CH524924A

CH524924A - Verfahren und Vorrichtung zur Schwingungserzeugung und Anwendung des Verfahrens

Info

Publication number: CH524924A
Application number: CH813770A
Authority: CH
Inventors: Hendricus Wessendorp Antonius
Original assignee: Zellweger Uster Ag
Priority date: 1970-06-01
Filing date: 1970-06-01
Publication date: 1972-06-30

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Schwingungserzeugung und Anwendung des Verfahrens
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Schwingungserzeugung, sowie auf eine Anwendung des Verfahrens.

Für viele Zwecke werden Vorrichtungen benötigt, welche elektrische Schwingungen erzeugen. Insbesondere werden solche Vorrichtungen benötigt, welche modulierte Hochfrequenzschwingungen abzugeben in der Lage sind. In vielen Fällen ist es dabei vorteilhaft, wenn die betreffende Einrichtung sehr einfach gebaut ist und sich insbesondere auch zum Betrieb aus einer Kleinspannungsbatterie eignet.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung modulierter Schwingungen, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass ein schwingungsfähiges Gebilde durch den über ein Schaltelement mit Durchbruchcharakteristik geführten Entladestrom eines Kondensators stosserregt wird.

Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass ein schwingungsfähiges Gebilde unmittelbar im Entladepfad eines aus einer Spannungsquelle aufladbaren Kondensators liegt, oder über Kopplungsmittel an diesen Entladungspfad angekoppelt ist
Die Erfindung betrifft auch die Anwendung des Verfahrens zur Erzeugung eines Notrufsignals in einem Rettungsge- rät
Anhand der beiliegenden Zeichnung wird die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel erläutert.

Dabei zeigt die Fig. ein Schaltbild eines Ausführungsbeispiels der Erfindung. An die Klemmen 1 und 2 sei eine Spannungsquelle angeschlossen. Eine solche Spannungsquelle kann beispielsweise entweder eine Batterie sein, oder eine eventuell durch eine bekannte Stabilisierungsschaltung erzeugte Speisespannung. Über einen Widerstand 3 wird die Betriebsspannung einem Kondensator 4 zugeführt, der sich in bekannter Weise mit der Zeitkonstante T = R - C auflädt.

Dem RC-Glied mit dem Widerstand 3 und dem Kondensator 4 ist ein Schaltelement 5 mit Durchbruchcharakteristik nachgeschaltet, wobei der unter bestimmten Verhältnissen durch das genannte Schaltelement fliessende Strom auch einem schwingungsfähigen Gebilde 6 direkt oder über eine Ankopplung, beispielsweise eine Ankopplungswicklung 7, zugeführt wird. Das Schaltelement 5 mit Durchbruchcharakteristik und der angekoppelte Teil des schwingungsfähigen Gebildes 6 bilden dabei einen Entladungspfad für den Kondensator 4 des genannten RC-Gliedes.

Als Schaltelement mit Durchbruchcharakteristik eignet sich insbesondere ein sogenannter programmierbarer Unijunction-Transistor, beispielsweise der Typ D 13T 1 der Firma General Electric. Der Referenzelektrode 8 eines solchen programmierbaren Unijunction-Transistors wird, beispielsweise über einen an der Betriebsspannung liegenden Spannungsteiler aus den Widerständen 9 und 10 oder aber von einer weiteren Spannungsquelle oder einer Anzapfung der Speisungsbatterie eine Referenzspannung zugeführt. Be sonders dann, wenn der genannte Spannungsteiler aus den Widerständen 9 und 10 hochohmig ist, empfiehlt es sich zwischen die Referenzelektrode 8 des Schaltelementes mit Durchbruchcharakteristik und das Massepotential einen Kondensator 11 anzuschliessen.

Der Ladevorgang des Kondensators 4 über den Widerstand 3 wird solange von dem zunächst hochohmigen Schaltelement 5 nicht beeinflusst, als am Kondensator 4 eine Spannung liegt, die kleiner ist als die Referenzspannung an der Elektrode 8. Sobald jedoch die Spannung am Kondensator 4 und damit an der Anode 12 des Schaltelementes 5 die Referenzspannung an der Elektrode 8 um beispielsweise etwa 0,5 Volt überschreitet, geht das Schaltelement 5 in sei nen niederohmigen Zustand über, d. h. der Durchbruch erfolgt. Hierdurch wird aber der Kondensator 4 entladen und der Entladestrom wird dem schwingungsfähigen Gebilde 6 beispielsweise über eine Ankopplungswicklung 7 zugeführt.

Anstelle der Ankopplungswicklung 7 könnte der Entladestrom aber auch unmittelbar dem Schwingkreis 6 oder einer Anzapfung der Schwingkreisspule 13 des LC.Kreises 6 zugeführt werden.

Durch die periodisch zustande kommenden Entladungen des RC-Gliedes aus dem Widerstand 3 und dem Kondensator 4 wird das schwingungsfähige Gebilde periodisch zu Schwingungen angestossen und es entstehen dadurch gedämpfte Schwingungszüge mit der Eigenfrequenz des schwingungsfähigen Gebildes 6, moduliert mit der Frequenz der Entladungen des genannten RC-Gliedes. In bekannter Weise können diese modulierten Schwingungen dem schwingungsfähigen Gebilde 6 entnommen werden, beispielsweise an einer weiteren Kopplungswicklung oder an einer Anzapfung 14 am LC-Schwingungskreis 6 zwecks Anpassung an die Last, beispielsweise eine Antenne 15.

