DE576205C

DE576205C - Verfahren, die Lage- bzw. Zustandsaenderungen bewegter Mittel unmittelbar in entsprechende AEnderungen eines elektrischen Stromes zu uebersetzen

Info

Publication number: DE576205C
Application number: DEB150417D
Authority: DE
Original assignee: CARL KRUG DR ING; WILHELM BIEBER DR
Current assignee: CARL KRUG DR ING; WILHELM BIEBER DR
Priority date: 1931-06-05
Filing date: 1931-06-05
Publication date: 1933-05-08

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren, die Lage- bzw. Zustandsänderungen bewegter Mittel unmittelbar in entsprechende Änderungen eines elektrischen Stromes zu übersetzen. Gemäß der Erfindung wird einer lichtelektri- ■ sehen Zelle mit ausgeprägter spektraler Empfindlichkeit spektral zerlegtes Licht von einer Lichtquelle mit gleichbleibender Lichtstärke derart zugesandt, daß die Schwingungszahl

ίο. des auf die Zelle fallenden Lichtes sich entsprechend der Lage- bzw. Zustandsänderung des bewegten Mittels kontinuierlich ändert.

Das vorliegende Verfahren hat demnach nichts zu tun. mit Anordnungen, bei denen jeder einzelnen Farbe eine lichtelektrische Zelle zugeordnet ist. Es unterscheidet sich auch grundsätzlich, von Anordnungen, bei denen sprunghaft einzelne Farben nacheinander auf eine lichtelektrische Zelle wirken.

ao Das neue Verfahren geht fortlaufend von einer Wellenlänge zur benachbarten über und stützt sich dabei auf die Kurve der spektralen Empfindlichkeit der verwendeten Zelle. Eine solche Kurve ist beispielsweise in Fig. 1 dargestellt (Kurve der spektralen Empfindlichkeit einer Kupferoxydulsperrschichtaelle, und zwar einer sogenannten Hinterwandzelle). Eine Zelle mit einer derart ausgesprochenen spektralen Empfindlichkeit sei so angeordnet, wie es Fig. 2 darstellt. Es bedeutet ι die lichtelektrische Schicht, 2 eine Blende mit dem Spalt 3. L sei Licht in spektraler Folge, U besonders von einer Wellenlänge X₁, wie sie dem Punkt 1 in Fig. 1 entspricht. Durch den Spalt 3 wird die Zelle 1 somit von Licht engbegrenzter Frequenz getroffen. Die Folge ist ein dem Punkt 1 in Fig. ι entsprechender Photostrom J₁, der durch das Gerät 5 gemessen wird. Bringt man nun 2 in Fig. 2 mit dem bewegten Mittel derart in Verbindung, daß der Spalt 3 sich in der Richtung R S bzw. R T bewegt, so ruft das jetzt die Zelle treffende Licht größerer oder kleinerer Wellenlänge einen anderen, etwa zu 1' gehörigen Photostrom J₁ hervor. Die Änderung ist um so größer, je steiler die Kurve in Fig. 1 im Arbeitsbereich ist. Sie ist auch, bezogen auf die Bewegung der Blende 2, um so größer, je geringer die Dispersion des benutzten Lichtes ist, die man weitgehend beherrscht. Da die in Frage kommenden Intensitätskurven einen ausgedehnten linearen Bereich haben, sind die erhaltenen, unmittelbar oder nach. Verstärkung am Galvanometer 5 ablesbaren Stromänderungen den Verschiebungen der Blende 2 in den Richtungen R S und R T verhältnis gleich und der Kurveinsteilheit entsprechend vergrößert. An Stelle des Spaltes 3 und der Zelle ι kann gegebenenfalls auch eine lineare Zelle, d. h. eine Zelle, bei welcher nur eine einzige geradlinig verlaufende lichtelektrische Randzone vorhanden ist, oder eine Zelle mit einer Gegenelektrode, die die lichtelektrische Schicht nur als Streifen freigibt, oder eine Zelle mit unmittelbar aufgelegter Blende mit

Spalt verwendet werden. In allen diesen Fällen ist dann die Zelle selbst in den Richtungen RS und RT beweglich zu machen, während das Lichtbündel ruht, oder umgekehrt. Bei einer entsprechend klein bemessenen Vakuum- oder gasgefüllten Photozelle ist dann die Anode als Blende mit einem Spalt ausgebildet, während die lichtelektrische Schicht etwa auf einem hinter dem ίο Spalt ausgespannten schmalen Band oder der Zellwand selbst aufgebracht ist.

