DE2509766A1 - Ionendetektor - Google Patents

Description

Ionendetektor

Die Erfindung bezieht sich auf einen Ionendetektor mit Fühlerelektrode, Auswerteschaltung und Anzeigevorrichtung.

Die bekannten Ionendetektoren sind Meßgeräte, bei denen ein Gebläse die zu untersuchende Luft zwischen zwei an einer vorgegebenen Spannung liegenden Fühlerelektroden hindurchfördert. Die im Feld zwischen den Fühlerelektroden erfolgende Ablenkung der Ionen führt zu einem Querstrom, dessen Größe in der Auswerteschaltung festgestellt und angezeigt wird. Auf diese Weise kann die Ionendichte ziemlich genau gemessen werden. Das Gerät ist allerdings sehr aufwendig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen einfach aufgebauten und daher billigen, leicht zu handhabenden Ionendetektor anzugeben, der in der Lage ist, eine ausreichende Ionisierung anzuzeigen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß er als Raumladungsfühler ausgebildet ist, die Auswerteschaltung in einem im wesentlichen aus Isolierstoff bestehenden, außen die Fühlerelektrode tragenden Gehäuse in der Größe eines Handmeßgeräts aufgenommen ist und die Fühlerelektrode als Flächenelektrode ausgebildet ist, die sich längs einer Wand des Gehäuses erstreckt.

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Hierbei wird von der Tatsache Gebrauch gemacht, daß es in vielen Fällen nicht notwendig ist, die Ionendichte zu messen. Vielmehr genügt es, wenn mit einem Raumladungsfühler festgestellt wird, ob eine ausreichende Zahl von Ionen vorhanden ist. Auf diese Weise läßt sich beispielsweise erkennen, ob ein Ionenerzeuger auch tatsächlich Ionen liefert oder welche Teile eines Raumes unzureichend mit Ionen versorgt sind. Ist die Ionendichte zu gering, wird die Fühlerelektrode durch die von den Ionen herrührende Raumladung gar nicht oder sehr langsam aufgeladen und die Anzeigevorrichtung spricht nicht oder erst nach zu langer Zeit an. Eine hohe Ionendichte führt zum sofortigen" Ansprechen der Anzeigevorrichtung und kann gegebenenfalls auch noch grob größenmäßig angezeigt werden.

Für den Raumladungsfühler benötigt man nur wenige Bauteile. Das Gehäuse kann daher klein und handlich sein. Es kann somit bequem in einer Hand gehalten werden. Das Gerät ist auch ohne Mühe von einem Laien zu bedienen«, Infolgedessen kann eine Person den Ionendetektor in die Hand nehmen und jeweils an der Stelle, wo sie sich befindet, prüfen^ ob eine ausreichende Ionenanzahl vorhanden ist. Das Gerät ist auch sehr billig, so daß jede Person, die einen lonenerzeuger besitzt, auch in der Lage ist, sich einen derartigen Ionendetektor zu kaufen.

Da die Flächenelektrode durch die Wand abgestützt sein kann, genügen dünne und daher billige Elektrodenmaterialien. Die Flächenelektrode kann sogar aufgedampft sein. Da keine vorstehenden Teile vorhanden sein müssen, ist die Gefahr einer Beschädigung gering. Dadurch wird die Handlichkeit des Ionendetektors noch verbessert. Außerdem hat die Flächenelektrode eine gewisse Richtwirkung, was bei in einer Luftströmung zugeführten Ionen von Interesse sein kann.

Bei einer anderen Variante ist die Aufgabe dadurch gelöst, daß er als Raumladungsfühler ausgebildet ist, die Auswerteschaltung in einem im wesentlichen aus Isolierstoff bestehenden, außen die Fühlerelektrode tragenden Gehäuse in der Größe

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eines Handmeßgeräts aufgenommen ist und als Gehäuse das Gehäuse einer Fernbedienungseinrichtung verwendet ist.

