FR2480442A1 - Active probe circuit for locating buried persons - has selective receiver whose amplification is controlled in dependence on field strength changes - Google Patents
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Abstract
Description
Procédé et circuit de repérage de personnes ensevelies. Method and circuit for locating buried people.
La présente invention concerne un procédé de repérage de personnes ensevelies fonctionnant selon le principe d'une sonde active, selon lequel l'émetteur provoque la formation d'un champ électro-magnétiue qui est reçu par un récepteur, par exemple au moyen d'une antenne ferrite, dans le but de repérer l'émetteur et dont l'amplitude du signal de réception constitue une mesure de la distance séparant l'émetteur du récepteur. The present invention relates to a method of locating buried persons operating on the principle of an active probe, according to which the transmitter causes the formation of an electromagnetic field which is received by a receiver, for example by means of a ferrite antenna, in order to locate the transmitter and whose amplitude of the reception signal constitutes a measure of the distance separating the transmitter from the receiver.
Les chances de survie de personnes ensevelies par des avalanches sont essentiellement déterminées par la durée qui separe leur ensevelissement et leur libération. Cette durée est déterminée de façon décisive par la durée de la recherche et par la précision du repérage. The chances of survival of people buried by avalanches are essentially determined by the length of time between their burial and their release. This duration is decisively determined by the duration of the search and by the accuracy of the location.
Les sondes d'avalanche habituelles fonctionnant selon le principe d'une sonde active ont besoin en général d'une durée de recherche de 3 minutes pour une précision du repérage de quelques mètres. Le procédé revendiqué ici permet d'obtenir, pour une durée de recherche divisée approximativement par deux, une meilleure précision du repérage (inférieure à 1 mètre), liée éventuellement à une expérience suffisante du chercheur en ce qui concerne l'évaluation de la profondeur à laquelle la personne est ensevelie. Contrairement aux procédés connus jusqu'ici, on peut déterminer la direction dans laquelle se trouve la personne ensevelie. The usual avalanche probes operating on the principle of an active probe generally need a search time of 3 minutes for a tracking accuracy of a few meters. The method claimed here makes it possible to obtain, for a search duration divided approximately by two, better tracking accuracy (less than 1 meter), possibly linked to sufficient experience of the researcher with regard to the evaluation of the depth at which the person is buried. Unlike the methods known so far, one can determine the direction in which the buried person is.
Cette amélioration considérable est obtenue du fait que l'amplitude du signal de réception fait naître par l'intermédiaire d'un convertisseur amplitude-fréquence une oscillation située dans la zone d'audibilité, dont la fréquence constitue de ce fait une indication sur la distance séparant l'émetteur du récepteur, et du fait que l'amplification du récepteur sélectif est régulée de manière que des modifications rapides de l'intensité du champ magnétique reçu conduisent d une forte amplification tandis que des modifications lentes conduisent à une faible amplification. This considerable improvement is obtained from the fact that the amplitude of the reception signal gives rise via an amplitude-frequency converter to an oscillation situated in the audibility zone, the frequency of which therefore constitutes an indication of the distance separating the transmitter from the receiver, and the fact that the amplification of the selective receiver is regulated so that rapid changes in the intensity of the magnetic field received lead to strong amplification while slow changes lead to weak amplification.
L'invention prévoit que l'émetteur envoie un signal en courant permanent non modulé. The invention provides that the transmitter sends an unmodulated continuous current signal.
Les sondes d'avalanche connues travaillent, comme celle qui est décrite ici, à une fréquence d'environ 2000 HZ et elles utilisent comme éléments émetteur et récepteur une bobine de ferrite. L'amplitude du signal reçu varie en fonction de la distance et de la disposition dans l'espace de la barre de ferrite. Habituellement, ce signal de réception est reçu par l'intermédiaire d'un casque écouteur et l'intensité sonore de ce signal constitue-une indication sur l'éloignement. Selon l'invention, l'amplitude variable est convertie en une fréquence sonore variable, un convertisseur amplitude-fréquence supplémentaire étant incorporé pour ce faire dans le récepteur.Du fait que l'oreille est nettement plus sensible à des modifications de fréquence qu'à des modifications de niveau sonore, la sonde équipée de cet élément additionnel est si sensible que des modifications de direction de l'antenne peuvent également être déterminées et que de ce fait la recherche s'effectue en fonction de la direction et directement vers la personne ensevelie. Du fait qu'en cas de panique le système de recherche mis en oeuvre quand on utilise des sondes d'avalanche habituelles s'effectue selon un réseau hortogonal qui n'est pas la plupart du temps suffisamment respecté, l'utilisation de la sonde qui va être décrite ci-dessous apporte un avantage supplémentaire quand elle est utilisée réellement. Known avalanche probes work, like the one described here, at a frequency of around 2000 HZ and they use a ferrite coil as transmitter and receiver elements. The amplitude of the received signal varies depending on the distance and the spatial arrangement of the ferrite bar. Usually, this reception signal is received via a headset and the sound intensity of this signal constitutes an indication of the distance. According to the invention, the variable amplitude is converted into a variable sound frequency, an additional amplitude-frequency converter being incorporated to do this in the receiver. Because the ear is clearly more sensitive to frequency changes than changes in sound level, the probe equipped with this additional element is so sensitive that changes in the direction of the antenna can also be determined and that therefore the search is carried out according to the direction and directly towards the buried person . Because in case of panic the search system implemented when using usual avalanche probes is carried out according to a hortogonal network which is not most of the time sufficiently respected, the use of the probe which going to be described below provides an additional benefit when it is actually used.
