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Farbtemperaturmesser Ein Farbtemperaturmesser umfaßt einen elektrischen
Stromkreis und Detektoren, die jeweils mit einer Fotozelle versehen sind und eine
unterschiedliche Spektralempfindlichkeit haben. Mit Hilfe dieser Vorrichtung erhält
man die Farbtemperatur aufgrund der spektralen Energieverhältnisse einer zu messenden
Lichtquelle.
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Bei der Durchführung der Messung wird das Intensitätsverhältnis des
auf die Fotozellen fallenden Lichtes stets auf einen niedrigen Wert über einen großen
Bereich von Farbtemperaturwerten, die zu messen sind, eingestellt, wodurch die verschiedenen
Ursachen für eine Beeinträchtigung der Meßgenauigkeit ausgeschaltet werden und eine
hohe Empfindlichkeit sowie eine genaue Messung gewährleistet.ist.
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Messung
der Farbtemperatur und insbesondere auf einen kompakten und außerordentlich genauen
Farbtemperatulmesser, wobei die Spektralenergie in verschiedenen Wellenlängenbereichen
einer zu messenden Lichtquelle nachgewiesen wird und die Nadel eines elektrischen
Anzeigegerätes, beispielweise eines
Galvanometers, entsprechend
dem auf diese Weise nachgewiesenen spektralen Energieverhältnis zum Ausschlag zu
bringen, um dadurch eine Anzeige der Farbtemperaturwerte zu erhalten.
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Im allgemeinen verändern sich einige der verschiedenen Kenndaten einer
Fotozelle, z,B. de Lichtermüdungsfehler, ihrem Umfange nach in Abhangigkeit von
der Intensität des auf die Fotozelle auftreffenden Lichtes. Infolgedessen weist
ein herkömmlicher Farbtemperaturmesser, der die Farbtemperatur aufgrund des Spektralenergieverhältnisses
mißt, den Nachteil auf, daß, wenn das Spektralenergieverhältnis hoch ist, das Verhältnis
des auf die Fotozellen auftreffenden Lichtes in jedem Detektor ebenfalls hoch ist
und deshalb zu Meßfehlern führt. Da darüberhinaus alle Farbtemperaturmesser herkömmlicher
Art lediglich einen Bereich für die gesamte Farbtemperaturskala vorsehen, weisen
sie den Nachteil auf, daß die Veränderlichkeit des Anzeigesystems außerordentlich
gering ist im Vergleich zu der-Veränderlichkeit der zu messenden Farbtemperatur,
und die sich daraus ergebenden Fehler im Meßergebnis groß sind. Dies sind erhebliche
Schwierigkeiten, die bei einer Verbesserung der Meßgenauigkeit überwunden werden
müssen.
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Weiterhin sind bei den herkömmlichen Farbtemperaturmessern, die in
dem Detektor meistenteils fotoelektrische
Zellen als Fotozellen
verwenden, die fotoelektrischen Zellen im allgemeinen in der Lage, eine für die
Messung des Lichts ausreichende fotoelektrische Sen-sivität nur in einem begrenzten
Bereich der einfallenden Lichtstärke zu zeigen, so daß, wenn es erforderlich ist,
die Farbtemperatur einer schwachen Lichtquelle zu messen, ein mit fotoelektrischen
Zellen arbeitender Farbtemperaturmesser nicht geeignet ist. Außerdem bietet die
fotoelektrische Zelle insofern Schwierigkeiten, als daß sie im Hinblick auf einzelne
Kennwerte wie Lichtermüdungsfehler, Stabilität, Lebensdauer, Feuchtigkeitsisolierung
usw. nicht ausreicht und deshalb nicht geeignet ist, wenn große Genauigkeit und
Empfindlichkeit erforderlich sind.
