DE296016C

DE296016C -

Info

Publication number: DE296016C
Application number: DENDAT296016D
Authority: DE
Priority date: 1914-02-05
Publication date: 1900-01-01
Also published as: US1273627A

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT

Die Erfindung betrifft die Überwachung bzw. Regelung von elektrischen Spannungen, insbesondere Gleichspannungen, oder Stromstärken in Abhängigkeit von einer anderen Spannung

5 oder Stromstärke. Sie kann auch bei Gleichströmen von konstanter oder langsam veränderlicher Stärke angewendet werden, im Gegensatz zu den gewöhnlichen Einrichtungen, durch die dies nur bei Wechselströmen oder pulsierenden Gleichströmen erzielt werden kann. Durch die neue Einrichtung wird beispielsweise ermöglicht, durch die Schwankungen der elektromotorischen Kraft einer Stromquelle Schwankungen in dem Stromfluß einer anderen Stromquelle hervorzurufen. Der so erzeugte veränderliche Stromfluß kann seinerseits benutzt werden, um geeignete Regelungsvorrichtungen in Tätigkeit zu setzen, durch die die Spannung der ersten Stromquelle konstant gehalten wird. Die Erfindung macht von einem elektrischen Entladungsgefäß Gebrauch, welches mit der zu überwachenden bzw. zu regelnden Spannungs- bzw. Stromquelle passend zusammengeschaltet ist.

Die Zeichnung zeigt zwei Ausführungsbeispiele, und zwar veranschaulicht Fig. 1 die Anwendung der Erfindung zur Verstärkung elektrischer Ströme und Fig. 2 die Anwendung zur Beeinflussung eines Reglers für konstante Spannung.

In Fig. ι bezeichnet 1 eine lichtelektrische Zelle mit einer Kathode 2 aus Natrium, Kalium oder einem ähnlichen Metall, welches bei Belichtung Elektronen aussendet, und einer Anode 3. In. den Elektrodenkreis ist eine Batterie 4 geschaltet, und der Strom, welcher durch die Zelle bei Belichtung durch die Lichtquelle 5 fließt, geht durch einen hohen Widerstand 6. In Verbindung mit dieser Quelle geringer Ströme wird eine Entladungsröhre 7 angewendet, die eine fadenförmige Kathode 8 besitzt, welche in irgendeiner Weise, zum Beispiel durch eine Batterie 9, zum Glühen gebracht werden kann, und eine Anode 10 sowie einen zwischen Anode und ⁴^ Kathode angeordneten, als Hilfselektrode dienenden, leitenden Körper 11 in Form eines Gitters. In den Stromkreis der Hauptelektrode ist eine Batterie oder sonstige Stromquelle 12 und ein Widerstand 13 geschaltet, dessen Wert in einem passenden Verhältnis zu demjenigen des Widerstandes 6 steht. Außerdem kann in diesen Stromkreis ein geeignetes Meßinstrument 14 geschaltet sein, um die. verstärkten Ströme zu messen. ⁵^

Die Wirkungsweise der beschriebenen Einrichtung ist folgende: Die Anordnung ist so getroffen, daß, wenn kein Strom durch die lichtelektrische Zelle fließt, nur ein geringer Strom durch die Entladungsröhre fließt. Dieser Strom erzeugt einen Spannungsabfall in dem Widerstand 13, wodurch das Gitter 11 gegen-

über der Kathode 8 negativ wird. Je größer der Strom, um so größer ist der Spannungsabfall im Widerstand 13 und um so größer der Spannungsunterschied zwischem dem Gitter 11 und der Kathode 8. Der Strom wächst so lange, bis der letztgenannte Spannungsunterschied so groß wird, daß durch die negative Spannung des Gitters jeder weitere Stromzuwachs verhütet wird. Um den'Strom im Entladungsgefäß auf dem gewünschten niedrigen Wert zu halten, ist es manchmal erforderlich, durch eine Batterie 15 dem Gitter 11 eine zusätzliche negative Spannung aufzudrücken. Sowie Strom durch die lichtelektrische Zelle zu fließen beginnt, tritt an dem hohen Widerstand 6 ein Spannungsabfall auf, und zwar wird infolge der gewählten Verbindung das mit dem Gitter verbundene Ende des Widerstandes 6 positiv gegenüber dem anderen Ende. Infolgedessen wird die negative Spannung des Gitters 11 verringert oder sogar in eine positive Spannung umgewandelt, und es kann daher nunmehr mehr Strom durch die Entladungsröhre fließen. Dieser erhöhte Strom ruft seinerseits einen erhöhten Spannungsabfall im Widerstand 13 hervor, und der Strom des Entladungsgefäßes steigt so lange, bis der Zuwachs des Spannungsabfalls am Widerstand 13 im wesentlichen demSpannungsabfall am Widerstand 6 gleich wird. Jede Neigung des Stromes, über diesen Wert hinaus zu wachsen, erhöht die negative Spannung des Gitters 11 und verhütet hierdurch ein weiteres Anwachsen des Stromes. Es ist somit ersichtlich, daß der Zuwachs des durch das Meßgerät 14 fließenden Stromes im selben Verhältnis zu dem durch die lichtelektrische Zelle fließenden Strom steht wie der Widerstand 6 zum Widerstand 13. Dient die An-Ordnung beispielsweise zum Messen von Lichtstärken, so kann das Meßgerät 14 unmittelbar in Kerzenstärken oder einer anderen geeigneten Einheit geeicht sein. Selbstverständlich ist die beschriebene Anordnung nicht beschränkt auf die Messung von Strömen, die einer lichtelektrischen Zelle entnommen werden, sondern kann in vielen Fällen zur Verstärkung oder Messung schwacher elektrischer Ströme dienen, die anderen Stromquellen entnommen werden.

