DE418356C

DE418356C - Method for measuring light intensity using photoelectric cells

Info

Publication number: DE418356C
Application number: DEB112049D
Authority: DE
Original assignee: Bergmann Elektricitaets Werke AG
Current assignee: Bergmann Elektricitaets Werke AG
Priority date: 1923-12-16
Filing date: 1923-12-16
Publication date: 1925-09-03

Description

Verfahren zur Messung von Lichtstärken mittels lichtelektrischer Zellen. Zur objektiven Messung von Lichtstärken hat man bereits vorgeschlagen, die Lichtempfindlichkeit des Selens oder der Alkaliinetalle auszunutzen. Während nun aber die Selenzellen durch ihre Trägheit bei der Lichtmessung gewisse Schwierigkeiten bereiten, sind die lichtelektrischen Alkalizellen, wie mehrfach nachgewiesen «-orden ist, zur objektiven Lichtmessung durchaus geeignet. Für technische Lichtmessungen verfährt man dabei zweckmäßig so, daß man den Strom der lichtelektrischen Zellen nicht unmittelbar mißt, sondern zuerst den durch eine Normallampe entstehenden lichtelektrischen Strom mit Hilfe eines Meßinstrumentes durch einen regelbaren Gegenstrom ausgleicht, dann die 2 ormallainpe durch die zu messende Lichtquelle ersetzt und deren Lichtstärke so regelt, daß das Instrument wieder die Nullstellung einnimmt. In diesem Falle ist die Lichtstärke der zu messenden Lampe gleich derjenigen der zuerst angewandten Normallampe, und man kann an den Lampenmeßinstrumenten ablesen, «-elche Spannung und welcher Strom dieser Lichtstärke entsprechen.Method for measuring light intensities by means of photoelectric cells. For the objective measurement of light intensities, it has already been proposed to use the photosensitivity of selenium or alkali metals. While the selenium cells cause certain difficulties in measuring light due to their inertia, the photoelectric alkaline cells, as has been proven several times, are quite suitable for objective light measurement. For technical light measurements it is advisable to proceed in such a way that the current of the photoelectric cells is not measured directly, but first the photoelectric current generated by a standard lamp is compensated with the help of a measuring instrument with a controllable countercurrent, then the 2 ormallainpe is replaced by the light source to be measured and whose light intensity regulates so that the instrument returns to the zero position. In this case the luminous intensity of the lamp to be measured is equal to that of the normal lamp used first, and one can read from the lamp measuring instruments what voltage and current correspond to this luminous intensity.

Bei dieser Arbeitsweise würde beim Herausnehmen der zu messenden Lampe das für die Messung auf 'Null eingestellte Instrument einen erheblichen Ausschlag zeigen, weil dann der lichtelektrische Strom wegfällt und nur der Gegenstrom bestehen bleibt. Um diesen störenden Umstand zu vermeiden, soll nun erfindungsgemäß dafür gesorgt werden, daß in demselben Augenblick, wo die Lichtquelle erlischt, auch die ausgleichende Gegenspannung abgeschaltet wird. Das läßt sich bei elektrischen Glühlampen in einfacher Weise z. B. mittels eines Schalters erreichen, der in Abhängigkeit von dem die Lampe durchfließenden Strom stellt und bei Unterbrechung dieses Stromes die Gegenspannung ausschaltet, so daß diese iiiimer nur so lange auf das Instrunient einwirkt, wie die Zelle beleuchtet ist.In this way of working, the lamp to be measured would be removed the instrument set to zero for the measurement has a significant deflection show, because then the photoelectric current disappears and only the countercurrent exists remain. In order to avoid this troublesome circumstance, according to the invention is now intended for this care must be taken that at the same instant that the light source goes out, so does the compensating counter voltage is switched off. This can be done with electric light bulbs in a simple way z. B. achieve by means of a switch that depends on of the current flowing through the lamp and when this current is interrupted the counter voltage switches off, so that this iiiimer is only so long on the instrunient affects how the cell is lit.

Die hiernach zu treffende Anordnung ist in der Zeichnung für zwei Ausführungsfälle in schematischer Darstellung veranschaulicht.The arrangement to be made below is in the drawing for two Implementation cases illustrated in a schematic representation.

Nach Abb. i ist i die Hilfsspannung für die Zelle 2 ein sehr großer Widerstand, der die lichtelektrische Zelle vor Überlastung schützt, 3 die lichtelektrische Zelle selbst und .f das Zeiger-Nullinstrument. All den Klemmen 5 und 6 des letzteren liegt eine Gegenspannung, die von dem Element 7 herrührt und durch den auf einem Widerstandsdraht 8 gleitenden Kontakt 9 eingestellt werden kann. Der Stromkreis der Lampe i o verläuft für sich über einen Elektromagneten i i, dessen Anker beim Auftreten eines genügend starken Stromes im Ankerstromkreis einen sonst geöffneten Schalter 12 im Stromkreise des Elementes 7 schließt.According to Fig. I, the auxiliary voltage for cell 2 is i a very large one Resistance that protects the photoelectric cell from overload, 3 the photoelectric cell Cell itself and .f the pointer zero instrument. All the terminals 5 and 6 of the latter is a counter-tension that originates from the element 7 and through which on a Resistance wire 8 sliding contact 9 can be adjusted. The circuit the lamp i o runs for itself via an electromagnet i i, whose armature at If a sufficiently strong current occurs in the armature circuit, an otherwise open one Switch 12 in the circuits of element 7 closes.

