DE3002579A1 - Abstandszuender mit fest eingestellter ansprechentfernung - Google Patents

Description

• Optische Einrichtung für Abstandszünder und Entfernungs-
• messer Die Erfindung bezieht sich auf eine optische Einrichtung für Abstandszünder und Entfernungsmesser, bei denen die Laufzeit des Lichtes in einer optischen Faser ermittelt wird.
• Ein optischer Zünder ist durch die US-PS 3 812 783 bekannt geworden. Allerdings werden hier von einer Laseranordnung über ein Lichtleiterfaserbündel mehrere Zündanordnungen gewissermaßen synchron gezündet bzw. die zugeordneten Ladungen zur Explosion gebracht. Durch Variation der Länge einzelner Lichtleiterfasern wird auch der Zündzeitpunkt variiert, wenn eine synchrone Zündung mehrerer Ladungen nicht erwünscht ist.
• Eine ähnliche Anordnung offenbart auch die US-PS 3 618 526o Hier kann in gewissem Sinne von einer Serienschaltung der Zünder gesprochen werden, denn von einem Faserbündel aus werden einzelne Fasern zu den jeweiligen Zündern geführt und aufgrund der unterschiedlichen Längen erfolgten die Detonationen hintereinander, werden jedoch von einem gemeinsamen Lichtimpuls ausgelöst.
• Mit beiden Anordnungen ist es nicht möglich ohne ein sogenanntes Frequenznormal auszukommen Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine optische- Einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der durch Verwendupg einer optischen Verzögerungsleitung ein Zeitnormal geschaffen wird und damit das Ausgangssignal von der Taktfrequenz weitgehend unabhängig wird.
• Diese Aufgabe wird durch die in den Ansprüchen niedergelegten Maßnahmen in zuverlässiger und einfacher Weise gelöst.
• In der Beschreibung sind Ausführungsbeispiele abgehandelt und in der Zeichnung grafisch dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 ein Blockschaltbild für eine Einrichtung mit fest eingestelltem Auslöseabstand bei einem Abstandszünder; Fig. 2 ein Blockschaltbild für eine Einrichtung zur Abstands- bzw. Entfernungsmessung.
• Für den in der Fig. 1 gezeigten Aufbau der vorgeschlagenen optischen Einrichtung bei einem Abstandszünder ist ein Laserlichtsender lo, vorzugsweise eine CW-Laserdiode, vorgesehen, der ein getaktetes Lichtsignal 12 aussendet. Dieses Lichtsignal ist z.B. rechteckförmig und das Tastverhältnis beträgt 1 : 1. Mit diesem Signal werden nun drei Empfänger iia - c beaufschlagt und zwar empfängt der Empfänger El einen Teillichtstrahl 12a direkt vom Sender lo, der Empfänger E2 empfängt einen Teillichtstrahl 12b über eine Lichtleitfaser, deren Länge L genau so bemessen ist, daß die Laufzeit des Lichtes in der Faser der gewünschten Laufzeit des Lichts vom Sender lo über die Zielfläche 13 zum Empfänger E3 11c entspricht, so daß die Laufzeiten beim gewünschten Auslöseabstand gleich sind. Das heißt, die Phasendifferenzen zwischen den Ausgangssignalen E2 und El bzw. zwischen E3 und El sind gleich und unabhängig von der Taktfrequenz.
• Diese Ausgangssignale werden nun auf zwei Exklusiv-ODER-Gatter 14a,14b gegeben, wobei die Signale vom Empfänger El lla als Referenzsignale beiden Gattern 14a,14b zufließen und nun von dort über Tiefpaßfilter 15a,15b in einen Komparator 14 zur Zündauslösung eingehen. Dies wird ermöglicht, weil die gefilterten Ausgangssignale proportional zur Phasenverschiebung sind0 Dieser überraschend einfache Lösungsweg erbringt eine Reihe beachtlicher Vorteile, Durch die Verwendung bzwo den Einsatz des Empfängers El lla als sogenannten Referenzempfänger werden Driften und Temperatureffekte etce einwandfrei kompensiert bzw. eliminiert. Weiterhin wird eine Unabhängigkeit von der Taktfrequenz geschaffen und erbringt dadurch eine enge Toleranz des Auslösesignals und letztlich wird die Möglichkeit geschaffen eine einfache Logik aufzubauen - beispielsweise durch ein Diodennetzwerk -um damit eine schnellere Verarbeitung zu gewährleisten.
• Die Fig. 2 zeigt das Blockschaltbild der optischen Einrichtung für die EntfernungsmessungO Der Aufbau der elektronischen Bauelemente und deren Schaltung ist genau wie vorbeschrieben. Auch hier wird eine Unabhängigkeit von der Taktfrequenz erreicht. Hier wird das gemittelte Ausgangssignal XOR 1 - das Exklusive-ODER-Gatter - zur Verstärkungsregelung des gemittelten" Ausgangssignals von XOR 2 verwendet. Damit wird das Ausgangssignal unabhängig von der Taktfrequenz proportional zum ZielabstandO Nun treten bei gewissen Abständen ab und zu Mehrdeutigkeiten der Signale auf (Phasendifferenz 3600). Diese lassen sich bei beiden Verfahren durch entsprechend ausgeführte optische Anordnungen - die zum Stand der Technik zählen -vermeiden.
• Somit ist nun in einfacher Weise eine Einrichtung geschaffen worden, bei der ein beschleunigungsempfindliches Zeitnormal entfällt und bei Verwendung als Zünder der Zündabstand durch die Länge der optischen Verzözerungsleitung gegeben ist0

Claims (1)

1. Optische Einrichtung für Abstandszünd.er und Entfernungsmesser Patentansprüche Optische Einrichtung für Abstandszünder und Entfernungsmesser, bei der die Laufzeit des Lichtes in einer optischen Faser ermittelt wird, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß einem Laserlichtsender (1c) drei Empfänger (lla-c) zugeordnet sind, wovon einer der Empfänger (leib) einen Teillichtstrahl (12b) über eine Lichtleitfaser empfängt deren Länge (L) der gewünschten Laufzeit des Teillichtstrahles (12c) vom Sender (lo) über die Zielfläche (13) zum zweiten Empfänger (11c) entspricht und ein dritter Enlpfänger (via) einen Teillichtstrahl (12a) direkt empfängt und ein Referenzsignal liefert, 2 Optischer Sender nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Ausgangs signale der beiden Empfänger (11b und 11c) jeweils einem Exklusiv-ODEIR-Gatter (14as14b) und die Ausgangssignale des Referenzempfängers (11a) beiden Gattern (14a,14b) zugeführt werd.en, von wo sie Tiefpaßfilter (15a,15b) durchlaufen und so proportional zur Phasenverschiebung dem Komparator (14) oder einer Verstärkerregelung (16) eingegeben werden.