DE767625C

DE767625C - Arrangement for distance measurement by means of reflected pulses

Info

Publication number: DE767625C
Application number: DEL89250D
Authority: DE
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1935-11-27
Filing date: 1935-11-27
Publication date: 1953-03-23

Description

Anordnung zur Entfernungsmessung mittels reflektierter Impulse Es ist bekannt, zur Messung der Entfernung von einem Sender kurze Impulse auszusenden, die von dem entfernten Gegenstand reflektiert werden und dann auf einen neben dem Sender aufgestellten Empfänger gelangen. Es ist bei dieser Methode notwendig, besondere Maßc nahmen zu treffen, um zu verhindern, daß der Empfänger durch den gegenüber dem schwachen Empfangs impuls viel stärkeren Senderimp,uls außer Wirksamkeit gesetzt wird.Arrangement for distance measurement by means of reflected pulses Es it is known to send short pulses to measure the distance from a transmitter, that are reflected off the distant object and then onto one next to the Sender positioned receiver. It is necessary special with this method Take measures to prevent the recipient from getting through the opposite the weak reception impulse, the much stronger transmitter impulse is rendered ineffective will.

Das Zweckmäßigste ist daher, den Senderimpuls in bekannter Weise gleichzeitig zur Ausschaltung des. Empfängers zu benutzen.The most expedient is therefore to simultaneously send the transmitter pulse in a known manner to switch off the receiver.

Es ergeben sich jedoch bei den bekannten Verfahren Schwierigkeiten dadurch, daß, je kürzer die zu messende Entfernung ist, um so schwächer die Fußbreite der Impulse sein muß, um eine genaue Messung zu ermöglichen.However, difficulties arise with the known methods in that the shorter the distance to be measured, the weaker the width of the foot which must be pulses in order to enable an accurate measurement.

Mit den bisher für die Erzeugung von Impulsen z. B. in der Fernsehtechnik gebräuchlichen Kippschaltungen lassen sich Impulse, deren Fußblreite kleiner als Io-e Sek. ist, in betriebssicherer Weise nicht mehr erzielen.With the previously for the generation of pulses z. B. in television technology Common flip-flops can generate pulses whose foot width is less than Io-e sec. Is in no longer achieve in a reliable manner.

Indessen ist es bei Entfernungsmessungen ebenfalls bereits bekannt, eine Braunsche Röhre zur Auslösung sehr kurzzeitiger Impulse zu venvenden.However, it is also already known for distance measurements to use a Braun tube to trigger very brief impulses.

Die Erfindung stellt sich nun die Aufgabe, das bei den erwähnten Entfernungsmeßeinrichtungen zur Aufzeichnung der empfangenen reflektierten Impulse verwendete Braunsche Rohr gleichzeitig zur Auslösung der auszusendenden Impulse zu benutzen. The invention now has the object that with the mentioned Distance measuring devices for recording the received reflected pulses used Braunsche Rohr at the same time to trigger the pulses to be transmitted to use.

In der Abb. I ist eine beispielsweise Anordnung zur Durchführung des Erfindungsgedankens gezeigt. Älit B ist ein Braunsches Rohr bezeichnet, das zur Aufzeichnung des empfangenen Impulses einen Fluoreszenzschirm 5t besitzt. Die Kathode zur Erzeugung des Elektronenstrahles ist mit K, die Anode mit A bezeichnet. Das Braunsche Rohr hat die üblichen, in der Abbildung nicht dargestellten Mittel zur Konzentrierung, wie Zylinder-, Konzentrierungsspulen, Lochelektroden usw. Der Elektronenstrahl wird in bekannter Weise auf elektrostatische oder elektromagiietische Art abgelenkt. Vor dem Schirm befindet sich eine schmale streifenförmige Elektrode J. An den Enden der Serienschaltung der Widerstände R' und R" wird eine Steuerspannung, die der Elel;tronengeschw-indiebrkeit entspricht, direkt bzw. verstärkt für den Sender abgenommen. Der Sender ist in der Abbildung nur schematisch gezeichnet und mit H bezeichnet. Es ist dies ein Dezimetenvellensender, der, wie aus der Abbildung ersichtlich, mit Hilfe eines in Art der Heising-Schaltung geschalteten Rohres ulI getastet wird. An dem Widerstand R" wird eine Teilspannung abgenommen zur Sperrung des Empfängers E in dem Augenblick, in dem ein Impuls ausgesandt wird. In Fig. I is an example of an arrangement for implementation of the inventive concept shown. Älit B is a brown pipe that has a fluorescent screen 5t for recording the received pulse. the The cathode for generating the electron beam is designated with K, the anode with A. The Braun tube has the usual means not shown in the figure for concentration, such as cylinder, concentration coils, perforated electrodes, etc. The Electron beam is in a known manner on electrostatic or elektromagiietische Kind of distracted. There is a narrow strip-shaped electrode in front of the screen J. At the ends of the series connection of the resistors R 'and R "is a control voltage, which corresponds to the elel; tronengeschw-indiebrkeit, directly or reinforced for the Transmitter removed. The transmitter is only shown schematically in the illustration marked with H. It is a decimetre wave transmitter which, as shown in the picture can be seen, with the help of a tube ulI connected in the manner of the Heising circuit is keyed. A partial voltage is taken from the resistor R ″ for blocking of the receiver E at the moment in which an impulse is sent.

