DE2331328C2 - - Google Patents
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- G08B13/1645—Actuation by interference with mechanical vibrations in air or other fluid using active vibration detection systems using ultrasonic detection means and other detection means, e.g. microwave or infrared radiation
Description
Die Erfindung geht aus von einer Alarm- bzw. Überwachungsanlage
gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Aus der DE-OS 19 29 145 ist eine derartige Alarm- bzw.
Überwachungsanlage mit einer Ultraschalleinrichtung
sowie einer Mikrowelleneinrichtung bekannt. Ein
Nachteil dieser Anlage besteht jedoch darin, daß bei
ihrem Ausfall oder bei einer durch Eindringlinge
herbeigeführten Zerstörung eines oder mehrerer Teile der
Alarmanlage weder Störsignale noch Alarmsignale
ausgelöst werden, so daß keine optimale Sicherheit
gewährleistet ist.
Aus der US-PS 35 73 817 ist eine Alarmanlage bekannt,
deren Sensor-Anordnungen bei Abwesenheit von Empfangs
signalen Kontrollsignale abgeben, die deren einwandfreien
Betriebszustand bestätigen, ohne daß dabei jedoch
detaillierte Angaben zu der entsprechenden Realisierung
der dann notwendigen Anordnungen gemacht sind.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Alarm-
bzw. Überwachungsanlage zu schaffen, die zur
Erreichung optimaler Sicherheit auch bei Ausfall eines
oder mehrerer Teile oder Manipulation und Eingriffen
durch Eindringlinge Alarm auslöst.
Diese Aufgabe wird durch die im
Anspruch 1 angegebenen Merkmale
gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind
in den Unteransprüchen angegeben.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der
Figuren näher erläutert.
Fig. 1 zeigt in schematischer, perspektivischer Teildarstellung
eine Ultraschall/Mikrowellenalarmanlage gemäß der Erfindung
mit drei Ultraschallanordnungen und einer einzigen
Mikrowellenantenne.
Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild der Anlage gemäß der Erfindung,
bei der die Signale von einer Ultraschallsonde und einer
Mikrowellensonde zur Erzeugung eines Alarmsignals kombiniert
werden.
Fig. 3 zeigt ein Blockschaltbild des die Mikrowellensonde auf
weisenden Teils der Anlage mit einem Bandleiter-Oszillator,
der mit einem Brücken- oder Gegentaktmischer verbunden
ist.
Fig. 4 zeigt schematisch einen Bandleiter-Oszillator, der mit
einem H-Bandleitermischer gekoppelt ist.
Fig. 5 zeigt eine äquivalente Schaltung des Mikrowellenteils
der Anlage, aus der sich ergibt, daß eine angepaßte
Antenne eine Ohmsche Last darstellt, wenn kein zu über
wachendes Ziel vorhanden ist.
Fig. 6 zeigt ein Blockschaltbild des Ultraschallteils der
Anlage gemäß Fig. 2, wobei eine Anzahl von sendenden
Strahlerelementen und eine Anzahl von Empfängerelementen
vorhanden sind.
Fig. 7a und 7b zeigen schematisch die Schaltungen zur Kombination
der Empfängerelemente bzw. der Senderelemente.
Fig. 8 zeigt schematisch einen Oszillator sowie die Verteiler-
und Eingriffsüberwachungsschaltung für die Ultraschall-
Sendeelemente.
Fig. 9 zeigt in einem Diagramm den Frequenzverlauf eines typischen
Ultraschallstrahlers als Funktion der Temperatur.
Fig. 10 zeigt schematisch eine vom Strahlerelement gesteuerte
Oszillator- und Treiberschaltung.
Fig. 11 zeigt schematisch eine Prüfmodulator- und Mischschaltung
für den Ultraschallteil der Anlage gemäß Fig. 2.
Die in Fig. 1 dargestellte Alarm-Überwachungsanlage zum Schutz
eines bestimmten Bereiches, beispielsweise einer Größe von
31 m×15 m, hat eine zentral angeordnete Ultraschallempfangseinheit
10 und äußere Ultraschallsendereinheiten 12 und14, die alle
mittels einer Rohrhalterung 16, die außerdem als Kabelführung
dient, etwa 1,8 m über dem
Boden befestigt sind. Die zentral angeordnete Ultraschallempfangseinheit 10 enthält 4 Ultraschall-
Empfangselemente 18, von denen nur zwei gezeigt
sind, sowie eine Mikrowellenantenne 20, die sowohl im Sende-
als auch im Empfangsbetrieb arbeitet, wie dies erklärt werden
wird. Jeder der äußeren Ultraschallsendereinheiten 12 und 14 weist
Ultraschall-Sendeelemente 22 auf, von denen nur zwei dargestellt sind.
Für einige kleine, zu überwachende Bereiche können ein oder
mehrere Ultraschall-Sendeelemente 22 und die Ultraschall-
Empfangselemente 18 alle in einer zentralen Ultraschallempfangseinheit
untergebracht sein, so daß die äußeren Ultraschallsendereinheiten vermieden
werden. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist in der zentralen
Ultraschallempfangseinheit ein Ultraschall-Sendeelement (nicht gezeigt)
vorgesehen, das eine Oszillatorfrequenz steuert, wie dies beschrieben
wird. Wenn äußere Wandlereinheiten oder eine zusammengesetzte
zentrale Detektoreinheit benutzt wird, so arbeitet
die Anlage in der zu beschreibenden Weise.
Die Signale zu und von der zentral angeordneten Ultraschall
empfangseinheit 10 und den äußeren Ultraschallsendereinheiten
12 und 14 kommen von bzw. gelangen zu einer
zentralen Steuerung 24, die die Elektronik enthält. Ein Haupt
steuerschalter 26 steuert den Betrieb der Anlage, um entweder
einen Schutz gegen Eindringlinge zu ermöglichen oder die Anlage
abzuschalten, so daß Bewegungen in dem zu überwachenden Bereich
möglich sind, ohne daß ein Alarm ausgelöst wird. Alarmsignale
von der zentralen Steuerung 24 werden einer Überwachungskonsole
28 zugeführt, die vier Reihen von Alarmanzeigen irgendeiner
üblichen Art enthält. Da mehr als ein bestimmter Bereich
mittels der gleichen Konsole 28 überwacht werden kann, können
eine Anzahl von zentralen Steuerungen 24 mit ihr verbunden
sein, wobei eine für jede Alarmanzeige vorgesehen ist, wenn die
Konsole voll ausgelastet wird.
