DD160912A1

DD160912A1 - ARRANGEMENT FOR CIRCUIT OF CONTINUOUS ADJUSTABLE TIME INTERVALS

Info

Publication number: DD160912A1
Application number: DD21308279A
Authority: DD
Inventors: Erich Schleicher
Original assignee: Mittweida Ing Hochschule
Priority date: 1979-05-23
Filing date: 1979-05-23
Publication date: 1984-06-13

Abstract

Die Anordnung arbeitet auf coulometrischer Basis und besteht aus einem an sich bekannten Mikrocoulometer mit Quecksilberfuellung mit einem aus einem waessrigen Elektrolyt gebildeten Zwischenraum, der sich bei Stromdurchgang entgegengesetzt zur Stromrichtung bewegt. Bei konstanten Strom ist die zurueckgelegte Wegstrecke ein Mass fuer die Zeitdauer der anliegenden Spannung.In der erfindungsgemaessen Anordnung ist der Werkstoff der Kapillare halbleitend, auf seiner Aussenseite sind einander gegenueberliegend zwei verschiebbare Schleifkontakte angebracht, die Teil eines Wechselstromkreises sind. Der zwischen den Schleifkontakten durchlaufende elektrolytische Zwischenraum veraendert den Widerstand dieses Wechselstromkreisses und loest eine Auswerteschaltung aus. Durch Veraenderung der Aussenbeschaltung sind Durchlaufzeiten zwischen 10 Stunden und 10000 Stunden moeglich, innerhalb dieser Zeiten koennen beliebige Zeitintervalle mit den Schleifkontakten eingestellt werden. Durch den geringen Strombedarf und die kleinen geometrischen Abmessungen eignet sich die Anordnung fuer alle Gebiete der Elektronik,wobei Betriebszeiten, Wartungsintervalle, Servicefristen usw. signalisiert werden oder nach bestimmten Zeitraeumen Schaltvorgaenge ausgeloest werden koennen.The arrangement operates on a coulometric basis and consists of a per se known Mikrocoulometer with mercury filling with an intermediate space formed from an aqueous electrolyte, which moves opposite to the current direction at passage of current. When the current is constant, the distance traveled is a measure of the duration of the applied voltage. In the arrangement according to the invention, the material of the capillary is semiconducting, on the outside of which two slidable sliding contacts, which are part of an alternating current circuit, are arranged opposite one another. The electrolytic gap passing through between the sliding contacts changes the resistance of this AC circuit and triggers an evaluation circuit. By changing the external circuit, cycle times between 10 hours and 10000 hours are possible, within these times arbitrary time intervals can be set with the sliding contacts. Due to the low power consumption and the small geometric dimensions, the arrangement is suitable for all areas of electronics, with operating times, maintenance intervals, service periods, etc. are signaled or switching operations can be triggered after certain periods of time.

Description

Titel der ErfindungTitle of the invention

Anordnung zur Schaltung von kontinuierlich einstellbaren Zeitintervallen \ \ Arrangement for the circuit of continuously adjustable time intervals

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Schaltung von kontinuierlich einstellbaren Zeitintervallen, die auf.coulometrischer Basis arbeitet, klein, zuverlässig und nahezu temperaturunabhängig ist. Ausgangspunkt sind die an sich bekannten coulometrischen Verfahren zur Betriebszeitmessung und zur Schaltung langer Betriebszeiträume, die so abgewandelt wurden, daß sich das Zeitintervall, in dem die Anordnung messen oder schalten soll, auf einfache Weise ohne Eingriffe in die Kapillare des Coulometers oder in externe Schaltelemente in einem weiten Bereich verändern läßt·The invention relates to an arrangement for the switching of continuously adjustable time intervals, which works on.coulometrischer basis, is small, reliable and almost independent of temperature. The starting point is the known coulometric method for operating time measurement and for switching long operating periods, which have been modified so that the time interval in which the arrangement should measure or switch, in a simple manner without interfering with the capillary of the coulometer or external switching elements can be changed over a wide range ·

