸抵抗器が或る角断面（eckigen Querschnitt：angular cross-section、角のあるまたは角度付きの断面）を有するようにし、それによって、復方向導体を角板（eckigen Platten、angular plates、角を有するまたは角度付きのプレート）で形成できるので、製造が大幅に簡易化される。
【０００８】
既知の同軸抵抗器によれば、本発明による同軸抵抗器は、まず、測定対象の電流を伝達する（流す）ための往方向導体および復方向導体を有し、その際、往方向導体および復方向導体は同軸的に配置され電気的に直列に接続されて、電流が往方向導体と復方向導体に互いに反対または逆方向に流れるようにされる。互いに反対方向のこの電流は、技術水準に関して既に最初に述べたように、往方向導体および復方向導体の電流によって生成された各磁界が実際の抵抗素子の領域において大部分相殺されるので、有利である（以下を参照）。
【０００９】
さらに、本発明による同軸抵抗器は、既知の同軸抵抗器による、抵抗材料（例えば、銅−マンガン−ニッケル合金）製の抵抗素子を含み、その際、抵抗素子は往方向導体にまたは復方向導体に配置されて、電流が抵抗素子を通って流れるようにされる。抵抗素子の両端間の電圧降下は、オームの法則に従って電流に比例し、従って測定対象の電流の尺度となる。これによって、例えば欧州特許出願公開第０６０５８００号で知られている既知の４端子（４線、４導体）技術（Vierleitertechnik：四端子測定法）による電流測定が可能になる。
【００１０】
次いで、本発明による同軸抵抗器は、少なくとも内側復方向導体の、電流の方向に直角または垂直な（rechtwinklig）断面が、角を有する（eckig：角度のある）、特に長方形、であるという点で、上述の既知の同軸抵抗器と異なる。本発明の好ましい実施形態では、復方向導体のその断面は正方形であるが、断面は他の長方形形状を有することもできる。さらにまた、本発明は、復方向導体のその断面を三角形、五角形または概ね多角形とすることも可能である。既に上で簡単に述べたように、角断面（角を有する断面）は、復方向導体を幾つかの平坦なプレート（平板）で形成できるという利点があり、それによって本発明による同軸抵抗器の製造が大幅に簡易化される。
【００１１】
本発明による同軸抵抗器では、復方向導体および任意に往方向導体も、往方向導体または復方向導体を形成するように組み立てることができる幾つかの平坦な、好ましくは長方形状の、プレートからなる。
【００１２】
本発明の好ましい実施形態では、往方向導体と復方向導体の双方が各長方形プレートからなる。ここで、往方向導体の１つのプレートを復方向導体の１つのプレートと平行にすることが好ましい。この実施形態では、復方向導体と往方向導体の双方が角断面を有する。
【００１３】
しかし、代替的に、内側復方向導体だけが角断面に有し、一方、外側往方向導体が丸い断面を有することも可能である。例えば、外側往方向導体は、円形断面を有してもよく、従って管状であってもよい。この場合、外側往方向導体はそのように通常は管（チューブ）として設計され、一方、内側復方向導体は幾つかのプレートで構成されて、製造工程（プロセス）が簡略化される。
【００１４】
上述の抵抗素子は、外側往方向導体または内側復方向導体のいずれかに配置することができる。唯一の決定的な要因は、測定対象の電流が抵抗素子を通って流れて、抵抗素子の両端間の電圧降下がオームの法則に従って測定対象の電流の尺度を形成することである。
【００１５】
しかし、本発明の好ましい実施形態では、抵抗素子は、内側復方向導体に配置される。これは、さらに詳しく説明するように、無磁界空間における抵抗素子での電圧測定が、同軸抵抗器内に配置された測定回路によって簡素化されるので、有利である。
【００１６】
