DE2756453C2 - Echolot - Google Patents
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Description
dadurch gekennzeichnet,
d) daß die Unterdrückungsvorrichtung (14,15; 30, 31) zum Unterdrücken vcn Echosignalen außer
solchen ausgebildet ist, die nach dem Ende eines ersten, mit dem Senden eines Lotimpulses (Tx)
beginnenden variablen Zeitabschnittes und vor dem Ende eines zweiten, mit dem Senden eines
Lotimpulses (Tx)beginnenden variablen Zeitabschnitts auftreten,
el) und daß eine zweite Leuchtanzeigevorrichtung (DU) vorgesehen ist, welche gemeinsam mit
der ersten mittels des Motors (11) auf der Kreisbahn längs der Anzeigeskala antreibbar
ist,
e2) und welche vom Ende des ersten bis zum Ende des zweiten variablen Zeitabschnitts erregbar
ist und so eine direkte visuelle Anzeige des von der Unterdrückungsvorrichtung nicht unterdrückten
Tiefenbereiches liefert.
2. Echolot nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet,
daß die Alarmvorrichtung (20) während einer festgelegten Zeitspanne (Monoflop 18) erregbar ist.
3. Echolot nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterdrückungsvorrichtung
zur Festlegung des ersten variablen Zeitabschnitts einen ersten Signalgenerator (14) und zur
Festlegung des zweiten variablen Zeitabschnitts einen zweiten Signalgenerator (15) aufweist.
4. Echolot nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalgeneratoren jeweils einen
Monoflop aufweisen.
5. Echolot nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalgeneratoren (14,15) jeweils einen
in Reihe mit einem variablen Widerstand (RV\2 bzw. R V13) an eine Versorgungsspannung angeschlossenen
Kondensator (C24 bzw. C25) aufweisen, und daß jedem Kondensator (C24 bzw. C25)
ein jeweils durch die Sendeimpulse (Tx) aktivierbarer Entladekreis (Q 11 bzw. Q12) zugeordnet ist
6. Echolot nach einem der Ansprüche 3—5, dadurch gekennzeichnet daß das Ausgangssignal
des ersten Signalgenerators (14) über ein NICHT-Glied (ICAa) einem Eingang eines konjunktiven
Glieds (ICAb) zuführbar ist dessen anderem Eingang das Ausgangssignal des zweiten Signal-ο
gecerators (15) zuführbar ist und daß das Ausgangssignal dieses konjunktiven Glieds (ICAb) zum
Steuern des Durchlasses der Echosignale (von 10) durch ein Gatter (ICAc)dient
7. Echolot nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß der zweite
Zeitabschnitt so weit variabel ist daß er gleich der oder größer als die Zeitspanne zwischen zwei
aufeinanderfolgenden Sendeimpulsen (Tx)\sx.
8. Echolot nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß die Unterdrückungsvorrichtung
in der Weise ausgebildet ist, daß während kurzer Zeitabschnitte nach dem Ende des ersten variablen und nach dem Ende des zweiten
variablen Zeitabschnitts Echoimpulse (Rx) nicht unterdrückt werden (Fig.3), und daß der zweite
variable Zeitabschnitt in der Weise einstellbar ist daß er kürzer ist als der erste variable Zeitabschnitt
9. Echolot nach den Ansprüchen 3, 6 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterdrückungsvorrichtung
eine erste und eine zweite Differenzierschaltung (39 und 40) aufweist die mit dem Ausgang
des ersten bzw.des zweiten Signalgenerators(30,31) verbunden sind, daß ein erstes disjunktives Glied (41)
vorgesehen ist, dessen Eingängen die Ausgangssigna-Ie der Differenzierschaltungen (39, 40) zuführbar
sind, und daß ein zweites disjunktives Glied vorgesehen ist, dessen Eingängen die Ausgangssignale
des konjunktiven Glieds (34) und des ersten disjunktiven Glieds (41) zuführbar sind, wobei das
«ο zweite disjunktive Glied zum Steuern des den
Durchlaß der Echosignale (Rx) steuernden Gatters dient.
10. Echolot nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste
Anzeigevorrichtung (D6, Dl) und eine zweite
Anzeigevorrichtung (22) zum Anzeigen empfangener Echoimpulse (Rx) in einer für den Abstand des
das Echo verursachenden Objekts kennzeichnenden Weise vorgesehen sind, und daß die erste Anzeige-
5(1 vorrichtung abschaltbar ist, ohne die Arbeitsweise
der zweiten Anzeigevorrichtung (22) zu beeinträchtigen.
11. Echolot nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Unterdrückungsvorrichtungen parallel geschaltet
sind.
Die Erfindung betrifft ein Echolot nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Ein derartiges Echolot ist bekannt aus der DE-PS 84 321. Diese zeigt ein Echolot mit einer Alarmvorrichtung,
welche nur dann aktiviert werden kann, wenn ein Kontakt durch den Schaltnocken einer im Betrieb
gleichmäßig rotierenden Scheibe intermittierend geschlossen wird. Dieser Schaltnocken erzeugt also eine
Art Fenster, währenddessen ein Alarmsignal zur Alarmvorrichtung, hier einer Glühlampe oder Klingel,
gelangen kann. Dieses »Fenster« entspricht einem vorgegebenen Tiefenbereich, und nur Echosignale aus
diesem Tiefenbereich können das Alarmsignal auslösen. Die optische Tiefenanzeige dagegen ist für alle
Tiefenbereiche wirksam. — Nachteilig bei dieser bekannten Vorrichtung ist, daß das »Fenster« nicht vom
Benutzer des Echolots veränderbar ist, und daß seine Größe nirgends angezeigt wird, so daß der Benutzer
hierüber keine Kontrolle hat
Die DE-AS 10 36127 zeigt ein Echolot, das eine
Leuchtanzeige mit einer Glimmlampe hat, welche durch einen Motor in Umlauf versetzt wird und beim
Erscheinen eines Echos aufleuchtet Ferner ist eine akustische Alarmvorrichtung vorgesehen, die z. B. einen
Fischschwarm in einem bestimmten Tiefenbereich automatisch anzeigt oder davor warnt daß das Wasser
unter dem Schiff zu flach wird. Hiermit kann man aber ebenfalls nur Signale aus einem durcn das Gerät
vorgegebenen Tiefenbereich unter dem Schiff herausgreifen. Dieser Tiefenbereich ist durch die Standzeit
eines Multivibrators vorgegeben. Würde der Benutzer diese Standzeit durch Eingriffe in das Echolot ändern, so
hätte er keinerlei Kontrolle darüber, welcher Tiefenbereich anschließend von der Alarmvorrichtung angezeigt
wird, d.h. er müßte die Alarmvorrichtung dann neu eichen lassen.