Bei der Schaltung der Anordnung als Betriebszeitmesser ist es möglich, nach Betriebszeiten zwischen 10 Stunden und 10 000 Stunden Schaltvorgänge auszulösen, die zur Signalisierung dienen oder weitere elektronische Schaltelemente betätigen können. Wegen des geringen Strombedarfs der Anordnung besteht aber auch die Möglichkeit, als Spannungsquelle eine konstante Batterie zu verwenden und die erfindungsgemäße Anordnung alsWhen switching the arrangement as an operating timer, it is possible to trigger switching operations after operating times of between 10 hours and 10,000 hours, which serve for signaling or can actuate further electronic switching elements. Because of the low power requirements of the arrangement but it is also possible to use as a voltage source, a constant battery and the inventive arrangement as

Langzeitschalter mit einstellbaren Schaltintervallen einzusetzen. Die Anordnung kann in ein zur Mikroelektronik kompatibles Gehäuse eingebaut und in Schaltungen wie andere elektronische Bauelemente direkt eingelötet werden. Sie stellt damit ein neues Bauelement dar, das vor allem auf dem Gebiet der Messung und Signalisierung von Reparaturunö V/artungsintervallen, Betriebszeiträumen, Reinigungsintervallen und allgemeinen Zuverlässigkeitsuntersuchungen von Nutzen ist. Ein Anwendungsbeispiel ist die Verwendung in einem Betriebsüberwachungssystem· Hier sind nach bestimmten Betriebszeiten Kontrollen der Meßwertgeber vorgeschrieben, wobei diese zeitlichen Abstände noch vom jeweiligen Gebertyp und von den Einsatzbedingungen abhängen und sehr unterschiedlich sein können· Der Anschluß der Stromversorgung an die Eingangsklemmen der Anordnung gewährleistet eine reale Betriebszeiterfassung und eine zuverlässige Signalisierung des eingestellten Betriebszeitintervalles· Wegen der kontinuierlichen Einstellbarkeit genügt eine einzige Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung.Long-term switch with adjustable switching intervals to use. The assembly may be incorporated into a microelectronics compatible package and directly soldered into circuits such as other electronic components. It is thus a new device that is particularly useful in the field of measurement and signaling of repair management intervals, operating periods, cleaning intervals and general reliability studies. An application example is the use in an operation monitoring system. Here, after certain operating times, checks of the transmitters are prescribed, whereby these time intervals still depend on the respective encoder type and the operating conditions and can vary considerably. The connection of the power supply to the input terminals of the arrangement ensures a real one Operating time detection and reliable signaling of the set operating time interval · Due to the continuous adjustability, a single embodiment of the arrangement according to the invention is sufficient.

Die Anordnung kann kostengünstig hergestellt werden und ist auf vielen Gebieten der Wirtschaft einsetzbar· Hinsichtlich ihrer Zuverlässigkeit und Verärbeitbarkeit ist sie den elektronischen Schaltungen angepaßt.The arrangement can be manufactured inexpensively and can be used in many fields of the economy · It is adapted to the electronic circuits in terms of their reliability and operability.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Anordnungen zur Schaltung von kontinuierlich einstellbaren Zeitintervallen sind meist elektromechanisch aufgebaut und bestehen entweder aus Uhrwerken oder aus anderen Kombinationen von Elektromotor, Zählwerk und Schalter·Arrangements for switching continuously adjustable time intervals are usually constructed electromechanically and consist of either movements or other combinations of electric motor, counter and switch ·

Es sind auch elektronische Schaltungen und spezielle integrierte Schaltkreise bekannt, die durch externe Beschaltung mit RC-Gliedern zeitlich in weiten Grenzen einstellbar sind. Neben diesen mechanischen und elektrischen bzw. elektronischen Lösungen sind die Coulometer oder Voltameter bekannt,There are also electronic circuits and special integrated circuits are known, which are adjustable by external wiring with RC elements in time within wide limits. In addition to these mechanical and electrical or electronic solutions, the Coulometer or Voltameter are known

die auf der Messung einer durch Elektrolyse abgeschiedenen Stoffmenge beruhen und sowohl für Strom-Zeit-Messungen in Gleichstromnetzen als auch in Form der Mikrocoulometer für Betriebszeitmessungen und als Strom-Zeit-Integrator in elektrischen und elektronischen Geräten bekannt sind. Ein elektrolytisches Mikrocoulometer besteht in seiner einfachsten Form aus einer mit Quecksilber gefüllten Kapillare, die an beiden Stirnseiten durch eingeschmolzene Elektroden abgeschlossen ist. Die Quecksilbersäule in der Kapillare ist durch einen kleinen, mit einem wäßrigen Elektrolyt gefüllten Zwischenraum unterbrochen. Wird an die Elektroden eine Gleichspannung angelegt, dann gehen an der mit dem positiven Pol verbundenen Quecksilbersäule Hg-Ionen in Lösung, wandern durch den Elektrolyten und werden an der mit dem negativen Pol verbundenen Quecksilbersäule wieder abgeschieden. Das Quecksilber wandert also mit dem Strom vom positiven zum negativen Pol. Seine Abtragung auf der einen und seine Anlagerung auf der anderen Seite hat zur Folge, daß die positive Quecksilbersäule kurzer, die negative dagegen langer wird. Der Zwischenraum zwischen beiden Säulen wandert also entgegen der Stromrichtung vom negativen zum positiven Pol.based on the measurement of a substance deposited by electrolysis and are known both for current-time measurements in DC networks and in the form of microcoulometers for operating time measurements and as a current-time integrator in electrical and electronic equipment. An electrolytic microcoulometer in its simplest form consists of a mercury-filled capillary, which is closed at both ends by melted electrodes. The column of mercury in the capillary is interrupted by a small space filled with an aqueous electrolyte. If a DC voltage is applied to the electrodes, Hg ions go into solution at the mercury column connected to the positive pole, migrate through the electrolyte and are deposited again at the mercury column connected to the negative pole. The mercury thus moves with the current from the positive to the negative pole. Its removal on the one hand and its attachment on the other hand mean that the positive mercury column becomes shorter and the negative becomes longer. The gap between the two columns thus moves against the current direction from the negative to the positive pole.

Da die elektrolytischen Vorgänge dem Faradayschen Gesetz gehorchen, ist die transportierte Quecksilbermenge und damit die Stecke, um die der Zwischenraum wandert, dem Strom-Zeit-Intervall oder bei konstantem Strom der Stromflußzeit proportional, folgt also im letzten Falle der Beziehung M = Α·Ι· 4t, wenn M die abgeschiedene Stoffmenge, A das elektrochemische Potential, I der Strom und Ät die Stromflußzeit sind.Since the electrolytic processes obey Faraday's law, the amount of mercury transported, and thus the distance traveled by the gap, is proportional to the current-time interval or current flow time constant, so in the latter case the relation M = Α · Ι 4t, if M is the amount of material deposited, A is the electrochemical potential, I is the current, and Et is the current flow time.

Es sind weiterhin Anordnungen bekannt, bei denen die Kapillare durch eine rillenfb'rmige Vertiefung an der inneren Oberfläche einer sandwichartigen Anordnung von zwei Plättchen gebildet wird und quer zur Quecksilbersäule gegenüberliegende Elektroden, deren Breite kleiner ist als die Länge des mit Elektrolyt gefüllten Zwischenraumes, in die Kapillare hineinragen.Arrangements are also known in which the capillary is formed by a grooved recess on the inner surface of a sandwich of two platelets and transverse to the mercury column opposite electrodes whose width is smaller than the length of the electrolyte-filled gap in the Protrude capillary.

