Präzisionswiderstand  (6 105 Angebote unter 18 406 613 Artikeln)Zum Expertenwissen

Präzisionswiderstand für genaue Widerstandswerte mit geringen Abweichungen

An einem Präzisionswiderstand oder auch Messwiderstand werden etwas andere Anforderungen gestellt als an einen herkömmlichen Widerstand. Diese besonderen Anforderungen bestehen besonders in der Messtechnik hauptsächlich in einer wesentlich geringeren Toleranz vom Nennwert des Widerstandes. Höchste Genauigkeit ist erforderlich, um Messergebnisse möglichst gering zu beeinflussen. Hierbei spielen verschiedene Kriterien eine Rolle. Neben der eigentlichen Toleranz des Widerstandes ist dies auch die Temperatur des Bauteils, welche den Widerstandswert und damit den Stromfluss beeinflussen kann. Hierbei wiederum wird unterschieden zwischen einer Eigenerwärmung durch den Stromfluss durch das Bauteil und einer Fremderwärmung, welche durch die Umgebungstemperatur erfolgt. Messwiderstände besitzen häufig auch Widerstandswerte, die deutlich unter denen herkömmlicher Widerstände liegen. Dazu gehören beispielsweise Widerstandswerte, die im Bereich bis zu 10 Ohm auch Widerstandswerte im Zehntelbereich eines Ohms beinhalten können. Herkömmliche Widerstandsmaterialien wie beispielsweise Kohleschichten oder reine Metalle eignen sich wegen ihrer Temperaturkoeffizienten weniger für die Herstellung von Präzisionswiderständen oder Messwiderständen. Hier werden unter anderem spezielle Legierungen als Widerstandsmaterialien verwendet. Bei den Werten wird zwischen höherohmigen und niederohmigen Widerständen unterschieden.

Höherohmige und niederohmige Präzisionswiderstände

Höherohmige Präzisions- oder Drahtwiderstände bestehen oft aus einem speziellen Widerstandsdraht, der auf einem zylindrischen Trägermaterial zu einer Spule aufgewickelt wurde. Hierdurch entsteht jedoch ein unerwünschter Nebeneffekt: Drahtspulen besitzen von Natur aus eine gewisse Induktivität. Diese wirkt sich natürlich bei Wechselströmen auf den Widerstandswert aus und kann dadurch das Messergebnis verfälschen. Allerdings tritt dieser Effekt in der Regel erst bei höheren Frequenzen auf bzw. kommt bei diesen erst zum Tragen. Spezielle Wickeltechniken sollen diesen negativen Effekt vermindern.

Niederohmige Messwiderstände werden zum Beispiel für die Strommessung eingesetzt. Häufig wird ein solches Bauteil auch als Shunt bezeichnet. Als Widerstandsmaterialien werden spezielle Legierungen verwendet. Bei diesen Widerständen tritt jedoch ein Problem ganz anderer Art auf. Dieses besteht im Übergangswiderstand zwischen den Bauteilen und der übrigen Schaltung. Übergangswiderstände durch Steckkontakte oder Korrosion sorgen für Abweichungen der Messergebnisse, die nicht mehr vernachlässigt werden können. Aus diesem Grunde werden spezielle Messwiderstände für den niederohmigen Bereich angeboten, die statt zwei gleich vier Anschlüsse besitzen. Der zu messende Strom fließt hier durch zwei der vier Anschlüsse des Widerstandes. Der Spannungsabfall am Widerstand wird über die zwei übrigen separaten Anschlüsse gemessen. Hierdurch wird erreicht, dass der Spannungsabfall an den Anschlüssen für den zu messenden Strom auf die gemessene Spannung keinen Einfluss hat. Die vorhandenen Übergangswiderstände am Anschluss für das Messgerät verursachen durch den geringen Strom durch das Messgerät nur einen vernachlässigbar kleinen Spannungsabfall.

Toleranzen und Sollwertabweichungen durch Erwärmung

Die angebotenen Präzisionswiderstände besitzen zum Teil weitaus geringere Toleranzwerte als herkömmliche Bauteile. Äußerst geringe Toleranzwerte liegen mit Werten von 0,005 bis 0,01 Prozent deutlich unter Toleranzwerten herkömmlicher Widerstände von etwa 5 bis 10 Prozent. Durch einen hohen Stromfluss durch die Widerstände können sich diese allerdings erwärmen, was zusätzliche Abweichungen vom Sollwert bewirkt. Deshalb sollten die Präzisionswiderstände nur mit dem maximal zulässigen Strom betrieben werden.

Leistungswerte bei Präzisionswiderständen

Präzisions- und Messwiderstände werden zum Teil mit sehr hohen Leistungen angeboten. Besonders bei diesen Bauteilen sollte eine übermäßige Erwärmung aus den oben genannten Gründen vermieden werden. Je nach Ausführung kann es auch erforderlich sein, die Bauteile auf einem Kühlkörper zu montieren.