DE950873C

DE950873C - Vacuum tubes for measuring and displaying electrical voltages, in which a light sector is generated on a fluorescent screen

Info

Publication number: DE950873C
Application number: DEL8469A
Authority: DE
Inventors: Dr Friedrich Malsch
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1951-03-08
Filing date: 1951-03-08
Publication date: 1956-10-18

Description

Vakuumröhre zur Messung und Anzeige elektrischer Spannungen, bei der auf einem Leuchtschirm ein Leuchtsektor erzeugt wird Für die Messung elektrischer Spannungen werden die bekannten elektrostatischen und elektromagnetischen Meßünstrumente, ferner Kathodenstrahloszililographen oder nach deren Art arbeitende Abstimmanzeigeröhren verwendet. Die elektrostatischen und elektromagnetischen Instrumente haben den Nachteil der Trägheit und der mechanischen Reibung. Elektrodynarnische Instrumente erfordern außerdem eine erhebliche Leistung im Meßkreis. Die Kathodens,trahloszillegraphen sind zwar weitgehend von diesen Fehlern frei, sind jedoch teuer und erfordern einen erheblichen Aufwand an Schaltmitteln und Hilfsspannungen. Die nach Art eines Kathodenstrahloszillographen arbeitenden bisher bekannten Anzeigeröhren sind zur Spannungsmessung ungeeignet, vor allem durch die, fehlende Eindeutigkeit der Ablesung des Meßwertes.Vacuum tube for measuring and displaying electrical voltages in which A luminous sector is generated on a luminescent screen For the measurement of electrical The known electrostatic and electromagnetic measuring instruments, furthermore cathode ray oscililographs or tuning indicator tubes operating according to their type used. The electrostatic and electromagnetic instruments have the disadvantage inertia and mechanical friction. Electrodynamic instruments require also a considerable power in the measuring circuit. The cathode, trahloszillegraphen are largely free of these defects, but are expensive and require one considerable expenditure on switching means and auxiliary voltages. The kind of a cathode ray oscillograph working indicator tubes are unsuitable for voltage measurement, mainly due to the lack of unambiguity in the reading of the measured value.

Man hat nun zurr Spannungsmessung schon elektrische Spannungsanzeigeröhren herangezogen, bei denen auf einem Leuchtschirm durch El@ektronenaufpra11 ein Leuchtsektor erzeugt wird, dessen Größe ein Maß für die anzuzeigende Spannung ist. Um die Ableseungenauigkeit beim Vorhandensein der beiden Leuchtkanten zu vermeiden, ist es bekannt, eine Maske mit einer Gradeinteilung über dem Schirm anzuordnen, mit deren Hilfe die Winkeländerung einer Leuchtkante auf dem Leuchtschirm gemessen werden kann. Es ist hierbei aber nur ein Viertel ,des Leuchtschirmes und eine Leuchtkante des Leuchtsektors der Beobachtung zugänglich, weil die anderen drei Viertel des Leuchtschirmes und die zweite Leuchtsektorenkante durch die Maske abgedeckt sind. Der Vorteil der Eindeutigkeit der Ablesung des Meßwertes ist dergestalt, daß sich nur eine Sektorkante über den sichtbaren Teil des Schirmes bewegt, ist also damit erkauft, daß drei Viertel des Leuchtschirmes wegen der Abdeckung nicht zur Messtufig herangezogen werden,. Der Leuchtschirm könnte sogar um die abgedeckten Teile verringert werden, so daß er mit der Mittellinie des Leuchtschirmes abschneiden würde.You now have electrical voltage indicator tubes for voltage measurement used, in which a luminous sector on a luminescent screen by El @ ektronenaufpra11 is generated, the size of which is a measure of the voltage to be displayed. About the reading inaccuracy To avoid the presence of the two luminous edges, it is known to use a mask to be arranged with a graduation above the screen, with the help of which the angle change a luminous edge on the luminescent screen can be measured. It is here, however only a quarter, of the luminescent screen and a luminous edge of the luminous sector of observation accessible because the other three quarters of the screen and the second luminous sector edge are covered by the mask. The advantage of clarity the reading of the measured value is such that only one sector edge extends over the Moving the visible part of the screen is therefore bought at the cost of three quarters of the The fluorescent screen cannot be used for the measuring stage because of the cover. Of the Luminous screen could even be reduced around the covered parts, so that he would cut off with the center line of the screen.