Grâce au procédé de l'invention, il est possible de choisir une fréquence d'émission plus élevée; de ce fait, et en dehors d'une diminution des dimensions de la bobine électrique, on augmente suffisamment la fréquence des séquences des impulsions pour que même quand le dispositif fonctionne par impulsions et en établissant la moyenne sur plusieurs impulsions, on puisse obtenir une vitesse des signaux indicateurs suffisante à la recherche de la direction. Thanks to the method of the invention, it is possible to choose a higher transmission frequency; therefore, and apart from a reduction in the dimensions of the electric coil, the frequency of the pulse sequences is increased sufficiently so that even when the device operates by pulses and by averaging over several pulses, a speed can be obtained sufficient signal signals to seek direction.
L'invention concerne également un circuit de repérage de personnes ensevelies et fonctionnant selon le principe de la sonde active, comprenant un émetteur à repérer qui crée un champ électro-magnétique et un récepteur, ce dernier étant constitué par un circuit série consistant en une antenne sensible à la direction, un amplificateur sélectif, un redresseur, un convertisseur tension-fréquence et un dispo- sitif de signalisation, de préférence un convertisseur électro-acoustique, ui sert a la mise en oeuvre du procédé dont il est question ci-dessus, et qui est caractérisé en ce que l'amplitude du signal reçu provoque par l'intermédiaire d'un convertisseur amplitude-fréquence une oscillation dans la zone d'audibilité dont la fréquence indique de ce fait la distance entre l'émetteur et le récepteur et en ce que l'amplification du récepteur sélectif est régulée de manière que des mofidifications rapides de l'intensité du champ magnétique reçu conduisent à une forte amplification tandis que des modifications lentes conduisent à une faible ampli- fication. The invention also relates to a circuit for locating buried persons and operating according to the principle of the active probe, comprising a transmitter to be located which creates an electromagnetic field and a receiver, the latter being constituted by a series circuit consisting of an antenna. direction-sensitive, a selective amplifier, a rectifier, a voltage-frequency converter and a signaling device, preferably an electro-acoustic converter, which is used for implementing the process referred to above, and which is characterized in that the amplitude of the received signal causes an oscillation in the audibility zone via an amplitude-frequency converter, the frequency of which therefore indicates the distance between the transmitter and the receiver and in that the amplification of the selective receptor is regulated so that rapid changes in the intensity of the magnetic field received lead to strong amplification while e slow changes lead to low amplification.
De ce fait, on a lBavantage que lamplitude du signal indicateur (par exemple un on audible) est proportionnelle a l1intensité du champ qui est reçue. Du fait que l'oreille humaine ne peut que difficilement faire la différence entre des modifications dgintens7te sonore puisquelle ne trans- fère les sons que logarithmiquement, on prévoit le convertisseur tension-fréquence pour convertir le signal de l'intensité du champ magnétique qui est reçu et amplifié en un signal dont la fréquence, et de ce fait l'intensité sonore, est proportionnelle à 1 intensité du champ magné- tique reçu.La précision du repérage est alors améliore car 1 oreille humaine réagit avec beaucoup de sensibilité à des modifications de l'intensité sonore
Grâce au dispositif de régulation prévu selon l'inven- tion, la précision de l'évaluation apportée par le circuit est nettement plus élevée.Therefore, there is the advantage that the amplitude of the indicator signal (for example an audible signal) is proportional to the intensity of the field which is received. Since the human ear can only with difficulty distinguish between intense sound modifications since it only transfers sounds logarithmically, the voltage-frequency converter is provided to convert the signal of the intensity of the magnetic field which is received and amplified into a signal whose frequency, and therefore the sound intensity, is proportional to 1 intensity of the magnetic field received. The accuracy of the location is then improved because 1 human ear reacts with great sensitivity to changes in loudness
Thanks to the regulating device provided according to the invention, the accuracy of the evaluation provided by the circuit is much higher.
