DE1222281B

DE1222281B - Split program control for grating spectrophotometer

Info

Publication number: DE1222281B
Application number: DEB75827A
Authority: DE
Inventors: Dr Wolfgang Witte; Gerhard Siess
Original assignee: Bodenseewerk Perkin Elmer and Co GmbH
Current assignee: PE Manufacturing GmbH
Priority date: 1964-03-10
Filing date: 1964-03-10
Publication date: 1966-08-04

Description

Spaltprogrammsteuerung für Gitter-Spektralphotometer Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Regelung der Spaltbreite bei Gitter-Spektralphotometern Es sind Spaltprogrammsteuerungen für Spektralphotometer bekannt, bei denen Verstellmittel für die Spaltbreite von einem Stellmotor angetrieben werden, der von der D.ifferenz einer an einem Potentiometer (Sollwert-Potentiometer) abgegriffenen Sollwert-Spannung und einer von den Verstellmitteln abgenommenen Istwert-Spannung steuerbar ist. Die Istwert-Spannung wird von einem mit den Verstellmitteln gekuppelten Istwert-Potentiometer abgegriffen. Das Sollwert-Potentiometer kann ein einfaches lineares Potentiometer sein, welches von Hand verstellt wird. Das gestattet dann die Einstellung der Spaltbreite von Hand. Es kann sich aber auch um ein Funktionspotentiometer handeln, dem ein bestimmtes Spaltprogramm eingeprägt ist und dessen Abgriff bei der Abtastung des Spektrums nach Maßgabe der Wellenlänge verstellt wird. Das Spaltprogramm kann so gewählt werden, daß die ausgenutzte Strahlungsenergie bei allenWellenlängen konstant ist.Slit program control for grating spectrophotometers The invention relates to a device for regulating the width of the slit in grating spectrophotometers There are known slit program controls for spectrophotometers in which adjustment means for the gap width are driven by a servomotor, which is controlled by the difference a setpoint voltage tapped at a potentiometer (setpoint potentiometer) and an actual value voltage taken from the adjustment means can be controlled. the The actual value voltage is determined by an actual value potentiometer coupled to the adjustment means tapped. The setpoint potentiometer can be a simple linear potentiometer which is adjusted by hand. This then allows the gap width to be adjusted by hand. But it can also be a function potentiometer, the one certain cleavage program is imprinted and its tapping when scanning the Spectrum is adjusted according to the wavelength. The splitting program can do so be chosen so that the utilized radiant energy is constant at all wavelengths is.

In letzterem Fall sind meist Mittel vorgesehen, um das Spaltprogramm zu dehnen. Bei einem logarithmischen Übertragungsgetriebe zwischen Stellmotor und Spaltverstellmitteln kann eine solche Dehnung des Spaltprogramms beispielsweise dadurch geschehen, daß das Potential des Funktionspotentiometers (Sollwert-Potentiometers) insgesamt um einen festen Betrag angehoben wird, was etwa durch vor- und nachgeschaltete Einstellwiderstände von Hand geschehen kann (Deutsche Auslegeschrift 1 111 846).In the latter case, funds are usually provided for the splitting program to stretch. With a logarithmic transmission gear between servomotor and Such an extension of the gap program can, for example, be used to adjust the gap done by the potential of the function potentiometer (setpoint potentiometer) total is increased by a fixed amount, which is about through upstream and downstream Setting resistances can be done by hand (German Auslegeschrift 1 111 846).

Eine solche Spaltverstellung kann bei Gitter-Spektralphotometern mit Prismen-Vormonochromator bei breiten Spalten in bestimmten Wellenlängenbereichen dazu führen, daß falsche Ordnungen, die durch den Vormonochromator eigentlich vom Gitterteil ferngehalten werden sollen, auf das Gitterteil gelangen. Das führt dann nicht nur zu Fehlinessungen, sondern kann auch zu einer Überlastung und Beschädigung des Detektors, z.B. eines Golay-Detektors, führen. Für jede Wellenlänge gibt es eine Spaltbreite, die nicht überschritten werden darf, wenn man solche unerwünschten Erscheinungen vermeiden will. Diese Grenzspaltbreite ist eine Funktion der Wellenlänge. Such a gap adjustment can be done with grating spectrophotometers with prism pre-monochromator for wide gaps in certain wavelength ranges lead to incorrect orders that are actually produced by the pre-monochromator Grille part are to be kept away, get onto the grille part. That then leads not only to malfunctions, but can also lead to overload and damage of the detector, e.g. a Golay detector. For every wavelength there is a gap width that must not be exceeded if you have such undesirable Wants to avoid appearances. This limit gap width is a function of the wavelength.

