DE1265002B - Echolotgeraet - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

GOIs

Deutsche Kl.: 74 d-6/15

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

1 265 002
E27282IXd/74d
26.Juni 1964
28. März 1968

Bei Echolotgeräten zum Senden und Empfangen von Schallwellen unter Wasesr besteht das Problem, Echodetails, wie Schichtungen des Meeresbodens bzw. dicht über dem Boden stehende Fische zu erkennen. Die Ursache liegt darin, daß das im praktischen Gebrauch sehr handliche elektrisch empfindliche Papier für die unterschiedliche Aufzeichnung von Echodetails nur eine relativ kleine Zahl von Graustufen wiederzugeben in der Lage ist, während dagegen die durch die Struktur des angeloteten Objekts verursachten entsprechenden Unterschiede im Verlauf der umfassenden Echospannung wesentlich größer sind, so daß Einzelheiten des Echos und damit auch des Objekts von dem Bodenecho überdeckt werden und als Information verlorengehen.

Man könnte daran denken, die Verstärkung so schwach einzustellen, daß nur die Spitzen des umfassenden Echosignals im Schwärzungsumfang des Papiers liegen. Dabei werden aber zwangläufig andere Teile des umfassenden Echosignals vernachlässigt bzw. unterdrückt, die ebenfalls Einzelheiten aufweisen, so daß — wie auch umfangreiche Versuche mit einer Änderung des Verstärkungsgrades von Hand gezeigt haben — eine befriedigende Auflösung der gerade interessierenden Details des Objekts nicht möglich ist. Es kann deshalb auch nicht helfen, wenn man eine Einrichtung zur selbsttätigen Regelung des Verstärkungsgrades vorsieht, wie sie z. B. auch von Rundfunkgeräten zum Ausgleich von Amplitudenschwankungen des einfallenden Trägersignals verwendet wird.

Es ist ferner bekannt, den Anstieg der Grauabstufung des Papiers in Abhängigkeit von der Schreibspannung durch Einfügen eines Serienwiderstandes zwischen der Endstufe des Verstärkers und dem Papier zu verringern. Damit kann der Anstieg nahezu beliebig abgeflacht und der Aussteuerbereich erweitert werden; die Anzahl der Graustufen wird damit aber nicht verändert. Der Nachteil dieser Anordnung liegt darin, daß dann geringe Amplitudenunterschiede der Echosignale nicht mehr als Intensitätsunterschiede wahrgenommen werden können.

Ebenfalls sind Einrichtungen bekannt, die Echospannungen oberhalb eines Schwellwertes komprimieren oder durch eine Gegenspannung mehr oder weniger auch bis zum Wert Null herabsetzen. Ferner ist eine Anordnung bekannt, bei der ein monostabiler Multivibrator nach Überschreiten des Schwellwertes anspricht und den Verstärker für die Dauer seines Impulses sperrt. Auch diese Ausführungen ermögliehen keine ausreichend detaillierte Aufzeichnung, weil durch diese Arten der Regelung das gesamte Echolotgerät

Anmelder:

Electroacustic

Gesellschaft mit beschränkter Haftung,

2300 Kiel, Westring 425-429

Als Erfinder benannt:
Dr. Hans Drenkelfort,
2300 Kiel-Elmschenhagen;
Dipl.-Phys. Gustav Maaß, 2420 Eutin

Echosignal komprimiert wird oder eine Totzeit des Verstärkers entsteht, in der Echos nicht verstärkt und deshalb auch nicht aufgezeichnet werden können.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß das Problem einer ausreichend detaillierten Aufzeichnung auf elektrisch empfindlichem Papier sehr wohl durch eine an sich bekannte Einrichtung zur automatischen Regelung des Verstärkungsgrades erreicht werden kann, wenn eine zweite Regeleinrichtung für den Verstärkungsgrad zusätzlich verwendet wird, deren Zeitkonstante für die Ableitung einer eigenen Richtgröße gegenüber der ersteren kleiner ist, ferner, daß die Richtgrößenableitung der zweiten Regeleinrichtung so ausgebildet ist, daß sie die eigene Richtgröße mit einem zur Richtgröße der ersteren entgegengesetzten Vorzeichen liefert oder die Richtgrößenableitung der ersten Regeleinrichtung verzögert, und daß die beiden Regeleinrichtungen derart auf den Verstärker einwirken, daß die zweite Regeleinrichtung mit der kleineren Zeitkonstante der ersten Regeleinrichtung für eine den hervorzuhebenden Echodetails zugeordnete Zeitdauer entgegenwirkt.

