DE750135C - Einrichtung zur Aussendung von Schallimpulsen bzw. Schallzeichen kurzer Dauer zur Abstandsbestimmung - Google Patents

Description

• Einrichtung zur Aussendung von Schallimpulsen bzw. Schallzeichen kurzer Dauer zur Abstandsbestirnrnung Bei derAbstandsbestimmung mittels Schallimpulsen ist es bekannt, je nach der Größe der zu messenden Entfernung die Impulsfolge zu ändern und gleichzeitig damit auch die Energie der ausgesandten Impulse einzustellen; die Impulsfolge und Lautstärke der Impulse wird dem-wechselnden Abstand derart angepaßt, daß bei größeren Abständen eine langsame Impulsfolge mit großer Stärke der Schallimpulse und bei kleineren Abständen eine schnellere Impulsfolge mit verminderter Schallimpulsstärke sich einstellt. Bei Echoloten für Flugzeuge geschieht diese Regelung der Impulsstärke in der Weise, daß pneumatische Schallsender und Druckspeicher mit verschiedenen Betriebs drücken vorgesehen sind, die entsprechend zur Erzeugung der Energie der Schallimpulse durch Relais eingeschaltet werden. Eine derartige Regelung ist jedoch umständlich und läßt sich außerdem nur für Geräte mit stufenweise umschaltbarer Impuls folge anwenden.
• Um eine möglichst stetige und für beliebige Impuls folgen gleicherweise brauchbare Regelung der Sendeenergie zu erzielen, geht die Erfindung von dem Gedanken aus, die zur Erzeugung der Impulse in Bereitschaft gehaltene Energie regelmäßig von einem Kleinstwert nach jeder erfolgten Aussendung in Anpassung an die bei den verschiedenen Meßbereichen benötigte Sendeenergie zu steigern.
• Eei Geräten, bei denen die Energie zur Erzeugung der Schall impulse unter Verwendung eines einen Kondensator und einen Widerstand enthaltenden Zeitkreises gespeichert wird, wird diese Regelung der Sendeenergie erfindungsgemäß in der Weise durchgeführt, daß bei an sidl bekanilter Bemessung der Impulsfolge entsprechend dem jeweiligen bleßbereich die Zeitkonstante des elektrischen Zeitkreises derart bemessen wird, daß die nach Aussendung eines Schallimpulses von einem Kleinstlvert allmählich ansteigende Energiemenge bei Auslösung des folgenden Schallimpulses eine für den jeweiligen Meßbereich angepafite Stärke gibt. Bei den bisher gebräuchlichen Lotanlagen, die mit einem Kondensator zur Lieferung der Sendeenergie arbeiten, tritt zwar auch schon eine gewisse Änderung der Sendeenergie mit der Änderung der Lotfolge auf. Dabei handelt es sich jedoch nur um geringfügige Schwanliungen, mit denen weder eine Lösung der vorliegender Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe angestrebt noch eine entsprechende Wirkung erzielt wurde.
• Auf der Zeichnung ist die Erfindung in drei Nusführungsbeispielen veranschaulicht.
• Fig. I zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der neuen Schaltung, Fig. 2 eine Schaukurve zur Veranschaulichung der Wirkungsweise der Schaltung nach Fig. I.
• Fig. 3 und 4 zeigen zwei weitere Ausfiihrungsformen der Schaltung.
• In den dargestellten Beispielen ist I ein Kondensator, der über einen NViderstand aufgeladen wird und zu bestimmten Zeitpunkten durch einen zum Beispiel nodcenbetätigten Schalter 2 mit einem Sender 3, z. B. DvIagnetostriktionssender, verbunden wird. Der Kondensator entlädt sich dann plötzlich über den Sender 3 und bewirkt dadurch eine impulsartige Aussendung. Es ist bekannt, zwischen die Aufladestromquelle 4 für den Kondensator I und den Sender 3 einen Schutzwiderstand einzuschalten, der einen Kurzschluß der Stromquelle vermeiden soll. Dieser Widerstand wurde bisher so bemessen, daß der Kondensator nach \;\tiederöffnen des Schalters 2, d. h. unmittelbar nach erfolgter Impulsabgabe, praktisch augenblicklich wieder auf seine Endspannung gebracht wird. Die Kurve 5 (Fig. 2) zeigt den Verlauf der Aufladespannung des Kondensators nach der bekannten l,iethode.
