DE897229C

DE897229C - Circuit arrangement for measuring short times with very high accuracy, especially for measuring projectile speeds

Info

Publication number: DE897229C
Application number: DES12207D
Authority: DE
Inventors: Alfred Dipl-Ing Dr Kuebler; Winfried Dr Wisotzky
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1944-12-05
Filing date: 1944-12-05
Publication date: 1953-11-19

Description

Schaltungsanordnung zum Messen kurzer Zeiten mit sehr hoher Genauigkeit, insbesondere fair das Messen von Geschoßge schwindigkeiten Die Erfindung befaßt sich mit einer Schaltungsanordnung zum Messen kurzer Zeiten mit sehr hoher Genaui@glzeit, insbesondere für das Messen vonGeschoßgeschnvindigkeiten. Wird ,bei derartigen Anordnungen das zu messende Zeitintervall durch zwei Imp-u-Ise bestimmt, die .in der Ballistik z. B. dadurch entstehen, daß zwei Spulen durchschossen werden, so. ist dafür Sorge zu tragen, @daß die beiden Impulse, die unter Umständen äußerlich weich sind, d. h. verhältnismäßig lange @dauern und keine scharfe Begrenzung haben., in zwei miteinander übereinstimmenden Augenblickswerten der Impuls-#vellen auf die Empfangseinrichtung zur Wirkung gelangen. Der Kurzzeitmesser muß also an Jerseliben Stelle,der beiden Impulsvorgänge betätigt werden. Dabei ist es außerdem wünschenswert, daß auf die Polarität oder Impulse nicht geachtet zu werden braucht.Circuit arrangement for measuring short times with very high accuracy, especially fair the measurement of Geschießge velocities The invention is concerned with a circuit arrangement for measuring short times with a very high accuracy, especially for measuring bullet velocities. Will, with such arrangements the time interval to be measured is determined by two Imp-u-Ise, the. in ballistics z. B. arise in that two coils are shot through, so. is care to wear, @ that the two impulses, which may be externally soft, d. H. relatively long @durations and have no sharp delimitation., in two together matching instantaneous values of the pulse waves on the receiving device come into effect. So the timer has to go to Jerseliben, both of them Impulse processes are actuated. It is also desirable that on the Polarity or impulses need not be respected.

Dieerfindungis:gemäßeLösung besteht @im wesentlichendarin, daß bei Einwirkung der das zu anessende Zeitintervall zu messenden Spannungs-.impul@s.e auf Röhrenkippschalbungen oder erste Impuls eine Röhrenkippschal:tung einschaltet, daraufhin wieder zurückschaltet und damit für den zweiten Impuls die Aufnahmebereitschaft für die Röhrenkippschaltuwg herbeiführt. Zweckmäßig wird diese Beeinflussung der Röhrenkippschaltung durch,die Impulse in :der Weise durchgeführt, (äaß sie Über vwei Eingangsröhrenstrecken für die Röhrenkippschaltluvg richtungsabhängig erfolgt.Theinventionis: the appropriate solution is essentially that with Effect of the voltage.impul@s.e to be measured for the time interval to be measured on tube tilting shuttering or the first impulse a tube tilting switch is switched on, then switches back and thus for the second impulse the readiness for the Röhrenkippschaltuwg brings about. Will be expedient this influencing of the tube flip-flop circuit through the impulses carried out in: (ate them via four input tube sections for the tube tilt switch depending on the direction he follows.

Um der Forderung zu genügen, daß auf die Polarität der Impulse nicht geachtet zu werden braucht, sind zwei parallele Empfangsröhrenkippschaltungen zur Aufnahme der Impulse vorgesehen, von denen .die eine auf Impulse positiver und die andere .auf Impulse negativer Richtung anspricht.To meet the requirement that the polarity of the impulses is not needs to be taken into account, two parallel receiving tube flip-flops are used Recording of the impulses provided, of which. One on impulses more positive and the other. responds to impulses in a negative direction.

In :der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung .dargestellt.In: the drawing shows two exemplary embodiments of the invention.

In der Eig. i ist der zeitliche Verlauf derartiger Impulswellen, wie sie beispielsweise e_Mm Durchschießen von Spulen mit längs magnetisierten aGeschossen entstehen, gezeigt worden. Fig. 2 zeigt schematisch die Schaltung der Röhrenkippstrufe mit ihren Eingängen und Ausgängen, und Fig. 3 zweigt eine Prinzipschaltung für eine erfindungsgemäße Ausführungsform, bei der .auf die Polarität. der Impulse nicht geachtet zu werden braucht.In the Eig. i is the time course of such pulse waves as For example, they e_Mm shooting through coils with longitudinally magnetized a-bullets arise, has been shown. Fig. 2 shows schematically the circuit of the tube tilting stage with its inputs and outputs, and Fig. 3 shows a basic circuit for a embodiment according to the invention in which. on the polarity. the impulses do not needs to be respected.