本発明の好ましい実施形態では、電流供給および電流放出（abfuehrung：流出、取出し）用の２つの接続部分並びに往方向導体および復方向導体が、大電流の供給ラインにおける不可避的な電力損失を最小限に抑えるために、大量（固体）の銅板（プレート）で形成される。
【００１７】
本発明の好ましい実施形態では、抵抗素子は常に挿入部（インサート）に配置され、その際、挿入部は、往方向導体または復方向導体に挿入され、電流の方向に対して横方向（交差方向）に伸びる往方向導体または復方向導体における間隙（ギャップ）を埋めまたは塞ぐ。このようにして測定対象の電流は抵抗素子を含む挿入部を通って流れ、その際、往方向導体または復方向導体における間隙は、電流の方向に対して横方向に伸びていて、挿入部のそばを通過する不所望なシャント（分路）接続を防止する。
【００１８】
抵抗素子を有する挿入部は、好ましくは、導体材料（例えば銅）製の２つのプレート（板）状導体素子と、電流の方向にそれら（両素子）の間に位置する抵抗材料（例えば、銅−マンガン−ニッケル合金）製のプレート状抵抗素子とを有する複合材料板で構成される。そのような複合材料プレートは、例えば欧州特許出願公開第０６０５８００号で知られており、複合材料ストリップから費用効率良く製造することができる。
【００１９】
さらに、本発明による同軸抵抗器は、好ましくは、測定対象の電流の供給または放出のための導体材料（例えば銅）製のプレート状（形状）の接続部分を含み、その際、往方向導体および復方向導体はそれぞれ２つの接続部分のうちの一方に接続される。
【００２０】
一方の往方向導体および復方向導体と他方の２つの接続部分との間の電気的接続は、例えば、はんだ付け（例えばろう付け）または溶接によって、形成することができる。さらに、往方向導体および復方向導体の望ましい直列接続を達成するために、往方向導体および復方向導体並びに挿入部をはんだ付け（例えば、ろう付けなど）または溶接によって互いに接続することもできる。
【００２１】
既に上で簡単に言及したように、電流供給および電流放出用の２つの接続部分は、平坦な、好ましくは長方形の、プレートで構成される。さらに、留意すべきこととして、これらのプレート状の接続部分は、往方向導体および復方向導体に対して直角または垂直に整列配置されることが好ましい。さらに、留意すべきこととして、電力供給または電流放出用のプレート状の接続部分は互いに平行に配置されることが好ましい。従って、往方向導体および復方向導体をプレート状の接続部分に配置することができる。
【００２２】
既に上で述べたように、抵抗素子の両端間の電圧降下は、オームの法則に従って測定される電流の尺度である。従って、この電圧降下を測定するために、少なくとも１対の電圧タップが設けられることが好ましく、その際、１つの電圧タップは、挿入部の電圧側の１つの導体素子に接触することが好ましく、一方、その１対のうちの他方の電圧タップは、挿入部の接地側の導体素子に接触する。
【００２３】
しかし、好ましい実施形態では、単一の１対の電圧タップが設けられるだけでなく、複数対の電圧タップが空間的に分散配置される。従って、各１対の電圧タップは電圧測定値を供給し、次いで、それによって様々な電圧測定値から平均値を計算できる。このようにして、同軸抵抗器における電流分布の不均一性を考慮に入れることができる。基本的に、様々な点（位置）で電圧を測定するこの原理は、独国特許出願公開第１０２０１３００５９３９号で既知であって、この特許出願の内容の全てを参照により本明細書に組み込む。
【００２４】
それらの電圧タップは、プリント回路基板との良好な熱接触を達成するために、電圧側または接地側に導体材料で形成された少なくとも２つの接触点（即ち、ダブル・タップまたは二重タップ）を有することができる。これは、望ましくない熱起電力（Thermospannungen：thermoelectric voltages、熱電圧）の補償に有利である。