Es wäre nun nicht sinnvoll, die Spaltbreite generell auf den kleinsten festen Wert zu begrenzen, bei dem noch mit Sicherheit höhere Ordnungen vom Gitterteil ferngehalten werden. In manchen Wellenlängenbereichen kann man unter Umständen noch mit wesentlich höheren Spaltbreiten arbeiten. Vielmehr ist es erforderlich, für die Spaltbreite eine wellenlängen- abhängige Begrenzung zu schaffen. Bei jeder Wellenlänge sollte eine Grenzspaltbreite, deren Größe von der Wellenlänge abhängt, nicht überschritten werden können, gleichgültig, ob die Spaltbreite von Hand eingestellt wird oder durch ein dehnbares Spaltprogramm bestimmt ist. Unterhalb der jeweiligen Grenzspaltbreite sollte die Spalteinstellung von der Begrenzung nicht beeinflußt werden. It would not make sense to reduce the gap width to the smallest in general to limit fixed value, at which still higher orders of the grille part with certainty be kept away. In some wavelength ranges it is still possible under certain circumstances work with much larger gap widths. Rather, it is required for the slit width is a wavelength to create dependent limitation. At any wavelength a limit gap width, the size of which depends on the wavelength, should not be exceeded regardless of whether the gap width is set by hand or by a flexible splitting program is determined. Below the respective limit gap width the gap setting should not be influenced by the limitation.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei elektrischen Spaltprogrammsteuerungen der geschilderten Art eine solche Spaltbegrenzung zu schaffen und damit ein Auftreten falscher Ordnungen und eine eventuelle Überlastung des Detektors zu vermeiden, ohne andererseits die Einstellbarkeit der Spaltbreite stärker als unbedingt nötig zu beschränken. The invention is based on the problem of electrical splitting program controls of the kind described to create such a gap limitation and thus an occurrence to avoid wrong orders and possible overloading of the detector without on the other hand, the adjustability of the gap width increases more than is absolutely necessary restrict.

Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß mit dem Abgriff des Sollwert-Potentiometers der mit der Wellenlänge verstellbare Abgriff eines Funktionspotentiometers (B egrenzer-Potentiometer) über einen Widerstand und eine Gleichrichterschaltung elektrisch verbunden ist und daß über die Gleichrichterschaltung ein Strom fließt und an dem Widerstand einen der Sollwert-Spannung entgegengeschalteten Spannungsabfall erzeugt, wenn die an dem Begrenzer-Potentiometer abgegriffene Spannung kleiner wird als die Sollwert-Spannung. In dem Funktionspotentiometer kann dann der Verlauf der Grenzspaltbreite als Funktion der Wellenlänge programmiert werden. According to the invention this is achieved in that with the tap of the Setpoint potentiometer the tap of a function potentiometer that can be adjusted with the wavelength (Limiter potentiometer) via a resistor and a rectifier circuit is electrically connected and that a current flows through the rectifier circuit and a voltage drop across the resistor that is opposite to the setpoint voltage generated when the voltage tapped at the limiter potentiometer becomes smaller than the setpoint voltage. In the function potentiometer, the course of the The limit gap width can be programmed as a function of the wavelength.

Solange die von dem Sollwert-Potentiometer abgegriffene Spannung kleiner als die Spannung am Abgriff des Bregrenzer-Funktions-Potentiometers ist, solange also die vom Sollwert-Potentiometer geforderte Spaltbreite kleiner ist als die der jeweiligen Wellenlänge entsprechende Grenzspaltbreite, wird das Begrenzer -Potentiometer nicht wirksam. Die Einstellung der Spaltbreite erfolgt durch den Stellmotor so, daß die an den Verstellmitteln abgegriffene Istwert-Spannung, die praktisch eine Stellungsrückführung darstellt, der Sollwert-Spannung gleich wird und die Spaltbreite der Sollwert-Spannung folgt. Wenn aber bei einer Wellenlänge die Sollwert-Spannung über der Spannung liegt, die am Begrenzer-Potentiometer abgegriffen wird, wenn also eine größere Spaltbreite als die jeweilige Grenzspaltbreite verlangt wird, dann fließt ein Strom vom Sollwert-Potentiometer zum Begrenzer-Potentiometer, der an einem Widerstand einen Spannungsabfall hat. Dieser Spannungsabfall ist der Sollwert-Spannung in dem Steuerkreis entgegengeschaltet und bewirkt eine Erniedrigung der effektiven Sollwert-Spannung, auf die sich im abgeglichenen Zustand die Istwert-Spannung einstellt, auf den am Begrenzer-Potentiometer abgegriffenen Wert.As long as the voltage tapped off by the setpoint potentiometer is smaller than the voltage at the tap of the Brelimiter function potentiometer, as long as so the gap width required by the setpoint potentiometer is smaller than that of the The limit gap width corresponding to the respective wavelength becomes the limiter Potentiometer not effective. The setting of the gap width is done by the servomotor so, that the actual value voltage tapped at the adjusting means, which is practically a Represents position feedback, the setpoint voltage becomes the same and the gap width the setpoint voltage follows. But if at one wavelength the setpoint voltage is above the voltage that is tapped at the limiter potentiometer, so if a larger gap width than the respective limit gap width is required, then A current flows from the setpoint potentiometer to the limiter potentiometer, which is on a resistor has a voltage drop. This voltage drop is the setpoint voltage opposed in the control circuit and causes a lowering of the effective Setpoint voltage to which the actual value voltage adjusts in the balanced state, to the value tapped on the limiter potentiometer.

