-
Anordnung zur Messung der Farbtemperatur eines Strahlers Bekannte
Anordnungen zur Messung der Farbtemperatur eines Strahlers arbeiten unter Verwendung
zumindest eines fotoelektrischen Bauelementes, beispielsweise eines Sekundärelektronenvervielfachers,
und einer rotierenden Farbfilteranordnung, die in abwechselnder Folge die in zwei
verschiedenen Spektralbereichen liegenden Strahlungskomponenten auf das fotoelektrische
Bauelement fallen läßt.
-
Bevorzugt verwendet man hierbei den roten und den grünen Strahlungsanteil.
Die bekannten Anordnungen enthalten ferner eine Meßeinrichtung zur Erfassung der
von dem fotoelektrischen Bauelement bei der Bestrahlung mit der einen Strahlungskomponente,
beispielsweise der grünen, abgegebenen Spannung als Maß für die Farbtemperatur.
Diese Spannung ist jedoch nur dann ein Maß für die Farbtemperatur des jeweiligen
Strahlers, wenn die bei Bestrahlung mit der jeweils anderen Strahlungskomponente
abgegebene Spannung unabhängig von der jeweiligen Intensität der auftreffenden Strahlung
einen vorbestimmten Wert annimmt. Aus diesem Grund sieht man bei den bekannten Anordnungen
zur Messung der Farbtemperatur einen Regler zur Einstellung der von dem fotoelektrischen
Bauelement bei der Bestrahlung mit der anderen Strahlungskomponente, z. B. der roten,
abgegebenen Spannung auf einen vorgegebenen Wert vor.
-
Wie aus der vorstehenden Beschreibung zu entnehmen, ist die Genauigkeit
der Messung der Farbtemperatur weitgehend abhängig von der Genauigkeit der Regelung
der von dem fotoelektrischen Bauelement bei der Bestrahlung mit der anderen Strahlungskomponente
abgegebenen Spannung. Die Erfindung betrifft eine Anordnung der beschriebenen Art,
bei der diese Regelung bei nur geringem Aufwand an Schaltungsmitteln sehr genau
vorgenommen werden kann. Die erfindungsgemäße Anordnung ist durch die Vereinigung
folgender Merkmale gekennzeichnet: Der Meßeinrichtung ist über an sich bekannte
elektrische Filter nur die Wechselkomponente der bei der Bestrahlung mit beiden
Strahlungskomponenten von einem Fotoelement abgegebenen Spannung zugeführt, zur
Weiterverarbeitung der Gleichkomponente liegt in dem Ausgangskreis des Fotoelementes
das Widerstandselement eines magnetfeldabhängigen Widerstandes, dessen magnetfelderzeugende
Spule das Stellglied des Reglers bildend den Widerstandswert des Widerstandselementes
bis zum Vorliegen des vorgegebenen Wertes der abgegebenen Spannung ändert.
-
Bei der erfindungsgemäßen Anordnung wird also ein Fotoelement verwendet,
die zur Messung die-
nende Komponente ausgefiltert und die verbleibende Komponente
an das Widerstandselement eines außer dem Widerstandselement eine magnetfelderzeugende
Spule enthaltenden magnetfeldabhängigen Widerstandes geführt, der in der Literatur
auch als Feldplattenwiderstand bezeichnet wird. Die Spule bildet dann das Stellglied
der Regeleinrichtung.
-
Die Ausfilterung des Wechselanteils der in F i g. 1 dargestellten
Spannung des Fotoelementes kann in einfacher Weise mittels eines Übertragers geschehen.
-
Nach Ausfiltern dieses in F i g. 1 mit UM bezeichneten Wechselanteils
verbleibt lediglich der Anteil UG, der amplitudenmäßig gleich demjenigen Spannungsanteil
ist, der von dem Foto element bei Bestrahlung mit der jeweils anderen Strahlungskomponente
abgegeben wird. Beispielsweise wird man zur Erzeugung der Wechselkomponente UM den
grünen Anteil des Spektrums der von dem Strahler emittierten Strahlung verwenden,
während UG durch den roten Anteil der Strahlung gegeben ist.
-
In der Regel wird man den Mittelwert der einen Spannung als Maß für
die gesuchte Farbtemperatur verwenden. Dann kann die Meßeinrichtung eine Gleichrichteranordnung
sowie einen einem Meßinstrument parallelliegenden Kondensator enthalten.
-
Diese Anordnung ist bei Verwendung eines tJbertragers als Filter an
den Übertrager sekundärseitig angeschlossen.
-
Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält der Regler
einen Differenzverstärker für die Differenz der bei der Bestrahlung mit der anderen
Strahlungskomponente abgegebenen Spannung (Istwert) und einer Bezugsspannung (Sollwert);
die magnetfelderzeugende Spule des magnetfeldabhängigen Widerstandes ist vom Ausgangsstrom
des Differenzverstärkers durchflossen.
-
Durch die Änderung des Außenwiderstandes des Fotoelementes wird dessen
Spannung, die bekanntlich
vom Außenwiderstand stark abhängt, so
lange geändert, bis der Istwert dieser Spannung gleich dem Sollwert ist und demgemäß
kein den Widerstandswert des Widerstandselementes ändernder Strom mehr durch die
magnetfelderzeugende Spule fließt.
