DE929985C - Einrichtung zur Kompensation unerwuenschter Schwankungen des Fotostromes in lichtelektrischen Zellen - Google Patents

Description

• Einrichtung zur Kompensation unerwünschter Schwankungen des Fotostromes in lichtPlPkfiri@chPn 7P11Pn Es ist bekannt, lichtelektrische Zellen als technische Steuerorgane zu verwenden, wobei es in der Regel notwendig ist, die Fotoströme etwa durch Röhrenverstärker zu verstärken. So werden beispielsweise in Textilfabriken, Färbereien od. dgl. Reflexionsmessungen mit Hilfe von Fotozellen durchgeführt, wobei der von einer konstanten Lichtquelle ausgehende Lichtstrom nach Reflexion an den zu untersuchenden Objekten einer Fotozelle zugeführt wird. Hierbei und in allen anderen entsprechenden Anwendungsfällen der Fotozellen muß eine absolut konstante Lichtquelle zur Verfügung stehen, wenn die Meßergebnisse nicht gefälscht werden sollen. Eine solche Fälschung der Messungen kann beispielsweise durch Alterung der Lichtquelle oder aber durch Spannungsschwankungen bei elektrischen Lampen hervorgerufen werden. Andererseits tritt bei manchen Fotozellen die sogenannte reversible Ermüdungserscheinung auf, bei der sich trotz Belichtung mit einem konstanten Lichtstrom im Laufe der Zeit eine merkliche Abnahme des Fotostromes zeigt, die wieder verschwindet, sobald sich die Fotozelle im Dunkeln erholen konnte.
• Die geschilderten Nachteile können in an sich bekannter Weise dadurch beseitigt werden, daß mit der Steuerzelle eine weitere, auch als Ausgleichszelle zu bezeichnende Fotozelle in Reihe geschaltet und derselben Lichtquelle ausgesetzt wird wie die Steuerzelle. Für viele lichtelektrische Steuerzwecke reicht diese Maßnahme allein jedoch nicht aus, insbesondere wenn eine Kompensation hoher Genauigkeit gewünscht wird. Außerdem versagt die bekannte Schaltung häufig dann, wenn die Gleichheit der beiden lichtempfindlichen Zellen nicht ausreichend groß genug ist.
• Durch die Erfindung lassen sich auch diese Nachteile vermeiden, indem die Ausgleichszelle nicht direkt auf das Steuergitter eines nachgeschalteten Röhrenverstärkers wirkt, sondern indirekt über einen Hilfsverstärker. Der Hilfsverstärker wird so eingestellt und betrieben, daß sein Ausgangswiderstand sich derart ändert, daß durch ihn das Produkt aus Steuerstrom und Eingangswiderstand des Röhrenverstärkers konstant bleibt. Diese Forderung läßt sich durch die Maßnahme der Erfindung einfacher und zugleich mit höherer Genauigkeit verwirklichen als bei der bekannten Einrichtung. Es spielt jetzt kaum eine Rolle mehr, wieweit die lichtempfindlichen Zellen im Betrieb unterschiedlich arbeiten und ob ihre Daten genau übereinstimmen; der Hilfsverstärker gestattet es praktisch in jedem Fall, eine ausreichende Kompensation zu bewirken.
• Weitere Einzelheiten der Erfindung können der nachfolgenden Beschreibung der Figur entnommen werden.
• In der Figur ist die Steuerzelle mit i bezeichnet, die ebenso wie die Ausgleichszelle :2 von der gleichen Lichtquelle belichtet wird. Der Anodenstrom des Röhrenverstärkers 3 wird durch die Ausgleichszelle 2 und den Verstärker 4 gesteuert. Der Fotostrom der Ausgleichszelle 2 beeinflußt den Gitterkreis des Verstärkers q. und damit den Anodenstrom dieses Verstärkers. Wenn nun etwa eine Abnahme des Lichtstromes der gemeinsamen, in der Figur der Einfachheit halber nicht dargestellten Lichtquelle eintritt, verringert sich der Fotostrom beider Fotozellen, d. h., der von der Steuerzelle i auf das Gitter 5 gegebene Steuerimpuls wird geringer, dafür aber erhöht sich der Steuerimpuls des Röhrenverstärkers q., weil infolge der Abnahme des Fotostromes der Ausgleichszelle 2 die Sperrwirkung des Steuergitters 6 für den Anodenstrom des Verstärkers 4. verringert wird.