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Daraus ergibt sich also, daß vorzugsweise fotoleitende Zellen, also
Fotowiderstände wie CdS Zellen in dem Detektor eines Farbtemperaturmessers verwendet
werden sollten, von dem man hohe Genauigkeit und Empfindlichkeit verlangt, wahrend
hauptsächlich aus den-folgenden Gründen fotoleitende Zellen herkömmlicherweise nicht
verwendet worden sind¢ Im Falle der fotoleitenden Zellen ist nämlich die Kennkurve
für den Fotowiderstand gemäß der Veränderlichkeit der einfallenden Lichtintensität
nicht linear, denn zwischen der Intensität I des einfallenden Lichtes und dem Fotowiderstand
R besteht die Beziehung RI t = K (1)
wobei K eine Konstante und
r eine für jede fotoleitende Zelle besondere Konstante ist, die. je nach den einzelnen
Zellen erheblich variieren kann. Das heißt also, jede Zelle verfügt über unterschiedliche
fotoempfindliche Kenndaten, was es schwierig macht, einen sehr genauen Farbtemperaturmesser
zu erhalten. Sofern jedoch die Intensität des auf die fotoleitenden Zellen fallenden
Lichtes nicht über einen zu großen Bereich yeränderlich ist, wenn nämlich der Variationsbereich
des auf die fotoleitenden Zellen so vereinheitlicht werden, daß sie im Hinblick
auf die Meßgenauigkeit innerhalb des begrenzten Bereichs als identisch angesehen
werden können. Der auf diese Weise begrenzte Meßbereich kann erweitert werden, indem
man vor den fotoleitenden Zellen einen Lichtintensitätsregler vorsieht, z.B. einen
ND Filter oder eine dünne Platte mit zahlreichen kleinen Löchern, womit der Lichtübertragungsfaktor
stufenweise oder stufenlos verändert werden kann.
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Es ist ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung, ein Taschenmeßgerät
für die Farbtemperatur vorzusehen, das mehr als einen Farbtemperaturbereich zur
Erfassung des zu messenden Farbtemperaturbereichs vorsieht und das in der Lage ist,
einen großen Farbtemperaturbereich mit hoher Genauigkeit und Empfindlichkeit zu
messen, ohne eine große Veränderung des Intensitätsverhältnisses des auf die Fotozellen
in
den jeweiligen Detektoren fallenden Lichtes herbeizuführen.
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Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist es, einen Farbtemperaturmesser
wie oben beschrieben vorzusehen, der eine einzige Skala für mehr als einen vorerwähnten
Farbtemperaturbereich gemeinsam verZ wenden kann.
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Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist es, einen Farbtemperaturmesser
wie oben beschrieben vorzusehen, der fotoleitende Zellen, d.h. Fotowiderstände als
Fotozellen in den Detektoren aufweist, wobei der Bereich der Intensitätsveränderlichkeit
des auf die fotoleitenden Zelen fallenden Lichtes begrenzt ist, die Intensität des
einfallenden Lichtes im voraus geprüft wird, ob sie in dem begrenzten Bereich liegt,
und das zu messende Licht so geregelt wird, daß es auf die fotoleitenden Zellen
mit einer Intensität innerhalb des vorerwähnten Bereichs auftrifft.
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Weitere Ziele, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben
sich aus der folgenden ausführlichen Beschreibung von Struktur und Funktion der
Erfindung in Verbindung mit den Zeichnungen, in denen:
Fig. 1 eine
Kurve ist, die das Verhältnis zwischen Farbtemperatur und Spektralenergie zeigt;
Fig. 2 eine schematische Darstellung des Erfindungsprinzips ist; Fig. 3 eine Kurve
ist, die die Beziehung zwischen der Farbtemperatur einer zu messenden Lichtquelle
und dem Tntensitätsverhältnis des auf die jeweiligen Fotozellen zweier Detektoren
fallenden Lichtes aufzeigt; Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Anzeigeschaltkreises
ist; Fig. 5 eine schematische Darstellung eines anderen Anzeigeschaltkreises ist;
Fig. 6 eine schematische Darstellung eines Ausführungsprinzips ist, das zwei Detektoren
umfaßt und auch als sogenannter Dreifarbenmesser verwendet werden kann;
Fig.
7 eine schematische Darstellung eines Ausführungsprinzips ist, das fotoleitende
Zellen als Potozellen vor sieht und einen vorgeschalteten Prüfkr@@s ftlr die Intensität
des auf die fotoleitenden Zellen fallenden Lichtes aufweist; Fig. 8 eine perspektivische
Ansicht ist, die die Anordnung der Detektoren in einem Ausführungsbeispiel gem@@
Fig. 7 zeigt; Fig. 9 ein Schaltbild eines erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels
ist; Fig. 10 eine perspektivische Ansicht ist, die ein komplettes Instrument gemäß
dem Ausführungsbeispiel in Fig. 9 darstellt, und Fig. 11 eine perspektfvische Ansicht
ist, bei der das Detektorensystem gemäß Fig. 10 teilweise ausgebaut ist.
