DE885571C

DE885571C - Device for distance measurement according to the echo method, in particular by means of electromagnetic waves

Info

Publication number: DE885571C
Application number: DEA2872D
Authority: DE
Inventors: Hans Dr Schwarz
Original assignee: Atlas Werke AG
Current assignee: Atlas Werke AG
Priority date: 1942-03-14
Filing date: 1942-03-14
Publication date: 1953-08-06

Description

Vorrichtung zur Entfernungsmessung nach der Echomethode insbesondere mittels elektromagnetischer Wellen Bei mit Schallwellen arbeitenden Echoloten ist es bekannt, die Empfindlichkeit des Empfängers zeitlich derart zu regeln, daß sie von einem Kleinstwert bei der Aussendung der Lotimpulse während der Echolaufzeit allmählich bis zu einem Höchstwert ansteigt. Zu diesem Zweck hat man durch ein im Rhythmus der Lotperioden umlaufendes Drehpotentiometer oder durch einen im Takt der Lotungen nockengesteuerten Zeitkreis eine Regelspannung erzeugt, die beispielsweise als Gittervorspannung dem Regelrohr des Echoverstärkers zugeführt wird.Device for distance measurement according to the echo method in particular by means of electromagnetic waves For echo sounders that work with sound waves, is it is known to regulate the sensitivity of the receiver in time so that they of a minimum value when the plumb pulses are sent out during the echo transit time gradually increases to a maximum value. For this purpose, an im Rotary potentiometer revolving around the rhythm of the plumbing periods or by one in time the plumbing cam-controlled time circuit generates a control voltage, for example is fed to the control tube of the echo amplifier as a grid bias.

Hierdurch wird eine der Echostärke bei verschiedenen Entfernungen angepaßte Empfindlichkeit erzielt und damit eine Störbefreiung erreicht. Auch bei Echoloten, die mit elektromagnetischen Wellen arbeiten, ist eine derartige Regelung der Empfindlichkeit zweckmäßig; infolge der sehr geringen Laufzeiten der Lotimpulse bereitet jedoch die Durchführung dieses Regelverfahrens Schwierigkeiten und läßt sich in der bei akustischen Echoloten gebräuchlichen Weise nicht durchführen.This will make one of the echo strengths at different distances adjusted sensitivity achieved and thus an interference elimination achieved. Also at One such control is echo sounders that work with electromagnetic waves the sensitivity appropriate; due to the very short run times of the solder pulses However, the implementation of this control method causes difficulties and leaves cannot be carried out in the manner commonly used with acoustic echo sounders.

Erfindungsgemäß ist eine einfache und insbesondere auch für elektromagnetische Echolote geeignete Empfindlichkeitsregelung dadurch geschaffen, daß bei Einschaltung von Lotpausen in der Größenordnung der Lotperioden durch eine an sich bekannte Röhrenschaltung rechteckförmige Impulse von mindestens der Dauer der Impulslaufzeit erzeugt und über ein Verzögerungsglied auf den zu regelnden Kreis zur Einwirkung gebracht werden. derart, daß die wirksame, am Ausgang des Verzögerungsgliedes auftretende Regelspannung vom Beginn bis zum Ende des Rechteckimpulses allmählich anwächst und sodann in der Lotpause bzw. bis zum nächsten Rechteckimpuls allmählich über einen Entladewiderstand wieder abklingt. Derartige Regelimpulse lassen sich mit großer Zeitgenauigkeit insbesondere ihres Einsatzes erzeugen. Zweckmäßig wird hierzu ein Kippgerät, vorzugsweise ein Multivibrator, vorgesehen, der mit dem Sendeimpulsgeber synchronisiert ist und über das Verzögerungsglied auf ein Regelrohr des Empfangsverstärkers einwirkt. According to the invention is a simple and in particular also for electromagnetic Echo sounder suitable sensitivity control created by the fact that when switched on of soldering pauses in the order of magnitude of the soldering periods through a tube circuit known per se Generated rectangular pulses of at least the duration of the pulse transit time and can be brought into effect on the circuit to be controlled via a delay element. such that the effective control voltage occurring at the output of the delay element from the beginning to the end of the square pulse gradually increases and then in the Solder pause or gradually over a discharge resistor until the next square pulse subsides again. Such Control pulses can be set with great timing accuracy in particular generate their use. A tilting device is expedient for this, preferably a multivibrator is provided which is synchronized with the transmitter pulse generator and acts on a control tube of the receiving amplifier via the delay element.

