DE1811022C3 - Device for regulating the color temperature of an object by means of two radiation currents - Google Patents
Device for regulating the color temperature of an object by means of two radiation currentsInfo
- Publication number
- DE1811022C3 DE1811022C3 DE19681811022 DE1811022A DE1811022C3 DE 1811022 C3 DE1811022 C3 DE 1811022C3 DE 19681811022 DE19681811022 DE 19681811022 DE 1811022 A DE1811022 A DE 1811022A DE 1811022 C3 DE1811022 C3 DE 1811022C3
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- radiation
- currents
- color temperature
- ratio
- color
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D23/00—Control of temperature
- G05D23/19—Control of temperature characterised by the use of electric means
- G05D23/27—Control of temperature characterised by the use of electric means with sensing element responsive to radiation
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Regelung der Farbtemperatur eines Objektes mittels zwei Strahlungsströmen verschiedener spektraler Zusammensetzung mit Strahlungsmodulator in Form einer Verschlußblende, die in den Strahlung durchlassenden Zonen Lichtfilter aufweist, Strahlungsempfänger und Ausgangsstufe. The invention relates to a device for regulating the color temperature of an object by means of two radiation streams of different spectral composition with radiation modulator in the form of a shutter which has light filters in the radiation-permeable zones, radiation receiver and output stage.
Aus der Fachliteratur, beispielsweise dem Buch »Temperaturmessung« von Lieneweg, Leipzig 1950, Seite 104, sind automatische Fotozellenfarbpyrometer nach dem Farbkeilverfahren bekannt, die über einen Modulator in Form einer rotierenden Verschlußblende, einen Strahlungsempfänger und eine Phasenausgangsstufe verfügen. Die Farbtemperatur wird dabei durch die Messung der Stellung des Farbkeils ermittelt.From the specialist literature, for example the book "Temperaturmessage" by Lieneweg, Leipzig 1950, page 104, automatic photocell color pyrometers are known according to the color wedge method, the Via a modulator in the form of a rotating shutter, a radiation receiver and a Phase output stage. The color temperature is determined by measuring the position of the Color wedge determined.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zur Regelung der Farbtemperatur eines Objektes eine Einrichtung anzugeben, die unter Verwendung von Farbpyrometern die Farbtemperatur des Objektes mit einem Genauigkeitsgrad in der Größenordnung von 10"' bis IO~4 in einem breiten Temperaturbereich konstant halten zu können gestattet. The present invention has for its object to provide a device for controlling the color temperature of an object, which the color temperature of the object with a degree of accuracy of the order of 10 "to IO ~ 4 to keep constant in a wide temperature range 'allows using Farbpyrometern .
Dies wird erfindungsgemäß erreicht durch die Kombination der im Patentanspruch gekennzeichneten Merkmale.This is achieved according to the invention by the combination of those characterized in the patent claim Characteristics.
Die Erfindung wird nun anhand der Beschreibung eines Ausführiingsbcispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigtThe invention will now be described on the basis of the description of an exemplary embodiment with reference to FIG the drawings explained in more detail. It shows
Fig. 1 das Schema der Einrichtung zur Regelung der FiirbtemDcratur.1 shows the scheme of the device for regulating of color.
F i g. 2 die Kurvenbilder für die Struhlungsströmc mit spektralen Strahlungsintensitäten bM und /)2, für drei Stellungen des Sollwerteinstellers in der auf F i g. I wiedergegebenen Einrichtung,F i g. 2 the graphs for the Struhlungsströmc with spectral radiation intensities b M and /) 2 , for three positions of the setpoint adjuster in the on F i g. I reproduced facility,
Fi g. 3 die Kurvenbilder der impulse am Ausgang der verschiedenen Elemente der auf F i g. 1 wiedergegebenen Einrichtung.Fi g. 3 the graphs of the impulses at the output of the various elements of the FIG. 1 reproduced Furnishings.
