DE601509C - Automatische, nach der Ladungsmethode arbeitende photoelektrische Schaltvorrichtung - Google Patents

Automatische, nach der Ladungsmethode arbeitende photoelektrische Schaltvorrichtung

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DE601509C DEM123579D DEM0123579D DE601509C DE 601509 C DE601509 C DE 601509C DE M123579 D DEM123579 D DE M123579D DE M0123579 D DEM0123579 D DE M0123579D DE 601509 C DE601509 C DE 601509C
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    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
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    • G01J1/42Photometry, e.g. photographic exposure meter using electric radiation detectors
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  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)

Description

  • Automatische, nach der Ladungsmethode arbeitende photoelektrische Schaltvorrichtung Es sind bereits verschiedene photoelektrische Schaltvorrichtungen bekannt, die nach der Ladungs- bzw. Entladungsmethode arbeiten und als Kriterium für die in Abhängigkeit von der Stärke des Photostromes einer Photozelle zu wählende Schalterstellung die Zeitdauer benutzen, welche die Steuerelektrode einer gittergesteuerten Entladungsröhre benötigt, um eine negative Aufladung über die Photozelle zu verlieren. In allen diesen Fällen wurde dem Gitter der betreffenden, meist als Meßröhre bezeichneten Entladungsröhre zunächst eine feste negative Aufladung erteilt und anschließend die Zeit gemessen bzw. zur Kontaktwahl herangezogen, welche vom Moment der Aufladung bis zum Wiedereinsetzen des Anodenstromes der Röhre verging.
  • Die Erfindung betrifft ein auf ähnlicher Basis aufgebautes, aber in seinen Grundgedanken wesentlich andersartiges Verfahren bzw. die Mittel zur Durchführung eines solchen andersartigen Verfahrens, das durch seine Eigenart eine Reihe von überraschenden technischen Möglichkeiten eröffnet. Nach der Erfindung wird in gewissen Zeitabständen auf die Steuerelektrode der Meßröhre die in einer bestimmten Ladungszeit auf den Belegungen eines im folgenden als Meßkondensator bezeichneten Kondensators durch den Stromzufluß über die Photozelle angesammelte Elektrizitätsmenge als negative, den Anodenstrom der Meßröhre sperrende Aufladung übertragen. Die Höhe dieser weiterhin als Meßladung bezeichneten negativen Gitteraufladung hängt hierbei im Gegensatz zu den eingangs beschriebenen bekannten Verfahren von der Stärke des die Zelle durchfließenden Photostromes, d. h. von der Beleuchtung, ab, der man diese Zelle während der Ladungsperiode des Meßkondensators unterwirft. Nach Ablauf der Ladungsperiode wird der Ladungsvorgang durch eine geeignete Vorrichtung unterbrochen und gleichzeitig -auf das Gitter der Meßröhre eine von negativen nach positiven Potentialen fortschreitende Spannungsverschiebung, vorzugsweise in Form einer Gleitspannung, übertragen, die das Gitter von dem während der Ladungsperiode gewonnenen negativen Potentialwert aus wieder nach positiveren Werten hin zurückführt und dabei derjenigen Potentialschwelle entgegenträgt, die für das Wiedereinsetzen des Anodenstromes bzw, die Betätigung eines vom Anodenstrom gesteuerten Relais maßgebend ist. Die zur Erzeugung der die Gitterrückführung veranlassenden Spannungsverschiebung dienende Vorrichtung ist dabei zeitlich oder räumlich einer Kontakt- bzw. Aufzeichnungsvorrichtung zugeordnet, die mit dem von der Meßröhre gesteuerten Relais zusammenwirkt. Da zur Gitterrückführung offenbar um so größere Spannungsverschiebungen bis zum Ansprechen des von der Meßröhre gesteuerten Relais benötigt werden, einen je höheren Wert die während der Ladungsperiode erzielte Meßladung des Meßkondensators erreicht hatte, ergibt sich hierdurch die Möglichkeit, in Abhängigkeit von der Zellenbeleuchtung verschiedene Schaltwege zu wählen bzw. der Zellenbeleuchtung entsprechend verschiedene Registrierpunkte aufzuzeichnen.
