DE19944025A1 - Veränderbarer Widerstand - Google Patents

Abstract

Der als Zweipol ausgeführte veränderbare Widerstand (1) ist durch eine Reihenschaltung aus einem Strahlungssender (2) und einem Strahlungsempfänger (3) realisiert. Der durch den Quotient aus einer in den Anschlusspolen (S 1,2 ) der Reihenschaltung abgreifbaren Spannung (U m ) und einem über diese fließenden Strom (I m ) bestimmte Widerstand (R) ist abhängig vom Grand der externen Beeinflussung des Strahlenganges (5) zwischen dem Strahlungssender (2) und dem Strahlungsempfänger (3).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen veränderbaren Widerstand mit zwei Anschlusspolen, an denen eine Spannung abgreifbar ist.

Unter einem veränderbaren Widerstand wird üblicherweise ein sogenannter Drahtdreh- oder Schichtdrehwiderstand, der auch als Potentiometer bezeichnet wird, verstanden. Dabei wird ei­ ne mittels eines Schleifers oder Schiebers hervorgerufene Wegänderung in eine Widerstandsänderung übertragen, die in Form einer entsprechenden Spannungsänderung an einer Anzapf­ stelle des Widerstandes abgegriffen werden kann. Ein derarti­ ger veränderbarer Widerstand, der häufig im Bereich der Elek­ trotechnik als Regler - z. B. als Lautstärke- oder Klangregler - eingesetzt wird, ermöglicht somit in allgemeinster Form die elektrische Erfassung einer physikalischen Größe in Form ei­ ner Weg- oder Winkeländerung. Eine kraft- und berührungslose sowie insbesondere eine potentialgetrennte Widerstandsän­ derung ist mit einem derartigen mechanisch veränderbaren Wi­ derstand jedoch nicht möglich.

Eine berührungslose und auch potentialgetrennte Widerstands­ beeinflussung ist prinzipiell möglich mittels eines Heiß- oder Kaltleiters zur Temperaturerfassung oder mittels eines Fotowiderstandes. Dessen Widerstandswert ist von der Licht­ intensität abhängig, mit der der Fotowiderstand beleuchtet wird. Nach diesem Prinzip der Umsetzung eines optischen Sig­ nals in ein elektrisches Signal arbeitet auch ein Optokopp­ ler, bei dem primärseitig ein elektrisches Signal mittels ei­ nes Lichtsenders in Form einer Leuchtdiode in ein optisches Signal umgewandelt wird. Das optische Signal wird von einem Lichtempfänger in Form eines Fototransistors empfangen, mit dem dieses indirekt in ein elektrisches Signal umwandelt wer­ den kann.

Der Optokoppler dient üblicherweise zur Potentialtrennung zweier Stromkreise, indem diese entkoppelt und somit gal­ vanisch voneinander getrennt werden. Dazu müssen der primär­ seitige Lichtsender und der sekundärseitige Lichtempfänger mittels separater Stromquellen versorgt werden, so dass der Optokoppler ebenso wie der Fotowiderstand in Verbindung mit der zur Beleuchtung erforderlichen Lichtquelle stets einen Vierpol darstellt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen zweipoligen veränderbaren Widerstand anzugeben, bei dem eine möglichst kraft- und berührungslose sowie insbesondere potentialge­ trennte Widerstandsänderung oder -beeinflussung möglich ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1. Dazu sind ein Strahlungssender und ein Strahlungsempfänger elektrisch in Reihe geschaltet, so dass praktisch ein Zweipol gebildet ist. Die Widerstandsänderung dieses passiven Zweipols erfolgt durch Beeinflussung des Strahlenganges zwischen dem Lichtsender und dem Lichtempfän­ ger. Dabei ist der durch den Quotienten aus der zwischen den beiden Anschlusspolen abgreifbaren Spannung und einem über die Reihenschaltung fließenden Strom bestimmte Widerstand ab­ hängig vom Grad der mit einem externen Mittel hervorgerufenen Beeinflussung des Strahlenganges.

