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DE909963C - Regelbare elektrische Winderstandsvorrichtung, bestehend aus einem Halbleiterwiderstandskoerper mit hohem Temperaturkoeffizienten seines Widerstandswertes und einem diese zugeordneten Heizkoerper - Google Patents

Regelbare elektrische Winderstandsvorrichtung, bestehend aus einem Halbleiterwiderstandskoerper mit hohem Temperaturkoeffizienten seines Widerstandswertes und einem diese zugeordneten Heizkoerper

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Publication number
DE909963C
DE909963C DEP3213D DEP0003213D DE909963C DE 909963 C DE909963 C DE 909963C DE P3213 D DEP3213 D DE P3213D DE P0003213 D DEP0003213 D DE P0003213D DE 909963 C DE909963 C DE 909963C
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
resistance
tube
heating
resistance device
radiator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DEP3213D
Other languages
English (en)
Inventor
Dipl-Ing Erwin Weise
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Osram GmbH
Original Assignee
Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH filed Critical Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH
Priority to DEP3213D priority Critical patent/DE909963C/de
Application granted granted Critical
Publication of DE909963C publication Critical patent/DE909963C/de
Expired legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01CRESISTORS
    • H01C7/00Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material
    • H01C7/04Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material having negative temperature coefficient
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B11/00Automatic controllers
    • G05B11/01Automatic controllers electric
    • G05B11/012Automatic controllers electric details of the transmission means
    • G05B11/013Automatic controllers electric details of the transmission means using discharge tubes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Measuring Volume Flow (AREA)

Description

  • Regelbare elektrische Widerstandsvorrichtung, bestehend aus einem Halbleiterwiderstandskörper mit hohem Temperaturkoeffizienten seines Widerstandswertes und einem diesem zugeordneten Heizkörper Man kann temperaturabhängige Widerstandskörper, insbesondere Halbleiterwiderstandskörper, dadurch regeln, daß man ihnen einen elektrischen Heizkörper zuordnet und durch Ändern seines Heizstromes die Temperatur und damit den Widerstandswert des Widerstandskörpers ändert. Bei einer solchen Vorrichtung wird aber eine verhältnismäßig große Leistung für das Regeln gebraucht. Es hat sich nun gezeigt, daß die erforderliche Regelleistung in überraschender Weise kleiner wird, wenn man zur Steuerung des Widerstandswertes nicht den Heizstrom ändert, sondern diesen konstant läßt und die Wärmeaufnahme des Widerstandskörpers durch Ändern des Wärmeübergangswiderstandes beeinflußt, entweder durch gegeneinanderbewegliche Anordnung von Widerstandskörper und Heizkörper oder durch Zwischenschalten beweglicher Medien, wie z. B. Blenden, bei fester Anordnung beider Teile. Durch eine solche Anordnung wird die zur Regelung der Temperatur des Widerstandskörpers benötigte Leistung um mehrere Größenordnungen kleiner als die bei der früheren Anordnung erforderliche Regelleistung. Dies wird deutlich, wenn man die regelbare Hochohmwidersta-ndsvorrichtung von N e 1 d e 1, Zeitschr. f. techn. Phy.siik, 1937, S. 464 bis 466, die aus einem Halbleiterkörper mit hohem negativem Temperaturkoeffizienten und einem elektrisch davon getrennten Heizkörper besteht und bei der die Widerstandsänderung willkürlich durch Änderung der Heizleistung hervorgerufen wird, mit der Vorrichtung nach der Erfindung vergleicht. Man kann aus den Kurven der Abb. q. der genannten Veröffentlichung entnehmen, daß sich bei einem Regelleistungsbereich von i bis 2 Watt die dazugehörigen Heizströme etwa zwischen o,5 und o,6 Ampere bewegen. Die Erfindung gibt aber Anordnungen, die für eine gleich große Widerstandsänderung wie bei Xe1de1 nur eine Regelleistung von 5 bis io Milliwatt brauchen. Auch eine völlig leistungslose Regelung ist möglich. Es ist auch nicht mehr nötig, die regelnde Kraft so umzuformen, daß sie auf den Heizstrom einwirken kann, sondern sie kann nun unmittelbar den Wärmeübergang vom Heizkörper auf den Widerstandskörper beeinflussen.
