DE929325C

DE929325C - Anordnung fuer Impulsverfahren zur Entfernungsmessung nach der Echomethode

Info

Publication number: DE929325C
Application number: DEC2570A
Authority: DE
Inventors: Rene Barthelmy
Original assignee: Compteurs Schlumberger SA
Current assignee: Compteurs Schlumberger SA
Priority date: 1941-12-26
Filing date: 1950-09-27
Publication date: 1955-06-23
Also published as: BE513856A

Description

Anordnung für Impulsverfahren zur Entfernungsmessung nach der Echomethode Es sind verschiedene Verfahren und Anordnungen zur Entfernungsmessung unter Verwendung einer Kathodenstrahlröhre bekannt, welche elektromagnetische Echoerscheinungen auf Entfernungen von einigen Kilometern ausnutzen. Dabei wird ein zu den Sendeimpulsen synchrones Signal mit regelbarer Phase erzeugt, welches zur periodischen Erleuchtung des Röhrenschirmes dient.
Durch die Erfindung wird eine vorteilhafte Anordnung für Entfernungsmessungen dieser Art geschaffen, bei welcher eine Kathodenstrahlröhre mit elller elliptischen Zeithasis und einer auf dieser feststehenden, mit den Sendeimpulsen synchronen impulsmarke Verwendung findet. Die gemäß der Erfindung ausgebildete Anordnung kennzeichnet sich dadurch. daß Mittel vorgesehen sind mm die Phase der in ihrer Längsausdehnung einstellbaren Zeithasisellipse in bezug auf die Phase der Sendeimpulse zu verändern und dadurch die empfangene Echomarkierung mit der feststehenden Impulsmarke zusammenfallen zu lassen.
Die Drehung des Phasenschiebers, rvelehe die Echomarke mit der leuchtenden Sendeimpulsmarke auf der Ellipse zusammenfallen läßt. mißt direkt die gesuchte Entfernung des Hindernisses.
Die Ersetzung der Schwingung, welche die sogenannte lineare Zeitbasis der Iathodenröhre bildet durch eine fortlaufende Umdrehung nach einer Ellipse, bietet im erfindungsgemäßen Falle die folgenden Vorteile: t. Die durch die Rückkehrbewegungen des Fleckes zum Vorsprung verlorene Zeit wird gespart und ganz für die Feobaclitung ausgenutzt.
2. Die brauchbare Länge der Ableseskala und damit die Genauuigkeit der abgelesenen Entfernungen ist mehr als verdoppelt (Verhältnis der Länge der Ellipsenliurve zu ihrer großen Achse).
3. Der Aufwand für die Verstärkung und Ablenkung wird durch den Wegfall der sogenannten Sperrstufen äußerst vereinfacht.
Die aus den Echos stammenden Signale werden in die Spannung der senkrechten Ablenkung (kleine Ellipsenachse) eingeführt und stellen sich somit in dem Diagramm nach Art der gewöhnlichen senkrechten Spitzen dar. Die Grundfrequenz der Ablenkspannungen wird gleich der Folgenfrequenz der Sendeimpulse, z. B. mit I000 Hz, gewählt, wodurch eine Beobachtung der Echos bis zu I jO km ermöglicht wird. Es ist hervorzuheben, daß der Generator mit I000 Hz außerdem eine wirtschaftliche Lösung für die Speisung einer gewissen Anzahl von Anodenkreisen der Anlage insbesondere die gleichgerichtete Hochspannung der Kathodenröhre, liefert.
Die den beiden Plattenpaaren der Kathodenstrahlröhre zugeführten Wechselspannungen mit I000 Hz sind gegeneinander in der Phase um #/2 verschoben. Die Ausdehnung der der waagerechten Ablenkung entsprechenden Ellipsenachse ist leicht durch einen Transformator für Spannungserhöhung mit mehrfachen Ausgängen zu erreichen. Der Teil der Ellipse, welcher auf dem Schirm bleibt, braucht nur ein Fünftel oder ein Zehntel der gesamten Ellipse darzustellen. In diesem letzteren Falle besitzt die sichtbare Ab tastung zwei unzusammenhängende Abschnitte, von denen jeder Entfernungsbereich von 7,5 km entspricht und sich auf etwa 10 cm erstreckt. Wie ersichtlich. wird demnach die Ablesegenauigkeit beträchtlich erhöht.
Es wurde bereits vorgeschlagen, der Wechselspannung für die horizontale Ablenkung eine regelbare Gleichspannung zuzufügen, um den T,eil der Kurve auf der Oberfläche des Leuchtschirmes zu erhalten. welcher die Echosignale aufweist.
Ein einfacherer Weg, welcher die Erfindung kennzeichnet. besteht darin, daß man die Kreise für die Ablenkung des Kathodenstrahls und die Erzeugung der mit den Sendeimpulsen synchronen Impulsmarke mit einer Spannung regelbarer Phase speist, welche von einem Phasenschieber erzeugt wird. Die Impulsmarke nimmt daher auf dem Schirm des Kathodenstrahlrohres zu der Ellipse eine feste Lage ein, die man möglichst nahe an dem Mittelpunkt des Schirmes wählen wird. Durch Betätigung des Einstellknopfes des Phasenschiebers bewegt man nacheinander gegenüber der stark leuchtenden Impulsmarke alle Echomarkierungen vorbei. die um die Ellipse herum verteilt sind. Eine passende Eichung des Bediennngsgriffes des Phasenschiebers ermöglicht die Ablesung der Entfernung eines Hindernisses, sobald die Echomarkierung mit der feststehenden Impulsmarke auf der Ellipse zusammenfällt. Wenn die zu beobachtende Echomareluierung eingestellt ist, kann erforderlichenfalls die Genauigkeit der Koinzidenz mit der feststehenden Impulsmarke nach zusätzlicher Dehnung der waagerechten Ellipsenachse gesteigert werden.
Offenbar kann man dasselbe Ergebnis erzielen. wenn man die mit den Sendeimpulsen synchrone Impulsmarlie und die Ellipse mit fester Phase aufrechterhält und den Generator des Sendeimpulses aus dem Phasenschieber speist.
In der Zeichnung ist die auf dem Schirm des Kathodenstrahlrohres erscheinende elliptische Zeitbasis dargestellt. Es bedeuten X-X' un Y-Y' die beiden Koordinatenachsen, S die dem Sendeimpuls entsprechende Impulsmarke und E die durch Betätigung des Phasenscbiebers auf die Marke S einstellbare Echomarkierung.

Claims

PATENTANSPRUCH: Anordnung für Impulsverfahren zur Entfernungsmessung nach der Echomethode unter Verwendung einer Kathodenstrahlröhre mit einer elliptischen Zeitbasis und einer auf dieser feststehenden, mit den Sendeimpulsen syltchronen Impulsmarke, dadurch gekennzeichnet. daß Älittel vorgesehen sind, um die Phase der in ihrer Längsausdehnung einstellbaren Zeitbasisellipse in bezug auf die Phase der Sendeimpulse zu verändern und dadurch die empfangene Echomarkierung mit der feststehenden Impulsmarke zusammenfallen zu lassen.