Anzeigevorrichtungen mit einer längs einer Skala umlaufenden Glimmlampe kennt man ferner aus der
DE-PS 8 22 515, und aus der Literaturstelle »Echc'otfibel«,
1962, Seiten 21 —26. Eine solche Anzeige wird auch als Lichtzeigeranzeige bezeichnet Die Glimmlampe
leuchtet jeweils an derjenigen Stelle einer Skala auf, die dem empfangenen Echosignal entspricht. Der Sonarimpuls
wird ausgelöst, wenn die Glimmlampe die 12-Uhr-Stellung durchläuft.
Aus der DR-AS 10 75 020 ist es ferner bekannt, bei
einem Registriergerät für ein Echolot, bei dem das Signal auf ein Papierband ausgezeichnet wird, den
Meeresboden dadurch schwächer zu zeichnen, daß bei jeder zweiten Registrierung durch eine Amplitudendiskriminierung
die Aufzeichnung des Meeresbodens unterdrückt wird. Dadurch heben sich z. B. Fischschwärme
deutlicher vom Meeresboden ab. Voraussetzung hierfür ist jedoch, daß z. B. die Reflexe eines
Fischschwarms wesentlich stärker sind als die anderen
Reflexe, da "iie sonst ebenso jedes zweite Mal unterdrückt werden, wodurch der positive Effekt wieder
verlorengeht. Eine Alarmvorrichtung ist nicht vorgesehen.
Ferner kennt man aus der DE-AS 12 75917 ein
Echolot, das besonders gut den Bewegungen eines Schiffes im Wasser angepaßt ist, wie sie durch den
Seegang verursacht werden. Eine Alarmvorrichtung oder dergleichen ist nicht vorgesehen. Die Anzeige
erfolgt über eine Kathodenstrahlröhre.
Aus der DE-AS 10 36 125 kennt man ferner ein Registriergerät zum Aufzeichnen von Echolotimpulsen
auf ein Papierband. Mit diesem Gerät können durch geeignete Einstellung Mehrfachechos direkt nebeneinander
registriert werden, was es ermöglicht, den Meeresgrund sicherer von Fischschwärmen zu unterscheiden.
Auch können mit diesem Gerät bei geeigneter Einstellung nur Teillotbereiche, also nur bestimmte
Tiefenzonen, registriert werden. Eine Alarmvorrichtung oder dergleichen ist auch hier nicht vorgesehen.
Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, ein Echolot mit einer Alarmvorrichtung zu schaffen, welche für
einen bestimmten Tiefenbereich oder Tiefenbereiche einstellbar ist wobei der Bedienungsperson des
Echolots dieser mindestens eine Bereich angezeigt wird, ί so daß eine Kontrolle seiner Größe und Lage gegeben
ist
Nach der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch die im Anspruch 1 angegebenen Maßnahmen. Durch die
Erfindung erhält man also ein variables »Fenster« im
in obengenannten Sinne, und die Bedienungsperson kann
anhand des üblichen, ihr vertrauten Anzeigegeräts mit umlaufender Leuchtanzeigevorrichtung die Größe und
Lage dieses »Fensters«, also der gewünschten Tiefenzone, jederzeit nach Bedarf einstellen, um z. B. beim
π Fischen nur dann einen Alarm zu erhalten, wenn
innerhalb der jeweils gewünschten Tiefenzone ein Echo auftritt Sie braucht dazu nur die zweite Leuchtanzeigevorrichtung
zu beobachten, welche zusammen mit der ersten Leuchtanzeigevorrichtung umläuft und welche
nur während des genannten »Fensters« aktiviert wird, so daß der von der Alarmvorrichtung überwachte
Tiefenbereich direkt visuell auf der gewohnten Skala angezeigt wird. Praktisch jedermann kann dann — ohne
besondere Einweisung — dieses »Fenster« auf die gewünschte Größe und Lage einstellen, und man
benötigt hierfür keine besonderen Einstell- und Eichvorgänge wie bei den Geräten nach dem Stand der
Technik.
Ein Echolot nach der Erfindung kann auch nach oben
3n gerichtet sem und z. B. auf einem Boot oder Schiff für
Messung der Höhe einer Brücke dienen und spricht dann nur auf Echosignale an, die nach dem Ende des
ersten variablen Zeitabschnitts und vor dem Ende des zweiten variablen Zeitabschnitts auftreten. In diesem
Falle benötigt das Echolot eine Wandlervorrichtung für Luft, während bei einem Echolot für die Verwendung
zur Fischortung eine Wandlervorrichtung für Schallabstrahlung bzw. Schallaufnahme im Wasser benötigt
wird.
AO Ein solches Echolot kann auch nach der Seite hin
gerichtet sein und z. B. zum Feststellen der Lage eines Froschmanns dienen, oder es kann in einem Hafen
seitlich gerichtet werden, um die Lage einer Hafenmauer zu messen.
Die Länge des zweiten variablen Zeitabschnitts wird mit Vorteil so bemessen, wie das im Anspruch 7
angegeben ist. Hierfür kann der zweite Signalgenerator mit Vorteil so ausgelegt werden, daß er jeweils beim
Aussenden eines Sonarimpulses rückgestellt wird.
Einen sehr erheblichen Vorteil bietet die Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 8. Wenn der zweite
variable Zeitabschnitt länger ist als der erste, zeigen die Maßnahmen nach Anspruch 8 keine Wirkung, aber
wenn der zweite Zeitabschnitt kürzer ist als der erste, erhält man zwei kurze Zeitabschnitte, während deren
die Echosignale durchgelassen werden.
Eine solche Anordnung ist vorteilhaft für die Fischortung und ermöglicht in äußerst vorteilhafter
Weise einen sogenannten »Ankeralarm«. Hierbei wird die Länge von erstem und zweitem Zeitabschnitt so
eingestellt, daß das Echo vom Meeresboden (oder Seeboden, Flußboden etc.) zwischen den beiden
erwähnten kurzen Zeitabschnitten liegt, so daß es unterdrückt wird.
b5 Beginnt nun aber das Schiff, seine Anker zu schleifen,
bewegt sich also relativ zum Boden, so ändert sich die Lage des Echos vom Meeresboden, und ein solches
Echo fällt in eine der beiden genannten kurzen Zonen
und wird zur Alarmvorrichtung durchgelassen, so daß die Schiffsbesatzung rechtzeitig gewarnt wird.
Insbesondere für den Ankeralarm kann das Echolot mit großem Vorteil nach Anspruch 9 ausgebildet
werden.
Das Merkmal, zwei kurze Durchlaßperioden am Ende des ersten und des zweiten variablen Zeitabschnitts
vorzusehen, ist auch für industrielle Anwendungen bedeutsam.
Die bisherige Beschreibung ging davon aus, daß das variable »Fenster« kontinuierlich ist, aber bei bestimmten
Anwendungen kann es vorteilhaft sein, Unterbrechungen im Fenster vorzusehen, z. B. wenn die
Erfindung für ein Alarmsystem Verwendung findet.