Es wäre zwar auch möglich, die gewünschte, etwa dreieckförmige Regelspannung unmittelbar durch ein Kippgerät zu erzeugen, die Ableitung der Regelspannung aus zunächst im wesentlichen rechteckigen Impulsen hat jedoch den Vorteil, daß die Rechteckimpulse vor ihrer Verformung in dem Verzögerungsglied auch noch zu anderen Zwecken, z. B. zur Hellsteuerung g des als Anzeigegerät dienenden Braunschen Rohres oder zur Synchronisierung des Impulssenders verwendet bzw. daß das für diese Zwecke ohnehin vorgesehene Kippgerät zur Erzeugung der Regelspannung mitbenutzt werden kann und ein weiteres Kippgerät hierfür sich erübrigt. It would also be possible to use the desired, roughly triangular control voltage to generate the derivation of the control voltage directly by a tilting device Initially essentially rectangular pulses, however, has the advantage that the rectangular pulses before their deformation in the delay element also for other purposes, e.g. B. for brightness control g of the Braun tube serving as a display device or for synchronization of the pulse transmitter or that the tilting device, which is already provided for this purpose can also be used to generate the control voltage and another tilting device this is unnecessary.

In der Zeichnung ist die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht, und zwar zeigt Abb. I ein Schaltbild der neuen Vorrichtung, Abb. 2 eine Schaukurve zur Veranschaulichung der Wirkungsweise der Schaltung. In the drawing, the invention is illustrated using an exemplary embodiment, namely Fig. I shows a circuit diagram of the new device, Fig. 2 shows a curve to illustrate how the circuit works.

Im dargestellten Beispiel ist 1 ein Regelrohr des Empfangsverstärkers eines mit elektromagnetisc ; hen Wellen arbeitenden Echolotgerätes. 2 ist die Antenne, von der die empfangenen Echoimpulse auf den Gitterkreis des Rohres I übertragen werden. In the example shown, 1 is a control tube of the receiving amplifier one with electromagnetisc; deep waves working echo sounder. 2 is the antenna, from which the received echo pulses are transmitted to the lattice circle of the pipe I. will.

Über die Anode des Rohres I werden die Empfangsimpulse den weiteren Verstärkerkreisen und der damit verbundenen Anzeigevorrichtung 3 zugeführt.Via the anode of the tube I, the received pulses are the other Amplifier circuits and the associated display device 3 supplied.

Dem Regelrohr I wird eine Regelspannung durch ein Kippgerät, beim gezeigten Ausführungsbeispiel von einem Multivibrator 4, zugeführt. Ein solcher Multivibrator besteht z. B. aus zwei rückgekoppelten Verstärkerrohren a und b, die so arbeiten, daß bei Öffnen des einen Rohres das andere Rohr gesperrt wird. c und d sind zwei Kondensatoren, e und f zwei Widerstände. Es sei beispielsweise das Rohr b geschlossen und das Rohr a geöffnet. Der Kondensator d ist stark negativ aufgeladen, kann sich aber über den Widerstand t entladen. Sobald in dem Rohr r b etwas Strom zu fließen beginnt, kippt die Anordnung, so daß nunmehr das Rbhr a geschlossen wird und Rohr b offen ist. The control tube I is a control voltage through a tilting device The embodiment shown by a multivibrator 4 is supplied. Such a Multivibrator consists e.g. B. from two feedback amplifier tubes a and b, the work so that when one tube is opened, the other tube is blocked. c and d are two capacitors, e and f are two resistors. Let it be the pipe, for example b closed and tube a opened. The capacitor d is strongly negatively charged, but can discharge through the resistor t. Once in the tube r b some electricity begins to flow, the arrangement tilts so that the Rbhr a is now closed and tube b is open.

Der Multivibrator erzeugt Rechteckimpulse 5, wie sie in Abb. 2 mit Strichlinien dargestellt sind. The multivibrator generates square pulses 5, as shown in Fig. 2 Dashed lines are shown.