Die Einrichtung zur Regelung der Farbtemperatur des Objektes nach seiner Strahlung besteht ausThe device for regulating the color temperature of the object according to its radiation consists of
ίο hintereinander angeordneten: optischem Eingangselement 1 (Fig. 1), welches den von dem Objekt emittierten Strahlungsstrom aufnimmt; optischem Sollwerteinsteller 2 für die Vorgabe des Verhätnisses zwischen den Strahlungsströmen, ausgerichtet für tine bestimmte Farbtemperatur, die konstant einzuhalten ist vermittels der Verstellvorrichtung 3 mit der Skala 4; dem Monochromator 5, der aus der Gesamtstrahlung die Ströme der vorgegebenen spektralen Zusammensetzung ausblendet; dem Modulator 6 der Strahlungsströmung; dem Strahlungsempfänger 7 mit dem Geber (foto- und thermoelektrische oder bolometrische Geber), welche die Strahlungsströme einer entsprechenden spektralen Zusammensetzung in elektrische Signale umwandeln; dem Verstärker 8 mit Minimalwertbegrenzer, der Speisequelle 9; der Phasenausgangsstufc 10 mit Klemmen 11, von denen die Regelungssignak abgenommen werden.ίο arranged one behind the other: optical input element 1 (Fig. 1), which the object absorbs emitted radiation current; optical setpoint adjuster 2 for specifying the ratio between the radiation currents, aligned for tine certain color temperature, which must be kept constant is by means of the adjusting device 3 with the scale 4; the monochromator 5, which consists of the total radiation fades out the currents of the predetermined spectral composition; the modulator 6 of the Radiant flow; the radiation receiver 7 with the transmitter (photo and thermoelectric or bolometric Transmitter), which converts the radiation currents of a corresponding spectral composition into electrical Convert signals; the amplifier 8 with minimum value limiter, the supply source 9; the phase output stage 10 with terminals 11 from which the control signals are removed.
Von den Klemmen 11 gelangt das Regelsignal über eine Verbindungsleitung 14 zu einer Vorrichtung 16, die die Energiezufuhr von einer Quelle 16 zu einem Ofenerhitzer 17 steuert, der einen Körper 18, dessen Strahlungsstrom vom Objektiv 1 aufgefangen wird, erwärmt.The control signal passes from the terminals 11 via a connecting line 14 to a device 16, which controls the supply of energy from a source 16 to a furnace heater 17, which has a body 18, the Radiant current is captured by the lens 1, heated.
Die Wirkungsweise der Einrichtung kann folgenderweise erläutert werden.The operation of the device can be as follows explained.
Setzen wir die Strahlungsintensitätsgrößen (Helligkeitsgrößen) für zwei spektrale Intervalle, die der Monochromator 5 mit effektiven Wellenlängen Ix und X1 ausblendet, als Vi und b2.i, ^obei <jXi und r/2., die entsprechenden Durchlässigkeitskonstanten des Sollwerteinstellers 2 für die vorgegebene Temperaturgroße T1 sind.Let us set the radiation intensity values (brightness values) for two spectral intervals, which the monochromator 5 fades out with effective wavelengths I x and X 1 , as Vi and b 2 .i, ^ obei <j Xi and r / 2. , The corresponding permeability constants of the setpoint adjuster 2 for the given temperature variable T 1 .
Die den obengenannten Strahlungsintensitätsgrößen entsprechenden Signale am Ausgang des Emp-Tangers 7 bezeichnen wird als Ux = 7L1ViVi un<l U1 = 1HjYIb2J, wobei y, und y2 Koeffizienten sind, die durch das Durchlässigkeitsverhalten des Monochromators 5 und die spektrale Empfindlichkeit des Empfängers 7 bestimmt werden. Durch die Verstellung des Sollwerteinstellers 2 wird die Temperatur Tj, die konstant gehalten werden muß, jeweils für Intervalle mit λ, und X1 eingestellt, wobei Xx < X1. The signals at the output of the Emp-Tangers 7 corresponding to the above-mentioned radiation intensity variables are designated as U x = 7L 1 ViVi un <l U 1 = 1 HjYIb 2 J, where y, and y 2 are coefficients that are determined by the permeability behavior of the monochromator 5 and the spectral sensitivity of the receiver 7 can be determined. By adjusting the setpoint adjuster 2, the temperature Tj, which must be kept constant, is set for intervals with λ and X 1 , where X x <X 1 .