Es sind weiterhin Anzeigeröhren bekanntgeworden, bei denen die Anzeige theirmometerartig erfolgt, d. h., bei Änderung der Steuerspannung dehnt sich die Leuchtfläche nur in einer Richtung aus. Diese Röhren arbeiten jedoch nicht mit Elektro:nenstrahlbündeln, die durch Änderung der Steuerspannung gespreizt werden, und da der übergang vom Leucht- zum Schattenberes:ch verhältnismäßig sanft ist, kann diese Art der Anzeige zur Spannungs:mes.sung nicht verwendet werden.There are also display tubes become known in which the display takes place like a theirmometer, d. i.e. when the control voltage changes, the Illuminated area only in one direction. However, these tubes do not work with electron beams, which are spread by changing the control voltage, and since the transition from Luminous to shadow: ch is relatively gentle, this type of display can cannot be used for voltage measurement.

Zur Spannungsmiessung sind also nur die bereits erwähnten Anzeigeröhren geeignet, bei denen auf einem Leuchtschirm durch Elektronenaufprall ein Leuchtsektor erzeugt wird, dessen Größe ein. Maß für die anzuzeigende Spannung ist; denn nur bei diesen Röhren mit sektorförmigem Leuchtbild ist eine scharfe Leuchtkante, d. h. eine eindeutige Trennung zwischen Leucht- und Schattenbereich, zu erreichen. Bei. solchen Röhren ist es auch schon bekannt, zur Vergrößerung des Anzeigewinkels das aus Kathode, Anzeigegitter und Steuerelektrode bestehende Anzeigesystem exzentrisch anzuordnen.So only the indicator tubes mentioned above are used to measure the voltage suitable in which a luminous sector is created by electron impact on a fluorescent screen is generated, the size of which is a. Measure for the voltage to be displayed; because only These tubes with a sector-shaped luminous image have a sharp luminous edge, i. H. to achieve a clear separation between light and shadow areas. At. It is already known for such tubes to enlarge the viewing angle the display system consisting of cathode, display grid and control electrode is eccentric to arrange.

Die Erfindung stellt sich nun die Aufgabe, die bereits geschilderten Nachteile der bisher be- kannten Röhren. dieser Art, nämlich das Abdecken oderAbsclmeiden des Leuchtschirmes, zu vermeiden und zu gewährleisten, daß ein wesentlich. größerer Winkel zur Anzeige der zu messenden Spannung verfügbar ist.The invention now has as its object that already described disadvantages of the the known tubes. of this kind, namely covering or shutting off the fluorescent screen, and to ensure that an essential. larger angle is available to display the voltage to be measured.

Die Erfindung besteht darin, daß das Anzeigesystem, bestehend aus Kathode, Anzeigegitter und Steuerelektrode, exzentrisch zum Leuchtschi-rrn angeordnet ist und daß die Steuerelektrode auf der einen und eine positiv vorgespannte Gegenelektrode auf der anderem. Seite der Mittellinie des Systems zwischen der Kathode und den Schirmenden liegt. Bei Änderung der Steuerspannung erfolgt die Spreizung des Elektronenstrahlbündels derart, daß nur die eine Kante des Leuchtsektors bewegt wird. Mit dieser Maßnahme wird das angestrebte Ziel erreicht, daß eine wesentlich größere Leuchtfläche von nur einer einzigen Leuchtkante überstrichen wird, wodurch die Anzeigeempfindlichkeit und damit die Ablesegenaui,gkeit wesentlich vergrößert wird. Weiterhin haben die Anzeigeröhren gemäß der Erfindung den Vorteil, daß sie sich. einfacher und wirtschaftlicher herstellen lassen, @-,veil die Abdeckung und ihre Ausrichtung oder die Ausrichtung des Leuchtschirmes zur Leuchtkante wegfällt.The invention consists in that the display system, consisting of Cathode, display grid and control electrode, arranged eccentrically to the light screen and that the control electrode is on the one hand and a positively biased counter-electrode on the other. Side of the center line of the system between the cathode and the Ends of the screen. When the control voltage changes, the electron beam is spread such that only one edge of the luminous sector is moved. With this measure the desired goal is achieved that a much larger luminous area of only a single luminous edge is swept over, reducing the sensitivity of the display and thus the reading accuracy is significantly increased. Furthermore they have Display tubes according to the invention have the advantage that they are. easier and more economical have made, @ -, veil the cover and its orientation or orientation of the luminescent screen to the luminous edge disappears.

Mit einer Vorrichtung nach der Erfindung können Gleich- und Wechselspannungen sehr verschiedener Größe gemessen, werden. Bei der Messung von Wechselspannungen wird die Meßspannung vorzugswneise in, einem vorgeschalteten, eventuell mit dem Anzeigesystem im gleichen Kolben untergebrachten: Gleichrichter gleichgerichtet, so daß das Steuergitter des mit dem Anzeigesystem in einem Kolben untergebrachten Verstärkerteils mit Gleichspannung betrieben wird. Wechselspannungen sehr kleiner Amplituden werden, vorzugsweise als Wechselspannung vorverstärkt, dann gleichgerichtet und als Gleichspannung ebenfalls dein Steuergitter der Meß.röhre zugeführt. Sehr kleine Gleichspannungen können beispielsweise in einem Gleichstromverstärker vorverstärkt werden. Auf diese Weise erhält das Steuergitter der Meßröhre immer eine Gleichspannung in den, Größenordnungen. i bis foo Volt. In besonderen Fällen, z. B. wenn die Meßspannung eine positive oder negative Gleichspannung in der Größenordnung der Leuchtschirmspannung gegen Kathode ist, kann die Meßspannung auch der Ablenkelektrode im Anzeigesystem, die in der Regel mit der Anode des Verstärkerteils verbunden ist, zugeführt werden.With a device according to the invention, direct and alternating voltages very different sizes can be measured. When measuring alternating voltages the measuring voltage is preferably in, an upstream, possibly with the Display system housed in the same flask: rectifier rectified, so that the control grid of the display system housed in a piston Amplifier part is operated with DC voltage. AC voltages very small Amplitudes are preamplified, preferably as alternating voltage, then rectified and also fed to your control grid of the measuring tube as DC voltage. very Small DC voltages can be preamplified in a DC amplifier, for example will. In this way the control grid of the measuring tube always receives a direct voltage in the, orders of magnitude. i to foo volts. In special cases, e.g. B. when the measuring voltage a positive or negative DC voltage in the order of magnitude of the fluorescent screen voltage against the cathode, the measuring voltage can also be applied to the deflection electrode in the display system, which is usually connected to the anode of the amplifier part, are supplied.

Der Meßbereich der Meßeinrichtung kann entsprechend den verschiedenen Aufgaben in sehr weiten Grenzen frei gewählt werden. Für die Auswahl, des Meßbereiches stehen folgende Mittel zur Verfügung: i. Vorverstärker bzw. Spaunu,ngsteiler oder Spannungswandler im Meßbeireich, a. Veränderung der Leuchtschirmspannung, der Anzeige gitterspannung und Änderung der Spannungen im Verstärkerteil der Meßröhre.The measuring range of the measuring device can correspond to the various Tasks can be freely chosen within very wide limits. For the selection of the measuring range The following means are available: i. Preamplifier or voltage divider or Voltage converter in the measuring area, a. Change in the screen voltage, the display grid voltage and change in voltages in the amplifier section of the measuring tube.

Bildet man diesen Verstärkerteil. als Mehrgitterröhre aus, so bestehen sehr viele Variationsmöglichkeiten für die Auswahl der für die Verstärlierröh@re charakteristischen Größen., wieAnodenstrom, Steilheit, Aussteuerbereich. Änderung der Spannungen an diesem Verstärkerteil und Änderung des Außenwiderstandes im Anodenkreis oder im Schi.rmgitterkreis geben auch die Möglichkeit, den, Nullpunkt des Instrumentes zu ändern, so daß eine Nullpunktskorrektur ähnlich wie bei elektromagnetischen Instrumenten möglich ist.One forms this amplifier part. as a multi-lattice tube, so consist very many possible variations for the selection of the amplifier tubes characteristic variables, such as anode current, slope, dynamic range. modification the voltages on this amplifier part and change in the external resistance in the anode circuit or in the arm lattice circle also give the possibility of setting the zero point of the instrument to change so that a zero point correction similar to electromagnetic instruments is possible.

Zum Zweck einer möglichst großen Ableseg<nauigkeit ist es nötig, den Ablenkwinkel im Anzeigesystem möglichst groß zu machen. Dies wird dadurch erreicht, daß die Steuerstegspannung in möglichst breiten Grenzen veränderlich ist, etwa vom Kathodenpotential bis auf Leuchtschirmpotential oder sogar darüber hinaus. Bei hohem Potential, d. h. in der Nähe des Leechtschirmpotentials oder darüber, nimmt die Steuerelektrode einen verhältnismäßig hohen Strom auf. Deshalb. soll. der Anodenaußenwiderstand tunlichst klein sein, und es ist daher zweckmäßig, den Verstärkerteil so zu bauen, daß auch bei kleiner Anodenspannung ein hoher Anodenstrom fließt. Besonders geeignet ist die Verwendung eines Mehrgitte@rsystems, mit dem dies besonders leicht erreichbar ist. Auch. in. Fällen, in denen die Steuerelektrodenspannung über der Leuchtschirrnspannung liegt, ist es angebracht, den Anodenstrom so groß zu wählen, daß die maßgebliehen Kenngrößen. der Verstärker durch den Steue:relektrodenstrom nicht wesentlich gestört werden.In order to achieve the greatest possible reading accuracy, it is necessary to to make the deflection angle in the display system as large as possible. This is achieved by that the control bar voltage is variable within the broadest possible limits, for example from Cathode potential up to fluorescent screen potential or even beyond. At high Potential, d. H. in the vicinity of the light shield potential or above, the Control electrode on a relatively high current. That's why. target. the external anode resistance be as small as possible, and it is therefore advisable to build the amplifier part in such a way that that a high anode current flows even with a low anode voltage. Particularly suitable is the use of a multi-grid system that makes this particularly easy to achieve is. Even. in. Cases in which the control electrode voltage is above the light screen voltage is, it is appropriate to choose the anode current so large that the decisive Parameters. the amplifier will not be significantly disturbed by the control electrode current.

In Fig. i isit ein Ausführungsbeispiel für den Anzeigeteil einer gemäß der Erfindung ausgeführten optischen Anzeige- und Meßvorrichtung für elektrische Spannungen wiedergegeben.In Fig. I isit an embodiment for the display part according to of the invention carried out optical display and measuring device for electrical Stresses shown.

Die Kathode i ist von einem Anzeigegitter 2 umgeben, welches in, der Regel auf Kathodenpotential liegt, aber auch an eine andere Spannung gelegt werden kann. Zwischen der Ablenkelektrode 3 und der Gegenelektrode 4 besteht ein starkes Ablenkfeld, wenn beispielsweise die Gegenelektrode 4 an Leuchtschirmpotentfal und die Ablenkelektrode an einem zwischen Kathodeapotentia,l und Leuchtschirmpotential liegenden Potential liegt. Die Ablenkelektro-de ist möglichst nahe an die Gegenelektrode herangerückt und hat eine, große Flächie, so daß sich ein ausgedehntes Ablenkfeld zwischen 3 und 4 ausbilden kann. Liegen die beiden Elektroden 3 und 4 auf gleichem Potential, so .entsteht ein großer, leuchtender Sektor mit den Begrenzungslinien 5 und 6 auf dem Leuchtschirm 7. Ist dagegen die Ablenkelektrode 3 negativ gegenüber der Gegenelektrode 4., so wird der Leuchtsektor wesentlich kleiner und wird beispielsweise durch die Linien 5 und 8 begrenzt. Die Änderung des Leuchtsektors von der Begrenzungslinie 6 zur Begrenzungslinie 8 wird zur Messung der Spannungsänderung verwendet. Gegenüber den bisher bekannten magischen Augen und magischen Fächern hat diese Anordnung den Vorteil, daß nur eine einzige veränderliche Begrenzungslinde beobachtet wird und der Ausschlag dieser Begrenzungslinie wesentlich größer gemacht werden kann als bei den bisherigen Systemen. Bei der Anordnung nach der Erfindung ist es jedoch möglich, einen Schattenwinkel von go° und mehr zu erreichen, der von einer einzigen Begrenzungslinie überstrichen wird. Das Strahlerzeugungs- und Ablenksystem wird durch ein Blech q so abgedeckt, daß die leuchtende Fläche bei Anlegung des Kathodenpotentials an die Ablenkelektrode ganz oder nahezu ganz verschwindet und daß die Schattenfläche bei Anlegung des Leuchtschirmp.otentials an -die Ablenkelektrode 3 klein ist. Es wird also nur ein einziger Schattenwinkel für die Spannungsanzeige bzw. Messung verwendet. Dabei ist es zweckmäßig, die aus der Kathode austretenden Elektronen auf der nicht, verwendeten Seite der Kathode durch eine Elektrode io aufzufangen oder zurückzuwerfen. Die Elektrode io kann dementsprechend auf positivem Potential, z. B. Leuehtschirmpotential, Kathodenpotential oder einem gegen Kathode negativen Potential liegen. Es ist .aber auch möglich, den rückwärtigen Teil der Kathode für andere elektronische Zwecke zu verwenden, wobei der hintere Teil des Gitters 2 weggeschnitten sein kann.The cathode i is surrounded by a display grid 2, which in, the Usually at cathode potential, but can also be connected to a different voltage can. There is a strong one between the deflection electrode 3 and the counter electrode 4 Deflection field if, for example, the counter electrode 4 is at fluorescent screen potential and the deflection electrode at one between the cathode potential and the fluorescent screen potential lying potential. The deflection electrode is as close as possible to the counter electrode moved closer and has a large area, so that there is an extensive deflection field can train between 3 and 4. Are the two electrodes 3 and 4 on the same side Potential, this creates a large, luminous sector with the boundary lines 5 and 6 on the luminescent screen 7. On the other hand, the deflection electrode 3 is negative in relation to it the counter electrode 4, the luminous sector is significantly smaller and is, for example bounded by lines 5 and 8. The change of the light sector from the boundary line 6 to the boundary line 8 is used to measure the change in voltage. Opposite to This arrangement has the previously known magic eyes and magic fans Advantage that only a single variable boundary linden tree is observed and the deflection of this boundary line can be made much larger than with the previous systems. In the arrangement according to the invention, however, it is possible to achieve a shadow angle of go ° and more that of a single one Boundary line is swept over. The beam generation and deflection system will covered by a sheet q so that the luminous surface when the cathode potential is applied to the deflection electrode completely or almost completely disappears and that the shadow area when applying the fluorescent screen potential to the deflection electrode 3 is small. It So there is only a single shadow angle for the voltage display or measurement used. It is useful to keep the electrons emerging from the cathode on the unused side of the cathode by an electrode io or throw back. The electrode io can accordingly be at positive potential, z. B. Leuehtschirmpotential, cathode potential or a negative to the cathode Potential. But it is also possible to use the rear part of the cathode for to use other electronic purposes with the rear part of the grille 2 cut away can be.

Die Elektrode io kann natürlich auch mit der Elektrode 3 zu einer Einheit vereinigt werden, wie dies aus dem Ausführungsbeispiel @deT Fig. 2 hervorgeht. Die Kathode i ist wieder vom Anzeigegitter 2 umgeben. Die Steuerelektrode 3 und Gegenelektrode 4 sind als Winkel ausgebildet. Das Feld zwischen i, 2, 3, 4 ist so beschaffen, daß der fächerförmige Elektronenstrahl im Maximum von 5 bis 6 reicht und bei stärkster negativer Spannung der Steuerelektrode 3 gegen die der Gegenelektrode4 von 5 bis B.The electrode io can of course also with the electrode 3 to one Unit are combined, as can be seen from the exemplary embodiment @deT FIG. 2. The cathode i is again surrounded by the display grid 2. The control electrode 3 and Counter electrode 4 are designed as an angle. The field between i, 2, 3, 4 is like this such that the fan-shaped electron beam reaches from 5 to 6 at a maximum and in the case of the strongest negative voltage between the control electrode 3 and that of the counter electrode 4 from 5 to B.