Die Erfindung geht dabei von der Überlegung aus, dass einer­ seits der Strahlengang zwischen einem Strahlungssender und einem Strahlungsempfänger, im einfachsten Fall der Lichtweg zwischen einem Lichtsender und einem Lichtempfänger einer op­ tokopplerähnlichen Anordnung, beeinflussbar ist. Andererseits kann durch eine Serienschaltung der Primärseite und der Se­ kundärseite eines derartigen Strahlungskopplers ein Zweipol realisiert werden. Die Beeinflussung des Strahlenganges spie­ gelt sich dann unabhängig von der Versorgungsspannung dieses Zweipols in einer Änderung des über die Serien- oder Reihen­ schaltung fließenden Strom wieder. Der wirksame Widerstand dieses Zweipols ergibt sich dann aus dem Quotienten der an den beiden Anschlusspolen abgreifbaren Spannung und dem über die Serienschaltung fließenden Strom.

Dabei ist der über die Serienschaltung fließende Strom ab­ hängig vom Grad der Beeinflussung des Strahlenganges. Um eine Mindeststrahlungs- oder Mindestleuchtstärke der primärseiti­ gen Strahlungsquelle zu ermöglichen, ist der sekundärseitige Strahlungsempfänger zweckmäßigerweise mit einem Strompfad ge­ shunted. Im einfachste Fall ist hierzu dem Strahlungsempfän­ ger ein ohmscher Widerstand parallelgeschaltet. Der somit in­ folge der Reihenschaltung über den Strahlungssender fließende Mindeststrom ist dann im Wesentlichen abhängig von der maxi­ malen Abschottung des Strahlenganges, d. h. von der maximalen Abdeckung des Strahlungsempfängers. Durch sukzessive Freigabe des Strahlenganges wird der Strahlungsempfänger zunehmend leitend. Dadurch nimmt der durch die Strahlungsquelle oder den Strahlungssender fließende Strom entsprechend zu, so dass die Strahlungsstärke oder -intensität ebenfalls erhöht wird. Der wirksame Widerstandswert ist dann bestimmt aus dem an den Anschlusspolen abgreifbaren Spannungsfall bei über die Rei­ henschaltung fließendem Strom.

Zur Beeinflussung des Strahlenganges zwischen der Strahlungs­ quelle und dem Strahlungsempfänger sind unterschiedliche ex­ terne Mittel einsetzbar, deren Art unter anderem von der Art des Strahlungssenders und des Strahlungsempfängers abhängt. So kann beispielsweise die Strahlung zwischen dem Sender und dem Empfänger ganz oder teilweise abgelenkt, reflektiert oder auch gefiltert werden. Bei einer bevorzugten Verwendung eines Lichtsenders, beispielsweise in Form einer Leuchtdiode, als Strahlungssender oder -quelle und eines Lichtempfängers, bei­ spielsweise in Form eines Fotohalbleiters, kann der Strah­ lengang durch eine partielle Abdeckung, verschieden starke Reflexion oder durch Polarisationsfilterung erfolgen. Daher wird zweckmäßigerweise als externes Mittel in den Strahlen­ gang ein Abdeckelement eingebracht.

Das Abdeckelement kann als Reflektor, Filter oder als licht­ undurchlässiges Plättchen oder Fähnchen ausgeführt sein. Je nach Position oder Lage des Abdeckelements innerhalb des Strahlenganges wird dieser mehr oder weniger beeinflusst und somit dessen Beeinflussungsgrad bestimmt. Die jeweilige Posi­ tion des Abdeckelements innerhalb des Strahlenganges liegt zwischen einer den Strahlengang freigebenden ersten Stellung und einer den Strahlengang unterbrechenden zweiten Stellung. Durch sukzessive Positions- oder Lageänderung des Abdeckele­ ments innerhalb des Strahlengangs zwischen diesen beiden Stellungen ändert sich der über die Reihenschaltung aus dem Strahlungssender und dem Strahlungsempfänger fließende Strom. Damit ändert sich auch der Widerstand der Reihenschaltung zwischen zwei ausgeprägten Endzuständen des veränderbaren Widerstandes.