Bei dieser Anordnung muß das Instrument d. noch verhältnismäßig empfindlich sein. Um mit einem Instrument geringerer Empfindlichkeit auszukommen, ist daher gemäß Abb. 2 die lichtelektrische Zelle in den Gitterstromkreis einer Verstärkerröhre eingeschaltet, deren Anodenstromkreis in entsprechender Weise, wie nach Abb. i der Strom der lichtempfindlichen Zelle selbst, für die Messung der Lichtstärke benutzt wird. Zu diesem Zwecke ist der Punkt 13 des Stromkreises der lichtempfindlichen Zelle an das Gitter 16 der Verstärkerröhre, der Punkt 14. an die Glühkathode und schließlich der Punkt 15 über den Schalter 12 und (las Instrument d. an die Anode angeschlossen. An den Klemmen 5 und 6 des Instrumentes q. liegt auch bei dieser Ausführungsform eine einstellbare Gegenspannung 7. Die Messung erfolgt hierbei wieder dadurch claß das Instrument .4 durch die Regelung der Gegenspannung mittels des auf dem Widerstandsdraht 8 gleitenden Kontaktes 9 zunächst für eine Normallampe auf Null eingestellt wird und dann die zu vergleichenden Lampen ebenfalls auf die Lichtstärke gebracht werden, bei der das Instrument .I die Nullstellung einnimmt.With this arrangement, the instrument d. still relatively sensitive be. In order to get by with an instrument of lower sensitivity, is therefore According to Fig. 2, the photoelectric cell in the grid circuit of an amplifier tube switched on, their anode circuit in a corresponding manner, as shown in Fig. i the Current of the light-sensitive cell itself, used for measuring the light intensity will. For this purpose point 13 of the circuit is the photosensitive Cell to the grid 16 of the amplifier tube, point 14 to the hot cathode and finally point 15 via switch 12 and (read instrument d. to the anode connected. At terminals 5 and 6 of the instrument q. is also with this Embodiment an adjustable counter voltage 7. The measurement takes place here again thereby the instrument .4 by regulating the counter voltage by means of the on the resistance wire 8 sliding contact 9 initially for a normal lamp is set to zero and then the lamps to be compared also to the Light intensity are brought at which the instrument .I assumes the zero position.

In beiden Fällen kann man von einer bestimmten Lichtstärke auf eine andere übergehen, indem man entweder die Entfernung zwischen der Lampe und der lichtelektrischen Zelle ändert oder vor die lichtelektrische Zelle Blenden oder Lichtfilter setzt oder schließlich auch die Spannung der Batterie r so ändert, daß das Instrument .I auch bei der neuen Lichtstärke wieder angenähert auf Null steht, worauf die genaue Einstellung durch die Einstellung der Gegenspannung herbeigeführt «erden kann.In both cases you can switch from a certain light intensity to a others bypass either the distance between the lamp and the photoelectric Cell changes or places diaphragms or light filters in front of the photoelectric cell or finally the voltage of the battery r changes so that the instrument .I is again approximately at zero with the new light intensity, whereupon the exact Adjustment brought about by adjusting the counter voltage «can be grounded.

Auf diese Weise können also mit der gleichen Vorrichtung ohne weiteres Lampen verschiedener Kerzenstärke photometriert werden. Dabei muß natürlich für jede Lampensorte eine entsprechende Normallampe bereitgehalten werden, weil sonst durch die Verschiedenheit der Lichtfarbe, wie sie sich bei ungleichem spezifischen Wattverbrauch ergibt, geringe Abweichungen nicht zu vermeiden sind. Da es sich bei den in Betracht kommenden technischen Messungen iin allgeineineii darum handeln wird, eine große Anzahl von Lampen derselben Art und Lichtstärke hintereinander zu messen, so bedeutet die erforderliche, aber schnell auszuführende Eichung mittels einer Normallampe keine wesentliche Erschwerung.In this way you can easily use the same device Lamps of different candle strengths can be photometry. Of course, it must be for Every type of lamp a corresponding normal lamp must be kept ready, otherwise through the difference in the color of light, as it is specific when it is unequal Watt consumption shows that minor deviations cannot be avoided. As it is at the technical measurements in question are generally about it a large number of lamps of the same type and light intensity in a row to measure means the required but quick calibration by means of a normal lamp is not a major complication.

Claims

PATRNT CLAIM: Method for measuring light intensities by means of photoelectric Cells using a measuring instrument, which is under the influence of the difference an electrical quantity that is dependent on the light intensity and one that counteracts it adjustable electrical variable or the one to be derived from these two variables Difference size is characterized in that the adjustable electrical size automatically depending on the exposure of the photoelectric cell Measurement of the light intensity of electric lamps, for example, depending on the Currents in the lamp circuits are switched on or off.