Die in Fig. 2 als Blockschaltbild dargestellte Doppler-Alarm
anlage gemäß Fig. 1 enthält die Ultraschalleinrichtung 30,
die sowohl die Sendeelemente 22 als auch die Empfangselemente
18 aufweist, sowie die Mikrowelleneinrichtung 32 mit der
Mikrowellenantenne 20. Jede der Einrichtungen 30 und 32 stellt
selbst eine vollständige Doppler-Alarmanlage dar, und diese
Einrichtungen werden nacheinander beschrieben.
Ein Ausgangs-Alarmsignal von jeder der Einrichtungen 30 und
32 wird den Eingängen einer Kombinationslogikschaltung 34
in der zentralen Steuerung 24 zugeführt, um ein Alarmsignal
auf einer Leitung 36 zur Überwachungskonsole 28 zu erzeugen.
Normalerweise stellen die Ausgangssignale der Einrichtungen
30 und 32 Logiksignale dar, die sich zwischen einem "oberen"
und einem "unteren" Zustand ändern und einem Nicht-Und-Gatter
in der Kombinationslogikschaltung 34 zugeführt werden, um ein
sich änderndes Logiksignal auf der Leitung 36 zu erzeugen.
Gemäß dem Betrieb einer Standardlogikschaltung erscheint auf
der Leitung 36 ein Alarmsignal, wenn sich beide Eingangs
signale der Detektor-Kombinationslogikschaltung 34 von den Einrichtungen
30 und 32 im gleichen logischen Zustand befinden. Die Detektor-
Kombinationslogikschaltung 34 schaltet somit nur dann, wenn beide
Einrichtungen 30 und 32 gleichzeitig Alarm geben und dadurch
eine Bewegung innerhalb des zu überwachenden Bereiches anzeigen.
Daher ist eine Redundanz gegeben, durch die die Wahrscheinlichkeit
für einen falschen Alarm verringert wird, der
häufig bei den bisherigen Alarmanlagen auftrat.
Sowohl die Ultraschall- als auch die Mikrowelleneinrichtung
werden dauernd auf richtigen Betrieb sowie auf einen Eingriff,
durch jemanden, der versucht, die Anlage zu umgehen bzw. aus
zuschalten, überwacht. Den Einrichtungen 30 und 32 werden über
eine Leitung 38 von der zentralen Steuerung 24 Selbstprüfsignale
zugeführt. Sowohl die Ultraschall- als auch die Mikrowellen
einrichtung liefern Selbstprüf- und Eingriffssignale an eine
automatische Selbstprüf- und Eingriffsprüflogikschaltung 40.
Diese Signale werden von den Ausgangssignalen des Ultraschall-
und Mikrowellensendeoszillators abgeleitet und verschwinden,
wenn die Mikrowellenenergie oder die Ultraschallenergie ausfällt
oder wenn die Speiseleitung zum Ultraschall-Sendewandler
unterbrochen oder kurzgeschlossen wird. Die automatische
Selbstprüf- und Eingriffsprüflogikschaltung 40 liefert über
die Überwachungskonsole 28 ein Alarmsignal an die Leitung 42,
wenn die Eingriffssignale oder die Selbstprüfsignale verschwin
den. Die automatische Selbstprüf- und Eingriffsprüflogik
schaltung 40 kann eine Anordnung von Nicht-Und-Gattern oder
Oder-Gatter enthalten, um auf der Leitung 42 ein Alarmsignal
zu erzeugen, wenn die Selbstprüfsignale oder Eingriffssignale
verschwinden.
In Fig. 3 ist ein Blockschaltbild der Mikrowelleneinrichtung
32 gezeigt, die eine Sende/Empfangsantenne 20 enthält, welche
mit einem Brücken- oder Gegentakt-Sende/Empfangsmischer 44
gekoppelt ist, der wiederum mit einem Mikrowellenoszillator 46
gekoppelt ist. Ein Doppler-Frequenzsignal vom Mischer 44 wird
einem Doppler-Filter/Vorverstärker 48 zugeführt, der die
Zeichenstärke vom Mischer aufbaut und den Durchlaßbereich für
die Doppler-Frequenz bildet. Der Durchlaßbereich für die
Doppler-Frequenz fällt am unteren Ende um etwa 12 dB pro Oktave
und am oberen Ende um etwa 36 dB pro Oktave ab. Dieser starke
Abfall am oberen Ende verbessert die Sperrung bei 120 Hz, die
die Frequenz darstellt, bei der falsche Alarme infolge von von
Leuchtstoffröhren erzeugtem Plasma hervorgerufen werden.
Der Doppler-Filter/Vorverstärker 48 ist mit einem Ohmschen
Dämpfungsglied 50 versehen, um gemäß einem Befehl auf der Leitung
38 ein externes Prüfsignal von der zentralen Steuerung 24
zuzuführen. Dieses Signal simuliert die Doppler-Frequenzwirkung
infolge eines sich bewegenden Eindringlings vom Mischer 44
und löst in einer richtig funktionierenden Anlage einen Alarm
aus, während das Prüfsignal auf der Leitung 38 zum Dämpfungsglied
50 gelangt.
Signale von dem Filter/Vorverstärker 48 werden zur weiteren
Verstärkung der Doppler-Frequenzsignale einem Filter/Nachver
stärker 52 zugeführt, dessen Ausgangssignale zu einer Gleich
richter/Integrierschaltung 54 gelangen, die mittels einer üblichen
Zweiweg-Gleichrichterschaltung die Doppler-Signale
gleichrichtet und diese gleichgerichteten Signale einer Integrier
schaltung zuführt. Die gleichgerichteten Signale werden
über die Zeit integriert, und wenn ein Doppler-Signal eine
ausreichend lange Zeit an der Integrierschaltung angestanden
hat, so daß eine Integration bis zu einem vorgegebenen Wert
erfolgt, wird einem Alarmpegeldetektor 56 ein Signal zugeführt,
das den Detektor schaltet, so daß er auf der Leitung
58 zur Detektorkombinationslogikschaltung 34 ein Alarmsignal
erzeugt.
An der Eingangsseite ist die Mikrowelleneinrichtung 32 mit dem
Mischer 44 und dem Oszillator 46, wie Fig. 4 zeigt, aus Band
leiterelementen aufgebaut. Der Mischer 44 hat einen H-förmigen
Streifenleiteraufbau, um die Anordnung zu miniaturisieren, die
Zahl der falschen Alarme zu verringern, die Zuverlässigkeit
zu verbessern und eine größere Wirtschaftlichkeit zu erzielen.
Ein Mischer entsprechend der Darstellung bewirkt eine
Rückmischung für das Signal mit einer einzigen Sende/Empfangsantenne
20, ohne daß übliche Schaltungen mit Zirkulatoren, Hybridschaltungen,
Leistungsverstärker und anderen komplizierten Elementen benötigt werden.
