DE1914339U - Belichtungsmesser mit verstaerker. - Google Patents

Description

RA-117 730*-6.3-65 V

FABRIK ELEKTRISCHER PRÄZISIONSMESSGERÄTE · 8520 ERLANGEN

Belichtungsmesser mit Verstärker

Es besteht oft die Aufgabe, den von einem Meßwandler gelieferten Meßstrom so zu verstärken, daß er zur Betätigung eines weniger empfindlichen Anzeigegerätes oder zur Auslösung von Steuerfunktionen ausreicht. So werden beispielsweise in der Lichtmeßtechnik Fotoelemente als Meßwertwandler Tür die Messung von Beleuchtungsstärken, Lichtstromdichten u. dgl. benutzt. Ihr Wirkungsgrad ist jedoch relativ gering, so daß in manchen Fällen die direkte Aussteuerung eines Meßinstrumentes oder die Auslösung eines Regelgliedes nicht möglich ist. Es werden daher in zunehmendem Maße für Belichtungsmesser und für in Kameras eingebaute Belichtungsregler an Stelle der Fotoelemente nunmehr Fotowiderstände verwendet, deren vom Lichteinfall abhängiger innerer Widerstand den Strom der Betriebsspannungsquelle beeinflußt.

Zur Verstärkung kann eine der bekannten Stromkompensationsschaltungen nach Lindeck-Rothe benutzt werden, wobei beispielsweise ein zu messender Strom durch eine am Kompensationsgalvanometer befestigte Blende das von einer Lampe herrührende und oft mittels einer Optik gebündelte Licht auf einem fotoelektrisehen Bauelement derart steuert, daß von dem meist mit einer Röhre verstärkten fotoelektrischen Strom ein Teil solcher Größe und Richtung von einem Stromteiler zum Galvanometer abgezweigt wird, daß der durch das Galvanometer fließende und zu messende Strom kompensiert wird. Der von der Röhre verstärkte und zur Anzeige benutzte Strom ist dabei immer dem zu messenden Strom proportional.

Die bekannten praktisch ausgeführten Anordnungen dieser Art sind wegen ihrer Größe und ihres Aufwandes in Belichtungsmessern nicht zu gebrauchen. Von besonderem Nachteil ist dabei auch, daß eine Lampe benötigt wird, die einen relativ großen Strombedarf hat, so daß beispielsweise eine kleine Knopfzelle zum Betrieb des Verstärkers nicht in Frage kommt, wenn man in der herkömmlichen Art verfährt.

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Der im folgenden näher beschriebene Verstärker nach dem Prinzip von Lindeck-Rothe besitzt diese Nachteile nicht. In ihm wird auf eine Glühlampe mit ihren optischen Hilfsmitteln und auf eine Verstärkung mittels Röhre oder anderer herkömmlicher Bauelemente verzichtet, da an Stelle des Verstärkers ein Fotowiderstand mit entsprechender Steilheit und Leistung verwendet werden kann.

In bestimmten Fällen kann jedoch auf die Verwendung von Fotoelementen für eine Lichtmessung nicht verzichtet werden, so beispielsweise bei luxmetrischen Messungen, bei denen die Spektralempfindlichkeit des Fotoelementes der Augenkurve angeglichen werden muß, was sich einfacher bei Fotoelementen als bei Fotowiderständen bewerkstelligen läßt. Dabei wirkt sich auch als günstig aus, daß Fotoelemente Stromspannungselemente sind. In diesen Fällen ist also die Spektralempfindlichkeit, die Konstanz oder eine andere spezielle Eigenschaft des Fotoelementes von Bedeutung. Sofern aus Platzgründen nur sehr kleine Fotoelemente verwendet werden können, ist, wie eingangs schon erwähnt, der durch sie gelieferte Strom nicht ausreichend, um ein empfindliches Meßwerk oder dgl. zu betätigen. Zur Erzielung eines ausreichenden Anzeige- oder Steuerstromes muß dieser also verstärkt werden.

Gelöst wird die Aufgabe der Verstärkung des Meßstromes bei einem Belichtungsmesser oder -regler gemäß der Neuerung, wobei die Meßverstärkung durch eine Kompensationsschaltung nach Lindeck-Rothe erfolgo und eine unbekannte Spannung eine am Kompensationsgalvanometer befestigte Blende für ■ den Lichteinfall auf ein lichtempfindliches Element dadurch steuert, daß dem Meßstrom ein Kompensationsstrom entgegengeschaltet ist, dessen Änderung vom Durchlaßwiderstand eines lichtempfindlichen Elementes abhängig ist, dadurch, daß die unbekannte Spannung von einem Fotoelement geliefert wird und das Fotoelement und der den Kompensationsstrom steuernde Fotowiderstand von ein und derselben Lichtquelle beleuchtet werden.

Die Schaltung des Meßverstärkers ist in Figur 1 dargestellt, während Figur 2 den mechanischen Aufbau des Gerätes zeigt.

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Gemäß Figur 1 dient das Fotoelement 1 als Eingangsstromquelle, dessen Strom über das Galvanometer 2 fließt. Am beweglichen Organ dieses Galvanometers ist die liohtundurchlässige Blende 3 angebracht, die räumlich so angeordnet ist, daß sie sich vor der Liehteintrittsöffnung für den Fotowiderstand 4 bewegt und diese je nach Galvanometerausschlag mehr oder weniger abdecken kann. Der Fotowiderstand 4 nimmt dabei entsprechend der auf ihn fallenden Lichtenergie größere oderkleinere Widerstandswerte an. Der Fotowiderstand 4, welcher den Strom I steuert, liegt zusammen mit dem Ausgangsstrommesser 5 an der Hilfsstromquelle 6. Weiterhin sind die Widerstände 7 und 8 vorhanden, die zur Anpassung an den entsprechenden Meßbereich dienen.

