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Vorrichtung zutn Anzeigen der Resonanz eines Leuchtquarz-Resonators
Es ist bekannt, fremderregte Schwingungen eines Ouarzresonators in seiner Eigenfrequenz
dadurch wahrnehmbar zu machen, daß man den Ouarz mitsamt seinen Elektroden in ein
Gefäß einschließt, das mit verdünntem Edelgas, beispielsweise Neon, gefüllt ist.
Die infolge des piezoelektrischen Effektes bei Resonanz an der Oberfläche des OOuarzes
auftretenden hohen Spannungen bewirken eine Glimmentladung, welche als Leuchten
des Ouarzes sichtbar ist. Das Aufleuchten des Quarzes dient als Anzeige für Resonanz
einer anregenden Frequenz mit der Eigenfrequenz des OOuarzes.
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Es ist auch bereits festgestellt worden, daß rnit den Leuchterscheinungen
niederfrequente Schwingungsvorgänge verbunden sind, die sich an Stelle der optischen
Beobachtung zur Anzeige der Resonanz ausnutzen lassen. So sind Anordnungen bekannt
geworden, bei welchen man mit dem Schwingungskreis, der die hochfrequenten Schwingungen
liefert und den piezoelektrischen Kristall zu elastischen Resonanzschwingungen anregt,
einen aperiodischen Detektorkreis mit Kristalldetektor koppelt und unter Zwischenschaltung
eines Lautverstärkers die niederfrequenten Schwingungen im Telephon hörbar macht.
Dieselben äußern sich als musikalischer Ton, der zugleich mit der leuchtenden Entladung
am Kristall einsetzt und mit dieser auch wieder verschwindet.
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Vorliegender Erfindung gemäß wird die stromanzeigendeVorrichtung mit
dem Leuchtquarz über eine Gleichspannungsquelle zu einem geschlossenen Stromkreis
vereinigt. Durch die Anwendung einer Gleichspannungsquelle ist einerseits die Benutzung
eines Detektors vermieden, andererseits findet auch die Speisung des Telephons nicht
durch die vom Kristall selbst erzeugten gleichgerichteten, hochfrequenten Ströme
statt, sondern es wirkt vielmehr bei einer Schaltung gemäß vorliegender Erfindung
der Kristall als Zündorgan für eine durch die Gleichspannungsquelle gebildete Glimmentladung.
Das hat den Vorteil, daß der Kristall nicht zu starken mechanischen Schwingungen
angeregt zu werden braucht, wodurch sich häufig die Gefahr der Überlastung und dadurch
hervorgerufene Zerstörung des Kristalls ergibt. In Serie zu der Gleichspannungsquelle
kann als wechsel-oder gleichstromempfindliche Vorrichtung ein Telephon, die Eingangsklemmen
eines Niederfrequenzv erstärkers, ein Relais, ein Galvanometer o. dgl. eingeschaltet
werden. Der bei passender Wahl der zusätzlichen Gleichspannung während der Leuchterscheinung
entstehende Wechselstrom steht in seiner Frequenz. in keinem Zusammenhang mit der
Resonanzfrequenz
oder der zu kontrollierenden zugeführten Frequenz.
Er ist anscheinend darauf zurückzuführen, daß das Vorhandensein der Gleichspannung,
sobald eine Glimmentladung besteht, die Schwingungen des Quarzes dämpft, so daß
ihre Amplitude abnimmt. Da die Gleichspannung nicht allein imstande ist, eine Glimmentladung
aufrechtzuerhalten, erlischt jetzt die Leuchterscheinung. Damit verschwindet die
Zusatzdämpfung, und der Quarz schwingt sich wieder bis zum' Einsatz einer neuen
Glimmentladung auf.
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Der pulsierende Strom ist sehr deutlich hörbar und wird im Telephon
auch dann wahrgenommen, wenn er nur ganz kurze Zeit besteht, beispielsweise wenn
die zu kontrollierende Frequenz rasch geändert wird und die Resonanzfrequenz des
Quarzes schnell überstreicht. Das Auffinden der Resonanz wird durch diese Vorrichtung
also beträchtlich erleichtert. Handelt es sich bloß darum, die Resonanz des Leuchtquarzes
auch im hellen Licht deutlich sichtbar zu machen, so kann man auch anstatt der wechselstromanzeigenden
Vorrichtung ein Gleichstrominstrument in den Batteriestromkreis einschalten. Dieses
Gleichstrominstrument zeigt während der Leuchterscheinung den durch die Glimmstrecke
fließenden Entladungsstrom der Gleichspannungsquelle an, welcher verschwindet, sobald
die Amplitude des Quarzes klein wird, wenn nur die Spannung der Gleichspannungsquelle
so gewählt war, daß sie allein nicht zur Aufrechterhaltung der Glimmentladung ausreicht.
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Benutzt man als stromanzeigende Vorrichtung ein Relais, so kann man
auf einfachste Weise betriebsmäßig die Frequenz eines Senders überwachen. indem
bei Abfall des Relais ein Hilfsstromkreis geschlossen wird, welcher eine Hupe, ein
Schauzeichen oder ähnliche Alarmsignale betätigt und dadurch auf das Abweichen des
Senders von seiner Sollfrequenz aufmerksam macht.
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Das Schaltbild zeigt eine prinzipielle Ausführungsform der Erfindung.
Die zu kontrollierende Frequenz wird dem Leuchtquarz bekannter Ausführung i über
die Eingangsklemmen :2 des Transformators 3 zugeführt. In Serie zu der Sekundärwicklung
des Transformators 3 liegt eine Gleichspannungsquelle 4 und das Telephon 5. Die
Gleichspannung ist so gewählt, daß sie allein nicht zur Aufrechterhaltung der Glimmerscheinung
des Leuchtquarzes ausreicht. Statt des Telephons 5 kann auch irgendeine andere Vorrichtung
zur Anzeige von Gleich- oder Wechselstrom angeschlossen werden.
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Die Schaltung kann beispielsweise auch nach Abb. 2 ausgeführt werden.
Hier wird der Leuchtquarz i über die Eingangsklemmen 2 des Transformators 3 mit
der zu kontrollierenden Frequenz beschickt. Der Sekundärstrom des Transformators
3 ist durch den Kondensator 4 gegen Gleichstrom verriegelt. Die Batterie 5 bildet
mit dem Telephon 6 und dem Quarz i einen zweiten Stromkreis, welcher durch die Drossel
? gegen Wechselströme in der Größenordnung der Resonanzfrequenz des Quarzes verriegelt
ist. Die Arbeitsweise ist genau die gleiche wie bei Abb. i.