Setzen wir die Ubertragungskocffizienten des Verstärkers 8 als K1 und K2 und die Spannung an seinemLet us set the transmission coefficients of the amplifier 8 as K 1 and K 2 and the voltage on his
55Ausgang als Vx und U2, so ergibt sich U[ — KxUx und U2 = K2U2. 55Output as V x and U 2 , then U [- K x U x and U 2 = K 2 U 2 results.
Ist die Temperaturgröße Tx des Objektes der vorgegebenen Temperatur gleich (TV = Tjj.soistl/, = U2, U'x = U2, wobei K1 = K1; die Spannungsgröße anIf the temperature variable T x of the object is equal to the specified temperature (TV = Tjj.soistl /, = U 2 , U ' x = U 2 , where K 1 = K 1 ; the voltage variable on
to den Ausgangsklemmen 11 ergibt sich dann zu I (J = U[ - U1 = 0. Da aber ;■, und y2 konstant sind, so ist auch 2 = const. Dann gilt '"·' = const ,2'to the output terminals 11 then results in I (J = U [- U 1 = 0. But since; ■, and y 2 are constant, then 2 = const. Then '"·' = const, 2 '
'1^ Vj.i Vi' 1 ^ Vj.i Vi
andererseits iston the other hand is
-- f[Tri), wobei T. die Farb- - f [T ri ), where T. is the color
tempern tür darstellt, die aus dem SpektraIverhältnis J ' bestimmt wird.tempering door, which is derived from the spectral ratio J ' is determined.
Es gilt also 'ti---·- = /"(T1,), das heißt, daß jede /-teThe following applies: 'ti --- · - = / "(T 1 ,), that is to say that every / -th
Vj.ιVj.ι
Stellung des Sollwerteinstellers 2 der Men Größe der Farbtempeiatur entspricht.The position of the setpoint adjuster 2 corresponds to the size of the color temperature menu.
übersteigt die Temperatur des Objektes die vorgegebene Größe, ist also Tx > T1, so giltIf the temperature of the object exceeds the specified value, i.e. if T x > T 1 , then the following applies
V,V,
und es wird die Spannung I U < O.and the voltage I U < O.
Liegt die Temperatur des Objektes unter der vorgegebenen Größe, das heißt, wenn Tx > Th so giltIf the temperature of the object is below the specified size, that is, if T x > T h then applies
_Vi> V,_V i> V,
V, ViV, Vi
und die Spannung I U < 0.and the voltage I U < 0.
Die Spannung I U wird im weiteren für die Steuerung des Erhitzers des zu untersuchenden Objekts benutzt, der die Temperatur des Objektes auf die vorgegebene Größe bringt.The voltage I U is also used to control the heater of the object to be examined, which brings the temperature of the object to the specified size.
Der Sollwerteinsteller 2 besteht aus einem nichtselektiven Absorber 13 mit ortsabhängiger Durchlässigkeit und einem starr mit diesem verbundenen Farbkeil 12 mit einer unterschiedlichen spektralen Durchlässigkeit für die beiden Strahlungsströme.The setpoint adjuster 2 consists of a non-selective absorber 13 with location-dependent permeability and a color wedge 12 rigidly connected to it and having a different spectral Permeability for the two radiation currents.
Je weiter von der Spitze des Keils 12 die Stelle liegt, in der der Keil von den Strahlungsströmen durchquert wird, desto stärker ändert sich die Größe des Verhältnisses der von dem Absorber durchgelassenen Strahlungsströme mit den Strahlungsintensitäten fr, und b2, so daß für alle drei Stellungen (I. II und III in Fig. 2) der Ströme gegenüber dem Sollwerteinsteller 2 die BeziehungThe farther from the tip of the wedge 12 lies the point in which the wedge is traversed by the radiation currents, the more the size of the ratio of the radiation currents transmitted by the absorber changes with the radiation intensities fr 1 and b 2, so that for all three Positions (I. II and III in Fig. 2) of the currents with respect to the setpoint adjuster 2 the relationship
erforderlichen dynamischen Bereiches des Empfängcrbetriebs Lowie der elektrischen Schaltung und zur Verschlechterung der Regelungsgenauigkeit.required dynamic range of the receiver operation Lowie of the electrical circuit and deterioration of the control accuracy.