Figur 2 zeigt einen Baustein, der nach der beschriebenen Schaltung zusammengebaut ist. Der Ausgangsstrommesser 5 ist außerhalb zu denken. Neben dem Drehspulmeßwerk 2 befindet sich als Spannungsquelle die Knopfzelle 6. Das Fotoelement 1 und der Fotowiderstand 4 sind in einer Stirnwand des Gerätes so nebeneinander angebracht, daß sie jeweils von der gleichen äußeren Lichtquelle, im allgemeinen vom Tageslicht, beleuchtet .werden. Der Zeigerarm des Meßwerks 2 ist gekröpft, so daß die an ihm befestigte Blende 3 vor dem Fotowiderstand 4 liegt. An einer nicht näher bezeichneten Stelle des Gerätes wird der Strommesser 5 angeschlossen.

Diese Anordnung arbeitet folgendermaßen:

Es soll vorerst angenommen werden, daß der Fotowiderstand 4 an der Blende vorbei durch ein Licht konstanter Beleuchtungsstärke beleuchtet wird.

Gemäß Figur 1 ergibt sich, daß zur Kompensation des vom Fotoelement 1 herrührenden zu messenden Stromes i vom gegenüber i wesentlich größer wäh

Jx. X

baren Ausgangsstrom I ein Betrag in der Größe von i über die Meßwider-

stände 7 und 8 so abgezw
gerade kompensiert wird.

rührenden zu messenden Stromes i vom gegenüber i wesentlich größer wähl-

Jx. X

g i
stände 7 und 8 so abgezweigt werden kann, daß der Fotoelementenstrom i

FABRIK ELEKTRISCHER MESSGERATE ERLANGEN/BAYER N

Das Galvanometer 2 ist dabei so gepolt, daß sein Zeiger mit der daran befestigten Blende j? bei einer Vergrößerung des Fotoelementenstromes so ausschlägt, daß der Fotowiderstand 4 stärker beleuchtet wird. Die Folge ist eine Verkleinerung seines inneren Widerstandes. Jetzt kann über die Widerstände 7 und 8 ein größerer Strom zur Kompensation des Fotoelementenstromes abfließen.

Ist im umgekehrten Fall i kleiner geworden, so schlägt das Galvanometer 2 entgegengesetzt aus. Jetzt wird die lichtempfindliche Schicht des Fotowiderstandes 4 stärker gegen die Lichtquelle abgedeckt. Dies führt zu einer Vergrößerung seines inneren Widerstandes. Es wird damit der Kompensationsstrom kleiner.

Aus der Beschreibung geht hervor, daß der über die Widerstände 7 und abgezweigte Kompensationsstrom automatisch immer eine solche Größe annehmen muß, daß i gerade kompensiert wird, abgesehen von einem kleinen Rest, dem sogenannten Fehlerstrom des Galvanometers. Es folgt weiter, daß i immer in einer festen Beziehung zum Ausgangsstrom steht. Weiterhin ist zu bemerken, daß zur Beleuchtung des Fotowiderstandes 4 keine konstante Beleuchtungsstärke erforderlich ist. Das durch das Fotoelement zu messende Licht, beispielsweise Tageslicht, dient gleichzeitig zur Beleuchtung des Fotowiderstandes 4,

Die Anzeige des Ausgangsstrommessers 5 ist unter diesen Verhältnissen sinnvoll, wenn i . σ(= I

X.

faktor des Kompensators.

sinnvoll, wenn i . σ( = I werden kann.ö(sei der gewählte Verstärkungs-

X.

Aus dieser Beziehung folgt, daß eine Fotowiderstandstype benutzt werden muß, die einen solchen Verlauf und eine solche Lage ihrer Widerstandscharakteristik aufweist, daß sich das-zu forderndeöCin allen Gebieten des beabsichtigten Meßbereiches ergeben Tcann. Dies ist aber in der Praxis leicht durchführbar.

Wie bereits schon erwähnt, eignet sich der neuerungsgemäße Meßverstärker ganz besonders zum Einbau in automatisierte Standbild- oder Filmkameras. In diesem Fall wird man den Ausgangsstrommesser 5 beispielsweise zum Antrieb der Blendenlamellen, d.h. als Blendenregler verwenden.

Claims (1)

1. RA.074 762-12.2.65

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   Sohutzanspruch

   Belichtungsmesser oder «regler, bei dem eine Meßverstärkung durch eine Kompensationssohaltung nach Lindeck~Rothe erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche elektrischen Bauelemente in ein würfelförmiges Gehäuse eingebaut sind und daß dieser kompakte Baustein Taschen und Aussparungen enthält, in denen ein Fotoelement (t), ein Kernmagnetmeßwerk (2), ein Fotowider·-» stand (4), eine Knopfzelle (6) und zwei Widerstände (7,8) untergebracht sind und daß weiterhin die lichtempfindlichen Zellen (1,4) aui" der gleichen Stirnseite des Gehäuses so angeordnet sind, daß sie von ein und derselben Lichtquelle beleuchtet werden und daß letztendlich am abgekröpften Zeigeramn des Meß** werks (2) eine Blende (3) befestigt ist, die den Fotowider« stand (4) entsprechend der Ausschlagsbewegung des Zeigerarmes mehr oder weniger abdeckt·