Die Folge dieser erfindungsgemäßen Maßnahme ist, daß die Echos der Detaillierung des Objekts von der automatischen Regelung weniger oder gar nicht betroffen werden und mit größerer Verstärkung als der Allgemeinverlauf seines umfassenden Echosignals auf die Schreibeinrichtung gegeben werden. Die weitere Folge ist eine Kontraststeigerung der Details, wodurch sie in dem an sich zu kleinen Kontrastumfang des Papiers im Zusammenhang mit der selbsttätigen Regelung des Verstärkungsgrades eine befriedigende Auflösung erfahren. Wie umfangreiche Untersuchungen gezeigt haben, können jetzt beispielsweise durch Sandschichten abgedeckte Muschelschichten, wie sie vor der Küste der Vereinigten

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Staaten von Amerika gesucht werden, um für den Straßenbau abgebaut zu werden, wie auch Schlammschichten, die innerhalb des Bodens eingeschlossen bzw. durch eine oder mehrere Tonschichten von einem größeren Schlammvorkommen abgetrennt sind, einwandfrei angezeigt werden.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden durch die folgenden Ausführungsbeispiele und die Patentansprüche wiedergegeben. Es zeigt sitzt, die beim Schreibvorgang mehr oder weniger weggebrannt wird, so daß die schwarze Kohleschicht mehr oder weniger stark freigelegt wird, g ist der Schreibgriffel, an den die Schreibspannung gelegt und über den sowie über die Gegenelektrode b auf der Rückseite des Papiers der Schreibstrom fließt. Die Gegenelektrode b ist großflächig ausgebildet und dient beispielsweise gleichzeitig als Tisch für das Papier. Üblicherweise befindet sich das Papier auf

F i g. 1 ein verstärktes, unkorrigiertes, umfassendes io den angedeuteten Vorratsrollen c. Es wird über die

Echosignal,

Fig. 2 ein Prinzipschaltbild eines erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels,

Fig. 3 eine Verstärkercharakteristik bei Anwendung der Erfindung,

Fig. 4 den erfindungsgemäßen korrigierten Verlauf des Echosignals der F ig. 1 und

Fig. 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Mit 1 wird in der Fig. 1 der Spannungsverlauf eines mehrere Einzelechos von verschiedenen Objektteilen umfassenden Echosignals gezeigt, wie es beispielsweise bei Schräglotung und/oder Vielschichtigkeit des Bodens im Empfangswandler entsteht und in verstärkter Form am Verstärkerausgang auftritt. Mit 2 bis 6 sind derartige Einzelechos bzw. Echodetails bezeichnet, die in der umfassenden Echospannung wenig hervortreten und gegeneinander einen größeren Amplitudenunterschied aufweisen, so daß sie wegen des sehr engen Schwärzungsumfangs des elektrisch empfindlichen Papiers nicht alle gleichzeitig genügend aufgelöst werden können. Diese Einzelechos sind aber gerade den Bodenfischen und einzelnen Schichtungen des Bodens zuzuordnen, also jenen Objekten am Meeresboden, die man identifizieren möchte. Durch die Anwendung der Erfindung kann dieser Spannungsverlauf korigiert werden, beispielsweise wie es die Fig. 4 zeigt, so daß sich die korrigierten, in ihrem Kontrast gesteigerten Einzelechos 2+ bis 6^L wesentlich stärker aus dem allgemeinen Verlauf der umfassenden Echospannung I⁺ hervorheben und in einem Amplitudenbereich liegen, die dem Bereich der Grauabstufung des Papiers entspricht, wodurch sie in der Aufzeichnung alle gleichzeitig auflösbar werden.

