NO140805B - Apparat til bestemmelse av tiden for oppnaaelse av en referanseverdi for et elektrisk signal som varierer med tiden - Google Patents

Abstract

Apparat til bestemmelse av tiden for oppnåelse av en referanseverdi for et elektrisk signal som varierer med tiden.

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører et apparat til bestemmelse av tiden for oppnåelse av en referanseverdi for et elektrisk signal som varierer med tiden ifølge en kjent funksjon y=f(t) slik at dy/dt avtar med økning av verdien av tiden og ikke forandrer fortegn og et forhold for suksessive verdier av funksjonen som er innbyrdes atskilt av et tidsintervall er entydig for bare dette par av verdier av funksjonen.

Det er kjent å frembringe referanseverdier med hensyn til søkte verdier av den uavhengig variable til et kjent funksjons-forløp over anordninger av måleinnretninger i form av terskeltrinn, som reagerer på forutbestemte verdier av den avhengige variable. Herunder blir et referansesignal utløst når den avhengig variable overskrider en forutbestemt terskel som den innstilte kritiske størrelse.

Ved hjelp av slike terskeltrinn kan man imidlertid generelt bare påvise enkelte størrelser som er signifikante med hensyn til steilheten i funksjonsforløpet, fordi det bare skjer en repro-duserbar utløsning av referanseverdi-anvisningen ved et tilstrekkelig steilt forløp av den avhengige variable over den uavhengige variable. En målestokkforandring, særlig en forsterkning av den avhengige variable ville riktignok bevirke et steilere funksjonsforløp av en svakt stigende funksjon og dermed et inn-snevret toleranseområde for iverksetting av utløsningen, men ville dermed forårsake en forskyvning av referanseverdien samlet,

da utløsningen av referansesignalet nå skjer ved en annen verdi av den uavhengige variable.

Særlig ved bestemmelsen av et nullpunkt til en omhyllingskurve med kjent forløp for begynnende eller utdøende svingninger oppstår en stor feilbredde når på denne måte en uavhengig variabel skal bestemmes ved hjelp av terskeltrinn henholdsvis når en eller annen referanseverdi skal bestemmes på vanlig måte ut fra omhyllingskurvens forløp.

Den nøyaktige bestemmelse av nullpunktet til en slik omhyllingskurve møtes også av det vanskeliggjørende, fysikalske forhold at forløpet bare er definert matematisk ved hjelp av de respektive punkter for toppverdiene til de startende eller ut-døende svingninger, slik at omhyllingskurven altså ikke kan på-vises måleteknisk uten åpninger i sitt forløp. Vanlige utveier over en glattet dobbeltveis likeretting gir, særlig i forløpet for de første svingninger, bare et tilnærmet omhyllingskurve-forløp, slik at det nødvendigvis må oppstå feil når man utnytter dette tilnærmete omhyllingskurve-forløp over terskeltrinn.

Ved terskelmålingen av svingningene, istedenfor av omhyllingskurven, oppnås riktignok nøyaktigere koplingsverdier på grunn av de steilere flanker som nå utnyttes, men det består imidlertid nå en risiko for mangetydighet, idet én eller flere svingninger ikke når opp på grunn av at deres amplityder fremdeles ligger under den innstilte terskel og det dermed først og feilaktig blir påvist en av de etterfølgende svingninger med større amplityde som antatt søkt punkt på omhyllingskurven, noe som oppstår særlig ved f.eks. forstyrrelsesbetingete amplitydevariasjoner, som kan være forårsaket både av interferensfenomener og av forsterkningsvariasjoner eller overlagret støynivå.

, Også ved denne fremgangsmåte kan det forventes en stor feilbredde i bestemmelsen av den søkte variable.

Stilt overfor disse vanskeligheter ved løsningene ifølge teknikkens stand, er det formålet med den foreliggende oppfinnelse å frembringe et apparat som tillater frembringelse av nøyaktige referanseverdier for hvert ønsket punkt på et kjent, monotont stigende eller monotont avtakende ikke-lineært funksjons-forløp.