Auf diese Weise kann eine Vielzahl physikalischer Größen, d. h. deren zeitliche oder räumliche Änderung in eine ent­ sprechende Widerstandsänderung übertragen werden. Der als zweipoliger Strahlungskoppler ausgeführte veränderbare Wider­ stand eignet sich somit besonders zur Lage- oder Positionsbe­ stimmung eines Obj ektes, zur Winkelbestimmung, zur Bestimmung einer temperaturabhängigen Ausdehnung oder zur Füllstandser­ fassung und -regelung bzw. -steuerung. Der veränderbare Wi­ derstand eignet sich zudem zur Bestimmung des Reflexions- oder Transmissionsgrades eines Objektes oder Körpers, zur Be­ stimmung der Intensität polarisierten Lichtes und vieles an­ dere mehr.

Der Strahlungs- oder Lichtsender und der Strahlungs- bzw. Lichtempfänger können nach Art einer Gabellichtschranke ge­ genüberliegend oder nach Art einer Reflexionslichtschranke neben- oder übereinander angeordnet sein. Bei letztgenannter Anordnung ist das externe Mittel oder das Abdeckelement als Reflektor ausgeführt, wobei dieser vorzugsweise mindestens zwei Reflexionsbereiche mit unterschiedlichem Reflexionsgrad aufweist. Dadurch kann einerseits die Reflexionsintensität und andererseits der Grad der Ablenkung des Strahlenganges am Strahlungsempfänger vorbei besonders fein beeinflusst werden.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführung des veränderbaren Widerstandes mit einer Leuchtdiode als Strahlungssender und einem Fotohalbleiter oder -transistor als Strahlungsempfänger ist dieser in Darlington-Schaltung ausgeführt. Eine derartige Darlington-Schaltung ist beispielsweise beschrieben in "Halb­ leiter-Schaltungstechnik", U. Tietze, Ch. Schenk, 6. Auflage, 1983, Seiten 64 bis 66 und Seiten 496 bis 498. Durch diese Schaltung wird zusätzlich zur Gewährleistung eines Mindest­ stroms über den Lichtsender und damit einer Mindestleucht­ stärke auch eine zusätzliche Verstärkung erzielt. Dadurch wird auch bei kleinen Änderungen der Lichtstärke ein ver­ gleichsweise schnelles Durchschalten des Fototransistors be­ wirkt.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:

Fig. 1 in einem Blockschaltbild einen zweipoligen veränder­ baren Widerstand mit einer Reihenschaltung aus einem Strahlungssender und einem Strahlungsempfänger,

Fig. 2 in einem Spannungs/Weg-Diagramm den vom Grad der Be­ einflussung eines Strahlenganges abhängigen Wider­ standsverlauf des veränderbaren Widerstandes,

Fig. 3 in einem Blockschaltbild gemäß Fig. 1 den veränderba­ ren Widerstand mit einer Reihenschaltung aus einer Leuchtdiode und einem geshunteten Fototransistor,

Fig. 4 in einem Blockschaltbild gemäß Fig. 3 den Fototran­ sistor in Darlington-Schaltung, und

Fig. 5 den veränderbaren Widerstand mit einer Sender-Emp­ fänger-Anordnung nach dem Reflexionsprinzip.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Fig. 1 zeigt einen als Zweipol ausgeführten veränderbaren Wi­ derstand 1 in Form eines Strahlungskopplers mit einer Reihen­ schaltung aus einem Strahlungssender oder einer Strahlungs­ quelle 2 und einem Strahlungsempfänger 3. Der Strahlungssen­ der 2 ist eingangsseitig mit einem ersten Anschlusspol S₁ und ausgangsseitig mit dem Strahlungsempfänger verbunden, der seinerseits ausgangsseitig über ein elektrisches Netzwerk 4 mit dem zweiten Anschlusspol S₂ verbunden ist. An diese An­ schlusspole S₁, S₂ wird eine Versorgungsspannung U_V(±) über ei­ nen ohmschen Widerstand R1 angelegt. Ein über die Reihen­ schaltung aus dem Strahlungssender 2 und dem Strahlungssen­ der 3 fließender Strom I_m ruft somit an den Anschlusspo­ len S₁, S₂ eine abgreifbare Spannung U_m hervor, die nachfolgend als Messspannung bezeichnet wird. Analog wird der über den Strahlungssender 2 und über den mit diesem elektrisch in Rei­ he liegenden Strahlungsempfänger 3 sowie über das ebenfalls in dieser Reihenschaltung liegende elektrische Netzwerk 4 fließende Strom I_m nachfolgend als Messstrom bezeichnet. Der Strompfeil deutet dabei die technische Stromrichtung des Messstroms I_m an.