In der F i g. 2 ist ein Echolot schematisch gezeichnet, das mit einer an sich bekannten Rückwärtsregelung des Verstärkungsgrades ausgestattet ist, die in beispielshafter Weise mit der zusätzlichen Regeleinrichtung gemäß der Erfindung kombiniert ist. Mit I ist der Sender angedeutet, der einerseits Energie auf den Sendewandler II gibt und andererseits durch den Taktgeber III gesteurt oder geschaltet wird, wodurch die Aufeinanderfolge wie auch die Dauer der einzel-Gegenelektrode b geführt und auf eine weitere Rolle d aufgewickelt. Dieser Papiertransport erfolgt sehr langsam, während der Schreibgriffel g in jeder Lotperiode quer über das Papier mit konstanter Geschwindigkeit geführt wird und die Echos, der Tiefe entsprechend, aufgezeichnet; beispielsweise ist der Schreibgriffel auf einem bandförmigen, dauernd und gleichmäßig umlaufenden Träger / montiert, der zugleich Schaltnocken trägt.

Der bandförmige Träger / wird über zwei Riemenscheiben e geführt und von einem Motor mit konstanter Drehzahl angetrieben. Der Schreibgriffel g besitzt an der rechten Seite eine Kontaktfeder, die auf der Stromschiene h aufliegt und die an diese Schiene geführte Verstärkerausgangsspannung U₆ über den Schreibgriffel an das Papier führt. Diese Anzeigevorrichtung VI enthält durch die vom Band gesteuerten Schaltnocken in Verbindung mit festen Kontakten den zuvor genannten Taktgeber III.

Die von dem Vorverstärker IV verstärkte Echosignalspannung U₁ gelangt nachfolgend zu dem im Verstärkungsgrad geregelten Hauptverstärker mit den Röhren Röl bis Rö4. In Röl wird die Spannung weiter verstärkt (U₂) und den beiden Röhren Rö2 und Rö3 zugeführt. Röl dient als Regel verstärker, dessen Funktion später näher beschrieben wird. Die in Rö3 nochmals weiter verstärkte Spannung (U₃) wird schließlich der Verstärkerendstufe Rö4 zugeführt. Diese Stufe ist als Leistungsstufe ausgebildet. Der Transformator TrI dient zur Widerstandsanpassung zwischen Rö4 und dem Papierwiderstand der Anzeigevorrichtung VI. Der Perallelkondensator C10 dient zur optimalen Abstimmung auf die Echofrequenz. Die Kathodenkombination RIO und C14 erzeugt die notwendige Kathodenvorspannung zur richtigen Einstellung des Röhrenarbeitspunktes. Der Längswiderstand R 8 soll bei steilen Endstufenröhren Kurzwellenschwingungen und Überlastung der Röhre durch zu großen Gitterstrom verhindern. R9 dient als Gitterableitwiderstand. Die Röhre wird nicht geregelt, während die anderen Röhren automatisch geregelt werden.

In Anlehnung an bekannte Regelschaltungen aus der Rundfunk- und Verstärkertechnik werden Röl

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nen Lotperioden bestimmt wird. Der Taktgeber ist 55 und Rö3 rückwärts geregelt. Hierzu wird ein Teil

beispielsweise eine mechanische Schalteinrichtung, die mit der Schreibeinrichtung VI gekuppelt und räumlich vereinigt ist. Der Taktgeber III schaltet auch die Empfängervorstufe IV, so daß die über den Empfangswandler V während der Aussendung des starken Sendeimpulses einfallenden Amplituden nicht verstärkt werden. Mit den Röhren Röl, Rö3 und Rö4 sind weitere Verstärkerstufen des Empfängers bezeichnet. Das hierdurch ausreichend verstärkte Echosignal wird in der Schreibeinrichtung VI auf elektrisch empfindliches Papier α geschrieben. Dieses ist beispielsweise ein Papier, das über einer leitenden Kohleschicht eine undurchsichtige Deckschicht beder Anodenwechselspannung von Rö4 über den Kondensator CIl an das Gleichrichternetzwerk A geführt. In diesem wird durch den Gleichrichter mit der Diode D 3 in Verbindung mit dem Ladekondensator C12 eine negative Richtspannung gewonnen, die durch den nachfolgenden Widerstand All und den Querkondensator C13 weiterhin stark geglättet wird, so daß eine etwaige Amplitudenmodulation der Echosignale infolge der gewählten großen Zeitkonstanten T₁ = AlI-ClS praktisch verschwindet. Diese negative Richtspannung wird einer mit dem Potentiometer P 4 einstellbaren negativen Grundvorspannung U₅ überlagert, so daß an die beiden Steuer-

