DE809209C

DE809209C - Einrichtung zur UEberwachung sich bewegender natuerlich reflektierender Koerper

Info

Publication number: DE809209C
Application number: DEP47802A
Authority: DE
Inventors: Werner Dipl-Ing Dziekan
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1947-03-06
Filing date: 1949-07-05
Publication date: 1951-07-26

Description

Einrichtung zur Uberwachung sich bewegender natürlich reflektierender Körper Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Cberwachung sich bewegender natürlich reflektierender Körper. Erfindungsgemäß strahlt das Gerät elektrische Schwingungen ab, und die an natürlichen bewegten Körpern reflektierten Anteile wirken wieder darauf zurück, wodurch sich zwischen Sende- und Reflexionspunkt infolge ihrer gegenseitigen Bewegung rhythmisch wechselnd stehende Wellen ausbilden; die diesen Rhythmus wiedergebendeModulationsfrequenzwirdnotfallsfrequenzunabhängig verstärkt und dient zur Steuerung eines Arbeitsstromkreises, der die Zweckeinrichtungen auslöst.
Es kann z. B. durch das Sichbewegen eines Menschen eine Sicherheitsanlage, Schutzvorrichtung, Reklameanlage oder ein illusionistischer Vorgang betätigt werden.
Bekannt ist i. die Bildung stehender Wellen zwischen Schwingungserzeuger und Reflektor, 2. das zweckmäßigerweise verwendete Schwingaudion in seiner Eigenschaft als Sohwingungserzeuger und Empfangsaudion, der frequenzunabhängige Verstärker in Kaskadenschaltung bzw. ein Verstärker für sehr niedrige Frequenzen, 3. eine Vierelektrodengasentladungsröhre großer Spannungsernpfindlichkeit bzw. ein empfindliches Hochohmrelais und der zur Speisung des Gerätes verwendete Netzteil bzw. eine Speisung durch Batterie.
Die Erfindung geht von dem Vorgang aus, daß ein natürlicher Reflektor das einfachste Mittel einseitiger Energiekonzentration darstellt. Dem Abstand Sende- und Reflexionspunkt entsprechend interferieren Sende- und Reflektorfeld; die einzelnen Strahlungsmaxima und die Strahlungsrhinima liegen in Abständen von einem Viertel der Wellenlänge. Bei gegenseitiger Bewegung von Sende- und Reflexionspunkt bilden sich rhythmisch wechselnd stehende Wellen aus, und die diesen Rhythmus wiedergebende Modulationsfrequenz dient zur Kontrolle gegenseitiger Bewegung vom Ort des Gerätes zu dem des natürlich reflektierenden Körpers. Der als Miterscheinung auftretende Dopplereffekt wird hierbei nicht sichtbar.
Bezeichnet man die Geschwindigkeit des sich bewegenden Objekts mit v (m/s), die Wellenlänge mit ;. (m) und die auftretende Modulationsfrequenz mit f (Hz), so ergibt sich angenähert: f = 2V1i (Hz). Für v = i (m/s), A = i (m) wird f = 2 (HZ).
Diese Frequenz tritt bei langsamem Schreiten von Personen auf.
Bei einer Geschwindigkeit z. B. eines Flugzeuges von 36o km/h und einer Wellenlänge von i m würde die Modulationsfrequenz 2oo Hz betragen. Auch bei dieser Frequenz kann der auftretende Dopplereffekt vernachlässigt werden.
Abt). i zeigt links Werte der Modulationsfrequenz in Abhängigkeit von v und A und rechts die Ausbildung stehender Wellen im Raum.
Die Einrichtung kann sich dem Aufbau nach zusammensetzen aus: a) dem Schwingaudion mit der Stabantenne, b) dem Verstärker und der Relaisauslösung, c) dem Netzteil und dem Arbeitskreis.
Zu a): Als Strahlungs- und Empfangsantenne wird zweckmäßig ein Stab mit der Länge #/4 verwendet, der abstimmbar durch kapazitive Ankopplung mit dem Schwingkreis des Schwingaudions gekoppelt ist. Die Charakteristik dieser Antennenform stellt einen Kreis dar, kann jedoch durch eiltsprechende Aufstellung von ortsfesten Reflektorstäben oder Reflektorplatten beliebig verändert %%-erden. Der Schwingkreis besteht aus einem Kupferbügel zwischen Gitter und Anode des Schwingaudions, der im Stromlbauch kapazitiv aufgetrennt ist. Die Zuführung der Spannungen erfolgt über abgestimmte Siebglieder. Die Einstellung des gewüngchten Rück-kopplungspunktes erfolgt durch die veränderliche kapazitive Ankopplung der abgestimmten Antenne und wird über ein eingebautes Meßinstrument, das am Kathodenwiderstand des Schwingaudions liegen kann, sichtbar gemacht.
Um bei Spanhungsschwankungen des Netzes eine gleichbleibende Empfindlichkeit zu gewährleisten, ist entweder eine Spannungsstabilisation für das Schwingaudion erforderlich oder eine automatische Abstimmungsänderung mittels eines Drehkondensators von wenigen Picofarad bestimmten Plattenschnittes, der durch die auftretende Spannungsänderung gesteuert wird.
Die Ankopplung des Verstärkers richtet sich nach der Schaltung des Schwingaudions; sie kann, wie allgemein üblich, am Anodenarbeitswiderstand oder wie hier im besonderen aus Gründen der auftretenden Störspannung, am Gitter des Schwingaudions erfolgen.
Abb. 2 zeigt das Abgreifen der Modulationsfrequenz Nf am Gitter des Schwingaudions.
Zu b): Der Verstärker kann als frequenzunabhängiger Spannungsverstärker oder als Verstärker für niedrige Frequenzen aufgebaut werden.
Abb.3 zeigt einen frequenzunabhängigen Verstärker. Nach Verstärkung der Modulationsf requenz wird diese einer empfindlichen Relaisanordnung zugeführt. Die Anschaltung des Hochohmrelais kann durch direkte Steuerung erfolgen. Ein größerer Wirkungsbereich wird erreicht bei Steuer ung des Hochcrhmrelais über eine Vierelektrodengasentladungsröhre.
Der erzielbare Wirkungsbereich ist von dem Verhältnis der Nutzspannung der Modulationsfrequenz zu -der auftretenden Störspannung des Gerätes abhängig.
Abb. 4 zeigt die Anschaltung des Hochohmrelais über eine Vierelektrodengasentladungsröhre.
Zu c): Die Arbeitskontakte des Hochohmrelais können mit größeren Strömen nicht belastet werden, so daß, falls erforderlich, von diesem ein Arbeitsrelais für große Kontaktströme gesteuert wird.
Zu erwähnen ist noch für bestimmte Anwendungen das Vorhandensein eines mechanischen oder elektrischen Zeitschalters, der nach Ansprechen die gewünschte Zeitdauer des Zweckvorganges hält. Der Netzteil entspricht demjenigen eines guten Rundfunkgerätes. Das Gerät kann auch mit Batterie betrieben werden.
AIA). 5 zeigt die Gesamtschaltung der beschriebenen Einrichtung.

