DEP0047802DA

DEP0047802DA - Einrichtung zur Überwachung sich bewegender natürlich reflektierender Körper

Info

Publication number: DEP0047802DA
Authority: DE
Inventors: Werner Dipl.-Ing. Dziekan
Original assignee: Dziekan, Werner, Dipl.-Ing., Flensburg
Publication date: 1950-10-19

Description

Deutsches Patentamt
München 26

Ing, Werner D 7, i e k a η , Flensburg, Hafendamm 1}

Einrichtung zur üeberwachung sich bewegender natürlich reflektierender Körper-

Akt.Z.: ρ 47802 VHIa/21a⁴D
Eingang vom 4,7«1949 - 9,15 UhTr

Die Erfindung "bezieht sich auf eine Einrichtung zur Ueberwachung sich bewegender natürlich reflektierender Körper,, Erfindungsgemäss strahlt das Gerät elektrische Schwingungen ab und die an natürlichen bewegten Körpern reflektierten Anteile wirken wieder darauf zurück, wodurch sich zwischen Sende- und Reflexionspunkt infolge ihrer gegenseitigen Bewegung rythmisch "wechselnd stehende Wellen ausbilden; die diesen Rythmus wiedergebende Modulationsfrequenz wird notfalls frequenzunabhängig verstärkt und dient zur Steuerung eines Arbeitsstromkreises, der die Zwecseinrichtungen auslöste

Es kann z.B. durch das Sichbewegen eines Menschen eine Sicherheit sanlage, Schutzvorrichtung, Reklameanlage oder ein illusionistischer Vorgang betätigt werden,»

Bekannt ist:

die Bildung stehender Wellen zwischen Schwingungserzeuger und Reflektor,

das zweckmässigerweise verwendete Schwingaudion in seiner Eigenschaft als Schwingungserzeuger und Empfangsaudion, der frequenzunabhängige Verstärker in Kaskadenschaltung bzw. ein Verstärker für sehr niedrige Frequenzen, eine Vierelektrodengasentladungsröhre grosser Spannungsempfindlichkeit bzw, ein empfindliches Hochohmrelais und der zur Speisung des Gerätes verwendete Netzteil bzw, eine Speisung durch Batterie.

Die Erf induing geht von dem Vorgang aus, dass ein natürlicher Reflektor-das einfachste Mittel einseitiger Energiekonzentration darstellt» Dem Abstand Sende- und Reflexionspunkt entsprechend interferieren Sende- und Reflektorfeld; die einz' Inen Strahlungsmaxima und die Strahlungsminima liegen in Abständen von einem Viertel der Wellenlänge. Bei gegenseitiger Bewegung von Sende- und Reflexionspunkt bilden sich rythmisch wechselnd stehende Wellen aus und die diesen Rythmus wiedergebende Modulations frequenz dient zur Kontrolle gegenseitiger Bewegung vom Ort des Gerätes zu dem des natürlich reflektierenden Körpers„ Der als Miterscheinung auftretende Dopplereffekt wird hierbei nicht sichtbar»

Bezeichnet man die Geschwindigkeit des sich bewegenden Objekts mit V (M/s), die Wellenlänge mitA (m) und die auftretende Modulations frequenz mit f (Hz), so ergibt sich angenähe rt:

f = 2ν/Λ (Hz). Für v=l (m/s), λ= 1 (m) wird: f = 2 (Hz).

Diese Frequenz tritt bei langsamem Schreiten von Personen

Bei einer Geschwindigkeit z.B. eines Flugzeuges von 36Ο (km/h) und einer Wellenlänge von 1 (m) würde die Modulationsfrequenz 200 (Hz) betragen« Auch, bei dieser Frequenz kann der auftretende Dopplereffekt vernachlässigt werden.

Abb_e 1 zeigt links Werte der Modulationsfrequenz in Abhängigkeit von ν und \ und rechts die Ausbildung stehender Yfellen im Raum-.

Die Einrichtung kann sich dem Aufbau nach zusammensetzen aus:

a) dem Schwingaudion mit der Stabantenne

b) dem Verstärker und der Relaisauslösung

c) dem Netzteil und dem Arbeitskreis.

