AT221174B - Vorrichtung zur sichtbaren Anzeige von Gleichspannungen - Google Patents

Description

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  Vorrichtung zur sichtbaren Anzeige von Gleichspannungen 
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur sichtbaren Anzeige von Gleichspannungen oder
Gleichströmen. Die Erfindung bezweckt, eine Vorrichtung zu schaffen, die bereits bei geringen Gleich- spannungen   oder Gleichströmen   eine deutlich sichtbare Anzeige liefert und bei der keine Entladungsröhren benutzt werden. 



   Die Vorrichtung nach der Erfindung weist das Kennzeichen auf, dass sie einen Schwingungskreis be- sitzt, der einen Kondensator mit einem elektrolumineszierenden Material als Dielektrikum enthält, wel- cher bei Resonanz des Kreises mit einer angelegten Wechselspannung Licht aussendet, wobei die Reso- nanzfrequenz des Kreises ausser durch den das elektrolumineszierendeDielektrikum enthaltenden Konden- sator und eine Induktivität auch durch einen weiteren Kondensator oder   eine Induktivität bedingt wird,   an den die anzuzeigende Spannung angelegt bzw. durch welche der anzuzeigende Strom geführt wird und dessen bzw. deren Impedanz unter der Wirkung der erwähnten Gleichspannung oder des Gleichstro- mes geändert wird. 



   Es wird dabei also die an sich bekannte Erscheinung benutzt,   dass   das von   einerr   elektrolumineszierenden Kondensator ausgesandte Licht in hohem Masse verringert wird, wenn man die Resonanzfrequenz eines Kreises mit dem Kondensator mehr oder weniger stark von der Frequenz der Speisequelle abweichen lässt. 



   Die Frequenz der Speisequelle kann ziemlich beliebig gewählt werden ; vorzugsweise ist sie von der Grössenordnung von einigen Hundert kHz. 



   Bei einer günstigen Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung ist parallel mit einem Teil der Induktivität des Kreises ein Kondensator mit einem Dielektrikum geschaltet, dessen Dielektrizitätskonstante von der angelegten Gleichspannung abhängig ist, z. B. Bariumtitanat oder Bariumstrontiumtitanat. Zum Anzeigen von Strömen kann auch in Reihe oder parallel mit der Induktivität des Kreises eine Induktivität mit magnetisch sättigbarem Kern geschaltet werden, durch deren Wicklung der Strom geführt wird. 



   Bei einer Ausbildung der Erfindung ist der Schwingungskreis bei Abwesenheit eines anzuzeigenden Stromes oder einer Spannung annähernd auf die Frequenz der Speisequelle abgestimmt. Bei Resonanz ergibt der Kondensator eine maximale Lichtausbeute. Beim Anlegen der Spannung oder beim Zuführen des Stromes gelangt der Kreis ausser Resonanz, und die ausgesandte Lichtmenge nimmt dann stark ab. Es ist auch möglich, die Bemessung derart zu wählen, dass beim Anlegen der Spannung oder beim Zuführen des Stromes der Kreis sich der Resonanz annähert, bei der die Lichtausbeute gerade zunimmt. Die   grösste   Empfindlichkeit wird erzielt, wenn die Frequenz der Speisewechselspannung so gewählt wird, dass der elektrolumineszierende Kondensator gemeinsam mit dem übrigen Teil des Kreises auf den steilsten Teil der Flanke der Resonanzkurve eingestellt ist. 



   Damit der Kreis aufgeschaukelt werden kann, kann er in Reihe mit einer Vorschaltimpedanz an die Speisequelle angeschlossen werden. Es kann auch eine andere Art loser, induktiver oder kapazitiver Kopplung benutzt werden. Es kann sowohl die Parallelresonanz als auch die Reihenresonanz benutzt werden. 



   EinAusführungsbeispiel einer Vorrichtung nach der Erfindung ist schematisch in der Zeichnung dargestellt. 

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   Die anzuzeigende Spannung tritt an den Eingangsklemmen J auf und wird über einen Vorschaltwiderstand R den Elektroden des Kondensators C zugeführt. Der Widerstand R dient dazu, zu verhindern, dass die Eingangsquelle eine zu starke Dämpfung ausübt. Das Dielektrikum dieses Kondensators C besteht aus Bariumstrontiumtitanat, das bekanntlich die Eigenschaft hat, dass seine Dielektrizitätskonstante in hohem Masse von der angelegten Spannung abhängt. 



   Der Kondensator C ist mit einem verhältnismässig kleinen Teil der Induktivität L eines Schwingungkreises parallelgeschaltet, welcher Kreis weiter noch einen elektrolumineszierenden Kondensator Cel und einen operrkondensator C   b enthält.   Letzterer hat eine hohe Kapazität und dient nur dazu, einen Kurzschluss der Gleichspannungsquelle über die Induktivität zu verhüten. Das Dielektrikum des Kondensa-   tors Cel kann bekanntlich   aus aktiviertem Zinksulfidpulver bestehen, das in einem isolierenden Dielektrikum, z. B. einem organischen Kunststoff oder Glasemail, suspendiert ist. 