Es sei zunächst der Bandleiteroszillator (=Oszikator in Streifen
leitungstechnik) 46 betrachtet. Ein
Transistor 60 ist mit seinem Kollektor geerdet, während sein
Emitter an einer Spule 62 und seine Basis an einer Bandleiter
leitung 64 liegt. Mit der Streifenleitung 64 sind außerdem
ein Widerstand 66 und einstellbare Kondensatoren 68 und 70 ge
koppelt. Der einstellbare Kondensator 68 dient zum Abstimmen
der Schwingfrequenz des Oszillators 46, und der Kondensator
70 ermöglicht eine maximale Leistungskopplung zwischen dem
Oszillator 46 und dem Mischer 44. Ferner ist ein einen Teil
des Oszillators 46 bildender Widerstand 72 mit der Spule 62
und einer Leitungskapazität 74 an einer Klemme 76 verbunden,
um eine Gleichspannung für den Oszillator zu liefern.
Die Mikrowellensendefrequenzen vom Oszillator 46 werden der
H-förmigen Streifenleitung 78 über den Kondensator 70 zu
geführt. An das Ausgangsende der Streifenleitung 78 sind
die Sende/Empfangsantenne 20 und eine Spule 80 angeschlossen.
An den Verbindungspunkten der Leitungsstümpfe und der Haupt
sendeleitung der H-förmigen Streifenleitung 78 sind Spitzen
wertdetektordioden 82 und 84 angeschlossen. Die Spitzenwert
detektordiode 82 bewirkt eine Mischung, um Doppler-Frequenz
signale einem Widerstands-Kondensatornetzwerk zuzuführen,
das einen Widerstand 86 und einen Kondensator 88 aufweist.
Dies ist die sogenannte Doppler-Frequenz, die durch Bewegungen
innerhalb des zu überwachenden Bereiches erzeugt wird.
Die Spitzenwertdetektordiode 84 bewirkt eine Mischung, um
Doppler-Frequenzsignale mit Phasenumkehr einem Widerstands-
Kondensatornetzwerk zuzuführen, das einen Widerstand 90 und
einen Kondensator 92 enthält. Die Widerstände 86 und 90 sind
über eine Ausgangsklemme 94 miteinander verbunden, die eine
Verbindung zum Filter/Vorverstärker 48 bildet. Eine Leitungs
kapazität 96 ist der mit den Widerständen 86 und 90 verbundenen
Leitung zugeordnet.
Im Betrieb des Oszillators 46 und des Brücken- oder Gegentakt
mischers 44 wird vom Oszillator 46 eine verhältnismäßig niedrige
Betriebsfrequenz erzeugt, beispielsweise 915 MHz. Durch Verwendung
einer verhältnismäßig niedrigen Betriebsfrequenz wird
der wirksame Frequenzreflexionsquerschnitt eines Ziels innerhalb
des zu überwachenden Bereiches klein, wenn die Zielabmessungen
klein in bezug auf die Betriebswellenlänge des
Oszillators 46 sind. Somit könnte bei kurzen Wellenlängen
im Bereich des X-Bandes ein falscher Alarm durch kleine Ziele,
etwa Katzen oder Mäuse ausgelöst werden, während bei größeren
Wellenlängen entsprechend 900 MHz die Alarmauslösung durch
kleine Ziele dieser Art verringert wird. Ein zweiter Vorteil
des Betriebs des Oszillators 46 auf einer verhältnismäßig
niedrigen Frequenz ist wirtschaftlicher Art, da er dann durch
eine einfache transistorisierte Schaltung mit Streifenleiter
realisiert werden kann. Um eine äquivalente Leistung im X-Band
zu erzielen, muß üblicherweise ein Hohlraum-Diodenoszillator
benutzt werden. Ferner sind die im Mischer 44 für verhältnis
mäßig niedrige Betriebsfrequenzen zu verwendenden Dioden und
anderen Bauelemente wesentlich billiger als entsprechende
Bauelemente für im X-Band arbeitende Mischer. Ein dritter
Vorteil einer verhältnismäßig niedrigen Arbeitsfrequenz des
Oszillators 46 besteht darin, daß in Innenräumen installierte
Mikrowellensysteme auf das 120 Hz Plasma ansprechen, das
von Leuchtstoffröhren erzeugt wird. Somit ist es vorteilhaft,
eine Mikrowellenfrequenz zu wählen, bei der 120 Hz außerhalb
des Dopplerfrequenzdurchlaßbereiches für die interessierenden
Zielgeschwindigkeiten liegt.
Die Sendefrequenz des Oszillators 46 wird der Eingangsklemme
des Mischers 44 zugeführt, was am besten dadurch klar wird,
daß man ein sich im zu überwachenden Bereich bewegendes Ziel
als eine sich zeitlich ändernde Impedanz ansieht, die auf
die Antenne 20 rückstrahlt. Eine derartige Annahme ist als
zulässig anzusehen, solange die Geschwindigkeit des Ziels
vernachlässigbar klein gegenüber der Geschwindigkeit der
Wellenausbreitung ist. Für überwachende Alarmsysteme stellt
dies kaum eine Schwierigkeit dar. Ein Ziel erzeugt ein
schwaches, räumliches Stehwellenverhältnismuster (VSWR pattern),
das bei der Bewegung gezogen wird. Dieses Muster bzw. diese
Verteilung wird als sich zeitlich ändernde Impedanz in die
Mikrowellenantenne 20 gekoppelt.
Bezogen auf die äquivalente Schaltung gemäß Fig. 5 stellt
die Mikrowellenantenne 20 bei nichtvorhandenem Ziel eine
Ohmsche Last 20 a (Z 0) dar. Wenn man die Antennenklemmspannung
der gesendeten Welle mit E und die Antennenklemmspannung der
vom Ziel reflektierten Welle mit V bezeichnet, so lautet die
Mikrowellenbereichsgleichung wie folgt:
wobei
x= der Abstand zwischen der Antenne 20 und einem Ziel 98, σ= der Mikrowellenquerschnitt des Ziels 98, λ= die Betriebswellenlänge der Anlage und G= der Gewinn der Antenne 20 ist.
x= der Abstand zwischen der Antenne 20 und einem Ziel 98, σ= der Mikrowellenquerschnitt des Ziels 98, λ= die Betriebswellenlänge der Anlage und G= der Gewinn der Antenne 20 ist.
Die sich zeitlich ändernde Impedanz Z(t) an den Klemmen der
Antenne 20 ergibt sich aus der folgenden Gleichung:
wobei
ist.