  • Um eine einfache Anordnung zu erhalten, wird der Widerstandskörper zweckmäßig als Röhrchen ausgebildet und der Heizkörper als Stab. Beim Regeln des Widerstandswertes wird dann entweder das Röhrchen über den Stab geschoben bzw. von ihm abgezogen, oder es wird der Stab in das Röhrchen hineingesteckt bzw. aus ihm herausgezogen. Der Widerstandskörper wird aus Halbleitern mit reiner Elektronenleitung, insbesondere aus halbleitenden Metalloxyden oder Metalloxydgemischen, hergestellt. Besonders bewährt haben sich Gemische von Erdalkalioxyden mit Titandioxyd, die nach reduzierendem Brennen eine ausreichende Leitfähigkeit haben. Es können Halbleiter mit positivem oder negativem Temperaturkoeffizienten benutzt werden. Der Heizkörper kann ein in der Längsrichtung ein- oder mehrfach durchbohrter isolierender Stab, z. B. aus Magnesiumoxyd, sein, in dessen Bohrung ein Heizdraht, z. B. aus Platin-Iridium oder aus Wolfram, angeordnet ist. Man kann auch eine mit Isolierstoff besprühte Wendel oder Kehrwendel benutzen. Um die größtmögliche Empfindlichkeit zu erhalten, macht man zweckmäßig Widerstandskörper und Heizkörper etwa gleich lang. Zur Verringerung der Trägheit wählt man vorteilhaft einen geringen Durchmesser aller Teile. Gut ist es, den Innendurchmesser des Röhrchens nur um so viel größer zu machen als den Außendurchmesser des Heizkörpers, daß eben noch eine freie Bewegung möglich ist. Die Vorrichtung kann nach Bedarf in Luft, in einer Schutzgasatmosphäre, z. B. Wasserstoff, oder im Vakuum arbeiten. Wenn das Regelsystem in ein Gefäß eingeschlossen wird, kann durch Füllen - mit einem nicht angreifenden Gas die Belastungsfähigkeit und die Einstellgeschwindigkeit erhöht werden. Die Empfindlichkeit läßt sich durch Auspumpen steigern. Da der Widerstandskörper durch den ihn durchfließenden Strom mit aufgeheizt wird, muß dieser naturgemäß so gering gehalten werden, daß der Regelvorgang nicht gestört wird. Die Wärmeleistung, die dem Widerstandskörper von seinem Heizkörper zugeführt wird, muß auch an den Grenzen des Regelbereiches noch ein Mehrfaches der Leistung betragen, die dem Röhrchen durch unmittelbaren Stromdurchgang zugeführt wird. In der Abb. r ist ein besonders vorteilhaftes Ausführungsbeispiel für den Gegenstand der Erfindung teilweise im Schnitt und teilweise in der Seitenansicht schematisch dargestellt. Der Widerstandskörper hat die Gestalt eines Röhrchens i, dessen Enden mit den Stromzuführungen 3 verbunden sind. Diese Stromzuführungen 3 können gleichzeitig zum Befestigen des Röhrchens und zur Vermittlung seiner Bewegung dienen. Der stabförmige Heizkörper 2 hat zwei Bohrungen, durch die der Heizdraht 4 hin- und zurückgeführt ist. Er kann z. B. aus Platin-Iridium bestehen. Ein Ende des Heizkörpers ist von einer Schelle 5 umfaßt, welche einen Fortsatz besitzt, mit dem der Heizkörper gehalten und gegebenenfalls bewegt wird. Der durch den Heizdraht q. geleitete Strom wird konstant gehalten. Es könnte auch ein auf andere Weise erhitzter Heizkörper benutzt werden, wenn dies besondere Vorteile bietet. Bei einer gegenseitigen Verschiebung zwischen dem Heizkörper und dem Widerstandskörper nach Abb. i ändert sich die Wärmeaufnahme des Widerstandskörpers und damit entsprechend den herrschenden Abkühlungsverhältnissen seine Temperatur und sein Widerstandswert.
