DE2018955A1

DE2018955A1 - Gerät zur Signalerzeugung

Info

Publication number: DE2018955A1
Application number: DE19702018955
Authority: DE
Inventors: Robin John Lenham; Capewell William Kenneth Maidstone; Kent Davies (Großbritannien). D07b 1-06
Original assignee: Elliott Brothers London Ltd
Current assignee: Allard Way Holdings Ltd
Priority date: 1970-04-21
Filing date: 1970-04-21
Publication date: 1971-11-04
Also published as: DE2018955C2

Description

Gerät zur Signalerzeugung Die Erfindung bezieht sich auf ein Gerät zur Signalerzeugung, insbesondere jedoch nicht ausschließlich auf ein System zur Verwendung in einem Geschoß oder einer Lenkwaffe (im folgenden nur Lenkwaffe genann>), in der eine Detonation einer explosiven Ladung, die von der Lenkwaffe getragen wird, aufgrund einer 3erührung zwischen der Lenkwaffe und einem Objekt, z.B. einem Ziel geschieht.
Gemäß der Erfindung besitzt das Gerät zur Erzeugung eines Signals bei Berührung oder Berührungsverlust zwischen einem Körper, dessen Eigenkapazität einen gewissen Wert überschreitet, und einer von zwei elektrischleitenden voneinander elektrischisolierten relativ festen Teilen, eine Wechselstromquelle, die mit den zwei Teilen über eine Last verbunden ist, und Vorrichtungen zur Feststellung der Änderung des Laststromes der als Folge der Eapazitätsänderung bei dem Kontakt oder Verlust des Kontaktes auftritt.
Gemäß einem anderen Merkmal der Erfindung weist eine Lenkwaffe eine Außenhaut auf, die zwei elektrischleitende voneinander elektischisolierte relativ feste Teile, eine Wechselstromquelle, die mit den zwei Teilen über eine Last verbunden ist, und eine Vorrichtung zur Feststellung der Laststromänderung besitzt, die in Folge einer Kapazitätsänderung beim Kontakt zwischen einem dieser Teile und einem Körper dessen Eigenkapazität einen gewissen Wert überschreitet, auftritt.
Die Spannung, die an der Last entsteht, kann einem Summierungsverstärker zugeführt werden, der auch ein Spannungssignal erhält, das von der Quelle abgeleitet wird und das durch die Quelle zwischen den zwei Teilen zur angelegten Spannung phasenbezogen ist, so daß, bis ein Kontakt oder Kontaktverlust zwischen einem dieser Teile und dem genannten Körper auftritt, das Ausgangssignal aus dem Summierungsverstärker im wesentlichen Null ist. Dies kann bequemer Weise durch einen Spannungsphasenregler erreicht werden, der zwischen der Quelle und dem Summierungsverstärker liegt, und auf ein Rückkopplungssignal aus dem Verstärkerausgang in Tätigkeit gesetzt wird, um ein Spannungssignal zu erzeugen, dessen Phasenbeziehung zur an den Verstärker angelegten Spannung von der Last derart ist, daß, bis ein Kontakt oder Kontaktverlust zwischen einem Teil und dem Körper auftritt, das Ausgangssignal von dem Verstärker Null ist.
Ein Ausfiihrungsbeispiel der Erfindung wird nun anhand der beiliegenden Abbildung ausführlich beschrieben, wobei alle aus der Beschreibung und der Abbildung hervorgehenden Einzelheiten oder merkmale zur Lösung der Aufgabe im Sinne der Erfindung beitragen können, und mit dem Wollen zur Patentierung in die Anmeldung aufgenommen wurden.
In der Abbildung zeigen: Figur 1 eine schematische Ansicht eines Teils der Oberfläche der Lenkwaffe Figur 2 schematische Scnnittansicnt aes i:2 ur 1 gezeigten Teils, und die Figuren 1 - 7 schaltungsmäßig 5 verschiedene Lenkwaffenansprechsysteme gemäß der Erfindung.
Wie aus den Figuren 1 und 2 hervorgeht, besitzt die Lenkwaffenoberfläche zwei elektrischleitende voneinander elektrischisolierte relativ feste Teile 1 und 2. Das Teil 1 ist in vorteilhafterweise in Form einer schmalen Metallscheibe ausgebildet, daß in eine Öffnung in dem anderen Teil dem Hauptkörperteil 2, der Außenhaut eingelassen ist, und wird in Bezug auf den Hauptkörperteil durch einen Ring 3 aus dielektrischem Material gehalten.