Wenn sich das Ziel 98 mit einer Geschwindigkeit S bewegt,
dann ist
x = St (4)
und
wobei der Faktor 2S/λ der Ausdruck für die Doppler-Frequenz
ist.
Betrachtet man wieder den allgemeinen Fall der sich zeitlich
ändernden Impedanzen, so ist die Hochfrequenz-Restspannung B
über der Klemmimpedanz Z(t) (Fig. 5) durch die folgende
Gleichung gegeben:
Die Lösung der Gleichung für die vorhandene Impedanz Z(t)
führt zu:
wobei ω = 2π. Doppler-Frequenz ist.
Aus Gleichung (7) ergibt sich eine Doppler-Ausgangsfrequenz
von der Spitzenwertdetektordiode 82, die eine Spannung proportional
zum absoluten Wert der Hochfrequenzspannung B erzeugt. Das
von der Diode 82 erzeugte Ausgangssignal ist durch die folgende
Formel gegeben:
Diese Formel enthält ein Gleichspannungssignal mit einer über
lagerten geringen Amplitudenmodulation von Doppler-Frequenz.
Die Modulationsintensität ist umgekehrt proportional zu S ²t ²,
der normalen Ausbreitungsdämpfung für Mikrowellensignale.
Bei den meisten Alarmanlagen nach dem Doppler-Prinzip muß das
Doppler-Signal in der Größenordnung von 90 dB verstärkt werden,
um einen brauchbaren Pegel zu erhalten. Da der Gleichspannungspegel
des Spitzenwertdetektors 82 mehrere Volt betragen kann,
wird eine kapazitive Kopplung zwischen dem Detektor 82 und
der Doppler-Verstärkerkette mit dem Vorverstärker 48 benutzt.
Dadurch wird eine Gleichstromsättigung der Verstärkerkette
vermieden, jedoch werden die Verstärker 48 und 52 nicht gegen
über zeitlichen Änderungen des Gleichspannungspegels isoliert.
Eine derartige Änderung ergibt sich aus der Amplitudenmodulation
und dem Rauschen des Oszillators 46 und kann in der
Einrichtung 32 falsche Alarme auslösen.
Um die Wirkungen der Gleichspannungspegeländerung zu verringern,
ist die Spitzenwertdetektordiode 84 mit der Streifenleitungsschaltung
78 verbunden und steht in Verbindung mit der Spitzenwert
detektordiode 82. Dadurch wird die Gleichspannung an der
Klemme 94 ausgeschaltet, so daß sich eine abgeglichene Mischung
ergibt. Daraus folgt, daß die Doppler-Frequenzsignale ebenfalls
ausgeschaltet werden, falls nicht das Doppler-Ausgangssignal
der Detektordiode 84 bezüglich dem Ausgangssignal der
Detektordiode 82 in der Phase umgekehrt ist. Dies wird im
Mischer gemäß Fig. 4 dadurch erreicht, daß die Detektordiode
84 über der transformierten Hochfrequenzimpedanz Z′(t) gemäß
der Gleichung
liegt. Diese Transformation wird mit einer Vierpol-Hochfrequenz
schaltung erreicht, die als Inversionsschaltung bekannt ist.
Zwei weitere wichtige Merkmale des Mischers 44 stellen die
Hochfrequenzspule 80 an der Ausgangsklemme gegen Erde und
eine Gleichspannungspegelabfrageverbindung an der Anode der
Detektordiode 82 dar. Diese Abfrageverbindung enthält einen
Widerstand 99 und eine Leitungskapazität 100. Die Schaltung
liefert ein automatisches Selbstprüf- und Eingriffsprüfausgangs
signal von der Eingangsseite der Mikrowelleneinrichtung
32. Somit ermöglichen diese Prüfausgangssignale eine dauernde
Überprüfung am Eingang der Mikrowelleneinrichtung,
während das dem Dämpfungsglied 50 zugeführte externe Prüfsignal
periodische Überprüfungen der übrigen Bauelemente der
Anlage gestattet. Die Hochfrequenzspule 80 dient als Gleich
spannungsrückführung für die Detektordioden 82 und 84 und
als Erdnebenschluß für Störungen niedriger Frequenz (60 Hz),
die aus der Umgebung der Anlage auf den Leitungsteil 78 a ge
koppelt werden könnten.
Es sei nunmehr die Ultraschalleinrichtung 30 betrachtet, die
in Fig. 6 als Blockschaltbild dargestellt ist und eine voll
ständige Ultraschall-Doppler-Alarmanlage darstellt, die ein
Alarmsignal auf der Leitung 102 zur Detektorkombinationslogik
schaltung 34 erzeugt. Die vier Ultraschallempfangswandler 18
sind mit einer Wandlerkombinationsschaltung 104 gekoppelt,
deren Ausgangssignal einem Filter/Vorverstärker 106 zugeführt
wird. Die Ultraschallsendewandler 22 der äußeren Ultraschall
sendereinheit 12
sind mit einer Wandlerkombinationsschaltung 108 gekoppelt,
die über eine mit einer Überwachungsschaltung 112 verbundene
Leitung 110 das Sendesignal empfängt und Prüfsignale aussendet.
In gleicher Weise sind die Ultraschallsendewandler 22 der
äußeren Ultraschallsendereinheit 14 mit einer Wandlerkombinationsschaltung
114 verbunden, die über eine mit der Überwachungsschaltung
112 verbundene Leitung 116 das Sendesignal empfängt und Prüf
signale aussendet. Ein wichtiges Merkmal der Ultraschall
einrichtung 30 besteht in der Schaltungsanordnung zur Aussendung
von Ultraschallsignalen und automatischen Selbstprüf- und Ein
griffsprüfsignalen über die gleichen Leitungen 110 und 116
zur jeweiligen Kombinationsschaltung 108 und 114.
Ein verstärktes Signal vom Filter/Vorverstärker 106 wird mit
einer Modulationsfrequenz gemischt, die von einem Oszillator
118 in einer Mischschaltung 120 erzeugt wird. Die modulierten
Signale vom Mischer 120 werden in einem Filter/Verstärker 122
auf eine geeignete Größe verstärkt. Die Signale vom Filter/
Verstärker 122 werden einer Gleichrichter/Integrierschaltung
124 zugeführt, wo ein Zweiweg-Gleichrichter die Doppler-
Signale in gleichgerichtete Signale umwandelt und diese einer
üblichen Integrierschaltung zuführt. Die Integrierschaltung
integriert die gleichgerichteten Signale über die Zeit, und
bei Erreichen eines vorbestimmten Wertes wird ein Alarmdetektor
126 ausgelöst, um auf der Leitung 102 zur Kombinationslogik
schaltung 34 ein Alarmsignal zu erzeugen.
