-
Elektronisches Zeitmeßgerät
-
Die Erfindung bezieht sich auf ein elektronisches Zeitmeßgerät zur
Ermittlung mittlerer Fluggeschwindigkeit von Geschossen, insbesondere zur Verwendung
bei Jagd- und Sportwaffen und -munition mit einem Zeitmesser.
-
Die technischen Anforderungen an Jagd- und Sportwaffen sowie -munition
sind sehr hochgesteckt. Der Kunde hat eine bestimmte Vorstellung von Qualität und
Präzision, und er ist bisher auf die fachkundige Beratung des Verkäufers angewiesen.
Dieser muß auf die Angaben des Herstellers vertrauen, so daß der Kunde beim Kauf
kaum eine Möglichkeit einer Nachprüfung hat.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elektronisches Zeitmeßgerät
zur Ermittlung mittlerer Fluggeschwindigkeit von Geschossen zu schaffen, das den
Schützen nicht behindert, eine einfache und rasche Nachprüfmöglichkeit bietet und
möglichst vielen Sportarten gerecht wird.
-
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die im Ken-nzeichen des Anspruchs
1 aufgeführten Merkmale gelöst.
-
Die Erfindung weist gegenüber dem Bekannten die Vorteile auf, daß
die Ermittlung mittlerer Fluggeschwindigkeit von Geschossen exakt möglich ist, hohe
Präzision garantiert und einfach zu handhaben ist. Es können mittlere Fluggeschwindigkeit
von Geschossen bei allen Sportarten sowie die Reaktionsgeschwindigkeit des Schützen
beim Tontaubenschießen gemessen werden. Ein Schütze wird durch das Zeitmeßgerät
nicht behindert. Das Zeitmeßgerät muß nicht an der Waffe befestigt werden.
-
Weitere, vorteilhafte Ausgestaltungen gehen aus der nachfolgenden
Beschreibung und den Ansprüchen hervor.
-
Die Erfindung wird an Ausführungsbeispielen anhand von Zeichnungen
erläutert. Es zeigen Fig. 1 Ein Blockdiagramm eines erfindungsgemäßen Zeitmeßgeräts
mit einem einzigen Geber, Fig. 2 ein Blockdiagramm des erfindungsgemäßen Zeitmeßgeräts
mit zwei Gebern, Fig. 3 einen Stromlauf- des -erfindungsgemäßen Zeitmeßgeräts.
-
Das elektronische Zeitmeßgerät (Fig. 1) umfaßt zunächst einen Zeitmesser
1 zur Zeitmessung, eine den Zeitmesser steuernde Logikschaltung 2 sowie einen an
einem Steuereingang 3 der Logikschaltung 2 angeschlossenen Ge-ber in Form eines
Mikrofons 5, das- beim Ausführungsbeispiel über einen Verstärker 12 und eine Leitung
15 an den Steuereingang 3 der Logikschaltung 2 angeschlossen ist. Ein Wähler 16
dient der Einstellung des Verstärkungsfaktors des Verstärkers 12. Ein Steuerausgang
7 der Logikschaltung 2 ist über eine Leitung 13 mit einem Steuereingang 18 am Verstärker
12 verbunden. Dementsprechend kann der Verstärkungsfaktor des Verstärkers 12 von
der Logikschaltung 2 über die Leitung 13 verändert werden. Ein Betriebsartschalter
14 für die Logikschaltung dient der Einstellung der gewünschten Betriebsart. über
eine Leitung 8 werden Start-/Stop-Signale von der Logikschaltung 2 an den Zeitmesser
1 gegeben. über Leitungen 19, 20, die an Rückstelleingängen 10, 11 der Logikschaltung
2 bzw. des Zeitmessers 1 angeschlossen sind, erfolgt eine Rückstellung der gemessenen
Zeit und Vorbereitung einer neuen Messung.
-
über eine Leitung x vom Zeitmesser 1 zum Betriebsartschalter 14 bewirkt
letzterer an dem Zeitmesser 1 eine Bereichsumschaltung, z.B. von einem Bereich,
in dem Millisekunden (ms) gemessen werden, in einen Bereich, in dem
Sekunden
(s) gemessen werden und umgekehrt.
-
Meßvorgang (Fig. 1) Beim Tontaubenschießen erfolgt der Wird der Taube
nach dem Ruf "Pull!" , "Los!" oder "Go!" oder einem anderen Kommando des Schützen.
Daraufhin muß die Taube sofort geworfen werden. Der Schütze schießt nach dem erfolgten
Ruf und dem danach sofort erfolgten Wurf der Taube innerhalb einer für das Treffen
der Tontaube günstigen Zeit, z.B. innerhalb von 0,5 bis 0,6 s. Die Zeit zwischen
dem Ruf des Schützen bis zum Schußknall soll gemessen werden.