Bei an den Anschlusspolen S₁, S₂ anliegender Versorgungsspann­ ung U_V(±) fließt der Messstrom I_m über den Strahlungssender 2 zum Anschlusspol S₂. Die demzufolge vom Strahlungssender 2 emittierte Strahlung, deren Strahlengang durch die Pfeile 5 veranschaulicht ist, bewirkt einen Fluss des Messstroms I_m durch den Strahlungsempfänger 3 und parallel hierzu über das elektrische Netzwerk 4, das als komplexe elektronische Schal­ tung, insbesondere auch als Verstärkerschaltung, ausgeführt sein kann. Dabei ist der Betrag des Messstromes I_m direkt ab­ hängig vom Grad der durch den Pfeil 6 symbolisierten Beein­ flussung des Strahlenganges 5. Der Quotient aus der an den beiden Anschlusspolen S₁, S₂ abgreifbaren Messspannung U_m und dem über die Reihenschaltung aus dem Strahlungssender 2 und dem Strahlungsempfänger 3 fließenden Messstrom I_m bestimmt somit den Widerstand gemäß der Beziehung R = U_m/I_m. Die Än­ derung des Wertes des Widerstandes 1 ist somit ebenfalls di­ rekt abhängig vom Beeinflussungsgrad des Strahlenganges 5 mit dem durch den Pfeil 6 angedeuteten externen Mittel.

Fig. 2 veranschaulicht in einem Spannungs/Weg-Diagramm den sich in Abhängigkeit vom Beeinflussungsgrad des Strahlen­ ganges 5 ergebenden Widerstandsverlauf R des veränderbaren Widerstandes 1. Dabei ist auf der Abszisse dieses Diagramms der Beeinflussungsgrad x des Strahlenganges 5 aufgetragen, der eine Vielzahl von physikalischen Größen, z. B. einen Weg oder einen Winkel, repräsentiert. An der Ordinate ist die Messspannung U_m abgetragen. Dabei zeigt das durch den Pfeil 7 angedeutete Fenster den nutzbaren Bereich des ver­ änderbaren Widerstandes 1.

Fig. 3 zeigt den veränderbaren Widerstand 1 mit an einem Be­ tätigungselement oder einer Betätigungsachse 8 freiendseitig einem beweglichen Abdeckelement 9 in Form einer Fahne oder eines Plättchens. Das Abdeckelement 9 erstreckt sich quer zur Betätigungsachse 8 und ragt in den Strahlengang 5 zwischen einer Leuchtdiode als Strahlungssender 2 und einem diesem elektrisch in Reihe nachgeschalteten Fototransistor als Strahlungsempfänger 3 hinein. Der Strahlengang 5 entspricht dabei dem optischen Weg zwischen der Leuchtdiode 2 und dem diesem nach Art einer Gabellichtschranke gegenüberliegend an­ geordneten Fototransistor 3. Die Reihenschaltung aus der Leuchtdiode 2 und dem Fototransistor 3 ist beispielsweise auf einer Platine oder einer Leiterplatte 10 realisiert.

Das Abdeckelement 9 erfasst im Ausführungsbeispiel über das Betätigungselement 8 einen sich verändernden Zustand in Form einer Drehbewegung, die sich in einer entsprechenden Posi­ tionsänderung des Abdeckelements 9 innerhalb des Strahlen­ ganges 5 widerspiegelt. Die zu erfassende Zustandsänderung wird somit durch eine mittels des Abdeckelements 9 hervorge­ rufene mechanische Beeinflussung des Strahlengangs 5 über­ tragen. Diese Übertragungsbeeinflussung resultiert wiederum in einer entsprechenden Änderung des Messstroms I_m und damit in einer entsprechenden Änderung der Messspannung U_m, die über der Reihenschaltung aus der Leuchtdiode 2 und dem Foto­ widerstand 10 abfällt.