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Die Kurve in Fig. 1 zeigt die bereits bereits bekannte Bezichung zwischem
EB/ER oder ER/EB und der Farbtemperatur einer Lichtquelle, wobei EB/ER oder ER/EB
des Verhältnie zwischen der Spektralenergie ER des durch einen Rotfilter gehenden
Lichtes und der Spektralenergie E3 des durch einen Blautiltor gehenden Lichtes darstellt.
Es ergibt sich aus der Kurve, daß eine bestianite Beziehung zwischen dem Spektralenergieverhältnis
EB/ER oder EE und der Farbtemperatur der Lichtquelle besteht, 80 daß man durch Messen
von B R oder EH/EB die Farbtemperatur der Lichtquelle bestimmen kann.
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In Fig. 2 bezeichnet S eine zu messende Lichtquelle; PR und PB sind
Fotozellen und FR sowie FB Spektralfilter, s.B. ein Rot- und ein Blaufilter, wobei
jeder Filter Licht eines anderen Wellenlängenbereichs durchläßt, wodurch das Licht
von der Lichtquelle wahlweise aufgeteilt und zur Einwirkung auf die Fotozellen PR
und PB durchgelassen wird. Mit DR und DB sind Lichtintensitätsregler oder Helligkeitsregler
bezeichnet, um den Bereich der zu messenden Farbtemperatur in mehr als einen Farbtemperaturbereich
zu unterteilen. Es wird z.B. ein ND Filter, eine dünne Platte mit zahlreichen kleinen
Löchern oder dergl.
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für diesen Zweck verwendet. Nähere Einzelheiten über die Lichtintensitätsregler
ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung. Ein Anzeigekreis ist als Blockdiagramm
B bezeichnet.
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Wenn also die Intensitätswerte des auf die Fotozelen PR und PB auftreffenden
Lichtes von der Lichtquelle S mit einer Farbtemneratur M mit In und Im bezeichnet
werden -und die Durchlässigkeitsfaktoren der
| -Ji -- |
| Lichtintensitätsregler 7 |
DR und DB mit TR und TB, ergibt sich die folgende bereits bekannte Beziehung: f(M)
== log EB (2) ER Da LB = EB . TB TR ist und unter der Annahme, daß TR TB = K (konstant)
ist,
erhalten wir aus der Gleichung (1) L f(M) = log K + log B
(3) LR Deshalb stellt sich die Beziehung zwischen der Farbtemperatur M und dem Intensitätsverhältnis
LB/LR des auf die Fotozellen auftreffenden Lichtes in der Kurve la der Fig. 3 dar.
Falls in Fig. 3 der Bereich der zu messenden Farbtemperatur in Bereiche mit Hilfe
der Lichtintensitätsregler DR und DB unterteilt wird, um die gewünschte Meßgenauigkeit
zu erzielen, und wenn das Intensitätsverhältnis LBl / LRl des auf die Fotozellen
auftreffenden Lichts für eine Farbtemperatur M@ hinsichtlich der Kennwerte der Fotozellen
der am ehesten gewünschte Wert ist,erhalten wir aus der Gleichung (2) f(m) = log
Kl + log LBl l (4) worin K1 ein Verhältniswert für den Übertragungsfaktor (Durchlässigkeitsfaktor)
-der in diesem Falle verwendeten Lichtintensitätsregler DR und DB ist. Die Darstellung
erfolgt in der in Fig. 3 gezeigten Kurve 2a. Da K1 der Verhältniswert für den Übertragungsfaktor
der Lichtintensitätsregler DR und DB ist, erhalten wir aus den Gleichungen (2) und
(3) EBl LRl Kl = X (5) ERl LBl Gleichermaßen ist der Verhältniswert Kn des Übertragungsfaktors
der Lichtintensitätsregler NR und NB bei der Farbtemperatur Mn
EBn
LRn Kn = X (6) ERn LBn Wenn jedoch, um das Intensitätsverhältnis des auf die Fotozellen
auffallenden lichts hinsichtlich der Kennwerte der Fotozellen optimal zu gestalten,
Kn so definiert wird, daß man eine Beziehung LRl LRn = LBl LBn erhält, ergeben die
Gleichungen (5) und (6) EBn ERl Kn = X X Kl (7) ERn ERl In diesem Falle stellt die
Kurve 3a in Fig. 3 die Beziehung zwischen der Farbtemperatur M und dem Spektralenergieverhältnis
des auf die Lichtregler NR und NB auffallenden Lichts dar, wenn das Verhältnis der
Durchlassigkeit der Lichtintensitätsregler Kn ist.