  • Besondere Vorteile der vorliegenden Verfahren und Vorrichtungen liegen zunächst darin, daß sie sich besonders für Vergleichsmethoden eignen und hierbei eine unmittelbare Quotientenbestimmung ermöglichen. Weiterhin bieten sie dann, wenn man sowohl zur Erzeugung der Meßladung als auch zur Gitterrückführung eine und dieselbe Photozelle benutzt, die Möglichkeit, etwaigen langsamen Empfindlichkeitsänderungen der Zelle (4lterungserscheinungen) jeglichen Einfluß auf die Messung zu nehmen. Schließlich bieten sie in ihrer Anwendung auf das Problem der Registrierung den entscheidenden Vorteil, daß sie im Gegensatz zu den eingangs angeführten Methoden, welche nur eine der Zellenbeleuchtung umgekehrt proportionale Aufzeichnung ermöglichen, den Weg zu einer der Zellenbeleuchtung unmittelbar proportionalen Registrierung eröffnen. Weitere Vorteile ergeben sich aus dem nachfolgenden Text.
  • Ein verhältnismäßig einfaches Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt Abb. i. Die Meßröhre i, welche im vorliegenden Falle entweder eine Elektronenröhre oder eine gittergesteuerte Gasentladungsröhre sein kann, liegt in Reihe mit dem von ihr gesteuerten Relais 2 an einer geeignet bemessenen und durch den Spannungsteiler 3 überbrückten Wechselspannung. Das Gitter der Röhre i liegt an dem Mittelabgriff einer aus zwei Photozellen 4 und 5 bestehenden und ebenfalls die Spannungsquelle überbrückenden Reihenschaltung. Weiterhin ist das Gitter der Röhre i mit der einen Belegung des Meßkondensators 6 und dem von einer uhrwerkbetriebenen N ockenscheibe 7 in gewissen Zeitabständen geschlossenen Kontakt 8 verbunden. Im Sekundärkreis der Relais 2 liegt der rotierende Kontaktarm 9, der die Kontakte 1o, 1i und 12 periodisch nacheinander überstreicht. Vor den Photozellen 4, 5 rotiert die Blendenscheibe 13, welche diese beiden Zellen abwechselnd abdeckt. Die drei in der Anordnung enthaltenen bewegten Glieder, d. h. die Nockenscheibe 7, der Kontaktarm 9 und die Blendenscheibe 13, sind miteinander etwa durch Anordnung auf der gleichen Achse starr gekuppelt.
  • Die dargestellte Anordnung diene beispielsweise zur Ausphotometrierung von Lampen. Es wird dann gegenüber der Meßzelle 4 die zu prüfende Lampe 14, gegenüber der zur Gitterrückführung dienenden Zelle 5 die zum Vergleich benutzte Normallampe 15 aufgestellt. Mit Hilfe einer verstellbaren Blende 16, die vor der Hilfszelle 5 angeordnet ist, wird die Anlage zunächst so einreguliert, daß die Normallampe 15 i#i beiden Zellen genau den gleichen Photostrom erzeugt, wenn man sie abwechselnd in ihre gezeichnete Position bzw. in die Position der Lampe 14 bringt. Nach erfolgter Abgleichung der Apparatur spielt sich die fortlaufende Prüfung der nacheinander in die Position 14 gebrachten Prüflampen wie folgt ab.
