DE954134C - Schalteinrichtung zur Erzeugung von Stromstoessen zur Impulserregung eines Schallsenders - Google Patents

Schalteinrichtung zur Erzeugung von Stromstoessen zur Impulserregung eines Schallsenders

Info

Publication number
DE954134C
DE954134C DEA16631A DEA0016631A DE954134C DE 954134 C DE954134 C DE 954134C DE A16631 A DEA16631 A DE A16631A DE A0016631 A DEA0016631 A DE A0016631A DE 954134 C DE954134 C DE 954134C
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
capacitor
voltage source
switch
surge
switching device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DEA16631A
Other languages
English (en)
Inventor
Dr Hans Kietz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Atlas Werke AG
Original Assignee
Atlas Werke AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Atlas Werke AG filed Critical Atlas Werke AG
Priority to DEA16631A priority Critical patent/DE954134C/de
Priority to DEA22596A priority patent/DE965114C/de
Application granted granted Critical
Publication of DE954134C publication Critical patent/DE954134C/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B06GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
    • B06BMETHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
    • B06B1/00Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
    • B06B1/02Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy
    • B06B1/0207Driving circuits
    • B06B1/0215Driving circuits for generating pulses, e.g. bursts of oscillations, envelopes
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S1/00Beacons or beacon systems transmitting signals having a characteristic or characteristics capable of being detected by non-directional receivers and defining directions, positions, or position lines fixed relatively to the beacon transmitters; Receivers co-operating therewith
    • G01S1/72Beacons or beacon systems transmitting signals having a characteristic or characteristics capable of being detected by non-directional receivers and defining directions, positions, or position lines fixed relatively to the beacon transmitters; Receivers co-operating therewith using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B06GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
    • B06BMETHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
    • B06B2201/00Indexing scheme associated with B06B1/0207 for details covered by B06B1/0207 but not provided for in any of its subgroups
    • B06B2201/50Application to a particular transducer type
    • B06B2201/58Magnetostrictive transducer

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Synchronous Machinery (AREA)