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Wenn also der Gesamtbereich der zu messenden Farbtemperatur in n Bereiche
unterteilt wird, kann das Verhältnis des Durchlässigkeitsfaktors K der Lichtintensitätsregler
so gewählt werden, daß die Gleichung (6) bei jedemMittelwert der jeweiligen auf
diese Weise unterteilten Bereiche erfüllt ist, wodurch das Intensitätsverhältnis
LB/LR des auf die Fotozellen auffallenden Lichts fur den Mittelwert jeden Bereichs
auf einen bestimmten Wert vereinheitlicht werden kann. Wenn X ein Verhältniswert
zwischen dem Maximum und dem Minimum des Intensitätsverhältnisses des auf die Fotozellen
auffallenden Lichts im Falle der vorliegenden Erfindung ist,
wo
der Bereich der zu messenden Farbtemperatur in n Bereiche unterteilt ist, und daß
Y ein Verhältniswert ist, wenn die Unterteilung in herkömmlicher Weise erfolgt,
erhalten wir A X = Yn (8) Daraus erhellt, daß der Anzeigebereich, wenn er in dem
Anzeigegerät unterteilt wird, ein n-tel des Bereichs im nicht unterteilten Falle
ist, das heißt, die Veranderlichkeit der zu messenden Farbtemperatur, die im nicht
unterteilten Falle einer Gradeinteilung anterßpricht, entspricht im unterteilten
Falle n T'eilstrichen, eo daß die Meßgenauigkeit beträchtlich verbessert wird.
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Während in der obigen Beschreibung ein Fall geschildert wird, bei
dem der Verhältniswert K des Übertragungsfaktors der Lichtintensitätsregler stufenweise
verändert wird, kann die Stufenein6teilun& noch weiter verfeinert werden, das
heißt, der Verhältniewert K für den tfl?ertragungsfaktor der Lichtintensitätsregler
wird sukzessive verändert, um die Einstellung des Verhältniswertes K fur den Tranemissionsfaktor
gemäß der zu messenden Farbtemperatur vorzunehmen und um dadurch eine Position zu
ermitteln, wo der Ubertragungswert K die obige Gleichung (5) erfüllt, wodurch der
der Position entsprechende Farbtemperaturwert abgelesen werden kann. Auf diese Weise
kann die Farbtemperatur stets durch einen Verhältniswert der eintallenden Lichtintensität
gemessen werden, der konstant ist und der für die Kenndaten der Fotozellen an geeignetsten
ist, unabhängig von dem Intensitätsverhältnis des auf die Fotozellen fallenden Lichts.
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Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel, das einen Meßkreis vorsieht,
bestehend aus als Potozellen dienenden fotoleitenden Zellen, einem festen Widerstand
RF und einem veränderlichen Wiaerstand VR, der Farbtemperatureinteilungen (nicht
dargestellt) vorsieht abnängig von der Poeition seiner Einstellung, und der Ablesewerte
für dig Farbtemperatur in Übereinstimmung mit der Einstellposition des veränderlichen
Widerstandes VR zu dem Zeitpunkt ermöglicht,
Galvanomeser G abgeglichen ist.
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Anstelle der vorerwähnten veränderlichen Widerstände VR kann ein fester
Widerstand verwendet werden, so daß die Anzeige eines Farbtemperaturwertes durcn
einen Ausschlagwinkel des Galvanometerzeigers erfolgt. Bei einer in Fig. 5 dargestellten
Ausführungsform ist das Galvanometer an den in Fig. 4 abgebildeten Kreis angeschlossen,
wobei ein Kreis A eingeschoben worden ist zu Zwecken der Verstärkung und der für
jeden Bereich geeigneten Empfindlichkeitseinstellung. Wenn es außerdem möglich wäre,
die Kurve la in Fig. 3 als identisch mit der Linie 1b im Hinblick auf die Meßgenauigkeit
anzusehen, nämlich die Fehler zwischen den Kurven.2a, 3a und 4a für die einzelnen
Bereiche vom Gesichtspunkt der Meßgenauigkeit entfallen zu lassen und die Kurven
2a, 3a und 4a als identisch mit den Linien 2b, 3b un,d 4b bu betrachten, welche
dieselben Kennwerte aufweisen, die durch eine Gleichung M = log K' + C log LB/LR
(9) dargestellt werden, kann man eine einzige gemeinsame Skala für die einzelnen
Teilbereiche verwenden, indem man
die Zahl der Farbtemperaturbereiche
auf ein annehmbares Maß abhängig von der erwünschten Meßgenauigkeit reduziert und
die Charakteristiken für die spektrale Durchlässigkeit der beiden Spektralfilter
entsprechend wählt, um eine für die einzelnen Bereiche geeignete Empfindlichkeitseinstellung
vornehmen zu können. In der Gleichung (9) ist K' eine für die jeweiligen Teilbereiche
besondere Konstante.