  • Zunächst wird, während beide Zellen 4 und 5 beschattet sind, von der Nockenscheibe 7 kurzzeitig der Kontakt 8 geschlossen und hierdurch einerseits der Meßkondensator 6 entladen, andererseits dem Gitter der Meßröhre i aus der Batterie 17 eine gewisse negative Hilfsaufladung erteilt, welche den Anodenstrom sperrt und vor allem die Aufgabe hat, die Gitterströme auf einen verschwindend kleinen Wert herabzudrücken. Anschließend wird zunächst die Meßzelle 4 der Beleuchtung der jeweils zur Beobachtung stehenden Prüflampe 14 unterworfen, und zwar 'für eine genau vorgegebene, durch die Größe des Ausschnittes der Blendenscheibe 13 definierte Zeit. Hierbei lädt sich der Meßkondensator 6 weiter negativ auf und erhält eine um so höhere negative Aufladung, je heller die betreffende Lampe 14 ist. Unmittelbar nach erfolgter Beschattung der Meßzelle 4, d. h. nach Abschluß der Ladungsperiode für den Meßkondensator 6, wird die Hilfszelle 5 der Beleuchtung der Normallampe 15 ausgesetzt, und zwar für eine beliebige, lediglich durch den Beginn der nächsten Messung begrenzte Zeit. Hierbei wird das Potential des Gitters der Röhre i wieder nach positiven Werten hin zurückgeführt und erreicht schließlich dasjenige Grenzpotential, bei dem der Entladungsstrom in der Meßröhre i wieder einsetzt und das Relais z betätigt. Da beide Zellen auf gleiche Empfindlichkeit eingestellt wurden, ist hierbei unter Berücksichtigung eines unveränderlichen Korrekturbetrages, welcher der negativen Hüfsaufladung durch die Batterie 17 entspricht, die für die Gitterrückführung seitens der Hilfszelle 5 benötigte Zeit der Helligkeit der jeweils in Prüfung befindlichen Lampe 14 proportional. Man kann es infolgedessen leicht einrichten, daß der im Sekundärkreis des Relais 2 liegende uhrwerkbetriebene -Kontakthebel 9 bei gleicher Helligkeit der Lampen 14 und 15 im Ansprechmoment des Relais 2 gerade das mittlere Kontaktstück 1i berührt und hierdurch die Schließung des Stromkreises a-c veranlaßt. Ist die Lampe 14 weniger hell als die Normallampe 15, so wird nur eine relativ geringere Aufla.dungshöhe als bei Lampengleichheit erreicht, und die Gitterrückführung durch die Hilfszelle 5 erfolgt in einer entsprechend kürzeren Zeit, so daß das Relais 2 bereits zu einem Zeitpunkt anspricht, zu dem der uhrwerkbewegte Kontakthebel 9 sich noch in Verbindung mit dem Kontaktstück 1o befindet; es wird dann der Stromkreis a-d geschlossen. Ist umgekehrt die Lampe 14 heller als die Normallampe 15, so kommt es in entsprechender Weise zur Schließung des Stromkreises a-b.
  • Zu besonders günstigen Verhältnissen gelangt man, wenn zur Gitterrückführung die gleiche Photozelle wie zur Erzeugung der Meßladung benutzt; man wird in diesem Falle nämlich von allen Alterungserscheinungen der Zelle vollkommen unabhängig und vermag ohne Rücksicht auf deren Konstanz exakte und eindeutige Messungen vorzunehmen. Ein Ausführungsbeispiel zeigt Abb. 2, welche eine Anordnung zur Absorptionsmessung darstellt. Die Meßzelle 4 wird durch die rotierende Blendenscheibe 18 abwechselnd über die beiden Stralh lengänge i9 und 2o der Beleuchtung der Lampe 21 ausgesetzt. Im Strahlengang 2o liegt der Normalfilter 22, im Strahlengang i9 der zu prüfende Filter 23. Das im Anodenstromkreis der Meßröhre i liegende Relais z besitzt zwei Sekundärkontakte, von denen der eine bei angezogenem, der andere bei abgefallenem Anker geschlossen ist. In der Ankerzuleitung liegt die Kontaktvorrichtung 24, 25, welche einen Testkontakt darstellt, der zu einem bestimmten Zeitpunkt vorübergehend geschlossen wird und hierbei je nach Stellung des Relaisankers den Stromkreis a-b oder a-c unter Strom setzt. Schließlich ist noch eine weitere Kontaktvorrichtung vorgesehen, die aus der unrunden Scheibe 26 in Verbindung mit der Schubstange 27 besteht und die eine Kontaktfederpackung steuert. Der Umfang der Scheibe 26 besitzt zwei Sektoren von verschiedenem Radius, so daß die Federpackung in die eine Kontaktlage kommt, wenn die Schubstange 27 auf dem einen Sektor gleitet, während sie in die andere Kontaktlage überführt wird, wenn die Schubstange auf den andern Sektor übergeht. Die Blendenscheibe 18, der Kontaktarm 24 und die unrunde Scheibe 26 sind wiederum etwa durch Anordnung auf einer gemeinsamen Uhrwerk- oder Motorenachse mechanisch fest miteinander gekuppelt. Der Meßvorgang verläuft folgendermaßen.