In Kurvenbildern I, II und III (Fig. 2) sind die .ϊ Strahlungsströmungen mit den Strahlungsintensitäten Vi und Vi Tür die drei (I, II und III) von dem Bedienungsmann oder der Programmeinrichtung einzusieilenden Positionen des Sollwerteinstellers 2 wiedergegeben, die den drei Größen der vorgegebenenIn graphs I, II and III (Fig. 2) are the .ϊ Radiant currents with the radiation intensities Vi and Vi door the three (I, II and III) from the operator or the program device reproduces the positions of the setpoint adjuster 2 to be closed, the three sizes of the given
ίο Temperatur der Regelung T1, T1, und 7"ln entsprechen, wobei T1 < T1, < Tm.ίο Temperature of the control correspond to T 1 , T 1 , and 7 " ln , where T 1 <T 1 , <T m .
Die erwähnte Konstruktion des Sollwerteinstellers gewährleistet praktisch die präzise Einstellung der zu regelnden Temperatur mit einem hohen Genauigkeitsgrad (in der Größenordnung I0~3—10~4) und in einem recht breiten Temperaturbereich.The aforementioned construction of the setpoint adjuster practically ensures the precise setting of the temperature to be controlled with a high degree of accuracy (in the order of magnitude of 10 ~ 3 ~ 10 ~ 4 ) and in a fairly wide temperature range.
Hohe Empfindlichkeit und Genauigkeit der Einrichtung wird hinreichend einfach sowohl durch die recht hohe Stabilität des Sollwerteinstellers 2 als auch infolge des kleinen ImpulsverhaltnLi.-s von Sperrdauer zu Öffnungsdauer für die Strahlung gewährleistet, das am Ausgang des Modulators 6 und des Strahlungsempfängers 7 erzeugt wird. Die Wirkungsweise des Modulators 6 und des Verstärkers 8 mit Minimalwertbe^enzer wird mit Hilfe von Spannungsverläufen in F i g. 3 verdeutlicht. In diesem Fall ist der Modulator 6 als eine Verschlußblende mit die Strahlung durchlassenden öffnungen und die Strahlung nicht durchlassenden Stegen ausgeführt.High sensitivity and accuracy of the setup becomes sufficiently simple both due to the very high stability of the setpoint adjuster 2 as well due to the small impulse behavior of the blocking period to the opening time for the radiation ensures that is generated at the output of the modulator 6 and the radiation receiver 7. How the Modulator 6 and the amplifier 8 with minimum value be ^ enzer is shown with the help of voltage curves in FIG. 3 clarifies. In this case the modulator is 6 as a shutter with openings which allow the radiation to pass through and the radiation does not permeable webs executed.
ίο Das Impulsverhältnis wird aus der Größe des Stegeίο The pulse ratio is derived from the size of the Bridges
Verhältnisses ,=—Ratio, = -
γ,* bestimmt. Je kleiner dieses γ, * determined. The smaller this one
öffnungenopenings
Verhältnis gegenüber 1 ist, desto 'wirkungsvoller ist die Minimalwertbegrenzung und desto höher die Empfindlichkeit der Einrichtung. Dies wird durch die Kurvenbilder in F i g. 3 veranschaulicht; dabei sindRatio to 1, the more effective the minimum value limitation and the higher the Sensitivity of the establishment. This is illustrated by the graphs in FIG. 3 illustrates; included are
2020th
4°4 °
gilt. Da aber /1, < /.2. so entspricht folglich die Vergrößerung des Verhältnisses γ dem Anstieg der Farbtemperatur Tci. Mit dem Temperaturanstieg vergrößern sich aber (nach dem Wienschen-Planksehen Gesetz) die Absolutwerte der spektralen Strahlungsintensitäten fr, und fr2 sehr rasch (etwa in der 5. Potenz).is applicable. But since / 1, </. 2 . consequently, the increase in the ratio γ corresponds to the increase in the color temperature T ci . With the rise in temperature, however, the absolute values of the spectral radiation intensities for, and for 2 increase very rapidly (approximately in the 5th power) (according to the Wienschen-Planksee law).