Herunder blir det tatt utgangspunkt i den erkjennelse at ved kurveforløp av den nevnte art kan det innbyrdes forhold mellom verdipar som er forutgitt engang bare forekomme én gang på

et punkt som kan bestemmes matematisk ved hjelp av det kjente kurveforløp.

Denne oppgave er således løst ifølge oppfinnelsen ved at apparatet omfatter en første måleanordning som bibringer signalet en tidsforsinkelse som er lik tidsintervallet uten svekking av signalet, en andre måleanordning som bibringer signalet uten å forsinke dette en svekking som er minst lik verdien som svarer til referanseverdien, samt en komparator som er forbundet med måleanordningenes utganger og inngang og som er innrettet til å frembringe et utgangssignal som representerer tiden for oppnåelse av referanseverdien når det forsinkete og det svekkete signal er like eller når det forsinkete signal overskrider det svekkete signal.

Mens en målestokk-riktig forandring (f.eks. amplityde-forsterkning) av funksjonsforløpet ved de kjente terskelmetoder alltid fører til forandrete utløseverdier, er det ved denne oppfinnelse nå oppnådd en absolutt måling. En ensartet forandring av funksjonsforløpet påvirker ikke lenger utløseverdien,

da den blir avledet av en kvotientdannelse, slik at enhver måle-stokkinnflytelse (forsterkningsgrad) faller bort.

Den søkte referanseverdi er altså funnet på det tidspunkt da de avhengige variable med en avtasting langs funksjonsfor-løpet når et innbyrdes forhold som er kjent på grunnlag av det matematisk kjente funksjonsforløp, i forutgitte avstander mellom hverandre langs den uavhengige variable.

Er den søkte verdi av de uavhengige variable ifølge et foretrukket anvendelseseksempel av oppfinnelsen nullpunktet for en omhyllingskurve med kjent forløp for begynnende eller ut-døende svingninger med kjent svingningsbredde, så er størrelsen til de avhengige variable bestemt av toppverdien til to forutgitte, fortrinnsvis to på hverandre følgende svingningstog, den forutgitte avstand av svingningsbredden. På det tidspunkt at det forutgitte forhold mellom de to på hverandre følgende toppverdier foreligger får man referanseverdien. Referanseverdiens avstand fra det søkte nullpunkt er gitt ved omhyllingskurvens kjente forløp, idet det ved det forutgitte forhold blir angitt ved hvilket svingningstog etter nullpunktet referansesignalet må opptre.

Utnyttet på denne måte blir hensiktsmessig de første svingningstog som overskrider den praktisk talt alltid foreliggende forstyrrelse. I dette område er omhyllingskurven også med sik-kerhet ikke gått over i et utflatet funksjonsforløp, slik at det foreligger et definert forhold mellom de utvalgte toppverdier. Erfaringsmessig opptrer heller ikke interferensfenomener før omtrent det sjette svingningstog.

Ved en anvendelse av denne oppfinnelse for mottakelsen av bølgeenergi er det nemlig dessuten viktig at det nevnte interesserende signalområde er fritt for forstyrrelser på grunn av interferenser, som kunne opptre i utbredelsesmediet ved gjentatte refleksjoner av de første svingninger. Interferenser som opptrer etter det beskrevne signalområdet forstyrrer ikke funksjonen til koplingsanordningen ifølge oppfinnelsen.

Nullpunktet for omhyllingskurven kan ved behandling i det nevnte område også bestemmes nøyaktig når nullpunktet selv er dekket av forstyrrelse. Dermed oppnås en nøyaktighet for løpe-tidsbestemmelsen av pulser, som vanskelig kunne realiseres med kjente midler og i alle tilfeller bare med omfattende utstyr.

Da de forstyrrelsespåvirkninger som fremdeles foreligger og som er overlagret svingningene, erfaringsmessig i første rekke resulterer i amplitydevariasjoner og i frekvensvaria-sjoner, kan det være hensiktsmessig ikke å utløse referansesignalet ved fastslåingen av det forutgitte forhold, men i stedet først ved den etterfølgende nullgjennomgang av svingningene som skjer med forutgitt orientering, altså i den bratteste del av svingningsforløpet, hvilket gjør referansesignalet bedre reproduserbart.