Bei der Anwendung eines erfindungsgemäßen Echolots zum Oberwachen oder Steuern des Pegels einer
Flüssigkeit oder eines sonstigen Stoffes in einem Tank oder Silo ist es möglich, die Wandlervorrichtung an der
Außenseite des Bodens bzw. der Basis des Behälters für die Flüssigkeit zu befestigen; das gesendete Sonarsignal
wird dann durch den Behälter, der z. B. aus Metall, Kunststoff oder Holz bestehen kann, und durch die
Flüssigkeit zur Grenzfläche von Flüssigkeit und Luft gesendet und wird von der Flüssigkeit-Luft-Grenzfläche
reflektiert und läuft durch den Boden des Behälters zur Wandlervorrichtung zurück.
Alle vorstehend beschriebenen Anwendungen zur Höhenmessung in Flüssigkeiten oder Schüttgütern sind
eingriffs- und zerstörungsfrei; wichtige Anwendungsgebiete für solche Echolote sind Druckbehälter, Säurebehälter,
Steuerung und Überwachung von Lebensmittelverfahren oder Verfahren mit reinen Flüssigkeiten, also
zusammengefaßt alle Verfahren, bei denen ein mit Eingriffen in den betreffenden Prozeß verbundenes
System schädlich oder aus diesen und jenen Gründen unerwünscht wäre.
Bei manchen Anwendungen kann man die Wandlervorrichtung an der Basis des Behälters und innerhalb
desselben so anordnen, daß sie nach oben gerichtet ist. Auch hier wird der Sonarimpuls von der Grenzfläche
. zwischen Flüssigkeit und Luft reflektiert. Außerdem könnte die Wandlervorrichtung unter einem Winkel zur
Senkrechten angeordnet sein. Die Breite des »Fensters« und die Skalenteilung müßten dann abhängig von
diesem Winkel geändert werden.
Mit Hilfe des variablen »Fensters« wird es möglich, einen Prozeß zu überwachen und zu steuern, bei dem
das bislang sehr schwierig war. Zum Beispiel könnte man bei einem großen Kohlenbunker eine Anordnung
von mehr als einer Sende-Wandlervorrichtung und/ oder mehr als einer Empfangs-Wandlervorrichtung
vorsehen. Diese könnten von dei Oberseite des Bunkers nach unten gerichtet sein und sich auf einer Seite des
Bunkers, in dessen Mitte, und auf der anderen Seite des Bunkers befinden, und es wäre dann möglich, das
variable Fenster zu verwenden, um automatisch eine Bedienungsperson zu warnen, wenn die Höhe der Kohle
(oder des sonstigen Materials) im Bunker eine bestimmte Höhe über- oder unterschreitet: Statt eines
Warnsignals könnte natürlich auch ein Relais betätigt werden. Die Warnung würde gegeben, wenn die Sende-
und/oder Empfangs-WandJervorrichtungen der Anordnung alle anzeigen, daß das Material auf ein
vorgegebenes Niveau gefallen ist Alternativ kann diese
Anordnung von Wandlern auch anzeigen, wenn einTeil des Bunkers, oder der gesamte Bunker, bis zur
gewünschten Höhe init Kohle oder einem sonstigen Material gefüllt ist v
Wird ein erfindungsgemäßes Echolot mit variablem »Fenster« dazu verwendet, die Flüssigkeitshöhe in
einem Behälter zu überwachen oder zu steuern, so ist es möglich, in der elektronischen Schaltung die Höhe der
Flüssigkeit zum Volumen in Beziehung zu setzen. Verschiedene Wasserwerke bestehen heute darauf, daß
Industriefirmen ihre Wasserversorgung messen lassen, und dies kann teuer sein. Durch Verwendung eines
Echolots mit variablem »Fenster« kann die Wassermenge so geregelt werden, daß sie sich in der für das
Verfahren optimalen Höhe hält, dabei aber Wasservergeudung vermieden wird. Das Wasservolumen für eine
bestimmte Höhe ist temperaturabhängig, und deshalb kann auch die Umgebungstemperatur berücksichtigt
werden, indem man in der elektronischen Schaltung einen Temperatursensor vorsieht. Alternativ kann ein
Bezugspunkt festen Abstands vorgesehen werden, und ein Temperaturkompensationsfaktor kann verwendet
werden, um Temperaturänderungen in der Flüssigkeit oder dem Füllgut zu kompensieren, die dessen Höhe
beeinflussen.
Als sehr vorteilhaft erweist sich im Betrieb die Weiterbildung gemäß Anspruch 10. Zweckmäßig geht
man dabei so vor, daß die erste Anzeigevorrichtung abgeschaltet wird, welche durch den Motor längs der
Kreisbahn bewegt wird, und zwar dann, wenn das »Fenster« richtig eingestellt ist Die zweite Anzeigevorrichtung,
gewöhnlich in Form eines Tochter-Anzeigeinstruments, bleibt dann weiterhin in Betrieb.
Nimmt man z. B. an, ein erfindungsgemäßes Echolot werde zur Fischortung verwendet, so kann man das
Fenster so einstellen, daß Echosignale nur von Fischen verursacht sein können. Hat die Bedienungsperson
einmal unter Verwendung der bereits beschriebenen rotierenden Anzeigevorrichtung die beiden variablen
Zeitabschnitte und die Verstärkung eingestellt, was mit dieser Anzeigevorrichtung wie gesagt in leicht verständlicher
Weise möglich ist, kann der Antriebsmotor dieser Anzeigevorrichtung abgeschaltet werden, und man
begnügt sich mit der zweiten Anzeigevorrichtung, z. B. in Form der bereits beschriebenen Alarmvorrichtung,
oder eines Tochter-Anzeigeinstruments.
Ein solches Echolot (mit einer abschaltbaren Anzeigevorrichtung) kann dann zweckmäßig zweiteilig ausge-
bildet werden. Der erste oder Überwachungsteil enthält den Elektromotor und die rotierende Anzeigevorrichtung,
und der andere Teil enthält die elektronische Schaltung einschließlich gegebenenfalls des elektronischen
Taktgebers, welcher das Aussenden der Sonarimpulse steuert, sowie die Schaltung für das variable
»Fenster«, die Verstärker etc, und die Wandlervorrichiüiig.
Bei der visuellen Anzeige (mit dem Elektromotor)
befindet sich dann eine Bedienungstafel zur Handeinstellung der gewünschten Parameter, da eine solche
Einstellung hier am einfachsten möglich ist
Ein Vorteil der Trennung der Haupt-Überwachungseinheit
von der elektronischen Schaltung ist, daß das Hauptinstrument an die elektronische Schaltung angeschlossen
werden kann, worauf der Benutzer den
«> Elektromotor des Hauptjnstruments einschalten kann
und eine visuelle Anzeige der ausgesendeten Sonarimpulse,
des Tiefenechos (vom Meeresboden), unerwünschter Echos sowie von Anfang und Ende des
variablen Fensters erhält .
