DE971938C

DE971938C - Optisch-elektrisches Einstell- und Kontrollgeraet

Info

Publication number: DE971938C
Application number: DEW15703A
Authority: DE
Inventors: Rudolf Weber
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1955-01-11
Filing date: 1955-01-11
Publication date: 1959-04-16

Description

Bei optisch-elektrischen Einstell- und Kontrollgeräten, bei denen ein Licht- oder Wärmestrahl eine licht- bzw. wärmeempfindliche Zelle beeinflußt, verstärkt man den Steuerstrom durch eine Doppeltriode, in deren beiden Anodenkreisen ein hochempfindliches Relais liegt, welches über Kontakte einen Starkstromkreis schließt, der zur Steuerung von Steuermagneten, Magnetkupplungen usw. verwendet wird.

Bei lichtarmen Tastobjekten bzw. in Fällen, wo die Tastfläche und der Tastfleck nur einen sehr geringen lichtelektrischen Effekt erzeugen, genügt oft nicht die Verstärkung einer einzigen Doppeltriode bzw. Pentode mit gemeinsamer Kathode in Gleichstromschaltung. Die Verwendung mehrerer Röhren in Gleichstromverstärkern nach den bekannten Methoden hat den Nachteil, daß durch Spannungsänderungen oder Alterungen der ersten Röhre die folgenden Röhren unter Umständen unzulässige' Arbeitspunktänderungen zur ao Folge haben, die zu einer Sperrung der folgenden Verstärkerröhre führen. Man kann diesen

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Nachteil dadurch vermeiden,-daß man erfindungsgemäß an Stelle einfacher Röhren Doppeltrioden oder sonstige Doppelmehrgitterröhren mit gemeinsamer Kathode so hintereinanderschaltet, daß die beiden Anoden der ersten Röhre' mit den beiden Gittern der zweiten Röhre direkt verbunden sind und daß die notwendige Gittervorspannung für die zweite Röhre von den Anodenwiderständen der ersten" Röhre erzeugt wird, wobei der gemeinsame ίο Verbindungspunkt der beiden Anodenwiderstände mit der Kathode der zweiten Röhre verbunden ist, und daß in gleicher Weise der zweiten Röhre eine dritte und weitere Röhren folgen können.

Bei einer solchen Schaltung bleibt die Verstärkung auch bei Spannungisschwankungen oder Alterungen der Röhre stabil; es kann mit einer derartigen Anordnung ein außerordentlich hoher Verstärkungsgrad; erreicht werden, der lediglich durch die Nullpunktsstabilkät der gesamten Anordnung au begrenzt wird. Ausführungsbeispiele . zeigen die Abb. 2 bis 4.

In der Abb. 1 ist eine bekannte Verstärkeranordnung wiedergegeben. Das Gitter der Doppeltriode 8 wird von der Fotozelle 7 gesteuert. Das Gitter erhält eine negative Gittervorspannung über den Widerstand¹22>, wobei diese Vorspannung durch den Kathodenwiderstand 20,. welcher als Spannungsteiler ausgebildet ist, erzeugt wird. Das andere Gitter erhält eine regelbare Gittervorspannung über ,dem Gitterwiderstand 18, wobei an dem Spannungsteiler 20 jeweils der Arbeitspunkt der Röhre eingestellt werden kann. In den beiden Anodenkreisen befinden sich die Wicklungen 10 und 11 eines hochempfindlichen polarisierten Relais. Dieses Relais hat ein Kontaktsystem· 12, 13, 14, welches seinerseits entsprechend starke Ströme schalten kann.

Die Abb. 2 zeigt die erfindungsgemäße Schaltung. Auch hier liegen in den Anodenkreisen der zweiten Doppeltriode die Wicklungen des Relais ία und 11, welche das Kontaktsystem 12, 13, 14 steuern. In den Anodenkreisen der ersten Röhre liegen die Anodeniwiderstände 33 und 34. Der gemeinsame Punkt dieser beiden Anodenwiderstände ist der ⁴S Kathodenpunkt der zweiten Röhre. Die beiden Gitter der zweiten; Röhre sind unmittelbar mit den Anodeni der ersten Röhre verbunden. Die Gittervorspannung¹, welche durch die beiden Widerstände 33> 34 erzeugt wird¹, kann je nach Größe dieser Widerstände unter Umständen zu stark negativ sein, so daß es erforderlich ist, diese hohe negative . Gittervorspannung durch eine positive Spannung, welche durch.· die Widerstände 35 und 36, die an der positiven! Anodenspannung liegen, zu kompensieren. Da die Widerstände 35, 36 im allgemeinen groß gegen die Widerstände 33, 34 sind, haben sie keinen merkbarem Einfluß auf die Verstärkung. Die Gittervorspannung der ersten Röhre wkd genau wie in Abb. 1 durch einen veränderlichen Widerstand 20 erzeugt und über Widerstände 18 und 22 den· Gittern dieser Röhre zugeführt. Um die Verstärkung bzw. die Aussteuerung der Röhren voll auszunutzen, kann bei Verwendung von zwei Röhren eine höhere Anodenspannung als bei einer Röhre verwendet werden.

Der Vorteil· dieser Schaltung liegt vor allem in ihrer großen Nullpunktssitabilität sowie in der hohen Stabilität gegenüber Anoden- und Netzspanniungsschwankungien sowie Alterungen der Röhre. Da die ganze · Anordnung eine B rücken schaltung darstellt, ist die Nttllpunktssicherheit selbst bei stark schwankenden Anodenspannungen gewährleistet.