【００２５】
一方の電圧タップと他方の複合材料プレート（挿入部）の導体素子との間の接続は、例えば、はんだ付け（例えば、ろう付け）、溶接または焼結によって形成することができる。
【００２６】
また、言及すべきこととして、電圧タップは、銅製、または挿入部と同じ複合材料製とすることができ、特に同じバッチのもので形成することできる。
【００２７】
電圧側タップまたは接地側電圧タップを形成するために、本発明は、挿入部（複合材料プレート）の電圧側または接地側導体素子に接続される打抜き部品を含んでもよい。
【００２８】
プリント回路基板への電気的接続のために、打抜き部品は接触ラグ（Kontaktfahne：接触タブ、接触突起）を有してもよく、これら（接触ラグ）は曲げることができてもよい。好ましい実施形態では、１種の導体材料で形成された１対の電圧タップにおいて、複合材料製の幅の狭いおよび任意により薄いまたは細い接触ラグを、電圧側の２つの接触ラグ間の接地側に中央に配置させると、有利である。これには、接触ラグの断面積が大幅により広いこと（２倍の、より厚い、より幅広の、より良好な熱伝導率）に起因して、高い側（電圧側）の温度が良好な熱伝導を介して効果的にプリント回路基板に伝達されて、プリント回路基板のはんだ接続部での温度が、挿入部の電圧側はんだ接続部での温度と同じになる、という利点がある。従って、シャントの全ての温度差が複合材料タブまたはラグ（fahne：羽根状部）に加わって、温度電圧補償が正しく機能することができるようにされる。
【００２９】
打抜き部品は、複数の挿入部（複合材料プレート）の導体素子に電気的および機械的に接続される。例えば、これは、焼結接続または接合、はんだ接続または接合（例えば、ろう付け接続または接合）または溶接接続または接合とすることができる。焼結接続または接合の場合、例えば、これは、銅製導体素子上に構造化形態で予めプリント（印刷）され乾燥された銀焼結ペーストによって達成することができる。焼結層は、例えば、純粋な銀で形成することができ、焼結ペーストのプリント（印刷）密度に応じて、３０μｍ乃至７０μｍの厚さとすることができる。
【００３０】
本発明の好ましい実施形態では、打抜き部品は厚さ約０．３ｍｍであるが、本発明の範囲内で、打抜き部品の他の厚さでも可能である。
【００３１】
ここで言及すべきこととして、少なくとも１つの（例えば、大量生産された）打抜き部品および関連する複合材料プレート（挿入部）は、同じ複合材料で形成されることが好ましく、特に同じバッチの複合材料ストリップで形成されることが好ましい。これは熱起電力の補償に有利である。
【００３２】
既に上で簡単に言及したように、抵抗素子の両端間で降下する電圧はオームの法則に従って測定される電流の尺度を形成する。この電圧降下を測定するために、復方向導体の内側に配置できる測定回路を設けることが好ましい。この測定回路は、打抜き部品の接触ラグに接続されたプリント回路基板上に配置されることが好ましく、その際、プリント回路基板は、往方向導体および復方向導体の電流の方向に対して横方向に、特に直角または垂直に、配置されることが好ましい。このプリント回路基板は、その各前端縁に、抵抗素子の両端間の電圧降下を測定するために、電圧タップに接続するための複数の端子（例えば、はんだパッド）を有することが好ましい。一方の電圧タップと他方のプリント回路基板の間の接続は、上述の打抜き部品の接触ラグを使用して形成することができる。
【００３３】
プリント回路基板の外側断面は、好ましくは、内側の復方向導体の内側断面と一致または整合して、プリント回路基板が、内側の復方向導体の空いた（空き空間の）内側断面を円周方向の間隙を除いて（隙間まで）埋める（ausfuellt：満たす、覆う）ようにされる。次いで、上述の打抜き部品の接触ラグは、プリント回路基板と復方向導体の間の円周方向の間隙を埋め（覆い、塞ぎ）、プリント回路基板に接触することができる。内側の復方向導体が正方形の断面を有する場合、プリント回路基板も正方形であることが好ましい。内側の復方向導体が三角形断面である場合、プリント回路基板も三角形であることが好ましい。従って、復方向導体の各プレートにはプリント回路基板の前端縁が割り当てられて、プリント回路基板が復方向導体のプレートにおける全ての挿入部に容易に接触できるようにされることが、好ましい。
【００３４】
プリント回路基板は、幾つかのプリント回路基板レベルを有し、従って多層であることが好ましい。複数のバランス抵抗器が、第１のプリント回路基板レベル（例えば、上側）に配置されてもよい。その際、各バランス抵抗器には、例えば独国特許出願公開第１０２０１３００５９３９号で知られているように、個々の電圧測定値を重み付けするために、各バランス抵抗器にそれぞれ１対の電圧タップが割り当てられる。
【００３５】
さらに、第１のプリント回路基板レベルは、抵抗素子および／または温度センサの温度依存性を補償するために抵抗器を含むこともできる。
【００３６】
第２のプリント回路基板レベルは、温度補償にも使用される銅製の抵抗器を含んでいる。これは、例えば、並列に接続された２つの抵抗器で構成することもでき、それによって、二重または２つのタップからの２つの測定電圧を平均化することができる。さらに、回路基板は、第３および第４のプリント回路基板レベルを有することもできる。例えば、熱起電力補償用の銅製の接続面を、銅製抵抗器の領域においてプリント回路基板の下面側に配置することができる。
【００３７】
例えば、熱起電力の補償は独国特許出願第１０２０１６００８４１５．４号で知られており、このより前の特許出願の内容も全体的に参照によりこの明細書に組み込む。
【００３８】
また言及すべきこととして、本発明による同軸抵抗器は、比較的高い連続通電容量を有することが好ましく、その通電容量は、少なくとも（最低値）、１ｋＡ、２ｋＡ、３ｋＡ、４ｋＡ、またはさらには５ｋＡであり得る。
【００３９】
好ましい導体材料は、銅または銅合金である。代替的に、導体材料をアルミニウムまたはアルミニウム合金とすることも可能である。
【００４０】
また言及すべきこととして、導体材料は、抵抗材料より高い導電率（電気伝導率）を有することが好ましい。
【００４１】
例えば、銅−マンガン−ニッケル合金、例えばＣｕ８２Ｍｎ１２Ｎｉ４（Manganin（登録商標））を、本発明の範囲内の抵抗材料として使用することができる。代替的に、ニッケル−クロム合金または別の抵抗合金を抵抗材料として使用することもできる。
【００４２】
しかし、抵抗素子の抵抗材料は、１×１０-8Ωｍ乃至５０×１０-7Ωｍの範囲の電気比抵抗を有することが好ましい。
【００４３】
一方、合計の同軸抵抗器の抵抗値は、０．１μΩ乃至１ｍΩの範囲であることが好ましい。
【００４４】
また言及すべきこととして、同軸抵抗器の抵抗値は、５００ｐｐｍ／Ｋ、２００ｐｐｍ／Ｋまたはさらには５０ｐｐｍ／Ｋ、未満の温度係数（ＴＣ）を有する非常に高い温度定数であることが好ましい。
【００４５】
本発明の他の有利な変形は、従属請求項に示され、または図面を使用して本発明の好ましい実施形態の説明と共に以下でより詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】図１Ａは、図１Ｂの切断線Ａ−Ａに沿った本発明による同軸抵抗器の断面図である。図１Ｂは、図１Ａによる同軸抵抗器の平面図である。図１Ｃは、復方向導体の接続部分および取り付けられたプレートを有する、本発明による同軸抵抗器の一部分を示している。図１Ｄは、挿入部が挿入されたプレート状の復方向導体の平面図である。図１Ｅは、図１Ｄに示された挿入部を有する復方向導体の断面図である。