Da die für den Ionendetektor benötigten Bauteile nur einen sehr geringen Raum beanspruchen, bereitet es keine Schwierigkeiten, das Gehäuse der Fernbedienungseinrichtung unter Beibehaltung der meisten zuvor, erwähnten Vorteile auch für den Ionendetektor zu verwenden. Da derartige Fernbedienungseinrichtungen ohnehin in der Hand gehalten werden, braucht ein Benutzer bei der Verwendung als Ionendetektor die generelle Handhabung nicht zu ändern. Wenn in diesem Zusammenhang auch eine an einer Wand angebrachte Flächenelektrode benutzt wird, kann das kombinierte Gerät sowohl eine Richtwirkung bezüglich der Fernbedienung als auch eine Richtwirkung bezüglich der Ionenermittlung aufweisen.

Insbesondere kann das Gehäuse die Form eines längsgestreckten Quaders haben und die Flächenelektrode kann an der kleinsten Quaderfläche angeordnet sein. Auf diese Weise ergibt sich ein besonders handliches Gerät. Wenn überdies ein Einschalt-Druckknopf in einer an die Flächenelektrode anschließenden Quaderfläche vorgesehen ist, läßt sich das Gerät auch leicht bedienen.

Mit besonderem Vorteil ist die Anzeigevorrichtung eine Leuchtdiode, die beim Erreichen eines vorgegebenen Ladungszustandes der Fühlerelektrode aufleuchtet. Die Leuchtdiode hat zwar in der Regel nur zwei Anzeigezustände, gibt aber auch einem Laien deutlich an, ob Ionen in der gewünschten Mindestzahl vorhanden sind oder nicht.

Bei Verwendung eines Fernbedienungsgehäuses kann insbesondere eine Ultraschall-Fernbedienungseinrichtung fr einen Fernsehapparat in diesem Sinne ausgenutzt werden. Ein Fernsehzuschauer kann dann mit Hilfe der Fernbedienungseinrichtung, die er ohnehin in der Hand hat, feststellen, ob sein Aufenthaltsbereich ausreichend mit Ionen versorgt ist.

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Noch günstiger ist es, das Gehäuse einer Ultraschall-Fernbedienung für einen Ionenerzeuger zu verwenden. Eine derartige Fernbedienung erlaubt es, einen Ionenerzeuger und ein zugehöriges Gebläse einzuschalten und gegebenenfalls zu regeln, wenn die Ionenversorgung unzureichend ist, wobei der Effekt des Ionenerzeugers anschließend kontrolliert werden kann.

Zweckmäßigerweise wird nicht nur dasselbe Gehäuse benutzt, sondern die Batterie für die Fernbedienungseinrichtung speist auch die Auswerteschaltung des Ionendetektors.

Es empfiehlt sich, die Fühlerelektrode an den Steueranschluß eines elektronischen Steuergliedes zu legen, das über einen Verstärker die Anzeigevorrichtung steuert. Damit lassen sich auch verhältnismäßig schwache Ladungszuäbände noch deutlich anzeigen.

Insbesondere kann der Verstärker eine Einstellvorrichtung zum Einstellen des Ansprechwerts der Leuchtdiode aufweisen. Dies kann beispielsweise durch einen zweistufigen Transistorverstärker geschehen, bei dem die Basis des zweiten Transistors an den Abgriff eines Potentiometers im Ausgangskreis des ersten Transistors angeschlossen ist. Auf diese Weise läßt sich genau derjenige Aufladezustand der Fühlerelektrode einstellen, bei dem die Leuchtdiode ansprechen soll.

Mit besonderem Vorteil ist das Steuerglied ein Feldeffekttransistor. Dieser kann einen sehr hohen Eingangswiderstand haben, so daß die Ladung von der Fühlerelektrode nicht schneller abgeführt wird als sie zugeführt werden kann, und führt zu einem erheblichen Verstärkungseffekt.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine räumliche Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels,

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Fig. 2 eine Ausführungsform einer Schaltung und Fig. 3 eine zweite Ausführungsform in räumlicher Darstellung.