Description

  • Schalteinrichtung zur Erzeugung von Stromstößen zur Impulserregung eines Schallsenders Bei Echoloten werden periodisch Schallimpulse ausgesandt, um aus der Zeitdifferenz zwischen der Schallaussendung und dem Eintreffen eines Echos die Entfernung echoerzeugender Gegenstände zu ermitteln. Die Zeitmessung erfolgt mittels eines vom Triebwerk des Echolotes periodisch über eine Skala bewegten Anzeigegliedes. In bestimmter zeitlicher Beziehung zu der Bewegung des Anzeigegliedes löst das Triebwerk periodisch die Aussendung eines Schallimpulses aus. Bei vielen handelsüblichen Geräten werden die Schallimpulse durch Stoß erregung eines elektroakustischen Wandlers, insbesondere eines Magnetostriktionsschwingers, erzeugt. Dabei wird ein aufgeladener Kondensator durch das vom Triebwerk in einem bestimmten Augenblick bewirkte Schließen eines Schalters stoßweise über die Wicklung des Schwingers entladen urid anschließend bei geöffnetem Schalter über einen Widerstand allmählich wieder aufgeladen, wonach durch erneutes Schließen des Schalters die nächste Entladung ausgelöst wird, und so fort. Von der insgesamt aufzuwendenden elektrischen Leistung wird nur die Hälfte zur Stoßerregung des Schwingers ausgenutzt, die andere Hälfte geht im Aulfladewiderstand verloren.
  • Zur Vermeidung dieses Energieverlustes ist es bereits vorgeschlagen, sowohl Auf- als auch Entladung eines Kondensators stoß weise zu bewirken und beide zur Erzeugung je eines Impulses zu verwerten, dabei erfolgt jedoch die Auslösung der Ladung bzw. Entladung des Kondensators unmittelbar durch Betätigung eines Umschalters. Der Stoßkreis wird daher abwechselnd über verschiedene Kontakte geschlossen, und es ist in diesem Falle sehr schwierig oder praktisch unmöglich, zu erreichen, daß die miteinander abwechselnden Schaltvorgänge ständig beide in der gleichen bestimmten Zeitbeziehung zu der periodischen Bewegung des Anzeigegliedes erfolgen. Zumindest ist eine doppelte Knntaktjustierung vorzusehen.
  • Die Erfindung vermeidet die damit verbundenen Schwierigkeiten, indem in einer Echolotschaltung zur periodischen Stoßerregung eines Schallsenders, insbesondere eines Magnetostriktionsschwingers, außer einem zur Vorbereitung stoßweiser Ladungen und Entladungen bzw. stoßweiser Umladungen eines Stoßkondensators dienenden Umschalter ein Auslöseschalter zur Auslösung der stoßweisen Ladungsänderungen vorgesehen ist, wobei der Umschalter wechselweise eine Spannungsquelle und einen Kurzschlußleiter oder eine Spannungsquelle mit wechselnder Polung über die Erregerwicklung des Schallsenders und den geöffneten Auslöseschalter mit dem Stoßkondensator verbindet und der Auslöseschalter nach jedesmaliger Betätigung des Umschalters zu bestimmten Zeiten geschlossen wird.
  • Es ist bekannt, einen Kondensator durch die aufeinanderfolgenden Halbwellen einer Wechselspannung abwechselnd in entgegengesetztem Sinne aufzuladen und ihn jedesmal kurz vor Erreichung des Spannungsmaximums über eine Löschfunkenstrecke und die Wicklung eines Magnetostriktionsschwingers stoßweise zu entladen. In dieser Schaltung wird der Schwinger, wie bisher üblich, nur bei der stoßweisen Entladung des Kondensators, nicht während dessen allmählicher Aufladung erregt.
  • Dadurch, daß sowohl Auf- wie Entladung des Stoßkondensators stoß weise erfolgen und beide für die Schwingererregung ausgenutzt werden, wird eine beträchtliche Ersparnis an elektrischer Energie gegenüber der üblichen Schaltung erzielt, bei der der Kondensator abwechselnd über einen Widerstand aufgeladen und anschließend stoßweise entladen wird. Gleichzeitig ist eine genaue zeitliche tjbereinstimmung aufeinanderfolgender Schall aussendungen mit der Bewegung des Anzeigegliedes sichergestellt.
  • Für die praktische Ausführung der Schaltung nach der Erfindung bestehen zwei Möglichkeiten.
  • Bei der ersten wird der Stoßkondensator, mit dem der zu erregende Schwinger in Reihe geschaltet ist, abwechselnd an eine Spannungsquelle gelegt und kurzgeschlossen. Die Ladespannung des Kondensators wechselt dabei zwischen der Spannung der Spannungsquelle und dem Werte Null. Entsprechend der zweiten Möglichkeit wird der Stoßkondensator abwechselnd mit verschiedener Polung über den Schwinger mit einer Spannungsquelle verbunden.
  • Die Ladespannung des Kondensators wechselt dabei sprungweise zwischen einem positiven und einem negativen Spannungswerte, deren Betrag gleich der Spannung der Spannungsquelle ist. Der Betrag der sprungweisen Änderung der Ladespannung des Stoßkondensators bei jeder Umladung ist doppelt so groß wie die Spannung der Spannungsquelle.
  • Zur Erzeugung des gleichen Erregungsstromstoßes braucht deshalb bei der zweiten Schaltung die Spannung der Spannungsquelle nur halb so groß zu sein wie bei der ersten Schaltung, z. B. nur 500 V statt I000 V, wodurch eine schwächere Isolation bei der Spannungsquelle und den Leitungen benutzt werden kann.
  • Als Spannungsquelle für die stoß weise Aufladung bzw. Umladung des Stoßkondensators wird zweckmäßig ein Speicherkondensator vorgesehen, dessen Kapazität groß im Verhältnis zu der des Stoßkondensators ist und der ständig mit einer Stromquelle verbunden ist.
  • Die Erfindung werde an einigen Ausführungsbeispielen und an Hand der Ahbildungen erläutert. Es zeigen Abb. I und 2 verschiedene Ausführungsformen einer Sendeschaltung für Echolote mit Zweischwingerbetrieb, Abb. 3 eine Sendeschaltung für Echolot mit Einschwingerbetrieb und Polarisationseinrichtuug.
  • In den Abbildungen bezeichnet I einen Magnetostriktionsschwinger zum Senden von Schallimpulsen für die Echolotung, der durch Auf- und Entladung bzw. xvechselndeUmladungeines Stoßkondensators 2 von z. B. 2 ,uF zum Schwingen angeregt wird. Der Stoßkondensator2 erhält seine Spannung von einem als Spannungsquelle dienenden größeren Speicherkondensator 3 von z. B. 10 ,aF, der seinerseits von einer Gleichspannungsquelle 4 über einen Widerstand 5 von z. B. I000 Ohm aufgeladen wird. Allen dargestellten Schaltungen gemeinsam sind weiter ein Umschalter 6 bzw. 7 und ein Auslöseschalter 8, die in bestimmtem Wechsel betätigt werden.
  • In der Schaltung nach Abb. I wird der Kondensator 2 über den Schwinger I abwechselnd plötzlich aufgeladen oderentladen. Zu diesem Zweck wird er über den in Reihe geschalteten Auslöseschalter 8 durch einen Umschalter 6 wechselweise mit dem Speicherkondensator 3 verbunden oder kurzgeschlossen. Der Auslöseschalter 8 wird jeweils nach Umlegen des Schalters 6 kurzzeitig geschlossen und löst dadurch einen durch die Wicklung des Schwingers I fließenden Ausgleichstrom aus. Die Genauigkeit des Sendezeitpunktes ist dadurch unabhängig von dem Zeitpunkt, zu dem der bewegliche Kontakt des Umschalters 6 die Verbindung mit einem der beiden feststehenden Schalterkontakte herstellt.
  • Von den bekannten Stoßerregungsschaltungen für Echolotschwinger unterscheidet sich die dargestellte Schaltung dadurch, daß nicht nur der Entlade- sondern auch der Aufladevorgang zur Erregung des Schwingers ausgenutzt und dadurch elektrische Energie eingespart wird.
  • Abb. 2 zeigt eine Schaltung, in der der Stoßkondensator 2 zur Erzeugung der Sendeimpulse durch einen Wechselschalter 7 umgepolt wird. Dadurch wird erreicht, daß die jeweilige Aufladespannung des Stoßkondensators und die Spannung des Speicherkondensators 3 sich addieren, so daß für eine bestimmte Erregungsstärke des Schwingers 1 die Spannung der Spannungsquelle 4 nur halb so groß zu sein braucht wie bei der Schaltung nach Abb. I. Der mit dem Stoßkondensator 2 über den Wechselschalter 7 in Reihe liegende Auslöseschalter 8 wird jeweils betätigt, nachdem der Wechselschalter die Umpolung des Stoßkondensators 2 durchgeführt und damit die Stoßerregung vorbereitet hat.
  • Abb. 3 zeigt eine für den sogenannten Einschwingerbetrieb bestimmte Abänderung der Schaltung nach Abb. I. Bei diesem wird derselbe Magnetostriktionsschwinger sowohl zum Aussenden als auch zum Empfangen der Schallsignale benutzt. Es hat sich gezeigt, daß die für die Benutzung als Empfänger erforderliche permanente Magnetisierung des Schwingers bei der Stoßerregung verlorengeht.
  • Anstatt wie sonst üblich eine Polarisation durch eine besondere Gleichstromquelle vorzusehen, ist es zweckmäßiger, eine Einrichtung zu treffen, durch die nach jeder Stoßerregung die permanente Polarisation des Schwingers selbsttätig erneuert wird.
  • Hierzu wird der aperiodisch abklingende Entladestrom eines Hilfskondensators 9 benutzt, der in Reihe mit einem vorzugsweise induktiven Widerstand 10 dem Stoßkondensator 2 parallel geschaltet ist. Der Widerstand 10 ist so bemessen, daß die Angleichung der Spannung des Hilfskondensators g an die des Stoßkondensators 2 bei plötzlichen Änderungen dieser Spannung aperiodisch erfolgt.
  • Die Induktivität des Widerstandes Io bewirkt eine Verzögerung des als Polarisationsstrom dienenden Auf- bzw. Entladungsstromes des Kondensators 9, so daß dieser erst dann voll wirksam wird, wenn die Schwingung des Stoß stromes schon weitgehend abgeklungen ist.
  • Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Beispiele beschränkt, vielmehr sind noch mancherlei Abänderungen und andere Ausführungen möglich.
  • So kann die Verdopplung der Stoßspannung durch Umpolen des Stoßkondensators nach Abb. 2 auch in Verbindung mit einer Polarisationseinrichtung für den Einschwingerbetrieb nach Abb. 3 angewendet werden. Die Polarisation kann statt durch den Entladestrom eines Hilfskondensators auch mit einem Impulsgenerator durchgeführt werden. Auch ist es möglich, zur Erzeugung des Polarisationsstromes die Speicherwirkung einer Drossel an Stelle eines Kondensators auszunutzen.
  • Obwohl die Erfindung besondere Bedeutung für die Impulserregung von Schallsendern hat, kann sie sinngemäß auch Anwendung finden bei der Impulserzeugung für andere Zwecke, wie z. B. für den elektrischen Fischfang oder zur Erzeugung von Fotoblitzen.