Dazu ist die als Strahlungsquelle oder Lichtsender dienende Leuchtdiode 2 anodenseitig an den Spannungsanschluss oder An­ schlusspol S₁ geführt, an den der Pluspol U_v(+) der Versor­ gungsspannung über den Vorwiderstand R₁ anzuschließen ist. Katodenseitig ist die Leuchtdiode 2 einerseits an den Collek­ tor des als Strahlungs- oder Lichtempfänger dienenden Foto­ transistors 3 und andererseits an einen diesem collektor­ emitterseitig parallelgeschalteten Widerstand R2 geführt. Dieser als Shunt dienende Parallelwiderstand R2 bildet dabei eine Ausführungsform des elektrischen Netzwerks 4 gemäß Fig. 1. Der mit dem Emitter des Fototransistors 3 verbundene Widerstand R2 ist mit dem zweiten Spannungsanschluss oder An­ schlusspol S₂ verbunden, an den der Minuspol U_V(-) der Vor­ sorgungsspannung anzuschließen ist.

Bei der ähnlich aufgebauten Schaltung des veränderbaren Wi­ derstandes 1 gemäß Fig. 4 ist der Fototransistor 3 in Darling­ ton-Schaltung ausgeführt. Dabei ist der dem Fototransistor 3 parallelgeschaltete Widerstand R2 gemäß der Ausführungsform nach Fig. 3 substituiert durch den zusätzlichen Transistor 11. Ebenso wie bei der Ausführung gemäß Fig. 3 wird auch bei die­ ser Ausführung gemäß Fig. 4 die Messspannung I_m wiederum zwi­ schen den Anschlusspolen S₁, S₂ abgegriffen.

Je nach Position des Abdeckelements 9 bezüglich der Anordnung der Leuchtdiode 2 und des Fototransistors 3, die analog zu der Ausführungsform gemäß Fig. 3 nach Art einer Gabellicht­ schranke einander gegenüberliegend positioniert sind, ist der Strahlengang 5 zwischen der Leuchtdiode 2 und dem Fototran­ sistor 3 ganz oder teilweise abgedeckt und somit mehr oder weniger unterbrochen. Dabei ist das Abdeckelement 9 zwischen einer den Strahlengang vollständig freigebenden ersten Stel­ lung und einer den Strahlengang 5 vollständig abdeckenden zweiten Stellung verschwenkbar oder verschiebbar. Die ent­ sprechende Position des Abdeckelements 9 innerhalb des Strah­ lenganges 5 bestimmt dabei dessen Beeinflussungsgrad.

Ändert sich der Zustand der zu erfassenden Größe so wird die­ se Zustandsänderung vom Betätigungselement 8 erfasst und über das mit diesem mitbewegte Abdeckelement 9 auf den veränderba­ ren Widerstand 1 übertragen. Dabei resultiert eine infolge der Kopplung des Betätigungselements 8 mit dem Abdeckele­ ment 9 erfolgende Drehbewegung des Betätigungselements 8 in einer Schwenkbewegung des Abdeckelements 9. Infolge dessen wird das als bewegliche Fahne oder Plättchen ausgebildete Ab­ deckelement 9 durch die externe Beeinflussung aufgrund der Zustandsänderung der zu erfassenden Größe in den Strahlen­ gang 5 zwischen der Leuchtdiode 2 und dem Fototransistor 6 mehr oder weniger hineingeschwenkt oder aus diesem mehr oder weniger herausgeschwenkt. Dies wiederum führt zu einer Ände­ rung der Messspannung U_m infolge einer entsprechenden Ände­ rung des über diese Reihenschaltung aus der Leuchtdiode 2 und dem Fototransistor 6 fließenden Messstrom I_m. Die Messspan­ nung U_m repräsentiert somit die Änderung des Widerstandes 1, die ihrerseits in Abhängigkeit von der Position des Abdeck­ elements 9 innerhalb des Strahlenganges 5 und damit in Ab­ hängigkeit vom Beeinflussungsgrad den zu erfassenden Zustand bzw. dessen Änderung repräsentiert.