  • Zunächst wird die Meßzelle 4 in der gezeichneten Stellung der einzelnen Kontaktglieder durch die Blendenscheibe 18 für eine genau vorbestimmte Zeitdauer dem Strahlengang 1g ausgesetzt, in dem der zu messende Filter 23 liegt. Hierbei wird der Meßkondensator 6 auf ein um so höheres negatives Potential aufgeladen, je geringer die Absorptionsfähigkeit des zu prüfenden Filters 23 ist. Anschließend wird der Strahlengang ig durch die Blendenscheibe 18 unterbrochen; gleichzeitig geht die Schubstange 27 auf den einen größeren Radius besitzenden Sektor der unrunden Scheibe 26 über und bringt hierbei die von der Schubstange gesteuerte Federpackung in ihre andere Schaltlage. Wie man erkennt, wird in dieser anderen Schaltlage das Gitter der Meßröhre i mit der negativ aufgeladenen Belegung des Meßkondensators 6 verbunden und gleichzeitig die Meßzelle 4 herumgedreht und mit ihrer Kathode an das Gitter der Meßröhre, mit ihrer Anode an einen positiven Spannungswert gelegt. Im Moment der Anlegung des Meßkondensators 6 an das Gitter der Meßröhre i wird der Anodenstrom dieser Röhre blockiert. Wird nunmehr durch die Blendenscheibe 18 der Lichtweg 2o freigegeben, so daß die Meßzelle 4 in ihrer neuen Lage der Beleuchtung der Lampe 21 über den Normalfilter 22 unterworfen wird, so erfolgt eine Rückführung des Gitterpotentials der Meßröhre i nach positiven Werten hin, welche eine um so längere Zeit in Anspruch nimmt, bis zur Erreichung der Ansprechschwelle des Relais 2 einen je höheren Wert die vorangehende Aufladung des Meßkondensators 6 erreicht hatte. Bei richtiger Einstellung des Kontakthebels 24 kann man eine Schließung des Kontaktes 24, 25 in dem Moment herbeiführen, in dem das Relais 2 gerade dann ansprechen müßte, wenn die Absorption der Filter 22, 23 vollkommen gleichen Wert besäßen. Nimmt man die Einstellung des Kontaktarmes 2q. in dieser Weise vor, so erhält man eine Schließung des Kontaktweges a-b, wenn das Verhältnis der Absorption des Normalfilters 22 zu derjenigen des zu prüfenden Filters 23 kleiner als i ist, und eine Schließung des Kontaktweges a-c, wenn dieses Verhältnis größer als i ist. Es werden also in Abhängigkeit von einem Quotienten verschiedene Schalthandlungen vorgenommen.