Claims (3)

  1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Schalteinrichtung zur Erzeugung von Stromstößen zur Impuls erregung eines Schallsenders, insbesondere eines Magnetostriktionsschwingers, in einem Echolotgerät durch stoßweise Änderung des Ladungszustandes eines Stoßkondensators, dadurch gekennzeichnet, daß ein Umschalter (6, 7) zur Vorbereitung stoßweiser Ladungen und Entladungen bzw. stoßweiser Umladungen des Stoßkondensators (2) und ein Auslöseschalter (8) zur Auslösung der stoß weisen Ladungs änderungen vorgesehen sind, derart, daß der Umschalter wechselweise eine Spannungsquelle und einen Kurzschluß leiter oder eine Spannungsquelle mit wechselnder Polung über die Erregerwicklung des Schallsenders und den geöffneten Auslöseschalter mit dem Stoßkondensator verbindet und daß der Auslöseschalter nach jedesmaliger Betätigung des Umschalters zu bestimmten Zeiten geschlossen wird.
  2. 2. Schalteinrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß als Spannungsquelle ein Speicherkondensator (3) vorgesehen ist, der, vorzugsweise über einen Widerstand, mit einer äußeren Spannungsquelle verbunden ist und dessen Kapazität ein mehrfaches von der des Stoßkondensators beträgt.
  3. 3. Schalteinrichtung nach Anspruch I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung eines aperiodisch abklingenden Polarisationsstromes ein Hilfskondensator (9) in Reihe mit einem vorzugsweise induktiven Widerstand (Io) dem Stoßkondensator parallel geschaltet ist.
    In Betracht gezogene Druckschriften: ETZ, 73. Jahrgang, Heft 8, S. 26I, 262.
DEA16631A 1952-10-07 1952-10-07 Schalteinrichtung zur Erzeugung von Stromstoessen zur Impulserregung eines Schallsenders Expired DE954134C (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEA16631A DE954134C (de) 1952-10-07 1952-10-07 Schalteinrichtung zur Erzeugung von Stromstoessen zur Impulserregung eines Schallsenders
DEA22596A DE965114C (de) 1952-10-07 1955-05-03 Schaltungsanordnung zur Verringerung der Kontaktabnutzung beim Schalten von Gleichstroemen, insbesondere bei Echoloten

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEA16631A DE954134C (de) 1952-10-07 1952-10-07 Schalteinrichtung zur Erzeugung von Stromstoessen zur Impulserregung eines Schallsenders

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE954134C true DE954134C (de) 1956-12-13

Family

ID=6923692

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DEA16631A Expired DE954134C (de) 1952-10-07 1952-10-07 Schalteinrichtung zur Erzeugung von Stromstoessen zur Impulserregung eines Schallsenders