For å realisere dette er det til en av måleopptakerne koplet en nullgjennomgangs-detektor som på utgangssiden er forbundet med en triggerinngang på komparatoren. Komparatoren blir ved forutgitt forhold mellom dens inngangssignaler nå først forberedt til avgivelsen av referansesignalet, hvoretter referansesignalet så blir utløst over komparatorens triggerinngang ved

den etterfølgende nullgjennomgang med forutgitt orientering.

For å bestemme løpetiden av pulser som består av svingninger med kjent frekvens og som opptrer på utgangen av en over-føringskanal som er beheftet med variable løpetider og variable dempninger, er det ved en fordelaktig apparativ modifikasjon av oppfinnelsen anordnet en tidsmåleanordning, som blir startet ved utløsingen av en puls på overføringskanalens inngang. På over-føringskanalens utgang er det anordnet måleopptakere med kjent innsvingningsforhold, hvorigjennom omhyllingskurvens forløp er forutgitt, idet disse måleopptakere er forsynt med etterkoplet komparator. Tidsmåleanordningen blir stoppet i avhengighet av fremkomsten av referansesignalet.

Ved en spesiell anvendelse består problemet i at de signaler som blir avgitt fra måleopptakeren i første omgang har meget lave amplityder som stiger først etter en tid og som først da uthever seg mot den kontinuerlige forstyrrelsesbakgrunn. Av disse grunner kan den nøyaktige tidsreferanse for begynnelsen av en puls som består av et slikt svingningstog vanskelig fastslås reproduserbart på utgangen av overføringskanalen ved hjelp av vanlige midler. Under benyttelse av den foreliggende oppfinnelse blir dette problem løst, idet en referanseverdi blir avledet fra de svingninger som allerede oppviser en viss amplityde. Fra det tidspunkt at referansesignalet fremkommer kan nullpunktet for svingningene, altså begynnelsen av omhyllingskurven og dermed tidspunktet for begynnelsen av pulsen på utgangen av overførings-kanalen fastslås nøyaktig og reproduserbart ved hjelp av det kjente omhyllingskurve-forløp, fordi tidspunktet for fremkomsten av referansesignalet i forhold til det søkte nullpunkt er matematisk definert gjennom det funksjonsforløp for måleopptakerens innsvingningsforhold som er kjent. Den umiddelbare tidsmåling mellom det søkte nullpunkt og fremkomsten av referansesignalet kan oppnås over en forkortelse av tidsangivelsen i tidsmåleanordningen med tidsspennet for det forutgitte, kjente antall svingninger. Tidsmåleanordningen kan imidlertid også startes med en forsinkelse som tilsvarer dette kjente tidsspenn. Ved denne tidsmåling er det ved benyttelsen av en nullgjennomgangs-detektor for utløsning av referansesignalet nødvendig i tillegg å ta hensyn til tidsspennet mellom forberedelsen og utløsningen av referansesignalet.

Oppfinnelsen gjør det således mulig å frembringe et apparat hvormed referanseverdier for en søkt verdi av en uavhengig variabel ved en ikke-lineær funksjon som stiger eller avtar monotont etter et kjent forløp, kan fremskaffes, idet apparatet frem-bringer et riktig resultat uavhengig av den aktuelle, valgte målestokk for de uavhengige og de avhengige variable. Særlig sikkert og herunder enkelt kan oppfinnelsen benyttes for påvisning av nullpunktet til en omhyllingskurve for startende eller avtakende svingninger, og dermed kan en nøyaktig løpe-tidsbestemmelse av pulser som består av svingninger realiseres praktisk talt uavhengig av dempningsvariasjoner i overførings-veien. Dette apparat kan imidlertid ikke bare anvendes for tids-avhengige funksjonsforløp, idet den uavhengige variable kan være enhver måleteknisk tilgjengelig fysikalsk størrelse, f.

eks. ved bestemmelse av et temperaturforløp ved hjelp av punkt-koordinater.

Oppfinnelsen er nedenfor beskrevet nærmere ved hjelp av anvendelseseksempler idet det henvises til tegningen, hvori: Fig. 1 viser et monotont stigende forløp av en ikke-lineær funksjon i et koordinatsystem.