Die externe Selbstprüfung und die Eingriffsprüfung der Ultra
schalleinrichtung 30 wird mittels eines mit dem Oszillator
118 gekoppelten Prüfmodulators 128 durchgeführt. Ein Selbst
prüf-Steuersignal auf einer Leitung 130 löst den Prüfmodulator
128 aus, so daß dieser auf der Leitung 132 zum Filter/Vorver
stärker 106 ein Prüfsignal erzeugt. Das externe Selbstprüf
steuersignal auf der Leitung 130 kann nicht direkt auf den
Ultraschall-Doppler-Filter/Verstärker 122 gekoppelt werden,
um eine zuverlässige Prüfung der Ultraschalleinrichtung 30
zu bewirken. Eine derartige Prüfung würde den Vorverstärker
106 und den Mischer 120 vollständig umgehen und eine Anzeige
für den ordnungsgemäßen Zustand der Anlage geben,selbst wenn
eines dieser Elemente oder beide Elemente in fehlerhaftem
Zustand wären. Daher wird das mit einer Frequenz innerhalb
des Doppler-Durchlaßbereiches modulierte Ultraschallsignal
auf den Ultraschall-Vorverstärker 106 gekoppelt, um die Anlage
vollständig zu prüfen.
Das Prüfsignal auf der Leitung 130 ist eine Rechteckwelle von
der zentralen Steuerung 24, und der Prüfmodulator 128 weist
einen einfachen Schalter auf, der bei einem Prüfsignalverlauf
Impulse von Ultraschallsignalen erzeugt. Diese Impulse, die
auf der Leitung 132 erzeugt werden, sind in für eine Prüfung
des Ultraschall-Vorverstärkers geeigneter Weise gedämpft und
werden dann auf den Eingang des Verstärkers 106 gekoppelt.
Die verstärkten Prüfimpulse vom Vorverstärker 106 gelangen
zum Mischer 120, der periodisch unabgeglichen wird, um ein
Ausgangssignal für den Verstärker 122 zu erzeugen. Ein
wichtiger Punkt ist, daß die Ultraschallprüfimpulse auf der
Leitung 132 und das Ultraschall-Mischer-Treiber-Signal vom
Oszillator 118 nicht um 90° phasenverschoben sein dürfen,
da sonst eine sehr geringe Unabgeglichenheit des Mischers
und ein kleines Ausgangssignal erzeugt wird.
Es seien nunmehr die Wandlerkombinationsschaltungen 104, 108
und 114 betrachtet, wobei die Kombinationsschaltung 104 in
Fig. 7a und die Kombinationsschaltungen 108 und 114 in Fig. 7b
dargestellt sind. Die einfachste Möglichkeit zur Kombination
mehrerer Wandler besteht in einer Parallelschaltung. Unglück
licherweise ist jedoch bei parallel geschalteten Wandlern
nur sehr selten ein abgeglichenes Verhalten zu erreichen, da
ihre Resonanzfrequenzen und ihre Impedanzen in der Praxis
selten aneinander angepaßt sind. Werden die parallelgeschalteten
Wandler beispielsweise als ein Sender betrieben, so verbraucht
der Wandler bzw. die Wandler, deren Serienresonanz
frequenzen am nächsten zur Treiberfrequenz liegen, einen
großen Teil der Leistung, da die übrigen Wandler höhere Impedanzen
bilden. Somit ist für einen erfolgreichen Betrieb einer
Alarmanlage mit mehreren Wandlern zur Überwachung eines großen
Bereiches irgendeine Art von Trenn/Breitbandschaltung erforderlich.
Die empfangenden Wandlerelemente 18 werden durch Verwendung
der Schaltung gemäß Fig. 7a zusammengefaßt, welche aus einer
Grundfilterschaltung abgeleitet ist und in der jeder der
Wandler 18 in einer Resonanzschaltung mit einer
Induktivität 134 gekoppelt ist. Somit werden die Wandler 18
in Bandpaßfiltern angeordnet, und diese Filter sind voneinander
durch Widerstände 136 getrennt. Die Impedanzverhältnisse
werden so gewählt, daß die Widerstände 136 nur geringe Auswirkungen
auf den Wirkungsgrad der Anordnung haben.
Die Sendewandlerelemente 22 werden gemäß Fig. 7b zusammengefaßt,
wobei jeder Wandler 22 in Reihe mit einer Induktivität
138 liegt, um eine Grundfilterschaltung zu bilden, die wiederum
die Wandler in einem Bandpaßfilter enthält. Die Filter sind
voneinander durch Widerstände 140 getrennt. Die in Fig. 7b gezeigte
Ultraschallenergiequelle enthält den Oszillator 118
aus Fig. 6.
Gemäß Fig. 8 ist jede der äußeren Wandlereinheiten 12 und14
mit der Überwachungsschaltung 112 gekoppelt, die wiederum auf
einer Leitung 142 ein Frequenzsignal vom Oszillator 118 erhält.
Die Überwachungsschaltung 112 verteilt Ultraschallenergie auf
die sendenden äußeren Einheiten 12 und 14 und empfängt über
die beiden Leitungen 144 und 146 automatische Selbstprüf- und
Überwachungsprüfinformationen von den äußeren Einheiten. Die
in Reihe mit den Wandlern 22 liegenden Spulen 138 und Wider
stände 140 bilden eine Trenn/Breitbandschaltung der vorstehend
erwähnten Art.
Der Ultraschallgenerator 118 ist über einen Kondensator 148
mit der Leitung 144 gekoppelt und liegt entsprechend über
einem Kondensator 150 an der Leitung 146. Die Kopplung mit
der Wandlerseite des Kondensators 148 stellt eine Fehleran
zeigeschaltung mit Widerständen 152 und 154 dar, wobei der
Widerstand 154 parallel zu einem Kondensator 156 liegt. Ein
Fehleranzeigesignal auf der Leitung 158 wird in die Kombinations
logikschaltung 40 gemäß Fig. 2 gekoppelt. An das Wandlerende
des Kondensators 150 ist eine Fehlerschaltung mit Widerständen
160 und 162 angeschlossen, und dem Widerstand 162 liegt ein
Kondensator 164 parallel. Ein Fehleranzeigesignal erscheint
auf der Leitung 166 und wird ebenfalls der Kombinationslogik
schaltung 40 aus Fig. 2 zugeführt.
