DE767357C - Anordnung zur Entfernungsmessung nach dem Impulsreflexionsprinzip - Google Patents

Description

• Anordnung zur Entfernungsmessung nach dem Impulsreflexionsprinzip Es ist belçannt, zur Messung der Entfernung eines Gegenstandes Impulse auszuseenden und deren laufdauer zwischen Sender, reflektierendem Gegenstand und Empfänger zu bestimmen. Aus der Laufdauer kann dann die Entfernung ermittelt werden. Beli der Durchführung dieses Verfahrens werden zweckmäßigerweise Braunsche Röhren verwendet, da diese die nötige Empfindlichkeit für die im allgemeinen sehr schwach und kurzzeitig reflektierten Impulse besitzen.
• Zur Erhöhung der Meßgenauigkeit kann der Elektronenstrahl auch eine Spirale beschreiben, indem der Braunsohen Röhre eine radial wirkende, sich zeitlich ändernde Vorspannung zugeführt wird.
• Es ist hierbei bekannt, den Beginn der Strahlablenkunlg des Braunschen Rohrs durch den Impnlssender selbst zu steuern. Bei diesem Verfahren können jedoch leicht Ungenauigkeiten in der Messung eintreten, da der Einsatz der Elektronenstrahlablenkung spannungsabhängig ist. Durch entsprechende Mittel, z. B. Stabilisierung sämtlicher Stromquellen usw., könnte man wohl erreichen, dbß auch dieses Verfahren einwandfrei arbeitet, jedoch bedeutet dies einen außerordentlich großen zusätzlichen Aufwand.
• Die Erfindung vermeidet diese Sachteile dadurch, daPJ sie einerseits gemäß einem älteren Vorschlag eine Parallelelektrode benutzt, die zum Zwecke der gleichzeitigen Senderauslösung vom Elektronenstrahl des zur Anzeige verwendeten Braunschen Rohrs überstrichen wird, anderseits die Auslösung des Senders durch ein Kippgerät vornimmt. das durch die von dieser Parallelelektrode empfangene Ladung gesteuert wird.
• In den Abbildungen ist eine beispielsweise Ausführungsform zur Durchführung des Erfindungsgedankens und ihre Wirkungsweise dargestellt und im nachstehenden an Hand derselben beschrieben.
• Die Abb. I zeigt die Spirale. die der Lichtfleck durchläuft. Die Bahn beginnt am Punkt A. Die Spirale wird im Gegensatz zu der bekannten Anordnung von innen nach außen durchlaufen und ein Mindestradius der Bahn durch besondere, eine reine Kreisablenkung bewirkendeAblenkmittel eingehalten.
• Das Zeichen Z wird in Form einer radialen Zacke gegeben. Der Winkel t wird gemessen und im übrigen aus der Ordnungszahl der Bahn, die durchlaufen ist, die Zeit und damit bei der speziellen oben angedeuteten Rufgabe die Entfernung bestimmt.
• Es sind besondere Maßnahmen notwendig, um einen Bahnverlauf gemäß der Abb. I zu erzielen. Die Braunsche Röhre besitzt gemäß Abb. 2 ringförmige AblenLelelitroden. Die Kathode der Braunschen Röhre mit Konzentrieruiigsmitteln ist nur schematisch gezeichnet und mit dem Bezugszeichen K versehen. Durch zwei ringförmige EleL-troden 11 und R' kann der Strahl in radialer Richtung der Spiralbahn abgelenkt werden.
• Der Kathodenstrahl ist in der Abbildung mit St bezeichnet. Der Kathodenstrahl St beschreibt durch in der Abbildung nicht weiter dargestellte Ablenkmittel an sich bekannter Art, solange an den Elektroden R und R' keine zusätzliche Spannung liegt, auf dem Fluoreszenzschirm X eine Kreisbahn.
• Es wird zweckmäßig zur Erzielung dieser reinen Kreisbewegung eine sinusförmige Spannung verwendet, dann ist nämlich die Laufzeit proportional dem Drehwinkel.
• Durch die Elektroden R und R' wird dem Kathodenstrahl jedoch eine zusätzliche Bewiegung zweifacher Art erteilt. Die eine besteht darin, daß eine ansteigende Vorschubspannullg gegeben wird, so daß der Elektronenstrahl nicht mehr eine Kreisbahn, sondem eine Spirale durchläuft, die andere darin, daß die Impulse zugeführt werden, um eine Ablenkung in radialer Ridltung und damit Aufzeigung der Impulse zu erreichen. Die ansteigende Vorschubspannung kann als Ladespannung. z.G. einem Kondensatorsvstem, das über einen Ladewiderstand, z.R. eine Röhre mit Sättigungscharakteristik. gespeist wird, abgegriffen werden. Bei der in der Abbildung dargestellten Ausführungsform wird diese Spannung gleich an dem Impulsgencrator abgegriffen, der den Sender steuert.
