Предлагаемый способ превращения световых сигналов в электрические и звукОвые ко пебания заключается в том, что световые сигналы заставляют действовать на газовый фотоэлемент включенный последовательно с сопротивлением, шунтированным емкостью, в цепь источника тока с электродвижущей силой большей той, которая необходи иа для вызывания иондого разряда в фотоэлем нте и может быть применено для различных целей, как например: для замыкания реле электрических механизмов при посредстве посылаемых издали световых сигналов, для фотоэлектриче ского телеграфирования или телефонированиябыстро -переменными , для устройства -фотомЛра, основанного на оценке освещенности посредством наблюдения. звука, который соответствует этой освещенности и сравнения его со .звуком, возникающим от эталона света, наконец, предлагаемый способ может Служить для устройства прибЬра, даюЩ,его возможность слепым распознавать по указанному звуковому методу осве,П1;енность окружающих их предметов.
На чертеже фиг. 1 иаображадт кривую характеристики, газового фотоэлемента;
фиг.2-схему устройства электрической цепи в предлагаемом способе, фиг. 3- схему црибора.
Автором было найдено, нто характеристика газового фотоэлемента (напр., фотоэлемента с калиевой амальгамой, заключающе1о в себе разреженный газ в количестве достаточном для того, чтобы при соответственном напряжении получился ионный разряд, имеет в:рд, изображенный на фиг. 1, где по оси абсцисс отложены действующие в фотоэл:емент© напряжения е, я. по оси ординат-соот- . ветствлющие им электрические токи г, проходящие в этом фотоэлементе. Кривая характеристики,начиная с известного напряжения, обнаруживает уменьшение напряжения с увеличением силы тока. Одкговременно с этим в фотоэлементе наблюдается ионный ра.зряд. Эта область Оказывается весьма благоприятной для развития в фотоэлементе пвцепи, в которую он включен, незатухающих колебаний. Для того, чтобы получить эти последние устойчивыми, последовательно с фотоэлементом должно быть включено омическое сопротивление, параллельно, которому введена электрическая емкость. Электродвижущая сила источника тока
s -цепи доджна быть бодвше той, которая вызывает ионный разряд в фотоэяементе. В таком случав в этом фотоэлементе возникает сила тока г и напря.жение е, представляющие собою коордиjjaTM точки пересечения характеристики ,его-с прямой ринией, уравне 1йе которой выражается формулой: .
- e E-iRi.. .-.11), . ,
где Е- электродвизкущая сила источника тока, а J -сопротивление, введенное в цеаь последовательно с фотоэлементом. :,
Если эта точка 11ересё|чения находится выше, чем точка А пэрегиба кривой характеристики,. соот:эетствую1цая ионному. разряду, то в цепи возникают незатухающие колебания. Эти колебания могу-т быть сделаны верьма сильными, так что введенный в телефон издает громкий звук, тон которого опре, деляется, главным образом находящейся в цепи емкостью, электродвижуш,ейся
, силой , и сопротивлением Е. Меняя ту или другую из дфих величин, можно подучить период колебаний от нескольких MHHJTJUO десятитысячных и меньших
долей секунды. ., - / ; .
Далее было обнаружено, мто освещение |ютоэлвмента с той иди другой силой П меня:ет форму характеристики, уменьшая вбобще электродвижущую силу е и увеличивая силу тока i, т.-епридавая kpивoй xapaкт,epиcтлкй форму, изображенную пунктиром на фиг. 1. Вследствие ЭТОГО при тех же электрических услоВ7ШХ цепи период колебаний изменяется. Кроме того, эти кoлeбaни мoгyт вообще .возникнуть при, 1освещении,,. если без освещение их не было или, наоборот, они МО гутисчезнуть, если .перед этим они существовали. Все зависит от того, лчкаком месте по отношению к той части
кривой В , где вообще возможны ко.яебания,| приходится при новых условиях освещения, место пересечения характеристики с прямой, уравнение которой выражается формулой (1). На этой,описанной выще, особенности характерн;Ът0ких фотоэлемента/ и связанных с нею вышеу«а1завнь х явлениях и основан предлагаемый способ фотоэлектрической еигйалйзацин. Он заключгается в том, что -посылаемые издали .световые сигналы.
освещающие фотоэлемент иям вообще изменяющиеся от той, ,или другой причины условия его освещения сопровожц.О1ся .или I изменением -частоты существующих в нем электрических колебаний К.ТГП возникновением, или исчезновением этих последних. Основная схема цепи при этом способе изображена на,.фиг. -2, где. jB означает источник постоянного тока, R - сопротивленце, введенное ; последоватепьнб с фотрэлементом, С -емкость, включенная параллельно этому сопротивлению, а F-газовый фотоэлемент. Светочувствительный слой .этого последнего (амальгама калия,, натрия и др.) соеХЬнен с отрицательным полюсом источника тока.