Wie bereits erwähnt, werden adie.das zumessende Zeitintervall begrenzenden Spannu:ngs,impulse in der Ballistik durch von einem längs magnetisierten Geschoßdurchsetzte Spulen geliefert, die als Induktionsspulen wirken. Vorbedingung dafür, rlaß der Kurzzeitmesser an einer bestimmten Stelle des ersten Impulses ein- und an derselben Stelle des zweiten Spulenimpulses ausgeschaltet wind, :ist. eine weitgehende Übereinstimmung der beiden Impulse. Zu diesem Zweck werden -die beiden Spulen hintereinamder(geschaltet, und die in ihnen induzierten Impulse werden über erin zweiadriges Kabel zu (der Steuereinrichtung geleitet. Erfindungsgemäß arbeitet diese Steuereinrichtung @so-, daß sowohl der erste als auch der zweite Impuls in ihr dieselben Ein.-gangsverhältnisse antrifft.As already mentioned, the will limit the time interval to be measured Tension, impulses in ballistics from a longitudinally magnetized bullet penetrated Coils supplied that act as induction coils. Precondition for this, let the Timers at a certain point of the first pulse one and at the same Position of the second coil pulse is switched off,: is. a broad agreement of the two impulses. For this purpose -the two coils are switched one behind the other ( and the impulses induced in them are transmitted to (the Control device directed. According to the invention, this control device @ works so, that both the first and the second impulse have the same input-input-relationships in it encountered.

Die Fig. i zeigt den gesamten zeitlichen Verlauf eines Spannungsimpulses, dessen Zeitdauer ungefähr io ms beträgt. Die dem, Höchstwertendieses Spannungsimpulses entsprechenden: Augenblickswerte mögen einen zeitlichen Abstand. von ungefähr i ms :haaben. Die Punkte a und a' :stellen nun .die Augenblickswverte sn (den Kurvenzügen zweier SpannungsImpulse sdar, .durch ,die das Zeitintervall bestimmt ist, @d. h. also:, (z. B.. @in adiesen Punkten muß ;der Kurzzeitmesser betät(gt werden.Fig. I shows the entire time course of a voltage pulse, the duration of which is approximately 10 ms. The dem, maximum values of this voltage pulse corresponding: instantaneous values like a time interval. of about i ms: have. The points a and a ': now represent the instantaneous values sn (the curves two voltage impulses sdar, .by which the time interval is determined, @d. H. so:

In der Fig. 2 sind mit i und 2 die beiden von dem längs magnetisierten Geschoß 3 zu durchschießenden Spulen bezeichnet. Die von den beiden im. Reihe geschalteten Spulen ,ausgehenden Spannungsimpulse werden in einem. Elektronenröhrenvers:tärker ¢ mit Gegentaktausgang verstärkt und gelangen über :die Kanäale 5 und 6. über (die Röhrenstrecken 7 und 8 auf ;die in WeIse ausgeführte Hauptkippstufe g. An die Hauptkippstufe g ist die Dualstufe io angekoppelt, welche bekanntlich die Aufgabe hat, .die Ein.- urig Ausschaltinvpu:lse über,die Leiturigen an (die nicht dargestellte Zähleinrichtung weiterzügeben. An ,dem Gitter der Röhre 7 liegt Über Leitung i i noch eine Hi(lfslcippstufe 12,s die wiederum, mit der Dualstufe io über eine Diodenstrecke i5 gekoppelt ,ist.In FIG. 2, i and 2 are the two of the longitudinally magnetized Projectile 3 called coils to be shot through. The one of the two in the. Series switched Coils, outgoing voltage pulses are in one. Electron tube verse: stronger ¢ amplified with push-pull output and get via: channels 5 and 6 via (the Tube sections 7 and 8; the white main tilting stage g. To the main tipping stage g is coupled to the dual stage io, which, as is well known, has the task of. Quaint switch-off input: lse over, the Leiturigen on (the counter, not shown pass on. On, the grid of the tube 7 is a Hi (lfslcippstufe 12, s which, in turn, is coupled to the dual stage io via a diode link i5.

