DE760306C - Selbsttaetige elektrische Regeleinrichtung, insbesondere Feinregelung mittels eines beweglichen Kathodenstrahles - Google Patents
Selbsttaetige elektrische Regeleinrichtung, insbesondere Feinregelung mittels eines beweglichen KathodenstrahlesInfo
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- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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- G05B11/01—Automatic controllers electric
- G05B11/012—Automatic controllers electric details of the transmission means
- G05B11/013—Automatic controllers electric details of the transmission means using discharge tubes
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Description
- Selbsttätige elektrische Regeleinrichtung, insbesondere Feinregelung mittels eines beweglichen Kathodenstrahles Es ist bekannt, Relaiswirkungen dadurch hervorzurufen, daß man einen Kathodenstrahl von endlichem Querschnitt auf Auffangelektroden auftreffen läßt und durch die für die Relaiswirkung maßgebende Steuergröße elektrostatisch oder elektromagnetisch mehr oder weniger von, seiner ursprünglich geradlinigen Bahn ablenkt. Dadurch verteilt sich der gesamte Elektronenstrom je nach der Größe der Ablenkung des Strahles in veränderlichem Maße auf die Auffangelektroden, so daß in den an diese Auffangelektroden angeschlossenen Stromkreisen Ströme entstehen, deren Größe von dem Betrag der Steuergröße abhängt. Eine .derartige Relaiseinrichtung kann man mit Vorteil zur Feinregelung, insbesondere zur selbsttätigen Konstanthaltung von Regelgrößen benutzen. Bei den bisher für diesen Zweck verwendeten Röhrenfeinreglern, die aus gittergesteuerten Elektronenröhren aufgebaut sind; ist es erforderlich, der für die Regelung maßgebenden Spannung eine Vergleichsspannung entgegenzuschalten, um die Eingangsspannung des Feinreglers auf den erforderlich geringen Betrag herabzusetzen und um den konstanten Anteil der Regelgröße zu vermindern. Hierbei ergibt sich also die Notwendigkeit, eine Vergleichsspannungsquelle von unbedingter Konstanz der abgegebenen Spannung zur Verfügung zu halten, was nicht immer ohne Schwierigkeiten möglich ist. Läßt man dagegen die Regelgröße auf die räumliche Ausbildung der Bahn eines Kathodenstrahles einwirken, so kann man den konstanten Anteil der Regelgröße einfach dadurch kompensieren, daß man auf den Kathodenstrahl ein der Regelgröße entgegenwirkendes elektrisches oder magnetisches Feld zur Einwirkung bringt. Ein solches zusätzliches Feld läßt sich aber mit wesentlich einfacheren Mitteln genau konstant halten, beispielsweise dadurch, daß man es durch einen permanenten Magneten oder durch einen hochgesättigten Elektromagneten erzeugt.
- Um eine genaue Regelung bzw. eine eindeutige Relaiswirkung zu erzielen ist es erforderlich, daß der Kathodenstrahl einen eindeutig festgelegten Querschnitt besitzt. Am günstigsten ist es, wenn der Kathodenstrahl einen länglichen Querschnitt besitzt, also bandförmig ist. Gemäß der Erfindung -wird deshalb ein eindeutiger Strahlquerschnitt durch Auseinanderziehen eines ursprünglich sehr dünnen Strahles mittels eines elektrischen oder magnetischen Hilfsfeldes erzeugt. Selbsttätige elektrische Regeleinrichtungen, bei denen ein Kathodenstrahl, der durch ein von der Regelgröße abhängiges elektrisches oder magnetisches Feld in seiner Richtung beeinflußt wird, je nach dem Grad der Ablenkung auf ein oder mehrere Auffangorgane mit veränderlichem O_uerschnitt auftrifft und dadurch den Regelvorgang auslöst, sind an sich bekannt. Bei den bekannten Regeleinrichtungen dieser Art wird aber der Querschnitt des verwendeten, Kathodenstrahles lediglich durch Blenden festgelegt. Auf diese Weise ist es jedoch nicht möglich, einen eindeutigen Querschnitt des Kathodenstrahles zu erhalten, so daß die erzielbare Regelgenauigkeit nicht sehr groß ist. Man hat auch schon Kathodenstrahlen von länglichem Querschnitt zu diesem Zweck benutzt. Auch dieser längliche Querschnitt wurde aber lediglich durch Blenden erzeugt, und zwar zu dem Zweck, um die von einer länglichen Kathode ausgehenden Elektronen möglichst vollständig für die Erzeugung des Kathodenstrahles ausnutzen zu können. Eine eindeutige Festlegung des Strahlenquerschnitts wird auch dabei nicht erreicht. Es ist weiterhin auch schon an sich bekannt, einen ursprünglich sehr dünnen Kathodenstrahl durch ein Hilfsfeld zu einem länglichen Querschnitt auseinanderzuziehen. Jedoch hat man von dieser Maßnahme noch nicht bei Regeleinrichtungen der hier betrachteten Art Gebrauch gemacht. Es handelt sich bei der bekannten Einrichtung vielmehr um eine Tonfilmröhre, welche dazu dient, einen nach :Maßgabe der Schallschwingungen in seiner Intensität veränderlichen schmalen Lichtstreifen auf den Tonträger zu projizieren.