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gitter von Röl und Rö3 über die Längswiderstände Regelspannung £/₄ der bekannten Rückwärtsrege- R12 und Rl bzw. Rl, R6 und R5 die zusammen- lung^4 und der eingestellten festen Vorspannung U. gesetzte negative Spannung U_i gelangt. Die Konden- abhängt. Da die Zeitkonstante Π der negativen satoren C 8 bzw. C 7 und C 6 dienen in Verbindung Regelspannung CZ₄ so groß gewählt wird daß prakmit den Längswiderständen zur wechselstrommäßigen 5 tisch die Richtspannung keine Welligkeit besitzt, ist Entkopplung der beiden Röhren. Mit dem Potentio- diese Spannung an der kurzzeitigen Änderung des meter P 3 wird die geringste negative Gittervorspan- Verstärkungsgrades unbeteiligt. Die Folge dieser nung eingestellt, die an P 4 zur Erzielung der höchsten Maßnahmen ist ein unterschiedlicher Verstärkungs-Verstärkung abgenommen wird, beispielsweise etwa grad für die Echodetails 2 bis 6 und für das umfasin der Größenordnung von —2 V. Die geringste Ver- io sende Echosignal (Fig. 1) und damit eine Kontraststärkung wird bei größter negativer Gitterspannung anhebung (F i g. 4).