  • Ein Ausführungsbeispiel für die Anwendbarkeit der Erfindung auf das Problem der Registrierung zeigt Abb. 3. Gemäß dieser Abbildung ist der Anker des vom Anodenstrom der Meßröhre i gesteuerten - Relais 2 unmittelbar als Schreibstift ausgeführt, der im abgefallenen Zustand auf der Schreibwalze 28 gleitet und hierbei senkrecht zur Walzenachse verlaufende Striche aufzeichnet. Als Meßröhre i dient eine Elektronenröhre, deren Gitter über den Meßkondensator 6 mit der Kathode der Meßzelle 4 verbunden ist. Die vom Gitter abgewandte Belegung des Meßkondensators 6 liegt außerdem am beweglichen Schieber 2,9 eines Drehpotentiometers 30, der auf der gleichen Achse wie die Schreibtrommel 28 sitzt. Der Registriervorgang läuft folgendermaßen ab.
  • Zunächst überstreicht der rotierende Kontaktarm 29 die beiden Kontakte 31 und 32 und verbindet hierbei unter gleichzeitiger Kurzschließung des Meßkondensators 6 das Gitter der Meßröhre i mit der Kathode. Die Meßröhre i wird infolgedessen vom Anodenstrom durchflossen und der als Schreibstift dienende Anker des Relais 2 von der Schreibwalze 28 abgehoben. Anschließend bewegt sich der Kontakt 29 über einen Sektor von etwa go ° vollkommen frei und ohne jede Kontaktgabe weiter. Während dieser Zeit erhält die vom Gitter abgewandte Belegung des Meßkondensators 6 über die Photozelle 4 eine positive Aufladung, welche auf der mit dem Gitter verbundenen Belegung eine entsprechende Anzahl von Elektronen, die dem Gitterstrom entnommen werden, elektrostatisch bindet. Sobald der Kontaktarm 2g das negative (untere) Ende des Drehpotentiometers 3o berührt, gleicht sich die erzeugte positive Aufladung des Meßkondensators 6 aus, und die vorher gebundenen Elektronen strömen auf das Gitter der Meßröhre i zurück und laden dieses negativ auf. Es gelingt also auf diesem Wege, die angesammelte elektrische Ladung durch Heranziehung der Elektronenaufnahme aus dem Emissionsstrom auf das Gitter der Meßröhre x zu übertragen, ohne die Photozelle unmittelbar mit diesem Gitter zu verbinden. Wenn sich der Kontaktarm 29 nunmehr in Richtung des eingezeichneten Pfeiles auf dem Drehpotentiometer 30 nach positiven Spannungswerten hin weiter verschiebt, so tritt eine erneute Bindung der Gitterelektronen auf der gitterseitigen Belegung des Meßkondensators 6 ein und das Gitterpotential selbst wandert dementsprechend wieder positiven Potentialen zu, bis der Anodenstrom in der Meßröhre i wiedereinsetzt. Dieser wurde im Moment der Erzeugung der negativen Gitteraufladung, d. h. in dem Augenblick, wo der Kontaktarm 2g das negative untereEnde des Drehpotentiometers 3o berührte, gedrosselt, so daß zu diesem Zeitpunkt der Anker des Relais 2 abfiel und, da er bis zum Einsetzen des Anodenstromes im abgefallenen Zustand verharrt, auf der Schreibwalze 28 einen Strich zeichnete, dessen Länge der jeweiligen Aufladungshöhe, d. h. der Beleuchtung der Photozelle 4, proportional ist.
  • Sowohl bei der Steuerung von Kontakten (Abb. i und 2) als auch vor allem bei der Vornahme von Registrierungen empfiehlt sich die Benutzung von Vakuumphotozellen und eine derartige Auswahl der Spannungen, daß diese dauernd im Sättigungsgebiet ihrer Charakteristik arbeiten. Man erreicht dann leicht eine exakte Einhaltung der Proportionalität zwischen Beleuchtung, Ladungshöhe und Rückführungszeit. Bei der Schaltung gemäß Abb. i kann die Hilfszelle 5 gegebenenfalls auch durch irgendein anderes konstantes Widerstandsglied ersetzt werden. Zweckmäßig benutzt man jedoch auch hier eine Entladungsstrecke mit Sättigungscharakteristik, d. h. entweder eine in der gezeichneten Weise konstant beleuchtete Vaku.-umphotozelle oder einen Bronsonwiderstand (radioaktive Kammer), eine kleine Glühkathodenröhre o. dgl.