Fig. 2 viser forløpet til en begynnende svingning med et

o

kjent f unks jonsEorløp for svingningens omhyllingskurve.

Fig. 3 viser et blokkskjema for et apparat for løpetids-bestemmelse. Fig. 4 viser omhyllingskurve-forløp til signaler på for-skjellige målepunkter i kretsen ifølge fig. 3. Fig. 5 viser de første svingningstog til en puls slik den blir avgitt fra en måleopptaker på utgangen til en overførings-kanal, samt utgangssignaler fra et dempeledd, fra et dødområde-ledd, fra to toppverdidetektorer samt fra en komparator ifølge fig. 3. Fig. 6 viser utgangssignaler som i fig. 5, men med et dempeledd med større forutgitte dempninger enn i fig. 5.

En kjent ikke-lineær funksjon f som er kjent i det interesserende område og som her stiger monotont, er i fig. 1 gjengitt i et koordinatsystem som avhengig variabel y over en uavhengig variabel x.

En søkt verdi 1 av den avhengige variable y kan direkte være en referanseverdi 2 eller ligge i en kjent avstand E fra denne, idet det siste forhold er vist i fig. 1. Den søkte verdi 1 er ikke umiddelbart og sikkert reproduserbart måleteknisk på-visbar, fordi funksjonens f gjennomløp gjennom den avhengige variable y for x = 0 er søkt som vist i fig. 1, og fordi null-verdien av måletekniske grunner ikke kan registreres eller f.eks. på grunn av et fortegn for denne søkte verdi 1 som ikke passer sammen med en gitt måleopptaker. Derfor blir ifølge denne oppfinnelse referanseverdien 2 påvist på et punkt ved funksjonens f forløp hvoretter det blir trukket slutninger bakover fra denne referanseverdi 2 over avstanden E med hensyn til den søkte verdi 1.

For å frembringe referanseverdien 2 blir to størrelser yl, y2 for den avhengige variable y målt i en forutbestemt avstand d av den uavhengige variable x langs funksjonen f.

Fra de målte størrelser yl, y2 blir det dannet et forhold

V. Når det foreligger et forutgitt forhold V for de to størrelser yl og y2, er referanseverdien 2 med den verdi xl av den uavhengige variable x som tilsvarer den avhengige variable y2 funnet, idet det søkte forhold V for en bestemt avstand d bare forekommer en enkelt gang ved et forutgitt funksjonsforløp.

Dette forutgitte forhold V kan bestemmes av forløpet til

den forutgitte funksjon f for det interesserende verdipar.

Avstanden E cg avstanden d må velges slik at størrelsene

yl og y2 på grunn av funksjonens f funksjonsforløp lett kan måles på disse steder og skjelnes fra hverandre. Dermed er man med hensyn til nøyaktigheten i bestemmelsen av den søkte verdi 1

ikke lenger avhengig av stillingen til selve den søkte verdi 1.

Herunder er det særlig fordelaktig for anvendelsen av denne oppfinnelse at det er tilstrekkelig bare å kjenne funksjonsfor-løpet for funksjonen f, uavhengig av de respektive absoiuttverdier og dermed av målestokken. For å fremskaffe referanseverdien 2 søkes jo bare nærværet av det målestokkløse forhold V mellom de to størrelser yl og y2.

Dette forhold V kan forekomme bare én gang i det betraktete, interesserende område av funksjonsforløpet for funksjonen f, hvor det foreligger et monotont og ikke-lineært forløp, slik at referanseverdien 2 kan bestemmes entydig.

På grunn av det kjente forløp av funksjonen f kan med valget av avstanden d hver søkt verdi 1 av den uavhengige variable x bestemmes innenfor det betraktete forløp av funksjonen f, idet den søkte verdi 1 kan ligge' ved både lavere og høyere verdier av den uavhengige variable xl enn referanseverdien 2. Avstanden d kan bestemmes fritt slik at det foreligger et gunstig forhold V.