an P 4 erzielt, beispielsweise etwa in der Größenord- Außerdem ist eine Kontrastanhebung dem jeweils nung — 20 bis — 40 V. Die der Grundspannung CZ₃ vorliegenden Betriebsfall anpaßbar. Einmal kann die überlagerte Richtspannung ist direkt proportional der Diode D 2 vorgesehen werden, wodurch die vor-Anodenwechselspannung an Rö4 und außerdem ab- 15 stehend beschriebene Verstärkungsminderung beim hängig von der Einstellung des Potentiometers P 2 Amplitudenabfall des Echodetails fast vollkommen (Spannung 116/114). Mit dem Potentiometer P 2 läßt verhindert wird. Eine weitere Möglichkeit zur Beeinsich der Grad der automatischen Rückwärtsregelung flussung der Kontrastanhebung besteht in folgendem, zwischen Null und dem durch Schaltungsdimensionie- Mit dem Potentiometer P1 kann die negative Grundrung bedingten Maximalwert stetig einstellen. Durch 20 vorspannung für Rö2 zwischen 0 V und einem Maxidie automatisch vom Echo gesteuerte Rückwärts- malwert von U_g, beispielsweise etwa —20 bis —40 V regelung wird der Verstärkungsgrad selbsttätig den eingestellt werden. Mit zunehmender negativer Vorjeweiligen mittleren Echoamplituden angeglichen. spannung verringert sich die Verstärkung der Röhre Erfindungsgemäß wird mit dieser Rückwärtsregel- und damit der Einfluß der positiven Richtspannung einrichtung eine entgegengesetzt wirkende Regelein- 25 zur Erhöhung der Amplitudenunterschiede in einem richtung kombiniert: Die Röl liefert entsprechend Echo. Die Kathodenkombination mit R2 und C3 Rö3 eine verstärkte Echospannung It₇, die dem dient zur Arbeitspunktfestlegung für die maximale Gleichrichternetz B zugeführt wird. In diesem wird Verstärkung bei einer Grundgittervorspannung von durch die Diode Dl in Verbindung mit dem Konden- 0 V. Ebenso läßt sich die Verstärkung der Rö2 zur sator C 5 eine positive Richtspannung gewonnen. Die 30 schärferen Hervorhebung der Einzelechos durch die nachfolgende i?C-Kombination dient zur weiteren Wahl der Zeitkonstanten T 3 = R 2- C 3 ihres Ka-Glättung der mit der Modulation des Echosignals thodengliedes beeinflussen, indem diese Zeitkonstante schwankenden Richtspannung. Die Zeitkonstante T₂ Γ 3 so klein gewählt wird, daß sich eine mehr oder — R3-C_e ist jedoch wesentlich kleiner als Tl, so weniger große Bevorzugung der Echodetails bei der daß die Welligkeit der Richtspannung CZ₂ erheblich 35 Verstärkung des für die Vorwärtsregelung abgezweiggrößer als die der Richtspannung CZ₄ ist. Echo- ten Teiles der Echospannung ergibt,
details 2 bis 6 des umfassenden Echosignals werden Durch diese Kombination beider Regelungen weralso nur wenig ausgeglichen und bleiben als Ampli- den also die Details eines Echosignals erheblich vertudenänderungen der Richtspannung U₂ erhalten. Die stärkt. Die als Umhüllenden gezeichneten Spannungs-Wirkung des Netzwerkes B ist etwa der Demodula- 40 verlaufe eines umfassenden Echosignals in F i g. 1 lation der Rundfunkträgerwelle zur Gewinnung der und 4 dienen als Veranschaulichung der Wirkung, modulierenden Niederfrequenz vergleichbar. Über Die Unterschiede zwischen Amplitudenmaxima und den Kondensator C 7 werden — ebenfalls vergleich- Minima, etwa der Stellen 2, 3, 4 usw. bis 6, sind in bar mit der Rundfunkwellendemodulation — nur die F i g. 1 relativ gering, während sie in F i g. 4 wesent-Änderungen der Richtspannung U₂ an die Wider- 45 lieh größer erscheinen. Außerdem ist aber gleichzeitig stände R 1 und R 6 geleitet. Diese Spannungsänderun- der Unterschied zwischen dem höchsten Amplitudengen überlagern sich der zuvor beschriebenen Regel- maximum und niedrigsten Amplitudenminimum verspannung U₄, welche die automatische Rückwärts- ringert worden. Durch diese Umformung wird nunregelung bewirkt. Bei Zunahme der Echoamplitude mehr der mögliche Aussteuerungsbereich des Papiers durch eines der Echodetails 2 bis 6 wird demgemäß 50 voll ausgenutzt und der Mangel des geringen Kondas Gitter der Rö3 für die Zeitdauer der Echodetails trastumfanges des Papiers durch die Kontrastweniger negativ als CZ₄ der Rückwärtsregelung A. Da- anhebung ausgeglichen.

mit steigt die Verstärkung von Rö3 für das Echo- Zur weiteren Erläuterung der Wirkungsweise dient detail und die zugeordnete Amplitude der Schreib- Fig. 3. Die Linie 14 kennzeichnet den Verlauf der spannung U₅ an. Ist die durch das Echodetail be- 55 Ausgangsspannung U_A in Abhängigkeit von der Einwirkte Spannungszunahme des umfassenden Echo- gangsspannung U_E innerhalb des linearen Verstärsignals beendet, ändert sich auch die Richtspan- kungsbereiches ohne jede Regelung. Die Linie 15 nung U 2 nicht mehr, und damit sinkt die zusätzliche zeigt die Erweiterung des Aussteuerbereiches (größere positive Regelspannung CZ₂ am Gitter von Rö3 auf Eingangsspannung bei gleicher Ausgangsspannung) Null; der Verstärkungsgrad der Röhre geht zurück 60 durch die Rückwärtsregelung mit einer negativen und damit auch die Schreibspannung U₅. Nimmt nun- Richtspannung. Die Linie 16 gibt die Verhältnisse bei mehr die Amplitude des Echodetails des umfassenden einer Vorwärtsregelung mit positiver Richtspannung Echosignals weiterhin ab, wird über den Kondensator an. Bei Zunahme der Echospannung wird demgemäß Cl eine zusätzliche negative Spannung an das Gitter die Ausgangsspannung maximal auf einen Wert von Rö3 geführt, und die Verstärkung wird zusatz- 65 unterhalb der Linie 16 ansteigen. Bei Konstanz der lieh reduziert. Ist das Echodetail und damit der Ab- Echospannung sinkt die Ausgangsspannung auf einen fall beendet, sinkt auch diese Spannung auf Null, so Wert, der etwa auf der Linie 15 liegt. Ohne Diode D 2 daß der Verstärkungsgrad nur noch allein von der sinkt dieser Spannungswert beim Rückgang der Echo-