Die Erzeugung der Spannung für die Ablenkelektrode 3 kann in der bisher üblichen Weise über einen Widerstandsverstärker erfolgen, dessen Verstärkerröhre in dem gleichen Vakuumraum eingebaut sein kann. Zur Erhöhung des Ablenkwinkels können nach einer Weiterbildung der Erfindung dabei auch Schaltungen verwendet werden, bei denen die Anodenspei@sespannung höher liegt als die Leuchtschirmspannung, so daß die Ablenkelektrode, die mit der Anode oder auch dem Gitter der Triode verbunden ist, die Leuchtschirmspannung vollständig erreicht oder gar noch übertrifft. Dadurch kann man Ablenkwinkel erreichen, die wesentlich größer sind als go°.The generation of the voltage for the deflection electrode 3 can be in the hitherto usually done via a resistance amplifier, its amplifier tube can be installed in the same vacuum space. To increase the deflection angle you can According to a further development of the invention, circuits are also used here, where the anode supply voltage is higher than the fluorescent screen voltage, see above that the deflection electrode, which is connected to the anode or the grid of the triode is, the fluorescent screen voltage is fully reached or even exceeded. Through this you can achieve deflection angles that are much larger than go °.

Ein Ausführungsbeispiel der Schaltungsanordnung mit einer optischen Meß- und Anzeigevorrichtung gemäß der Erfindung wird in Fig. 3 wiedergegeben. 21 ist die Kathode, 22 beispielsweise das Steuergitter; das Gitter 23 liegt über einem Widerstand 24 an positiver Spannung gegenüber 2i. 25 ist als Bremsgitter geschaltet und liegt an Kathode. Die Anode 26 liegt über einem Regelwiderstand 27 an positiver Spannung. 22 erhält die Meßspannung beispielsweise aus einem Gleichrichter 28, ider eine Wechselspannung aus dem Verstärker 29 erhält. Der Meßvorgang spielt sich wie folgt ab: Die Meßspannung von beispielsweise o bis io mV wird dem Verstärker 2g zugeführt und auf o bis 2 V verstärkt, in 28 gleichgerichtet und dem Steuergitter 22 zugeführt. Das Schirmgitter 23 liegt über dem im Beispiel kleinen Widerstand 24 an positiver Spannung und sorgt dafür, daß ein kräftiger Strom zur Anode fließt. Die Anode liegt über dem einstellbaren Widerstand 27 ebenfalls an positiver Spannung. Der Leuchtschirm 30 liegt ebenfalls an positiver Spannung, welche größer, gleich oder kleiner als die Anodenspannung ist, im vorliegenden Beispiel an einer Spannung kleiner als Leuchtschirmspannung.An embodiment of the circuit arrangement with an optical Measuring and display device according to the invention is shown in FIG. 21 is the cathode, 22 for example the control grid; the grid 23 lies over one Resistor 24 at positive voltage compared to 2i. 25 is connected as a braking grid and is connected to the cathode. The anode 26 is connected to positive via a variable resistor 27 Tension. 22 receives the measurement voltage, for example, from a rectifier 28, ider receives an AC voltage from the amplifier 29. The measuring process plays like follows from: The measuring voltage of, for example, 0 to 10 mV is supplied to the amplifier 2g fed and amplified to 0 to 2 V, rectified in 28 and the control grid 22 supplied. The screen grid 23 is located above the resistor, which is small in the example 24 at positive voltage and ensures that a strong current flows to the anode. The anode is also at positive voltage via the adjustable resistor 27. The luminescent screen 30 is also connected to a positive voltage, which is greater than or equal to or less than the anode voltage, in the present example at a voltage less than fluorescent screen voltage.

Ein anderes Ausführungsbeispiel für die Schaltung der Meßröhre ist in Fi.g.4 dargestellt. Die Kathode 32 im Anzeigeteil .ist mit dem Schirmgitter 33 im Verstärkerteil verbunden, die Kathode 34 im Verstärkerteil ist gegen 32, 33 stark negativ. Dadurch wird erreicht, daß die Spannung an der Anode 35 und damit auch an der Ablenkelektrode sowohl stark positiv als auch stark negativ gegenüber der Kathode 32 werden kann. Dadurch erzielt man einen sehr großen Ablenkwinkel, ohne einen hohen Ablenkelektrodenstrom in Kauf nehmen zu müssen.Another embodiment for the circuit of the measuring tube is shown in Fig. 4. The cathode 32 in the display part is connected to the screen grid 33 connected in the amplifier part, the cathode 34 in the amplifier part is about 32, 33 strong negative. This ensures that the voltage at the anode 35 and thus also at the deflection electrode both strongly positive and strongly negative compared to the Cathode 32 can be. This achieves a very large deflection angle without having to accept a high deflection electrode current.