Et nullpunkt 4 til en økende svingning S med kjent svingningsbredde w kan, som fig. 2 viser, bestemmes ved hjelp av oppfinnelsen når omhyllingskurven 5 for svingningene S, i det minste i begynnelsesområdet, oppviser et kjent, monotont og ikke-lineært funksjonsforløp. For å bestemme nullpunkt 4 som søkt verdi 1 analogt med fig. 1 blir størrelsene yl og y2 målt som toppverdier 6 og 7 for svingningene S, idet den forutgitte avstand D er lik svingningsbredden w. Ved et forutgitt forhold V for disse toppverdier 6 og 7 er det, over det kjente funksjonsforløp til omhyllingskurven 5 (hvis absolutte forløp ikke trenger å være kjent), kjent ved hvilket svingningstog etter nullpunktet 4

dette forhold V mellom toppverdiene 6 og 7 må foreligge. Dermed er det kjent i hvilken avstand E' referanseverdien 2 ligger fra omhyllingskurvens 5 nullpunkt 4.

Som fig. 3 viser er det, for å frembringe et mål for en løpetid for pulser il som består av svingninger S ifølge fig. 2 og som opptrer på en utgang 9 til en overføringskanal 10 som er beheftet med variable løpetider, anordnet en tidsmåleanordning 11. En pulsgenerator 12 utløser pulser i på inngangen 13 til overføringskanalen 10 og starter dermed over en startledning 14 tidsmåleanordningen 11. På overføringskanalens 10 utgang 9 er det anordnet en målemottaker 17 for omdannelse av pulsene il i f.eks. elektriske signaler i2 tilsvarende den prinsipielle gjen-givelse i fig. 2. For å bestemme de to størrelser yl og y2 (se fig. 2) finnes det to måleanordninger 15, 16, idet måleanordningen 15 for dette anvendelsestilfelle av oppfinnelsen består av målemottakeren 17 med et etterkoplet, udempet dødområde-ledd 18. Dødområdet To er, som fig. 4 viser, innstilt på avstanden mellom de to størrelser yl og y2 av den uavhengige variable, i dette anvendelsestilfelle altså på tidsintervallet ty2 - tyl mellom en eller flere svingningsbredder w av svingningene S. Måleanordningen 16 består likeledes av målemottakeren 17 og

et etterkoplet, uforsinket dempningsledd 19, hvis dempning D er orientert etter det forhold mellom størrelsene yl og y2 som er kjent og forutgitt av det kjente forløp på omhyllingskurven 5.2,

i dette tilfelle etter forholdet V mellom toppverdiene 6 og 7

til to svingninger S som følger etter hverandre i samme avstand som dødområdet To. Ved dette valg av dødområdet To og dempningen D er den uavhengige variable xl som svarer til størrelsen y2,

1 dette tilfelle altså tidspunktet ty2 for forekomsten av toppverdien 7, definert ved kryssingspunktet for omhyllingskurven 5,3 og 5,4, det vil si ved likhet på utgangene til måleanordningene 15, 16, som fortrinnsvis, som beskrevet foran, omfatter den felles målemottaker 17, av avgitte pulser 13, 14, som av to toppverdidetektorer 20, 21 som er etterkoplet måleanordningene 15, 16 blir omdannet i trinnformete inngangssignaler S20, S21. Toppverdidetektorene 20, 21 er på utgangssiden forbundet med

hver sin inngang 22, 23 til en komparator 24.

Oppviser inngangssignaleie S20 og S21 det forutgitte forhold V, er altså betingelsen for referanseverdien 2 oppfylt, og da

kan komparatoren 24 avgi et referansesignal S24. Da forstyrrelse spåvirkninger erfaringsmessig imidlertid gir seg utslag frem-for alt i amplitydevariasjoner, kan toppverdiene 6, 7 til svingningene S være noe forvrengt på grunn av slike forstyrrelser.

For at det likevel skal skje en utløsning, må det beregnes et visst toleranseområde for det forutgitte forhold V, hvormed imidlertid også den referanseverdi 2 som bestemmes ved påvis-ningen av den forutgitte forhold V likeledes får en viss toleranse-bredde med hensyn til avstanden E' fra den søkte verdi 1 (se fig.

