AT155248B - Verfahren und Schaltung zur Registrierung von zwei oder mehreren Vorgängen mit Hilfe einer einzigen Kathodenstrahlröhre. - Google Patents

Description

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  Verfahren und Schaltung zur Registrierung von zwei oder mehreren Vorgängen mit Hilfe einer einzigen Kathodenstrahlröhre. 



   Es ist bekannt, mit Hilfe einer einzigen Kathodenstrahlröhre zwei oder mehrere Vorgänge gleichzeitig zu registrieren, indem den Ablenkplatten oder-spulen der Röhre eine mit höherer Frequenz (104-105 Hertz) betriebene Messweiche vorgeschaltet wird, der die zu registrierenden Vorgänge zugeführt werden. Fig. 1 zeigt das bei diesen Verfahren entstehende Bild auf dem Schirm der Braunschen Röhre. 



  Die beiden Kurven sind mit I und II bezeichnet. Es ergibt sich nun der Übelstand, dass die Fläche zwischen den Kurven durch ein leuchtendes Band ausgefüllt erscheint, das durch den beim Umschalten der Messweiche von der einen Kurve zur andern überspringenden Kathodenstrahl hervorgerufen wird. 



  Das leuchtende Band bewirkt eine Unschärfe der Kurven, die sich besonders bei der photographischen Aufzeichnung störend bemerkbar macht, namentlich, wenn es sich um Aufnahmen von schnell schwankenden Vorgängen handelt, die an und für sich schon mit verminderter Helligkeit erscheinen, deren Helligkeit aber noch weiter absinkt, wenn die Zeitkoordinate rasch abläuft. Die bekannten Methoden, die die Intensität des Kathodenstrahles als Funktion der Schreibgeschwindigkeit regeln, führen hier nicht zum Ziel, ja, bewirken im Gegenteil, dass die Helligkeit des Bandes gesteigert wird, da die Schreibgeschwindigkeit des Strahles beim Umspringen am grössten ist. 



   Als   weiterer Übelstand macht sich   die unterschiedliche Helligkeit der beiden oder mehrerer am Schirm erscheinenden Kurven bemerkbar, wenn deren Schreibgeschwindigkeit voneinander abweicht. Entspricht die eine aufgenommene Kurve einem langsam verlaufenden, die andere hingegen einem Vorgang hoher Periodenzahl, der ausserdem noch Zacken mit besonders hoher Flankensteilheit aufweist, so ist der Helligkeitsunterschied der beiden Kurven derart gross, dass ihre photographische Aufnahme mit dem notwendig zu verwendenden harten Material in Frage gestellt wird. 



   Im Sinne der Erfindung werden die   genannten Übelstände dadurch   beseitigt, dass eine mit der Betätigung der Messweiche synchron verbundene Helligkeitssteuerung des Kathodenstrahles vorgesehen ist. Unter Helligkeitssteuerung sollen in dieser Beschreibung und in den Patentansprüchen sowohl eigentliche Intensitätssteuerungen als auch solche Steuerungen verstanden werden, welche die Helligkeit des Kathodenstrahles durch Ablenken gegenüber einer Blende beeinflussen kann. Unter   Helligkeitssteuerungselektroden   werden daher nicht nur eigentliche Intensitätssteuerelektroden und - spulen, sondern auch Ablenkelektroden und-spulen sowie Anode und Wehneltzylinder verstanden, wenn durch Veränderung ihres Potentials die Helligkeit des Kathodenstrahles beeinflusst werden kann.

   Durch periodische Veränderung der Helligkeit des Kathodenstrahles, derart, dass jeder möglichen Stellung der Messweiche eine bestimmte willkürlich einstellbare Helligkeit des Kathodenstrahles entspricht, lässt sich die Helligkeit der aufgenommenen Kurven in geeigneter Weise gegeneinander abstimmen ; durch Herabsetzung der Helligkeit des Kathodenstrahles während jedes oder jedes zweiten Umschaltvorganges der Messweiche kann man das Band zwischen den Kurven zum Erlöschen bringen. 