An die Verbindung der Widerstandselemente 140 der Wandler
einheiten 12 und 14 ist eine Diode 168 angeschlossen. Da es
keinen Gleichspannungsweg von der Wandlerseite der Kondensatoren
148 und 150 nach Erde gibt, außer über die Fehlerschaltungs
widerstände 152, 154 oder 160, 162, legen die Dioden 168
jeder äußeren Einheit die entsprechende Leitung auf einen
Gleichspannungswert. Dieser Wert nähert sich der Spitzenaus
steuerung des Ultraschalloszillators 118, wodurch sich ein
Zustand ergibt, in dem die Dioden 168 einen geringen Einfluß
auf den Betrieb der Sendewandler 22 haben.
Jede der Fehleranzeigeschaltungen kann als Spitzendetektor
mit einer entfernt angeordneten Diode 168 angesehen werden.
Die Abtrennung der Diode 168 von irgendeiner Fehlerschaltung,
etwa durch einen Bruch der Leitungen 144, 146, so daß der
Gehäuseeingriffsschalter 502 geöffnet wird, oder durch einen
Kurzschluß der Leitungen, bewirkt das Verschwinden der Aus
gangsspannung des Gleichspannungsdetektors. Es sei darauf hingewiesen, daß ein Fehler des Ultraschalloszillators 118
das gleiche Ergebnis hervorruft.
In der ersten äußeren Ultraschallsendereinheit 12 bildet der
Kondensator 148 den Ausgangskondensator des Spitzendetektors für den
Teil der Anlage mit den Reihenwiderständen 152 und 154, die den
Detektorlastwiderstand darstellen. Die Anordnung des Kondensators
156 über dem Widerstand 154 ermöglicht ein Ausfiltern der
Ultraschallfrequenzkomponenten. Wenn der Gleichspannungswert
am Verbindungspunkt der Widerstände 152 und 154 verschwindet,
stellt dies ein Fehlerzustandssignal auf der Leitung 158 zur
Kombinationslogikschaltung 40 dar. In gleicher Weise bildet
der Kondensator 150 für die zweite äußere Wandlereinheit 14 den Aus
gangskondensator der Spitzendetektorschaltung mit den in Reihe
liegenden Widerständen 160 und 162, die als Detektorlastwiderstand
dienen. Der Kondensator 164 wirkt außerdem als Filter
zum Entfernen der Ultraschallfrequenzkomponente. Verschwindet
ein Gleichspannungssignal am Verbindungspunkt der Widerstände
160 und 162, so stellt dies ein Fehleranzeigesignal auf der
mit der Kombinationslogikschaltung 40 verbundenen Leitung 166
dar.
Die Ultraschallelemente sowohl für die Empfängerwandler 18 als
auch die Sendewandler 22 haben eine Frequenz/Temperaturcharakteristik
gemäß der Kurve 168′ aus Fig. 9. Da diese Kurve die
ideale Sendefrequenz für die Ultraschalleinrichtung 30 darstellt,
erfordert die maximale Empfindlichkeit der Anlage
über einen großen Temperaturbereich, daß das Frequenzsignal
vom Oszillator 118 dieser Kurve folgt, d. h. bei einer Erhöhung
der Temperatur sollte die Ausgangsfrequenz des Oszillators 118
entlang der Kurve 168′ abnehmen.
In Fig. 10 ist der Oszillator 118 schematisch dargestellt, wobei
ein zusätzlicher Ultraschallwandler 170 in der zentralen
Detektoreinheit 10 vorgesehen ist, der über einen Widerstand
174 zur Steuerung der an der Klemme 176 auftretenden Ausgangs
frequenz des Oszillators 118 an einen Eingang eines Verstärkers
172 angeschlossen ist. Neben seiner Frequenzsteuerfunktion
strahlt der Wandler 170 ausreichend Ultraschalleistung von
der Detektoreinheit 10 ab, um die äußeren Einheiten 12 und 14
überflüssig zu machen, falls der zu überwachende Bereich ver
hältnismäßig klein ist.
Ferner ist mit dem nichtinvertierenden Eingang des Verstärkers
172 eine Widerstandsschaltung verbunden, die die Widerstände
178, 180 und 182 enthält. Eine positive Rückkopplungsschleife
über dem Verstärker 172 enthält einen Widerstand 184, der mit
dem Verstärkerausgang und dem nichtinvertierenden Eingang des
Verstärkers verbunden ist. Die Treiberschaltung für den invertierenden
Eingang des Verstärkers 172 enthält einen in Reihe
mit einem Kondensator 188 liegenden Widerstand 186, wobei eine
Rückkopplungsschleife einen Widerstand 190 und einen Kondensator
192 aufweist.
Das Ausgangssignal des Verstärkers 172 arbeitet über einen
Kopplungskondensator 198 auf eine Ausgangs-Leistungsschaltstufe
mit komplementärsymmetrischen Transistoren 194 und 196, die
mit ihren Kollektoren gemeinsam über einen Kondensator 200 an
der Ausgangsklemme 176 liegen. Der Emitter des Transistors
194 ist geerdet, und der Emitter des Transistors 196 liegt
über eine Klemme 202 an einer Gleichspannungsquelle. Der Basis
strom für den Transistor 194 wird durch die Widerstände 204
und 206 und der Basisstrom für den Transistor 196 durch die
Widerstände 208 und 210 geliefert.
Der Oszillator 118 ist ein RC-Kippgenerator, jedoch überbrückt
der Wandler 170 den nichtinvertierenden Eingang des Verstärkers
über den Widerstand 174 nach Erde. Der Oszillator ist somit
gegen die Parallelresonanz des Ultraschallwandlers 170 gesperrt,
da die Überbrückungswirkung auf die positive Rückkopplung
mindestens bei dieser Frequenz auftritt. Ein Merkmal
des Oszillators 118 gemäß Fig. 10 besteht darin, daß das Ultra
schallsignal keine Sinuswelle, sondern eine Rechteckwelle mit
einer Spannung von 12 Volt (Spitze-Spitze) ist. Messungen zeigen,
daß die vom Wandler 22 abgestrahlte Ultraschallenergie etwas
größer ist, als wenn ein sinusförmiges Signal mit einer Spannung
von 12 Volt (Spitze-Spitze) die Einrichtung treibt.
Fig. 11 zeigt den Prüfmodulator 128, der mit dem Vorverstärker
106 gekoppelt ist, der ein Ausgangssignal für den Brücken-
oder Gegentaktmischer 120 liefert. Ein Frequenzsignal von der
Quelle 118, die an die Klemme 212 angeschlossen ist, wird
sowohl dem Mischer 120 als auch dem Prüfmodulator 128 zugeführt.