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Die vorstehende Beschreibung bezieht sich auf einen sogenannten Zweifarbenmesser,
der Spektralfilter für zwei Farben aufweist, wobei der eine der beiden Detektoren
z.B. mit einem Rotfilter, der andere mit einem Blaufilter versehen ist und bei dem
die Farbtemperatur durch das Verhältnis zwischen den beiden Arten von Spektralenergien
gegeben ist, die durch die beiden Spektralfilter hindurchgehen. Fig. 6 zeigt eine
Ausführungsform des sogenannten Dreifarbenm5sers mit Detektoren, wobei ein Blaufilter
FB und ein Grünfilter FG gegeneinander ausgetauscht werden können, wodurch die Farbtemperatur
durch zwei Kombinationen gegeben ist, von denen die eine Blau- und Rotfiltev die
andere Grün-und Rotfilter umfaßt.
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Nachstehend folgt eine Beschreibung eines Farbtemperatur messers,
der Fotowiderstände als Fotozellen in den Detektoren umfaßt sowie Lichtintensitätsregler,
die denselben Durchlässigkeitsfaktor für die jeweiligen Fotowiderstände aufweisen
und vor den Fotowiderständen vorgesehen
ist, wobei der Bereich
der meßbaren einfallenden Lichtintensität ohne nachteilige Beeinflussung der Genauigkeit
erweitert wird, während die Intensität des auf die Fotowiderstände auffallenden-Lichts
begrenzt ist.
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Eine Prüfvorrichtung für die Intensität des auf die Fotowiderstände
auftreffenden Lichts ist ebenfalls nachstehend beschrieben. Bei der Erläuterung
des Prinzips werden jedoch Aufbau und Funktion bei der Auf teilung des Bereichs
der zu messenden Farbtemperatur in mehrere Farbtemperaturbereiche ausgelassen, um
die Erklärung zu vereinfachen.
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In Fig. 7 sind 0R und CB Fotowiderstände; FR und FB Spektralfilter,
z.B. Rot- und Blaufilter, um das Licht von einer zu messenden Lichtquelle S aufzuteilen
und zu den Fotowiderständen CR und CB hindurchzulassen; T ist ein Lichtintensitätsregler,
zoB. ein NI) Filter zur Regulierung des auf die Fotowiderstände CR und CB auffallenden
Lichts um denselben Betrag; ES eine Stromquelle; D ein fester Widerstand; Q ein
durch ein Blockdiagramm dargestellter Anzeigekreis; SW ein Umschalter, der, bei
Verbindung mit der Klemme 1, den festen Widerstand D und den Fotowiderstand CR in
Reihe mit der Stromquelle schaltet und
an die Klemme 2 de beiden Fotowiderstände (fotoleitenden Zellen) CR und CB in Reihe
mit der Kraftquelle ES schaltet.
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Wir nehmen an, daß der Schalter SW an den Anschluß 2 angeschlossen
ist und daß Licht von der Lichtquelle S mit einer Farbtemperatur TC nach dem Durchgang
durch die Lichtintensitätsregler T und die Spektralübertragungsfilter FR und FB
auf die fotoleitend en Zellen und CB trifft, dann erhalten wir RR f (H) = E (1()
RR + RB E RB 1 + (10') worin RR und RB die Widerntenda@ertcederofoteleitenden Zellen
CR und CB sind, E eine elektromotorisch Kraft der Kraftquelle ES und H eine Anzeige
des Anzeigeskreises Q ist. Da die Beziehung zwischen der Intensität I des auf die
fotoleitenden Zellen auftreffenden Lichts und dem Fotowiderstand R hierbei im allgemeinen
dieselbe ist wie in der vorangegangenen Gleichung (1), wird die Beziehung wischen
den Intensitäten 1R und 13 des auf die fotoleitenden Zellen CR und CB auffallenden
Lichts und ihren Widerständen RR und RB wie folgt definiert: RR = K1 / IR#1 (11)
RB = K2 / IB#2 (12) wobei E1 und K2 konstanten sind.