In Fig. 3 bedeutet ι eine Zelle von solcher Form, daß sie praktisch als linear gelten darf, L das Licht in spektraler Folge, wie es der Benutzung der Kurve nach Fig. ι entspricht.

In Fig. 4 ist i' die lichtelektrische Schicht, auf der die Gegenelektrode oder die Blende 2 nur einen Streifens freigibt, ao In Fig. 5 ist eine Vakuum- oder Gasphotozelle dargestellt. 1 ist die hinter der als Blende ausgebildeten Anode 2 mit Spalt 3 befindliche lichtelektrische Schicht.

Wenn die Empfindlichkeit einer Zelle an verschiedenen Stellen eine andere ist, läßt sich diese Verschiedenheit, wenn sie eine gesetzmäßige und orientierte ist, im Sinne einer weiteren Verstärkung ausnutzen, wie an Fig. 6 gezeigt werden soll. Dort bedeutet beispielsweise I das Mutterkupfer, 1' das Kupferoxydul, 4 die bei 4' linear begrenzte Gegenelektrode einer Sperrschichtphotozelle. Bekanntlich ändert sich die Empfindlichkeit einer solchen Zelle von 4' aus in der Richtung R S gesetzmäßig. Bewegt sich nun die Blende 2 mit dem Spalt 3 in der Richtung RS und R T, so ändert sich der Photostrom erstens wegen der sich ändernden Frequenz des Lichtes L, zweitens wegen der sich ändernden Empfindlichkeit der lichtelektrischen Schicht 1'. Die resultierende Änderung des Photostromes kann unmittelbar oder verstärkt am Instrument 5 abgelesen werden. An Stelle eines solchen Instrumentes kann in allen Fällen auch ein anderer Indikator, z. B. ein Oszillograph, verwendet werden. Auch können die Zellenströme dazu benutzt werden, die verschiedensten Wirkungen auszulösen oder hervorzurufen, beispielsweise bei Kraftschaltern.

Claims

Patentansprüche:

i. Verfahren, die Lage- bzw. Zustandsänderungen bewegter Mittel unmittelbar in entsprechende Änderungen eines elekirischen Stromes zu übersetzen, dadurch gekennzeichnet, daß einer lichtelektrischen Zelle mit ausgeprägter spektraler Empfindlichkeit spektral zerlegtes Licht von einer Lichtquelle mit gleichbleibender Lichtstärke derart zugesandt wird, daß die Schwingungszahl des auf die Zelle fallenden Lichtes sich entsprechend der Lagebzw. Zustandsänderung des bewegten Mittels kontinuierlich ändert.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein linearer Bereich der spektralen Empfindlichkeitskurve leiner lichtelektrischen Zelle dazu benutzt wird, Stromänderungen zu erhalten, die den Lage- bzw. Zustandsänderungen des bewegten Mittels verhältnisgleich sind.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zelle mit schmaler, streif enförmiger, lichtelektrischer Schicht oder eine entsprechend abgeschirmte Zelle verwendet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 und 2 unter Verwendung einer Zelle, deren lichtelektrische Schicht an verschiedenen Stellen leine gesetzmäßig sich ändernde Lichtempfindlichkeit aufweist, dadurch jjekenri-" zeichnet, daß die Empfindlichkeitsänderungen der lichtelektrischen Schicht zusätzlich zur Vergrößerung der Anderungen des Zellenstromes benutzt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen