DE765863C

DE765863C - Arrangement to record the size of short-term electrical impulses

Info

Publication number: DE765863C
Application number: DES137466D
Authority: DE
Inventors: Walter Dr-Ing Fouquet
Original assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Priority date: 1939-06-16
Filing date: 1939-06-16
Publication date: 1953-06-22

Description

Anordnung zum Festhalten der Größe kurzzeitiger, elektrischer Impulse Auf dem Gebiet der Meß- und Regeltechnik tritt häufig die Forderung auf, eine kurzzeitige elektrische Größe (Impuls) so lange zu fixieren, bis ein neuer Impuls eintrifft. Die so fixierten Impulse werden dann beispielsweise zum Auslösen weiterer Regelvorgänge od. dgl. benutzt.Arrangement for recording the size of short-term electrical impulses In the field of measurement and control technology, there is often a requirement for a short-term to fix electrical quantity (impulse) until a new impulse arrives. The impulses fixed in this way are then used, for example, to trigger further control processes or the like used.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Fixiervorrichtung für kurzzeitige elektrische Größen mit Hilfe von Lichtstrahlen.The invention relates to a fixing device for short-term electrical quantities with the help of light rays.

Erfindungsgemäß wird die zu fixierende elektrische Größe einem empfindlichen Galvanometer zugeführt, das entsprechend der Stärke der zu fixierenden elektrischen Größe eine lichtelektrische Zelle in an sich bekannter Weise beäufschlagt, die die anfallende Lichtenergie in elektrische Energie solcher Größe umwandelt, daß die von der lichtelektrischen Zelle abgegebene und an das Galvanometer angelegte Spanneng der angelegten Primärgröße entspricht.According to the invention, the electrical variable to be fixed becomes a sensitive one Galvanometer fed according to the strength of the electrical to be fixed Size of a photoelectric cell in a manner known per se charged that the converts incident light energy into electrical energy of such magnitude that the Voltages emitted by the photoelectric cell and applied to the galvanometer corresponds to the primary size applied.

Die Beaufschlagung der lichtelektrischen Zelle kann beispielsweise dadurch erfolgen, daß die zu fixierende Größe einem Spiegelgalvanometer zugeführt wird, das einen auftreffenden Lichtstrahl auf eine Fotozelle wirft, die die anfallende Lichtenergie in elektrische Energie solcher Größe umwandelt, daß die von der Fotozelle an das Spiegelgalvanometer abgegebene Spannung gleich der Impulsspannung ist, so daß der Lichtzeiger des Spiegelgalvanometers auch nach Abschalten des Impulses um den gleichen Winkel aus der Ruhelage abgelenkt bleibt, um den er bei Anlegen der Impulsspannung abgelenkt ist.The application of the photoelectric cell can, for example take place in that the variable to be fixed is fed to a mirror galvanometer which throws an incident light beam onto a photocell, which the incident Converts light energy into electrical energy of such magnitude that that from the photocell voltage delivered to the mirror galvanometer is equal to the pulse voltage, so that the light pointer of the mirror galvanometer even after switching off of the impulse remains deflected from the rest position by the same angle by which it is deflected when the pulse voltage is applied.

Zur Stabilisierung der Vorrichtung wird zweckmäßig in dem Strahlengang zwischen Spiegel und Fotozelle ein Reflexionsschirm angeordnet, d. h. der vom Spiegel des Galvanometers reflektierte Lichtstrahl wird zunächst auf den Reflexionsschirm und von diesem auf die Fotozelle geworfen. Der Reflexionsschirm ist derart mit kontinuierlich sich änderndem Reflexionsvermögen oder mit stufenförmig sich änderndem Reflexionsvermögen (Rasterung) ausgeführt, daß das Reflexionsvermögen des Schirmes mit größer werdender Auslenkung des Galvanometerspiegels proportional vergrößert wird. Die Rasterung kann beispielsweise derart durchgeführt werden, daß das am wenigsten reflektierende Rasterelement gegenüber dem am stärksten reflektierenden Rasterelement gekörnt oder mattiert ist.To stabilize the device is expedient in the beam path A reflective screen is arranged between the mirror and the photocell, d. H. the one from the mirror The light beam reflected by the galvanometer is first applied to the reflection screen and thrown by this onto the photocell. The reflection screen is so continuous changing reflectivity or with gradually changing reflectivity (Rasterization) carried out that the reflectivity of the screen with increasing Deflection of the galvanometer mirror is increased proportionally. The grid can for example be done so that the least reflective Grid element compared to the most reflective grid element grained or is matted.

An Stelle des Reflexionsschirmes kann auch eine mit einem proportional mit dem Ausschlag des Lichtzeigers wachsenden Durchlässigkeitsfaktor versehene Linse oder ein Graukeil verwendet werden.Instead of the reflecting screen, one can also use one with a proportional Lens provided with a transmission factor that increases with the deflection of the light pointer or a gray wedge can be used.

Bei Verwendung einer Linse wird dabei in den Strahlengang der Optik eine stufenförmig oder kontinuierlich abgestufte Graublende eingeschaltet.When using a lens, it is in the beam path of the optics a stepped or continuously graduated gray aperture is switched on.

Es ist zwar bereits ein Anzeigesystem bekanntgeworden, bei dem an ein Spiegelgalvanometer eine Spannung bestimmter Größe angelegt wurde und ein dem Ausschlag des Instrumentes proportionaler Lichtstrom auf eine Fotozelle gegeben wurde. Bei dieser lTeßeinrichtung soll aber lediglich die Größe des Ausschlages an dem Spiegelgalvanometer an einem zweiten lleßinstrument einfacherer Bauart fernangezeigt werden. Eine Fixierung von Impulsen findet jedoch nicht statt.A display system has already become known in which on a mirror galvanometer a voltage of a certain size was applied and a dem The deflection of the instrument is proportional to the luminous flux applied to a photocell became. With this measuring device, however, only the size of the deflection should be remotely indicated on the mirror galvanometer on a second reading instrument of simpler design will. A fixation of impulses does not take place, however.

Die Erfindung kann mit Vorteil in allen Fällen da angewendet werden, wo es sich darum handelt, die Größe von kurzzeitig auftretenden Impulsen, deren zeitlicher Einsatz nicht bekannt ist, zu messen; beispielsweise kann die Größe von Induktionsstößen festgehalten werden, wie sie entstehen, wenn durch Gewitter Spannungen in Leitungen induziert ccerden. Es kann ferner die größte Verzerrung von über Telegrafenleitungen übertragenen Impulsen festgestellt werden. Es ist weiter möglich, Erschütterungen, die zu einer beliebigen Zeit einsetzen, ihrer größten Amplitude nach festzuhalten. Die Erfindung läßt sich ferner überall da anwenden, wo bisher zur Registrierung plötzlich einsetzender Impulse ablaufende Papierbänder benutzt werden mußten.The invention can be used to advantage in all cases where it is a question of the size of short-term impulses, whose timing is not known to measure; for example, the size of Induction surges are recorded as they arise when voltages are caused by thunderstorms ccerden induced in lines. It can also cause the greatest distortion from over telegraph lines transmitted pulses are detected. It is still possible, tremors, which begin at any time to hold on to their greatest amplitude. The invention can also be used everywhere where previously for registration suddenly starting impulses running paper tapes had to be used.

Die Erfindung läßt sich ferner in Regelschaltungen verwenden, z. B. bei der Pegelregelung. Bei diesem Anwendungsgebiet wurde bisher dauernd ein Steuerstrom übertragen, der die Pegelregelung übernahm. Es hat sich herausgestellt, daß auch mit kurzzeitig übertragenen Impulsen eine einwandfreie Pegelregelung durchgeführt werden kann. Wird nun, wie das bei der Erfindung der Fall ist, ein kurzer Impuls übertragen, so wird auch nach dem Abschalten dieses Impulses eine dem Regelimpuls proportionale Spannung erhalten bleiben, die nunmehr zur Regelung benutzt werden kann.The invention can also be used in control circuits, e.g. B. in level control. In this field of application, a control current was previously used continuously transferred, which took over the level control. It turns out that too with briefly transmitted impulses a perfect level control is carried out can be. Now, as is the case with the invention, it becomes a short pulse transmitted, a control pulse is transmitted even after this pulse has been switched off proportional voltage are retained, which are now used for regulation can.