amplitude weiter unterhalb von Linie 15, um bei details 2 bis 6 aufgebaut wird, daß sich zwar für die Konstanz der Echoamplitude wieder etwa auf den Zeitdauer eines der Echodetails 2 bis 6 an den Röh-Wert der Linie 15 anzusteigen. ren Rö5 und Rö6 keine Regelspannung aufbaut, sehr

Ein weiterer Vorteil der vorstehend beschriebenen wohl aber anschließend an das jeweilige Echodetail Schaltanordnung der F i g. 2 besteht darin, daß in 5 bzw. Einzelecho eine Regelspannung zumindest an bezug auf die kontrastanhebende positive Richtspan- Rö6 anliegt, so daß sich das Einzelecho von den nung, die bei Zunahme der Echoamplitude den Ver- übrigen Teilen des umfassenden Echosignals stärker Stärkungsgrad erhöht, eine Vorwärtsregelung vor- abhebt. Die Arbeitspunktverschiebung von Rö6 in liegt, welche die Erzeugung der Richtspannung nicht das negativere und wenig steilere Kennliniengebiet rückwirkend beeinflußt. Andererseits arbeitet die io erfolgt damit ebenfalls verzögert. Die Schreibspanandere den Aussteuerbereich erweiternde Regelspan- nung wird deshalb zunächst etwa proportional der nung mit einer negativen Richtspannung, die durch Eingangsspannung ansteigen, etwa entsprechend der Rückwärtsregelung gewonnen wird und damit etwaige Charakteristik gemäß Linie 14 in Fig. 3. Nachdem Übersteuerungen durch die Kontrastanhebung ver- sich die Richtspannung nach einem Echodetail 2 bis 6 meidet. Da bei einer Rückwärtsregelung grundsätz- 15 aufgebaut hat, sinkt aber die Röhrenverstärkung und lieh eine Konstanz der Ausgangsspannung trotz damit auch die Schreibspannung etwa auf einen Wert wechselnder Eingangsspannung erzielt werden kann, zwischen den Linien 14 und 15. Behält die Echosind Übersteuerungen, wie sie bei alleiniger Vorwärts- amplitude diesen Wert weiter, wird erst jetzt, wegen regelung auftreten können, mit Sicherheit zu ver- der größeren Zeitkonstanten R17 · C17, die negative meiden. 20 Richtspannung für die Vorröhre Rö5 wirksam; die

F i g. 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel nach Ausgangsspannung sinkt etwa auf einen der Linie 15 dem gleichen der Erfindung zugrunde liegendem Prin- entsprechenden Wert. Die zeitliche Verzögerung des zip, welches sich jedoch durch seinen einfachen Auf- Einsetzens dieser zweiten Regelung ist von der Zeitbau auszeichnet, konstanten Γ 4 = R17 -C17 abhängig, während die Die Vorröhre Rö5 entspricht der Rö3 in Fig. 2 25 — kürzere — zeitliche Verzögerung der Verstär- und die Endstufe Rö 6 der Stufe mit Rö4. Die Ein- kungsverringerung von Rö6 durch die wesentlich kopplung der bereits vorverstärkten Echospannung kleinere Zeitkonstante T₃ = R16 · C15 bzw. C16 ge-(Vorverstärker nicht gezeichnet, in der Funktion dem geben ist. Die Umschaltung der Zeitkonstanten mit-VerstärkerlV in Fig. 2 entsprechend) erfolgt über tels C15 und C16 gestattet die Anpassung an die den Kondensator C17*. Die in der Regelröhre Rö5 30 örtlichen Meßbedingungen. Für die reine Vertikalweiter verstärkte Echospannung wird über den Kopp- ortung wird im allgemeinen eine möglichst kurze Zeitlungskondensator C18 dem Gitter der Rö 6 zugeführt. konstante bevorzugt, beispielsweise etwa mit den Der Transformator Tr2 entspricht TrI in Fig. 2 und Werten für C15 von 1 bis 5 nF und R16/17 von 50 dient zur Auskopplung der Schreibspannung an die bis 100 kß, während für die Schräg- oder Horizontalhier nur schematisch gezeichnete Anzeigevorrich- 35 ortung insbesondere von Fischschwärmen dicht über tung 7 entsprechend VI in F i g. 2. dem Boden oder Bodenunebenheiten eine größere Über C19 und das Potentiometer P 5 wird ein Teil Zeitkonstante geeignet ist. Der Wert richtet sich der Anodenwechselspannung dem Gleichrichternetz- jedoch wesentlich nach der Länge des Sendeimpulses werk C zugeführt. Die Zenerdiode Z ist zunächst fort- und ist im allgemeinen etwa 20- bis 300mal größer zudenken. Die negative Richtspannung gelangt an 40 als für die Vertikalortung (C 16 etwa 20 bis 300 · C15). den Widerstand R14, der Teil des Gesamtgitter- Damit die Rückwärtsregelung nicht auch schon bei ableitwiderstandes für Rö6 ist. Mit dem Schalter 51 relativ geringen Signalstärken einsetzen kann, wird können wahlweise zu R14 die beiden Kondensatoren die Regelspannung zusätzlich elektrisch verzögert, C15 und C16 parallel geschaltet werden. In Verbin- dadurch, daß die Richtspannung erst bei Überschreidung mit dem Längswiderstand R16 kann damit die 45 ten eines Schwellwertes entstehen kann. In dem Aus-Zeitkonstante für die Richtspannung gewählt wer- führungsbeispiel nach F i g. 5 wird die Verzögerung den. Die negative Richtspannung gelangt zusammen durch die in Serie mit Ä16 geschaltete Zenerdiode Z mit der über C18 eingekoppelten Wechselspannung erreicht. Als günstigen Wert ergibt sich ein Bereich an das Gitter von Rö6. Mit zunehmender Echospan- zwischen etwa 6 und 25 V Verzögerungspotential, nung wird die Gittervorspannung negativer und damit 50 Schließlich kann mit dem Potentiometer P S die die Steilheit der Röhre geringer. Die Wirksamkeit Rückwärtsregelung verschieden wirksam eingestellt der Rückwärtsregelung wird dadurch erhöht, daß die werden. Befindet sich der Schleifer in der unteren negative Richtspannung über R17 und die Tordiode Stellung, an Masse liegend, ist die Rückwärtsregelung D 5 an den Gitterableitwiderstand R18 der Regel- und Kontrastanhebung ausgeschaltet, röhre .Rö 5 geführt wird. Die Tordiode gestattet zu- 55 Die Wirksamkeit kann erhöht werden, indem mehsätzlich eine Regelung der Grundverstärkung durch rere Schwellwerte vorgesehen werden. In einer nicht eine mit dem Potentiometer P 6 einstellbare negative gezeichneten, an F i g. 2 anschließenden Ausfüh-Vorspannung. Über eine weitere Tordiode D 6 kann rungsform ist je ein Schwellwert sowohl für die Rückaußerdem ein zeitlich abklingender negativer Impuls wärtsregeleinrichtung als auch für die Vorwärtsregelan das Gitter von Rö5 geführt werden, um die Ver- 60 einrichtung vorgesehen. Zweckmäßigerweise ist erstestärkung in Abhängigkeit von der Meßentfernung in rer der Ausgangsspannung und letzterer der Eingangsbekannter Weise zu steuern. spannung zugeordnet.

