JPS63310102A

JPS63310102A - 可変抵抗器とその抵抗可変方法

Info

Publication number: JPS63310102A
Application number: JP14509087A
Authority: JP
Inventors: Goro Aoyama; 吾朗青山
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1987-06-12
Filing date: 1987-06-12
Publication date: 1988-12-19

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は電気回路素子である抵抗器に係り、特に長期間
にわたり性能の劣化がなく、またその抵抗値を自動的に
制御するのに好適な可変抵抗器とその抵抗可変方法に関
する。

〔従来の技術〕

従来の可変抵抗器は、電気工学ハンドブックに記載の様
に、一方の電極を抵抗材料端部に接続し、他方の電極を
ブラシに接続しておき、このブラシを抵抗材の上を接触
させながら移動させて抵抗材の実効的な長さを変えるこ
とで抵抗値を変化させていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来の可変抵抗器では、ブラシが抵抗材の上を接触
しながら移動するので、ブラシと抵抗材の摩擦および接
点を流れる電流等により、接点が劣化し、ブラシと抵抗
材の間の接触不良により抵抗値に誤差が生じたり、ノイ
ズが発生したりするという問題があった。また、その抵
抗値を自動的に制御することに関しては、特に考慮され
ていなかった。本発明の目的は、長期にわたり接点の劣
化による性能の低下がなく、しかも抵抗値の変化量を制
御することが可能な可変抵抗器とその抵抗可変方法を提
供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の目的は、抵抗材に超伝導材を用い、超電導材の温
度を臨界温度付近で制御するか、または超電導材に加え
られる磁場を臨界磁場付近で制御することで、超電導状
態と常電導状態の遷移を制御し、各状態における抵抗値
の変化を利用することで達成できる。

〔作用〕

超電導材料の温度に対する抵抗率の特性の代表例の概略
を第３図に示す。超伝導材料は臨界温度Ｔｃ１以下では
その導電率、すなわち電気抵抗は零になる。一方臨界温
度Ｔｃｚ以上では有限の抵抗率ρを持つ。したがって超
伝導材料の温度を臨界温度付近で制御すれば、ブラシを
必要とする事無くその抵抗値を変化させることができる
。すなわち、超電導材はＴ　ｃ　１以下の温度では完全
導体になる。

一方、ＴＣ２以上の温度では、抵抗として働く。したが
って、超電導材全体をＴＣＩ以下に冷却しておき、部分
的にＴｅａ以上の温度になるように加熱することで部分
的に抵抗を持たせることができる。

また、超電導材に加えられる磁場に対しても温度と同様
に、ある−室以上の磁場を加えると、超電導状態が常電
導状態に遷移するという特性を持つので、超電導材に加
えられる磁場を部分的に制御しても、同様の効果を得る
ことができる。さらに、超電導材を加熱する部分のヒー
タまたは磁場を変化させるコイルの電源を制御すること
で、抵抗を持つ領域を制御でき、抵抗器全体の抵抗値を
変化させることができる。ただし、−組の超電導材で抵
抗全体を構成すると、熱伝達や磁気遮蔽の問題により、
抵抗値を正確に制御することが難しいので、複数の超伝
導材料を直列に接続するなどして、各超電導材の温度・
磁場を独立に制御することで抵抗値の正確さを期すこと
が望ましい。

〔実施例〕

以下本発明の一実施例を第１図、第２図を用いて説明す
る。基板５上に超電導材Ａｌ、超電導材Ｂ２．超電導材
Ｃ３，超電導材Ｄ４を直列に接続する。超電導材Ａ、Ｂ
、Ｃ，Ｄの温度を制御するため、各超電導材に近接して
ヒータＡ８．ヒータＢ９．ヒータＣ１０，ヒータＤｌｌ
を配置する。