Die Erfindung soll an Hand zweier Figuren näher erläutert werden. In Fig. z ist mit L eine Lichtquelle bezeichnet, die einen Lichtstrahl auf den Spiegel SP des Galvanometers G wirft. Von dem Spiegel wird der Strahl reflektiert und auf einen Reflexionsschirm RS geworfen. Die linke Kante dieses Reflexionsschirmes ist geschwärzt und reflektiert überhaupt kein Licht. An der rechten Kante ist der Reflexionsfaktor am größten. Das von dem Reflexionsschirm reflektierte Licht fällt auf eine Fotozelle, die eine der auffallenden Lichtmenge entsprechende Spannung abzugeben in der Lage ist. Diese Spannung wird in einem Verstärker V verstärkt. Der Ausgang des Verstärkers ist mit dem Galvanometer verbunden. Wird der Reflexionsschirm RS mit einem proportional mit dem Ausschlag des Lichtzeigers SP wachsenden Reflexionsfaktor versehen, so wird mit größer werdendem Ausschlag des Galvanometers G die Fotozelle stärker belichtet. Infolgedessen wird die Gitterspannung an der Röhre R des Verstärkers V immer positiver und der Anodenstrom des Verstärkers steigt im gleichen Verhältnis. Durch die so größer gewordene Spannung an dem Widerstand Ra wird der Spiegel SP des Galvanometers mehr abgelenkt. Durch passende Wahl der Schaltelemente läßt sich erreichen, daß der Ausschlag des Galvanometers G, die Gitterspannung und der Anodenstrom sich für jeden Wert im indifferenten Gleichgewicht befinden. Ein stabiles Gleichgewicht kann dadurch erzielt werden, daß der Reflexionsschirm RS gerastert wird. Wird dem Gitter des Verstärkerrohres R ein Impuls von der Batterie Eüber den SchalterS zugeführt, so erfährt der Spiegel SP des Galvanometers G eine der Amplitude des Impulses entsprechende Verdrehung. Der von L kommende Lichtstrahl wird von dem Spiegel reflektiert und auf eine bestimmte Stelle des Reflexionsschirmes RS geworfen. Eine diesem Auftreffpunkt entsprechende Lichtmenge gelangt in die Fotozelle, wo sie in elektrische Spannung umgesetzt wird, die infolge des proportional mit dem Ausschlag des Lichtzeigers wachsenden Reflexionsfaktors des Reflexionsschirmes RS an den Ausgangsklemmen des Verstärkers und damit an den Klemmen des Galvanometers G eine Spannung hervorruft, die genau der Span- i nung des angelegten Impulses entspricht. Wird der Schalter S geöffnet, so bleibt der Spiegel um den Winkel der Ruhelage verdreht, um den er im Moment des Schließens des Schalters S verstellt wurde.The invention will be explained in more detail using two figures. In FIG. Z, L denotes a light source which throws a light beam onto the mirror SP of the galvanometer G. The beam is reflected by the mirror and projected onto a reflection screen RS. The left edge of this reflection screen is blackened and does not reflect any light. The reflection factor is greatest at the right edge. The light reflected by the reflective screen falls on a photocell, which is able to emit a voltage corresponding to the amount of incident light. This voltage is amplified in an amplifier V. The output of the amplifier is connected to the galvanometer. If the reflection screen RS is provided with a reflection factor that increases proportionally with the deflection of the light pointer SP, the more the galvanometer G deflects, the more exposed the photocell. As a result, the grid voltage on the tube R of the amplifier V becomes more and more positive and the anode current of the amplifier increases in the same proportion. The mirror SP of the galvanometer is more deflected by the voltage at the resistor Ra, which has become greater in this way. By a suitable choice of the switching elements it can be achieved that the deflection of the galvanometer G, the grid voltage and the anode current are in indifferent equilibrium for each value. A stable equilibrium can be achieved in that the reflection screen RS is rasterized. If a pulse from the battery E is fed to the grid of the amplifier tube R via the switch S, the mirror SP of the galvanometer G experiences a twist corresponding to the amplitude of the pulse. The light beam coming from L is reflected by the mirror and projected onto a certain point of the reflection screen RS. An amount of light corresponding to this point of impact reaches the photocell, where it is converted into electrical voltage which, as a result of the reflection factor of the reflection screen RS, which increases proportionally with the deflection of the light pointer, causes a voltage at the output terminals of the amplifier and thus at the terminals of the galvanometer G corresponds exactly to the voltage of the applied pulse. If the switch S is opened, the mirror remains rotated by the angle of the rest position by which it was adjusted when the switch S was closed.

Fig. 2 zeigt eine entsprechende Anordnung wie Fig. i mit dem Unterschied, daß an Stelle des Reflexionsschirmes eine Linse Li verwendet wird, deren Durchlässigkeitsfaktor über ihre Länge nicht konstant ist. An Stelle einer derart ausgebildeten Linse kann auch gemäß weiterer Erfindung ein Graukeil treten, dessen Durchlässigkeitsfaktor über seine Länge ebenfalls nicht konstant ist.Fig. 2 shows a corresponding arrangement as in Fig. I with the difference that a lens Li is used in place of the reflection screen, its transmission factor is not constant over its length. Instead of a lens designed in this way, according to a further invention, a gray wedge occurs, its permeability factor is also not constant over its length.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Arrangement for holding the size of short-term electrical pulses, characterized in that the pulse is fed to a sensitive galvanometer (G) which, depending on the strength of the pulse, acts on a photoelectric cell in a manner known per se, which converts the light energy into electrical energy of such magnitude converts that the voltage emitted by the photoelectric cell and applied to the galvanometer corresponds to the size of the applied - pulse.

2. Apparatus according to claim i, characterized in that the size of the electrical impulse to be recorded is fed to a mirror galvanometer which throws an incident light beam onto a photocell, which the incident Converts light energy into electrical energy of such magnitude that that from the photocell voltage delivered to the mirror galvanometer is equal to the pulse voltage, so that the light pointer of the mirror galvanometer changes even after switching off the pulse remains deflected from the rest position by the same angle that it was applied to when the Pulse voltage is deflected.

3. Device according to claims i and 2, characterized characterized in that the light beam reflected from the galvanometer mirror via a Reflective screen is thrown onto the photocell, its reflectivity is proportional grows with the galvanometer deflection. q ..

Device according to claims i and 2, characterized in that the light beam reflected by the galvanometer mirror is thrown onto the photocell via a lens, the transmission factor of which is proportional grows with the galvanometer deflection.

5. Device according to claims i and 2, characterized in that the light beam reflected from the galvanometer mirror is thrown onto the photocell via a gray wedge, its permeability factor grows proportionally with the galvanometer deflection.

6. Device according to one of the Claims 3 to 5, characterized by a raster in the path of the light beam switched optical means. To distinguish the subject matter of the invention from the state the technology, the following publication is being considered in the granting procedure U.S. Patent No. 1743,792.