-
Die Messung erfolgt in der Weise, daß das Mikrofon 5 (Fig.
-
1) über den Verstärker 12 und die Leitung 15 an den Steuereingang
3 der Logikschaltung 2 den Ruf meldet. Die Logikschaltung 2 setzt den Zeitmesser
1 über die Leitung 8 in Gang. Gleichzeitig wird über eine Leitung 13 die Verstärkung
des Verstärkers 12 durch die Logikschaltung 2 herabgesetzt. Die Herabsetzung der
Verstärkung ist nötig, weil der Ruf des Schützen aus einer Reihe nacheinander auftretender
Amplituden besteht, und bei voller Verstärkung des Verstärkers 12 bereits die zweite
Amplitude über das Mikrofon 5 und die Logikschaltung 2 einen zu diesem Zeitpunkt
noch unerwünschten, an den Zeitmesser 1 gelangenden Stoppimpuls hervorrufen würde,
der den Zeitmesser stillsetzen würde. Erst der Schußknall soll aber den Stoppimpuls
für den Zeitmesser 1 auslösen. Der Schußknall mit seiner großen Amplitude gelangt
dementsprechend über das Mikrofon, den Verstärker 12 und die Logikschaltung 2 als
Stoppimpuls an den Zeitmesser 1, der nun die gemessene Zeit zwischen dem Ruf des
Schützen und dem Schußknall anzeigt. Hieraus sind Rückschlüsse auf die Reaktionszeit
des Schützen möglich.
-
Anderen Messungen dient ein weiteres Ausführungsbeispiel
des
Zeitmeßgeräts nach Fig. 2, das zusätzlich einen Aufpralldetektor 6 umfaßt, der im
Geschoßfang des Schützenstands vorgesehen ist. Der Aufpralldetektor 6 besteht beim
Ausführungsbeispiel aus einem Piezogeber, der an einer Prallplatte angebracht ist.
-
Meßvorgang (Fig. 2) Wird auf dem so eingerichteten Schießstand, also
ausgestattet mit dem Mikrofon 5 und dem Aufpralldetektor 6 ein Schuß abgegeben,
z.B. beim Schießen mit einem Luftgewehr, einer Schrotflinte, einer Luftpistole,
einer Armbrust, einem Bogen, einem Kleinkalibergewehr oder einer Pistole, beim Schwarzpulverschießen
etc., so wird über das Mikrofon 5, den Verstärker 12, die Leitung 15, die Logikschaltung
2 und die Leitung 8 ein Startsignal an den Zeitmesser 1 gegeben. Im Moment des Aufpralls
des Geschosses auf die Prallplatte im Geschoßfang meldet der Aufpralldetektor 6
über eine Leitung 21 und einen Steuereingang 4 der Logikschaltung 2 sowie diese
über die Leitung 8 ein Stoppsignal an den Zeitmesser 1, der in diesem Moment den
Zählvorgang abbricht. Somit wird die Zeit vom Abschuß bis zum Auftreffen des Geschosses
mit dem Zeitmeßgerät nach Fig. 2 ermittelt.
-
Beim Bogenschießen tritt bereits vor Abschuß des Pfeils ein Geräusch
auf, das von einer einschnappenden Blattfeder, dem Klicker", herrührt. Über den
Betriebsartschalter 14 (Fig. 2) wird die Logikschaltung so eingestellt, daß das
von dem Klicker herrührende, über das Mikrofon 5, den Verstärker 12 und die Leitung
15 an die Logikschaltung 2 gegebene Geräusch aber unterdrückt und nicht an den Zeitmesser
1 weiter geleitet wird. Sobald die Pfeilspitze beim Spannen des Bogens die Endstellung
erreicht hat, springt der Klicker vom Pfeil herunter, wodurch das Klickgeräusch
entsteht. Danach läßt der Bogenschütze die gespannte Bogensehne
los.
Erst das zweite Geräusch, nämlich das nun durch Abschuß des Pfeils entstehende,
wird vom Mikrofon 5 über den Verstärker 12 und die Leitung 15 sowie die Logikschaltung
2 über die Leitung 8 als Startsignal an den Zeitmesser 1 gegeben. Trifft der Pfeil
auf dem Aufpralldetektor 6 auf, dann gelangt von dem Aufpralldetektor 6 über die
Leitung 21, den Steuereingang 4 der Logikschaltung 2 über diese und die Leitung
8 ein Stoppsignal an den Zeitmesser 1 die den Zähl-vorgang in diesem Moment unterbricht.
-
Hierdurch ist gewährleistet, daß die tatsächliche Flugdauer des Pfeils
vom Abschuß bis zum Auftreffen auf die mit dem Aufpralldetektor ausgestattete Prallplatte
gemessen wurde.