L'idée qui est à la base de la presente invention consiste à réguler automatiquement la sensibilité ou' l'ampli- fication du récepteur sélectif de manière que le récepteur puisse traiter une plage dynamique nettement plus importante de ses signaux d'entrée. Les récepteurs connus jusqu'ici ont appel à un réglage manuel de la sensibilité, ce qui prend trop de temps quand il.y a danger et est la cause de fausses manoeuvres. The idea underlying the present invention is to automatically regulate the sensitivity or amplification of the selective receiver so that the receiver can process a much larger dynamic range of its input signals. The receivers known so far call for manual sensitivity adjustment, which takes too long when there is danger and is the cause of false operations.
L'antenne réceptrice du récepteur qui est constituée par exemple par une bobine de ferrite reçoit une tension induite qui est proportionnelle à l'intensité du champ de la surface effective de l'antenne. En modifiant la surface effective de l'antenne, c'est-à-dire en faisant pivoter l'antenne, on modifie l'amplitude de la tension induite, ce qui permet de déterminer la direction dans laquelle se trouve l'émetteur. The receiver receiving antenna which is constituted for example by a ferrite coil receives an induced voltage which is proportional to the intensity of the field of the effective surface of the antenna. By modifying the effective surface of the antenna, that is to say by rotating the antenna, the amplitude of the induced voltage is modified, which makes it possible to determine the direction in which the transmitter is located.
Du fait que l'intensité du champ au voisinage de l'émetteur varie selon le cube de la distance de l'émetteur, une plage dynamique importante du signal de réception du recepteur doit être traitée pour que le rayon d'action soit important et la précision du repérage élevée.Since the intensity of the field in the vicinity of the transmitter varies according to the cube of the distance from the transmitter, a large dynamic range of the reception signal from the receiver must be processed for the range to be large and the high tracking accuracy.
Du fait que lorsqu'il s'agit de trouver rapidement une personne-ensevelie la connaissance de la direction par rapport à l'endroit où se trouve le récepteur est plus importante que la connaissance de la distance le séparant du récepteur, il est nécessaire que des modifications rapides de l'intensité du champ magnétique reçu, telles qu'elles apparaissent lorsqu'on fait pivoter l'antenne, soient plus fortement mises en évidence ou plus nettement signalées que des modifications lentes de l'intensité du champ reçu, telles qu'elles apparaissent quand le récepteur se rapproche de l'émetteur. Because when it comes to quickly finding a buried person, knowing the direction of the receiver is more important than knowing the distance from the receiver, it is necessary that rapid changes in the intensity of the received magnetic field, as they appear when the antenna is rotated, are more strongly highlighted or more clearly signaled than slow changes in the intensity of the received field, such as 'they appear when the receiver gets closer to the transmitter.
Le dispositif de régulation de la sensibilité du récepteur, et de ce fait de l'amplification de l'amplificateur, est conçu de manière que des modifications rapides de l'intensité du champ reçu conduisent à une forte amplification tandis que des modifications lentes de l'intensité du champ reçu conduisent à une faible amplification. Grâce au récepteur dont il est question ici, l'intensité sonore du signal avertisseur ne se modifie que légèrement quand il y a augmentation lente de l'intensité du champ (lorsqu'on se rapproche de l'émetteur), alors qu'il y a modification importante de l'intensité sonore lorsque des modifications rapides de l'intensité du champ apparaissent quand on fait pivoter le récepteur. The device for regulating the sensitivity of the receiver, and therefore the amplification of the amplifier, is designed so that rapid changes in the intensity of the received field lead to a strong amplification while slow changes in the the intensity of the received field leads to weak amplification. Thanks to the receiver in question here, the sound intensity of the warning signal changes only slightly when there is a slow increase in the intensity of the field (when you get closer to the transmitter), while there a significant change in sound intensity when rapid changes in field strength appear when the receiver is rotated.
Quand on opère la recherche de la direction, la totalité de la plage dynamique du signal d'entrée peut être traitée indépendamment de la distance de l'émetteur. When searching for direction, the entire dynamic range of the input signal can be processed regardless of the distance from the transmitter.