  • Während es einen besonderen Vorteil der in Abb. 3 dargestellten Anordnung darstellt, daß die Photozelle 4 nicht unmittelbar mit dem Gitter der Elektronenröhre = verbunden ist,, sondern von diesem durch den Meßkondensator 6 getrennt wird, weist die in Abb. 3 dargestellte Schaltung noch den Nachteil eines unmittelbar am Gitter, d. h. unmittelbar an dem elektrostatisch empfindlichsten Schaltungsglied liegenden Kontaktes 31 auf. Derartige Kontakte können nach der Erfindung dadurch vermieden werden, daß man sie durch gesteuerte Entladungsröhren ersetzt. Als gesteuerte Entladungsröhren können hierbei entweder Elektronenröhren, die durch Anlegen oder Beseitigen -einer sehr hohen negativen Gittervorspannung gesteuert werden, oder durch Beleuchtung gesteuerte Photozellen oder durch Ein- und Ausschaltung der Heizung gesteuerte kleine Hochvakuumgleichrichterröhrchen o. dgl. dienen. Eine in dieser Weise ausgerüstete Schaltung zeigt beispielsweise die weiter unten näher beschriebene Abb.4.
  • Weiterhin hängt bei der in Abb. 3 dargestellten Registriervorrichtung die Registrieraufzeichnung vom absoluten Empfindlichkeitswert der Meßzelle 4 ab. Auch dies kann man vermeiden, wenn man zur Gitterrückführung an Stelle des in Abb. 3 benutzten Spannungsteilers 2g, 3o eine von der gleichen Photozelle, aber unter konstanter vorgegebener Beleuchtung erzeugte Gleitspannung benutzt. Hierfür bietet der gemäß Abb. 3 zur Übertragung der Meßladung auf das Gitter verwendete Kunstgriff ohne weiteres die Möglichkeit, da man nach erfolgter Entladung der vom Gitter abgewandten Belegung lediglich eine erneute positive Aufladung dieser Belegung herbeizuführen braucht, um zu einer erfindungsgemäßen Gitterrückführung zu gelangen, ohne hierbei eine Herumdrehung der Photozelle entsprechend Abb.2 zu benötigen. Auch diesen Erfindungsgedanken verkörpert die im nachfolgenden beschriebene Abb. 4.
  • Die in Abb. 4 dargestellte Schaltung ermöglicht die unmittelbare Registrierung des Differentialquotienten einer Helligkeitskurve. Eine solche besitzt bekanntlich sowohl in der Lampentechnik (Untersuchung von Lichtkurven) als auch vor allem für die Überwachung des Tageslichtes seitens der Elektrizität liefernden Kraftwerke noch wesentlich größeres Interesse als die Aufnahme der Lichtkurven selbst. Als Meßzelle dient eine sogenannte Goldschmidt-Zelle, d. h. eine walzenförmige Photozelle mit axialer Anode, bei der das Licht durch die lichtempfindliche Schicht selbst hindurch in die Zelle einfällt. Die Kathode dieser Meßzelle 33 ist mit der vom Gitter der als Meßröhre dienenden Elektronenröhre i abgewandten Belegung des Meßkondensators 6 verbunden. Zwischen dem fraglichen Verbindungspunkt und dem negativen Pol der Spannungsquelle liegt die kleine Glühkathodenröhre 34. Das Gitter der Meßröhre i ist über eine Hilfsphotozelle 35, der eine kleine Glühlampe 36 unmittelbar gegenübersteht, mit dem positiven Pol der Spannungsquelle verbunden. Relais 2 und Schreibwalze 28 sind vollkommen entsprechend wie in Abb. 3 ausgebildet. Auf der gleichen Achse wie die Schreibwalze 28 sitzt der Kontakthebel 37, der bei jedem Umlauf nacheinander erst die beiden Kontaktstücke 38 und dann die beiden Kontaktstücke 39 miteinander verbindet.