  • Die Änderung des Wärmeüberganges vom Heizkörper zum Widerstandskörper kann außer durch die gegenseitige Bewegung auch so erreicht werden, daß beide Teile fest zueinander angeordnet werden und zwischen beide ein bewegliches Medium geschaltet wird. So kann man z. B. ein wärmeisolierendes Röhrchen oder eine Blende über den Heizkörper schieben, um den Wärmeübergang zum Widerstandskörper mehr oder weniger zu unterbrechen. Man kann aber auch eine Gas- oder Luftströmung zwischen beiden Teilen vorsehen, die so gesteuert wird, daß sich eine Änderung des Widerstandswertes ergibt. Auch erhält man eine Änderung im Wärmeübergang bei der Zwischenschaltung einer an und für sich nicht strömenden Gas- oder Luftschicht, wenn durch diese- Schicht Schallwellen geleitet werden.
  • Die Widerstandsänderung kann in verschiedener Weise nutzbar gemacht werden. Wenn man sie als Spannungsänderung dem Gitter einer Elektronenröhre zuführen will, ist es zweckmäßig, eine Potentiometerschaltung zu benutzen, wie sie Abb.2 zeigt. Der Strom einer Batterie 6 fließt durch zwei Widerstände, von denen der eine, 7, ein gewöhnlicher Ohmscher Widerstand ist, während der andere, i, ein Regelwiderstand gemäß der Erfindung ist. Die Spannungsänderung wird an den Klemmen 8 abgegriffen.
  • Eine erhebliche Steigerung der Empfindlichkeit gegenüber dieser Schaltung wird erreicht, wenn auch für den zweiten Widerstand ein gleichartiger regelbarer Widerstand benutzt wird, der mit dem ersten in Reihe geschaltet ist. Eine solche Anordnung zeigt Abb. 3. Man hat hier zwei Regelsysteme, die je aus einem Widerstandsröhrchen und einem Heizkörper bestehen, die baulich und schaltungsmäßig vereinigt sind. Es werden nun entweder beide Heizkörper oder beide Widerstandskörper so miteinander mechanisch verbunden, daß sie gemeinsam bewegt werden. Im gewählten Beispiel sitzen die beiden Heizkörper auf ein und demselben Träger und bewegen sich so, daß bei einer Bewegung sich der eine Heizkörper von seinem Widerstand entfernt und der andere Heizkörper sich zu seinem Widerstand hin bewegt. Die erzeugte Spannungsänderung wird wieder an den Ausgangsklemmen 8 abgegriffen.
  • In besonders bequemer Weise kann die Widerstandsanordnung in einer Brückenschaltung nach der Ausschlagsmethode verfolgt werden. Eine solche Schaltung zeigt Abb. q.. Hier bedeutet i wieder den röhrchenförmigen regelbaren Widerstand nach der Erfindung und 2 den stabförmigen Heizkörper, der konstant geheizt wird. 9, io und i i sind die anderen Zweigwiderstände, von denen beispielsweise i i regelbar ist. Das Meßinstrument wird an die Klemmen 12 angeschlossen. Um die Empfindlichkeit wiederum zu steigern, kann man, ähnlich wie bei der Schaltung nachAbb. 3, auch zwei Reglersysteme benutzen, deren Röhrchen oder deren Heizkörper auf ein und derselben Halterung sitzen und gemeinsam bewegt werden. Eine solche Anordnung wurde nach Abb. 5 so getroffen, daß die beiden Widerstandsröhrchen bei einer Bewegung der Heizkörper ihre Temperatur in entgegengesetztem Sinne ändern. Abb. 6 zeigt die entsprechende Anordnung für eine gleichsinnige Temperaturänderung der beiden Widerstandskörper.
  • Da sich die Empfindlichkeit einer Brückenschaltung sehr steigern läßt, kann man sehr kleine Verschiebungen des Widerstandsröhrchens gegen den Heizkörper messen. Diese Verschiebungen können auf beliebige Weise, z. B. mechanisch, thermisch, elektrisch oder magnetisch, erzeugt werden. Wenn das Meßinstrument im Mittelzweig der Brücke entsprechend geeicht ist, kann man von ihm unmittelbar die Größe der Verschiebung ablesen oder den Betrag und die Änderung derjenigen Meßgröße, die mit der Verschiebung verhältnisgleich ist und die sie verursacht hat.