2 og fig. 5).

For den nøyaktige bestemmelse av omhyllingskurvens 5 nullpunkt 4 blir derfor komparatoren 24 ved fremkomsten åv det forutgitte forhold V først bare forberedt for avgivelse av referansesignalet S24. Referansesignalet S24 blir derimot virkelig utløst først over en triggerinngang 25 på komparatoren 24 av en nullgjennomgangsdetektor 26. Detektoren 26 er på inngangssiden forbundet med målemottakeren 17 og avgir ved hver nullgjennomgang av svingningene S for pulsene i2, altså på det steileste område i svingningsforløpet og dermed godt reproduserbart, et utgangssignal.

Komparatoren 24 styres av et utgangssignal fra detektoren 26 først når det forutgitte forhold V mellom inngangssignalene S20 og S21 på komparatorens 24 innganger 22, 23 er fremkommet. .Dermed fremkommer referansesignalet S24 på et nøyaktig definert tidspunkt som praktisk talt ikke lenger påvirkes av de nevnte forstyrrelser.

Tidsmåleanordningen 11 oppviser et forløp 28, hvis varig-het tilsvarer dødområdet To for leddet 18. Tidsmåleanordningen 11 blir stoppet av referansesignalet S24 og viser nå direkte tidsspennet mellom utløsningen av en puls i og dens fremkomst som puls il på overføringskanalens 10 utgang 9.

Referansesignalet S24 styrer dessuten en blokkeringskrets 29, som avbryter en avgivelse av signalene i2 fra målemottakeren 17 i et tidsrom som omtrent tilsvarer det kjente tidsrom for signalene i2. En påvirkning av komparatoren 24 med svingningene S, som følger etter tidspunktet for utløsningen av komparatoren 24, er dermed effektivt forhindret. Dette er f.eks. viktig når det videre forløp for omhyllingskurven 5 og konstansen i sving-ningsbreddene w for svingningene S kan være forstyrret av interferenser, for å hindre fornyet utløsning av et referansesignal S24, når det i det ytterligere omhyllingskurve-forløp opptrer innbuktninger som tilfeldigvis på ny oppviser nettopp det forutgitte forhold V. Blokkeringskretsen 29 kan også løse sperringen først ved begynnelsen av en ny måleperiode, det vil si ved utsendelsen av en ny puls i, ved hjelp av en triggerledning 30.

Dempningsleddets 19 dempning D kan velges fritt innenfor forutgitte grenser. Er dempningen D f.eks. som vist i fig. 5 nøyaktig innstilt på forholdet V mellom to toppverdier 6, 7

for svingningene S i signalet i2, som følger etter hverandre,

så er komparatoren 24 utformet for forberedelsen for en avgivelse av referansesignalet S24 ved likhet mellom inngangssignalene S20 og S21 på dens to innganger 22, 23.

Ifølge det kjente forløp av omhyllingskurven 5 ligger det søkte nullpunkt 4 ved den dempning D som er gitt her to og en halv svingningsbredde w av svingningene S forut for tidspunktet for fremkomsten av referansesignalet S24. Det er imidlertid fordelaktig om dempningen D for dempningsleddet 19 er forskjel-lig fra forholdet V for de to toppverdier 6, 7 og helst, slik som angitt i fig. 6, valgt noe større enn det som svarer til forholdet V mellom de to toppverdier 6, 7, imidlertid mindre enn forholdet mellom to toppverdier som ikke følger direkte etter hverandre. Da blir komparatoren 24 forberedt til avgivelsen av referansesignalet S24 først når inngangssignalet S20 stiger over inngangssignalet S21.

Med denne spesielle utforming av dempningsleddet 19 og komparatoren 24 blir en utløsning av referansesignalet S24 sperret forut for fremkomsten av pulsene il på overførings-kanalens 10 utgang 9, da det nå kreves en bestemt ulikhet mellom inngangssignalene S2 0, S21 på komparatoren 24. I et foretrukket anvendelsestilfelle er pulsgeneratoren 12 (se fig. 3)

en ekkoloddsender og målemottakeren 17 en ekkoloddmottaker.