  • Die Wirkungsweise ist folgende: Sobald der Kontakthebel 37 die Kontaktbrücke 38 überstreicht, werden die Glühfäden des Gleichrichterröhrchens 34 und der Lampe 36 in Reihe an Spannung gelegt. Hierbei wird die vom Gitter abgewandte Belegung des Meßkondensators 6 bis zumnegätiven Nullpotential entladen und gleichzeitig das Gitter der Meßröhre i über die Hilfsphotozelle 35 bis auf sein normales Ruhepotential gebracht; zu überschreiten vermag es dieses Ruhepotential nicht, weil sonst die Gitterströme zu stark anwachsen und den Photostrom der Hilfszelle 35 voll kompensieren. Sowohl das Gitter selbst als auch die vom Gitter abgewandte Belegung des Meßkondensators 6 erhalten also zunächst ein bestimmtes Ausgangspotential. Nach Lösung des Kontaktes bei 38 verschiebt sich das Potential der vom Gitter abgewandten Belegung des Meßkondensators 6 unter dem ladenden Einfluß der Meßzelle 35 nach positiven Werten hin, wobei auf der mit dem Gitter verbundenen Belegung eine entsprechende Elektronenmenge, die dem Emissionsstrom entnommen wird, zur Bindung - kommt. Diese Ladungsperiode wird dadurch unterbrochen, daß der Kontakthebel 37 die Kontaktbrücke 39 schließt und hierdurch das Gleichrichterröhrchen 34 nochmals kurzzeitig unter Strom setzt. Die vom Gitter abgewandte Belegung des Meßkondensators 6 wird somit wieder auf ihr negatives Ausgangspotential zurückgeführt, und die vorher auf der mit denn Gitter verbundenen Belegung gebundenen Elektronen strömen auf dieses Gitter zurück und laden dieses negativ auf. Nach Öffnung der Kontaktbrücke 39 wird die Glühkathode des Röhrchens 34 wieder stromlos, und die vom Gitter abgewendete Belegung des Meßkondensators 6 erhält über die Meßzelle 33 erneut eine positive Aufladung, so daß das -Gitterpotential wieder dem Ansprechwert des vom Anodenstrom der Meßröhre i gesteuerten Relais 2 entgegengeführt wird. Während dieser Zeit zeichnet der Schreibstift auf der Aufzeichnungswalze 28 einen Strich. Ist die Beleuchtung der Photozelle 33 während der Rückführungsperiode genau die gleiche wie während der vorangehenden Ladungsperiode, so kommt ein Strich zur Aufzeichnung, dessen Länge genau dem Winkel zwischen den beiden Kontaktbrücken 38 und 39 entspricht; ist die Beleuchtung im zweiten Falle geringer, so wird der Strich länger, ist sie größer, so wird er kürzer. Die Strichlänge entspricht also dem Verhältnis der zeitlichen Beleuchtungsänderung, und wenn man die Schreibtrommel mit Hilfe einer Spindel mit jeder Umdrehung axial um einen kleinen Betrag verschiebt, so erhält man nebeneinander eine Reihe von Strichen, deren Endpunkte sich zu einer Kurve zusammensetzen, welche die erste Ableitung der der Zelle aufgeprägten Beleuchtungskurve nach der Zeit entspricht.
  • Die zuletzt beschriebenen Registriervorrichtungen können natürlich mit geringen Abänderungen ohne weiteres auch zur Wahl verschiedener Kontaktwege verwendet werden, indem man entweder auf der Schreibwalze 28 bzw. einem parallel laufenden Kontaktwähler Maximal- und Minimalkontakte vorsieht oder den Schreibmechanismus unmittelbar durch einen solchen Kontaktwähler ersetzt, der gegebenenfalls auch eine relativ große Anzahl von verschiedenen Kontaktwegen besitzen kann.