- Bei der Anordnung nach der Erfindung ,wird zunächst ein so feiner Strahl erzeugt, daß selbst größere verhältnismäßige Änderungen seines Durchmessers wegen ihres absolut genommen sehr geringen Betrages auf den auseinandergezogenen Strahl keinen nennenswerten Einfluß mehr ausüben können. Der effektive Querschnitt des Strahles hängt dann nur noch von der Größe des die Auseinanderziehung bewirkenden Feldes ab, und dieses läßt sich mit erheblicher Genauigkeit konstant halten. Am einfachsten kann die Auseinanderziehung des Strahles mittels eines Wechselfeldes erfolgen, welches den an sich dünnen Strahl zwischen zwei vorgegebenen Grenzlagen rasch hin und her pendeln läßt.
- In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Fig. i zeigt eine Anordnung zur selbsttätigen Konstanthaltung der Spannung einer elektrischen Maschine. Mit 2 ist die Kathode der Entladungsröhre bezeichnet, welche den zur Regelung benutzten Kathodenstrahl emittiert. Ihr gegenüber steht die als Lochblende ausgebildete Anode 3. In der Bahn des Kathodenstrahles 12 liegen in an sich bekannter Weise zwei Auffangelektroden g und io, die die Ladung, «-elche sie von dem auftreffenden Kathodenstrahl empfangen, an die Kondensatoren 13 und 14 abgeben. Die Potentialdifferenz zwischen den linken Belegungen dieser Kondensatoren dient als Steuerspannung für eine nicht näher bezeichnete Verstärkerröhre, in deren Anodenkreis die Erregerwicklung der zu regelnden elektrischen Maschine geschaltet ist.
- Durch ein von dem mit Wechselstrom gespeisten Elektromagneten 6 herrührendes Wechselfeld wird der Kathodenstrahl bandförmig auseinandergezogen, wie das in Fig. 2 im Querschnitt dargestellt ist. Außerdem wirkt auf den Kathodenstrahl, und zwar in der gleichen Ebene wie der Elektromagnet 6. noch der Elektromagnet .4 ein, der von der Spannung der zu regelnden Gleichstrommaschine gespeist wird. Der konstante Anteil des von dem Magneten .I gelieferten Feldes wird durch den permanenten -Magneten 5 kompensiert, so daß, wenn die zu regelnde Maschine ihre Sollspannung besitzt, keine Ablenkung des Elektronenstrahles stattfindet. Dieser liegt dann, wie in der mittleren Fig. 2 dargestellt, symmetrisch zu den beiden Auffangelektroden g und io, so daß diesen in der Zeiteinheit die gleiche Ladungsmenge zugeführt wird. Weicht jetzt die Spannung der Maschine von ihrem Sollwert nach oben oder nach unten ab, so wandert der Auftreffquerschnitt des auseinandergezogenen Kathodenstrahles auf den Auffangelektroden 9 und io nach rechts bzw. links, wie das in den beiden äußeren Fig. 2 wiedergegeben ist. Dabei verteilt sich sein effektiver Querschnitt ungleich auf die beiden Auffangelektroden, so daß die der einen Elektrode zugeführte Ladung vergrößert, die Ladung der anderen dagegen verkleinert wird. Es entsteht dann an den Kondensatoren 13 und 14 eine Potentialdifferenz in dem einen oder anderen Sinne, die auf die Größe des Erregerstromes einwirkt.
- Ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt Fig. 3. Hier liegen die Felder der Elektromagneten 4 und 5 in einer Ebene, die zu dem Feld des mit Wechselstrom erregten Magneten 6 senkrecht steht. Die Ablenkung des Kathodenstrahles durch die Regelgröße erfolgt mithin nicht in der Ebene, in der dieser auseinandergezogen ist, sondern senkrecht dazu. Diese Ablenkung des Kathodenstrahles wird dazu benutzt, um mit Hilfe der keilförmig ausgeschnittenen Lochblende 7 Intensitätsänderungen des hindurchtretenden Strahles hervorzurufen. Der Strahl trifft auf ein strahlungsempfindliches Element 8, das beispielsweise durch eine Photozelle gebildet sein kann. Je nach der Größe der Ablenkung, die der Strahl durch den Magneten 4 erfährt, wird der gesamte Strahlungsfluß, der auf die Zelle 8 auftrifft, vergrößert oder verkleinert, so daß die an der Zelle 8 auftretende Spannung zur Auslösung der Regelvorgänge benutzt werden kann. Man ,kann dem Blendenquerschnitt je nach dem Verwendungszweck der Anordnung auch eine andere Gestaltung geben, beispielsweise die Form eines Doppelkeiles oder eines Keiles mit gekrümmten Flanken. Die Blende kann in an sich bekannter Weise gleichzeitig als Hilfselektrode für die Entladung, beispielsweise als Anode, verwendet werden.
- Um bei einer Feinregeleinrichtung nach der Erfindung die Empfindlichkeit verändern zu können, können in bekannter Weise die Abstände der Ablenkorgane von der Kathode veränderlich gemacht werden. Auf diese Weise wird bei gleicher Ablenkfeldstärke und gleicher Geschwindigkeit des Elektronenstrahles eine Veränderung der Ablenkung an der Auftreffstelle des Strahles erreicht. An die Stelle der für den Ausführungsbeispielen dargestellten magnetischen Beeinflussung kann selbstverständlich auch eine elektrostatische oder auch eine gemischte Beeinflussung treten.
Claims (2)
- PATENTANSPRÜCHE: I. Selbsttätige elektrische Regeleinrichtung für beliebige zu regelnde Größen, insbesondere Feinregelung, bei der ein Kathodenstrahl, der durch ein von der Regelgröße abhängiges elektrisches oder magnetisches Feld in seiner Richtung beeinflußt wird, je nach dem Grad der Ablenkung auf ein oder mehrere Auffangorgane mit veränderlichem Querschnitt auftrifft und dadurch den Regelvorgang auslöst, dadurch gekennzeichnet, daß ein eindeutiger Strahlquerschnitt durch Auseinanderziehen eines ursprünglich sehr dünnen Strahles in an sich bekannter Weise mittels eines elektrischen oder magnetischen Hilfsfeldes erzeugt wird.
- 2. Einrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der in Richtung senkrecht zu seiner Steuerablenkung, vorzugsweise durch ein konstantes Wechselfeld, auseinandergezogene Strahl durch eine keilförmige Blende auf ein auf die Strahlungsmenge empfindliches Organ, z. B. eine Fotozelle, fällt. Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden Deutsche Patentschriften Nr. 131 145, 363 9I8, 375 808, 430 70I, 587 991; österreichische Patentschrift Nr. 115 564; schweizerische Patentschrift Nr. 142 777; französische Patentschrift Nr. 789 7o6; britische Patentschrift Nr. 366 053; USA.-Patentschriften Nr. I 613 626, I 720 724, I 757 345; Alberti, »Braunsche Kathodenstrahlröhren und ihre Anwendung«, Berlin 1932, S. 178; Brüche und Scherzer, »Geometrische Elektronenoptik«, Berlin 1934, S. 200, Abs. 3.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DES132723D DE760306C (de) | 1935-07-06 | 1935-07-06 | Selbsttaetige elektrische Regeleinrichtung, insbesondere Feinregelung mittels eines beweglichen Kathodenstrahles |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DES132723D DE760306C (de) | 1935-07-06 | 1935-07-06 | Selbsttaetige elektrische Regeleinrichtung, insbesondere Feinregelung mittels eines beweglichen Kathodenstrahles |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE760306C true DE760306C (de) | 1954-08-23 |
Family
ID=7539164
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DES132723D Expired DE760306C (de) | 1935-07-06 | 1935-07-06 | Selbsttaetige elektrische Regeleinrichtung, insbesondere Feinregelung mittels eines beweglichen Kathodenstrahles |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE760306C (de) |
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1935
- 1935-07-06 DE DES132723D patent/DE760306C/de not_active Expired
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