• Gemäß der Erfindung ist ein Ladewiderstand 6 von solcher Größe vorgesehen, daß die Aufladung des Kondensators I wesentlich langsamer etwa nach der Kurve 7 der Fig. 2 erfolgt. Wird nun der Schalter 2 verschieden schnell getastet, so ist die bei Schließen des Schalters 2 erzielte Spannung des Kondensators I und entsprechend auch die Energie bzw. Amplitude der ausgesandten Impulse je nach der Impulsfolge verschieden. Auf diese Weise läßt sich eine Anpassung der Sendeenergie an die Impulsfolge bzw. den jeweiligen Meßbereich erzielen. Wird beispielsweise die Vorrichtung zur Entfernungsinessung nach der Echolotmethode benutzt, so kann die Qufladeliurve 7 durch geeignete Bemessung <1er Konstanten des Ladekreises, insbesondere cL s l adewiderstandes 6, so gewählt werden, daß die Stärke der zurückkehrenden Echos etwa gleichbleibend ist. Es wird dadurch einerseits eine unnötige Energievergeudung vermieden; andererseits ist auch die Herabsetzung der Sendeenergie bis auf das zur Echolotung erforderliche Anlaß vielfach erwünscht, um z. B. bei Kriegsfahrzeugen eine ülertrieben große Reichweite und damit einen \errat der Schiffsposition zu verhindern.
• Fig. 3 zeigt eine Schaltung, bei der die Aufladung des Kondensators 1 durch eine \Vechselstronkiuelle über einen Transformator 8 und Gleichrichter erfolgt. Der Gleidrichter ist hierbei nach Greinacher ausgebildet. Er besteht aus einem Kondensator 9, dessen einer Pol mit dem Verbindungspunkt zweier mit dem Kondensator I hintereinandergeschalteter Gleichrichter IO, II verhundel ist. Durch geeignete Bemessung des Kondensators g und der Gleichrichter I0 und 11 läßt sich in gleicher Weise wie in Fig. I erreichen daß die Aufladung des Stoßkondensators 1 nach der gewünschten Zeitfunktion erfolgt. l.m wesentlichen die gleiche Wirkung hat die in Fig. 4 dargestellte Schaltung nach Delon, die zum Unterschied der Schaltung nach Fig. 3 symmetrisch ausgebildet ist und mit zwei Kondensatoren 12, I3 und zwei Gleichrichtern 14, Ig arbeitet.
• Es ist nicht erforderlich, die Energie für die Sendeimpulse von einem Kondensator zu liefern, sondern die Energie könnte beispielsweise auch von einem Generator auf die Sender getastet werden.
• Der Aufladewiderstand 6 (Fig. I) bzw. die Kondensatoren der Gleichrichter (Fig. 3 und 4) können in ihrer Größe veränderlich sein.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: I. Einrichtung zur Aussendung von Schallimpulsen bzw. Schallzeichen kurzer Dauer zur Alstandsbestimmung, bei der die Energie zur Erzeugung der Schallimpulse unter Verwendung eines einen Kondensator und einen Widerstand enthaltenden Zeitkreises gespeichert wird, gekennzeichnet durch eine an sich bekannte Bemessung der Impulsfolge entsprechend dem jeweiligen SIeßbereich und durch eine solche Bemessung der Zeitlionstante des : eiektrischen Zeitlireises, daß die nach Aussendung eines Schallimpulses von einem Kleinstwert allmählich ansteigende Energiemenge bei Auslösung des folgenden Schallimpulses einen Betrag erreicht hat, der diesem von ihr erzeugten folgenden Schallimpuls eine für den jeweiligen Meßbereich angepaßte Stärke gibt.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch I mit einem Kondensator als Energiespeicher zur Impulsgabe, dadurch gekennzeichnet, daß die Konstanten des Aufladekreises, z. B. des Ladewiderstandes, für den Impulskondensator derart bemessen sind, daß die Ladung des Kondensators im Augenblick der Impulsaussendung dem Energiebedarf der Impulsfolge entspricht.
3. 3. Vorrichtung nach den Ansprüchen I und 2 mit einem Gleichrichter zur Lieferung der Ladespannung, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Widerstand des Gleichrichters so bemessen ist, daß er die Aufgabe des vorgeschalteten Widerstandes übernimmt.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch die Verwendung einer Spannungsverdopplerschaltung nach Greinacher oder Delon als Gleichrichter.
5. 5. Vorrichtung nach den Ansprüchen I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitkonstante des die Regelung der Sende energie bestimmenden Zeitkreises veränderlich ist.

   Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: deutsche Patentschrift ..... Nr. 622 832; britische - - 375 375 (Abb. 3).