Für letzteren erfolgt die Zufuhr über eine Reihenschaltung
von Widerstand 214 und Kondensator 216. Der Kondensator
216 liegt an einem Verbindungspunkt 218, an den auch die
Widerstände 220 und 222 sowie die Anode einer Diode 224 an
geschlossen sind. Der Widerstand 220 liegt an einer auf einen
vorbestimmten Wert eingestellten Gleichspannungsquelle. Der
Widerstand 222 ist mit einer Prüfsignaleingangsklemme 226
verbunden und erhält über die Leitung 130 das Selbstprüfsteuer
signal. An den Widerstand 222 ist außerdem eine Parallelschaltung
von Widerstand 228 und Kondensator 230 angeschlossen.
Wird der Klemme 226 ein Prüfsignal zugeführt, so kommt die
Diode 224 in den leitenden Zustand und führt dem Vorverstärker
106 über eine Reihenschaltung von Widerstand 232 und
Kondensator 234 ein Eingangssignal zu. Ein Widerstand 236
vervollständigt eine Teilerschaltung mit dem Widerstand 232.
Ferner ist mit dem Eingang des Vorverstärkers 106 eine Empfind
lichkeitssteuerschaltung gekoppelt, die einen veränderbaren
Widerstand 238 in Reihenschaltung mit einem geerdeten Widerstand
240 enthält. Die Empfindlichkeitssteuerschaltung empfängt
an einer Klemme 242 Signale von der Kombinationsschaltung 104.
Der Widerstand 240 liegt in Reihe mit dem veränderbaren Wider
stand 238, so daß die Prüfschaltung bei Steuereinstellung für
eine minimale Empfindlichkeit immer noch funktionsfähig ist.
Ein Ausgangssignal des Verstärkers 106 wird dem Mittelabgriff
einer unterteilten Sekundärwicklung 244 eines Mischertransformators
246 zugeführt, der eine über den Widerstand 250 mit
der Klemme 212 verbundene Primärwicklung 248 aufweist. An die
Enden der Sekundärwicklung 244 sind Dioden 252 und 254 ange
schlossen. Diese Dioden sind über Widerstände 256 und 258
sowie über Kondensatoren 260 und 262 geerdet. Der Ausgang des
Verstärkers 106 liegt außerdem über einen Widerstand 264 an
Erde. Ein Ausgangssignal vom Mischer 120 tritt an einer
Klemme 266 auf und wird dem Filter/Verstärker 122 zugeführt.
Der Prüfmodulator arbeitet wie folgt: Die Widerstände 220,
222 und 228 bilden einen Gleichspannungsteiler, der die Diode
224 in Sperrichtung vorspannt, solange kein Prüfsignal an
der Klemme 226 auftritt. Der Widerstand 214, der Kondensator
216 und der Widerstand 222 bilden eine Ultraschallfrequenz-
Spannungsteiler/Phasenschieber, der der Anode der Diode 224
eine Ultraschallspannung zuführt. Die Größe der Ultraschall
spannung reicht jedoch nicht aus, um die Vorspannung zu überwinden,
und es fließt kein Strom zur Erzeugung eines Ausgangssignals
über dem Lastwiderstand 236 durch die Diode 224. Die
Zufuhr eines Prüfsignals über den Widerstand 228 bringt die
Diode 224 periodisch in den leitenden Zustand und bewirkt Ultra
schallsignalimpulse über dem Widerstand 236. Diese Impulse
werden über den Widerstand 232 und den Kondensator 234 auf
den Eingang des Vorverstärkers 106 gekoppelt. Der Widerstand
232 ist so gewählt, daß sich in Zusammenhang mit den anderen
Schaltungsimpedanzen eine entsprechende Dämpfung ergibt.
Ein weiteres wichtiges Merkmal der Erfindung besteht darin,
daß die Ultraschallsende-Empfängerwandler so gewählt sind,
daß sie eine große Richtwirkung haben. Dadurch können gewisse
kritische Teilbereiche des zu überwachenden Bereiches besonders
überwacht werden. So kann beispielsweise ein Paar von Sende/
Empfängerwandlern direkt auf eine Registrierkasse, ein Fenster
oder andere besondere Gegenstände gerichtet sein, um in diesen
Bereichen eine besondere Empfindlichkeit zu erzeugen. Andererseits
ist es möglich, die Wandler von schwierigen Stellen,
etwa Raumheizungen, Austrittsöffnungen von Klimaanlagen und
anderen möglichen Quellen für falsche Signale wegzurichten.
Claims (8)
1. Alarm- bzw. Überwachungsanlage zur Erzeugung einer Anzeige
bei Auftreten einer Bewegung innerhalb eines zu überwachenden
Bereiches
- - mit einer auf Bewegung innerhalb des zu überwachenden Bereiches ansprechenden Ultraschalleinrichtung (30), die ein sich mit einer Bewegung änderndes Ausgangs signal erzeugt,
- - mit einer in den zu überwachenden Bereich Mikrowellen abstrahlenden Mikrowelleneinrichtung (32), die auf von einem Körper reflektierte Wellen anspricht und ein Aus gangssignal erzeugt, und
- - mit einer sowohl mit der Ultraschalleinrichtung (30) als auch mit der Mikrowelleneinrichtung (32) verbundenen Detektorkombinationsschaltung (34) zur Erzeugung eines Alarmsignals, wenn das Ausgangssignal der Ultraschalleinrichtung (30) sowie das Ausgangssignal der Mikrowelleneinrichtung (32) gleichzeitig einen Bewegung im zu überwachenden Bereich anzeigenden Wert haben,
dadurch gekennzeichnet,
- - daß die Ultraschalleinrichtung (30) folgende Elemente
aufweist:
eine Anzahl mit einer ersten Wandlerkombinationsschaltung (108) gekoppelter Ultraschallsendewandler (22) einer ersten Ultraschallsendereinheit (12),
eine Anzahl mit einer zweiten Wandlerkombinationsschaltung (114) gekoppelter Ultraschallsendewandler (22) einer zweiten Ultraschallsendereinheit (14), wobei die Wandler kombinationsschaltungen (108, 114) jeweils über eine Leitung (110, 116) sowohl zur Aufnahme von Sendeenergie als auch zur Abgabe von Selbstprüf- und Eingriffsprüf signalen mit einer über eine Leitung (142) an einen Oszillator (118) angeschlossenen Überwachungsschaltung (112) zur Abgabe eines Ausgangssignals über Leitungen (158, 166) an eine außerhalb der Ultraschalleinrichtung (30) angeordnete Prüflogikschaltung (40) verbunden sind,
eine Anzahl mit einer dritten Wandlerkombinationsschaltung (104) gekoppelter Ultraschallempfangswandler (18) einer räumlich zwischen den beiden Ultraschallsenderein heiten (12, 14) angeordnete Ultraschallempfangseinheit (10),