• Der Impulsgenerator besteht in an sich bekannter Weise aus einem Ladekondensator C, der aus einer Batterie über einen Widerstand L aufgeladen wird. Die Entladung erfolgt mit einem gasgefüllten Dreielektrodenrohr T, das mit einer Gittersteuerung verschen ist. Am Kondensator C wird einerseits über ein entsprechendes Differenzierglled die Steuerspannung für den nur schematisch dargestellten Sender S abgenommen, anderseits über ein Potentiometer P die Vorschubspannung an den Ringelektroden R, R'. Das Potentiometer ist vorgesehen, um die Vorschubspannung auf den günstigsten Wert einstellen zu können. Der Empfänger ist mit E bezeichnet. Sein Ausgangskreis enthält eine Widerstandskombination r, r'. Das eine Ende der Widerstandskombination ist mit der Elektrode R, das andere mit der Elektrode R' verbunden. Die Ausgangsspannung des Empfägers ruft so 'eine Radialablenkung des Kathodenstrahles hervor. Der Abgriff des Potentiometers P ist mit dem Zusammenschlußpunkt der Widerstände r, r' verbunden. Hierdurch wird an die Elektroden R, R' eine Vorschubspannung angelegt, die in gleichem Maße anwächst wie die Spannung am Ladekondensator C. Hierdurch wird erreicht, daß der Elektronenstrahl nicht in einer Kreisbahn, sondern in einer Spirale verläuft, da er langsam mit zunehmender Spannung am Kondensator C aus der Kreisbahn mehr und mehr herausgelenkt wird. Im dargestellten Beispiel ist, wie schon erwähnt, das Entladerohr T mit Wittersteuerung versehen. Das Gitter wird hier durch den Kathodenstrahl St selbst beeinflußt. Es ist zu diesem Zweck in dem Brauuschen Rohr eine Auffangelektrode F vorgesehen, z.B. in Form eines nadelförmigen Metallstreifens.
• Sobald der Elektronenstrahl auf seiner Spiralbahn auf F trifft, wird ein Steuerstrom über den Kathodenstrahl selbst ausgelöst.
• Durch diesen Steuerstrom wird am Widerstand eine Spannung erzeugt, die einem Verstärker @@ zugeführt wird. Der Ausgang von @@ steuert das Gitter des Rohres T, so daß das Rohr T kippt. Hierdurch wird einerseits ein Impuls durch den Sender S erzeugt, anderseits die linear ansteigende Vorschubspannung an den Elektroden R und R' weggellolllmen, da die Spannung am Kondensator zusammenbricht. Der Kathodenstrahl beschreibt beim nächsten Ladevorgang dann wieder von neuem seine Spiralbahn, bis er wieder anf die Auffangelektrode F trifft.
• Der Erfindungsgedanke ist selbstverständlich in seiner Anwendung nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: I. Anordnung zur Entfernungsmessung nach dem Impulsreflektionsprinzip, bei der der Elektronenstrahl einer Braunschen Röhre mittels einer radial wirkenden, sich zeitlich ändernden Vorspannung zu einer als Zeitachse dienenden Spirale ausgezogen und von den Meßzeichen in sichtbarer Weise beeinflußt wird, gekennzeiclinet durch eine in der Elektronenstrahlbahn der Braunschen Röhre angeordnete Parallelelektrode, deren kurzzeitig von dem Elektronenstrahl empfangene ladung die Auslösung eines den Impulssender steuernden Kippgerätes bewirkt.
2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die radial wirkende Vorschubspannung für den umlaufenden Elektronenstrahl an dem Ladekondensator des Kippgerätes abgenommen wird.
3. 3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufzeichnung der Meßimpulse in an sich bekannter Weise durch ringförmige Ablenkelektroden erfolgt.

   Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stande der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: USA.-Patentschriften Nr. 1 882 850, 1982 291; britische Patentschriften Nr. 328680, 406 903; französische Parentschrift Nr. 574 968; Alberti, Braunsche Röhren, 1932, S. 119/120; R. A. Watson Watt, Herd and Bainbridge-Bell »Applications of the Cathode Ray Oscillograph in Radio Research«, I933, S. 89 bis 9I.