Die Verwendung einer getrennten Anzeige- und Einstellvorrichtung macht die Verwendung eines
tragbaren Öszillografen oder dergleichen unnötig. Nachdem man mittels dieser Anzeigevorrichtung die
elektronische Schaltung auf die gewünschten Parameter eingestellt und die Arbeitsweise überprüft hat, kann man
die Anzeigevorrichtung von der elektronischen Schaltung trennen, und diese arbeitet dann in der
beschriebenen Weise mit ihrem eigenen elektronischen Taktgeber. Dies führt zu erhöhter Genauigkeit, da die
niemals ganz zu vermeidenden Drehzahländerungen des in der Anzeigevorrichtung vorgesehenen Motors
dann keine Rolle spielen.
Die Haupteinheit mit ihrer Anzeigevorrichtung kann von einer Stelle zu einer anderen gebracht werden. Die
elektronische Einheit kann mit ihrer eigenen internen Batterie betrieben oder von einer äußeren Stromversorgung
gespeist werden, und sie kann voll tragbar sein. Jede Haupteinheit (Anzeigegerät) kann ihre eigene !5
Batterie haben. — Ein zweiteiliges Echolot ist auch dann möglich, wenn keine Anzeige mit rotierender Anzeigevorrichtung
vorgesehen ist, sondern eine Anzeige über einen Oszillografen.
Ferner kann man die Erfindung gemäß Anspruch 10 in der Weise vorteilhaft weiterbilden, daß mehrere
Unterdrückungsvorrichtungen parallel geschaltet sind. Damit wird es dann möglich, mehrere Tiefenbereiche
ganz individuell zu überwachen.
Vorstehend wurde bereits die Verwendung eines erfindungsgemäßen Echolots zur Steuerung oder
Überwachung der Höhe einer Flüssigkeit in einem Behälter erwähnt. Ein erfindungsgemäßes Echolot kann
auch verwendet werden zur Überwachung der Durchflußgeschwindigkeit einer Flüssigkeit bei einem Verfahren.
Hierzu läßt man diese Flüssigkeit durch einen Kanal strömen, und das erfindungsgemäße Echolot wird
verwendet zur Überwachung der Höhe der Flüssigkeit im Kanal, da diese eine Funktion der Durchflußgeschwindigkeit
ist.
Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den im folgenden
beschriebenen und in der Zeichnung dargestellten, in keiner Weise als Einschränkung der Erfindung zu
verstehenden Ausführungsbeispielen. Es zeigen
Fig. 1 und 2 ein Ausführungsbeispiel der Schaltung eines erfindungsgemäßen Echolots und
F i g. 3 ein Schaltbild einer Abwandlung des in F i g. 1 dargestellten Teils des Echolots.
In der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen werden folgende Abkürzungen verwendet:
50
Das Echolot nach F i g: 1 und 2 verwendet zur
Anzeige in üblicher Weise einen (nicht dargestellten) Dreharm, an dessen freiem Ende Leuchtanzeigevorrichtungen
in Form von Lichtemitterdioden D6, Dl und D11 angeordnet sind und der auf der Welle eines
Elektromotors 11 befestigt ist, so daß bei einer Drehung
dieses Motors diese Dioden längs einer (nicht dargestellten) Anzeigeskala rotieren, die in Tiefeneinheiten
geeicht ist Die LEDs D6 und Dl bilden eine
erste Leuchtanzeigevorrichtung zur Anzeige von Echoimpulsen, und die LED DW bildet eine zweite
Leuchtanzeigevorrichtung zur Anzeige eines von der Bedienungsperson einstellbaren Tiefenbereichs, innerhalb dessen Echos ein Alarmsignal auslösen, wie das
nachfolgend ausführlich beschrieben wird
IC | integrierte Schaltung |
MV | Multivibrator |
Monoflop | Monostabiler MV |
p!;r>flQr> | Bistabiler MV |
LED | Lichtemitterdiode |
Am anderen Ende des Dreharms ist ein (nicht dargestellter) Dauermagnet angeordnet, welcher in
einer vorgegebenen Stellung des Dreharms relativ zur Anzeigeskala jeweils an einem Reedkontakt 51
vorbeiläuft, worauf eine vom Reedkontakt 51 angesteuerte
Wandlervorrichtung 6 ein Sonarsignal aussendet.
Echosignale, welche von der Wandlervorrichtung 6 empfangen werden, werden an die LEDs £>6 und Dl
angelegt, welche daraufhin neben der Skala aufleuchten, wobei die Lage der aufleuchtenden Dioden neben der
Skala eine Tiefenanzeige ergibt. Die Dioden leuchten auch auf beim Aussenden der Sonarimpulse.
Ein Tochter-Anzeigegerät 22 (F i g. 2) ist so geschaltet, daß es ein Signa! erhält, welches ein Maß für die Zeit
ist, die zwischen dem Aussenden eines Sonarimpulses und dem Empfang eines Echosignals vergangen ist;
dieses Instrument 22 kann an einer Stelle angeordnet sein, die von der Lage des Dreharm-Anzeigegeräts
entfernt ist, um eine Anzeige für die Tiefe des Objekts zu geben, welches das Echosignal verursacht hat. Dieses
Objekt kann naturgemäß der Meeresboden sein. Auf diese Weise steht z. B. dem Schiffsführer dauernd eine
Tiefenanzeige zur Verfügung.
Fig. 1 zeigt den Reedkontakt 51, welcher durch das Vorbeilaufen des bereits beschriebenen Dauermagneten
jeweils geschlossen wird. Die Spannung am Verbindungspunkt des Widerstands R 2 und des
Reedkontakts 51 fällt hierbei, und dadurch wird ein negativer Impuls erzeugt. Dieser negative Impuls wird
durch eine Differenzierschaltung 1 differenziert und an einen Monoflop 2 angelegt, um einen Ausgangsimpuls
definierter Länge zu erhalten. Das Ausgangssignal des Monoflops 2 wird an einen Oszillator 3 angelegt,
welcher ein Ausgangssignal mit einer Frequenz von 150 kHz erzeugt dessen Umhüllende definiert ist durch
den Ausgangsimpuls des Monoflops 2 und der über eine Treiberschaltung 4 und einen Ausgangstransformator 5
an eine Wandlervorrichtung 6 angelegt wird. Echosignale, welche von der Wandlervorrichtung 6 empfangen
werden, werden an die Primärwicklung eines Eingangstransformators 7 angelegt, welche mit der Sekundärwicklung
des Transformators 5 in Reihe geschaltet ist Das Ausgangssignal des Transformators 7 wird einem
zweistufigen Verstärker 8 zugeführt, dessen Verstärkung verstellbar ist, und dessen Ausgangssignal einer
Detektorschaltung 9 zugeführt wird. Der empfangene Echoimpuls hat die Frequenz des Oszillators 3 und eine
Hülle, weiche vom Detektor 9 demoduliert wird. Das Ausgangssignal der Detektorschaltung 9 wird einer
Irr.pulsbreiten-Diskrirr.ir.atorschaltung !Q zugeführt, deren
Aufgabe es ist. Impulse zu unterdrücken, deren Impulsbreite kleiner ist als ein vorgegebener Mindestwert;
das Ausgangssignal der Diskriminatorschaltung 10 wird dann den LEDs D 6 und D 7 zugeführt
Der bereits erwähnte Motor 11 wird mittels einer Drehzahlregelschaltung 12 in seiner Drehzahl geregelt;
die Schaltung 12 erhält von einer (nicht dargestellten) Spannungsversorgung ihre Betriebsspannung über
einen Spannungsregler 13 zugeführt
Ein Tochter-Anzeigeinstrument 22 ist an den Ausgang der Diskriminatorschaltung 10 angeschlossen,
wie das im folgenden unter Bezugnahme auf die F i g. 2 noch ausführlich erläutert wird.