In Fig. 1 ist ein quaderförmiges Kunststoffgehäuse 1, bestehend aus einem Kasten 2 mit Deckel 3, veranschaulicht. An der kleinsten Stirnfläche 4 des Gehäuses 1 befindet sich eine Flächenelektrode 5. Im Innern des Gehäuses 1 ist eine Batterie 6 und eine Auswerteschaltung 7 untergebracht, die verschiedene auf einer Platine 8 untergebrachte Bauelemente aufweist. Eine Anzeigevorrichtung in Gestalt einer Leuchtdiode 9 sowie eine Drucktaste 10 ragen außen durch eine Seitenwand des Gehäuses 1, die an die Stirnwand 4 anschließt.

Der Aufbau der Auswerteschaltung 7 ergibt sich aus Fig. 2. Die Flächenelektrode 5 ist an den Steueranschluß 12 eines Steuergliedes 13 in Gestalt eines Feldeffekttransistors angeschlossen. Der Feldeffekttransistor kann beispielsweise ein Metalloxidsiliciumtransistor sein. Sein Ausgang steuert einen zweistufigen Verstärker mit einem ersten Transistor 14 und einem zweiten Transistor 15. Die Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors 14 ist durch einen Widerstand 16 und einen Kondensator 17 überbrückt und liegt kollektorseitig mit einem Potentiometer 18 in Reihe, Ein weiterer Widerstand 19 überbrückt die Basis-Kollektor-Strecke dieses Transistors 14. Der Abgriff des Potentiometers 18 ist über einen Widerstand 20 mit der Basis des Transistors 15 verbunden. Die Basis-Kollektor-Strecke dieses Transistors ist durch einen Widerstand 21 überbrückt. Emitterseitig ist der Transistor 15 über einen Widerstand 22 mit der Leuchtdiode 9 verbunden. Wenn die Drucktaste 10 die Batterie 6 einschaltet und auf der Flächenelektrode 5 eine ausreichende Ladung angesammelt ist, führt das Sperrglied 13 einen solchen Strom, daß der Transistor 14 leitend wird. Sobald dieser Strom einen solchen Wert erreicht hat, daß das Potential am Abgriff des Potentiometers 18 ausreicht, um auch den Transistor 15 leitend zu machen, beginnt die Diode

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9 zu leuchten. Diese Schaltung ist so aufgebaut, daß sie auf negative Ionen anspricht.

Zusätzlich kann noch ein Masseanschluß 23 vorgesehen sein, der beispielsweise mit dem außen liegenden metallischen Klemmring 24 der Drucktaste 10 verbunden werden kann. Auf diese Weise ist es möglich, durch gleichzeitiges Berühren dieses Metallringes 24 und der Flächenelektrode 5 eine rasche Entladung dieser Elektrode zu bewirken.

Stattdessen kann auch eine weitere Entladetaste 25 zwischen den Pluspol der Batterie 6 und die Flächenelektrode 5 gelegt werden, Diese Entladetaste kann mit der Drucktaste 10 gegensinnig gekoppelt sein. Mittels eines Kondensators 26 kann das Potential der Flächenelektrode 5 noch besser an dasjenige der übrigen Schaltung angepaßt werden.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 wird als Gehäuse für den Ionendetektor das Gehäuse 27 einer Ultraschall-Fernbedienung für einen Ionenerzeuger benutzt. Die Elemente 5, 9, 10 und 25 entsprechen denjenigen der Fig. 1 und 2. Inmitten der Elektrode 5 ist eine Austrittsöffnung 28 für einen Ultraschallsender-vorgesehen. Dieser vermag beim Niederdrücken der Tasten 29, 30 und 31 verschiedene Ultraschallsignale abzugeben. Beispielsweise wird durch die Taste 29 ein Ionenerzeuger eingeschaltet, durch die Taste 30 ein Luft über den Ionenerzeuger förderndes Gebläse auf Langsamlauf und durch die Taste 31 das Gebläse auf Schnelllauf geschaltet. Die Abschaltung erfolgt jeweils, wenn die Tasten zum zweitenmal niedergedrückt werden.

