DE1043881B

DE1043881B - Echo sounder

Info

Publication number: DE1043881B
Application number: DEE12288A
Authority: DE
Inventors: Dr Phil Habil Erhard Ahrens; Dipl-Phys Christian Prill
Original assignee: ELAC Electroacustic GmbH
Current assignee: ELAC Electroacustic GmbH
Priority date: 1956-04-24
Filing date: 1956-04-24
Publication date: 1958-11-13

Description

Echolotgerät Die Erfindung betrifft ein Echolotgerät mit einer Vielzahl von in die verschiedenen Richtungen weisenden, auf der Peripherie eines Kreises angeordneten Wandlern, die zur Aussendung eines Lotimpulses gemeinsam erregt werden, wobei zur Anzeige eine Sathodenstrahlröhre dient, deren Strahl zwischen zwei aufeinanderfolgenden Impulsen spiralig umlaufend ausgelenkt und vom Echoimpuls hellgetastet wird, und die Wandler zur Anzeige der empfangenen Echoimpulse von einem rotierbaren kapazitiven Schalter abgefragt werden, wobei in jeder Stellung des Schalters mehrere nebeneinander gelegene Wandler zusammengefaßt sind und über derart bemessene Laufzeitglieder an die Anzeigevorrichtung gekoppelt sind, daß sich die von den Wandlern der angeschalteten Gruppe herrührenden Wechselspannungen conphas addieren, wenn die Einfallsrichtung des Echos mit der Symmetrielinie der eingeschalteten Wandlergruppe übereinstimmt.Echosounder The invention relates to an echo sounder having a plurality of pointing in different directions on the periphery of a circle arranged transducers, which are excited together to emit a solder pulse, with a cathode ray tube serving for display, the beam between two successive Pulses are deflected in a spiral circumferential direction and are light-scanned by the echo pulse, and the transducer to display the received echo pulses from a rotatable capacitive Switches are queried, with several side by side in each position of the switch located transducers are summarized and over time elements dimensioned in this way the display device are coupled that the from the converters of the switched on Group resulting alternating voltages add conphas if the direction of incidence of the echo coincides with the line of symmetry of the switched-on transducer group.

Derartige bekannte Echolotgeräte haben den Nachteil, daß der kapazitive Schalter, der zwar den Vorteil hat, daß er nur geringer Wartung bedarf, für die empfangenen Frequenzen einen erheblichen Widerstand darstellt, der naturgemäß die Empfindlichkeit der Anordnung herabsetzt. Um diesen Nachteil zu vermeiden, sind erfindungsgemäß zwischen die Wandler und die Kontakte des kapazitiven Schalters frequenzerhöhende Stufen geschaltet. Störungen, die durch die Reihenschaltung des hohen kapazitiven Widerstandes des Schalters und der unvermeidlichen Eingangsimpedanz der nachfolgenden Verstärkerstufe auftreten, machen sich dann in geringerem Maße bemerkbar, da der kapazitive Widerstand des Schalters durch die Frequenzerhöhung wesentlich herabgesetzt werden kann. Such known echo sounder devices have the disadvantage that the capacitive Switch, although it has the advantage that it requires little maintenance for received frequencies represents a considerable resistance, which naturally the Reduces the sensitivity of the arrangement. To avoid this disadvantage are according to the invention between the converter and the contacts of the capacitive switch frequency-increasing stages switched. Faults caused by the series connection of the high capacitive resistance of the switch and the inevitable input impedance occur in the subsequent amplifier stage, then make themselves to a lesser extent noticeable because of the capacitive resistance of the switch due to the frequency increase can be significantly reduced.

Gemäß einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung ist den einzelnen Wandlern und dem Schalter je ein Vorverstärker zwischengeschaltet. Störungen, die durch den Schalter auftreten, machen sich dann bei der nachfolgenden Verstärkung nur in geringem Maße bemerkbar, weil der zugehörige Spannungspegel infolge der Vorverstärkung weit über dem Störpegel der Schaltanordnung und der nachfolgenden Verstärker liegt. According to an expedient development of the invention, the individual A preamplifier is interposed between the converters and the switch. Faults that occur through the switch, then make up for the subsequent amplification only noticeable to a small extent because the associated voltage level is due to the preamplification is far above the interference level of the switching arrangement and the subsequent amplifier.

Die Erfindung wird nun an Hand der Zeichnung näher erläutert. The invention will now be explained in more detail with reference to the drawing.