Wenn über diese Elektroden ein Wechselstrom fließt, so wird der Stromfluß dann geändert, wenn der elektrolytische Zwischenraum zwischen einem gegenüberliegenden Elektrodenpaar liegt. Diese Stromänderung kann zur Auslösung von Schaltvorgängen dienen·When an alternating current flows through these electrodes, the current flow is changed when the electrolytic gap is between an opposite pair of electrodes. This change in current can be used to trigger switching operations ·

Eine weitere Anordnung beruht auf dem gleichen Prinzip und weist als konstruktive Besonderheit an den Stirnseiten der Kapillare je zwei gegeneinander isolierte dünne Zuführungen auf, die mit einer Länge in das Innere der Kapillare ragen, die kleiner ist als die Länge des elektrolytischen Zwischenraumes. Wenn diese Elektrodenenden durch das Quecksilber überbrückt werden, ist der Übergangswiderstand praktisch 0. Befindet sich dagegen der elektrolytische Zwischenraum an einem Kapillarende, so liegt der Durchgangswiderstand in der Größenordnung von 10·..200 Ohm. Eine an jeweils einer der stirnseitig gegenüberliegenden Elektroden anliegende Gleichspannung führt zur Elektrolyse und damit zur Wanderung des elektrolytischen Zwischenraumes. In Endstellung lassen sich zwischen den parallel herausgeführten Elektroden, die Teil eines Wechselstromkreises sind, über die Widerstandserhöhung elektronische Schalteffekte auslösen. Die Anordnung kann umgepolt werden« Die zuletzt beschriebene Anordnung ist besonders einfach aufgebaut und kann beispielsweise zur Signalisierung von Reinigungsintervallen für Tonköpfe in Kassettenrecordern usw. verwendet werden· Die Größe des durch Mikrocoulometer fließenden Stromes bestimmt die Wanderungsgeschwindigkeit des elektrolytischen Zwischenraumes und kann durch den Vorwiderstand festgelegt werden. Solche Mikrocoulometer sind hinsichtlich ihrer Wirkungsweise nahezu temperaturunabbängig und haben einen Betriebstemperaturbereich von etwa -30 bis +70 ⁰C, wobei durch spezielle Werkstoffe eine Ausweitung auf +125 ⁰C erreichbar ist.Another arrangement is based on the same principle and has as a constructional feature on the end faces of the capillary per two mutually insulated thin leads, which protrude with a length in the interior of the capillary, which is smaller than the length of the electrolytic gap. If these electrode ends are bridged by the mercury, the contact resistance is practically 0. On the other hand, if the electrolytic gap is at the end of a capillary, the volume resistance is of the order of 10 · ..200 ohms. A voltage applied to one of the frontally opposite electrodes DC voltage leads to the electrolysis and thus to the migration of the electrolytic gap. In the end position, it is possible to trigger electronic switching effects between the parallel led out electrodes, which are part of an AC circuit, via the resistance increase. The arrangement can be reversed. The arrangement described last is particularly simple and can be used, for example, for signaling cleaning intervals for tape heads in cassette recorders etc. The magnitude of the current flowing through the microcoulometer determines the rate of migration of the electrolytic gap and can be determined by the series resistor , Such Mikrocoulometer are almost temperaturunabbig with respect to their mode of operation and have an operating temperature range of about -30 to +70 ⁰ C, with an expansion to +125 ⁰ C can be achieved by special materials.

Ein anderer Coulometertyp besteht aus RbAg₄J₅ als Pestelektrolyt mit Gold- und Silberelektrode· Auch er wird als Be-Another type of coulometer consists of RbAg ₄ J ₅ as a plating electrolyte with gold and silver electrodes.

triebsstundenzähler eingesetzt und läßt sich durch Stromumkehr umschalten· Am Ende des Elektrolyseprozesses entsteht über der Zelle ein als SignalgröQe ausnutzbarer Spannungssprung. Zwischenzeitliche Schaltvorgänge sind jedoch nicht möglich.operating hours counter can be used and can be switched over by reversing the current · At the end of the electrolysis process, a voltage jump that can be exploited as a signal size is created above the cell. Intermediate switching operations are not possible.