Außer dieser allgemeinen Regelung des Verstär- Um auch nur mit reiner Rückwärtsregelung arbei-

kungsgrades tritt aber noch eine Kontrastanhebung ten zu können, ohne dabei den Kontrast anzuheben, auf, die dadurch erzielt wird, daß infolge der Wahl 65 wird eine sehr große Zeitkonstante gewählt, beispielsder kleinen Zeitkonstanten T 3 des RC-Gliedes R16 weise wird Schalter Sl in die linke Stellung gebracht mit C15 bzw. C16 die negative Richtspannung ge- und der relativ sehr große Kondensator C 20 eingerade so viel verzögert gegenüber den einzelnen Echo- schaltet, so daß die Richtspannung kaum noch eine

Welligkeit aufweist und eine Spannung annimmt, die dem ungefähren Summenwert aller Echospannungen entspricht, der sich im allgemeinen nur geringfügig innerhalb weniger Lotperioden ändert.

Claims (10)

5 Patentansprüche:

1. Echolotgerät zum Senden und Empfangen von Schallwellen unter Wasser zur unterschiedlichen Aufzeichnung von Echodetails auf elekirisch empfindlichem Papier und mit einer selbsttätigen Regeleinrichtung, deren Richtgröße den Verstärkungsgrad steuert und deren Zeitkonstante für die Ableitung der Richtgröße gegenüber der Dauer der Echodetails groß ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Regeleinrichtung für den Verstärkungsgrad zusätzlich verwendet wird, deren Zeitkonstante für die Ableitung einer eigenen Richtgröße gegenüber der ersteren kleiner ist, ferner, daß die Richtgrößenableitung der zweiten Regeleinrichtung so ausgebildet ist, daß sie die eigene Richtgröße mit einem zur Richtgröße der ersteren entgegengesetzten Vorzeichen liefert oder die Richtgrößenableitung der ersten Regeleinrichtung verzögert und daß die »5 beiden Regeleinrichtungen derart auf den Verstärker einwirken, daß die zweite Regeleinrichtung mit der kleineren Zeitkonstante der ersten Regeleinrichtung für eine den hervorzuhebenden Echodetails zugeordnete Zeitdauer entgegenwirkt.

2. Echolotgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Regeleinrichtung (C) mit der kleineren Zeitkonstanten im Spannungszweig einer selbsttätigen, an sich bekannten Rückwärtsregelung angeordnet ist.

3. Echolotgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtung (A) mit der größeren Zeitkonstanten als Dynamikkompression und die Regeleinrichtung (B) mit der kleineren Zeitkonstanten als Dynamikexpansion arbeiten.

4. Echolotgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Regeleinrichtungen (A, B) in getrennten Spannungszweigen angeordnet sind.

5. Echolotgerät nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtung mit der kleineren Zeitkonstanten wenigstens eine zusätzliche Verstärkungsstufe (Rö2) enthält.

6. Echolotgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtung mit der größeren Zeitkonstanten als an sich bekannte Rückwärtsregelung (A) und die Regeleinrichtung mit der kleineren Zeitkonstanten als Vorwärtsregelung (B) ausgebildet sind.

7. Echolotgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit einer Zeitkonstanten behaftetes Kathodenglied (R 2, C 3) der Vorwärtsregeleinrichtung ebenfalls mit kleinerer Zeitkonstante ausgestattet ist, so daß es die Hervorhebung der Echodetails unterstützt.

8. Echolotgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einer Regeleinrichtung wenigstens ein Schwellwert zugeordnet ist.

9. Echolotgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwellwert mittels einer Zenerdiode (Z) gebildet ist.

10. Echolotgerät nach Anspruch 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwellwert der Regeleinrichtung mit der größeren Zeitkonstanten, die als Rückwärtsregelung arbeitet, der Ausgangsspannung zugeordnet ist und der Schwellwert für die zusätzliche Vorwärtsregeleinrichtung mit der kleineren Zeitkonstanten der Eingangsspannung.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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