Selon une forme de réalisation de l'invention, l'amplitude maximale du signal reçu et amplifié pendant qu'on fait pivoter l'antenne est temporairement emmagasinée, le réglage en augmentation de l'amplification s'effectuant très lentement mais le réglage en diminution s'effectuant plus rapidement. Lorsqu'on se rapproche de l'émetteur, le récepteur n"est pas surchargé et on remarque immédiatement la distance le séparant de l'émetteur. According to one embodiment of the invention, the maximum amplitude of the signal received and amplified while the antenna is rotated is temporarily stored, the setting for increasing the amplification being carried out very slowly but the setting for decreasing faster. When you get closer to the transmitter, the receiver is not overloaded and you immediately notice the distance between it and the transmitter.
Pour des raisons de stabilité du circuit de réglage et pour supprimer des impulsions perturbatrices, le réglage en diminution de l'amplificateur s'effectue cependant à une vitesse réduite. However, for reasons of stability of the adjustment circuit and to suppress disturbing pulses, the decrease in adjustment of the amplifier is carried out at a reduced speed.
En outre, il est possible grâce à l'invention d'utiliser un signal d'émission continu aussi bien qu'un signal d'émission par impulsions. Furthermore, it is possible thanks to the invention to use a continuous transmission signal as well as a pulse transmission signal.
De toute manière, il est préférable que la tonalité de luémission soit constante car on évite ainsi un abaissement du seuil d'audibilité. In any case, it is preferable for the broadcast tone to be constant as this avoids a lowering of the hearing threshold.
Pour éviter que des oscillations harmoniques du convertisseur amplitude-fréquenee perturbent le récepteur, la fréquence démission doit être choisie de manière que la fréquence de la tonalité soit supérieure au signal d'émis- sion. To avoid harmonic oscillations of the amplitude-frequency converter disturbing the receiver, the transmit frequency must be chosen so that the tone frequency is higher than the transmit signal.
La présente invention s' applique en particulier à des "dispositifs de recherche en cas d'avalanches" mais elle convient cependant de façon générale à la recherche de personnes ensevelies telles que les victimes de tremblement de terre, les personnes tombées dans des crevasses de glaciers, les plongeurs, les personnes accidentées dans des mines, les marins tombés par dessus bord, ou encore à la recherche d'animaux qui se dissimulent ou pour découvrir l'endroit précis où il y a bouchage dans des conduites tubulaires. Inversement; l'invention peut également être utilisée comme auxiliaire pour des personnes s'étant égarées à la suite du déplacement de signalisations disposées le long d'un parcours. The present invention applies in particular to "avalanche search devices" but it is however generally suitable for finding buried people such as victims of an earthquake, people who have fallen into crevasses in glaciers , divers, people injured in mines, sailors who have fallen overboard, or in search of animals hiding or to discover the precise place where there is blockage in tubular pipes. Conversely; the invention can also be used as an aid for people who have lost their way following the movement of signs arranged along a route.
Un appareil avantageux comprend dans le même boîtier aussi bien un émetteur qu'un récepteur, entre lesquels ont peut effectuer à volonté la commutation. Notmalement, l'appareil est commuté sur sa fonction d'émetteur. Si par exemple une personne appartenant à un groupe d'alpinistes est ensevelie dans une avalanche, les autres personnes du groupe commutent leur appareil sur-la fonction réception de manière à pouvoir repérer la personne ensevelie. An advantageous device includes in the same housing both a transmitter and a receiver, between which we can switch at will. In particular, the device is switched to its transmitter function. If, for example, a person belonging to a group of mountaineers is buried in an avalanche, the other persons in the group switch their device to the reception function so that they can locate the person buried.
Le récepteur est constitué par un circuit série consistant en une antenne sensible à la direction, un amplificateur sélectif, un redresseur, un convertisseur tension-fréquence et un dispositif de signalisation, de préférence un convertisseur électro-acoustique. L'amplification du récepteur sélectif est régulée par l'intermédiaire d'un dispositif régulateur de manière que des modifications rapides de l'intensité du champ magnétique reçu conduisent à une forte amplification tandis que des modifications lentes du champ magnétique reçu conduisent à une faible amplification. The receiver consists of a serial circuit consisting of a direction-sensitive antenna, a selective amplifier, a rectifier, a voltage-frequency converter and a signaling device, preferably an electro-acoustic converter. The amplification of the selective receptor is regulated by means of a regulating device so that rapid modifications of the intensity of the magnetic field received lead to a strong amplification while slow modifications of the magnetic field received lead to a weak amplification .
Le réglage en diminution de l'amplification se déroule rapidement par rapport au réglage en augmentation. Le réglage en diminution s'effectue à une vitesse limitée. Adjustment to decrease amplification takes place quickly compared to adjustment to increase. The decrease setting is made at a limited speed.
En ce qui concerne le dispositif régulateur, il s'agit d'un dispositif régulateur à différence de potentiel (-DP). As regards the regulating device, it is a potential difference regulating device (-DP).