   Die Resonanzfrequenz des Kreises wird im wesentlichen durch die Induktivität L und die Kapazitäten Cel und C bedingt, welch letztere von der Gleichspannung an den Klemmen J abhängig ist. Die Spannungsquelle B dient dazu, den Kondensator C auf einen günstigen Punkt der Kennlinie einzustellen. 



   Die Induktivität L ist derart gestaltet, dass eine feste Kopplung zwischen den zwei Teilen vorliegt. 
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 sen und ist derart bemessen, dass bei Abwesenheit einer   an7uzeigenden   Spannung eine Resonanz oder na- hezu eine Resonanz mit der Frequenz von G auftritt. Der elektrolumineszierende Kondensator hat eine maximale Helligkeit bei vollständiger Resonanz. Wenn an den Klemmen J eine Gleichspannung angelegt wird, gelangt der Kreis mehr ausser Resonanz, wodurch der elektrolumineszierende Kondensator bedeutend weniger Licht ausstrahlt. 



   Die verschiedenen Elemente der Schaltung können wie folgt bemessen werden :
Kapazität   Cel.   200 pF bei einer Oberfläche von etwa 1 cm2,
Spannung am Kondensator bei Resonanz : 100 V,   Generatorfrequenz :   300   kHz,  
Induktivität L : etwa 1 mH,
Kapazität des Titanatkondensators   C : lu   pF. 



  Der zuletzt genannte Kondensator kann z. B. eine Elektrodenoberfläche von 5 cm 2 und eine Stärke des Dielektrikums von   50 je   haben. Die Kreisgüte Q kann etwa 50 betragen. Für den Widerstand R kann ein Wert von 2000 Ohm gewählt werden. Bei einem Abzweigverhältnis von 1 : 10 der Induktivität ist die erforderliche Schaltspannung, d. h. die Spannung, welche erforderlich ist, um die Lichtausbeute auf nahe- zu Null herabzusetzen, von der Grössenordnung von einigen Volt. 



   Das Abzweigverhältnis an   der Induktivität L wird derart gewählt, dass der Augenblickswert der   Wechselspannung am Kondensator C, welcher höchstens auftreten kann, maximal um einen Faktor 5 grösser ist als die anzuzeigende Spannung, da in diesem Falle die Kapazitätsänderung beim Anlegen der Gleichspannung noch   verhältnismässig   gross sein kann. 



   Die Vorrichtung nach der Erfindung eignet sich insbesondere zur Anwendung bei Flip-Flop-Schaltungen mit Transistoren, die bei Rechenmaschinen benutzt werden. Die Gestalt des Kondensators   Cel   kann dem jeweiligen Verwendungszweck angepasst werden und z. B. eine Ziffer, eine Zahl, ein Wort oder einen Teil desselben bilden. 



   Es ist selbstverständlich, dass die Vorrichtung nach der Erfindung sich auch zum Anzeigen langsam verändernder Spannungen oder Ströme, z. B. Wechselspannungen mit einer   geringen. Periodizität, eignet.   



   Der Schwingungskreis nach der Zeichnung hat eine Anzahl von Resonanzspitzen, von denen vorzugweise diejenige gewählt wird, bei welcher die Wechselspannung über Cel die grösste Änderung beim Anlegen einer bestimmten Gleichspannung an den Klemmen J erfährt. 

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Claims (1)

1. PATENTANS PRÜCHE : 1. Vorrichtung zur sichtbaren Anzeige von Gleichspannungen oder Gleichströmen, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Schwingungskreis besitzt, der einen Kondensator (Cel) mit elektrolumineszierendem Material als Dielektrikum enthält, welcher bei Resonanz des Kreises mit einer angelegten Wechselspannung Licht aussendet, wobei die Resonanzfrequenz des Kreises ausser durch den das elektrolumineszie- rende Dielektrikum enthaltenden Kondensator (Cel) und eine Induktivität (L) auch durch einen weiteren Kondensator (C) oder eine Induktivität bedingt wird, an den die anzuzeigende Spannung angelegt bzw. durch welche der anzuzeigende Strom geführt wird und dessen bzw. deren Impedanz unter der Wirkung der erwähnten Gleichspannung oder des Gleichstromes geändert wird.

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   2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass parallel mit einem Teil der Induktivität (L) des Kreises ein Kondensator (C) mit einem Dielektrikum geschaltet ist, dessen Dielektrizitäts- konstante von der angelegten Gleichspannung abhängig ist.

   3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Abzweigverhältnis ander Induktivität(L)derart gewähltist,dass der höchste auftretende Momentanwert der Wechselspannung am Kondensator (C) maximal um einen Faktor 5 grösser ist als die anzuzeigende Spannung.

   4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass in Reihe mit dem Kondensator (C) eine Gleichspannungsquelle (B) mit niedriger Wechselspannungsimpedanz angebracht ist.

   5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Bemessung derart ist, dass die Frequenz der angelegten Wechselspannung auf der Flanke der Resonanzkennlinie des Kreises liegt.