Mit dieser Schaltung kann man an Stelle von zwei derartigen Röhren . selbstverständlich in gleicher Weise auch weitere Röhren schalten, wobei die obere Grenze der Verstärkung lediglich in den unvermeidlichen-Elektronenschwankungen der ersten Röhre liegen.

Eine Abart der in Abb. 2 dargestellten Schaltung wird in Abb. 3 gezeigt. Diese Schaltung benutzt an Stelle. einer zweiten Doppeltriode eine einfache Röhre. In den Anodenkreisen der Röhre 8 in Abb. 3 liegen die Anodenwiderstände 37, 38. Bei Verwendung gleicher Widerstände und bei Stromgleichheit in den: beiden Triodensystemen ist die Spannungsdifferenz an den beiden Anoden gleich Null. An diese beiden Anoden wird nun eine weitere Verstärkerröhre geschaltet, und zwar derart, daß an der einen Anode die Kathode und an der anderen Anode das Gitter dieser Röhre liegt. Die Röhre selbst muß eine besondere Spannungsquelie haben, welche mit der Spannungsquelle der Röhre 8 nicht verbunden ist. Im Anodenkreis dieser Röhre liegt dann wieder ein Relais mit entsprechenden Kontakten. Als Röhre kann hierbei eine übliche Hocbvakuumelektronenröhre oder aber auch eine gasgefüllte Röhre verwendet werden. Bei Verwendung einer letztgenannten muß die Löschung des Zündvorganges im Anodenkreis erfolgen. Sie kann z. B. in bekannter Weise durch einen besonderen Schalter durchgeführt werden. Um eine automatische Löschung zu erreichen, kann man an Stelle einer Gleichspannung auch eine pulsierende Gleichspannung von einem Gleichrichter verwenden, deren Wert nach jeder Halbperiode auf Null geht. Der Zündvorgang wird in dem Moment unterbrochen, in dem die Anodenspannung an der gasgefüllten Röhre kleiner als die Bogenspannung wird.

In Abb. 4 ist eine derartige Anordnung dargestellt. An Stelle der üblichen Anodengleichspannung liegt hier zwischen Kathode und Anode eine pulsierende Gleichspannung, wie sie z. B. hinter einem Gleichrichter ohne Glättumgsglieder ent- ¹¹S stdht. · ■

Da im Anodenkreis im allgemeinen ein Verbraucher mit Induktivität (Relais) liegt, tritt infolge Induktionsspannung auch bei pulsierender Gleichspannung keine Löschung der gasgefüllten iao Röhre auf, weil die Induktionsspannung dies verhindert. Diese Induktionsspannung kann in weiterer vorteilhafter Ausbildung der Erfindung durch einen geeigneten Gleichrichter, welcher parallel zur Induktivität liegt, vernichtet werden. Die Schaltung des Gleichrichters hat hierbei so zu erfolgen, daß

er für den Anodenstrom in Sperrichtung liegt, diesen also nicht beeinträchtigt.

Claims

Patentansprüche:

1. Optisch-elektrisches Einstell- und Kontrollgerät, bei dem ein Licht- oder Wärmestrahl eine licht- bzw. wärmeempfindliche Zelle beeinflußt, deren Steuerstrom unter Verwendung von Doppeltrioden mit gemeinsamer Kathode in der Verstärkerschaltung verstärkt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Anoden einer Doppeltriode oder sonstigen Doppelmehrgitterröhre mit gemeinsamer Kathode mit den beiden Gittern einer zweiten Doppeltriode oder sonstigen Doppelmehrgitterröhre verbunden und die Gittervorspannung für die zweite Röhre von den Anodenwiderständen der ersten. Röhre erzeugt wird, wobei der gemeinsame Verbindungspunkt der beiden Anodenwiderstäride mit der Kathode der zweiten Röhre verbunden ist, und daß in gleicher Weise der zweiten Röhre eine dritte und weitere Röhren folgen können.

2. Optisch-elektrisches Einstell- und Kontrollgerät nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einstellung des Arbeitspunktes der zweiten und folgenden Röhre zusätzliche Spannungen den Gittern dieser Röhren zugeführt werden.

3. Optisch-elektrisches Einstell- und Kontrollgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Spannung von der positiven Anodenspannung über Widerstände (35. 36) entnommen wird.

4. Optisch-elektrisches Einsteffi- und Kontrollgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Anoden einer Doppeltriode oder sonstigen Doppelmehrgitterröhre -mit gemeinsamer Kathode an Gitter und Kathode einer einfachen Triode oder sonstigen Mehrgitterröhre geschaltet sind, und daß die erforderliche Anodenspannung einer getrennten Stromquelle entnommen wird.

5. Optisch-elektrisches Einstell- und Kontrollgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Einfachröhre eine gasgefüllte Röhre verwendet wird.

6. Optisch-elektrisches Einstell- und Kontrollgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle einer Anodengleichspannung für die gasgefüllte Röhre eine gleichgerichtete Wechselspannung (pulsierende Gleichspannung) verwendet wird.

7. Optisch-elektrisches Einstell- und Kontrollgerät nach Anspruch 5 und 6 mit induktiver Last im Anodenkreis, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vermeidung von Rückzündungen der gasgefüllten Röhre Löschgleichrichter der induktiven Last parallel oder mit ihr in Serie geschaltet werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen