DE903432C

DE903432C - Device for regulating the sensitivity or for suppressing the zero sound in echo sounders

Info

Publication number: DE903432C
Application number: DEA14470D
Authority: DE
Inventors: Dr Werner Holle
Original assignee: Atlas Werke AG
Current assignee: Atlas Werke AG
Priority date: 1944-03-28
Filing date: 1944-03-28
Publication date: 1954-02-04

Description

Vorrichtung zur Regelung der Empfindlichkeit bzw. zur Unterdrückung des Nullschalles bei Echoloten Zusatz zum Patent 8917 527 In den meisten Echolotgeräten ist eine zeitliche Regelung der Empfindlichkeit vorgesehen, sei es, um eine Unterdrückung des Nullschalles, sei es, um eine ungefähr unabhängige Echolautstärke über den ganzen Meßbereich zu erzielen. Bei motorgesteuerten Anlagen wird dabei ein Nockenkontakt vorgesehen, bei Anlagen, die mit elektrischen Zeitkreisen arbeiten, ein Relais. Mit Hilfe dieses Kontaktes wird meist in Verbindung mit einem elektrischen Zeitkreis im allgemeinen die Gitterspannung des Verstärkers getastet.Device for regulating the sensitivity or for suppression of the zero sound in echo sounders Addition to patent 8917 527 In most echo sounders a time control of the sensitivity is provided, be it for a suppression of the zero sound, be it to an approximately independent echo volume over the whole To achieve measuring range. In the case of motor-controlled systems, a cam contact is used provided, for systems that work with electrical timing circuits, a relay. This contact is usually used in conjunction with an electrical time circuit generally the grid voltage of the amplifier is sampled.

Im Hauptpatent ist ein Verfahren beschrieben, um die Unterdrückung des Nullschalles bzw. die Empfindlichkeitsregelung ohne Kontakte zu bewerkstelligen. Dies erfolgt in der Weise, daß aus dem die Schallaussendung bewirkenden Spannungs-oder Stromimpuls eine Blockierungs- bzw. Empfin4lichkeits regel spannung abgeleitet wird. The main patent describes a process for the suppression to accomplish the zero sound or the sensitivity control without contacts. This is done in such a way that the voltage or voltage causing the sound emission Current impulse a blocking or sensitivity control voltage is derived.

Bei den im Hauptpatent beschriebenen Ausführungsbeispielen, die sich auf EcholotemitErregung des Schall senders durch einen Röhrengenerator beziehen, dient als Impulsspannung zur Ableitung der Regelspannung ein die Tastung des Röhrengenerators bewirkender Spannungsimpuls. Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine kontaktfreie Empfindlichkeitsregelung auch bei einem solchen Echolot durchzuführen, bei dem die Erregung des Schallsenders durch den Entladestromstoß eines Kondensators erfolgt. In the embodiments described in the main patent, which refer to echo sounder with excitation of the sound transmitter by a tube generator, serves as a pulse voltage for derivation the control voltage a die Keying of the tube generator causing voltage pulse. The present invention is based on the task of a contact-free sensitivity control also included to carry out such an echo sounder, in which the excitation of the sound transmitter through the discharge current surge of a capacitor takes place.

Erfindungsgemäß geschieht dies in der Weise, daß der Entladestromstoß des Sendekondensators selbst zur Gewinnung der Regelspannung benutzt wird. Hierzu ist parallel zum Sendekondensator in Reihe mit einem Widerstand ein zweiter Kondensator gelegt, und es wird die an dem Widerstand auftretende Spannung über eine als Hochfrequenzsieb dienende RC-Kette als Regelspannung dem Empfangsverstärker des Echolotes zugeführt. According to the invention, this is done in such a way that the discharge current surge of the transmission capacitor itself is used to generate the control voltage. For this is a second capacitor in series with a resistor in parallel with the transmitting capacitor placed, and the voltage appearing at the resistor is used as a high-frequency sieve Serving RC chain is supplied as a control voltage to the receiver amplifier of the echo sounder.

Wesentlich ist hierbei, daß die Sperrung der Hochfrequenz nur so weit getrieben-zu werden braucht, daß die in der Regelspannung verbleibenden Hochfrequenzteile die Regelröhre des Verstärkers mit Sicherheit nichtlinear aussteuern. Für diese zu erzielende Siebwirkung genügt eine RC-Kette mit einer so kleinen Zeitkonstante, daß sich die Regelspannung ausbildet, ehe der Nullschall über den Verstärker läuft bzw. ehe der Nullschallimpuls sich eingeschwungen hat.It is essential here that the blocking of the high frequency is only so far needs to be driven that the high-frequency parts remaining in the control voltage drive the control tube of the amplifier with certainty non-linear. For this An RC chain with such a small time constant is sufficient for the sieving effect to be achieved that the control voltage develops before the zero sound runs through the amplifier or before the zero sound pulse has settled.

In der Zeichnung ist die Erfindung ineinemAusführungsbeispiel veranschaulicht, und zwar stellen dar Abb. I bis 3 Spannungskurven, Abb. 4 ein Schaltschema der Vorrichtung nach der Erfindung. In the drawing, the invention is illustrated in an exemplary embodiment, namely show Fig. I to 3 voltage curves, Fig. 4 a circuit diagram of the device according to the invention.

In der Schaltung nach Abb. 4 ist 4 der Kontakt eines Senderelais, das die Aufladung eines Sendekondensators 2 über einen Ladewiderstand I bewirkt und das bei Umlegung, in der Zeichnung nach unten, den Sendekondensator auf einen Schwinger 3 schaltet. In Abb. I ist der Spannungsverlauf am Sendekondensator 2 dargestellt. Beim Anschalten des geladenen Kondensators auf den Schwinger ergibt sich die bekannte Entladung in Form einer stark gedämpften Schwingung, da bei den Schwingern der Wirkwiderstand und der induktiveWiderstand in der gleichen Größenordnung liegen. In the circuit according to Fig. 4, 4 is the contact of a transmitter relay, which causes a transmission capacitor 2 to be charged via a charging resistor I. and that when moving, in the drawing downwards, the transmission capacitor to one Oscillator 3 switches. In Fig. I the voltage curve at the transmitting capacitor 2 is shown. When the charged capacitor is switched on to the oscillator, the known one results Discharge in the form of a strongly damped oscillation, because the oscillators have the active resistance and the inductive resistance are of the same order of magnitude.

Die Darstellung ist in der Zeitachse nicht maßstäblich; die Schwingung ist relativ zur Periode der Lotfolge um etwa zwei Größenordnungen kürzer. The representation is not to scale in the time axis; the vibration is about two orders of magnitude shorter relative to the period of the soldering sequence.

Es wird nun der Entladestoß des Kondensators 2 zur Gewinnung einer negativen Regelspannung benutzt. Dazu dient ein RC-Glied 5, 6, das grob differenzierend wirkt. Am Widerstand 6 herrscht bei der Entladung ein Spannungsverlauf entsprechend Abb. 2. Störend an diesem Spannungsverlauf ist nun noch der Hochfrequenzanteil im Augenblick der Entladung und ferner die während der Aufladung des Sendekondensators am Widerstand 6 entstehende geringe positive Spannung. Der Hochfrequenzanteil wird mittels einer Siebkette herausgesiebt. Die Frequenz des Schwingkreises 2, 3 beträgt bei Resonanz die Hälfte der mechanischen Eigenfrequenz des Schwingers. Da nun der Empfangsverstärker auf die mechanische Schwingerfrequenz abgestimmt ist, werden die Verstärkerschwingkreise nur dann angestoßen, wenn die Störspannungen so groß sind, daß in der geregelten Verstärkerröhre die zweite Harmonische erzeugt wird. Für diese zu erzielende Siebwirkung genügt eine RC-Kette 7 bis IO. Da es sich um Einschwingvorgänge handelt, wäre ohnedies eine Siebschaltung mit scharfen Resonanzen ungeeignet. Die Zeitkonstante von 7, 8 bzw. 9, 10 macht man etwa gleich dem drei- bis fünffachen Wert der Periodendauer der Lotfrequenz. Arbeitet das Gerät also z. B. mit 50 kHz, so macht man die Zeitkonstante ungefähr 5 X Io-5 bis Io-4. Bei diesen kleinen Zeitkonstanten wird erreicht, daß sich die Regelspannung aushildet, ehe der Null schall über den Verstärker läuft bzw. ehe der Nullschallimpuls sich eingeschwungen hat. It is now the discharge surge of the capacitor 2 to obtain a negative control voltage used. An RC element 5, 6 is used for this purpose, which is roughly differentiating works. A voltage curve correspondingly prevails at the resistor 6 during the discharge Fig. 2. What is disturbing about this voltage curve is the high-frequency component in the Moment of discharge and also that during the charging of the transmitter capacitor low positive voltage arising at resistor 6. The high frequency component will sifted out by means of a sieve chain. The frequency of the resonant circuit 2, 3 is at resonance half of the mechanical natural frequency of the oscillator. Since now the The receiving amplifier is tuned to the mechanical oscillator frequency the amplifier resonance circuits are only triggered when the interference voltages are so high are that the second harmonic is generated in the regulated amplifier tube. An RC chain 7 to IO is sufficient for this sieving effect to be achieved. As it is Transient processes are involved, would be a filter circuit with sharp resonances anyway not suitable. The time constant of 7, 8 or 9, 10 is made roughly equal to the three- up to five times the period of the solder frequency. So does the device work z. B. at 50 kHz, the time constant is made about 5 X Io-5 to Io-4. With these small time constants it is achieved that the control voltage develops before the zero sound runs through the amplifier or before the zero sound pulse has settled Has.