Bei dieser gabelschrankenähnlichen Ausführung des veränderba­ ren Widerstandes 1 ist der Fototransistor 3 bei verdecktem oder abgedecktem Strahlengang 5 gesperrt, während dieser bei freigebenden Strahlengang 5 vollständig durchgesteuert ist. Dies sind die beiden ausgeprägten Endzustände des veränderba­ ren Widerstandes 1. Zwischen diesen beiden Endzuständen än­ dert sich der Fotostrom durch den Fototransistor 3 und damit der Messstrom I_m, woraus wiederum der Widerstandsverlauf R gemäß Fig. 2 resultiert.

Bei der Ausführung gemäß Fig. 3 bewirkt der parallel zum Foto­ transistor 3 liegende Widerstand oder Shunt R2 einen Mindest­ messstrom I_m durch die Leuchtdiode 2. Die Messspannung U_m ist dabei hoch, wenn bei verdecktem Strahlengang oder Lichtweg 5 der Fototransistor 3 gesperrt ist, da dann der Messstrom I_m über die Leuchtdiode 2 durch den Widerstand R2 bestimmt wird. Die Messspannung U_m ist vergleichsweise niedrig, wenn der Strahlengang oder Lichtweg 5 freigegeben und der Fototransis­ tor 3 infolge des Fotostroms durchgeschaltet ist. In diesem Fall ist der Innenwiderstand des Fototransistors 3 im Ver­ gleich zum ohmschen Widerstand R2 klein. Diese Messspannungs­ grenzen bilden dann die Grenzwerte oder Endzustände des ver­ änderbaren Widerstandes 3.

Der bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4 anstelle des Wider­ standes R2 eingesetzte Transistor 11 in Darlington-Schaltung bewirkt eine vergleichsweise große Gesamtverstärkung und so­ mit ein schnelleres Durchschalten des Fototransistors 3 sowie eine vergleichsweise geringe Messspannung U_m aufgrund des vergleichsweise geringen empfängerseitigen Gesamtwiderstandes in durchgeschaltetem Zustand. Auf diese Weise kann der Mess­ bereich des veränderbaren Widerstandes 1 variiert werden. Zwischen den Messspannungsgrenzen ist die in Form der an den Anschlusspolen S₁, S₂ abgreifbaren Messspannung U_m gegebene Än­ derung des veränderbaren Widerstandes 1 von der Beeinflussung des Lichtstroms oder Strahlenganges 5 und damit von der zu erfassenden physikalischen Größe abhängig. Diese ist im Aus­ führungsbeispiel durch die Position des Abdeckelements 9, d. h. durch deren Winkel- oder Schwenkstellung bestimmt.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 5 trägt das Betätigungsele­ ment 8 freiendseitig wiederum das hier als Reflexionselement ausgeführte Abdeckelement 9. Das sich in Längsrichtung 12 des Betätigungselements 2 erstreckende Abdeck- oder Reflexions­ element 9 lenkt von der wiederum als Leuchtdiode 2 ausgeführ­ ten Lichtquelle ausgesendetes Licht - je nach Stellung bezüg­ lich des wiederum als Fototransistor ausgeführten Lichtemp­ fängers 3 - entlang des angedeuteten Strahlenganges 5 in Richtung auf den Fototransistor 3 um bzw. mehr oder weniger an diesem vorbei ab. Die wiederum als Reihenschaltung ausge­ führte Schaltung aus Leuchtdiode 2 und Fototransistor 3 ist ebenfalls auf einer Platine oder einer Leiterplatte 10 reali­ siert. Der vom Betätigungselement 8 und über dieses vom Ab­ deck- oder Reflexionselement 9 erfasste Zustand oder eine entsprechende Zustandsänderung wird wiederum mechanisch an den veränderbaren Widerstand 1 übertragen.

Je nach Ausgangsposition des Abdeck- oder Reflexionselemen­ tes 9 bezüglich des Lichtsenders 2 und bezüglich des Licht­ empfängers 3, die nach Art einer Reflexionsschranke nebenein­ ander positioniert sind, wird der von der Leuchtdiode 2 aus­ gehende Strahlengang 5 in Richtung auf den Fototransistor 3 mehr oder weniger reflektiert. Dazu weist das Abdeck- oder Reflexionselement 9 zweckmäßigerweise zumindest zwei Refle­ xionsbereiche 9a und 9b mit unterschiedlichem Reflexionsgrad auf.