Die Arbeitsweise der Anordnung ist nun folgende: Durch die Ablenkfelder des Braunschen Rohres wird der Elektronenstrahl in einer Ellipse ausgezogen, wie dies aus der Abb. 2 zu ersehen ist. Es wirlien hierzu in bekannter Weise zwei in der Abbildung nicht dargestellte Felder auf den Elektronenstrahl ein, z. B. vertikal ein Spulenfeld und horizontal ein elektrostatisches Feld. Die Ablenl;-spannungen werden einem mittelfrequenten oder hochfrequenten Generator entnommen, dessen Frequenz vorzugsweise durch Stimmgabel-, Quarzsteuerung od. dgl. konstant gehalten wird. In den oberen Teil der Ellipse ragt die Streifenelektrode J herein. Bei der Bewegung des Elektronenstrahles über den Streifen entsteht kurzzeitig, und zwar in der Dauer einerseits bestimmt durch die Breite des Streifens und andererseits durch die Geschwindigkeit, mit welcher der ElektronenstrahI über den Streifen hinwegstreicht, d. h., mit anderen Worten, durch die Geschwindigkeit, mit welcher die Ellipse geschrieben wird, ein mehr oder weniger lang dauernder Spannungsimpuls. Dieser kurzzeitige Spannungsstoß wird als Impuls verwendet. einerseits zur Steuerung des Senders (Spannung, die an 4 + R" abgenommen wird) andererseits zur Sperrung des Empfängers E (Spannung. die an R" abgenommen wird). Auf das Al)lenksystem des Braunschen Rohres wirkt weiterhin in an sich bekannter, in der Abbildung nicht dargestellter Weise der vom Empfaolger aufgenommene, vom fernen Gegenstand reflelstierte Impuls ein. Durch diesen Impuls entsteht auf der vom Elektronenstrahl geschriebenen Ellipse an der Stelle R eine Alarkierung, z. B. in Form einer Zacke. Es kann aber auch eine Älarkierung in anderer Weise erfolgen, z. B. durch Intensitätssteuerung des Eraunschen Rohres. Aus dem Ahstand dieser NIarke von dem Streifen J kantl direkt auf die Laufzeit des Impulses zwischen Sender, entfernten Gegenstand und Empfanger geschlossen werden, da die Lage der Markierung auf der Ellipse abhängig ist einerseits von der Geschwindigkeit, mit der die Ellipse geschrieben wird, und andererseits von der Laufzeit des Impulses zwischen Sender und Empfänger. The mode of operation of the arrangement is now as follows: Through the deflection fields of Braun's tube, the electron beam is drawn out in an ellipse, like this can be seen from Fig. 2. For this purpose, in a known manner, two in the figure, fields not shown on the electron beam, z. B. vertical a coil field and horizontally an electrostatic field. The drawing-off voltages are taken from a medium-frequency or high-frequency generator, its frequency is preferably kept constant by tuning fork, quartz control or the like. The strip electrode J protrudes into the upper part of the ellipse. When moving of the electron beam over the strip is created briefly, and that over time determined on the one hand by the width of the strip and on the other hand by the speed, with which the electron beam sweeps across the strip, d. i.e., with others Words, by the speed with which the ellipse is written more or less long-lasting voltage pulse. This brief voltage surge is used as an impulse. on the one hand to control the transmitter (voltage that is on 4 + R "is removed) on the other hand to block the receiver E (voltage. The at R "is removed). The Al) steering system of the Braun tube continues to act in a manner known per se, not shown in the figure, that of the recipient absorbed impulse refluxed by the distant object. Through this impulse arises at the point R on the ellipse written by the electron beam Alerting, e.g. B. in the form of a prong. But there can also be a marking in another Be done, e.g. B. by intensity control of the Eraun's tube. From the This mark was related to the strip J kantl directly on the time of flight of the pulse between the transmitter, the distant object and the receiver, as the The position of the marking on the ellipse depends on the one hand on the speed, with which the ellipse is written, and on the other hand on the travel time of the impulse between sender and receiver.

