Lichtelektrischer Kolbenweg- und Kurbelwinkelübertrager Die Erfindung
betrifft einen Kolbenweg-und Kurbelwinkelübertrager, bei welchem der von einer Lichtquelle
.auf .eine lichtelektrische Zelle gerichtete Lichtstrom, durch eine Spaltblende
und optische Linsensysteme zu, einem homogenen rechteckigen Lichtbündel gestaltet,
durch eine mit der Kurbelwelle :der Krraftmaschine oder des Motors umlaufende Scheibe
periodisch mehr oder weniger abgedeckt wird, so daß in der Photozelle eine elektrische
Spannung entsteht, die der einfallenden Lichtmenge und damit dem Kolbenhub oder
dem Kurbelwinkel proportional ist. Der Lichtstrom ist zweckmäßig parallel zu der
Achse gerichtet, um welche sich die de Lichtstrom senkrecht schneidende Scheibe
dreht.Photoelectric piston displacement and crank angle transducer The invention
relates to a piston displacement and crank angle transmitter, in which the from a light source
Luminous flux directed onto a photoelectric cell through a slit
and optical lens systems designed into a homogeneous, rectangular light beam,
by a disk rotating with the crankshaft: the power machine or the engine
periodically more or less covered, so that in the photocell an electrical
Voltage arises due to the amount of incident light and thus the piston stroke or
is proportional to the crank angle. The luminous flux is expediently parallel to the
Axis directed around which the disc intersecting at right angles
turns.
Die bekannten Einrichtungen waren mit einem im Verhältnis zur Größe:
der umlaufenden Scheibe sehr schmalen Lichtspalt ausgestattet, dessen Breite vorzugsweise
unter i()/0 des Durchmessers der Scheibe betrug. Mit einer so schmalen Spaltblende
erhält man, wie ohne weiteres einzusehen ist, strenge Proportionalität zwischen
Kolbenhub und Lichtmenge; :denn das kleine Stück der Peripherie der umlaufenden
Scheibe, welches durch :den Spalt freigegeben ist kann praktisch als gerade Linie
angesehen «-erden. Diese Beschränkung auf einen schmalen Spalt hat jedoch den Nachteil,
daß die Lizhtausbeute in der Photozelle außerordentlich gering ist, so daß der technische
Aufwand zur Erzielung eines klaren Diagramms, vor allein :durch einen komplizierten
Verstärker, unverhältnismäßig groß wird. Ferner kann das Lichtbündel infolge von
Erschütterungen in Schwingung quer zum Spalt geraten und dadurch fehlerhafte Stromschwankungen
verursachen.The well-known facilities were with a relative to size:
the circumferential disc is equipped with a very narrow light gap, the width of which is preferred
was below i () / 0 of the diameter of the disk. With such a narrow slit aperture
one obtains, as is readily apparent, strict proportionality between
Piston stroke and amount of light; : because the small piece of the periphery of the encircling
Disc which is released by: the gap can practically be seen as a straight line
respected. However, this restriction to a narrow gap has the disadvantage
that the yield in the photocell is extremely low, so that the technical
Effort to achieve a clear diagram, above all: through a complicated one
Amplifier that becomes disproportionately large. Furthermore, the light bundle as a result of
Vibrations start to vibrate across the gap and thus erroneous current fluctuations
cause.
Es hat sich nun überraschenderweise gezeigt, daß, wie übrigens auf
Grund einer einfachen geometrischen Überlegung leicht einzusehen ist, der mit größer
werdender Spaltbreite auftretende Fehler nur sehr langsam zunimmt, obwohl die durch
die rotierende Scheibe hervorgerufene Begrenzung des Lichtspaltes nicht mehr als
gerade Linie angesehen werden kann. So kann die Spaltbreite weit über io °/o des
Scheiben4urchinessers gewählt werden, ohne d.aß ü'bc-rhattpt ein praktisch nachweisbarer
Fehler entsteht. Läßt man noch einen gewissen prozentualen Fehler zu, so kann man
naturgemäß die Spaltbreite noch erheblich weiter steigern, zumal die Möglichkeit
besteht,
durch geeignete Formgebung der Spaltblenden einen derartigen Fehler weitgehend zu
kompensieren. Entscheidend ist, daß man nach der Erfindung für die Breite der Spaltblende
allein die. Grenze des zulässigen Fehlers im Diagramm als maßgebend anzusehen hat.
Da es häufig auf einen gewissen geringen Fehler für Diagramm nicht ankommt, gelangt
man nach der Erfindung zu einem Übertrager mit sehr beträchtlicher Spaltbreite,
bei -welchem also die Ausnutzung der Lichtquelle und damit die Ausbeute in der Photozelle
außerordentlich günstig ist, so daß sich der ganze apparative Aufwand einschließlich
des Verstärkers stark vermindern läßt. Außerdem werden die bei schmaler Spaltblende
sich stets bemerkbar machenden Ungleichmäßigkeiten in der Leuchtdichte mit einer
breiteren Spaltblende praktisch ausgeglichen, so daß der in die lichtelektrischeZelle
eingetretene Lichtstrom proportional der durch die rotierenden Abdeckscheiben freigegebenen
Blenden.spalthöhe ist.It has now been shown, surprisingly, that, by the way, on
Due to a simple geometrical consideration, it is easy to see the one with larger
increasing gap width, the error that occurs increases only very slowly, although the through
the rotating disk caused limitation of the light gap no more than
straight line can be viewed. The width of the gap can thus be well over 10 ° / o des
Slice4urchinessers can be chosen without the fact that there is practically no evidence
Error arises. If you still allow a certain percentage error, you can
of course, increase the gap width considerably, especially since the possibility
consists,
Such an error can largely be avoided by suitable shaping of the slit diaphragms
compensate. It is crucial that one according to the invention for the width of the slit diaphragm
alone the. The limit of the permissible error in the diagram has to be regarded as decisive.
Because there is often a certain minor error for diagram not important
one according to the invention to a transformer with a very considerable gap width,
with -which means the utilization of the light source and thus the yield in the photocell
is extremely cheap, so that the entire equipment expense including
of the amplifier can be greatly reduced. In addition, with a narrow slit aperture
inconsistencies in luminance that are always noticeable with a
wider slit diaphragm practically compensated, so that the in the photoelectric cell
The luminous flux that has occurred is proportional to that released by the rotating cover disks
Aperture.gap height is.