Med tiden som går fra utsendelsen av en puls i til den mottas som puls il, bestemmes lengden av en målestrekning (over-føringskanal 10) ved et kjent overføringsforhold for målestrek-ningen. Er målestrekningens lengde kjent, så er ved en annen oppgavestilling f.eks. overføringsforholdet for mediet bestemm-bart ved den nøyaktige tidsmåling ved anvendelse av apparatet ifølge oppfinnelsen.

Da ekkoloddmottakere virker over et smalt båndområde, forløper signalet 12 som økende svingning S, hvis omhyllingskurve 5 med god tilnærmelse har samme forløp som en eksponential-funksjon.

Den tidligere problematikk, f.eks. å bestemme begynnelsen av omhyllingskurven 5 nøyaktig for å måle lengden av målestrek-ningen nøyaktig, er løst på en enkel og funksjonssikker måte ved hjelp av den foreliggende oppfinnelse.

Claims (6)

1. Apparat til bestemmelse av tiden for oppnåelse av en referanseverdi (y2) for et elektrisk signal som varierer med tiden (t) ifølge en kjent funksjon (y=f(t)) slik at dy/dt avtar med økning av verdien av tiden (t) og ikke forandrer fortegn og et forhold (V=y2/yl) for suksessive verdier av funksjonen (y) som er innbyrdes atskilt av et tidsintervall (To) er entydig for bare dette par av verdier av funksjonen (y), karakterisert ved at apparatet omfatter en første måleanordning (15,18) som bibringer signalet en tidsforsinkelse som er lik tidsintervallet (To) uten svekking av signalet, en andre måleanordning (16,19) som bibringer signalet uten å forsinke dette en svekking som er minst lik verdien (V) som svarer til referanseverdien (y2), samt en komparator (24) som er forbundet med måleanordningenes utganger og inngang og som er innrettet til å frembringe et utgangssignal som representerer tiden for oppnåelse av referanseverdien når det forsinkete og det svekkete signal er like eller når det forsinkete signal overskrider det svekkete signal.

2. Apparat i samsvar med krav 1, hvor det elektriske signal er omhyllingen av et tog av sinusformete oscillasjoner med økende amplityde, karakterisert ved at apparatet omfatter toppverdidetektorer (20,21) mellom utgangene for måleanordningene (15,18;16,19) og respektive innganger til komparatoren (24), og at komparatoren er innrettet til å frembringe et utgangssignal når utgangene fra toppverdidetektorene er like når svekkingen er lik V og når utgangssignalet fra topp-verdidetektoren som mottar det forsinkete signal er større enn signalet fra den annen detektor når svekkingen er større enn V.

3. Apparat i samsvar med krav 2, karakterisert ved at det omfatter en nullgjennomgangsdetektor (26) som er koplet til en triggerinngang (25) på komparatoren (24) og som er innrettet til å forsinke emisjonen av komparatorens utgangssignal inntil neste nullgjennomgang av toget av oscillasjoner som etterfølger dannelsen av utgangssignalet.

4.. Apparat i samsvar med et av de foregående krav, utformet som et ekkolodd, omfattende en sender (12) for sending av ekko-loddpulser og en mottaker (17) for mottaking av ekkopulser og frembringelse av et utgangssignal, karakterisert ved at det omfatter en detektoranordning for påvisning av utgangssignalet, og en tidsmåleanordning som er innrettet til å startes ved utsendelse av et utgangssignal fra komparatoren (24).

5. Apparat i samsvar med krav 4, karakterisert ved at tidsmåleanordningen omfatter en skala for å ta hensyn til det kjente tidsintervall mellom stopping av måleanordningen og begynnelse av mottakerens utgangssignal.

6. Apparat i samsvar med krav 4, karakterisert ved at det omfatter en blokkeringskrets (29) som er inn-koplet mellom komparatoren (24) og mottakeren (17) og som avbryter utsendelsen av utgangssignalet fra mottakeren ved utsendelse av utgangssignalet fra komparatoren og frigjøres av et signal fra senderen ved begynnelsen av neste ekkoloddings-periode.