Die beschriebene Einrichtung hat den Vorteil, daß gleichzeitig durch ein und dieselbe Einrichtung sowohl die Aufzeichnung des reflektierten Impulses als auch die Auslösung des Senderimpulses erfolgt. Sie hat weiterhin den Vorteil, daß die Laufzeit. d. h. die Entfernung, gleichzeitig direkt abgelesen werden kann. Es kann also direkt die Braunsche Röhre mit einem Maßstab versehen xverden, an dem die Entfernung abgelesen werden kann. Es ist aber auch möglich, an Stelle einer LIaßstabskala auf dem Braun scheu Rohr die Schreibgeschwindigkeit der Ellipse zu ändern, etwa in der Form, daß man die Schreibgeschwindigkeit so einstellt, daß das empfangene Echo)? auf der Braunschell Röhre immer an derselben Stelle liegt. Man kann dann aus der Frequenzeinstellung des Schwingungserzeugers, durch welchen die Ellipse geschrieben wird, die Laufzeit ermitteln. The device described has the advantage that by simultaneously one and the same device both record the reflected pulse as well as the triggering of the transmitter pulse takes place. It still has the advantage that the term. d. H. the distance can be read directly at the same time. The Braun tube can therefore be provided directly with a scale on which the distance can be read. But it is also possible in place of one The graduated scale on the Braun scheu tube increases the writing speed of the ellipse change, for example in the form of setting the writing speed so that the received echo)? is always in the same place on the Braunschell tube. Man can then from the frequency setting of the vibration generator, through which the Ellipse is written to determine the runtime.

Um die Betrachtung des Braunschen Rohres möglichst übersichtlich zu gestalten. wird derjenige Teil der Ellipse, der für die LIessung unwesentlich ist, vorzugsweise alr gedeckt, wie dies in der Abb. 2 angedeutet ist. bIan kann gegebenenfalls auch das Rohr so bauen, daß dieser Teil der Ellipse gar nicht auf dem Fluoreszenzschirm aufgezeichnet wird, was etwa dadurch erreicht werden kann, daß man das Rohr unsymmetrisch baut, ähnlich wie dies bekannt ist zur Vermeidung des Achsenkreuzes bei gasgefüllten, für Fernsehzwecke bestimmten Braunschen Röhren. Es ist auch möglich, eine Braunsche Röhre mit Metall schirm zu verwenden. To view the Braun tube as clearly as possible to design. becomes that part of the ellipse that is insignificant for the solution is, preferably covered, as indicated in FIG. bIan can if necessary, also build the pipe in such a way that this part of the ellipse does not appear at all the fluorescent screen is recorded, which can be achieved, for example, that one builds the pipe asymmetrically, similarly as this is known to avoid of the axis cross for gas-filled, for television purposes certain Braun tubes. It is also possible to use a Braun tube with a metal screen use.

Claims

PATENT CLAIMS: I. Arrangement for distance measurement by means of reflected Pulses whose receiver is locked while the pulses are being transmitted and at the recording of the reflected impulses is carried out by a Braun tube, whose Electron beam is deflected proportional to time by the pulse frequency, thereby marked that the Braun tube is also used to trigger the pulses to be emitted serves.

2. arrangement according to claim I, characterized in that in the electron beam path of the Braun tube is an electrode over which When the beam hits, a circle is closed to trigger the transmitter pulse and for the simultaneous shutdown of the receiver at the moment of triggering the Transmitter pulse.

3. Arrangement according to claim 2, characterized in that the of The electron beam of the Braun tube deflected at the pulse frequency forms an ellipse describes and that the electrode protrudes only into the upper part of the ellipse.

4. Arrangement according to claim 2 or 3, characterized in that the electrode is strip-shaped.

5. Arrangement according to claim 2 or 3, characterized in that the electrode has boundary edges that do not change the pulse width lie parallel to each other.

6. Arrangement according to claim I or the following, characterized in that that the recording of the reflected pulse always takes place at the same point and the writing speed of the electron beam and thus the Imp, ulEfrequen2 is a measure of the distance covered by the impulse.

7. Arrangement according to claim I, characterized in that the arrangement for recording the pulses is designed so that the return of the writing Ray is invisible.

To delimit the subject matter of the invention from the prior art the following publications have been considered in the granting procedure: German Patent Nos. 453 293, 538843, 564802; U.S. Patents No. I 882,850,1924156., I982,27I; French Patent No. 574,968; British U.S. Patent No. 328,680.