Alle bekannten coulometrischen Anordnungen haben den Nachteil, daß die Schaltzeit, die sich aus der Betriebszeit oder - beim Einsatz von Batterien - aus der Einschaltzeit ergibt, zwar durch äußere Beschaltung mit Widerständen festgelegt werden kann, daß aber eine wiederholbare und beliebige Veränderung des Coulometerelementes selbst hinsichtlich seiner Schaltzeiten nicht möglich ist. Weiterhin müssen zusätzliche Elektroden in die Kapillare hineinragen. Die beschriebene Anordnung beseitigt diese Nachteile und gestattet die. Herstellung eines einheitlichen Typs mit veränderbaren Schaltzeiten, ohne daß externe Schaltelemente geändert werden müßten, das heißt, die für die Schaltung berechneten elektrischen Parameter werden durch die Betätigung des Einstellreglers der erfxndungsgemäßen Anordnung nicht verändert.All known coulometric arrangements have the disadvantage that the switching time, resulting from the operating time or - when using batteries - from the switch-on time, although can be determined by external wiring with resistors, but that a repeatable and arbitrary change of Coulometerelementes itself in terms its switching times is not possible. Furthermore, additional electrodes must protrude into the capillary. The described arrangement eliminates these disadvantages and allows the. Producing a uniform type with variable switching times, without that external switching elements would have to be changed, that is, the electrical parameters calculated for the circuit are not changed by the operation of the setting of the arrangement according to the invention erfxndungsgemäßen arrangement.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Die Erfindung setzt sich zum Ziel, Betriebszeiten von elektrischen oder elektronischen Geräten oder andere Zeiträume in einem breiten Zeitintervall kontinuierlich einstellbar zu signalisieren oder Schaltvorgänge auszulösen. Die Anordnung soll lageunabhängig, weitgehend temperaturunabhängig und hinsichtlich ihrer konstruktiven Gestaltung zu mikroelektronischen Schaltungen kompatibel sein sowie bei geringen Spannungen einen niedrigen Strombedarf aufweisen.The invention has the goal to continuously signal operating times of electrical or electronic devices or other periods of time in a wide time interval or trigger switching operations. The arrangement should be position-independent, largely independent of temperature and compatible in terms of their structural design to microelectronic circuits and have low power consumption at low voltages.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei den an sich bekannten coulometrischen Meßverfahren durch eine geeigneteThe invention is based on the object in the known per se coulometric measurement by a suitable

Anordnung der konstruktiven Elemente und entsprechende Wahl der Werkstoffe die Stromflußbahn kontinuierlich einstellbar zu gestalten und dadurch zu ermöglichen, daß während des Ablaufes des elektrolytischen Prozesses nach beliebig einstellbaren Zeitintervallen Schaltvorgänge ausgelöst werden.Arrangement of the constructive elements and appropriate choice of materials to make the current flow path continuously adjustable and thereby to allow that switching operations are triggered during the course of the electrolytic process after any time intervals.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß in einer coulometriscben Anordnung entsprechend Figur 1, bestehend aus den beiden Elektroden 5» die stirnseitig eine Kapillare abschließen, in der sich die beiden Quecksilberhalbsäulen 1 undAccording to the invention, the object is achieved in that in a coulometric arrangement corresponding to Figure 1, consisting of the two electrodes 5 »complete the end face of a capillary, in which the two Mercury semi-columns 1 and

2 befinden, zwischen denen sich ein mit wäßrigem Elektrolyt gefüllter Zwischenraum 6 befindet, der Werkstoff der Kapillare2, between which there is a space filled with aqueous electrolyte 6, the material of the capillary