Zu a) Als Strahlungs- und Empfangsantenne wird zweckmässig ein Stab mit der Länge Λ/4 verwendet, der abstimmbar durch kapazitive Ankopplung mit dem Schwingkreis des Schwingaudions gekoppelt ist. Die Charakteristik dieser Antennenform stellt einen Kreis dar, kann jedoch durch entsprechende Aufstellung von ortsfesten Reflektorstäben oder Reflektorplatten beliebig verändert werden. Der Schwingkreis besteht -aus einem Kupferbügel zwischen Gitter und Anode des Schwingaudions, der im Strombauch kapazitiv aufgetrennt ist. Die'Zuführung der Spannungen erfolgt über abgestimmte Siebglieder. Die Einstellung des gewünschten Rückkopplungspunktes erfolgt durch die veränderliche kapazitive Ankopplung der abgestimmten Antenne und wird über ein eingebautes Messinstrument j das am Kathodenwiderstand des Schwingaudions liegen kann* sichtbar gemacht.

Um bei Spannurigsschwankungen des Hetzes eine gleichbleibende Empfindlichkeit zu gewährleisten, ist entweder eine Spannungsstabilisation für das Schwingaudion erforderlich oder eine automatische Abstimmungsänderung mittels eines Drehkondensators von wenigen Picofarad bestimmten Plattenschnittes , der d-urch die auftretende Spannungsänderung gesteuert wird.

Die Ankopplung des Verstärkers richtet sich nach der Schaltung des Schwingaudions; sie kann, wie allgemein üblich, am Anodenarbeitswiderstand oder wie hier im besonderen, aus Gründen der auftretenden Störspannung, am Gitter des Schwingaudions erfolgen.

Abbe 2 zeigt das Abgreifen der Modulationsfrequenz Hf am Gitter des Sehwingaudions.

Zu b) Der Verstärker kann als frequenzunabhängiger Spannungsverstärker oder als Verstärker für niedrige Frequenzenaufgebaut werden.

Abb. 3 zeigt einen frequenzunabhängigen Verstärker. Nach Verstärkung der Modulationsfrequenz wird diese einer ■ empfindlichen Relaisanordnung zugeführt.

Die Anschaltung des Hochohmrelais kann durch direkte Steuerung erfolgen. Ein grösserer Wirkungsbereich wird erreicht bei Steuerung des Hochohmrelais über eine Vierelektrodengasentladungsröhre.

Der erziel/bare Tiirkungs"bereich ist Ton dem Verhältnis der Hutζspannung der Modulationsfrequenz zu der auftretenden Störspannung des Gerätes abhängig,

Abb_e 4 zeigt die Anschaltung des Hochohmrelais über eine Vierelektrodengasentladungsröhre.

Zu e) Die Arbeitskontakte des Hoehohmrelais können mit grösseren Strömen nicht belastet werden, so dass falls erforderlich von diesem ein Arbeitsrelais für grosse Kontaktströme gesteuert wird.

Zu erwähnen ist noch für bestimmte Anwendungen das Vorhandensein eines mechanischen oder elektrischen Zeitschalters, der nach Ansprechen die gewünschte Zeitdauer des Zweckvorganges hält.

Der Netzteil entspricht demjenigen eines guten Rundfunkgerätes. Das Gerät kann auch mit Batterie betrieben werden.

Abb_e 5 zeigt die Gesamtschaltung der beschriebenen Einrichtung.

Claims

Patentansprüche;

I₉ Einrichtung zur Ueberwachung sich bewegender natürlich reflektierender Körper, gekennzeichnet durch einen Sendeteil, der elektrische Schwingungen abstrahlt und auf den die an natürlichen bewegten Körpern reflektierten Anteile zurückwirken, sowie durch Mittel, um die zwischen Sende- und Reflexionspunkt infolge ihrer gegenseitigen Bewegung sich rythmisch ausbildenden stehenden Wellen in Form der diesen Rythmus wiedergebenden Modulationsfrequenz irgendwie auszuwerten,
2. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Schwingaudion in Verbindung mit irgendeiner Antennenform für Erzeugung und Empfang elektrischer Schwingungen, dessen Rückkopplungspunkt konstant gehalten wird, Mittel zur Bildung der erforderlichen Verstärkung der Modulationsfrequenz, Ankopplung dieser Mittel am Gitter des Sehwingaudions, sowie Mittel zur Auswertung der verstärkten Modulationsfrequenz.

3» Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die durch einen bewegten Körper verursachte Modulationsfrequenz zur Steuerung einer Sicherheitseinrichtung, Schutzvorrichtung, Reklameanlage oder eines illusionistischen Vorganges dient.

(Dipl.Ing. Werner Dziekan)