  • In Abb. 7 ist als ein Beispiel für die Ausnutzung der Erfindung zur Messung kleiner mechanischer Verschiebungen die Druckmessung gezeigt. Das aus dem Widerstandsröhrchen i und dem Heizkörper 2 bestehende Reglersystem ist hier im Innern eines druckfesten Behälters 13 untergebracht, der durch die Membran 14 abgeschlossen ist. Das Widerstandsröhrchen sitzt an der Membran, während der Heizkörper am Gehäuse der Druckdose befestigt ist. Die Zuleitungen sind bei 15 isoliert durch das Gehäuse hindurchgeführt. Bei einer äußeren Druckänderung biegt sich die Membran mehr oder weniger durch und nimmt dabei das Widerstandsröhrchen mit. Dieses erhält dabei mehr oder weniger Wärmezufuhr und ändert dementsprechend seinen Widerstandswert. Der Widerstandskörper wird zweckmäßig an eine Meßbrücke geschaltet und das Ableseinstrument gleich in Einheiten des Druckes geeicht.
  • Eine sehr leicht bewegliche Anordnung erhält man bei Aufhängung des Widerstandsröhrchens an Drähten, die selbst an beweglichen Aufhängepunkten befestigt sein können. Ein solches Beispiel zeigt Abb. B. Hier ist das Widerstandsröhrchen i an sehr dünnen Silberdrähten 16 im Vakuum oder im luftverdünnten Raum aufgehängt und kann frei pendeln. Der Heizkörper ist starr im Gefäß befestigt. Zweckmäßig wird das Gefäß ziemlich lang ausgebildet, da die Empfindlichkeit der Anordnung gegen Verkippen mit zunehmender Länge der Aufhängedrähte steigt. Um eine Kippbewegung durch äußerst geringe mechanische Kräfte zu erzielen, lagert man das Ganze dicht über seinem Schwerpunkt (Abb. 9). Werden für die Lagerung Schneidenläger benutzt, so können diese bei gegenseitiger Isolierung als Zuleitung für die Heizung benutzt werden. Die ganze Anordnung kann z. B. mit dem Balken einer Waage verbunden werden, wodurch deren Ablesegenauigkeit erheblich gesteigert wird. Überhaupt läßt sich die Anordnung allgemein mit Vorteil zur Messung kleiner mechanischer Kräfte oder Verschiebungen verwenden.
  • Besondere Vorteile ergeben sich bei der Verschiebung des Röhrchens gegen den Heizkörper durch elektrische Einwirkungen. Benutzt man hierzu z. B. die elektrostatische Anziehung zweier aufgeladener Platten oder Plattensätze, dann erfolgt die Regelung praktisch leistungslos. Man erhält so sehr empfindliche elektrostatische Spannungsmesser. Eine zweckmäßige Anordnung zeigt Abb. io. Das Widerstandsröhrchen i ist auf einem Zeiger i9 isoliert angebracht, der sich um die Achse 17 leicht beweglich drehen kann. Diese ist in den Lagern 18 gelagert. Die Enden des Röhrchens sind durch die dünnen Silberdrähte 16 über die Isolierkörper 2o und die Federn 21 nach außen abgeleitet. Auf dieses System wirkt ein Drehmoment, das durch die Anziehung oder Abstoßung der beiden aufgeladenen Platten 22 entsteht. Die Gegenkraft kann von den beiden Federn 21 geliefert werden. Das Ableseinstrument der Meßbrücke, in die das Widerstandsröhrchen eingeschaltet ist, kann unmittelbar die an den Platten 22 liegende Spannung in Volt anzeigen.
  • Man kann mit der Bewegung des Röhrchens auch die Verlängerung von Drähten bei mechanischer Beanspruchung oder bei Erwärmung, z. B. durch elektrischeHeizung, messen.Eine solcheAnordnung zeigt Abb. i i. An der Mitte eines Hitzdrahtes 24 ist ein Draht 25 befestigt, an dem das Widerstandsröhrchen i hängt, das z. B. noch durch ein kleines Gewicht 23 beschwert werden kann. Dem Widerstandskörper 1 wird der Strom durch den Draht 26 und teilweise über den Draht 25 zugeführt. Der Teil des Drahtes 25 zwischen Hitzdraht 24 und Widerstandskörper i kann auch isolierend ausgebildet sein, z. B: aus Quarz bestehen, um beide Stromkreise zu trennen. Der Heizkörper 2 ist wieder fest angeordnet und erhält einen konstanten Heizstrom. Auf diese Weise wird eine hochempfindliche Hitzdrahtstrom- oder -spannungsmessung erzielt.