Eine Verschiebung oder Verschwenkung des Abdeck- oder Refle­ xionselementes 9 führt wiederum zu einer Änderung des Mess­ stroms I_m über die durch die Leuchtdiode 2 und den Fototran­ sistor 3 gebildete Reihenschaltung mit einer entsprechenden Änderung der an den Anschlusspolen S₁, S₂ abgreifbaren Mess­ spannung U_m und damit zu einer entsprechenden Widerstands­ änderung.

Der wirksame Widerstand des veränderbaren Widerstandes 1 wird somit kraft- und berührungslos beeinflusst. Die durch das Ab­ deck- oder Reflexionselement 9 oder durch ein anders externes Mittel 6, beispielsweise durch einen Filter, hervorgerufene Beeinflussung erfolgt dabei potientialgetrennt. Dabei ist bei dem als Zweipol ausgeführten veränderbaren Widerstand 1 für die Leuchtdiode 2 und damit für den Licht- oder Strahlungs­ sender keine zusätzliche Hilfsspannung erforderlich.

Claims (10)

1. Veränderbarer Widerstand mit zwei Anschlusspolen (S₁, S₂), an denen eine Spannung (U_m) abgreifbar ist, mit einer zwi­ schen den Anschlusspolen (S₁, S₂) liegenden Reihenschaltung aus einem Strahlungssender (2) und einem Strahlungsempfänger (3), wobei der durch den Quotienten aus der abgreifbaren Spannung (U_m) und einem über die Reihenschaltung fließenden Strom (I_m) bestimmte Widerstand (R) abhängig ist vom Grad der Beein­ flussung des Strahlengangs (5) mit einem externen Mit­ tel (6, 9).

2. Veränderbarer Widerstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als externes Mittel ein in den Strahlengang (5) einbringbares Abdeckelement (9) vorgese­ hen ist, durch dessen Position zwischen dem Strahlungssen­ der (2) und dem Strahlungsempfänger (3) der Grad der Beein­ flussung bestimmt ist.

3. Veränderbarer Widerstand nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei Anlegen einer Versorgungsspannung (U_V) diese über einen ohmschen Wi­ derstand (R1) an die Anschlusspole (S₁, S₂) geführt ist.

4. Veränderbarer Widerstand nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Strah­ lungssender (2) und der Strahlungsempfänger (3) einander ge­ genüberliegend angeordnet sind, wobei das externe Mittel (9) zwischen einer den Strahlengang (5) freigebenden ersten Stel­ lung und einer den Strahlengang (5) unterbrechenden zweiten Stellung verschwenkbar oder verschiebbar ist.

5. Veränderbarer Widerstand nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Strah­ lungsempfänger (3) vom externen Mittel (9) reflektierte Strahlung empfängt, wobei das Mittel (9) zwischen einer den Strahlengang (5) in Richtung auf den Strahlungsempfänger (3) umlenkenden ersten Stellung und einer den Strahlengang (5) am Strahlungsempfänger (3) vorbei ablenkenden zweiten Stellung verschiebbar ist.

6. Veränderbarer Widerstand nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das externe Mittel (9) mindestens zwei Reflexionsbereiche (9a, 9b) mit unterschiedli­ chem Reflexionsgrad aufweist.

7. Veränderbarer Widerstand nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Strah­ lungssender eine Leuchtdiode (2) ist, und dass der Strah­ lungsempfänger (3) ein dieser nachgeschalteter Fotohalbleiter ist.

8. Veränderbarer Widerstand nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zur Erzeugung eines parallel zum Strahlungsempfänger (3) fließenden Mindeststroms (I_m) vorgesehen sind.

9. Veränderbarer Widerstand nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass dem Strah­ lungsempfänger (3) ein ohmscher Widerstand (R2) parallelge­ schaltet ist.

10. Veränderbarer Widerstand nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Strahlungsempfänger (3) in Darlington-Schaltung ausgeführt ist.