Die Länge T der Rechteckimpulse 5 ist mindestens gleich einer Zeitmeßperiode entsprechend der größten, vom Echolot noch zu erfassenden Entfernung, die beispielsweise 10 km betragen möge. Der Multivibrator ist mit dem Sendeteil des Echolotgerätes derart verbunden, daß er synchron zum Impulsgeber des Sendeteiles betätigt wird und die Impulse 5 infolgedessen gleichzeitig mit den Sendeimpulsen einsetzen.The length T of the rectangular pulses 5 is at least equal to a time measurement period corresponding to the greatest distance that can still be detected by the echo sounder, for example 10 km. The multivibrator is with the transmitter part of the echo sounder connected in such a way that it is operated synchronously with the pulse generator of the transmitter part and the pulses 5 consequently start simultaneously with the transmission pulses.

Um die Rechteckimpulse zur Empfindlichkeitsregelung auszunutzen und mit ihnen eine stetige Zunahme der Empfindlichkeit von Beginn der Aussendung bis zum Ablauf der Zeitmeßperiode zu erzielen, werden die Spannungsimpulse 5 dem Bremsgitter des Regeirohres I über ein RC-Glied, d. h. ein Glied, bestehend aus einem Kondensator 6 und einem Widerstand 7, zugeführt. Dadurch werden die Rechteckimpulse in stetig anwachsende Regelkurven 8 umgewandelt. To use the square-wave pulses for sensitivity control and with them a steady increase in sensitivity from the start of the transmission up To achieve the expiry of the time measuring period, the voltage pulses 5 are the braking grid of the control pipe I via an RC element, d. H. a member consisting of a capacitor 6 and a resistor 7, supplied. This makes the square pulses in steady increasing control curves 8 converted.

Der Verlauf der Regelspannung ist sowohl von der Amplitude der Impulse 5 als auch von der Größe des Kondensators 6 und Widerstandes 7 abhängig. The course of the control voltage depends on both the amplitude of the pulses 5 as well as on the size of the capacitor 6 and resistor 7.

Durch Einstellung eines Abgriffes 9 an dem Multivibrator 4 läßt sich die Amplitude der Rechteckimpulse 5 verändern. Die Zeitkonstante des RC-Gliedes kann durch Verändern des Kondensators 6 oder Widerstandes 7 geregelt werden.By setting a tap 9 on the multivibrator 4 can change the amplitude of the square pulses 5. The time constant of the RC element can be regulated by changing the capacitor 6 or resistor 7.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Beispiele beschränkt, vielmehr sind noch mancherlei Abänderungen und andere Ausführungen möglich. The invention is not limited to the examples shown, on the contrary, various modifications and other designs are still possible.

Der Spannungsverlauf kann von der Rechteckform auch etwas abweichen, wie dies beispielsweise beim Vorhandensein von zusätzlichen Blindwiderständen im Anodenkreis einer oder beider Multivibratorröhren der Fall ist, da man eine derartige Abweichung vom rechteckigen Spannungsverlauf durch geeignete Bemessung der Glieder 6, 7 des Zeitkreises ausgleichen kann. The voltage curve can also deviate slightly from the rectangular shape, As is the case, for example, with the presence of additional reactances in the Anode circle of one or both multivibrator tubes is the case, since one such Deviation from the rectangular voltage curve due to suitable dimensioning of the links 6, 7 of the time circle can compensate.

Claims

PATENT CLAIMS: I. Sensitivity control device of receivers for distance measurement according to the echo method, in which the reception sensitivity at the rate of the transmission period by a control voltage of a minimum value at the Pulse emission is increased up to a maximum value, especially for distance measurement by means of electromagnetic waves, characterized in that when switched on of soldering pauses in the order of magnitude of the soldering periods through a tube circuit known per se Generated rectangular pulses of at least the duration of the pulse transit time and are brought into effect on the circuit to be controlled via a delay element, such that the effective control voltage occurring at the output of the delay element from the beginning to the end of the square pulse gradually increases and then in the Solder pause or gradually over a discharge resistor until the next square pulse subsides again.

2. Apparatus according to claim I, characterized in that the square pulses before their deformation at the same time for other purposes, e.g. B. for Mell control a Braun tube serving as a display device or for synchronizing the Pulse transmitter.

References: U.S. Patent No. 2,167,492.