I1 comprend une mémoire qui emmagasine temporairement l'amplitude maximale du signal de sortie du redresseur et qui se vide lentement quand l'amplitude est faible, le contenu momentané de la mémoire déterminant l'amplification de l'amplificateur. I1 includes a memory which temporarily stores the maximum amplitude of the rectifier output signal and which is slowly emptied when the amplitude is low, the momentary content of the memory determining the amplification of the amplifier.
Cet amplificateur est un amplificateur régulable comprenant une entrée de commande, son amplification étant inversement proportionnelle à la tension appliquée à l'entrée de commande; la mémoire est constituee par un condensateur auquel est appliquée la tension de sortie de l'amplificateur et une tension proportionnelle à la tension appliquée au condensateur est envoyée à l'entrée de commande de l'amplificateur. This amplifier is a controllable amplifier comprising a control input, its amplification being inversely proportional to the voltage applied to the control input; the memory is constituted by a capacitor to which the output voltage of the amplifier is applied and a voltage proportional to the voltage applied to the capacitor is sent to the control input of the amplifier.
Selon l'invention, le signal de sortie de l'amplificateur est envoyé à la base d'un premier transistor dont le collecteur est appliqué à la tension d'alimentation alors que l'émetteur est relié à un circuit série constitué par trois résistances, le condensateur étant monté entre la première et la seconde résistances et un second transistor étant monté par sa base entre la seconde et la troisième résistance, par son collecteur à la tension d'alimentation et par son émetteur à la masse par l'intermédiaire d'une résistance et dans le même temps à l'entrée de commande de l'amplificateur. According to the invention, the amplifier output signal is sent to the base of a first transistor, the collector of which is applied to the supply voltage while the emitter is connected to a series circuit consisting of three resistors, the capacitor being mounted between the first and the second resistors and a second transistor being mounted by its base between the second and the third resistor, by its collector at the supply voltage and by its emitter to ground via a resistor and at the same time to the amplifier control input.
L'invention sera maintenant expliquée plus en détail à l'aide d'un exemple de réalisation du circuit, avec référence aux dessins ci-annexés dans lesquels:
la Fig. î est un schéma par blocs du circuit, et
la Fig 2 est un schéma par blocs détaille d'un exemple de réalisation du circuit.The invention will now be explained in more detail using an embodiment of the circuit, with reference to the attached drawings in which:
Fig. î is a block diagram of the circuit, and
Fig 2 is a detailed block diagram of an exemplary embodiment of the circuit.
Les éléments de ces deux figures qui se correspondent sont désignes par les même références. The elements of these two figures which correspond are designated by the same references.
A la rig. 1, une antenne 1 constituée par une bobine de ferrite peut ctre reliée à volonté par un commutateur 2 soit à un émetteur 3 soit a un récepteur Le récepteur comprend un amplificateur selectif a dont la sensibilité, ou ampli 'ication, pu être réglée au moyen de la tension qui est appliquée à son entrée de commande A la sortie, l'ampli ficateur 4 est relié par l'intermédiaire d'un redresseur 5 et un organe â établissant la moyenne des temps à un convertisseur tension-fréquence 7 dont la sortie est reliée à un casque écouteur 8. La sortie du redresseur 5 est également reliée à un dispositif de réglage 9. La sortie du dispositif de réglage 9 est reliée à l'entrée de commande de l'ampli- ficateur 4. At the rig. 1, an antenna 1 constituted by a ferrite coil can be connected at will by a switch 2 either to a transmitter 3 or to a receiver The receiver comprises a selective amplifier whose sensitivity, or ampli ication, could be adjusted by means of the voltage which is applied to its control input At the output, the amplifier 4 is connected by means of a rectifier 5 and a member â averaging times to a voltage-frequency converter 7 whose output is connected to a headset 8. The output of the rectifier 5 is also connected to an adjustment device 9. The output of the adjustment device 9 is connected to the control input of the amplifier 4.