Claims (7)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Automatische, nach der Ladungsmethode arbeitende photoelektrische Schaltvorrichtung; insbesondere für Registrierzwecke, gekennzeichnet durch eine gittergesteuerte Entladungsröhre (Meßröhre i), deren Steuerelektrode in gewissen Zeitabständen die in einer bestimmten Ladungszeit (Meßzeit) auf den Belegungen eines Kondensators (Meßkondensator 6) -angesammelte Elektrizitätsmenge als negative, den Anodenstrom der Meßröhre sperrende Aufladung (Meßladung) zugeführt wird, in Verbindung mit einer Schaltvorrichtung (i3; 26, 27; 29, 30; 37, 39), welche an der Steuerelektrode der Meßröhre nach Ablauf der Meßzeit eine entgegengesetzte, nach positiven Potentialen hin gerichtete Spannungsverschiebung, d. h. eine Gitterrückführung; hervorruft, sowie einem von der Meßröhre gesteuerten Relais (2), welches mit einer Kontakt- bzw. Aufzeichnungsvorrichtung (9, i2; 24, 25; 2, 28) zusammenwirkt, welche der zur Gitterrückführung auf die Steuerelektrode der Meßröhre übertragenen Spannungsverschiebung zugeordnet ist.
  2. 2. Schalt- bzw. Registriervorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Gitterrückführung durch Entladen des Meßkondensators (6) über eine Photozelte (5) herbeigeführt wird.
  3. 3. Schalt- bzw. Registrervorrichtung nach Anspruch 2, insbesondere zur Quotientenbestimmung, dadurch gekennzeichnet, daß zur Gitterrückführung die gleiche Photozelle wie zur Erzeugung der Meßladung dient (Abb. 2 und Abb.
  4. 4). 4: Schalt- bzw. Registriervorrichtung nach Anspruch z oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßkondensator (6) für die Gitterrückführung über eine Entladungsstrecke mit Sättigungscharakteristik, insbesondere eine Vakuumphotozelle (5), entladen wird.
  5. 5. Schalt- bzw. Registriervorrichtung nach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß auf das Gitter der Meßröhre (z) vor Beginn des Ladungsvorganges zur Unterdrückung von Gitterströmen eine negative HilfsIadung (Batterie 17) übertragen wird.
  6. 6. Schalt- bzw. Registriervorrichtung nach Anspruch z, insbesondere unter Benutzung einer Elektronenröhre als Meßröhre, dadurch gekennzeichnet, daß die auf dem Meßkondensator (6) angesammelte Meßladung durch Elektronenaufnahme aus dem Emissionsstrom auf das Gitter der Meßröhre übertragen wird - (Abb. 3 und 4).
  7. 7. Schalt- bzw. Registriervorrichtung nach Anspruch z, gekennzeichnet durch einen periodisch veränderten Spannungsteiler (30), dessen beweglicher Abgriff (2g) nach erfolgter negativer Gitteraufladung durch die den Aufladungsvorgang abbrechende Schaltvorrichtung über einen Kondensator, vorzugsweise den Meßkondensator (6),- an das Gitter der Meßröhre (z) gelegt und- anschließend nach positiven Spannungswerten hin verschoben wird (Abb.3). B. Schalt- bzw. Registriervorrichtung nach Anspruch z, dadurch- gekennzeichnet, daß die erforderlichen, mit dem elektrostatischen Meßsystem (r, 6) verbundenen Kontakte durch gesteuerte Entladungsröhren (34, 35) ersetzt sind (Abb. 4).
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE945168C (de) * 1950-07-26 1956-07-05 Siemens Ag Einrichtung zur Gittersteuerung von Stromrichtern

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