超電導材Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄを含む基板５とヒータＡ。

Ｂ、Ｃ，Ｄ全体を恒温槽６中に封入する。恒温槽６は、
超電導材Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄが超電導状態に維持される温度
に設定する。ヒータＡ、Ｂ、Ｃ，Ｄには温度の制御回路
を接続する。ヒータ回路をｏｎにした部分の超電導材が
、ヒータで加熱されることにより常電導状態に遷移する
ようにヒータの出力を設定する。超電導材Ａ、Ｂ、Ｃ，
Ｄはその幅を一様にして長さの比を１：２：３：５とす
る。超電導材が常電導状態にあるときの抵抗値は、その
長さに比例する。従って、各超電導材が常電導状態に遷
移した場合の抵抗比は、１：２：３：５となる。各超電
導材を適当に常電導状態に遷移させて、その抵抗を組み
合わせると、最小の抵抗値が１Ωであるばあいには、１
〜１０Ωまでの抵抗値を得ることができる。これ以外の
抵抗値を実現するためには、このような抵抗の組を複数
個接続すればよい。さらに、ヒータの電源の制御回路に
自動制御回路を接続することにより抵抗器全体の抵抗値
を自動的に制御することができる。

本発明の第２の実施例を第４図、第５図を用いて説明す
る。第１の実施例におけるヒータＡ、Ｂ。

Ｃ，ＤをそれぞれコイルＡ１３．コイルＢ１４゜コイル
Ｃ１５，コイルＤ１Ｇで置き換える。コイルの電源をｏ
ｎにした部分の磁場が超電導材の臨界磁を越えるように
コイルの巻数や、コイルを流れる単流を設定する。

〔発明の効果〕

本発明によれば、可変抵抗器において、ブラシを不要と
することができるので、ブラシと抵抗材との間の接点の
劣化による、抵抗値の誤差や、ノイズの発生を防止する
ことができ、寿命の長い可変抵抗器とその抵抗可変方法
を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例による可変抵抗器の一部断
面表示による平面図、第２図は同じく一部断面表示によ
る立面図、第３図は超電導材の抵抗率の温度特性の代表
例を示したグラフ図、第４図は本発明の第２実施例によ
る可変抵抗器の一部断面表示による平面図、第５図は同
じく一部断面表示による立面図である。１・・・超電導材Ａ、２・・・超電導材Ｂ、３・・・超
電導材Ｃ１４・・・超電導材Ｄ、５・・・基板、６・・
・恒温槽、７・・・接続端子、８・・・ヒータＡ、９・
・・ヒータＢ、１０・・・ヒータＣ１１１・・・ヒータ
Ｄ、１２・・・支持脚、１３・・・コイルＡ、１４　・
・・コイルＢ、１５−・・コイルＣ１１６・・・コイル
Ｄ。代理人　弁理士　小川勝ｐパ２．へ寮　１　目あ　３　色Ｔｅ＋　　　　　　　　Ｔｃｚ遍　嵐

Claims

【特許請求の範囲】１、抵抗材と端子とから成る可変抵抗器において、前記
抵抗材は超電導材料であり、前記超電導材料に対し超電
導状態と常電導状態との間で状態を遷移させる遷移手段
を有することを特徴とした可変抵抗器。２、特許請求の範囲の第１項において、前記遷移手段は
、熱発生手段であることを特徴とした可変抵抗器。３、特許請求の範囲の第１項において、前記遷移手段は
、磁場発生手段であることを特徴とした可変抵抗器。４、抵抗材と端子とよりなる可変抵抗器において、抵抗
材に超電導材料を用い、超電導状態と常電導状態との間
で状態を遷移させることで抵抗値を変化させることを特
徴とした可変抵抗器の抵抗可変方法。５、特許請求の範囲第４項において、超電導材の温度を
部分的に変化させることで全体の抵抗値を変化させるこ
とを特徴とした可変抵抗器の抵抗可変方法。６、特許請求の範囲第４項において、超電導材に加えら
れる磁場を部分的に変化させることで全体の抵抗値を変
化させることを特徴とした可変抵抗器の抵抗可変方法。７、特許請求の範囲第４項において、超電導材を複数に
分割し、各超電導材の温度または各超電導材に加えられ
る磁場を各分割領域について独立に制御することで全体
の抵抗値を変化させることを特徴とした可変抵抗器の抵
抗可変方法。