Dies sind nur Ausführungsbeispiele der sehr mannigfaltigen Schaltmöglichkeiten.These are only exemplary embodiments of the very diverse switching options.

Die Meßgenauigkeit der vorbeschriebenen Anzeige- und Meßeinrichtung für elektrische Spannungen hängt natürlich im wesentlichen von der Genauigkeit der verwendeten Skala ab. Die Schärfe der Schattenwinkelkanten erlaubt eine sehr genaue Ablesung. Der Übergang vom Schattensektor zum Leuchtsektor erfolgt in einem Bereich, der schmaler sein kann als o, i mm. Die Ablesegenanigkeit hängt deshalb sehr wesentlich ab von der Beschaffenheit der Skala, die von der Schattensektorkante überstrichen wird. Die Skala kann in an sich bekannter Weise auf dem Leuchtschirm aufgebracht werden, z. B. kann sie aufgestempelt, eingestanzt oder eingeritzt sein. Die Skala kann jedoch auch nach einer Weiterbildung -der Erfindung als durchsichtige Skala auf die Röhre aufgesetzt werden. Bei dieser Anordnung muß darauf geachtet werden, daß die Ablesung paradlaktisch erfolgt. Dies kann in erster Näherung geschehen durch einen großen Abstand des betrachtenden Auges oder durch besondere optische Hilfsmittel. Das einfachste optische Mittel soll hier beschrieben werden. Auf die Röhre ist ein System von zwei vollkommen gleichen, in einem nicht zu kleinen Abstand voneinander angeordneten, genrau justierten Skalen aufgesetzt. Man erhält auf diese Weise eine parallaktische Ablesevorrichtung, die der Genauigkeit einer Spiegelablesung nicht nachsteht. In Fig. 5 ist eine derartig aufgesetzte Skala gezeichnet. Die zwei, Skalen i i und 12 sind fotografisch auf zwei Glasplatten aufgebracht, die genau zentrisch in eine Fassung 13 eingesetzt sind. Der Abstand zwischen den beiden Skalen hat die Länge 14. Diese Länge ist klein gegenüber dem Abstand zwischen dem beobachtenden. Auge und der oberen Skala, so daß das Auge die beiden Skalen gleichzeitig scharf abgebildet sieht. Bei der Abl.esung werden die der Schattenwinkelkante benachbarten Skalenstriche der beiden Skalen optisch genau zur Deckung gebracht, ähnlich wie es bei .einer Spiegelablesung mit dem Zeiger und dem Spiegelbild des Zeigers geschieht. Eine genaue Ablesung kann auch durch Anwendung einer Spiegelanordnung erfolgen, die einen achsienparallelen Einblick in die Röhre bewirkt.The measuring accuracy of the display and measuring device described above for electrical voltages depends, of course, essentially on the accuracy of the used scale. The sharpness of the shadow angle edges allowed a very accurate reading. The transition from the shadow sector to the light sector takes place in a range that can be narrower than 0.1 mm. The readability depends therefore very much on the nature of the scale, that of the shadow sector edge is painted over. The scale can be displayed on the fluorescent screen in a manner known per se be applied, e.g. B. it can be stamped, stamped or scratched. However, according to a further development of the invention, the scale can also be transparent Scale to be placed on the tube. Care must be taken with this arrangement be that the reading is paradlactic. This can be done as a first approximation by a large distance of the viewing eye or by special optical Aids. The simplest optical means will be described here. On the Tube is a system of two perfectly alike, not too small a distance apart Precisely adjusted scales arranged from one another are placed on top. One receives on this Way an equatorial reading device that increases the accuracy of a mirror reading not inferior. In Fig. 5 such a mounted scale is drawn. The two, Scales i i and 12 are photographically applied to two glass plates, which exactly are inserted centrally in a socket 13. The distance between the two scales has length 14. This length is small compared to the distance between the observers. Eye and the upper scale so that the eye sharpens the two scales at the same time sees mapped. During the reading, the edges adjacent to the shadow angle are taken into account Graduations of the two scales optically exactly matched, similar to it happens in the case of a mirror reading with the pointer and the mirror image of the pointer. An exact reading can also be made by using a mirror arrangement, which causes an axially parallel view into the tube.