【図２】図２Ａは、接触用の打抜き部品およびプリント回路基板を有する挿入部の簡略的な断面図である。図２Ｂは、図２Ａによる配置の平面図である。
【図３Ａ】図３Ａは、１２対の電圧タップを有する測定回路用のプリント回路基板の平面図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、図３Ａの１対の電圧タップの拡大詳細図である。
【図４】図４は、個々の複数対の電圧タップの電圧測定値の重み付けを説明する概略図を示している。
【図５】図５は、熱起電力の補償および抵抗素子のＴＣの補償を説明する簡略的な回路図である。
【図６】図６は、従来の技術水準による通常の同軸抵抗器の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００４７】
図面は、既知の４端子技術による電流Ｉを測定するための本発明による同軸抵抗器１を示している。
【００４８】
測定対象の電流Ｉは、導体材料（例えば銅）製のプレート状の接続部分２を通して同軸抵抗器１に導入され、同じ導体材料製のプレート状の接続部分３を通して同軸抵抗器１から再び放出されまたは取り出される。
【００４９】
２つの接続部分２および３は、それぞれネジを通すための開孔４および５を有していて、２つの接続部分２および３が、例えばバスバー（Stromschienen：電流バー）と共にネジ留めすることができるようになっている。
【００５０】
測定対象の電流Ｉは、接続部分２から、各矢印の方向に、最初に往方向導体６を通って流れ、次いで逆方向に復方向導体７を通って接続部分３に流れる。往方向導体６および復方向導体７は、それぞれ導体材料（例えば銅）からなり、測定対象の電流Ｉを互いに反対方向に導く。これは、一方では往方向導体６においておよび他方では復方向導体７において電流Iによって生成される各磁界が内側で互いに相殺される（打ち消し合う）ので、有利である。
【００５１】
往方向導体６は４つの長方形状プレートからなり、それらの長方形状プレートは、接続部分２に対して直角または垂直に配列され、接続部分２の上側に配置される。往方向導体６および復方向導体７の長方形状プレートは、それぞれ、ろう付け接続部分８ａまたは８ｂによって接続部分２または接続部分３の上側に接続される。
【００５２】
それらの上側では、往方向導体６の各長方形状プレートは、ろう付け接続９によって復方向導体７の各長方形状プレートにも接続されている。
【００５３】
留意すべきこととして、復方向導体７の各長方形状プレートは２つに分割され、間隙１０によって分割され、間隙１０は復方向導体７の２つの隣接する部分の間の電流の流れを防止する。
【００５４】
間隙１０は挿入部１１によって埋められまた塞がれ、各挿入部１１は、復方向導体７の互いに隣接する各プレートの肩部（Absatz：肩状部、段部）に挿入されて、それ（肩部）に接続される。
【００５５】
各挿入部１１は、図１Ｄおよび１Ｅに詳しく示されており、導体材料（例えば銅）製の２つのプレート状導体素子１２、１３と、これらの間の抵抗材料（例えば、Manganin（登録商標））製の抵抗素子１４とからなる。挿入部１２、１３は、例えば欧州特許出願公開第０６０５８００号で知られているように、複合材料ストリップから製造することができる。測定対象の電流Ｉは、挿入部１１を通って流れ、従って復方向導体を通って流れるときに抵抗素子１４をも通って流れる。従って、挿入部１１の抵抗素子１４の両端間の電圧降下Ｕ（図２Ａを参照）は、オームの法則に従って測定される電流の尺度を形成する。この電圧降下は、プリント回路基板１５上に配置された測定回路を介して測定され、その際、プリント回路基板１５は、復方向導体７の内側に配置され、電流の方向に直角または垂直に整列配置される。
【００５６】
抵抗器内の電流分布の不均一性が予想されるため、測定値が適切な形態で平均化される多数対の電圧タップが形成される。