  • Zur magnetischen Beeinflussung der Wärmeaufnahme des Widerstandskörpers verbindet man diesen zweckmäßig mit einem Eisenkörper, der magnetisch- bewegt werden kann. lach Abb. 12 ist z. B. das Widerstandsröhrchen i mechanisch mit dem Eisenkörper 27 verbunden. Der Eisenkörper 27 ist in einem Fortsatz des das Ganze umschließenden Glasgefäßes untergebracht. Außerhalb dieses Gefäßes befindet sich die Magnetwicklung 28. Zwei Schraubenfedern 29 ziehen das Widerstandsröhrchen wieder nach oben und können gleichzeitig dessen Stromzuführung übernehmen. Um eine einwandfreie Parallelverschiebung zu sichern, gleiten die Haltedrähte für das Röhrchen i auf den Streben 30. Einem bestimmten Strom, der durch die Wicklung 28 fließt, ist ein genau bestimmter Widerstand des Röhrchens i zugeordnet. In einer Schaltung, die Abb. 13 zeigt, kann man durch eine solche Anordnung langsame Schwingungen, z. B. für Blinkzeichen, erzeugen. Vorausgesetzt ist dabei, daß das Röhrchen eine fallende Stromspannungskennlinie nach Abb. 14 besitzt. In dieser Abbildung bedeutet die Gerade 31 die Widerstandsgerade der Magnet-Wicklung. Sie schneidet im Punkt 33 die Kennlinie 32 des Widerstandsröhrchens, die dann gilt, wenn dieses stark geheizt wird. Der hierbei fließende Strom Il ist so groß, daß der Magnet 28 das Röhrchen i von dem Heizkörper :2 herunterzieht. Hierauf kühlt sich das Röhrchen ab, da der Wärmeübergang vom Heizkörper verschlechtert ist. Die Kennlinie des Röhrchens nimmt dann etwa die Form 34 in Abb. 14 an, die in dem Punkt 35 die Widerstandsgerade 31 schneidet. Jetzt fließt nur ein kleiner Strom 121 bei dem der Magnet den Kern losläßt und sich das Röhrchen i wieder über seinen Heizkörper stülpt. Zwischen diesen beiden Grenzlagen pendelt das Röhrchen langsam hin und her, so daß dieser Vorgang zur Steuerung von Blinkzeichen o. ä. benutzt werden kann. Der besondere Vorteil dieser Schwingschaltung ist der, daß sie keine Kontakte besitzt, die bei Dauerbetrieb leicht zu Störungen Anlaß geben könnten.
  • Eine ganz besonders aussichtsreiche Ausbildung des Erfindungsgedankens ist in der Abb. 15 dargestellt. Hier ist ebenfalls der Heizkörper 2 unbeweglich aufgebaut. Das Röhrchen i sitzt isoliert auf dem Zeiger eines beliebigen Meßinstrumentes, das bei den folgenden Beispielen ein Drehspulsystem 40 besitzt. Die elektrischen Zuleitungen zum Röhrchen werden durch dünne Silberdrähte 36 gebildet, die durch leichte Isolierstücke 37 an dem Zeiger entlang geführt sind. Sie werden erst in der Nähe der Drehspulachse vom System weggeführt, um seine Bewegung sowenig wie möglich zu hindern. Zweckmäßig werden sie als Wendeln 38 gewickelt, die zu festen Anschlüssen 39 geführt sind. Da schon kleine Zeigerbewegungen genügen, um die relative Lage von Heizer und Röhrchen zu ändern, so ist das ganze Reglersystem sehr empfindlich, besonders wenn man ein hochempfindliches Galvanometersystem benutzt; dann stellt das Gerät einen Gleichstromverstärker dar, bei dem sich leicht Ströme in der Größenordnung einiger Milliampere durch Ströme steuern lassen, die nur wenige Tausendstel davon betragen. Bei diesem Gleichstromverstärker ist völlig neuartig gegenüber den bisher bekanntgewordenen Anordnungen gleicher Bestimmung, daß der Eingangskreis vom Ausgangskreis völlig getrennt ist. So kann man z. B. auch durch sehr schwache Gleichströme beträchtliche Wechselströme steuern.