-
Stromlauf (Fig. 3) Der Verstärker 12 (Fig. 3) für das Mikrofon 5 umfaßt
im wesentlichen Transistoren 23, 24, 25 sowie Einstellwiderstände 26, 27, 28. Die
Arbeitspunkteinstellung des Verstärkers 12 erfolgt durch die Widerstände 26, 27
und 28.
-
Der Einstellwiderstand 26 ist als Bedienungselement zur Empfindlichkeitseinstellung
des Verstärkers 12 von außen, also außerhalb des Gehäuses des elektronischen Zeitmeßgeräts,
zugänglich.
-
Wird der Transistor 25 durch ein Flip-Flop 30 leitend gemacht, verschiebt
sich der Arbeitspunkt des Verstärkers 12 durch den Widerstand 28 so, daß die Empfindlichkeit
des Verstärkers abnimmt. Den Ausgang des Verstärkers 12 bildet der Kollektor des
Transistors 24.
-
Der Zeitmesser 1 umfaßt einen Oszillator 22, Frequenzteiler 32, 33
und einen Vierdekadenzählen 34. Bei einem Ausführungsbeispiel wurden ein 1 MHz-Oszillator,
zwei Frequenzteiler Typ So 7490 N (Texas Instruments), ein weiterer Frequenzteiler
Typ SN 7490 N (Texas Instruments) und ein Vierdekadenzähler Typ ZN 1040 (Ferranti)
verwendet,
Der Frequenzteiler 36 teilt im Verhältnis 1:1 oder 10:1.
Seine Betriebsart wird über einen Steuereingang 35 eingestellt, wobei der Betriebsartschalter
14 in Stellung 1 oder 3 (999 ms) oder in Stellung 2 (9,99 s) steht. Die obersten
drei Dekaden des Vierdekadenzählers 34 werden angezeigt. Der Dezimalpunkt der vierten
Dekade wird über den Steuereingang 35 ein- bzw. ausgeschaltet.
-
Die Logikschaltung 2 (Fig. 3) umfaßt im wesentlichen drei Flip-Flops
30, 31, 37. Durch Setzen des Flip-Flops 31 werden das Flip-Flop 30 über einen Kondensator
38 gesetzt und damit der Zeitmesser 1 gestartet. Gleichzeitig wird die Empfindlichkeit
des Verstärkers 12 über das Flip-Flop 30 und den Transistor 25 herabgesetzt.
-
Das Flip-Flop 31 wird je nach Betriebsart durch den ersten Impuls
aus dem Verstärker 12 (Betriebsartschalter 14 in Stellung 1 oder 3) oder durch einen
weiteren, nach einer Verzögerungszeit empfangenen Impuls (Betriebsartschalter 14
in Stellung 2) gesetzt. Der Zeitmesser 1 wird durch eine logische "0" an einem Eingang
39 angehalten, wodurch das Flip-Flop 30 zurückgesetzt wird.
-
Das Zurücksetzen des Flip-Flops 30 erfolgt je nach Einstellung am
Betriebsartschalter 14 über den Verstärker 12 und das Flip-Flop 37 sowie eine aus
einem Kondensator 41 und einem Widerstand 42 bestehende Verzögerungsschaltung durch
das Mikrofon 5 oder über einen Transistor 40 (Betriebsartschalter 14 in Stellung
1 oder 2) durch den Aufpralldetektor 6.
-
Ein Starten des Zeitmessers 1 kann nur erfolgen, nachdem vorher eine
Taste 43 (RESET) betätigt- wurde.
-
Erneute Betriebsbereitschaft wird durch Aufleuchten einer Leuchtdiode
44 und eine abgeschaltete Anzeige 17 signalisiert.
-
Soll der Zeitmesser 1 erst nach einem zweiten Impuls gestartet werden,
wird nach dem ersten Impuls "0.00" angezeigt. Damit ist eine Kontrolle für die Betriebsart
"Bogenschießen möglich.
-
Steht der Betriebsartschalter 14 (Fig. 3) in Stellung 1, wird bei
normalem Schießen, also z.B. mit Luftgewehr oder -pistole, Kleinkalibergewehr oder
-pistole, gemessen.
-
Steht der Betriebsartschalter 14 in Stellung 2, kann beim Bogenschießen,
steht der Betriebsartschalter 14 in Stellung 3, kann die Reaktionszeit des Schützen,
z.B. beim Tontaubenschießen, gemessen werden.
-
Der Ladungszustand der Batterie 45 wird über eine Leuchtdiode 46 angezeigt.
Sobald die Spannung der Batterie 45 eine untere Grenze unterschreitet, beginnt die
Leuchtdiode 46, angesteuert über Transistoren 47, 48, zu leuchten.
-
- Leerseite-