Die Ruhelage der Hauptkippstufe 9. sei so, $aß über den Kanal 5 ein negatüver Impuls kommen muß, um sie umzuwerfen. Inder Ruhelage .isst .das Gitter der Röhrenstrecke 7 von der Hi:lfskippstufe 12 .her so gesteuert, adaß die Röhrenstrecke 7 Durchlaß hat. Fliegt nun .das Geschoß idurch die Spule i, so: .ist .z. B. in dem Kanal 7 nsm Ausgang des Verstärkers !die erste Hälfte des Impulses negativ und in .dem Kanal 8 entsprechend so groß positiv. Die Hauptleippsstufe 9 fällt @an der Stelle a (:s. Kurvenzug in der Fig. 2) des ersten. Impulses um; um sse wieder in die Ruhelage zu kippen, .muß nun über den Kanal 6 ein negativer Impuls kommen. Die zweite Hälfte ;des ersten Impulses ist ja ,im Kanal 6 negativ. Die Hauptkippstufe 9 fällt .infolgedessen an: der Stelle b des ersten Impulses zurück. Beim Zurückfallen der Hauptkippstufe, und zwar nur dann, fällt die Dualstufe iao um, die über,die Leitung 13 den Kurzzeitmesser eiwscheltet. Die Ausschaltung des Kurzzeitmessers erfolgt später über die Leitung 1q.. Durch .dieses Zurückkippen. der Hauptkippstufe 9. findet der zweite Impuls deselben Verhältnisse in ,ihr vor wie (der erste Impuls. D(ie Hauptkipp,stufe 9 kippt an der Stelle d hin und an der Stelle Vlieses Impulses zurück. Gleichzeitig wird die Dualstufe iro @dadurch wieder in die Ausgangslage gebracht und die Hilfskippsbufe 12 über die Diodens.trecke umgeworfen, wodurch infolge der Gittersteuerung der Kanal 5 gesperrt wird, um in bekannter Weise nachfolgernde Störimpulse unschädlich mu machen.The rest position of the main flip-flop 9 is such that a negative impulse has to come through channel 5 in order to overturn it. In the rest position, the grating of the pipe section 7 is controlled by the Hi: lf skip stage 12 so that the pipe section 7 has a passage. If .the bullet flies i through the coil i, then: .is .z. B. in the channel 7 nsm output of the amplifier! The first half of the pulse negative and in .dem channel 8 correspondingly so large positive. The Hauptleippsstufe 9 falls @ at the point a (: see curve in Fig. 2) of the first. Pulse around; in order to tilt it back into the rest position, a negative impulse must now come through channel 6. The second half; of the first impulse is negative in channel 6. The main flip-flop 9 falls. As a result: back to point b of the first pulse. When the main tilting stage falls back, and only then, does the dual stage iao fall over, which via the line 13 wiggles the timer. The timer is switched off later via line 1q .. By tilting this back. of the main tilting stage 9. the second impulse finds the same conditions in, it before (the first impulse. D (ie main tilting, stage 9 tilts to the point d and back at the point of Vlieses impulse brought the starting position and knocked the Hilfskippsbufe 12 over the Diodens.trecke, whereby the channel 5 is blocked as a result of the grid control, in order to make subsequent interference pulses harmless in a known manner.