-
In diesem Fall kann dem Regler als Istwert die Spannung an dem Widerstandselement
des magnetfeldabhängigen Widerstandes zugeführt sein.
-
Um eine möglichst konstante Bezugsspannung zur Verfügung zu haben,
wird man diese unter Verwendung zumindest einer Zenerdiode gewinnen.
-
Die Erfindung wird im folgenden an Hand des in Fig.2 dargestellten
Ausführungsbeispiels beschrieben. Der Strahler GL, dessen Farbtemperatur zu bestimmen
sei, emittiert eine Strahlung, die durch das Objektiv 2 der Anordnung auf die rotierende
Filteranordnung 3 fällt. Die Filteranordnung 3 wird mittels des bei 4 angedeuteten
Motors um eine außerhalb des Strahlenganges liegende Achse gedreht. In die Anordnung
3 sind in diesem Ausführungsbeispiel zwei Farbfilter 5 und 6 eingesetzt, von denen
das eine beispielsweise die rote und das andere beispielsweise die grüne Komponente
der vom Strahler 1 emittierten Strahlung auf das Fotoelement 7 fallen läßt. Zwischen
Fotoelement 7 und dem jeweils im Strahlengang befindlichen Farbfilter 5 oder 6 ist
der Strahlungsleiter 8 angeordnet, der im Verein mit der Blende 9 dafür sorgt, daß
ein möglichst großer Anteil der das Filterelement durchsetzenden Strahlung unverfälscht
durch irgendeine Störstrahlung zu dem Fotoelement 7 gelangt.
-
Im Ausgangskreis des Fotoelementes 7 liegen zwei Anordnungen, die
für die Erfindung von Bedeutung sind. Der Übertrager 10 wirkt als Filter für die
in Fig. 1 mit UM bezeichnete Komponente der von dem Fotoelement 7 abgegebenen Spannung.
Sekundärseitig ist an den Übertrager 10 über die Gleichrichteranordnung 811 das
beispielsweise als Drehspulmeßwerk ausgebildete Instrument B2 angeschlossen, dem
zum Zweck der Mittelwertbildung der Kondensator 1L3 parallel geschaltet ist.
-
Mit 14 ist das Widerstandselement eines magnetfeldabhängigen Widerstandes
bezeichnet, dessen magnetfelderzeugende Spule 15 den Ausgang einer im rechten Teil
der Fig. 2 dargestellten Regeleinrichtung bildet. Die Spannung an dem Widerstandselement
B4 ist mit UG entsprechend der in F i g. 1 gewählien Bezeichnungsweise bezeichnet.
Diese Spannung wird mit der Bezugsspannung Uv an dem die Widerstände 1L6 und 17
enthaltenden Spannungsteiler verglichen. Solange eine Differenz zwischen diesen
beiden Spannungen auftritt, bewirkt der Differenzverstärker B8 einen Strom durch
die in seinem Ausgangskreis liegende magnetfelderzeugende Spulenanordnung 15, der
ein Magnetfeld zur Folge hat, das in bekannter Weise den Widerstandswert des Widerstandselementes
14 des magnetfeldabhängigen Widerstandes n4, 15 bestimmt. Dieses Magnetfeld wird
durch Änderung des Stromes so lange geändert, bis die Spannung UG denselben Wert
wie die Bezugsspannung Uv annimmt.
-
Verständlicherweise kann der Differenzverstärker 18 auch so ausgelegt
sein, daß die beiden Spannungen UG und Uv nicht unbedingt denselben Wert im abgeglichenen
Zustand der Anordnung anzunehmen brauchen.
-
Da die Genauigkeit der Messung von der Genauigkeit des Arbeitens
des Reglers abhängt, ist die Be-
zugsspannung Uv unter Verwendung der Zenerdiode
19 konstant gehalten. Die Spannung wird aus dem Wechselstromnetz über den Transformator
20 übertragen und in der Gleichrichteranordnung 21 gleichgerichtet, danach über
die bereits erwähnte Zenerdiode 19 9 auf einem konstanten Wert gehalten.
-
Verständlicherweise sind Abänderungen des in den Figuren dargestellten
Ausführungsbeispiels der Erfindung möglich. So können mehrere Fotoelemente statt
des einen dargestellten Verwendung finden, wie die Schaltungsanordnung auch mit
mehreren magnetfeldabhängigen Widerständen bestückt werden kann.
-
Stets bleibt aber der auf der Erfindung beruhende Vorteil gewahrt,
daß die Regeleinrichtung ohne mechanisch bewegte Teile, wie Potentiometer, auskommt
und demgemäß mit vernachlässigbarer Verzögerung und mit großer Genauigkeit eine
Einstellung der von dem Foto element 7 unter dem Einfluß der jeweils nicht zur Messung
herangezogenen Strahlungskomponente abgegebenen Spannung ermöglicht. Die Filter
können statt einer Rotation auch eine Hin- und Herbewegung ausführen.