3 halbleitend ist und auf den entgegengesetzten Seiten verschiebbare Schleifkontakte 4 angebracht sind. Diese Schleifkontakte sind Teil eines Wechselstromkreises, der elektronische Schalteinrichtungen enthält. Dieser Wechselstromkreis, der durch die Kondensatoren 7 gegen den Elektrolytgleichstrom abgeblockt ist_t wird so eingestellt, daß sich die Auswerteelektronik in Ruhestellung befindet, wenn der über die Schleifkontakte 4 fließende Wechselstrom nach dem Durchtritt durch die halbleitenden kapillaren Wände durch Quecksilber fließt. Befindet sich jedoch zwischen den verschiebbaren Schleifkontakten der elektrolytische Zwischenraum 6, so steigt der Widerstand im Wechselstromkreis beträchtlich an, und die Auswerteelektronik signalisiert diesen Zustand oder löst Schaltvorgänge aus. Da die Schleifkontakte je nach konstruktiver Gestaltung nahezu über die gesamte Kapillaren-Länge verschoben werden können, ist eine Variation der eingestellten Schaltzeiten über einen breiten Zeitbereich möglich. Wenn die Schleifbahn der Kontakte nicht die gesamte länge, sondern nur einen begrenzten Teil der Kapillare überstreichen soll, so kann an Stelle eines der beiden Schleifkontakte auch ein metallischer Leiterstreifen als Schicht aufgebracht werden. In diesem Falle ist nur noch ein Schleifkontakt erforderlich.3 is semiconductive and slidable sliding contacts 4 are mounted on the opposite sides. These sliding contacts are part of an AC circuit containing electronic switching devices. This AC circuit which is blocked by the capacitors 7 against the electrolyte direct current _t is adjusted so that the transmitter is in the rest position when flowing over the sliding contacts 4 alternating current flows after passing through the semiconducting capillary walls by mercury. However, located between the sliding sliding contacts of the electrolytic gap 6, the resistance in the AC circuit increases considerably, and the transmitter signals this state or triggers switching operations. Since the sliding contacts can be moved almost over the entire capillary length depending on the design, a variation of the set switching times over a wide time range is possible. If the grinding path of the contacts is not intended to cover the entire length, but only a limited part of the capillary, then instead of one of the two sliding contacts, a metallic conductor strip can also be applied as a layer. In this case, only one sliding contact is required.

Als Werkstoff für die Kapillare lassen sich zum Beispiel halbleitende Gläser oder oxidische Halbleiter verwenden. Ihr Temperaturkoeffizient spielt nur eine untergeordnete Rolle, da esSemiconducting glasses or oxide semiconductors can be used as the material for the capillaries, for example. Their temperature coefficient only plays a minor role as it

lediglich darauf ankommt, daß die elektronische Auswerteschaltung so eingestellt wird, daß sie auf die Widerstandsänderung beim Passieren des Zwischenraumes 6 unter den Schleifkontakten 4 anspricht·It is only important that the electronic evaluation circuit is set so that it responds to the change in resistance when passing the intermediate space 6 under the sliding contacts 4.

Eine andere konstruktive Variante der Anordnung ist in Figur 2 dargestellt. Hier wird die Kapillare c durch eine beispielsweise verklebte Sandwichanordnung von zwei ebenen halbleitenden Plättchen a und b gebildet, von denen ein Plättchen zur Ausformung der Kapillare eine rillenförmige Vertiefung enthält. Figur 2 zeigt diese Anordnung in einem Querschnitt· Der beidseitige Verschluß der Kapillarrille kann durch die Elektroden oder durch eine geeignete andere Abdichtung erfolgen, wenn die Elektroden als Schichten aufgebracht sind. Die in Längsrichtung zur Kapillare verschiebbaren Schleifkontakte 4 mit den Abblockkondenaatoren 7 befinden sich auf der Ober- und Unterseite der Plättchen. Figur 3 zeigt eine Draufsicht auf das Plättchen b mit den beiden Hälften 1 und 2 der Quecksilbersäule in der Kapillarrille, dem halbleitenden Trägerplättchen 3» den massiven oder schichtförmigen Elektroden 5» die als Anode bzw· Katode im Elektrolyseprozeß dienen, wobei eine Umpolung des Stromes möglich ist, und dem wäßrigen ElektrolytZwischenraum 6. Die beschriebene Ausführungsform läßt es auch zu, daß an Stelle massiver halbleitender Plättchen nichtleitende Plättchen verwendet werden, die an ihrer Oberfläche eine dünne halbleitende Schicht tragen. Auch ist nicht ausgeschlossen, daß organische Halbleiterwerkstoffe zum Einsatz kommen.Another constructive variant of the arrangement is shown in FIG. Here, the capillary c is formed by, for example, a bonded sandwich arrangement of two planar semiconducting platelets a and b, of which a platelet for forming the capillary contains a groove-shaped depression. FIG. 2 shows this arrangement in a cross section. The bilateral occlusion of the capillary groove can be effected by the electrodes or by a suitable other sealing, when the electrodes are applied as layers. The slidable in the longitudinal direction of the capillary sliding contacts 4 with the Abblockkondenaatoren 7 are located on the top and bottom of the platelets. FIG. 3 shows a plan view of the plate b with the two halves 1 and 2 of the mercury column in the capillary groove, the semiconducting carrier plate 3 "the solid or layered electrodes 5" which serve as anode or cathode in the electrolysis process, whereby a reversal of the current is possible and the aqueous electrolyte gap 6. The described embodiment also allows for the use of nonconducting platelets instead of solid semiconductive platelets which carry on their surface a thin semiconductive layer. Also, it is not excluded that organic semiconductor materials are used.