Eine solche Ultraschall-Fernbedienungseinrichtung kann auch in an sich bekannter Weise zur Fernbedienung eines Fernsehempfängers benutzt werden. Die verschiedenen Tasten haben dann jeweils eine andere Funktion. Da der Aufbau derartiger Geräte bekannt ist, erübrigt sich eine genauere Beschreibung.

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Auf jeden Fall können innerhalb des Gehäuses 27 noch zahlreiche Vereinfachungen dadurch vorgenommen werden, daß für die Fernbedienungsschaltung und für die Auswerteschaltung bestimmte Elemente, z_e B. die Batterie, gemeinsam verwendet werden.

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Claims (12)

Patentansprüche

1.)Ionendetektor mit Fühlerelektrode, Auswerteschaltung und Anzeigevorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß er als Raumladungsfühler ausgebildet ist, die Auswerteschaltung (7) in einem im wesentlichen aus Isolierstoff bestehenden, außen die Fühlerelektrode tragenden Gehäuse (1, 27) in der Größe eines Handmeßgeräts aufgenommen ist und die Fühlerelektrode als Flächenelektrode (5) ausgebildet ist, die sich längs einer Wand (4) des Gehäuses erstreckt.

2. Ionendetektor mit Fühlerelektrode, Auswerteschaltung und Anzeigevorrichtung, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er als Raumladungsfühler ausgebildet ist, die Auswerte schaltung (7) in einem im wesentlichen aus Isolierstoff bestehenden, außen die Fühlerelektrode tragenden Gehäuse (27) in der Größe eines Handmeßgeräts aufgenommen ist und als Gehäuse das Gehäuse einer Fernbedienungseinrichtung verwendet ist.

3. Ionendetektor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1, 27) die Form eines längsgestreckten Quaders hat und die Flächenelektrode (5) an der kleinsten Quaderfläche (4) angeordnet ist.

4. Ionendetektor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Einschalt-Druckknopf (10) in einer an die Flächenelektrode (5) anschließenden Quaderfläche (11) vorgesehen ist.

5. Ionendetektor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigevorrichtung eine Leuchtdiode (9) ist, die beim Erreichen eines vorgegebenen Ladungszustandes der Fühlerelektrode (5) aufleuchtet.

6. Ionendetektor nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse einer Ultraschall-Fernbedienungseinrichtung für einen Fernsehapparat verwendet ist.

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7. Ionendetektor nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (27) einer Ultraschall-Fernbedienungseinrichtung für einen Ionenerzeuger verwendet ist.

8. Ionendetektor nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Batterie (6) für die Fernbedienungseinrichtung auch dfe Auswerteschaltung (7) speist.

9. Ionendetektor nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Fühlerelektrode (5) an den Steueranschluß eines elektronischen Steuergliedes (13) gelegt ist, das über einen Verstärker (14, 15) die Anzeigevorrichtung (9) steuert.

10. Ionendetektor nach Anspruch 5 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärker (14, 15) eine Einstellvorrichtung (18) zum Einstellen des Ansprechwertes der Leuchtdiode (9) aufweist.

11. Ionendetektor nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch einen zweistufigen Transistorverstärker (14, 15), bei dem die Basis des zweiten Transistors (15) an den Abgriff eines Potentiometers (18) im Ausgangskreis des ersten Transistors (14) angeschlossen ist.

12. Ionendetektor nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerglied (13) ein Feldeffekttransistor ist.

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