Vorteilhafterweise wird die Breite des Entladeimpulses des RC-Gliedes aus dem Widerstand 3 und dem Kondensator 4 wenigstens angenähert gleich der Dauer der halben Periode der Resonanzfrequenz des schwingungsfähigen Gebildes 6 gewählt, da sich dann ein besonders hoher Wirkungsgrad ergibt.

Anstelle des genannten programmierbaren Unijunction Transistors kann auch ein gewöhnlicher Unijunction-Transistor verwendet werden oder eine Vierschichtdiode oder sonst ein Element mit Durchbruchcharakteristik.

Eine Vorrichtung nach vorstehender Beschreibung eignet sich sowohl zufolge ihres einfachen und daher preiswerten Aufbaus als auch zufolge ihres hohen Wirkungsgrades besonders als Schwingungserzeuger in einem Rettungsgerät.

Solche Rettungsgeräte sind beispielsweise für Skifahrer geeignet. Das Rettungsgerät enthält hierbei einen Schwingungserzeuger der seine Schwingungen beispielsweise über eine Antenne abstrahlt. Mit bekannten Mitteln kann durch Peilung ein allfällig verschütteter Skifahrer aufgefunden werden. Für diesen Zweck können sowohl niederfrequente als auch hochfrequente Schwingungen benützt werden. Je nach Frequenz eignen sich Leiterschleifen oder Dipole usw. als Sendeorgan bzw. Antenne, bzw. als schwingungsfähiges Gebilde.

Je nach der gewählten Frequenz ist auch in bekannter Weise das schwingungsfähige Gebilde zu wählen, beispielsweise LC-Kreis, Topf-Kreis, Wellenleiter usw. Es ist auch möglich einen LC-Schwingkreis zu verwenden, dessen Induk tivität mit einem ferromagnetischen Kern, beispielsweise einem Ferritkern, versehen ist.

Je nach der gewählten Frequenz ist auch die Art des Schaltelementes 5 zu wählen. Für Frequenzen bis etwa 1 Megahertz eignet sich ein Unijunction-Transistor. Darüber sind beispielsweise Nanosekunden Thyristoren vom Typ SSP l-GA 200 geeignet.

Zufolge der nur impulsweisen Anregung des schwingungsfähigen Gebildes ist die durch den Entladestrom angefachte Schwingung sehr frequenzstabil, weil das Schaltelement 5 in der Ausklingzeit der Schwingungen praktisch keinen Einfluss auf die Frequenz hat.

Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zur Erzeugung modulierter Schwingungen, dadurch gekennzeichnet, dass ein schwingungsfähiges Gebilde (6) durch den über ein Schaltelement (5) mit Durchbruchcharakteristik geführten Entladestrom eines Kondensators (4) stosserregt wird.

II. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein schwingungsfähiges Gebilde (6) unmittelbar im Entladepfad eines aus einer Spannungsquelle (1, 2) aufladbaren Kondensators (4) liegt, oder über Kopplungsmittel (7) an diesen Entladungspfad angekoppelt ist.

III. Anwendung des Verfahrens nach Patentanspruch I zur Erzeugung eines Notrufsignals in einem Rettungsgerät.

UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass ein Unijunction-Transistor als Schaltelement (5) mit Durchbruchcharakteristik verwendet wird.

2. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass ein programmierbarer Unijunction-Transistor als Schaltelement (5) mit Durchbruchcharakteristik verwendet wird.

3. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Thyristor als Schaltelement (5) mit Durchbruchcharakteristik verwendet wird.

4. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vierschichtdiode als Schaltelement (5) mit Durchbruchcharakteristik verwendet wird.

5. Verfahren nach Patentanspruch I oder einem der Unteransprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass als schwingungsfähiges Gebilde ein LC-Schwingkreis verwendet wird.

6. Verfahren nach Patentanspruch I oder einem der Unteransprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass als schwingungsfähiges Gebilde ein Topfkreis verwendet wird.

7. Verfahren nach Patentanspruch I oder einem der Unteransprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass als schwingungsfähiges Gebilde ein Wellenleiter-Resonanzkreis verwendet wird.

8. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass im Entladungspfad des Kondensators (4) ein Unijunction-Transistor als Schaltelement (5) mit Durchbruchcharakteristik liegt.

9. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass im Entladungspfad des Kondensators (4) ein programmierbarer Unijunction-Transistor als Schaltelement (5) mit Durchbruchcharaktristik liegt.

10. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass im Entladungspfad des ¯Kondensators (4) ein Thyristor als Schaltelement (5) mit Durchbruchcharakteristik liegt.

11. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass im Entladungspfad des Kondensators (4) eine Vierschichtdiode als Schaltelement (5) mit Durchbruchcha rakteristik liegt.

12. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass als schwingungsfähiges Gebilde ein IC-Schwingkreis vorgesehen ist.

13. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass ein Topfschwingkreis als schwingungsfähiges Gebilde vorgesehen ist.

14. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass ein Wellenleiter-Resonanzkreis als schwingungsfähiges Gebilde vorgesehen ist.

15. Vorrichtung nach Patentanspruch II oder einem der vorangehenden Unteransprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das schwingungsfähige Gebilde eine Antenne ist, bzw.

dass an das schwingungsfähige Gebilde eine Antenne angeschlossen ist.

16. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass das schwingungsfähige Gebilde eine mit einem ferromagnetischen Kern versehene Induktivität enthält.