【００５７】
より少ない電流またはより高い抵抗値の簡易化バージョン（形態）では、挿入部が、復方向導体７を含む完全な復方向導体（復方向導体全体）を形成することができる。
【００５８】
特に図２Ａおよび２Ｂから分かるように、プリント回路基板１５と挿入部１１の２つのプレート状接続部分１２、１３との電気接続のために、２つの打抜き部品１６、１７が設けられる。
【００５９】
２つの打抜き部品１６、１７は、焼結接続（Sinterverbindung：焼結結合）によって、挿入部１１の２つのプレート状接続部分１２および１３に接続されることが、好ましい。この目的のために、最初に、銀焼結ペーストが導体素子１２および１３上にプリント（印刷）されて、乾燥される。次いで、打抜き部品１６、１７は、低温焼結プロセス（２５０℃〜２６０℃）で正確に付着される。焼結接続層は、純銀からなり、焼結ペーストの圧力密度に応じて、厚さ３０μｍ乃至７０μｍである。また、一方の打抜き部分１６、１７と他方の導体素子１２、１３の間のこの接続は、損傷なしで同軸抵抗器１全体がはんだ付けまたはろう付けされる後続のろう付けプロセスにも耐えて存続する。銅と銀の集中的な拡散により、その接続はさらに安定なものとなる。但し、その接続は、溶接またはろう付け接続（Schweis- Hartloetverbindung）として形成することもできる。
【００６０】
電圧側の打抜き部品１６は２つの隣接する接触ラグ１８、１９を有し、その際、接触ラグ２０が、接地側の打抜き部品１７上に形成され、電圧側の打抜き部品１６の２つの接触ラグ１８、１９の間の中心で伸びている。図２Ａに示されているように、接触ラグ１８〜２０は、それに応じて曲げられて、プリント回路基板１５に接触する。組立て期間中、プリント回路基板１５は、位置決め補助手段としての、湾曲した接触ラグ１８〜２０の各肩部上に載るように配置される。接触ラグ１８、１９は、共に高い側（電圧タップ）の電圧タップを形成し、一方、接触ラグ２０は、低い側（接地側（Masseseite））の電圧タップを形成する。
【００６１】
プリント回路基板１５と挿入部１１の間の多数のはんだ接続（Loetverbindungen）によって、プリント回路基板１５と同軸抵抗器１の間の接続の良好な強度が確保され（保証され）、その際、湾曲した接触ラグ１８〜２０によって、温度変化に起因して発生する可能性のある張力（Verspannungen）に対して或る機械的補償を行うことが可能になる。
【００６２】
電圧側（高い側）の二重（ダブル）接触ラグ１８、１９によって得られる利点は、接触ラグ１８、１９（二重の、短い長さの、幅広い接触、および非常に高い熱伝導率）を介して、電圧側の温度が良好な熱伝導によってプリント回路基板１５へと効率的に伝達されることである。従って、シャント（分路）の全温度差が複合材料端子２０にわたって加えられて、熱起電力補償が正しく機能する。
【００６３】
接地側の打抜き部品１７は、挿入物１１における不可避的な熱起電力を可能な限り最適に補償できるようにするために、挿入物１１と同じ複合材料ストリップで構成される。大量生産された打抜き部品１７は、同じバッチの同じ複合材料ストリップで形成されることが、好ましい。
【００６４】
図３Ａおよび３Ｂは、プリント回路基板１５の詳細を示している。図３Ａは、実装された場合に、１つの挿入部１１毎に３対の電圧タップが形成されることを示している。図３Ｂは、各１対の電圧タップに対して、プリント回路基板１５が、接触ラグ１８、１９用の２つの接続パッド２１、２２と、接触ラグ２０用の中央接続パッド２３とを有することを示している。
【００６５】
また言及すべきこととして、プリント回路基板１５は多層であり、その上面に各ＲSYMバランス（対称）抵抗器を有し、その際、それらのＲSYMバランス抵抗器は、例えば独国特許出願公開第１０２０１３００５９３９号で知られているように、個々の複数対の電圧タップの電圧測定値を重み付けする目的（課題）を有する。