La Fig. 2 représente un exemple de réalisation de la partie réceptrice du circuit de la Fig. 1. L'antenne 1 est reliée à l'électrode de commande d'un transistor à effet de champ (FET) T1. Une électrode du transistor Ti est reliée à la tension d'alimentation positive et l'autre électrode à un point de liaison commun situé entre une résistance R2 et un condensateur r2. L'autre jonction de la résistance R2 est appliquée à la masse ainsi que l'autre jonction de l'antienne 1. L'astre jonction du condensateur C2 est reliée à l'entrée de l'amplificateur 4. La sortie de l'amplificateur 4 est connectée à la masse par l'intermédiaire d'une résistance
R5.En outre, il est relié à un diviseur de tension ohmique et capacitif qui est constitué par un circuit série formé par une résistance R6, un condensateur C8 et un second condensateur C7. Ce circuit série est monté entre la tension d'alimentation positive et la masse. La sortie de l'amplificateur 4 est reliée au point de liaison commun des deux condensateurs C7 et C8. te point de liaison commun de la résistance R6 et du condensateur C8 est relié à l'entrée d'un étage amplificateur 10 dont la sortie est reliée par l'intermédiaire du redresseur 5 et d'un filtre passe-bas 11 à l'entrée du convertisseur tension-fréquence 7. De plus, la sortie du filtre passe-bas 11 est reliée à la base d'un transistor T5. Le collecteur du transistor T5 est relié à la tension d'alimentation positive.L'émetteur du transistor T5 est relié à la masse par l'intermédiaire d'un circuit série constitué par trois résistances R12, R13 et R14. Parallèlement à la seconde et à la troisième résistance R13 et R14 est monté un condensateur C10. Le point de liaison entre les resistances R13 et R14 est relié à la base d'un transistor
T6 dont le collecteur est relié à la tension d'alimentation positive et dont l'émetteur est relié à la masse par l'intermédiaire d'une résistance R15. De plus, l'émetteur du transistor T6 est relié à l'entrée de commande de l'amplificateur 4. Le circuit de réglage de la sensibilité de l'amplificateur 4 se trouve donc fermé grâce à ce bouclage à réaction. On expliquera maintenant le fonctionnement du circuit de la Fiy. 2 et on pourra également déduire de cette explication le fonctionnement du circuit de la Fig. 1.Fig. 2 shows an exemplary embodiment of the receiving part of the circuit of FIG. 1. The antenna 1 is connected to the control electrode of a field effect transistor (FET) T1. One electrode of transistor Ti is connected to the positive supply voltage and the other electrode to a common connection point located between a resistor R2 and a capacitor r2. The other junction of the resistor R2 is applied to the ground as well as the other junction of the antenna 1. The star junction of the capacitor C2 is connected to the input of the amplifier 4. The output of the amplifier 4 is connected to ground via a resistor
R5. In addition, it is connected to an ohmic and capacitive voltage divider which is constituted by a series circuit formed by a resistor R6, a capacitor C8 and a second capacitor C7. This series circuit is mounted between the positive supply voltage and ground. The output of amplifier 4 is connected to the common connection point of the two capacitors C7 and C8. the common connection point of the resistor R6 and of the capacitor C8 is connected to the input of an amplifier stage 10 the output of which is connected via the rectifier 5 and a low-pass filter 11 to the input of the voltage-frequency converter 7. In addition, the output of the low-pass filter 11 is connected to the base of a transistor T5. The collector of transistor T5 is connected to the positive supply voltage.The emitter of transistor T5 is connected to ground via a series circuit consisting of three resistors R12, R13 and R14. Parallel to the second and third resistors R13 and R14 is mounted a capacitor C10. The connection point between resistors R13 and R14 is connected to the base of a transistor
T6 whose collector is connected to the positive supply voltage and whose emitter is connected to ground via a resistor R15. In addition, the emitter of transistor T6 is connected to the control input of amplifier 4. The circuit for adjusting the sensitivity of amplifier 4 is therefore closed thanks to this feedback loop. We will now explain how the Fiy circuit works. 2 and it will also be possible to deduce from this explanation the operation of the circuit of FIG. 1.