Gemäß Fig. 1, in der ein Echolotgerät nach der Eriindung im Blockschaltbild dargestellt ist, sind mit 1 die Wandler, mit 2 der Schalter, mit 3 ein Verstärker, mit 4 ein Motor, mit 5 ein Rathodenstrahloszillograph, mit 6 ein Ablenkgenerator für den Kathodenstrahloszillographen und mit 7 ein Lotimpulsgenerator bezeichnet. Die Wandler 1 sind an der Peripherie eines Kreises angeordnet und weisen in die verschiedenen Himmelsrichtungen. Sie sind über die nicht dargestellten Schalter gemeinsam an den Lotimpulsgenerator 7 anschaltbar und erregbar, so daß vermit tels des Lotimpulsgenerators nach allen- Richtungen gleichzeitig ein Lotimpuls ausgesendet werden kann. According to FIG. 1, in which an echo sounder device according to the invention in the block diagram is shown, with 1 the converter, with 2 the switch, with 3 an amplifier, with 4 a motor, with 5 a Rathodenstrahloszillograph, with 6 a deflection generator for the cathode ray oscilloscope and 7 denotes a solder pulse generator. The transducers 1 are arranged on the periphery of a circle and point into the different directions. You're not about that shown switch together to the solder pulse generator 7 switchable and excitable, so that vermit means of the solder pulse generator a solder pulse can be emitted in all directions at the same time.

Nach Aussendung der Lotimpulse wird die Parallelschaltung der Wandler unterbrochen, und die Wandler sind, wie in der Zeichnung dargestellt, unter Zwischenschaltung je eines Verstärkers 8 und einer frequenzerhöhenden Stufe 9 an je einen kapazitiven Schaltkontakt gekuppelt. Diese Schaltkontakte befinr den sich ebenfalls an der Peripherie eines Kreises.After the solder pulses have been sent out, the converters are connected in parallel interrupted, and the transducers are, as shown in the drawing, interposed One amplifier 8 and one frequency-increasing stage 9 each with a capacitive one Switching contact coupled. These switching contacts are also located on the periphery of a circle.

Im Innern dieses Kreises befinden sich fünf kapazitive Gegenkontakte, die gegeneinander isoliert auf einem Schaltarm angeordnet sind. Hinter die Schaltkontakte ist je ein Laufzeitglied 10 geschaltet. Die freien Anschlüsse der Laufzeitglieder sind zusammengefaßt und münden in den Verstärker3, der seinerseits an. den Wehneltzylinder der Kathodenstrahlröhre 5 gekuppelt ist. Auf diese Weise wird der an sich dunkelgetastete Kathodenstrahl bei Echoankunft hellgetastet. Den freien Enden der Laufzeitglieder 10 und dem Verstärker3 kann eine frequenzerniedrigende Vorrichtung 11 zwischengeschaltet sein. Der Motor 4 ist an den Schalter 2 gekuppelt- und dreht den Schaltarm mit den fünf kapazitiven Gegenkontakten periodisch um. Der Motor ist außerdem an den Ablenkgenerator 6 gekuppelt, der seinerseits eine synchrone Ablenkung des Eiathodenstrahls des E4athodenstrahloszillographen 5 bewirkt, dergestalt, daß der Kathoden strahl, von innen beginnend, eine archimedische Spirale beschreibt, wobei jedem Umlauf der Spirale ein Umlauf des Schalters 2 entspricht.Inside this circle there are five capacitive mating contacts, which are arranged isolated from one another on a switching arm. Behind the switch contacts a delay element 10 is connected. The free connections of the term elements are combined and lead to amplifier3, which in turn starts. the Wehnelt cylinder the cathode ray tube 5 is coupled. In this way the person who is in itself darkened Cathode ray blanked when the echo arrives. The free ends of the term elements A frequency-lowering device 11 can be connected between 10 and the amplifier 3 be. The motor 4 is coupled to the switch 2 and rotates the switch arm with the five capacitive mating contacts periodically. The engine is also attached to the deflection generator 6 coupled, which in turn provides a synchronous deflection of the cathode ray of the cathode ray oscillograph 5 causes the cathode beam, starting from the inside, to be Archimedean Describes the spiral, one revolution of the switch 2 corresponding to each revolution of the spiral.