  • Die Abb. 16 stellt eine Anwendung in der Meßtechnik dar; die Drehspule 4o liegt im Mittelzweig einer Wheatstoneschen Brücke, in deren einem Zweig das Röhrchen i liegt. Wenn die Brücke aus dem Gleichgewicht kommt, fließt im Mittelzweig ein Strom, der die Drehspule ablenkt. Infolge der Zeigerbewegung ändert sich auch die Erwärmung des Röhrchens i und damit sein Widerstand. Bei j richtiger Abgleichung ist diese Änderung gerade so groß, daß die Brücke wieder ins Gleichgewicht kommt. Die Anordnung gehört also zu der Art der sich selbst abgleichenden Brücken, die in der Meß-und Regeltechnik sehr wichtig sind.
  • Mit einer Anordnung nach Abb. 17 kann man Spannungen in weiten Grenzen konstant halten. Der Strom aus den Klemmen 41 wird über eine Röhre 42 dem Widerstand 43, an dem die Ausgangsklemmen 44 liegen, zugeführt. Die Gitterspannung der Röhre 42 wird in Abhängigkeit von den Schwankungen der Spannung an den Klemmen 41 so geregelt, daß die Spannung an den Klemmen 44 konstant bleibt. Dazu wird von dem Widerstand 43 durch den Schleifkontakt 45 ein Teil abgegriffen, dem die Spannung der Kompensationsbatterie 47 entgegengeschaltet ist. In demselben Stromkreis liegt die Reglerspule 40, die sich dann dreht, wenn infolge einer Spannungsschwankung an den Klemmen 41 der an dem Widerstand 43 abgegriffene Teilbetrag nicht mehr vollständig kompensiert wird. Dadurch ändert sich der Widerstandswert des Röhrchens i des Reglersystems. Es bildet zusammen mit dem Widerstand 48 einen Spannungsteiler, durch den von der Batterie 47a ein Strom fließt. Bei der Zeigerdrehung des Reglersystems ändert sich also die Spannung an dem Widerstand 48, die gleichzeitig am Gitter der Röhre liegt. Bei richtiger Abgleichung aller Teile bewirkt die Gitterspannungsänderung eine Änderung des durch die Röhre 42. fließenden Stromes, die so groß ist, daß gerade die Spannungsänderung an den Klemmen 4.,4 verschwindet. Die Spannung an diesen Klemmen bleibt also konstant, wenn die Spannung an den Klemmen 41 sich erheblich ändert. Der Bereich der Spannungsschwankungen, die der Regler ausgleicht, kann noch vergrößert werden, wenn der Röhre 42 noch eine zweite Röhre vorgeschaltet wird. Außerdem wird dadurch die zeitliche Trägheit des Reglers herabgesetzt, weil der Zeiger kleinere Wege zu beschreiben hat. Wenn man dem Regler verhältnismäßig große Ströme entnehmen will, so schaltet man derRöhne42 eine entsprechendeAnzahIRöhren der gleichen Art parallel.
  • Eine Anwendung in der Hochfrequenztechnik zum Schwundausgleich beim rückgekoppelten Audion zeigt Abb. 18. Hier liegt im Rückkopplungskreis eines die Röhre 48 enthaltenden Audions das Röhrehen i des Reglersystems. Die Drehspule 40 liegt im Gleichstrom führenden Anodenstromkreis. Wenn sich die Feldstärke eines mit Rückkopplung empfangenen Senders ändert, so ändert sich auch der Anodenstrom, was eine Ablenkung der Drehspule 4o und eine Änderung der Aufheizung deS,RÖhrchens i bewirkt. Dadurch ändert sich der Gesamtwiderstand im Rückkopplungskreis, wodurch entsprechend den Verhältnissen ein Anziehen oder ein Nachlassen der Rückkopplung erreicht wird. Bei richtiger Anpassung aller Teile geschieht das in dem Maße, daß gerade ein vollständiger Schwundausgleich zustande kommt, die Lautstärke im Lautsprecher also konstant bleibt. Das Röhrchen des Reglersystems kann auch als Vorwiderstand in die Antennenleitung gelegt werden. Hierdurch wird bei richtiger Anpassung der Empfang in einem Maße geschwächt, das von der Feldstärke des gerade empfangenen Senders abhängt. Auch bei dieser Schaltung kommt man zu einem selbsttätigen Schwundausgleich.