Le signal induit dans l'antenne 1 est préalablement amplifié dans le transistor FET T1. Le courant de bruit d'entrée équivalent du transistor T1 est très faible, ce qui permet d'avoir un facteur de bruit proche de O dB. Le transistor Ti fonctionne donc finalement en tant que convertisseur d'impédance (amplificateur de source). Le signal d'entrée est renvoyé par l'intermédiaire du condensateur de couplage C2 à l'amplificateur régulé 4. Le signal de sortie de l'amplificateur est envoye à l'étage d'amplification 10 par l'intermédiaire du diviseur de tension R6, C8 et C7, et dirigé de là vers le redresseur 5 et lisse dans le filtre passe-bas 11.On sait déjà parla demande allemand, DE-OS 27 03 491 que le signal est alors converti dans le convertisseur tension-fréquence 7 et envoyé dns le casque d'écoute 8 où il constitue un signal avertisseur
Le réglage de l'amplification de l'amplificateur 4 s'effectue de la façon suivante. Lorsque le signal d'entrée appliqué- à l'amplificateur 4 est faible, le signal appliqué à la base du transistor T5 est également faible et le transistor est alors bloqué.Le potentiel de la base du transistor T6 est de ce fait également faible, ce qui fait que ce transistor se bloque et que le potentiel de son émetteur est également faible. I1 en résulte que le ,ooten- tiel qui est à appliqué à l'entrée de commande de l'amplificateur 4 est faible et que l'amplificateur 4 est régulé de manière telle que sa sensibilité est très élevée, c' est-à- dire que son facteur d'amplification est très important.The signal induced in the antenna 1 is previously amplified in the FET transistor T1. The equivalent input noise current of transistor T1 is very low, which makes it possible to have a noise factor close to O dB. The transistor Ti therefore ultimately functions as an impedance converter (source amplifier). The input signal is returned via the coupling capacitor C2 to the regulated amplifier 4. The output signal from the amplifier is sent to the amplification stage 10 via the voltage divider R6 , C8 and C7, and directed from there to rectifier 5 and smooth in the low-pass filter 11. We already know from the German request, DE-OS 27 03 491 that the signal is then converted in the voltage-frequency converter 7 and sent to headphones 8 where it constitutes a warning signal
The amplification of amplifier 4 is adjusted as follows. When the input signal applied to amplifier 4 is weak, the signal applied to the base of transistor T5 is also weak and the transistor is then blocked. The potential of the base of transistor T6 is therefore also weak, what makes that this transistor is blocked and that the potential of its emitter is also weak. As a result, the potential which is applied to the control input of amplifier 4 is low and that amplifier 4 is regulated in such a way that its sensitivity is very high, that is to say to say that its amplification factor is very important.
Si une tension induite va en augmentant dans l'antenne 1, elle entraîne une augmentation de la tension appliquée à la base du transistor T5. Celui-ci se sature. Un courant circule dans les résistances R12, R13 et R14. En outre, le condensateur C10 se charge par l'intermédiaire de la résistance R12. If an induced voltage increases in the antenna 1, it causes an increase in the voltage applied to the base of the transistor T5. It becomes saturated. Current flows through resistors R12, R13 and R14. In addition, the capacitor C10 charges via the resistor R12.
Simultanément, la tension monte à la base du transistor
T6 qui devient alors passant, et le potentiel de son émetteur monte. La tension à l'entrée de commande de l'amplifié cateur 4 devient également plus importante et sa sensibilité, ou son amplification, diminue.Simultaneously, the voltage rises at the base of the transistor
T6 which then turns on, and the potential of its transmitter goes up. The voltage at the control input of the amplifier 4 also becomes greater and its sensitivity, or its amplification, decreases.
On supposera que l'antenne a reçu la tension maximale possible et que le condensateur est totalement chargé (Pour des raisons de stabilité, la vitesse de la charge du condensateur C10 est limitée par la résistance R12). It will be assumed that the antenna has received the maximum possible voltage and that the capacitor is fully charged (For reasons of stability, the charging speed of the capacitor C10 is limited by the resistor R12).
Une brusque diminution de la tension induite dans l'antenne 1 provoque l'abaissement de la tension à la base du transistor T5 dans des proportions équivalentes, ce qui fait que le transistor T5 se bloque à nouveau. Du fait que le condensateur C10 est cependant totalement chargé, la tension qui est appliquée à la base du transistor T6 ne baisse pas dans la même mesure. Désormais, le condensateur
C10 se décharge par l'intermédiaire des résistances R13 et R14 et par le circuit série qui est monté en parallèle à la résistance R14 et qui est constitué par le parcours baseémetteur du transistor T6 et par la résistance R15. (On peut négliger dans ce cas le courant de commande qui parvient à l'entrée de commande de l'amplificateur 4).A sudden decrease in the voltage induced in the antenna 1 causes the voltage at the base of the transistor T5 to drop in equivalent proportions, which causes the transistor T5 to turn off again. Because the capacitor C10 is however fully charged, the voltage which is applied to the base of the transistor T6 does not drop to the same extent. Now the capacitor
C10 is discharged via resistors R13 and R14 and by the series circuit which is mounted in parallel with resistor R14 and which is formed by the base emitter path of transistor T6 and by resistor R15. (In this case, the control current which reaches the control input of amplifier 4 can be neglected).
Le transistor T6 reste encore largement saturé, la tension de son émetteur s'abaissant dans la mesure où le condensateur C10 se décharge. De ce fait, le réglage en augmentation ou l'augmentation de la sensibilité de l'ampli- ficateur 4 s'effectue plus lentement et ne suit pas directement la modification de la tension induite dans l'antenne 1. The transistor T6 still remains largely saturated, the voltage of its emitter lowering as the capacitor C10 discharges. As a result, the adjustment for increasing or increasing the sensitivity of the amplifier 4 takes place more slowly and does not directly follow the modification of the voltage induced in the antenna 1.