Die Spaltbreite folgt in diesem Falle also dem Verlauf der Grenzspaltbreite.In this case, the gap width follows the course of the limit gap width.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Abbildungen dargestellt und im folgenden beschrieben: Fig. 1 zeigt die Schaltung einer erfindungsgemäßen Spaltprogrammsteuerung mit Schaltbegrenzung, welche mit Gleichstrom arbeitet; Fig. 2 und 3 zeigen die Abwandlung der Schaltung von Fig. 1 für den Betrieb mit Wechselstrom und die Potentialverhältnisse während der positiven bzw. der negativen Halbwelle dieses Wechselstromes. Two embodiments of the invention are shown in the figures and described below: Fig. 1 shows the circuit of an inventive Splitting program control with switching limitation, which works with direct current; Fig. 2 and 3 show the modification of the circuit of FIG. 1 for operation with alternating current and the potential relationships during the positive and negative half-waves this alternating current.

Mit 1 (Fig. 1) ist ein Funktionspotentiometer bezeichnet, welchem ein bestimmtes Spaltprogramm, z. B. zur Einsteuerung einer konstanten Strahlungsenergie, eingeprägt wird. Das geschieht mittels eines Spannungsteilers 2, der aus einer Kette von Festwiderständen besteht. Die Abgriffe zwischen den Festwiderständen sind entsprechend dem einzuprägenden Programm mit Anzapfungen des Potentiometers 1 verbunden und erteilen diesen Punkten des Potentiometers 1 jeweils ein bestimmtes Potential. With 1 (Fig. 1) a function potentiometer is referred to, which a specific splitting program, e.g. B. to control a constant radiant energy, is imprinted. This is done by means of a voltage divider 2, which consists of a chain consists of fixed resistors. The taps between the fixed resistors are accordingly connected to the program to be memorized with taps on potentiometer 1 and issued these points of the potentiometer 1 each have a certain potential.

Der Kette 2 von Festwiderständen sind zwei Einstellwiderstände 3 bzw. 4 vor- und nachgeschaltet. Die Abgriffe der Einstellwiderstände 3 und 4 sind miteinander gekoppelt, so daß bei einer Verkleinerung des Widerstandes 3 der Widerstand 4 im Stromkreis entsprechend vergrößert wird, und umgekehrt, so daß der Gesamtwiderstand der Kette 2 und der Widerstünde 3 und 4 unverändert bleibt. Die Kette 2 von Festwiderständen und die Widerstände 3 und 4 liegen an einer Gleichspannung U1 an. Durch Verstellen der Widerstände 3 und 4 kann das Potential des Potentiometers 1 insgesamt von Hand um einen festen Betrag verändert werden. DerAbgriff 5 des Potentiometers 1 ist mit der Wellenlängeneinstellung des Gitterspektralpliotometers gekuppelt. Bei einer Abtastung des Spektrums bewegt sich der Abgriff 5 über das Potentiometer 1, und es wird somit an dem Abgriff 5 entsprechend dem eingeprägten Programm eine von der jeweils gerade abgetasteten Wellenlänge abhängige Spannung U3 abgegriffen. Der Abgriff 5 über einen Schalter 6, einen Widerstand 7 und einen weiteren Widerstand 8 mit dem Abgriff 9 eines Potentiometers 10 verbunden. Das Potentiometer 10 liegt ebenfalls an der Gleichspannung U1 an, und sein Abgriff 9 ist mit - nicht dargestellten - Verstellmitteln für den Spalt gekuppelt. Dieses Potentiometer 10 ist ein Istwert-Potentiometer, und die am Abgriff 9 abgenommene Spannung U2 ist ein Maß für die tat- sächlich eingestellte Spaltbreite. Wenn das Spektrum abgetastet wird und mit der Wellenlängeneinstellung des Gitter-Spektralphotometers auch der Abgriff 5 über das Potentiometer 1 wandert, dann ändert sich die Spannung V3 an dem Abgriff 5, Wenn U3 von U2 verschieden ist, fließt ein Strom durch die Widerstände 7 und 8, wodurch an dem Widerstand 8 eine Spannung U4 abfällt. Diese Spannung U4 steuert in an sich bekannter und nicht näher dargestellter Weise einen Stellmotor, welcher die Verstellung der Spaltbreite bewirkt. Das hat aber eine Verstellung des Abgriffs 9 zur Folge. Es erfolgt auf diese Weise eine Spaltverstellung, derart, daß stets U2 = Ua gehalten wird. Der Spalt folgt den Anderungen von U3 und damit dem Spaltprogramm, das dem Potentiometer 1 eingeprägt ist. Das PotentiometerlO mit dem Abgriff 9 liefert gewissermaßen eine Stellungsrückführung. Im abgeglichenen Zustand fließt durch die Widerstände 7 und 8 kein Strom. Der Widerstand 7, an dem natürlich ebenso wie an 8 während des Abgleichvorganges eine Spannung abfällt, bewirkt somit zwar eine Verminderung von U4 im Vergleich zu der Differenz U2 - U3, beeinflußt aber bei dieser Betriebsweise nicht die Stellung des Schleifers9 in abgeglichenem Zustand, die nach wie vor durch U2 = Unbestimmt ist. Die Funktion des Widerstandes 7 wird unten noch erläutert werden.The chain 2 of fixed resistors consists of two setting resistors 3 resp. 4 upstream and downstream. The taps of the setting resistors 3 and 4 are with each other coupled, so that when the resistor 3 is reduced, the resistor 4 in Circuit is enlarged accordingly, and vice versa, so that the total resistance of chain 2 and resistances 3 and 4 remains unchanged. The chain 2 of fixed resistors and the resistors 3 and 4 are connected to a direct voltage U1. By adjusting the resistors 3 and 4 can adjust the potential of the potentiometer 1 by hand can be changed by a fixed amount. The tap 5 of the potentiometer 1 is with coupled to the wavelength setting of the grating spectral pliotometer. At a Sampling of the spectrum moves the tap 5 over the potentiometer 1, and it is thus at the tap 5 according to the impressed program one of the each just sampled wavelength-dependent voltage U3 tapped. The tap 5 via a switch 6, a resistor 7 and a further resistor 8 with the tap 9 of a potentiometer 10 is connected. The potentiometer 10 is also located to the DC voltage U1, and its tap 9 is with - not shown - Adjusting means for the gap coupled. This potentiometer 10 is an actual value potentiometer, and the voltage U2 taken at tap 9 is a measure of the actual neutrally adjusted Gap width. When the spectrum is scanned and with the wavelength setting of the grating spectrophotometer, tap 5 also moves via potentiometer 1, then the voltage V3 changes at the tap 5, If U3 is different from U2, A current flows through the resistors 7 and 8, whereby a Voltage U4 drops. This voltage U4 controls in a per se known and not in more detail shown way a servomotor, which causes the adjustment of the gap width. However, this results in an adjustment of the tap 9. It's done that way a gap adjustment in such a way that U2 = Ua is always kept. The gap follows the changes to U3 and thus the splitting program that is impressed on potentiometer 1 is. The potentiometer 10 with the tap 9 provides, as it were, a position feedback. In the balanced state, no current flows through the resistors 7 and 8. The resistance 7, on which, of course, as well as on 8, there is a voltage during the adjustment process drops, thus causes a decrease in U4 compared to the difference U2 - U3, but does not affect the position of the slider9 in this mode of operation in a balanced state, which is still determined by U2 = indeterminate. The function of the resistor 7 will be explained below.