Bei Verwendung durchsichtiger Materialien ergibt sich zusätzlich der Vorteil, daß die Stellung und Bewegung des elektrolytischen Zwischenraumes visuell verfolgt werden kann. In der zuletzt beschriebenen konstruktiven Variante läßt sich die Anordnung besonders einfach als kompaktes Bauelement realisieren, das unmittelbar auf Leiterplatten in elektronische Schaltungen eingelötet werden kann. Te'ile der externen Be-When using transparent materials, there is the additional advantage that the position and movement of the electrolytic gap can be visually tracked. In the constructive variant described last, the arrangement can be realized particularly simply as a compact component that can be soldered directly onto printed circuit boards in electronic circuits. Te'ile of the external

schaltung können in an sieb bekannter Weise auf einem Plättchen mit integriert werden, beispielsweise Vorwiderstände in Schichtform mit isolierender Zwischenschicht.can be integrated in a sieve known manner on a wafer with, for example, resistors in layer form with insulating intermediate layer.

Gegenüber den bekannten Lösungen hat die erfindungsgemäße Anordnung neben der kontinuierlichen Einstellbarkeit den weiteren Torzug, daß in die Kapillare keinerlei Schaltelektroden außer Anode und Katode an den Stirnseiten hineinragen. Ein besonderer Vorteil für die Einsetzbarkeit der erfindungsgemäßen Anordnung in elektronischen Schaltungen ist der geringe Strombedarf, der je nach Bemessung der Schaltung zwischen weniger als 1^A für eine Durchlauf zeit des elektrolytischen Zwischenraumes von 10 000 Stunden und weniger als 1 mA bei einer Durchlaufzeit von 10 Stunden liegt. Die anliegenden Spannungen betragen selbst unter Berücksichtigung des .stromstabilisierenden Vorwiederstandes nur einige Volt, der Widerstand des elektrolytischen Zwischenraumes liegt bei einigen 10 bis zu einigen 100 Ohm.Compared with the known solutions, the arrangement according to the invention in addition to the continuous adjustability of the further Torzug that protrude into the capillary no switching electrodes except the anode and cathode at the end faces. A particular advantage for the applicability of the arrangement according to the invention in electronic circuits is the low power consumption, depending on the design of the circuit between less than 1 ^ A for a passage time of the electrolytic gap of 10,000 hours and less than 1 mA at a cycle time of 10 Hours lies. The applied voltages are only a few volts, even taking into account the .stromstabilisierenden Vorwiederstandes, the resistance of the electrolytic gap is from a few 10 to some 100 ohms.

Ausführungsbeispielembodiment

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Anordnung zur Schaltung von kontinuierlich einstellbaren Zeitintervallen war als Betriebszeitmesser geschaltet und bestand aus einem halbleitenden Röhrchen aus dotiertem Glas von 0,5 mm Wandstärke mit einem Kapillaren-Durchmesser von < 0,4 nun und einer Gesamtlänge von 26 mm. Als wäßrige Elektrolytlösung wurde eine KCL- und (HgCl)p-Mischung verwendet. Katode und Anode an beiden Stirnseiten bestanden aus Platin. Die Länge des elektrolytischen Zwischenraumes wurde auf 1,2 mm festgelegt· Bei einem Gleichstrom von 16,5 uA betrug die Durchlaufzeit des Zwischenraumes 1000 Stunden. Innerhalb dieses Bereiches konnten über die auf dem Röhrchen verschiebbar angebrachten Kontakte Schaltvorgänge ausgelöst werden. Wenn sich Quecksilber unter diesen KontaktenAn embodiment of the inventive arrangement for switching continuously adjustable time intervals was connected as an operating timer and consisted of a semiconducting tube of doped glass of 0.5 mm wall thickness with a capillary diameter of <0.4 mm and a total length of 26 mm. As the aqueous electrolyte solution, a KCL and (HgCl) p mixture was used. The cathode and anode at both ends were platinum. The length of the electrolytic gap was set to 1.2 mm · At a DC current of 16.5 μA , the passage time of the gap was 1000 hours. Within this range, switching operations could be initiated via the slidably mounted contacts on the tube. When mercury gets under these contacts

