DE954135C

DE954135C - Schaltungsanordnung zur Stosserregung durch Kondensatorentladung

Info

Publication number: DE954135C
Application number: DEA17470A
Authority: DE
Inventors: Dr Hans Kietz
Original assignee: Atlas Werke AG
Current assignee: Atlas Werke AG
Priority date: 1953-02-17
Filing date: 1953-02-17
Publication date: 1956-12-13

Description

Schaltungsanordnung zur Stoßerregung durch Kondensatorentladung Bei Echolotgeräten mit einem aus magnetostriktivem Werkstoff, z. B. Nickelblechen, hergestellten, mit einer Wicklung versehenen Schwinger als Schallsender ist es üblich, diesen durch Entladung eines Kondensators über die Wicklung anzustoßen. Dadurch wird in dem angrenzenden Medium ein Schallimpuls, im wesentlichen in Form eines ab= klingenden Wellenzuges erzeugt. Die Entladung des Kondensators wird gesteuert durch vom Lotgerät, unter Umständen unter Zwischenschaltung eines Relais, betätigte Schaltkontakte.
Bei Aussendung des Lotimpulses wird auch der notwendig in der Nähe des Senders angeordnete Empfänger erregt, wodurch für eine gewisse, von der Länge des Impulses abhängige Zeit kein Echoempfang möglich ist. Auch um eine klare Tiefenanzeige zu erhalten sowie für die Benutzung des Echolotes zum Auffinden .von Fischen ist es erwünscht, daß nur ein einfacher, kurzer Lotimpuls ausgesandt wird. Dies ist aber nicht immer der Fall, da durch Prellen der Schaltkontakte oder infolge zu langsamer Schaltgeschwindigkeit mehrfache Entladungen des Kondensators dicht hintereinander erfolgen können.
Dies ist besonders nachteilig in dem Fall, in dem der Sender gleichzeitig als Empfänger für den als Echo zurückkehrenden Lo:timpuls benutzt wird. Solange die Entladung des Kondensators nicht beendet und der Sendekreis wieder geöffnet ist, ist der zum Empfang benutzte hochempfindliche Verstärker nicht arbeitsfähig.
Es hat sich nun ge;:e_gt, daß eine kurze, nichvon Mehrfachentladungen gefolgte Kondensatorentladung erhalten wird, wenn erfindungsgemäß ir, Reihe mit dem Schaltkontakt im Senderkreis eine Funkenstrecke angeordnet ist. Der Abstand der Elektroden in dieser ist klein genug zu wählen, so daß beim Schließen des Sendekontaktes mit Sicherheit ein Überschlag erfolgt, auch wenn die Ansprechspannung der Funkenstrecke im Laufe der Zeit etwas zunimmt.
Der Sendeschalter eines Echolotes mulsehr zeitgenau arbeiten, da hiervon die Richtigkeit der gemessenen Zeit bzw. der angezeigten Tiefe abhängt. Dadurch, daß schon vor Berühren der Schaltkontakte ein Funkenüberschlag zwischen diesen erfolgt, ist aber die Schaltgenauigkeit beeinträchtigt. Durch die Reihenfunkenstrecke wird diese Fehlermöglichkeit praktisch ausgeschaltet.
Bei Benutzung eines magnetostrikt,iv:n Schwingers, der nacheinander als Sender und Empfänger dient, hat die Anordnung einer Reihenfunkenstrecke nach der Erfindung noch einen besonderen Vorteil. Bei der üblichen einfachen Sendeschaltung ohne Reihenfunkenstrecke wird der Schwinger durch die voii der Kondensatorenentladung angestoßene abklingende Schwingung in dem aus Kondensator und Schwingerselbstinduktion bestehenden Kreis praktisch völlig entmagnetisiert, wodurch er die Fähigkeit verliert, beim Auftreffen von Schallwellen eine Spannung zu erzeugen. Es ist also erforderlich, eine ständige Maanetisierung durch einen Gleichstrom oder einen Permanentmagneten vorzusehen. Eine andere Möglichkeit, eine remanente Magnetisierung zu erhalten, besteht darin, durch zusätzliche Schaltelemente im Entladungskreise denn