Der Nullpunkt des Meßinstrumentes liegt entsprechend Fig. i im Schnittpunkt :8 der Schattenwinkelkante mit dem Leuchtschirmrand. Die Lage des Punktes 8 ist in geringem Maße abhängig von den Betriebsbedingungen der Röhre. Es kann deshalb zweckmäßig sein, die Skala so einzurichten, daß der Nullpunkt der Skala um einen kleinen Winkelbetrag geändert werden kann. Dies kann erfolgen durch eine Drehung der Aufsteckskala; handelt es sich um eine Meßröhre geringerer Genauigkeit, so genügt es, wenn die Skala um die Röhrenachse gedreht wird, d. h. wenn man den Skalen.trägerring 13 auf dem Röhrenkolben .dreht.The zero point of the measuring instrument lies at the point of intersection according to FIG : 8 the edge of the shadow angle with the edge of the screen. The location of point 8 is to a small extent dependent on the operating conditions of the tube. It can therefore It may be useful to set up the scale so that the zero point of the scale is around one small angular amount can be changed. This can be done by turning the slip-on scale; If it is a measuring tube of lower accuracy, then it is sufficient it when the scale is rotated about the tube axis, d. H. if you have the scale carrier ring 13 on the tubular piston .turns.

Handelt es sich jedoch um eine Meßröhre sehr hoher Ablesegenauigkeit, so muß die Skala um den geometrischen Mittelpunkt der Skala gedreht werden. Der Mittelpunkt der Skala wird ermittelt, indem .die äußersten Schattenwinkelkanten ausgehend von den Punkten 6 und 8 bis zu ihrem Schnittpunkt 15 (Fig. i) verlängert werden.However, if it is a measuring tube with very high reading accuracy, so the scale must be rotated around the geometric center of the scale. Of the The center of the scale is determined by adding .the outermost shadow angle edges extending from points 6 and 8 to their intersection 15 (FIG. i) will.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Vacuum tube for measuring and displaying electrical Voltages at which a luminous sector is generated on a fluorescent screen, whose Size is a measure of the voltage, characterized in that the display system, consisting of cathode (i), display grid (2) and control electrode (3), eccentric to the luminescent screen (7) is arranged and that the control electrode (3) on the one and a positively biased counter electrode (4.) on the other side of the center line of the system lies between the cathode and the ends of the screen.

2. Vacuum tube after Claim i, characterized in that in addition to the display system, at least one with at least one grid provided amplifier system housed in the same piston is.

3. Vacuum tube according to claim 2, characterized in that by change one or more voltages on this amplifier part or similar measures, such as B. Change in external resistance in the anode or screen grid circuit, a The zero point correction of the display system is carried out.

4. Vacuum tube according to claim 2, characterized in that the control bar voltage is within the broadest possible limits, .about variable from the cathode potential to above the luminescent screen potential is.

5. Vacuum tube according to claim 2, characterized in that the cathode of the Display system inside or outside the pipe with the screen grid of the amplifier system is connected and, thereby the anode voltage and thus also that of the deflection electrode can be made both strongly positive and strongly negative to the cathode can.

6. Vacuum tube according to claim i to 5, characterized by, d.aß the luminescent screen carries a scale in a manner known per se.

7. Vacuum tube according to claim i to 5, characterized in that an equatorial reading device with a scale is placed on the tube. B. Vacuum tube according to claim 7, characterized in that the parallactic reading consists of two equal scales arranged at a certain distance from one another. G. Vacuum tube according to Claims 7 and 8, characterized in that a mirror reading is also attached in such a way that the view necessarily takes place parallel to the tube axis. Considered publications: German Patent Nos. 694 893, 715 565, 715 768; U.S. Patent No. 2,321,855; French Patent Specification No. 807,964. Radio Mentor magazine, October 1950, p. 533.