Innerhalb der Lenkwaffe ist ein Schaltkreis 4 untergebracht, der, wie aus Figur 3 zu entnehmen ist, einen Wechselstromgenerator 5 besitzt, welcher mit einem Lastwiderstand 6 zwischen den zwei Teilen 1 und 2 in Serie liegt. Wie in Figur 3 schematisch dargestellt ist, liegt die Gegenkapazität 7 zwischen den elektrischisolierten Außenhautteilen 1 und 2 an dem in Reihe geschalteten Generator 5 und Lastwiderstand 6. Die Eigenkapazität 8 der Scheibe 1 und die Eigenkapazität 9 des Hauptkörperteils 2 der Lenkwaffenaußenhaut wie ersichtlich dargestellt werden.
In einem typischen Fall kann die Kapazität 7 in der Größenordnung von 5 pF und die Kapazität 8 ebenfalls gleich 5 pF und die Kapazität 9 in der Größenordnung von 50 pF liegen.
Wenn der mit 5 bezeichnete Generator loo Volt effektiv bei einer Frequenz von 500 kHz erzeugt und der Widerstand 6 einen Wert von 200 Kiloohm aufweist, dann wird am Widerstand 6 eine Wechselspannung von 1o Volt entstehen. enn die Lenkwaffe mit einem Körper, dem Ziel, in Berührung kommt, dessen Eigenkapazität, die in Figur 3 durch den Kondensator lo dargestellt ist, in der Größenordnung von einigen loo pF ist, dann ändert sich die Wechselspannung am Widerstand 6 um nahezu 5 %, d.h. um o,5 Volt. Diese Spannungsänderung am Lastwiderstand 6 wird durch einen geeigneten Detektor/Verstärker 11 gemessen, und der Ausgang dieses Detektor/Verstärkers 11 wird dazu verwendet um eine explosive Ladung (nicht dargestellt) welche durch die Lenkwaffe getragen wird, auszulösen.
Wenn die Lenkwaffe sehr groß ist, so daß die Eigenkapazität 8 der Scheibe 1 im Vergleich zum Widerstand 9 des Hauptkörperteils 2 der Lenkwaffe sehr klein ist, wird die in Figur 4 dargestellte Anordnung vorgezogen. In dieser Anordnung wird die am Lastwiderstand 6 vorhandene Spannung in einem Summenverstärker 12 durch ein Gegenphasensignal aus dem Generator 5 effektiv beseitigt. Die Verwendung dieses Aufhebungssystems vermeidet auch die Probleme, die mit dem Microphoneffekt in dem Generator 5 oder Verstärker 12 entstehen.
Um das Problem zur Errichtung eines Gleichgewichtes zu vereinfachen, wird ein in Figur 5 dargestellter Steuerkreis verwendet. Dieser Steuerkreis stellt jedes Ungleichgewicht am Detektor/Verstärker 11 fest, und steuert die Größe und Phase des Ausgleichsignals um eine Beseitigung sicher zu stellen. Die Zeitkonstanten des Steuerkreises können so gewahlt werden, daß die schnelle Signaländerung, die bei einem Kontakt zwischen einem Teil 1 oder 2 und einem Ziel vor sich geht, ohne wesentliche Dämpfung durch den Empfänger gelangt.
In den in den Figuren 3 - 5 gezeigten Anordnungen fließt ein bestehender Wechselstrom durch den Widerstand 6 und wie z.B. in Figur 6 gezeigt ist, kann dieser Strom neutralisiert oder ausgeglichen werden, indem von dem Generator 6 ein Gegenphasenausgangssignal verwendet wird, um durch einen Kondensator 13 einen Wechselstrom zu geben. Eine vollständige Neutralisation wird erreicht, wenn der Wert des Kondensators 13 gleich dem Wert der Kapazität 7 ist, die parallel zur Serienkombinationen der Kapazitäten 8 und 9 liegt.
Die in der Figur 6 gezeigten Schaltung kann gemäß Figur 7 abgewandelt werden, um den Leitungen 14 und 15 ein unterschiedliches Ausgangssignal zuführen zu können.
Obgleich die Erfindung in Bezug auf eine Lenkwaffe beschrieben wurde, insbesondere im Hinblick auf die Feststellung eines Kontaktes zwischen der Lenkwaffe und einem Ziel, so können auch andere Anwendungen für die Erfindung ins Auge gefaßt werden. Insbesondere kann die Erfindung auch zur Feststellung eines Kontaktverlustes zwischen einem Körper und einem von zwei elektrischleitenden voneinander elektrischisolierten relativ festen Teilen verwendet werden.