Die bisher beschriebene Anordnung gestattet die Steuerung der Spaltbreite nach einem bestimmten Programm in Abhängigkeit von der Wellenlänge. Es kann auch wünschenswert sein, die Spaltbreite von Hand einzustellen. Hierzu dient ein Potentiometer 11, das an der gleichen Spannung Uj anliegt und dessen Abgriff 12 von Hand verstellbar ist. Durch den Schalter 6 kann wahlweise der Abgriff 5 des Funktionspotentiometers 1 oder der Abgriff 12 mit dem Abgriff 9 über die Widerstände 7 und 8 verbunden werden. Die beiden Potentiometer 1 und 11 sind Sollwert-Potentiometer, an denen die Sollwert-Spannung abgegriffen wird. Der Stellmotor kann den Spalt über ein logarittimisches Übertragungsgetriebe verstellen, wie das in der deutschen Patentschrift 1 111 846 beschrieben ist. Dann bewirkt eine Anhebung des Potentials des Potentiometers 1 um einen festen Betrag mit Hilfe der Einsteliwiderstände 3 und 4 eine Drehung des Spaltprogramms um einen Faktor. Es wird dann etwa die benutzte Strahlungsleistung immer noch über den abgetasteten Wellenlängenbereich konstant, aber entsprechend größer oder kleiner sein. The arrangement described so far allows the gap width to be controlled according to a certain program depending on the wavelength. It can also it may be desirable to adjust the gap width by hand. A potentiometer is used for this 11, which is applied to the same voltage Uj and whose tap 12 is adjustable by hand is. With the switch 6 the tap 5 of the function potentiometer can optionally 1 or the tap 12 can be connected to the tap 9 via the resistors 7 and 8. The two potentiometers 1 and 11 are setpoint potentiometers at which the setpoint voltage is tapped. The servomotor can adjust the gap via a logarithmic transmission gear adjust, as described in German Patent 1 111 846. then causes the potential of potentiometer 1 to be increased by a fixed amount With the help of the setting resistors 3 and 4, the splitting program can be rotated by one Factor. The radiation power used is then approximately still above the sampled one Wavelength range constant, but correspondingly larger or smaller.

Die oben beschriebene Steuerung der Spaltbreite als solche nach einem bestimmten Programm oder von Hand ist nicht Gegenstand der Erfindung. Die obigen Ausführungen sind nur erforderlich, um zu erläutern, in welchem Zusammenhang die Erfindung angewandt wird. Das Erfindungswesentliche wird im folgenden näher beschrieben. The above-described control of the gap width as such after a specific program or by hand is not the subject of the invention. The above Explanations are only required to explain the context in which the Invention is applied. The essentials of the invention are described in more detail below.

Zur Begrenzung der Spaltbreite in Abhängigkeit von der Wellenlänge ist nun ein weiteres Funktionspotentiometer 13 vorgesehen. To limit the gap width depending on the wavelength Another function potentiometer 13 is now provided.