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Wenn weiterhin = a#2 ist (13)
erhalten wir aus den
Gleichungen (10'), (11), (12) und (13)
Wie bereits erwähnt steht die Farbtemperatur TC der Lichtquelle S in einer funktionalen
Beziehung zu dem Verhältniswert der Intensität IR/IB oder IB/IR des auf die fotoleitenden
Zellen auftreffenden Lichts. Wenn diese Beziehung durch IR f (TC) = (15) IB dargestellt
wird und die Beziehung zwischen der #-ten Kraft des Intensitätsverhältnisses IR/IB
des einfallenden Lichts und der Farbtemperatur Tc definiert wird als
ergeben die Gleichungen (14) und (16)
Infolgedessen erhalten wir innerhalb eines Bereiches, wo IR (#1 - #2) als eine Konstante
A betrachtet werden kann vom Gesichtspunkt der Meßgenauigkeit:
| f(H) = E (18) |
| 1 + K2/K1 . A {g (TC)} |
Demzufolge stehen die Farbtemperatur TC und der Anzeigewert H in einer funrtionalen
Beziehung, und der
Anzeigewert II ist unabhängig von 1R und IB,
die die Intensität des auf die fotoleitenden Zellen auffallenden Lichts sind, so
daß
die Farbtemperatur T,! gemäß der Beziehung in der Gleichung (18) auf der Skala des
Anzeigewertes 11 angegeben werden kann.
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Wenn der Schalter SW andererseits an dem Anscnluß 1 angeschlossen
ist, wird der Anzeigewert H' des Anzeigekreises für die Intensität des auf die fotoleitende
Zelle CR fallenden Licht. in derselben Weise wie in den Gleichungen (10) und (10')
dargestellt, und zwar f (H') = E 1 + R E RD # 1 + . IR (19) K1 worin RD der Widerstand
des festen Widerstands D ist. Es ergibt sich nunmehr, daß, zwischen dem Anzeigewert
H' in dem Anzeigekreis a und der Intensität IR des auf die fotoleitende Zelle CR
fallenden Lichts eine funktionale Beziehung besteht, so daß der Intensitätswert
1R des einfallenden Lichts auf der Skala des Anzeigewertes H' angezeigt werden kann.
Wenn der Bereich von IR, in dem IR (#1 - #2) als eine Konstante betrachtet werden
kann, vor bestimmt wird, kann der entsprechende Bereich von f (H') in der Gleichung
(19)
werden.
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Vor Messen der Farbtemperatur schließt der Benutzer des.
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auf diese Weise konstruierten Geräts den Umschalter SW an den Anschluß
1 an und mit Hilfe des Kreises, in dem die fotoleitende Zelle CR und der feste Widerstand
D in Reihe mit der Kraftquelle geschaltet sind, liest er den Anzeigewert H' des
Anzeigekreises a ab, um festzustellen, ob die Intensität des auf die fotoleitende
Zelle CR fallenden Lichts sich innerhalb des vorgenannten Bereichs, in welchem IR
(#1 - #2) als eine Konstante angesehen werden xann, befindet oder nicht. Daraufhin
wird der Umachalter SW an den Anschluß 2 angeschlossen, um einen Stromkreis zu bilden,
in dem die fotoleitenden ZallenCR und C3 mit der Kraftquelle ES in Reihe geschaltet
sind, wobei die Anzeige in diesem Stromkreis eine gewünschte Farbtemperatur TC ergibt.
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Wie aus Pig. 8 ersichtlich ist, ist ein Lichtintensitätsregler T,
der Licht mit derselben Leistung an alle beiden fotoleitenden Zellen CR und C3 überträgt.
mit einem stufenweise oder sukzessive veränderlichen Übertragungsfaktor tl, t2 ...,,....
tn vorgesehen, so daß der Übertragungsfaktor des Lichtinensitätsreglers T entsprechend
gewählt werden kann abhängig von der Lichtintensität der Lichtquelle, so daß die
Intensität des auf die fotoleitenden Zellen fallenden Lichts auf den vorerwähnten
Bereich eingestellt werden kann. Dieser Aufbau ermöglicht es, eine große Vielzahl
von Li-chtquellen zu messen, die sich von solchen mit niedriger Lichtintensitat
bis zu solchen mit außerordentlich hoher Lichtintensität erstrecken.