Claims

Patentansprüche

3 t Ui L C t:r.el .rtr c Ifl jnals Dei kontakt oder Kontaktverlusten zwischen einem Körper dessen Eigenkapazität einen Destimmten Wert überschreitet, und einem von zwei elektrischleitenden voneinander elektrischisolierten relativ festen Teilen, da d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß eine Wechselstromquelle (5) mit den zwei Teilen (1,2) über eine Last (6) verbunden ist, und daß Vorrichtungen (11) zur Feststellung der Änderung des Laststromes vorhanden sind, der sich aufgrund der Kapazitätsänderung beim Kontakt oder Kontaktverlust einstellt.
2. Lenkwaffe, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß sie eine Außenhaut (2) aufweist, die zwei elektrischleitende voneinander elektrischisolierte relativ feste Teile (1,2,) besitzt, daß eine Wechselstromquelle (5), die mit den zwei Teilen über eine Last (6) verbunden ist, und Vorrichtungen (11) zur Feststellung der Änderung des Laststromes vorhanden sind, die sich aufgrund der Kapazitätsänderung bei Kontakt zwischen einem der Teile und einem Körper dessen Eigenkapazität einen gewissen Wert überschreitet, ergibt.
3. Lenkwaffe gemäß Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t, daß die an einer Last sich einstellende Spannung einem Summenverstärker (12) zugeführt wird, der auch ein von der Quelle (5) abgeleitetes Spannungssignal erhält, das zur angelegten Spannung durch die Quelle zwischen den zwei Teilen phasenbezogen ist, so daß solange bis der Kontakt oder Kontaktverlust zwischen einem dieser Teile und dem genannten Körper vorliegt, das Ausgangssignal von dem Summenverstärker im wesentlichen Null ist.
4. Lenkwaffe nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t, daß ein Spannungsphssensteuergerät zwischen der Quelle (5) und dem Summenverstärker (12) liegt, das auf ein Ruckkopplungssignal vom Verstärkerausgang anspricht, um ein Spannungssignal zu erzeugen, dessen Phasenbeziehung zu der dem Verstärker von der Last zugeführten Spannung derart ist, daß bis der Kontakt oder Kontaktverlust zwischen einem Teil (1) oder (2) und dem Körper vorliegt, das Ausgangssignal vom Verstärker Null ist.
5. Lenkwaffe nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t, daß der zur Last (6) fließende Wechselstrom auf dem Wege über die Teile der Außenhaut der Lenkwaffe durch einen nahezu gleichen und entgegengesetzten Strom aus der Quelle (5) ausgeglichen wird, so daß bei nicht Vorliegen des Kontaktes zwischen einem der Teile (1) oder (2) und dem Körper, der in der Last insgesamt fließende Wechselstrom Null ist.