Diesem Funktionspotentiometer 13 wird ähnlich wie dem Potentiometer 1 ein bestimmtes Programm eingeprägt, das hier im Verlauf der Grenzspaltbreite als Funktion der Wellenlänge entspricht. Der Abgriff 14 des Potentiometers 13 wird mit der Wellenlänge verstellt und kann, wie dargestellt, mit dem Abgriff 5 des Potentiometers 1 mechanisch gekuppelt sein. This function potentiometer 13 is similar to the potentiometer 1 imprinted a certain program, which here in the course of the limit gap width as Function of the wavelength. The tap 14 of the potentiometer 13 is with of the wavelength and can, as shown, with the tap 5 of the potentiometer 1 must be mechanically coupled.

Die Grenzspaltbreiten-Funktion wird dem Potentiometer 13 ähnlich wie bei Potentiometer 1 mittels eines Spannungsteilers 15 eingeprägt, der aus einer Kette von Festwiderständen besteht. Der Spannungsteiler 15 liegt ebenfalls an der Gleichspannung Ul an. The limit gap width function is similar to the potentiometer 13 as with potentiometer 1 by means of a voltage divider 15 impressed, which consists of a chain of fixed resistors. The voltage divider 15 is also located at the DC voltage Ul.

Die Punkte zwischen den Festwiderständen des Spannungsteilers 15 sind in geeigneter Weise zur Darstellung der gewünschten Funktion mit Anzapfungen des Potentiometers 13 verbunden. Bei der Abtastung des Spektrums erhält man dann eine sich mit der Wellenlänge ändernde Spannung U5. Der Abgriff 14 ist mit dem Verbindungspunkt zwischen den Widerständen 7 und 8 über einen Gleichrichter 16 verbunden.The points between the fixed resistors of the voltage divider 15 are in a suitable way to represent the desired function with taps of the Potentiometer 13 connected. When scanning the spectrum, one then obtains a voltage U5 that changes with wavelength. The tap 14 is with the connection point connected between the resistors 7 and 8 via a rectifier 16.

Das Potentiometer 13 ist das »Begrenzer-Potentiometer«. Solange die Spannung U5 am Begrenzer-Potentiometer 13 größer als die Spannung U3 am Sollwert-Potentiometer 1 ist, ist der Gleichrichter 16 gesperrt. Dann arbeitet die Anordnung in der oben beschriebenen Weise, d. h., der Spalt wird nach Maßgabe des Sollwert-Potentiometers 1 oder 11 verstellt. Wenn aber die am Sollwert-Potentiometer 1 oder 11 abgegriffene Spannung größer wird als die Spannung am Abgriff 14 des Begrenzer-Potentiometers, dann fließt ein Strom vom Abgriff 5 über den Widerstand 7 und durch den Gleichrichter 16 zum Abgriff 14. Dieser Strom erzeugt einen Spannungsabfall am Widerstand 7. Im Gegensatz zu dem Spannungsabfall, der am Widerstand 7 bei nicht abgeglichener Schaltung durch den auch über den Widerstand 8 fließenden Strom hervorgerufen wird, beeinflußt dieser Strom über den Gleichrichter 16 aber die Stellung des Abgriffs 9. im abgeglichenen Zustand. The potentiometer 13 is the "limiter potentiometer". As long as the Voltage U5 at the limiter potentiometer 13 is greater than the voltage U3 at the setpoint potentiometer 1, the rectifier 16 is blocked. Then the arrangement works in the above described manner, d. that is, the gap is determined by the setpoint potentiometer 1 or 11 adjusted. But if the tapped on the setpoint potentiometer 1 or 11 The voltage becomes greater than the voltage at tap 14 of the limiter potentiometer, a current then flows from tap 5 via resistor 7 and through the rectifier 16 to tap 14. This current creates a voltage drop across resistor 7. Im In contrast to the voltage drop across resistor 7 when the circuit is not balanced is caused by the current flowing through the resistor 8, influenced this current through the rectifier 16 but the position of the tap 9 in the balanced State.

Der Spalt wird so lange verstellt und damit der Abgriff 9, bis die Spannung U am Abgriff 9 der Spannung Q minus dem Spannungsabfall am Widerstand 7 gleich ist. Es ist leicht einzusehen, daß dieser letztere, durch den Strom über den Gleichrichter hervorgerufene Spannungsabfall so groß ist, daß am Punkt 17 zwischen den Widerständen 7 und 8 gerade im wesentlichen die Spannung liegt, die an dem Abgriff 14 des Potentiometers 13 abgegriffen wird.The gap is adjusted and thus the tap 9 until the Voltage U at tap 9 of voltage Q minus the voltage drop at resistor 7 is equal to. It is easy to see that this latter, through the stream over the rectifier caused voltage drop is so great that at point 17 between the resistors 7 and 8 is just essentially the voltage that is at the tap 14 of the potentiometer 13 is tapped.

Größer kann der Spannungsabfall ja nicht werden, weil sonst der Gleichrichter 16 wieder sperren würde.The voltage drop cannot get bigger, because otherwise the rectifier 16 would lock again.