Um (die Schaltungsanordnung von der Polun:g der Spulen unabhängig zu machen, muß sie, wie in Feig. 3 gezeigt :ist, erweitert werden.. Auch in dieser Darstellung sind. die Spulen wieder mit i und 2 bezeichnet. Sie wenden von dem @Geschoß 3 durchflogen. Die von den Spulen kommenden Impulse Urerden wiederum kn Verstärker q. verstärkt und gelangen über Leitungen 5 und 6 auf die Eingänge der Röhrenschaltungen. Die Ruhestellung der Schaltung ist wie folgt: Die Hauptkippstufen; 9' und g" müssen. über die Kanäle 16 und 17 einen negativen Impuls erhalten, ,damit sie umgeworfen wenden. Die IL, ü-fakippstufen 12' und 12", die mit ihren Haup.tkippsstufen ebenfalls über die Diosdenstrecken 15' und 1,5" gekoppelt sind, sind in ihrer Ausgangshage so, daß die Gitter von (den Röhren, in dem: Kanälen 16 und 17 gegenüber ihren Kathoden auf Nullpotential liegen. Außerdem :sind die Schirmgitter ,dieser Röhren in den Röhrenkanälen 16 und 17 von der Verriegelungskippstufe 2o her in der Ruhelage so gesteuert, daß sie für negative Impulse, die auf .die Kathoden kommen, [durchlässig sind. Die beiden arideren Eitgangskanäle für die Hauptkippstufen g; 9" sind mit 1.8.. und i9 !bezeichnet. Die Verriegelungsstufe 2o ist über eine Diode 21 mit der Dualstufe io gekoppelt. Die Ausgänge der Dualstufe 13 und 14 führen zu dem Kurzzeitmesser. Es sei angenommen, daß die erste Hälfte ,des ersten Impulses im Kanail 16 negativ sei urrd damit auch im Kanal entsprechend in ,den Kanälen i$ und 17 positiv; idann kippt die Hauptkippstufe g' um. Gleichzefi.tig fällt .auch die zugehörige Hilfskippstufe, 12' um und macht dass Steuergitter der in der Röhrenstrecke 17 liegenden Ränne stark negativ, so -d@aß .diese Röhre sperrt. Die zweite Hälfte des ersten Innpulses ;ist in Aden Kanälen 18 und 17 negativ, wodurch -die Hauptkippstufe in die Ruhelage zurückfällt. Bei diesem Zurückfallen wird .die Djuialstufe io umgeworfen, die über die Leitung 13 den Kurzzeitmesser einschaltet. Der zweite Spulenimpu,ls trifft nun. in :der Hauptkippstu@fe g' dieselben Verhältnisse an wie der erste Impuls. Beim Zurückfallen der Hauptkipp.stufe g' an der Stelle b' wind auch die Dualstude zurückgeworfen, die den. Kurzzeitmesser über die Leitung 1d. ausschaltet. Gleichzeitig fällt auch die Verriegelungskip:pstufe 2o, welche :die Schirmgitter der Röhren in Iden Kanälen; 16 und 17 negativ steuert, um, so, daßdiese Röhren sperren.In order to make the circuit arrangement independent of the polarity of the coils, it must be expanded, as shown in Fig @ Flood 3. The impulses coming from the coils Urerden are amplified by the amplifier q. And reach the inputs of the tube circuits via lines 5 and 6. The rest position of the circuit is as follows: The main flip-flops; 9 'and g " the channels 16 and 17 receive a negative impulse, so that they turn overturned. The IL, ü-fakippstufe 12 'and 12 ", which are also coupled to their main tilt stages via the Diosden sections 15' and 1,5", are in their starting point in such a way that the grids of (the tubes in which: channels 16 and 17 are at zero potential opposite their cathodes. In addition: the screen grids of these tubes in the tube channels 16 and 17 are controlled by the locking tilting stage 2o in the rest position , that they are permeable to negative impulses that come to the cathodes. The two other canals for the main tilting stages g; 9 "are labeled 1.8 .. and i9!. The locking stage 2o is coupled to the dual stage io via a diode 21. The outputs of the dual stage 13 and 14 lead to the timer. It is assumed that the first half of the first pulse In channel 16, urrd is therefore also positive in channel 16, channels i $ and 17; then the main flip-flop g 'overturns The second half of the first inn pulse; is negative in channels 18 and 17, whereby the main tilting stage falls back into the rest position , which switches on the timer via line 13. The second coil impulse, ls, now applies in: the main tilting stage g 'the same conditions as the first pulse e Dualstude thrown back the. Timer over the line 1d. turns off. At the same time, the locking kip: pstufe 2o, which: the screen grids of the tubes in Iden channels; 16 and 17 negatively controls to block these tubes.

Sind nun idie beiden hintereinandergeschalteten Spulen i 'und 2 ihm Eingang des Verstärkers q. verpolt, so führt das rechte System das. Entsprechende aus wie das linke, so daß eine besondere Beschreibung dieser Vorgänge nicht mehr erforderlich sein dürfte. Auf .diese Weise braucht also auf die richtige Po.lung der Impulse nicht mehr geachtet zu werden..If now i are the two coils i 'and 2 connected in series Input of amplifier q. reversed polarity, the right system carries out the corresponding like the one on the left, so that a special description of these processes is no longer necessary should be required. In this way you need to get the right po the impulses are no longer heeded ..

Claims

PATENT CLAIMS: i. Circuit arrangement for measuring short times with very high accuracy, in particular for measuring projectile velocities, when the two Idas to be measured time interval limiting voltage pulses act successively on tube tilting circuits, characterized in that the first pulse switches on a tube tilting circuit, then switches back and thus for the second impulse makes the tube toggle switch ready for exposure.

2. Circuit arrangement according to claim i, characterized in that the controller the tube flip switch as a function of a pulse over two input tube sections depending on the direction.

3. Circuit arrangement according to claim i, characterized in that @ that in order to achieve independence from the polarity of the pulse generator two Röhrenkippsc'haltungen are ready to receive the pulse, of which One for pulses in a positive direction and the other for pulses in a negative direction appeals to.