Ein erster Signalgenerator 14 zur Erzeugung eines ersten variablen Zeitabschnitts und ein zweiter Signalgenerator 15 zur Erzeugung eines zweiten variablen
Zeitabschnitts erhalten beide das Ausgangssignal des
Monoflops 2 über eine Pufferschaltung 16 zugeführt. Ein
NAND-Glied ICAb, welches Teil des Signalgenerators 15 ist, erzeugt ein Ausgangssignal ab dem Ende eines
ersten variablen Zeitabschnitts, der vom Signalgenerator 14 erzeugt wird bis zum Ende eines zweiten
variablen Zeitabschnitts, der vom Signalgenerator 15 erzeugt wird. Dieses Ausgangssignal wird über eine
Treiberschaltung 17 einem NAND-Glied /C4c zugeführt,
dem auch das Ausgangssignai der Diskriminatorschaltung 10 in der dargestellten Weise zugeführt wird;
das Glied /C4cläßt das Ausgangssignal der Diskriminatorschaltung
10 nur dann durch, wenn ein Ausgangsimpuls des Glieds /C 46 vorliegt. Eine Treiberschaltung 17
speist eine LED DU, welche wie bereits beschrieben, am Dreharm angeordnet ist. Jeder Ausgangsimpuls des r>
Glieds /C4ctriggert einen Monoflop 18, welcher einen
Oszillator 19 steuert, welch letzterer über eine Treiberschaltung 21 eine Alarmvorrichtung 20, z.B.
einen Lautsprecher, ansteuert.
Die Pufferschaltung 16, die Signalgeneratoren 14 und 15, die Treiberschaltung 17 und das NAND-Glied IC4c,
wie sie im vorstehenden Absatz miteinander beschrieben wurden, ergeben in ihrem Zusammenwirken ein
variables Alarmfenster. Im Betrieb gibt die Wandlervorrichtung 6 bei jedem Schließen des Reedkontaktes 51
einen Sonarimpuls ab, und empfangene Echoimpulse werden über den Transformator 7, den Verstärker 8, den
Detektor 9 und die Diskriminatorschaltung 10 den Dioden D 6 und D 7 zugeführt, welche aufleuchten, so
daß die Tiefe an der Skala und dem beschriebenen Jo Dreharm abgelesen werden kann. Gleichzeitig zeigt das
Tochter-Anzeigeinstrument 22 eine Auslenkung an, welche der Tiefe des Echos entspricht, das diesen Impuls
bewirkt hat.
Im folgenden werden die Einzelheiten der Schaltung näher erläutert. Wenn der Reedkontakt 51 geschlossen
wird, fällt das Potential an seiner Verbindungsstelle mit dem Widerstand R 2, und es wird ein negativer Impuls
erzeugt, welcher von dem Differenzierglied 1 differenziert wird, das aus einem Kondensator CZ und einem ^o
Widerstand R 3 besteht. Hierdurch wird ein scharfer negativer Nadelimpuls am Eingang des Glieds /CIa des
Monoflops 2 erzeugt. Letzterer besteht aus dem Glied /CIa und dem Glied IC ib. und er wird getriggert und
erzeugt einen Ausgangsimpuls, der dem Glied /C lcdes Oszillators 3 zugeführt wird, welcher auch ein weiteres
Glied IC id enthält. Der Oszillator 3 ist ein astabiler
MV.
Der Motor 11 hat, wie nachfolgend im einzelnen beschrieben wird, drei mögliche Drehzahlen, und se
infolgedessen sind auf der Skala drei Skalenbereiche angegeben. Sei der höchsten Drehzahl wird ein
Widerstand RVl parallel zum Widerstand R4 geschaltet,
welcher am zweiten Eingang des Glieds /CIa liegt,
um die Impulslänge des Monoflops 2 zu verkürzen.
Das Ausgangssignal des Oszillators 3 steuert die Treiberschaltung 4 mit den Transistoren Ql und Q 2,
wobei der Transistor Q 2 in Reihe mit der Primärwicklung des Transformators 5 geschaltet ist
Dioden D1 und D 2 sind parallel zur Primärwicklung
des Transformators 7 geschaltet, und Dioden D 3 und D 4 sind parallel zur Sekundärwicklung des Transformators
7 geschaltet, um das Eingangssignal zu beschneiden, welches vom gesendeten Impuls dem Verstärker 8
zugeführt wird. Die erste Stufe des Verstärkers 8 weist einen widerstandsgekoppelten Transistor Q 3 auf; die
zweite Stufe des Verstärkers 8 weist einen Transistor Q 4 auf, dessen Ausgangssignal über einen Transforma-
tor T3 dem abgestimmten Detektor 9 zugeführt wird, welcher eine Demodulierdiode D5 aufweist. Die
Impulsbreiten-Diskriminatorschaltung 10 weist einen Operationsverstärker /C 2 auf, welcher offen betrieben
wird und deshalb als Vergleicher arbeitet. Das Ausgangssignal der Detektorschaltung 9, tic: an der
Kathode der Diode D 5 ansteht, wird über einen variablen Widerstand RVW einem Kondensator C15
zugeführt, welcher zwischen einem Eingang des Vergleichers /C 2 und Masse geschaltet ist, um diesen
Kondensator C15 aufzuladen. Der andere Eingang des Vergleichers /C2 erhält ein Bezugspotential von einem
Spannungsteiler, der aus drei Widerständen RW gebildet ist. Fehlt ein Ausgangssignal von der Diode D 5,
so hält das Eingangssignal des Vergleichers /C 2 vom erwähnten Spannungsteiler diesen in dem Zustand, daß
sein Ausgangssignal etwa 2 Volt über Masse liegt. Erscheint ein Impuls am Ausgang des Detektors D 5. so
wird er durch den Kondensator C15 integriert, und wenn die Impulse genügend lang sind, so steigt das
Ausgangssignal des Vergleichers /C 2 bis auf etwa 1 Volt unterhalb des Potentials der Leitung 22, welches
etwa 9 Volt beträgt. Man erkennt, daß es Aufgabe der Diskriminatorschaltung 10 ist, Spannungsspitzen zu
unterdrücken, welche sehr schmal sind, und die Diskriminatorschaltung 10 stellt demzufolge sicher, daß
das Echolot nicht auf Störechos von sehr kurzer Länge anspricht. Der variable Widerstand RVW bestimmt im
wesentlichen die Zeitkonstante der Diskriminatorschaltung 10, und es wird darauf hingewiesen, daß eine
wichtige Aufgabe dieser Diskriminatorschaltung darin besteht. Störungen von der Zündanlage auszuschalten,
welche besonders auf kleinen Booten vorkommen können.