Wenn somit bei der beschriebenen Schaltung die Sollwert-Spannung U3 größer wird als die Spannung am Begrenzer-Potentiometer 13, wenn also eine größere Spaltbreite verlangt wird, als der Grenzspaltbreite entspricht, dann erfolgt die Spaftsteuerung nicht vom Sollwert-Potentiometer 1 oder 11 her, sondern nach Maßgabe des Begrenzer-Potentiometers 13. If the setpoint voltage is thus in the circuit described U3 is greater than the voltage at the limiter potentiometer 13, so if a greater Gap width is required than corresponds to the limit gap width, then the Spaft control not from the setpoint potentiometer 1 or 11, but according to the specifications of the limiter potentiometer 13.

Die an diesem bei 14 abgegriffene Spannung bestimmt die Steuerspannung im Punkt 17 und nicht die Spannung an den Sollwert-Abgriffen 5 oder 12. In diesem Falle folgt die Spaltbreite also der Grenzspaltbreite, bis eventuell wieder eine geringere Spaltbreite als die Grenzspaltbreite verlangt wird. Dann wird die Sollwert-Spannung kleiner als die Spannung U5 am Begrenzer-Potentiometer, Gleichrichter 16 sperrt, und die Spaltsteuerung erfolgt wieder nach Maßgabe der Sollwert-Spannung.The voltage tapped off at 14 determines the control voltage at point 17 and not the voltage at the setpoint taps 5 or 12. In this one Case, the gap width follows the limit gap width, until possibly another smaller gap width than the limit gap width is required. Then the setpoint voltage less than the voltage U5 at the limiter potentiometer, rectifier 16 blocks, and the gap control takes place again in accordance with the setpoint voltage.

Die beschriebene Anordnung arbeitet mit Gleichstrom. Das ist manchmal unbequem. Es ist einmal erforderlich, die Speisegleichspannung U z. B. durch Gleichrichtung zu erzeugen. Ferner muß der Stellmotor von einer Gleichspannung U4 am Widerstand 8 gesteuert werden. Das erfordert einen zusätzlichen Aufwand. The arrangement described works with direct current. It is sometimes uncomfortable. It is necessary once, the DC supply voltage U z. B. by rectification to create. Furthermore, the servomotor must have a DC voltage U4 across the resistor 8 can be controlled. That requires an additional effort.

F i g. 2 und 3 zeigen eine Abwandlung der Schaltung von Fig. 1, die es gestattet, mit Wechselspannung zu arbeiten, und zwar veranschaulicht F i g. 2 die Verhältnisse während der positiven Halbwelle der Speisewechselspannung UI, und F i g. 3 zeigt die Verhältnisse während der negativen Halbwelle. Die »Gleichrichterschaltung« besteht hier nicht nur aus einem einzigen Gleichrichter wie in Fig. 1, sondern es ist ein Netzwerk von vier Gleichrichtern 18, 19, 20 und 21 vorgesehen. Der Punktl7 zwischen den Widerständen7 und 8 ist mit dem Abgriff 14 des Potentiometers 13 über zwei Paare von gegensinnig in Reihe geschalteten Gleichrichtern 18, 19 und 21 verbunden. Dabei sind die Durchlaßrichtung der Gleichrichter 18 und 19 nach außen auf dem Punkt 7 bzw. dem Abgriff 14 hin gerichtet, während es bei den Gleichrichtern 20 und 21 gerade umgekehrt ist und die Durchlaßrichtungen des Gleichrichters einander entgegengerichtet sind. Man kann also davon sprechen, daß die beiden Gleichrichterpaare antiparallel zueinander liegen. Zwischen den Gleichrichtern 18 und 19 bzw. 20 und 21 jedes Paares liegen Ableitwiderstände 22 bzw. 23 an. In Fig.2 und 3 sei beispielsweise angenommen, daß die untere Leitung geerdet sei. F i g. 2 and 3 show a modification of the circuit of FIG. 1, the it allows to work with alternating voltage, namely Fig. 1 illustrates. 2 the Conditions during the positive half-wave of the AC supply voltage UI, and F i g. 3 shows the situation during the negative half-wave. The "rectifier circuit" consists here not only of a single rectifier as in Fig. 1, but it a network of four rectifiers 18, 19, 20 and 21 is provided. The point 7 between the resistors 7 and 8 is with the tap 14 of the potentiometer 13 over two pairs of rectifiers 18, 19 and 21 connected in series in opposite directions. The forward direction of the rectifiers 18 and 19 are outwardly on the point 7 or the tap 14, while the rectifiers 20 and 21 is just reversed and the direction of the rectifier is directed opposite to each other are. So one can say that the two pairs of rectifiers are antiparallel lie to each other. Between rectifiers 18 and 19 or 20 and 21 of each pair there are leakage resistors 22 and 23 on. In Fig. 2 and 3 it is assumed, for example, that the lower line is grounded.

In F i g. 2 sind dann die Potentialverhältnisse während der positiven Halbwelle dargestellt. Es sei zunächst einmal angenommen, daß die Spannung U5 größer ist als die Spannung U3, was dem normalen Betrieb der Schaltprogrammsteuerung entspricht. Ein Plus-Zeichen » + « bedeutet in F i g. 2 das Potential des Abgriffes 5, ein eingeklammertes Plus-Zeichen »(+)« bedeutet das Potential des Abgriffes 14. »0« bedeutet Erdpotential. In Fig. 2 are then the potential ratios during the positive Half-wave shown. It is initially assumed that the voltage U5 is greater is than the voltage U3, which corresponds to the normal operation of the switching program control. A plus sign "+" means in FIG. 2 the potential of the tap 5, a bracketed one Plus sign »(+)« means the potential of tap 14. »0« means earth potential.