【００６６】
さらに、例えば、独国特許出願第１０２０１６００８４１５．４号（独国特許出願公開第１０２０１６００８４１５号）で知られているように、プリント回路基板１５の上面は、抵抗素子の温度依存性を補償するために補償抵抗器ＲKOMPをも支持する。
【００６７】
図４は、個々の複数対の電圧タップの個々の電圧測定値の重み付けを示す簡略化された等価回路図を示している。抵抗器Ｒ０、Ｒ１、．．．、Ｒｎは、個々の挿入部１１における抵抗素子１４である。抵抗器Ｒａ、Ｒｂは、図３Ｂにおけるバランス抵抗器ＲSYMに対応する。この回路の機能は、例えば独国特許出願公開第１０２０１３００５９３９号に記載されているので、この先の特許出願を参照されたい。
【００６８】
最後に、図５は、複合材料フラグ２０による熱起電力（電圧）Ｕthの補償を示す等価回路図を示している。この熱起電力の補償の機能は、例えば独国特許出願第１０２０１６００８４１５．４号（独国特許出願公開第１０２０１６００８４１５号）に記載されているので、この先の特許出願を参照されたい。
【００６９】
図面は、並列に接続された２つの銅製抵抗器ＲCU1およびＲCU2も示されており、これら（抵抗器）は、プリント回路基板１５の第２の平面に配置され、電圧側の銅製端子から始まり、ＴＣ補償用の温度センサとして機能する。さらに、２つの抵抗器ＲCU1およびＲCU2は、電圧側の２つの電位値の平均値を計算する。
【００７０】
本発明は、上述の好ましい実施形態に限定されない。むしろ、本発明による思想を利用する多数の変形例および改変も、可能であり、従って保護の範囲内にある。特に、本発明は、それぞれの場合に引用される請求項とは独立して、従属請求項の構成および特徴に対する保護をも請求する。従って、本発明は、互いに独立して保護を享受する様々な発明の態様を含んでいる。
【符号の説明】
【００７１】
１  同軸抵抗器
２  電流供給用のプレート状接続部分
３  電流放出用のプレート状接続部分
４  接続接点をネジ留めするための接続部分の開孔
５  接続接点をネジ留めするための接続部分の開孔
６  往方向導体
７  復方向導体
８ａ  往方向導体とプレート状接続部分の間のろう付け接続
８ｂ  復方向導体とプレート状接続部品の間のろう付け接続
９  往方向導体と復方向導体の間のろう付け接続
１０  復方向導体の間隙
１１  復方向導体の複合材料の挿入部
１２、１３  挿入部のプレート状導体素子
１４  挿入部のプレート状抵抗素子
１５  プリント回路基板
１６  電圧タップ用の電圧側打抜き部品
１７  電圧タップ用の接地側打抜き部品
１８、１９  プリント回路基板に接触するための電圧側の打抜き部品の接触ラグ
２０  プリント回路基板に接触するための接地側の打抜き部品の接触ラグ
２１、２２  電圧側の接触フラグ用のプリント回路基板における接続パッド
２３  接地側の接触ラグ用のプリント回路基板における接続パッド
Ｉ  同軸抵抗器を通って流れる電流
Ｒａ、Ｒｂ  プリント回路基板におけるバランス抵抗器
ＲCU1、ＲCU2  温度依存性の補償用の抵抗器
ＲKOMP  プリント回路基板上の補償抵抗器
Ｒ０、．．．、Ｒｎ  抵抗素子
ＲMESS  抵抗素子
ＲSYM  プリント回路基板上のバランス抵抗器
Ｕ  抵抗素子の両端間の電圧降下
ＵTH  複合材料製の接地側の打抜き部品における熱起電力（電圧）
Ｕ１、．．．、Ｕｎ  抵抗素子Ｒ０、．．．、Ｒｎの両端間の電圧降下
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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