Dies Führt seinerseits zur starken Erweiterung des Spannungsimpulse am Ausgang des Strahlungsempfängers 7;This in turn leads to a strong expansion of the voltage pulses at the output of the radiation receiver 7;
Spannungsimpulse im Verstärker 8 mit Minimalwertbegrenzer (U1, — des Begrenzungsniveaus nach dem Minimalwert);
Spannungsimpulse nach der Minimalwertbegrenzung und Verstärkung:
die veränderliche Konstante in der Phasenausgangsstufe 10;Voltage pulses in amplifier 8 with minimum value limiter (U 1 , - the limitation level after the minimum value);
Voltage pulses after the minimum value limitation and amplification:
the variable constant in the phase output stage 10;
Spannungsimpulse am Ausgang der Phasenausgangsstufe 10 bei U2 > U1. Voltage pulses at the output of the phase output stage 10 when U 2 > U 1 .
Hierzu 3 Blatt ZciclinuimenTo do this, 3 sheets of Zciclinuimen
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19681811022 DE1811022C3 (en) | 1968-11-26 | 1968-11-26 | Device for regulating the color temperature of an object by means of two radiation currents |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19681811022 DE1811022C3 (en) | 1968-11-26 | 1968-11-26 | Device for regulating the color temperature of an object by means of two radiation currents |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1811022A1 DE1811022A1 (en) | 1970-06-18 |
DE1811022B2 DE1811022B2 (en) | 1977-09-22 |
DE1811022C3 true DE1811022C3 (en) | 1978-04-27 |
Family
ID=5714383
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19681811022 Expired DE1811022C3 (en) | 1968-11-26 | 1968-11-26 | Device for regulating the color temperature of an object by means of two radiation currents |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1811022C3 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4890933A (en) * | 1988-02-17 | 1990-01-02 | Itt Corporation | Transmission method to determine and control the temperature of wafers or thin layers with special application to semiconductors |
-
1968
- 1968-11-26 DE DE19681811022 patent/DE1811022C3/en not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE1811022A1 (en) | 1970-06-18 |
DE1811022B2 (en) | 1977-09-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2552856C3 (en) | Arrangement for keeping the amount of light from a gas discharge lamp constant | |
EP1754395B1 (en) | Method for stabilizing the temperature sensitivity of the emission of light of an led | |
DE2313997C3 (en) | Photoelectric potentiometer arrangement avoiding moving current feeds | |
EP0173155B1 (en) | Power supply for the light sources of frequency-modulated optical detectors | |
DE3336027A1 (en) | OPTOELECTRONIC RECEIVER | |
DE3225467C2 (en) | ||
DE1762156B2 (en) | EXPOSURE METER | |
DE1811022C3 (en) | Device for regulating the color temperature of an object by means of two radiation currents | |
DE2228710C3 (en) | Setpoint temperature signal generator for differential calorimeters | |
DE2327802C3 (en) | Controllable analog amplifier for a photoelectric converter | |
DE2657309A1 (en) | CHEMICAL ANALYSIS DEVICE | |
DE102017119944A1 (en) | Method and measuring device for determining a spectral sensitivity of an optical sensor | |
DE2710669C3 (en) | Method and device for pyrometric measurement of the graphite furnace temperature in a graphite furnace | |
DE1289328B (en) | Single beam spectrophotometer with gain control | |
DE2238522C3 (en) | Automatic exposure for cameras | |
DE2745011C2 (en) | Color pyrometer | |
DE2207194A1 (en) | DENSITOMETER FOR TOP AND THROUGH MEASUREMENT | |
DE1253479B (en) | Electric measuring device for two-beam photometer | |
DE2203739C3 (en) | Partial radiation pyrometer | |
DE2239292A1 (en) | DENSITOMETER WITH LINEARIZED DENSITY DISPLAY | |
DE2341628A1 (en) | SCANNING MEASURING DEVICE, FOR EXAMPLE SCANNING SPECTRAL PHOTOMETER, WITH CHANGEABLE SIGNAL FILTER | |
DE2548635C3 (en) | Arrangement for constant control of the light intensity of a gas discharge lamp | |
DD152428A1 (en) | ARRANGEMENT FOR STABILIZING THE EMISSION OF MONOCHROMATORS | |
DE3623106C1 (en) | Optoelectronic measuring device having a light (optical) chopper | |
DE102013215482B3 (en) | Optical sensor for use in satellite, has photodiode with parallel-connected condenser and connecting line, over which generated charge at photodiode is readable as voltage at condenser |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) |