Das höhere Potential »(+)« des Abgriffs 14 teilt sich über den Gleichrichter 21, der leitend ist, dem Punkt 24 mit, während im Punkt 17 am abgeglichenen Zustand das niedrigere Potential »+« des Abgriffs 5 herrscht. Gleichrichter 20 sperrt, d.h., es fließt durch diesen kein Strom, und ein Strom über den Gleichrichter 21 und Widerstand 23 wird durch den Widerstand 23 begrenzt. Ebenso sperren die Gleichrichter 18 und 19, die von der Sollwert-Spannung U3 bzw. der Spannung U5 am Begrenzer-Potentiometer 13 in Sperrichtung gegen das Erdpotential im Punkt 25 beaufschlagt sind. Es wird also die Spannung im Punkt 17 bei abgeglichenem System von dem Sollwert-Potentiometer 1 oder 11 bestimmt. The higher potential “(+)” of the tap 14 is divided via the rectifier 21, which is conductive, the point 24 with, while in point 17 on the balanced state the lower potential "+" of tap 5 prevails. Rectifier 20 blocks, i.e. no current flows through it, and a current flows through the rectifier 21 and resistor 23 is limited by resistor 23. The rectifiers 18 and also block 19, which depends on the setpoint voltage U3 or the voltage U5 at the limiter potentiometer 13 are acted upon in the reverse direction against the earth potential at point 25. It will i.e. the voltage in point 17 with a balanced system from the setpoint potentiometer 1 or 11 determined.

Wenn die Spannung U3 am Abgriff 5 aber größer wird als die Spannung U5 an dem Abgriff 14 des Begrenzer-Potentiometers 13, dann würde, wenn im Punkt 17 noch die Sollwert-Spannung U3 herrschte, der Gleichrichter 20 leitend, und es würde durch den Widerstand 7, Gleichrichter 20 und den Widerstand 23 ein Strom fließen. Am Widerstand 7 entsteht ein Spannungsabfall, so daß die Spannung im Punkt 17 und - die damit praktisch gleiche - Spannung im Punkt 24 sinkt. Sie kann aber nicht unter die Spannung U5 am Abgriff 14 des Begrenzerpotentiometers 13 absinken, denn wenn das einträte, würde der Gleichrichter 20 sperren. Über den Gleichrichter 21 fließt nämlich ein Strom vom Abgriff 14, so daß Punkt 24 das Potential des Abgriffs 14 hat. Die Gleichrichter 18 und 19 sind nach wie vor gesperrt. If the voltage U3 at tap 5 is greater than the voltage U5 at the tap 14 of the limiter potentiometer 13, then if in point 17 the setpoint voltage U3 still prevailed, the rectifier 20 conducting, and it a current would flow through resistor 7, rectifier 20 and resistor 23. At the resistor 7 there is a voltage drop, so that the voltage at point 17 and - which is practically the same - voltage at point 24 drops. But she can't fall below the voltage U5 at the tap 14 of the limiter potentiometer 13, because if that happened, the rectifier 20 would block. Via the rectifier 21 Namely, a current flows from the tap 14, so that point 24 is the potential of the tap 14 has. The rectifiers 18 and 19 are still blocked.

Wenn U3 größer als U5 ist, stellt sich im Punkt 17 also das Potential U5 ein, und dieses bestimmt dann die Spaltbreite. Im abgeglichenen Zustand ist nicht U;,= U3, sondern U2= U5. If U3 is greater than U5, the potential is therefore at point 17 U5, and this then determines the gap width. In the balanced state is not U;, = U3, but U2 = U5.

Ähnlich liegen die Verhältnisse während der negativen Halbwelle. Hier sind die Funktionen der Gleichrichter 18, 19 und 20, 21 vertauscht. Die Gleichrichteer 20 und 21 sind auf jeden Fall gesperrt, da an ihnen in Durchlaßrichtung ein negatives Potential gegen Erdpotential anliegt. Wenn die Amplitude von U3 kleiner als die von U5 ist, dann ist Gleichrichter 18 gesperrt, Gleichrichter 19 leitet, und es fließt ein Strom von Erde über den Widerstand 22 und Gleichrichter 19 zum Abgriffl4. Der Punkt 25 ist somit auf dem Potential des Abgriffes 14, und das ist bei normalem Betrieb (Us U5) negativ gegenüber dem Punkt 17. Wenn aber die Amplitude der Spannung U3 größer als die der Spannung U5 wird, dann fließt ein Strorn tber den Gleichrichter 18 und durch den Widerstand 7, welcher einen Spannungsabfall am Widerstand7-erzeugt und das Potential im Punkt 17 auf das Potential des Abgriffs 14 erhöht. Weiter erhöht kann das Potential- im Punkt 17 ja nicht werden; .veil:sonst der Gleichrichter 18 sperrt. Punkt 25 hát nämliéX--das~ Potential des Abgriffs 14, weil ein Strom voa Erde über den Widerstand 22 und den Gleichrichter 19 zum Abgriff 14 fließt. The situation is similar during the negative half-wave. Here the functions of the rectifiers 18, 19 and 20, 21 are interchanged. The rectifiers 20th and 21 are blocked in any case, because they have a negative in the forward direction Potential against earth potential is present. If the amplitude of U3 is less than that of U5, then rectifier 18 is blocked, rectifier 19 conducts, and it A current flows from earth via resistor 22 and rectifier 19 to tap 4. The point 25 is thus at the potential of the tap 14, and that is normal Operation (Us U5) negative compared to point 17. But if the amplitude of the voltage U3 is greater than that of the voltage U5, then a current flows through the rectifier 18 and through resistor 7, which generates a voltage drop across resistor 7 and the potential at point 17 is increased to the potential of tap 14. Further increased the potential cannot be in point 17; .veil: otherwise the rectifier 18 locks. Point 25 has namelyX - the ~ potential of tap 14, because a current voa Earth flows through resistor 22 and rectifier 19 to tap 14.