Das Ausgangssignai des Vergleichers /C 2 wird über einen Widerstand Λ 23 der Basis eines Transistors Q 5
zugeführt, welcher als Emitterfolger geschaltet ist. Die LEDs D 6 und D 7 sind Teil des Emitterwiderstands des
Transistors Q 5.
Die Basis des Transistors Q 5 ist über eine Zenerdiode ZD 2 mit Masse verbunden. Die Aufgabe des Widerstands
R 23 und der Zenerdiode ZD 2 ist es, die Basis des Transistors Q 5 auf 7,5 Volt zu regeln und dadurch den
Höchststrom durch die LEDs D 6 und D 7 zu begrenzen.
Die Drehzahlregelschaltung 12 ist für drei geregelte Motordrehzahlen ausgelegt. Mittels eines Schalters S2b
wird ein Teil der am Anker des Motors U liegenden Spannung ausgewählt; mit diesem Schalter kann einer
von drei voreingestellten Widerständen RV5, RV6
oder RV7 eingestellt werden. Die gewählte Spannung wird an die Basis eines Transistors Q 7 gelegt, welcher
einen Transistor Q6 atiSlcueri, dessen Köilckiör-EiTiitter-Strecke
in Reihe mit dem Motor 11 an die Versorgungsspannung (zwischen Masse und einer Plusleitung (22)) gelegt ist
Ersichtlich ist die Drehzahlregelschaltung 12 ein geschlossener Regelkreis, dessen Istwert die Gegen-EMK
am Motor 11 ist,
Die Drehzahlregelschaltung 12 enthält auch einen Transistor Q 8, der zur Wärmekompensation dient und
der die Wärmedrift der Drehzahlregelschaltung kompensiert
Die Plusleitung 22, über welche die Drehzahlregelschaltung
12 und der Transistor Q 5 Strom erhalten (über einen Schalter S 4a), ist an eine Stromversorgung,
z.B. eine Batterie, über einen Spannungsregler 13 angeschlossen, welcher einen Reihentransistor Q 9
aufweist der von einer Zenerdiode ZD 3 gesteuert wird.
Der Spannungsregler 13 weist eine Diode D 8 als Polaritätsschutz auf. Ein Widerstand R13 und ein
Kondensator C20 bilden zusammen ein Eingangsfilter. Der erste Signalgenerator 14 zur Erzeugung eines
ersten variablen Zeitabschnitts weist einen Transistor QW, einen Kondensator C24, einen variablen Widerstand
RV12 und ein NICHT-Glied IC4a auf. Der zweite
Signalgenerator 15 zum Erzeugen des zweiten variablen Zeitabschnitts weist einen Transistor Q12, einen
Kondensator C25, einen variablen Widerstand RV\Z und ein NAND-Glied IC4b auf. Es sei angenommen,
daß zunächst kein Eingangssignal vom Pufferglied 16 vorliegt. Der Kondensator C 24 des Signalgenerators 14
wird dann auf die Betriebsspannung aufgeladen, so daß beide Eingänge des Glieds /C4a den Wert »1« (also
hoch) haben und sein Ausgang infolgedessen »0« sein wird. Ebenso wird der Kondensator C25 auf die
Betriebsspannung aufgeladen, so daß die beiden Eingänge des Glieds IC4b »0« bzw. »1« sein werden, so
daß das Ausgangssignal dieses Glieds »1« sein wird, also dort ein hohes Potential vorliegt. Die Treiberschaltung
17 wird deshalb die LED DIl nicht erregen, und das Glied IC4c wird deshalb das Ausgangssignal der
Impulsbreiten-Diskriminatorschaltung 10, also des Operationsverstärkers IC 2, nicht durchlassen.
Wenn der Pufferverstärker 16 einen Sendeimpuls Tx zugeführt erhält, werden beide Transistoren Q11 und
Q12 der Signalgeneratoren 14 und 15 leitend und
entladen die zugeordneten Kondensatoren C 24 bzw. C25. Danach sind beide Eingänge des Glieds /C4a
niedrig, und infolgedessen wird das Ausgangssignal dieses Glieds »1« sein. Die beiden Eingangssignale des
Glieds IC4b sind »1« bzw. »0«, so daß das Ausgangssignal »1« ist. also ein hohes Potential, und die
Treiberschaltung 17 wird deshalb auch weiterhin die LED DIl nicht erregen, und das Glied /C4c wird auch
nicht das Ausgangssignal von der Impulsbreiten-Diskriminatorschaltung
10 durchlassen.
Nach der beschriebenen Entladung beginnen die Kondensatoren C 24 und C 25 sich wieder aufzuladen,
und zwar über die zugeordneten Ladewiderstände RV12 bzw. RV13. Es sei angenommen, daß sich der
Kondensator C25 schneller auflädt, und deshalb wird sein Ausgangssignal als erstes eine Höhe erreichen,
welche einer logischen »1« entspricht. Das Ausgangssignal des Giieds /C 4a bleibt eine logische »1«, so daß die
beiden Eingangssignale des Glieds lC4b nunmehr »1« sind und dessen Ausgangssignal »0« wird, also ein
niedriges Potential. Infolgedessen erregt nun die Treiberschaltung 17 die LED D 17 und bewirkt, daß das
Glied /C4c das Ausgangssignal der lmpulsbreiten-Diskrirninatorschaitung
10 durchläßt, deren Zufuhr zum Glied /C4c nur durch einen Pfeil angedeutet ist Dieser
Zustand bleibt so lange erhalten, bis sich der Kondensator C 24 so weit aufgeladen hat daß die
Spannung an ihm einer logischen »1« entspricht Dann werden die beiden Eingangssignale des Glieds /C 4a
»1«, so daß das Ausgangssignal dieses Gliedes eine logische »0« ist, worauf das Ausgangssignal des Glieds
ICAb wieder zu »1« wird, der Transistor (M3 der
Treiberschaltung 17 gesperrt wird, so daß die LED DIl
nicht mehr erregt wird und das Glied /C4c nicht mehr
das Ausgangssignal der Impulsbreiten-Diskriminatorschaltung 10 durchläßt Dieser Zustand dauert fort, bis
der nächste Sendeimpuls Tx der Pufferschaltung 16 zugeführt wird.