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Fig. 9 zei£;t das Schaltbild eines erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels,
in dem die fotoleitenden Zellen CB und CR als Foto zellen verwendet werden. Mit
PB ist ein Blaufilter und mit FR ein Rotfilter bezeichnet, an den ein fD Filter
DR angeschlocsen ist. DB ist ein ND Filter, dessen Dichte stufenweise durch Drehung
um eine Achse 22 verändert werden kann, um somit sein Dichteverhältnis zu dem ND
Filter DR zu verändern, wobei der Bereich der zu messenden Farbtemperatur als in
vier Bereiche unterteilt angesehen wird. Die Achse 22 ist an denselben Schaltknopf
angeschlossen wie eine drehbare Achse zur Wahl des Widerstandswertes eines veränderlichen
Widerstandes VR, um eine Empfindlichkeitseinstellung für die betreffenden Bereiche
vornehmen zu tonnen. Wenn man also einen gewünschten Bereich durch Drehen des Schaltknopfes
einstellt, können das Dichteverhältnis der ND Filter und der Widerstand zur Empfindlichkeitseinstellung
gleichzeitig eingestellt werden. Mit T ist ein Lichtintensitätsregler bezeichnet,
der den Bereich des zu messenden Lichtes erweitern kann, indem die Lichtintensität
um denselben Grad für die fotoleitenden Zellen CB und C R reguliert wird. Als Regler
dient eine dünne Metallplatte, die eine Vielzahl Kleiner Löcher aufweist und die
gleicne Übertragungsmenge für die Zellen CB und CR vorsient, während sie alcn vor
den Zellen CB und CR befindet. Die Metallplatte ist so vorgesehen, daß sich die
Platte durch Drehen eines außen angebrachten Scilaltknopfes, der betriebsmäßig an
der Achse 26 angebracht ist, zusammen mit der Achse 26 dreht, um den Übertragungsfaktor
des
auf die Foto zellen CB und CR um denselben Grad zu verändern. Ein Umschalter SW1
bildet bei seinem Anschluß an den Anschluß 1 einen Stromkreis zur Prüfung der Intensität
des auf die fotoleitende Zelle CR einfallenden Lichts, wobei dieser Kreis eine Gruppe
von Widerständen D und die fotoleitende gelle CR umfaßt, die mit einer Kraftquelle
ES in Reihe geschaltet sind, während, wenn der Schalter an den Anschluß 2 angeschlossen
ist, die fotoleitenden Zellen CB und CR in Reihe mit der Kraftquelle ES geschaltet
sind, um einen Stromkreis zur Messung der Farbtemperatur zu bilden. Außerdem ist
der Umschalter SW1 betriebsmäßig mit einem Schalter SW2 verbunden, so daß eine Gruppe
von Widerständen für den vorerwähnten Zweek gewählt werden kann. Die Umschalter
SW3 und SW4 sind betriebsmäßig miteinander verbunden, um wechselweise einen Stromkreis
zur Anzeige der Farbtemperatur und einen Stromkreis zur Anzeige der Stromquellenspannung
einzuschalten. Tr sind Feldeffekttransistoren,und Cn ist ein Kondensator. Während
der Schalter SW5 an einen Anschluß 3 angeschlossen ist, verändert sich der . Widerstand
der fotoleitenden Zellen CB und CR in Reaktion auf die Veränderung der Farbtemperatur
der zu messenden Lichtquelle,und gemäß der Klemmenspannung des Kondensators Cn der
auf den Fotowiderstand reagiert, wird auf dem Galvanometer G ein Farbtemperaturwert
angezeigt. Wenn der Schalter SW5 auf einen Anschluß 4 gedreht wird, wird die dem
Farbtemperaturwert der Lichtquelle entsprechende Klemmen-8pannuns, die unmittelbar
vor dem Umstellen des
Schalters SW5 gemessen worden ist, vdn dem
Kondensator Cn.
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gespeichertf und das Galvanometer zeigt weiterhin die auf diese Weise
gespeicherte Farbtemperatur an. In diesem Falle wird eine einzige Skala, die für
die vier Bereiche gemeinsam gilt, als Galvanometerskala benutzt, und die jeweiligen
Werte der Widerstände VR zur Empfindlichkeitseinstellung und die entsprechenden
Dichteverhältniswerte der ND Filter werden so gewählt, daß eine hinlängliche Meßgenauigkeit
durch Verwendung dieser einen Skala erzielt wird. Ein Schalter SW6 dient zum Ein-
und Ausschalten der Kraftquelle. Wdnn der Schalter SW6 auf "AUS" gestellt wird,
während die Schalter SW) und SW4 so gestellt sind, daß sie einen Batterieprüfkreis
bilden, kann die Batteriespannung geprüft werden.