abklingenden Wechselstrom eine Gleichstromkomponente zu überlagern. Auch ist es bekannt, durch Schließen des Entladekreises über gittergesteuerte Gas- oder Dampfentladungsröhren an Stelle eines mechanischen Schalters die Schwingung nach einer halben Periode zu unterbrechen und dadurch die Polarisation des Schwingers zu erhalten. Derartige Röhren sind aber verhältnismäßig teuer, und ihreLebensdauer ist wegen der starken Belastung durch .den Entladestrom gering. Es hat sich gezeigt, daß durch Einschaltung der Reihenfunkenstrecke besondere Maßnahmen zur Erhaltung der Polarisation des Schwingers sich erübrigen. Die Wirkung beruht vermutlich darauf, daß die Schwingung nicht mehr gleichmäßig bis auf nahe Null abklingt, sondern schon vorher abreißt, so daß eine ausreichende remanente Magnetisierung zurückbleibt.
Die Abbildung zeigt eine Anwendung der Erfindung. Ein Kondensator i wird von einer Spannungsquelle 2 von etwa iooo Volt über einen Widerstand 3 geladen. Im Entladungskreis liegt außer dem magnetostriktiven Schwinger .4 und einem Schaltkontakt 5 eine Reihenfunkenstrecke 6. Parallel zum Schwinger 4 liegt ein über einen Schutzwiderstand 7 angeschlossener Empfangsverstärker B. Die Entladung des Kondensators i wird ausgelöst durch Schließen des Schalters 5, womit gleichzeitig die Funkenstrecke 6, deren Ansprechspannung erheblich niedriger als die Ladespannung des Kondensators eingestellt ist, zündet. Es erfolgt nur eine einzige Entladung in Form einer gedämpften Schwingung, die kurz vor Berühren der Kontakte des Schalters 5 einsetzt und nach einer oder einigen Halbwellen abbricht, so daß das Abklingen der Schwingung mit allmählich abnehmender Amplitude fortfällt. Der Schwinger 6 behält dadurch eine für die Wirkung als Empfänger von Echosignalen ausreichende Polarisation und ist sofort nach Abreißen der Schwingung empfangsbereit.
Aus den Anfängen der drahtlosen Telegraphie liegen zahlreiche Hinweise für die zweil;mäliige Gestaltung von Funkenstrecken vor. Älle so bekanntgewordenen Maßnahmen können auch hier angewendet «erden. Als :Material für die Elektroden wird wegen des geringenAbbrandes vorteilhaft Wolfram gewählt.
Um die Zündung zu erleichtern, die rechtzeitige L iischung zu sichern und um eindeutige Potentialverhältnisse zu schaffen, können die Kontakte des Sendeschalters sowie die Elektroden der FunkenstreckemitKäpazitäten, Induktivitätenoder Widerständen beschaltet werden.
Die Reihenfunkenstrecke in Verbindung mit einem Schalter kann allgemein Anwendung finden: wo elektrische Kreise mit Selbstinduktion oder elektroakustische Wandler durch Entladung eine Kondensators zu gedämpften Schwingungen angeregt werden. Sie kann ferner sinngemäl;; «--+ gekoppelte Kreise angewendet werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Schaltungsanordnung zur Stoßerregung eines schwingungsfähigen elektrischen Kreise durch eine Kondensatorentladung, die durch Schließen eines im Kreise liegenden Schaltkontaktes ausgelöst wird, insbesondere für Echolote, wobei der Kreis einen elektroakustischen Wandler enthält, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe mit dem Schaltkontakt eine Funkenstrecke angeordnet ist.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch i für Echolote mit einem abwechselnd als Sender und Empfänger dienenden elektroakustischen Wandler, insbesondere einem Magnetostriktionsschwinger. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 654 452, 438 6o2; belgische Patentschrift Nr. 502 o84.