  • Auch bei dem Zusammenbau des Reglersystems mit einem Drehspulsystem kann man eine Schaltung angeben, mit der sich langsame Schwingungen erzeugen lassen. Eine solche Schaltung zeigt Abb. i9. Hier sind die Drehspule 4o und das Röhrchen i hintereinandergeschaltet, wobei das Röhrchen eine fallende Kennlinie nach Abb. 14 besitzen muß. Die Schaltung arbeitet genau so, wie es bei der Erklärung von Abb. 13 und 14 beschrieben ist, wobei aber an Stelle des Magnetes a8 die Drehspule 4o tritt.
  • Für gewisse Zwecke ist es vorteilhaft, den Heizstrom mit dem Regelvorgang veränderlich zu machen. Dies wird dadurch erreicht, daß ganz oder teilweise der Heizkreis mit dem Röhrchen parallel oder hintereinander geschaltet wird. Man kann auch den Heizstrom des Heizkörpers durch eine äußere Kraft ändern, während gleichzeitig auf Grund einer anderen Kraft eine Änderung des Wärmeüberganges zum Widerstandskörpers erfolgt. Dessen Temperatur und Widerstandswert hängen dann von zwei unabhängigen Größen ab und stellen sich resultierend danach ein.
  • Man kann noch zahlreiche andere Anwendungsbeispiele für den Gegenstand der Erfindung angeben. Es sei z. B. noch auf die Steuerung einer Rudermaschine durch eine am Kompaß befestigte Widerstandsvorrichtung und auf die Fernmeldung einer Temperatur durch eine an einem Bimetallthermometer befestigte Widerstandsvorrichtung hingewiesen.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Regelbare Widerstandsvorrichtung, bestehend aus einem Halbleiterwiderstandskörper mit hohem Temperaturkoeffizienten seines Widerstandswertes und aus einem diesem zugeordneten Heizkörper, dadurch gekennzeichnet, daß Widerstandskörper und Heizkörper derart gegeneinander beweglich oder derart unter Zwischenschaltung eines beweglichen Mediums, z. B. einer Blende, angeordnet sind, daß bei konstantem Heizstrom die Wärmeaufnahme des Widerstandskörpers durch Ändern des Wärmeübergangswiderstandes gesteuert wird. a. Widerstandsvorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstandskörper einen stabförmigen Heizkörper rohrförmig umgreift und beide gegeneinander axial beweglich angeordnet sind. 3. Widerstandsvorrichtung nach Anspruch i oder z, bei der zwei Widerstandskörper zusammen in einer Potentiometer- oder Brückenschaltung liegen, gekennzeichnet durch eine solche mechanische Verbindung beider Widerstandskörper oder beider zugeordneter Heizkörper, daß Widerstandskörper oder Heizkörper gleichzeitig bewegt werden. 4. Widerstandsvorrichtung nach Anspruch i oder a, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstandskörper an dünnen Drähten beweglich aufgehängt ist. 5. Widerstandsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie sich in einem kippbar gelagerten Gefäß, z. B. am Balken einer Waage, befindet. 6. Widerstandsvorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß sie sich in einem Gefäß befindet, daß der Widerstandskörper beweglich angeordnet ist und daß in dem Gefäß ein beweglicher, mit dem Widerstandskörper verbundener Eisenkern vorgesehen ist, der magnetisch bewegt werden kann, um den Widerstandskörper zu verschieben.
DEP3213D 1938-08-16 1938-08-16 Regelbare elektrische Winderstandsvorrichtung, bestehend aus einem Halbleiterwiderstandskoerper mit hohem Temperaturkoeffizienten seines Widerstandswertes und einem diese zugeordneten Heizkoerper Expired DE909963C (de)

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