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Automatischer Lichtregler, insbesondere für photographische Zwecke
Die Erfindung betrifft einen automatischen Lichtregler-insbesondere für photographische Zwecke - mit Photowiderstand und einem Stellmotor kleiner Leistung zum Abgleich, dessen Ständer-Wicklungen über jeweils an ein Ende angeschlossene Relais-Röhren gespeist werden.
Bei den bisher bekannten automatischen Lichtreglern sind entweder den lichtelektrischen Wandlern
Verstärker zur Lieferung der Energie für den Stellmotor nachgeschaltet ; sie arbeiten mit Schaltrelais, die Zufluss und Richtung des Stromes zum Motor bestimmen. Die erste Ausführungsform erfordert einen er- heblichen Aufwand im Verstärker, um die notwendige Energie für den Motor zu erstellen ; die andern Reg- ler sind verhältnismässig träge und kommen daher zur Feinregelung nicht in Frage.
Nach der Erfindung werden bei automatischen Lichtreglern der eingangs beschriebenen Art diese
Nachteile dadurch vermieden, dass als Relais-Röhren zwei Kaltkathoden - Thyratrons mit ihren Zündelektroden galvanisch an Diagonalpunkten einer Wechselstrom-Brückenschaltung liegen und in bekannterWei- se auf einen gemeinsamen Kathodenwiderstand geschaltet sind, wobei als Brückenwiderstand der Photo- widerstand dient und ein zu diesem korrespondierender Widerstand einstellbar ist.
Hiebei können entweder beide Ständer-Wicklungen des Stellmotors oder auch nur eine derselben mittels des Thyratrons beeinflussbar sein.
In der Zeichnung sind drei Schaltungen für drei beispielsweise Ausführungsformen des erfindungsge- mässen automatischen Lichtreglers dargestellt. Es zeigen Fig. 1 eine Schaltung mit verschiedenen Wicklungen zugeordneten Thyratrons ; Fig. 2 ein Diagramm zur Erläuterung der Wirkungsweise ; Fig. 3 und 4 die beiden Varianten des Lichtreglers mit der gleichen Wicklung zugeordneten Thyratrons - im letzten Falle mit unterteilter Wicklung.
Die in Fig. 1 dargestellte Schaltung zeigt einen Induktionsmotor 6, dessen beide Ständer-Wicklungen 7,8 in bekannter Weise mit einem Phasenschieberkondensator 9 zusammengeschaltet sind. An den Verbindungspunkten zwischen den Wicklungen und dem Kondensator sind Relaisröhren 10,11 angeschlossen, die einen gemeinsamen Kathodenwiderstand 12 aufweisen. Die Hilfsanoden werden über Spannungteiler gespeist, von denen der eine aus Festwiderständen 13,14 besteht, während der andere einen Festwiderstand 15 sowie einen Photowiderstand 16 aufweist, der an einer Stelle angebracht ist, an der ein Lichtstrom konstant gehalten werden soll. Parallel zum Festwiderstand 15 liegt eine Serienschaltung aus einem Festwiderstand 17 sowie einem variablen Widerstand 18.
Der Photowiderstand 16 lässt sich mittels eines Graukeiles 19 abdecken, wobei die Verstellung des Keiles vom Motor aus gesteuert wird. Die Gesamtanordnung wird mit 220 Volt Wechselspannung gespeist. Wegen des träge reagierenden Photowiderstandes ist das Getriebe zwischen Motor und Graukeil so hoch untersetzt, dass keine Regelschwingungen auftreten können.
Die Funktion der beschriebenen Schaltung ist folgende : Je nachdem welche der Relais-Röhren zündet, ergibt sich Rechts- oder Linkslauf des Motors in Abhängigkeit davon, welcher Wicklung der Kondensator 9 zugeschaltet wird. Durch Verwendung eines gemeinsamen Kathodenwiderstandes 12 ist verhindert, dass beide Röhren gleichzeitig zünden können. Die Zündspannung der Röhre 11 wird mittels des aus den Widerständen 13,14 bestehenden Spannungsteilers geliefert, der so dimensioniert ist, dass die Röhre 11 auch bei Netzspannungsschwankungen stets sicher zündet, vorausgesetzt, dass nicht bereits die Röhre 10 gezündet hat.