  Die Helligkeitssteuerung des Kathodenstrahles wird zweckmässig von dem Steuergenerator auf die Messweiche abgeleitet, welcher etwa nach einem bekannten Verfahren (E. u. M. 1936, S. 409) eine Rechtecksspannung liefert. Das Verfahren ist aber bei sinusförmiger Steuerspannung nach   Garceau   (E. u. M. 1936, S. 346) ebenfalls anwendbar. 



   Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind der Zeichnung zu entnehmen :
Fig. 3 zeigt die Kathodenstrahlröhre K, an deren Ablenkplatten a die gemäss Fig. 4 des zitierten Aufsatzes mit dem Steuergenerator zu einer Einheit zusammengebaute Messweiche M liegt. Von 

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 einem der Anodenwiderstände   7   des Steuergeneratorteiles der Heptoden   V1, Vz   wird die Rechtecksspannung abgegriffen und über eine Spannungsquelle c der Helligkeitssteuerelektrode d der Röhre K zugeführt. 



   Stellt die in Fig. 2 gezeigte Kurve die Helligkeit als Funktion der an die Elektrode oder Spule   I   gelegten Spannung dar und wird mit Hilfe der Vorspannung c der Arbeitspunkt der Steuerelektrode nach   H1   verlegt, so bewirkt die   von. Bi   abgegriffene Rechtecksspannung, wie ersichtlich, ein Schwanken der Helligkeit zwischen den Werten   H1   und   Bz.   Den höheren der beiden Werte   H1   wird man der Aufnahme des höherfrequenten Vorganges zuordnen. Durch Veränderung des Abgriffes am Widerstand      lässt sich eine sehr genaue gegenseitige Anpassung der Helligkeit der Kurven I und II erzielen. 



  Die Verlegung des Arbeitspunktes   H1   beeinflusst die mittlere Helligkeit der beiden Kurven und allenfalls auch deren Helligkeitsunterschied, wenn einer der Punkte   H1   und   Bs   in den gekrümmten Teil der Kennlinie gelangt. 



   Fig. 4 zeigt eine Anordnung mit getrennter Messweiche M und Steuergenerator St. Parallel zu den Anodenwiderständen   jBi   des Steuergenerators liegt die Primärwicklung eines Transformators T, die entweder selbst einen hohen Widerstand besitzt oder mit einem hohen Widerstand   Rz   in Serie geschaltet ist. An die Enden der   Sekundärwicklung   des Transformators ist über einen Zweiweggleichrichter G, G die Anode   A   und an die Mittelanzapfung die Helligkeitssteuerelektrode   I   angeschlossen. 



  Bei jedem Umspringen der Rechtecksspannung entsteht in der   Sekundärwicklung   des Transformators ein Stromstoss, welcher über die Zweiweggleichrichtung in ein Sperrpotential der Elektrode   I   umgesetzt wird. Daneben kann der Steuerelektrode   I   durch Anzapfung eines der Widerstände   ?   die Rechtecksspannung als Steuerspannung, wie in Fig. 3, zugeführt werden. Dies ist ohne weiteres möglich, weil die Sekundärwicklung des Transformators keinerlei Bezugspotential besitzt und die Gleichrichter G die Aufrechterhaltung des negativen Potentials der Steuerelektrode   I   gegenüber der Anode A ermöglichen. Man erhält auf diese Weise sowohl ein Auslöschen des Bandes als auch die Möglichkeit, gleichmässige Helligkeit der beiden Kurven einzustellen. 



   Begnügt man sich mit dem Auslöschen nur jeder zweiten der das Band zwischen den Kurven bildenden Linien, so legt man das eine der Enden der   Sekundärwicklung   von T an die Elektrode I, das andere über einen Gleichrichter an die Anode A. Auch die noch verbliebene Einweggleichrichtung kann entfallen, wenn man das hellere Aufleuchten der nicht ausgelöschten Linien in Kauf nimmt oder wenn man den Arbeitspunkt   H1   der Elektrode   I   in den gekrümmten Teil der Kennlinie nach Fig. 2 verlegt, so dass die Einweggleichrichtung in der Röhre eintritt. 