Прибор (фиг. 3), служащий д.т;я осуществления описанного способа, состоит из закр йтого со всех .сторон яш;ика 1, объектива 2, служащего для отбрасывания изображений внещни ; предметов на отверстие, пропускающее лучи в газовый фотоэлемент 3, заключенный в светонепроницаемую оболочку с двумя отверстиями 4 и 5, из ноторых одно OTBfep-. стие 4 расположено против светочувствительного СДО.Я, а другое 5-несколько сбоку. Кроме того, прибор снабжен реостатом 6 со скользящим контактом, конденсатором 7, телефоном, реле или другим регистрирующим прибором 8 и экраном 9, покры ым белой краской и поворачивающимбя Лколо оси 10, для освещения фотоэлемента с различной силой и расположенным перед отверстием 5. В ящике 1 помещены также эталонный источник света 11 для освещения экрана 9 и передвигаемая перегородка 12 с отверстрем. 13 для пропускания света на фотоэлемент поочередно от объектива 2 и от экрана 9;- ,
I Фотоэлемент 3, реостат 6 и те.1ефон 8 соединены между собой последовательно при помощи проводов и присоединены, к зажимам 14, которые сообщаются с источником тока 15. Конденсатор 7 присоединен параллельно реостату.
При пользовании прибором устанавливают бначала, при помощи; реостата 6, такой ток в цепи, чтобы в ней появились при закрытом фотоэлементе колебания .аемой частоты. Затем, открыв фотоэлемент 3, обращают прибор в ту сторону, Откуда посьщаются: световые сигналы или где находится предз ет, осве-щенность которого -желают , определить л наблюдают при помощи телефона8 .или другого ре гистрирующего- прибора изменение в колебаниях, происходящее вследствие освещения фс(тоэлв1«1ёнта. Если желают определить сипу светового сигнала или Осведгенность наблюдаемого предмета, то освещают экран 9 источником света 11 и яередвнгйяпере ородку 12 с -ртверстнем .18 так, чтобы свет от aitpaHa попал: на фотоэ ле ену, поворачивают экран Talc, чтобы в. цепи яолучиЗ Э-сь;. та же частота колебаний, что и при. освёй енйи фотоэлемента от испытуемого предмета. Освещенность пр.едмета определяется (По уму поворота экрана при помощи градуированной шкалы и указателя, прикреилйннО1О к.6си iO экрана.
.Предмет .
1.ц1пос.об прев.ращения световых сигналов в электрические и звукЬвые колебания, характеризующийся тем, что световые сигналы заставляют действовать на светочувствительный слой газотвого фотоэлемента F, напр., fi& калиевую амальгаму, находящуюся в колбе с разреженным газом, включенного последовательно (фиг. 2) в цепь, с источником тока, электродвижущая Сэла которого Е больше, чем напряженпе ео, необходимое для ионного (самосветящегося) разряда в фотоэлементе (фиг. 1), и с ;Сопротивлением, параллельно которому включена емкость, с депью получения: электрических :колебан:ий в этой цепя вля изменения частоты уже существовавших в ней колебаний, каковые колебания затем регисзтриру:ются при помощи телефона или: ино:1Е5С приемника переменного или постоянного тока.
2.Видоизменение охарактеризованного/ в If. 1 способа, отяичающееся, тем, что
световые сигналы определяются не по возникновению, а по исчезновению электрических колебаний в, фотээлек1 рической цепи..3.Прибор для осуществления охарактеризованного в -п.п. 1 и 2 способа, отличаюп ийся применением Ь.чедухощих частей (фиг. 3); а) газового фотоэлемента 3, заключенного в светон.епр6ницаемую ободочку с отверстием 4 B.aeft для пропускания через него световых лучей,
б) объектива 2, предназначенного Для кондентрации лучей светового, сигнала на отверсти:и 4 оболочки фотоэлеме нта и в) электрической цепи, состоящей из последовательно соединеннйх: источника 15 э.чектрического тока, реостата 6 с присоединенным нараллельно«му конденсатором , 7 и телефона или; иного регистрирующего электрический ток приспособления 8, каковая :цепь нри-, соединена сворми концами к .электродам фотоэлемента таким образом, чтобы отрицательный полюс источника тока был присоединен к светочувствителгьйому слою фотоэлемента.
4.Видоизменение охарактеризованного в п. 3 прибора, отличающееся тем, . чтб а) оболочка фотоэлемента снабжена боковым отверстием 5, расположенным .против белого экрана 9, мегущего поворачиваться около оси 10 с целью изменения количества света, посылаемого им в фотоэлемент, каковой экран расйоложен в свою очередь против источника света 11, -освещающего его, и снабжен указ.й,телв:1 и градуированн:ой .шкалой для отсчета в условных ед:инццах силы светоррго сигнала или осветценности на блюда емого предмета и б) перед фотоэлементом расположена передвигаемая перегородка 12 с отверстием 13 для поочередйого освещения его измеряемым световым, сигналом и эталоно:м: света.
Л. Л. А. J ,
11111---- till
Фиг.Ъ. / с
(VWWVN