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE954134C (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3234408A (en) * 1960-02-18 1966-02-08 Bausch & Lomb Pulse producing capacitor circuits including one or more commutating switches
DE2934187A1 (de) * 1979-08-23 1981-03-12 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Vorrichtung zur automatischen kalibrierung von ultraschallentfernungsmessern
EP1036600A1 (de) * 1997-12-04 2000-09-20 Namiki Seimitsu Houseki Kabushiki Kaisha Einrichtung zum antrieb eines schwingungserregers
DE102004020895B4 (de) * 2004-04-28 2012-05-24 Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg Vorrichtung zur Bestimmung und/oder Überwachung des Füllstandes eines Mediums

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
None *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3234408A (en) * 1960-02-18 1966-02-08 Bausch & Lomb Pulse producing capacitor circuits including one or more commutating switches
DE2934187A1 (de) * 1979-08-23 1981-03-12 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Vorrichtung zur automatischen kalibrierung von ultraschallentfernungsmessern
EP1036600A1 (de) * 1997-12-04 2000-09-20 Namiki Seimitsu Houseki Kabushiki Kaisha Einrichtung zum antrieb eines schwingungserregers
EP1036600A4 (de) * 1997-12-04 2007-11-28 Namiki Precision Jewel Co Ltd Einrichtung zum antrieb eines schwingungserregers
DE102004020895B4 (de) * 2004-04-28 2012-05-24 Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg Vorrichtung zur Bestimmung und/oder Überwachung des Füllstandes eines Mediums

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2721225C2 (de) Schaltungsanordnung zur Frequenz- Selbststeuerung eines Ultraschall- Sendewandlers
AT16480B (de) Einrichtung zur Übertragung elektrischer Energie.
EP0033508A1 (de) Schaltung für wechselweises Aussenden und Empfangen mit nur einem Schallgeber-Wandler
DE954134C (de) Schalteinrichtung zur Erzeugung von Stromstoessen zur Impulserregung eines Schallsenders
EP0098847B1 (de) Notfunkgerät und verfahren zu dessen betrieb
DEA0016631MA (de)
DE896172C (de) Vorrichtung zur Erzeugung von Impulsen, insbesondere zur Erregung von Schallsendern
DE1904836C3 (de) Laufzeit-MeBvorrfchtung zur Ultraschallprüfung von Beton
DE2363731A1 (de) Akustische anzeigevorrichtung
DE862274C (de) Vorrichtung zum Impulsbetrieb von Elektromagneten, insbesondere von Magnetostriktionsschwingern zur Erzeugung von Schallimpulsen
DE935554C (de) Selektive Rufschaltanordnung, insbesondere fuer Teilnehmerstellen in Fernsprechanlagen
DE588257C (de) Anordnung zur Erzeugung von Schwingungen eines piezoelektrischen Kondensatorkreises
DE2217560B2 (de) Anordnung zur fernsteuerung
DE954135C (de) Schaltungsanordnung zur Stosserregung durch Kondensatorentladung
DE1051912B (de) Schaltungsanordnung fuer Fernmelde-, insbesondere Fernsprechanlagen, bei denen die einzelnen Waehlziffern durch tonfrequente Waehlsignale verschiedener Frequenz bestimmtsind
DE2948552A1 (de) Ultraschall-pruefkopf
DE911670C (de) Echo-Entfernungsmesser
DE322104C (de) Schaltung fuer Signalanlagen, bei denen eine Mehrzahl von mit wahlweise einstellbaren Schaltvorrichtungen ausgeruesteten Wegestationen an einer gemeinsamen Leitung liegtund mit einer Haupt- oder Sendestation verkehren kann
DE1016610B (de) Echolotgeraet mit einem Stosskreis
DE1094026B (de) Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung eines kurzen abklingenden Schwingungszuges fuer die Echolotung
DE977770C (de) Radaranlage, deren Traegerfrequenz sich von Impuls zu Impuls aendert
DE957823C (de)
DE937219C (de) Vorrichtung zum Impulsbetrieb von Elektromagneten, insbesondere von Magnetostriktionsschwingern zur Erzeugung von Schallimpulsen
DE915591C (de) Anordnung zur Erdschlussueberwachung von mit kurzzeitigen Impulsen beschickten Leitungen der Fernmeldetechnik
AT162518B (de) Anordnung zur Fernauslösung elektrischer Vorgänge