I befand, betrug der Durchgangswechselstromwiderstand 540 Ohm, beim Durchtritt durch den elektrolytischen Zwischenraum stieg er auf 680 Ohm an. Dieser V/iderstandsanstieg um mehr als 25 %t der durch die Temperaturabhängigkeit der halbleitenden Gläskapillare mit steigender Umgebungstemperatur allerdings etwas abnahm, reichte für eine einwandfreie Punktion der Auswerteschaltung völlig aus· Zur Erkennung des Widerstandsanstieges wurde der Wechselstromkreis mit den beiden verschiebbaren Kontakten als ein Teil der Wheatstoneschen Brücke geschaltet, die etwa auf O abgeglichen war, wenn sich Quecksilber unter diesen Kontakten befand. Beim Durchlaufen des elektrolytischen Zwischenraumes ergab sich ein entsprechender Ausschlag im Diagonalzweig der Brücke, dessen absoluter Wert jedoch nicht interessierte. Durch Änderungen des Vorwiderstandes im Gleichstrom-Elektrolysezweig ließ sich auch die gesamte Durchlaufzeit des Zwischenraumes ändern.I, the AC pass-through resistance was 540 ohms, as it passed through the electrolytic gap it increased to 680 ohms. However, this increase in volume by more than 25 %, which decreased somewhat as a result of the temperature dependency of the semiconducting glass capillary with increasing ambient temperature, was completely sufficient for a perfect punctuation of the evaluation circuit. In order to detect the resistance increase, the AC circuit with the two displaceable contacts became part of the Wheatstone bridge was tuned to about O when mercury was under these contacts. When passing through the electrolytic gap, a corresponding rash resulted in the diagonal branch of the bridge, the absolute value of which did not interest. By changing the series resistor in the DC electrolysis branch, the total cycle time of the intermediate space could also be changed.

Claims

invention claim

1. Arrangement for switching continuously adjustable time intervals, consisting of a Mikrocoulometer with a mercury-filled capillary with an inclusion of an aqueous electrolyte, which moves when applying a DC voltage opposite to the current direction, characterized in that the material of the capillary is semiconducting and two on
the outer surface of the capillary slidable, opposing sliding contacts an alternating current
flows through the semiconducting capillary wall and the mercury thread or the inclusion of the aqueous electrolyte,

2. An arrangement for switching of continuously adjustable time intervals according to item 1, characterized in that the capillary is formed by a groove-like depression in at least one of a sandwich arrangement formed from two superimposed semiconducting platelets ·

Arrangement for switching continuously adjustable time intervals according to item 1 or 2, characterized in that the material forming the capillary is a semiconductive glass.

4 - Arrangement for switching continuously adjustable time intervals according to item 1 or 2, characterized in that the capillary forming semiconducting material is a sintered semiconductive ceramic.

5. arrangement for switching continuously adjustable time intervals according to item 1 or 2, characterized in that the capillary forming material is an insulator and surface conductive by an applied semiconducting layer,

6. arrangement for switching continuously adjustable time intervals according to item 1 or 2, characterized in that the capillary forming semiconducting material is an organic semiconductor,

7. Arrangement for switching continuously adjustable time intervals according to items 1 to 6, characterized in that instead of parts of the grinding path of one of the two sliding sliding contacts, a conductive metallic coating is firmly applied.

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