Während der Zeitspanne, während der die Treiberschaltung
QM die Lichtemitterdiode DIl erregt und
das Glied /C4c ein Signal durchläßt, bewirkt das Aufleuchten der LED D11 — unter der Voraussetzung
einer genügend hohen Umdrehungsgeschwindigkeit des Dreharms —, daß ein Lichtbogen neben der Skala des
Echolots aufleuchtet. Während dieses leuchtenden Bogens, d. h. während dieser Tiefenzone im Meer, wird
jeder Echoimpuls, der von der Impulsbreiten-Diskriminatorschaltung 10 durchgelassen wird, auch vom Glied
lC4c durchgelassen und triggert den Monoflop 18. ίο Während des Ausgangsimpulses des Monoflops 18
schwingt der Oszillator 19 mit einer Frequenz im Hörbereich und erregt die Alarmvorrichtung 20, so daß
ein Echo in diesem Bereich den Alarmgeber 20 erregt und die Aufmerksamkeit der Bedienungsperson auf sich
lenkt. Die beabsichtigte Verwendung ist zur Fischortung. Andere Verwendungen sind natürlich nicht
ausgeschlossen.
Der Monoflop 18 ist im Aufbau sehr ähnlich dem Monoflop 2 und weist zwei Glieder /C5a und IC5b au/.
Ferner ist der Oszillator 19 im Aufbau sehr ähnlich dem Oszillator 3 und weist zwei Glieder /CScund IC5d auf,
ist aber natürlich so ausgelegt, daß seine Betriebsfrequenz niedriger ist. Die Treiberschaltung 21 hat eine
einzige Verstärkungsstufe in Form eines Transistors Q14, welcher über einen Transformator 24 an den
Lautsprecher 20 angeschlossen ist.
Falls ein weiterer Sendeimpuls empfangen wird, ehe die Kondensatoren C 24 und C 25 voll geladen sind, so
ist darauf hinzuweisen, daß diese Kondensatoren abermals vollständig über die Transistoren QIl und
Q12 entladen werden; dasselbe gilt, wenn einer dieser
Kondensatoren voll und der andere nicht voll geladen ist; auch dann werden beide durch den Sendeimpuls Tx
vollständig entladen.
Fig. 2 zeigt die Treiberschaltung für das Tochter-Meßinstrument 22; diese Treiberschaltung wird
angeschlossen an die vier Anschlußbuchsen 23, welche in F i g. 1 dargestellt sind. Diese Anschlußbuchsen 23
dienen zur Zuführung des Ausgangssignals des Reedkontakts S1 oder des Oszillators 14, des Massepotentials,
einer 9-Volt-Stromversorgung, und des Ausgangssignals des Vergleichers ICI. Das Ausgangssigrial des
Reedkontakts 51 oder des Oszillators 3 stellt den Sendeimpuls dar, und das Ausgangssignal des Vergleichers
IC2 stellt den empfangenen Impuls dar; diese Impulse werden als der Sendeimpuls Tx oder der
empfangene Impuls Λ* bezeichnet.
Das Tochter-Anzeigeinstrument 22 für entfernte Anzeige (z. B. auf der Brücke eines Schiffs) weist eine
so Schaltung auf zum Erzeugen einer Spannung, welche proportional ist der Zeit zwischen dem gesendeten
Impuls Tx und dem empfangenen Impuls Rx weniger einem Abzug entsprechend der Tiefe des Kiels
unterhalb der Wandlervorrichtung 6, da der Benutzer meistens interessiert ist an der Tiefe unterhalb des Kiels
und nicht an der Tiefe unterhalb der Wandlervorrichtung 6. Wie F i g. 2 zeigt, wird der gesendete Impuls Tx
durch eine Differenzierschaltung 17 differenziert und dient zum Triggern eines Monoflops 18. Die Breite des
Ausgangsimpulses des Monoflops 18 ist variabel, und sie entspricht dem Tiefenabstand zwischen der Wandlervorrichtung
und dem Kiel des Schiffes. Die negative Flanke des Ausgangssignals des Monoflops 18 dient
zum Triggern eines Monoflops 19, dessen Ausgangsimpuls 2 ms lang ist Das Ausgangssignal des Monoflops 19
dient zum Triggern eines bistabilen MV 20.
Das positive Ausgangssignal des Monoflops 18 dient zum Sperren eines NAND-Glieds 21, über welches
empfangene Impulse Rx angelegt werden, um den
bistabilen MV 20 rückzustellen. Das Ausgangssignal des
bistabilen MV 20 ist ein Impuls, dessen Länge abhängig ist von der Zeitspanne zwischen einem gesendeten
Impuls und einem empfangenen Impuls abzüglich einem Abzug für die Tiefe zwischen der Wandlervorrichtung 6
und dem Kiel des betreffenden Schiffes; dieses Ausgangssigna! wird integriert und dem Meßgerät 22
zugeführt Letzteres kann z. B. ein Drehspulinstrument sein.
Die Differenzierschaltung 17 wird gebildet von einem Kondensator C 35 und einem Widerstand R 50a, und der
Monoflop 18 weist zwei Glieder IC Ta und ICTb auf. Die
Periodendauer des Monoflops 18 wird durch einen variablen Widerstand VT? 14 bestimmt
Der bistabile MV 20 weist Glieder IC6b und IC6d
auf, wobei das Glied ICGd das Ausgangssignal des
Monoflops 19 zugeführt erhält. Das Glied IC6b erhält die empfangenen Impulse Rx über das Glied 21 nach
Differenzierung durch ein Differenzierglied, welches gebildet wird von einem Kondensator C34 und einem
Widerstand R 55.
Das Integrierglied wird gebildet von einem Kondensator C 39, welcher parallel zum Meßgerät 22 geschaltet
ist, und das Ausgangssignal des bistabilen MV 20 wird über einen Treibertransistor Q15 an das Meßgerät 22
und seinen Kondensator C 39 angelegt.
Wenn bei der Schaltung nach F i g. 1 der vom Signalgenerator 15 erzeugte variable Zeitabschnitt
langer ist als der vom Signalgenerator 14 erzeugte variable Zeitabschnitt, so wird die Treiberschaltung 17
niemals die LED D11 erregen, und das Glied /C4c wird
niemals das Ausgangssignal der Impulsbreiten-Diskriminatorschaltung
10 durchlassen. Für die meisten Anwendungsfälle ist dies völlig in Ordnung.
Bei der Abwandlung der Erfindung, wie sie in F i g. 3 dargestellt ist, sind die Signalgeneratoren 14 und 15
sowie die Treiberschaltung 17 gemäß Fig. 1 ersetzt durch die Schaltung gemäß F i g. 3.
Wie Fig.3 zeigt, wird das Ausgangssignal des Pufferverstärkers 16 an zwei Signalgeneratoren 30 und
31 zur Erzeugung variabler Zeitabschnitte angelegt. Das Ausgangssignal des Signalgenerators 30 wird über ein
NICHT-Glied 32 und eine Verzögerungsschaltung 33 einem Eingang eines Glieds 34 zugeführt, und das
Ausgangssignal des Signalgenerators 31 wird über zwei NICHT-Glieder 35 und 36, welche in Reihe geschaltet
sind, dem anderen Eingang des Glieds 34 zugeführt.