eine mit der dritten Wandlerkombinationsschaltung (104) und dem Oszillator (118) verbundene Ultraschall- Aus wertelogik (106, 120, 122, 124, 126) zur Auswertung der von den Ultraschallempfangswandlern (18) empfangenen Signale und zur Weiterleitung eines Ausgangssignals über eine Leitung (102) an die Detektorkombinations schaltung (34) und
einen an den Oszillator (118) angeschlossenen, von einer zentralen Steuereinheit (24) außerhalb der Ultraschalleinrichtung (30) über eine Leitung (130) mit einem Selbstprüfeingangssignal beaufschlagten Prüfmodulator (128) zur Erzeugung eines über eine Leitung (132) an die Ultraschall-Auswertelogik (106, 120, 122, 124, 126) weitergeleiteten Prüfsignals zur Prüfung der Ultra schall-Auswertelogik (106, 120, 122, 124, 126), wobei diese im fehlerfreien Zustand bei Vorliegen eines vom Prüfmodulator (128) abgegebenen Prüfsignals ein von einem eingedrungenen Objekt verursachtes Alarmsignal über die Leitung (102) an die Detektorkombinationsschaltung (34) abgibt; - - daß die Mikrowelleneinrichtung (32) folgende Elemente
aufweist:
eine Sende/Empfangsantenne (20),
einen weiteren Oszillator (46) in Streifenleitungstechnik
sowie einen mit der Sende/Empfangsantenne (20) und dem Oszillator (46) verbundenen Mischer (44), dessen Ausgangssig nale an eine Mikrowellen-Auswertelogik (48, 52, 54, 56) weitergeleitet werden und der eine Gleichspannungspegel- Abfrageverbindung (99, 100) zur Abgabe von automatischen Selbstprüf- und Eingriffsprüfsignalen aufweist, die an die außerhalb der Mikrowelleneinrichtung (32) angeordnete Prüflogikschaltung (40) gelegt werden, wobei die Ausgangssignale der Mikrowellen-Auswertelogik (48, 52, 54, 56) über eine Leitung (58) der Detektorkom binationsschaltung (34) zugeleitet werden, und
ein über eine Leitung (38) mit einem von der außerhalb der Mikrowelleneinrichtung (32) angeordneten, zentralen Steuereinheit (24) erzeugten, externen Prüfsignal beaufschlagtes Dämpfungsglied (50) zur Abgabe eines an die Mikrowellen-Auswertelogik (48, 52, 54, 56) weiterge leiteten Prüfsignals zur Prüfung der Mikrowellen-Aus wertelogik (48, 52, 54, 56), wobei diese im fehlerfreien Zustand bei Vorliegen eines vom Dämpfungsglied (50) erzeugten Prüfsignals ein Alarmsignal über die Leitung (58) an die Detektorkombinationsschaltung (34) abgibt; und - - daß die mit der Ultraschalleinrichtung (30) über die Leitungen (158, 166) gekoppelte und mit der Mikrowellen einrichtung (32) über eine weitere Leitung verbundene Prüflogikschaltung (40) bei Ausfall des Ausgangssignals der Überwachungsschaltung (112) und/oder der von der Gleichspannungspegel-Abfrageverbindung (99, 100) abgegebenen Signale über eine Signalleitung (42) ein Alarmsignal an die zentrale Steuereinheit (24) weitergeleitet, der auch über eine Leitung (36) das Ausgangssignal der Detektorkombinationsschaltung (34) zugeleitet wird.
2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Ultraschalleinrichtung (30) eine Anzahl
von Frequenzfiltern (138) für einen Parallelbetrieb
mehrerer Sender, von denen jeder eine Anzahl von
Ultraschallsendewandlern (22) besitzt, eine Anzahl
von Widerständen (140), die jeweils in Reihe mit
einem der Frequenzfilter (138) geschaltet sind,
und Mittel aufweist, um die Frequenzfilter (138)
und die damit in Reihe liegenden Widerstände (140)
parallel zu dem Oszillator (118) zu schalten.
3. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Prüflogikschaltung (40) einen
Spitzenspannungsdetektor mit einer Diode (168)
aufweist, die an die gemeinsame Verbindung der
Widerstände (140) angeschlossen ist, und die einen
Ausgangs-Kondensator (148) besitzt, der an eine
Elektrode der Diode (168) und an einen Ausgang des
Oszillators (118) angeschlossen ist.
4. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der Oszillator (118) einen
Widerstand (182) und einen Kondensator (188)
aufweist, die an einen Operationsverstärker (172)
angeschlossen sind, und daß ein Ultraschallwandler
(170) an eine Klemme des Operationsverstärkers
(172) angeschlossen ist, um die Ausgangsfrequenz
des Oszillators (118) auf die Frequenz-Temperatur
kennlinie des Ultraschallwandlers (170) zu
bringen, der außerdem als Sendeelement in der
Anlage verwendet wird.
5. Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß der Oszillator (118) eine Ausgangs-Leistungsschalt
stufe (194, 196) aufweist, die an den Ausgang
des Operationsverstärkers (172) angeschlossen ist.
6. Anlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß der Mischer (44) einen HF-Impedanz-Inverter
(78) aufweist, der mit einem Ende an die
Sende-/Empfangsantenne (20) und mit dem anderen
Ende an den Ausgang des Oszillators (46)
angeschlossen ist; daß ein erster Spitzenspannungs
detektor (82) am antennenseitigen Ende (78 a) des
HF-Impedanz-Inverters (78) zur Erfassung der
HF-Spannungsamplitude an der Sende-/Empfangsantenne
(20) liegt; daß ein zweiter Spitzenspannungsdetektor
(84) am oszillatorseitigen Ende des HF-Impedanz-Inverters
(78) zur Erfassung der HF-Spannungsamplitude
am Oszillator (46) liegt; und daß Schaltelemente (86, 88,
90, 92, 96) vorhanden sind, durch welche die von jedem der
Spitzenspannungsdetektoren (82, 84) erfassten
Signalpegel zu einem gleichspannungfreien Gegentakt-Mischerausgangs
signal zusammengefaßt werden, das an einen Eingang der
Mikrowellen-Verarbeitungsschaltung (48, 52, 54,
56) gelegt wird.
7. Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß der HF-Impedanz-Inverter (78) eine HF-Drossel
(80) aufweist, die an dessen antennenseitiges Ende
(78 a) angeschlossen ist.
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