Le réglage en diminution, c'est-à-dire la diminution de la sensibilité s'effectue par contre de façon relativement rapide du fait que la tension appliquée à la base du transistor T6 augmente proportionnellement à la tension de charge du condensateur C10 qui, de son côté, est déterminée par la constante de temps provenant de R12 et de C10. La résistance Rl2 est plus faible (par exemple 220 krL) que les résistances R13 et R14 (qui sont par exemple chacune de 1 Won). The decrease setting, that is to say the reduction in sensitivity is carried out relatively quickly, on the other hand, because the voltage applied to the base of the transistor T6 increases in proportion to the charging voltage of the capacitor C10 which, for its part, is determined by the time constant from R12 and C10. The resistance Rl2 is lower (for example 220 krL) than the resistors R13 and R14 (which are for example each of 1 Won).
Dans l'exemple de réalisation de la Fig. 2, le réglage en diminution, c'est-à-dire la diminution de la sensibilité du récepteur, est pratiquement proportionnel à la modification de la tension induite dans l'antenne par le champ électro-magnétique. Le réglage en augmentation, c'est-à-dire l'augmentation de la sensibilité, se fait par contre plus lentement que la modification de la tension dans l'antenne. In the exemplary embodiment of FIG. 2, the decrease setting, that is to say the decrease in the sensitivity of the receiver, is practically proportional to the modification of the voltage induced in the antenna by the electromagnetic field. The increase setting, that is to say the increase in sensitivity, is done more slowly than changing the voltage in the antenna.
Le dispositif de régulation a donc un comportement proportionnel quand il s'agit d'un réglage en diminution, et intégral quand il s'agit d'un réglage en augmentation.The regulating device therefore has a proportional behavior when it is a decrease setting, and integral when it is a rise setting.
Pour obtenir l'effet recherché d'un réglage rapide en diminution et d'un réglage lent en augmentation, on peut également utiliser un dispositif régulateur proportionneldifférentiel dans lequel la partie différentielle accélère le réglage en diminution alors que la partie proportionnelle agit sur le réglage en augmentation. L'organe différentiel qui est monté dans un dispositif de régulation de ce type est alors relié à un comparateur dont le signal de sortie indique si la modification de la tension de sortie de l'amplificateur est positive ou négative, c'est-à-dire si la tension induite dans l'antenne augmente ou diminue. En fonction de ce signal, un commutateur peut rendre le signal de sortie de l'organe différentiel actif ou non actif en ce qui concerne l'ensemble du réglage. To obtain the desired effect of a rapid adjustment in decrease and a slow adjustment in increase, one can also use a proportional differential differential device in which the differential part accelerates the adjustment in decrease while the proportional part acts on the adjustment in increase. The differential member which is mounted in a regulation device of this type is then connected to a comparator, the output signal of which indicates whether the modification of the output voltage of the amplifier is positive or negative, that is to say tell whether the voltage induced in the antenna increases or decreases. Depending on this signal, a switch can make the output signal of the differential device active or not active with regard to the entire setting.
La partie proportionnelle d'un tel dispositif de réglage peut également etre pourvue, de la même manière que dans l'exemple de réalisation de la Fig. 2, d'un comportement intégral d'atténuation faible, ce qui augmente la stabilité du récepteur. The proportional part of such an adjustment device can also be provided, in the same manner as in the embodiment of FIG. 2, of an integral behavior of weak attenuation, which increases the stability of the receiver.
Selon l'invention, toutes les caractéristiques et tous les avantages qui ressortent de la descriptio-, des revendications et des dessins, y compris les particularités constructives et les dispositions utilisées1 peuvent être mis en oeuvre soit individuellement soit selon toute combinaison désirée According to the invention, all the characteristics and all the advantages which emerge from the description, the claims and the drawings, including the constructive features and the arrangements used1 can be implemented either individually or in any desired combination
Claims (9)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19803013999 DE3013999A1 (en) | 1980-04-11 | 1980-04-11 | CIRCUIT ARRANGEMENT FOR LOCATING VILLED |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2480442A1 true FR2480442A1 (en) | 1981-10-16 |
Family
ID=6099790
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8102843A Withdrawn FR2480442A1 (en) | 1980-04-11 | 1981-02-13 | Active probe circuit for locating buried persons - has selective receiver whose amplification is controlled in dependence on field strength changes |
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Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1981
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Also Published As
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|---|---|
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|---|---|---|---|
| ST | Notification of lapse |