• Eine wirksame und zugleich besonders einfache Kompensation kann nach der weiteren Erfindung auch dadurch erreicht werden, daß man zur Steuerung des Anodenstromes des Röhrenverstärkers 3 die Lampenspannung der elektrischen Lichtquelle benutzt. Dabei kann die dem Gitterkreis des Röhrenverstärkers 3 zugeführte Spannung etwa von einem in den Steuerkreis der Lampen geschalteten Potentiometerwiderstand abgenommen werden. Nimmt der Strom durch die ebenfalls nicht mit dargestellte elektrische Lampe aus irgendeinem Grunde ab, so bedeutet dies eine Verringerung des Stromes in der Steuerzelle i. Gleichzeitig nimmt die von dem Spannungsteiler abgenommene und in den Gitterkreis des Röhrenverstärkers gelieferte Spannung ebenfalls ab. Dies bewirkt jedoch einen umgekehrten Einfluß auf das Gitter 5, so daß sich die Lichtstromabnahme der Lampe nicht auswirken kann. Als Kompensationsmittel kann auch ein Spannungsteiler dienen, dessen Schleifer der Zeiger eines im Lampenstromkreis angeordneten Strom- oder Spannungsmessers ist. Die beiden letztgenannten Ausführungsbeispiele haben den Vorteil, daß sie zur Kompensation keine Ausgleichszelle benötigen; während jedoch das dargestellte Ausführungsbeispiel bei jeglicher Art von Lichtquellen anwendbar ist, sind diese Beispiele auf die Anwendung elektrischer Lampen beschränkt.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE i. Einrichtung zur Kompensation unerwünschter Schwankungen des Fotostromes in lichtelektrischen Zellen, bei der einer Steuerzelle eine von der gleichen Lichtquelle belichtete Ausgleichszelle zugeordnet ist unter Verwendung eines nachgeschalteten Röhrenverstärkers, dadurch gekennzeichnet,. daß die Steuerung des Anodenstromes des Röhrenverstärkers (3) direkt durch die Steuerzelle (i) und indirekt durch die Ausgleichszelle (2) über einen dieser nachgeschalteten Hilfsverstärker (q.) im Sinne einer Konstanthaltüng des Produktes aus Steuerstrom und Eingangswiderstand des Röhrenverstärkers (3) erfolgt (Fig. i).
2. 2. Einrichtung zurKompensationunerwünschter Schwankungen des Fotostromes in von elektrischen Lampen belichteten Zellen, bei der einer Steuerzelle Kompensationsmittel zugeordnet sind unter Verwendung eines Röhrenverstärkers für den Fotostrom, dadurch gekennzeichnet, daß als Kompensationsmittel die Spannung der elektrischen Lampe im Sinne einer Konstanthaltung des Produktes aus Steuerstrom und Eingangswiderstand des Röhrenverstärkers benutzt ist.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gitterkreis des Röhrenverstärkers mit einem Potentiometerwiderstand verbunden ist, der in den Stromkreis der als Lichtquelle dienenden elektrischen Lampe eingeschaltet ist. 4.. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Steuerorgan ein Spannungsteiler dient, dessen Schleifer der Zeiger eines im Lampenstromkreis angeordneten Strom-oder Spannungsmessers ist. Angezogene Druckschriften: Annalen der Physik, q.. Folge, Bd. ig von igi2, S. 705 bis 709.