   Die Gleichrichter können ferner dann entfallen, wenn zwei Steuerelektroden je an einem Ende der Sekundärwicklung liegen und so angeordnet sind, dass die jeweils auf Sperrpotential liegende Elektrode den Strahl. zum Verlöschen bringt. Besitzt die Helligkeitssteuerkurve nach Fig. 6 einen zweiten mit zunehmender Steuerspannung absteigenden Ast, so kann ebenfalls die Gleichrichtung entfallen, indem dann bei geeigneter Wahl des Arbeitspunktes sowohl der in der einen wie der in der andern Richtung ankommende Stromstoss ein Auslöschen des Strahles bewirkt. Mit Ablenkelektroden   bzw.-spulen   ist diese Wirkung besonders leicht zu erreichen. Fig. 5 zeigt eine derartige Anordnung. 



  An der   Sekundärwicklung   des Transformators liegt die Ablenkspule Sp, deren Feld den Kathodenstrahl je nach der Richtung der Kraftlinie anzieht oder abstösst, ihn dabei aber auf jeden Fall von der in der Anode   A   vorgesehenen Blendenöffnung wegführt. Für die Einstellung der Helligkeit der beiden Kurven   I   und II ist eine von Sp unabhängige Steuerelektrode   I   vorgesehen, die, wie in Fig. 3, über eine Vorspannung an einem Arbeitswiderstand   R,   liegt. 



   Legt man in der Schaltung nach Fig. 4, wie dort gestrichelt angedeutet, die Primärwicklung des Transformators in den gemeinsamen Ast der Kathoden-oder Anodenzuleitung der beiden Röhren Vg,   V4   des Steuergenerators St, so erhält man in der Sekundäre bei jedem Umspringen der Rechtecksspannung in kurzer Aufeinanderfolge eine   Öffnungs-und   eine Schliessungszacke, von denen die eine durch einen Einweggleichrichter G'durch Gleichrichtung in der Kathodenstrahlröhre oder aber auch wie bei einem Induktorium durch geeignete Dimensionierung der Induktanzen und Reaktanzen unwirksam   gemacht werden kann, während   die andere zur Auslösung des umspringenden Strahles herangezogen wird. Das leuchtende Band zerfällt in diesem Falle in zwei die Kurven begleitende lichtschwache Randstreifen.

   Durch Wahl einer Helligkeitssteuerung nach Fig. 5 und 6   können'beide   Zacken der Unterdrückung des Strahles während des   Umspringens nutzbar gemacht   werden. Diese Anordnung hat den weiteren Vorteil, dass der umspringende Strahl bei der Ablösung der Öffnungzacke durch die   Schliessungszacke   einmal aufleuchtet, u. zw. offenbar gerade in dem Augenblick, in dem beide Röhren der Messweiche stromlos, die Ablenkplatten a also spannungslos sind. Das Aufleuchten des umspringenden Strahles erfolgt daher immer an der dem unabgelenkten Strahl entsprechenden Stelle des Bildschirmes und man erhält sohin bei Zeitablenkung bzw. bei Aufnahme mit einem bewegten Aufnahmeträger zwischen den beiden Kurven I und II deren gemeinsame Nullinie. 



   Ist bei sehr hohen Frequenzen der Steuerspannung eine Verzögerung sowie eine Verbreiterung der   Auslöschungsstösse   durch den Transformator zu befürchten, so kann in der Weise gearbeitet werden, dass die Schaltung nach Fig. 7 Anwendung findet. Bei dieser wird die Rechtecksspannung dazu verwendet, zwei in Serie geschaltete durch Widerstände Rg miteinander verbundene Kondensatoren 01 

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 aufzuladen. Bei genügend geringer Kapazität der letzteren ist die Aufladedauer im Verhältnis zur periodischen Dauer des Rechteckswechselstromes gering. Im Augenblick des Umspringens der Spannung wird eine Entladung der Kondensatoren und ihre Aufladung in umgekehrter Richtung erfolgen.

   Die Widerstände Ra werden also immer nur während des kurzen Umladevorganges vom Strom durchflossen und aus diesem Grunde wird an ihnen auch nur während dieser kurzen Zeit eine Spannung auftreten. 



   Diese Spannungen werden an die Gitter zweier Röhren Vs eines Gegentaktverstärkers gelegt. 



  Während jeden Umspringvorganges wird eine der beiden Röhren freigegeben und so durch den Widerstand R4 während jeden Umspringvorganges ein stets gleichgerichteter Stromstoss auftreten. Am Widerstand   R4   liegt dann die Helligkeitssteuerelektrode 1. Durch geeignete Anordnung der Kondensatoren kann die Herstellung eines Bezugspotentials vermieden werden, so dass der Kombination mit der Helligkeitssteuerung nach Fig. 3 nichts im Wege steht. 



   PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Registrierung von zwei oder mehreren Vorgängen mit Hilfe einer einzigen Kathodenstrahlröhre unter Verwendung einer Messweiche, dadurch gekennzeichnet, dass die Helligkeit des Kathodenstrahles im Takte der Messweichenumschaltung gesteuert wird.

Claims (1)

1. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder möglichen Stellung der Messweiche eine bestimmte willkürlich einstellbare Helligkeit des Kathodenstrahles entspricht, wobei den schneller ablaufenden Vorgängen zweckmässig die höheren Helligkeitsstufen zugeordnet sind.

   3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Helligkeit des Kathodenstrahles während des Umschaltens der Messweiche oder mindestens während jedes zweiten Umschaltvorganges vorteilhaft bis zum Erlöschen des Kathodenstrahles herabgesetzt wird.

   4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Helligkeitssteuerung durch den Steuergenerator für die Messweiche erfolgt.

   5. Schaltung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Helligkeitssteuerelektrode bzw.-spule an einer geeigneten Vorspannung und an einem Arbeitswiderstand des Steuergenerators liegt (Fig. 3).

   6. Schaltung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuergenerator die Primärwicklung eines Transformators speist, an dessen Sekundärwicklung die Steuerelektrode über einen Ein-oder Zweiweggleichrichter angeschlossen ist (Fig. 4).

   7. Schaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitspunkt, der zweckmässig nach Anspruch 5 an einer Vorspannung und an einem Arbeitswiderstand des Steuergenerators liegenden Helligkeitssteuerelektrode in den gekrümmten Teil der Helligkeitskennlinie verlegt ist, zum Zwecke, eine Einweggleichrichtung der dem Transformator entnommenen Stromstösse in der Kathodenstrahlröhre zu erhalten.

   8. Abänderung der Schaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwecks Ersparnis der Gleichrichtung die Helligkeitssteuerelektrode und die Helligkeitssteuerkurve so gewählt sind, dass jeder der beiden der Sekundärwicklung entnommenen entgegengesetzt gerichteten Stromstösse ein Erlöschen des Kathodenstrahles zur Folge hat (Fig. 5,6).

   9. Schaltung nach den Ansprüchen 5 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass getrennt voneinander eine Helligkeitssteuerelektrode (Sp) zum Auslöschen des umspringenden Strahles bei jedem der beiden entgegengesetzt gerichteten Stromstösse im Transformator und eine an einem Arbeitswiderstand des Steuergenerators liegende Helligkeitssteuerelektrode (1) zur gegenseitigen Anpassung der Kurvenhelligkeit vorgesehen wird.

   10. Abänderung der Schaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Enden der Sekundärwicklung an getrennten Helligkeitssteuerelektroden liegen, von denen jede unabhängig von der andern ein Auslöschen des Kathodenstrahles bewirken kann.

   11. Abänderung der Schaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Primärwicklung des Transformators in den gemeinsamen Ast der Kathoden-oder Anodenzuleitung der Röhren des Steuergenerators verlegt ist und von den beiden bei jedem Nulldurehgang der Steuerspannung im Transformator induzierten Öffnungs- und Schliessungszacken, die eine zum Auslöschen des umspringenden Kathodenstrahles nutzbar gemacht, während die andere, sei es durch Einweggleichrichtung, sei es durch Bemessung der Schaltelemente nach Art eines Induktoriums, unwirksam gemacht wird.

   12. Schaltung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass beide Zacken gemäss Anspruch 8 zur Auslöschung des Kathodenstrahles herangezogen werden, derart, dass der umspringende Kathodenstrahl die gemeinsame Nullinie zu den registrierten Vorgängen zeichnet.

   13. Schaltung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuergenerator bei jedem Umspringen der Steuerspannung einen oder mehrere Kondensatoren umlädt und die hiebei auftretenden Stromstösse nach allfälliger Verstärkung der Helligkeitssteuerelektrode der Kathodenstrahlröhre zugeführt werden.