Auch kann die Anordnung in mannigfacher Weise abgeändert werden.

Bei der in Fig. 2 dargestellten Einrichtung

. ist gleichfalls ein Entladungsgefäß vorgesehen, welches mit 16 bezeichnet ist und gleichfalls eine Glühkathode 17, eine plattenförmige Anode 18 und eine gitterförmige Hilfselektrode 19 besitzt. Wie im früheren Falle sind zwischen die Kathode und das Gitter zwei einander gleiche und entgegenwirkende Spannungsquellen geschaltet. Die erste der beiden Spannungsquellen besteht beispielsweise aus einer Batterie 20 von Normalelementen. Die zweite Spannungsquelle ist der Stromerzeuger 21, dessen Spannung konstant gehalten werden soll. Wenn es nicht wünschenswert ist, so viel Normalelemente anzuwenden, daß die Spannung der Batterie 20 gleich derjenigen des Stromerzeugers 21 wird, dann kann man von letzterem mittels Spannungsteilers eine Teilspannung abnehmen. Zu diesem Zweck dient der zum Stromerzeuger parallel geschaltete Widerstand 22, von welchem ein zwischen den Klemmen 23 und 24 liegender Teil in den Gitterstromkreis geschaltet ist. Dieser Teil ist so gewählt, daß der Spannungsabfall, welcher an ihm auftritt, wenn der Stromerzeuger 21 seine normale Spannung hat, der Spannung der Batterie 20 im wesentlichen gleich ist. Solange dies der Fall ist, fließt durch den Anodenkreis der Entladungsröhre ein geringer Strom von konstantem Wert. Sowie aber die Spannung des Stromerzeugers 21 und dadurch der Spannungsabfall zwischen den Klemmen 23 und 24 schwankt, tritt eine Änderung in der Spannung des Gitters 19 im Verhältnis zur Kathode 17 ein. Wenn der positive Pol der Batterie 20 mit dem Gitter 19 verbunden ist, fließt im Anodenkreis mehr oder weniger Strom, je nachdem der Spannungsabfall zwischen den genannten Klemmen abnimmt oder zunimmt. Wenn dagegen der negative Pol der Batterie 20 mit dem Gitter verbunden ist, dann erzeugt ein Zuwachs der Spannung des Stromerzeugers auch einen Zuwachs des Stromes im Anodenkreis .und umgekehrt. Die Spannung der Batterie 20 muß nicht notwendig denselben Wert wie der Spannungsabfall zwischen den Klemmen 23 und 24 besitzen, es ist jedoch zweckmäßig, daß diese beiden Werte nahezu gleich sind, damit das Gitter normal fast keine Spannung hat. In-diesem Falle rufen Schwankungen in der Spannung des Stromerzeugers 21 über oder unter den normalen Wert an dem Gitter 19 entsprechende positive oder negative Spannungen hervor, und eine kleine Spannungs-Schwankung verursacht eine große Stromschwankung im Anodenkreis. Wäre dagegen die Spannung der Batterie 20 wesentlich größer oder kleiner als der normale Spannungsabfall zwischen den Klemmen 23 und 24, dann würde dem Gitter 19 bereits normal eine beträchtliche Spannung aufgedrückt werden, und kleine Spannungsschwankungen würden verhältnismäßig weniger zur Geltung kommen.

Die erzeugten Stromschwankungen können unter Vermittlung eines in den Anodenkreis geschalteten Relais 25 auf irgendeine Regelungsvorrichtung einwirken. Es kann beispielsweise ein Widerstand 26 in Reihe mit der Feldwicklung 27 des Stromerzeugers 21 geschaltet und die Einrichtung so getroffen sein, daß, wenn die Spannung des Stromerzeugers

unter einen bestimmten Wert sinkt, der Strom im Anodenkreis so weit steigt, daß der Relaisanker angezogen wird und mit dem oberen Anschlag 28 Kontakt macht, wodurch der Widerstand 26 kurzgeschlossen und die Feldstärke des Generators erhöht wird. Zur Vermeidung von Funken an dem Relaiskontakt dient in bekannter Weise ein zu ihm parallel geschalteter Kondensator 29.

Claims

Patent-An Sprüche:

i. Einrichtung zur Beeinflussung einer Spannung oder Stromstärke in Abhängigkeit von einer anderen Spannung oder Stromstärke, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei Spannungen, insbesondere Gleichspannungen, bzw. von den Stromstärken abhängige Spannungen (Spannungsabfälle) im entgegengesetzten Sinne in den Hilfselektrodenkreis (Gitterkreis) eines Entladungsgefäßes geschaltet sind.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Strom im Anodenkreis des Entladungsgefäßes zur Beeinflussung einer Meß-, Schalt- oder Regelungs-Vorrichtung dient.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.