Die Signalgeneratoren 30 und 31 sind ähnlich aufgebaut wie die Signalgeneratoren 14 und 15. Fells
kein Sendeimpuls Tx vorliegt, werden die Kondensatoren C1 und C2 der Signalgeneratoren 30 und 31 auf die
Betriebsspannung aufgeladen, so daß das obere Eingangssignal des Glieds 34 eine »0« und das untere
Eingangssignal des Glieds 34 eine logische »1« sein wird, so daß das Ausgangssignal des Glieds 34 eine logische
»1« ist, also ein hohes Potential. Dieses wird über eine Diode 37 an den Transistor VT3 einer Treiberschaltung
38 angelegt, welche ähnlich aufgebaut ist wie die Treiberschaltung 17. Die Diode DIl wird deshalb nicht
erregt. Wird ein Sendeimpuls Tx empfangen, so werden die Kondensatoren Cl und Cl über die Transistoren
TR1 und TR 2 der Signalgeneratoren 30 bzw. 31
entladen und fangen dann an, sich erneut über die variablen Widerstände VR1 bzw. VR 2 aufzuladen.
Während der Zeit, während der die Potentialunterschiede an den Kondensatoren C1 und C2 beide relativ klein
sind, sind beide Eingänge des Glieds 32 »0« mit der Folge, daß das Ausgsmgssignal dieses Glieds 32 eine
logische »1« ist, während das Ausgangssignal des Glieds 36 eine logische »0« ist, so daß das Ausgangssignal des
Glieds 34 auf »1« bleibt, also einem hohen Potential. Da
der Kondensator 2 als erster geladen ist, so ändert sich
das Ausgangssignal des Glieds 36 in eine logische »1«, so daß beide Eingangssignale des Glieds 34 eine logische
»1« darstellen und dessen Ausgangssignal eine logische
Ό »0« wird, worauf der Transistor TR 3 leitend wird, die
Diode DU erregt wird und das Glied IC4cgeöffnet,
also signaldurchlässig, wird. Sobald der Kondensator
Cl geladen ist, ändert sich das Ausgangssignal des Glieds 34 in eine logische »1« und schaltet die
Treiberschaltung 38 ab.
Die Ausgangssignale der Glieder 32 und 35 sind über zugeordnete Differenzierschaltungen 39 und 40 mit dem
Eingang eines Glieds 41 verbunden, dessen Ausgangssignal durch ein NICHT-Glied 42 invertiert und über
eine Diode 43 an die Basis eines Transistors TR 3 angelegt wird. Die Glieder 41 und 42 sind so
zusammengeschaltet, daß, wenn jeder beliebige Eingang des Glieds 41 eineiogische »0« wird, das Ausgangssignal
des Glieds 42 eine »0« wird, worauf die Treiberschaltung
38 erregt wird.
Falls der Kondensator C 2 vor dem Kondensator Cl
geladen wird, erzeugt das Glied 34 ein Ausgangssignal »0«, wie das bereits erläutert wurde, und ferner ändern
jedesmal, wenn einer der Kondensatoren Cl und C 2 den vollgeladenen Zustand erreicht die Glieder 32 und
35 ihren Schaltzustand von »1« nach »0«, so daß die Differenzierschaltungen 39 und 40 kurze negative
Impulse erzeugen. Falls der Kondensator C 2 vor dem Kondensator Cl geladen ist, wird die Wirkung einer
»0« am Ausgang des Glieds 42 maskiert durch die »0« am Ausgang des Glieds 34, weil die »0« infolge des vom
Differenzierglied 40 erzeugten negativen Impulses gleichzeitig ist mit dem Teil der »0«, die am Ausgang des
Glieds 34 erzeugt wird; die »0«, welche am Ausgang des Glieds 42 als Folge des vom Differenzierglied 39
erzeugten negativen Impulses erzeugt wird, bildet dann nur eine kurze Fortsetzung der »0«, die am Ausgang des
Glieds 34 erzeugt wurde. Falls andererseits die Einstellungen der variablen Widerstände VR1 und
VR 2 so gewählt sind, daß der Kondensator Cl vor Kondensator C 2 geladen wird, erzeugt das Glied 34
niemals eine »0«, und infolgedessen stellen die beiden kurzen, schmalen »0«-Impulse am Ausgang des Glieds
42 die einzige »0« dar, die erzeugt wird, und diese Impulse erscheinen im Anzeigegerät als zwei kurze
leuchtende Bögen, die von der Lichtemitterdiode DIl neben der Skala erzeugt werden. Der Winkel zwischen
diesen beiden Bögen hängt ab vom Unterschied zwischen den Einstellungen der variablen Widerstände
VR1 und VR 2, und ein Alarmsignal wird vom
Lautsprecher 20 nur erzeugt durch einen empfangenen Echoimpuls, der während eines dieser beiden kurzen
Bögen auftritt. So kann der eingangs beschriebene Ankeralarm auf sehr einfache Weise realisiert werden.
Falls eine Tochter-Anzeigevorrichtung und damit in Verbindung die Möglichkeit des Abschaltens des
Motors 11 vorgesehen wird, z.B. weil er Teil einer gesonderten Anzeigevorrichtung ist, die nicht ständig
beim Gerät bleibt, muß ein gesonderter Taktgeber vorgesehen werden, da in diesem Fall der Reedkontakt
51 nicht mehr betätigt wird. Als Taktgeber kann ein Oszillator dienen.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
1. Echolot mit einer Wandlervorrichtung zum Senden und Empfangen von Sonarenergieimpulsen,
a) mit einer ersten Leuchtanzeigevorrichtung (D 6, D 7),
al) welches mittels eines Motors (11) auf einer Kreisbahn längs einer Anzeigeskala antreibbar
ist,
a2) wobei eine Vorrichtung (2,3) zum Auslösen des Aussendens eines Sonarenergieimpulses
vorgesehen ist wenn die erste Leuchtanzeigevorrichtung (D6, Dl) eine vorgegebene
Stelle der Kreisbahn durchläuft
a3) und wobei diese erste Leuch {anzeigevorrichtung (D6, Dl) im gesamten Meßbereich
eine Anzeige liefert die kennzeichnend ist für die Zeitdauer zwischen dem Senden eines Lotimpulses und dem Empfang
eines Echoimpulses,
b) mit einer Unterdrückungsvorrichtung (14, 15; 30, 31) zum Unterdrücken von Echosignalen
außer solchen, die innerhalb eines bestimmten Zeitabschnittes auftreten,
c) und mit einer an die Unterdrückungsvorrichtung (14,15; 30,31) angeschlossenen Alarmvorrichtung
(20),
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