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In Fig. 2 stellen die Kurve 21 den Verlauf der Netzspannung während einer Periode, die Kurve 22 die an derZündelektrode der Röhre 11 anliegende Spannung, die Gerade 23 die zur Zündung dieser Röhre erforderliche Spannung dar. Lässt man das Verhalten der Röhre 10 einmal ausser Betracht, so würde die
Röhre 11 zum Zeitpunkt t zünden. Der die Röhre 10 zugeordnete Spannungsteiler ist mit Hilfe des Wider- standes 18 so einjustiert, dass bei dem gewünschten Lichtstrom auch die Röhre 10 genau zum Zeitpunkt t2 zünden würde. Fällt nun weniger Licht auf den Photowiderstand 16, so wächst sein Widerstand und der
Spannungsverlauf ist wie in Kurve 24 dargestellt. Die Röhre 10 zündet also schon zu einem früheren Zeit- punkt t.
Der gemeinsame Kathodenwiderstand 12 verhindert, dass die Röhre 11 zünden kann, wenn der
Zeitpunkt t erreicht wird. Beim Nulldurchgang der Speisewechselspannung erlischt die Röhre 10 und in jeder neuen Periode vollzieht sich das gleiche Spiel. Der Motor 6 dreht sich dabei so, dass der vor dem
Photowiderstand 16 liegende Teil des Graukeiles 19 durchlässiger, der Lichtstrom also verstärkt wird.
Mit zunehmender Verkleinerung des Widerstandswertes des Photowiderstandes 16 senkt sich die Kurve 24 so weit ab, bis ihr Schnitt mit der Geraden 23 zu einem dem Zeitpunkt t2 folgenden Zeitpunkt t erfolgt.
Dann aber hat bereits die Röhre 11 gezündet und den Motor in der Drehrichtung umgesteuert.
Der besondere Vorteil der beschriebenen Anordnung liegt darin, dass im stromlosen, unbelasteten Zustand zu Beginn einer jeden Periode ein Spannungsvergleich stattfindet. Dadurch ergibt sich eine Ände- rung des Drehsinnes des Motors schon bei relativ kleinen Lichtstärkeänderungen. Weiterhin erlaubt der hohe Eingangswiderstand der Relais-Röhren Messungen bei sehr niedrigen Lichtpegeln.
In Fig. 3 ist eine andere Möglichkeit des Aufbaues der Schaltung gezeigt. Hier sind die beiden Relais-Röhren 10, 11 einer der Ständer-Wicklungen 30 zugeordnet, wobei die Verbindungspunkte, je über einen Widerstand. 31 bzw. 32 mit dem Netz verbunden sind. Die zweite Ständer-Wicklung'28 ist mit einem Phasenschieberkondensator 29 in Serie und zur Röhrenanordnung parallelgeschaltet. Je nachdem, ob Röhte 10 oder 11 gezündet hat, wird die Wicklung 30 in der einen oder andern Richtung vom Strom durchflossen und bestimmt damit die Drehrichtung des Motors.
In Fig. 4 ist ein weiteres Schaltungsbeispiel dargestellt, das eine Abwandlung des in Fig. 3 Dargestellten ist. Auch hier sind die beiden Röhren 10,11 einer Ständer-Wicklung des Motors zugeordnet, doch weist diese Wicklung eine Mittelanzapfung auf, die die Wicklung in zwei Teile 30a, 30b unterteilt und die mit dem Netz direkt verbunden ist. Dadurch werden die Verluste in den Widerständen 31 und 32 vermieden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Automatischer Lichtregler mit Photowiderstand und einem Stellmotor kleiner Leistung zum Abgleich, dessen Ständer-Wicklungen über jeweils an ein Ende angeschlossene Relais-Röhren gespeist werden, dadurch gekennzeichnet, dass als Relais-Röhren zwei Kaltkathoden-Thyratrons (10, 11) mit ihren Zündelektroden galvanisch an Diagonalpunkten einer Wechselstrom-Brückenschaltung liegen und in bekannter Weise auf einen gemeinsamen Kathodenwiderstand (12) geschaltet sind, wobei als Brückenwiderstand der Photowiderstand (16) dient und ein zu diesem korrespondierender Widerstand (18) einstellbar ist.