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Fig. 10 zeigt ein komplettes Instrument unter Verwendung des Schaltbildes
aus Fig.. 9, wobei ein Detektorgehäuse 11 drehbar auf einem Anzeigegehäuse 12 angebracht
ist. Auf der Rückseite des Detektorgehäuses 11 sind ein Knopf 13 zur Wahl des Farbtemperaturbereichs
und ein Knopf 14 zur Regulierung der Intensität des einfallenden Lichts vorgesehen.
Wie in fig. 11 dargestellt, ist die Vorderseite des Detektorgehäuses 11 mit einem
Weißdiffusor 15 ausgestattet, der auf der Rückseite einen Blaufilter und einen ND
Filter DR vorsieht. Mit 16 ist eine Skala auf einem Anzeigegehäuse 12 bezeichnet
und mit 17 eine Anzeigenadel des Galvanometers. Das Bezugszeichen 18 bezeichnet
einen Druckknopf, der in zwei Stufen hincingedrückt werden kann, um die Kraftquelle
ein- und auszuschalten
und um rlie Nadel -u arretieren, d*2 den
Schalter SW6 in Fig, 9 auf der ersten Stufe einschaltet und, wenn er auf die zweite
Stufe gedrückt wird, den Schalter SW5 an den Anschluß 4 bringt, wodurch die Nadel
elektrisch arretiert wird, während der Schalter SW6 in der Stellung "EIN" verbleibt.
Ein Umschalter 19 zur Messung der Farb-.
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temperatur und zum Prüfen der Intensität des einfallenden Lichts
dient als SW1 und SW2 in Fig. 9. Mit 20 ist ein Rückstellknopf bezeichnet, um den
Schalter SE5 auf den Anschluß 3 zu drehen.
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Fig. 11 zeigt einen Detektor, bei dem eine Platte 21 zur Veränderung
des Farbtemperaturbereichs, die vier ND Filter DB auf derselben Umfangslinis vorsieht,
auf einer Achse 22 angebracht ist, die sich mittels eines Knopfes 13 zur Farbtemperaturveränderung
drehen läßt und die sich zwiscnen einem i;laufilter FB und einer fotoleitenden Zelle
CB befindet. Eine Kontaktbürste 24 auf einer an der Achse 22 befestigten Feder 23
und ein damit in Berührung stehender Widerstand 25 sind bekannte Elemente des bereits
beschriebenen veränderlichen Widerstandes VR.
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Am Ende des Stiftes 26 des Knopfes 14 zur Intensitätsregulierung
des einfallenden Lichts ist eine Platte 28 angebracht, die eine Reihe von Löchern
27a und 27b in diametral symmetrischer Anordnung aufweist. Wenn eine Gruppe von
Löchern 27a in eine Stellung zwischen dem Rotfilter FR in Verbindung mit dem ND
?ilter und einer fotoleitenden Zelle CR gebracht wird, gelangt eine andere Gruppe
von symmetrisch dazu angeordneten Löchern 27b in
eine Stellung
in dem Weg des Lichts, das durch den Blaufilter FB und den ND Filter DB hindurcngegangen
ist, wodurch die Intensität des auf die fotoleitende Zelle CB auffallenden Lichts
reguliert wird.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung kann der zu messende Farbtemperaturwert
stets mit einem auf einen niedrigen Wert eingestellten Intensitätsverhältnis des
auf die Fotozellen einfallenden Lichts gemessen werden, so daß Pehler aufgrund von
Schwankungen in der Intensität des auf die Fotozellen auftreffenden Lichts Kaum
vorkommen, während die in unterteilten Bereichen der zu messenden Farbtemperatur
vorgenommene Messung eine verbesserte Anzeigegenauigkeit mit kleineren Ableset'ehlern
gewährleistet, wodurch eine Messung hoher Empfindlichkeit und hervorragender Genauigkeit
erzielt wird.
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Da außerdem fotoleitende Zellen in Detektoren verwendet werden können,
ohne die Neßgenauigkeit nachteilig zu beeinflusßen, kann die vorliegende Erfindung:
durch die Verwendung fotoleitender Zellen einen hochempfindlicnen Farbtemperaturmesser
schaffen, der auch imstande ist, eine scnwache Lichtquelle u messen. Auf diese Weise
bietet die vorliegende Erfindung zanlreiche Vorteile.
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Patentansprüche