Die während der Aufladung des Sendekondensators entstehende positive Spannung wird mittels eines Gleichrichters Ii in Verbindung mit den Siebkettenwiderständen 7 und 9 unschädlich gemacht. The positive generated during the charging of the transmitter capacitor Voltage is generated by means of a rectifier Ii in connection with the sieve chain resistors 7 and 9 rendered harmless.

An einem Spannungsteiler I2 kann dann der Regelspannungsimpuls in regelbarer Größe abgenommen werden.The control voltage pulse in adjustable size can be removed.

Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Beispiel beschränkt, vielmehr sind noch mancherleiAbänderungen und andere Ausführungen möglich, insbesondere ist die Anordnung nicht von dem Vorhandensein eines mechanischen Sendekontaktes abhängig, vielmehr arbeitet sie auch dann, wenn zum Senden eine Glimmlampe oder eine gittergesteuerte Gasentladungsröhre benutzt wird. Wesentlich ist nur, die zusammenbrechende Spannung des Sendekondensators zur Gewinnung eines negativen Impulses auszunutzen und dabei auftretende Hochfrequenzstörungen einerseits hinreichend, andererseits mit genügend kleiner Zeitkonstante auszusieben. Bei Verwendung einer gittergesteuerten Gasentladungsröhre zur Auslösung des Sendeimpulses dürften sich die Verhältnisse noch günstiger gestalten, da diese Röhre als Gleichrichter arbeitet und auf diese Weise die Sendeschwingung unterdrückt. The invention is not limited to the example shown, on the contrary, many modifications and other designs are still possible, in particular the arrangement is not dependent on the presence of a mechanical send contact dependent, rather it works even if a glow lamp or for sending a grid controlled gas discharge tube is used. The only thing that matters is the collapse Use the voltage of the transmission capacitor to generate a negative pulse and the resulting high frequency interference on the one hand sufficient, on the other hand to be screened out with a sufficiently small time constant. When using a grid controlled Gas discharge tube for triggering the transmission pulse should be the situation make it even cheaper because this tube works as a rectifier and on this Way suppressed the transmission oscillation.

Claims

PATENT CLAIMS: I. Sensitivity control device or to suppress the zero sound in echo sounders according to patent 897 527 the one blocking or sensitivity control voltage from one the sound emission causing impulse is derived. characterized in that when the Sound transmitter by the discharge current surge of a transmitting capacitor (2) this to Obtaining the control voltage is used.

2. Apparatus according to claim I, characterized in that parallel to the transmitting capacitor (2) a second capacitor (5) in series with a resistor (6) is and that the voltage appearing at the resistor (6) over one RC chain (7, 8, 9, Io) serving as high frequency sieve as control voltage for the receiving amplifier of the echo sounder.

3. Device according to claims I and 2, characterized in that that the RC chain provided as a high-frequency sieve has such a small time constant, that the control voltage develops before the zero sound runs through the amplifier or before the zero sound pulse has settled.

4. Device according to claims I to 3, characterized in that that the positive voltage generated during the charging of the transmitter capacitor kept away from the control line of the amplifier by a rectifier (11) will.