Claims

PATENTANSPRCCHE: i. Einrichtung zur Überwachung sich bewegender natürlich reflektierender Körper, gekennzeichnet durch einen Sendeteil, der elektrische Schwingungen abstrahlt und auf den die an natürlichen bewegten Körpern reflektierten Anteile zurückwirken, sowie durch Mittel, um die zwischen Sende- und Reflexionspunkt infolge ihrer gegenseitigen Bewegung sich rhythmisch ausbildenden stehenden Wellen in Form der diesen Rhythmus wiedergebenden Modulationsfrequenz irgendwie auszuwerten.
2. Einrichtung nach Anspruch i, gekennzeichnet durch ein Schwitigaudion in Verbindung mit irgendeiner Antennenform für Erzeugung und Empfang elektrischer Schwingungen, dessen Rückkopplungspunkt konstant gehalten wird, Mittel zur Bildung der erforderlichen Verstärkung der Modulationsfrequenz, Ankopplung dieser Mittel am Gitter des Schwingaudions sowie Mittel zur Auswertung der verstärkten Modulationsfrequenz. 3. Einrichtung nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die durch einen bewegten Körper verursachte Modulationsfrequenz zur Steuerung einer Sicherheitseinrichtung, Schutzvorrichtung, Reklameanlage oder eines illusionistischen Vorganges dient.