Auch heu derfnegativen Halbwelle ergibt sich also der Effekt, daß das Potential im Punkt 17 und damit die sich einstellende Spaltbreite von der Sollwert--Spannung Us bestimmt wird, solange diese kleiner ist als die vom Begrenzer-Potentiometer abgenommene Spannung Us, aher von der Spannung U5 bestimmt wird, wenn- diese Sollwert-Spannung U8 über U5 ansteigt. Even today the negative half-wave has the effect that the potential at point 17 and thus the resulting gap width from the setpoint voltage Us is determined as long as this is smaller than that of the limiter potentiometer Taken voltage Us, rather is determined by the voltage U5, if this setpoint voltage U8 rises above U5.

Die: Kennlinien der Gleichrichter sind nie ideal, d. h., sie bestehen im Sperrbereich und im Durchlaßbereich nicht aus je einem linearen Teil, die in einem scharfen Knickpunkt aneinanderstoßen, sondern der Übergang, geschieht mehr oder weniger stark abge--rund,et Infolgedessen geschieht auch die Spaltbegrenzung nicht schlagartig, sondern mit einem »weichen« .tÇbergang. Dieses Übergangsgebiet ist in der Wechsel--stromanordnung größer als in der Gleichstromanordnung, weil beim- Wechselstrombetrieb während einer Periode alle Spannungen zwischen 0 und dem Ampli--tudenwert vorkommen so daß die kleinen Spannungen: auch dann noch im Übergangsgebiet liegen, wenn der Amplitudenwert schon außerhalb des Obergangs gebietes liegt. Das Übergangsgebiet kann durch Vergrößerung der an der ganzen Anordnung anliegenden Spannung U1 beliebig verkleinert werden. Vorteilhaft kann bei Wechselspannungsbetrieb mit einer Rechteckspannung gearbeitet werden. Dann entspricht das tJbergangsgebiet dem des Gleichspannungsbetriebs. The: characteristics of the rectifier are never ideal, i. i.e., they exist in the stop band and in the pass band not each of a linear part, which in but the transition, more happens or less strongly rounded, et As a result, the gap is also limited not suddenly, but with a »soft« transition. This transition area is larger in the AC arrangement than in the DC arrangement because in AC operation, all voltages between 0 and the for a period Amplitude values occur so that the small voltages: even then in the transition area lie if the amplitude value is already outside the transition area. That Transitional area can be created by enlarging the area adjacent to the whole arrangement Voltage U1 can be reduced as required. Can be advantageous for AC voltage operation can be worked with a square wave voltage. Then the transition area corresponds to that of DC voltage operation.

Claims

Claims: 1. Device for regulating the gap width Grating spectrophotometers with prism pre-monochromator, in which adjustment means for the gap width are driven by a servomotor, which is determined by the difference a setpoint voltage tapped at a potentiometer (setpoint potentiometer) and an actual value voltage taken from the adjustment means can be controlled and in which the setpoint potentiometer is either manually adjustable or a supplies changeable or flexible splitting program, characterized by the union the features that with the tap (5) of the setpoint potentiometer (1) with the Wavelength adjustable tap (14) of a function potentiometer (13) (limiter potentiometer) Electrically connected via a resistor (7) and a rectifier circuit (16) is, and that a current flows through the rectifier circuit (16) and across the resistor generates a voltage drop in the opposite direction to the setpoint voltage when the at the limiter potentiometer (13) tapped voltage (U5) is less than the setpoint voltage (U3).

2. Apparatus according to claim 1, characterized ge; indicates that on a DC voltage (U ") is applied to the potentiometers and the rectifier circuit is formed by a single rectifier (16) in series with the resistor (7).

3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the Potentiometers an alternating voltage is applied, and that the rectifier circuit a network with two between resistor (7) and tap (14) of the limiter potentiometer (13) mutually antiparallel-connected pairs of oppositely arranged in series Rectifiers (18, 19, 20, 21), and between the rectifiers each A leakage resistor (22, 23) is applied to each pair.

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the applied AC voltage shows a rectangular shape.

Publications considered: German Auslegeschriften No. 1 111 846, 1 157 406, 1104727.