Gerät der Kathodenstrahl in die äußerste Bahn der Spirale, dann wird in dem Ablenkgenerator 6 ein Impuls erzeugt, der den Kathodenstrahl wiederum an den Anfang der Spirale zurückführt und gleichzeitig den Lotimpulsgenerator 7 beaufschlagt, so daß von allen Wandlern, wie bereits geschildert, ein Lotimpuls ausgesendet wird. If the cathode ray hits the outermost orbit of the spiral, then it will A pulse is generated in the deflection generator 6, which in turn turns the cathode ray on leads back to the beginning of the spiral and at the same time the solder pulse generator 7 is applied, so that, as already described, a solder pulse from all transducers is sent out.

Die Wandler werden unmittelbar daran anschließend auf Empfang umgeschaltet und bei Eintreffen eines Echoimpulses erregt. Die durch diese Erregung erzeugten Wechselspannungen werden durch die Verstärker 8 verstärkt, frequenzmäßig hochtransformiert und durch den Schalter 2 abgefragt und zur Anzeige gebracht. Der Schalter läuft sehr sdmell um, so daß er während der Laufzeit eines Echoimpulses eine Vielzahl von Umdrehungen vollführt hat, mindestens jedoch eine Umdrehung in der Zeit, die der Dauer eines Lotimpulses entspricht. Auf diese Weise entsteht durch die Helltastung auf dem Bildschirm der Kathodenstrahlröhre eine panoramaartige Darstellung der angeloteten Reflektoren. The converters are then switched to receive immediately afterwards and excited when an echo pulse arrives. Those generated by this excitement AC voltages are amplified by the amplifier 8 and stepped up in terms of frequency and queried by switch 2 and displayed. The switch is running very sdmell around, so that he has a multitude of of revolutions, but at least one revolution in the time that corresponds to the duration of a solder pulse. In this way arises through the light keying on the screen of the cathode ray tube a panorama-like representation of the soldered Reflectors.

Die Laufzeitglieder 9 sind so abgestimmt und bemessen, daß die jeweils angeschaltete empfangende Gruppe elektrisch in eine gerade Gruppe umgewandelt ist. The term elements 9 are matched and dimensioned so that each connected receiving group is electrically converted into an even group.

Diese elektrische Abbildung der Wandlergruppe wird nun an Hand der Fig. 2 erläutert, in der mit 12 die angeschaltete, auf der Peripherie eines Kreisbogens angeordnete Wandlergruppe bezeichnet ist. This electrical mapping of the converter group is now based on the Fig. 2 explains, in which with 12 the switched on, on the periphery of a circular arc arranged transducer group is designated.

Diese Gruppe wird durch die Laufzeitglieder elektrisch in die Gruppe 13 umgewandelt, die wie ersichtlich auf einer Geraden angeordnet ist. Durch diese Umwandlung wird eine Erhöhung der Richtschärfe bewirkt.This group is electrically integrated into the group by the transit time elements 13 converted, which is arranged on a straight line as can be seen. Through this Conversion results in an increase in directivity.

In Abänderung des dargestellten Ausführungsbeispiels ist es auch möglich, den Schalter an einen Kompaß zu kuppeln, derart, daß die Lotrichtung in bezug auf die Himmelsrichtung von der jeweiligen Schiffslage unabhängig ist. Die auf dem Bildschirm der Kaffiodenstrahlröhre 5 bewirkte Anzeige der Reflektoren ist dann unabhängig von der Schiffslage stets eingeordnet. It is also a modification of the illustrated embodiment possible to couple the switch to a compass so that the plumb direction in is independent of the position of the ship in relation to the direction of the compass. the on the screen of the caffeine tube 5 caused display of the reflectors then always classified regardless of the ship's position.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Echosounder with a variety of in the different Directional transducers arranged on the periphery of a circle, the to emit a solder pulse are excited together, with a Cathode ray tube is used, the beam between two successive pulses is deflected in a spiral and scanned by the echo pulse, and the transducers to display the received echo pulses from a rotatable capacitive switch can be queried, with several adjacent to each other in each position of the switch Converters are summarized and transmitted to the display device via delay elements dimensioned in this way are coupled that the resulting from the converters of the connected group Add alternating voltages conphas if the direction of incidence of the echo coincides with the The line of symmetry of the switched-on converter group coincides, characterized in that that between the converter and the contacts of the capacitive switch frequency-increasing Stages are switched.

2. echo sounder according to claim 1, characterized in that the a preamplifier is interposed between individual converters and the switch.

3. echo sounder according to claim 1, characterized in that the Switch is followed by a frequency lowering stage.

4. echo sounder according to one of claims 1 and 2, characterized in that that the switch is coupled to a compass, so that the plumb direction in relation the direction of the compass is independent of the position of the ship.

References considered: U.S. Patent No. 2,411 572.