Prinsippet for drift og typer tidsreléer

For å bytte elektriske kretser for å implementere driftsalgoritmen til utstyret, i automasjonsskjemaer og ganske enkelt for å slå på eller av med en forsinkelse - de brukes ofte tidsreleer... Tidsreleer kan lokaliseres både på grunnlag av elektroniske elementer og av elektromekaniske. I denne artikkelen vil vi snakke om elektroniske tidsrelékretser som er utbredt i dagens industri.

Først av alt må du forstå at tidsreléet skaper en viss forsinkelse for driften av direkte koblingsenheter, som kan være både elektroniske og mekaniske. Men selve tidsrelékretsen er en slik elektronisk timer.

I sin enkleste form, for å stille inn forsinkelsen, bruk en RC-krets, der i prosessen med å lade eller utlade en kondensator gjennom en motstand, endres spenningen i den eksponentielt over tid, og en viss RC-krets har en viss tidskonstant som avhenger av motstanden og kondensatorverdiene i den.

Jo større kapasitansen til kretskondensatoren og jo større motstanden til motstanden, jo lengre blir prosessen med å lade eller utlade kondensatoren, derfor øker eller reduseres kondensatorspenningen lenger.

I praksis er engangsforsinkelsen ved bruk av en RC-krets begrenset til 30 sekunder, dette skyldes den endelige motstanden til kretskortet, men denne begrensningen gjelder ikke for mikrokontroller-reléer, som vil bli diskutert senere.

For ikke å være begrenset av tidspunktet for en enkelt overgang i RC-kretsen, er det nødvendig å komplisere prinsippet om å organisere forsinkelsen til en viss grad, for å gjøre reléet flersyklus, nemlig å gjøre RC-kretsen til en RC-generator og deretter telle pulsene fra generatoren og pulsvarigheten vil igjen bli satt til en konstant tid for RC-kretsen i generatoren. På denne måten kan varigheten av forsinkelsen i tidsreléet økes betydelig.

Et mer nøyaktig resultat og høyere stabilitet vil gjøre det mulig å oppnå en oscillator ikke av en RC-krets, men av en kvartsresonator, fordi kvartsresonatoren har en svært nøyaktig og stabil frekvens som ikke avhenger mye av svingningene i den ytre temperaturen , som ikke kan la oss si om kondensatorer og motstander.

Således, i henhold til antall driftssykluser, er elektroniske tidsreléer betinget delt inn i flersyklus og enkeltsyklus.

One-shot tidsrelékrets

I one-shot-kretser konverteres et kontrollsignal (som å trykke på en knapp eller ganske enkelt tilføre strøm til kretsen) til en matchende enhet hvor spenningen eller strømnivået konverteres for behandling i triggerenheten.

Startenheten sender et signal til den første oppsettenheten, som igjen starter den utøvende enheten eller lader RC-kretsen. RC-kretser kan byttes, og dermed velges forsinkelsestiden fra det tilgjengelige området.

I prosessen med å lade (utlade) kondensatoren til kretsen, stiger (faller) spenningen i den eksponentielt, mens den kontinuerlig sammenlignes med referansespenningen til den analoge komparatoren.

Så snart kondensatorspenningen går over (under) referansespenningen, vil utgangsomformeren starte executive-kretsen. Tydeligvis avhenger tidsintervallet ikke bare av tidskonstanten til RC-kretsen, men også av verdien av referansespenningen som er satt på den andre inngangen til komparatoren.

Flersyklus tidsrelékrets

Reléskjemaer for flersyklussynkronisering lar deg utvide tidsområdet, siden, som nevnt ovenfor, i flersyklusskjemaer, tas det hensyn til flere sykluser med drift av RC-kretsen eller flere sykluser med drift av pulsgeneratoren, dvs. intervallene er lengre.

Flersykluskretser, som enkeltsyklus-kretser, mottar et signal fra utløseren, men dette signalet går til tilbakestillingsblokken, hvor det returnerer den digitale delen til sin opprinnelige innstillingstilstand. Generatoren settes deretter i drift, og sender en serie pulser til telleren.Antall pulser som telles på telleren sammenlignes med antallet satt på den digitale komparatoren, etter å ha nådd spesifisert antall pulser utløses utgangsomformeren som vil starte executive-kretsen, for eksempel en strømkontaktor.

Ved å endre frekvensen til pulsgeneratoren og verdien i den digitale komparatoren (eller i en forenklet versjon, utgangen fra telleren), velges forsinkelsestiden til tidsreléet. Slike blokker kan enkelt implementeres på programmerbare mikrokontrollere ved bruk av diskrete elementer eller digitale brikker.

Så det enkleste flersyklusreléet inkluderer følgende grunnleggende blokker: en digital pulsgenerator med skiftende RC-kretser, en pulsteller, en komparator kan være fraværende, og utgangen fra telleren fra den valgte utladningen kan kobles direkte til en kontrollkrets. Ved å bruke "reset" til den digitale delen, slås tidsreléet på.

Mikrokontroller tidsrelédiagram

I dag er mikrokontrollers timingkretser svært vanlige, hvor mange blokker er implementert i programvare. En kvartsresonator er ansvarlig for klokkepulsene, og tidsinnstillingen settes av en blokk med knapper koblet til de tilsvarende utgangene, hvis funksjoner er konfigurert i programmet som innganger.

Ved kontrollutgangen - transistorbryter, som styrer den utøvende enheten. For indikasjon er det et display hvor du personlig kan se hvordan tiden teller ned.

Tidsreléer for mikrokontrollere er stadig mer populære i dag på grunn av de lave kostnadene for mikrokontrollere, deres lille størrelse og tilgjengeligheten av maskinvare og programvare.I tillegg bruker mikrokontrollere lite strøm, og hvis et slikt design er utviklet på diskrete komponenter, vil det vise seg å være mye mer tungvint og med mye mer energi.

For å endre tidsreléet på en programmerbar mikrokontroller er det nok å oppdatere fastvaren, og du trenger ikke å lodde noe. I tillegg gjør de digitale grensesnittene til mikrokontrollere det enkelt å pare dem med eksterne indikatorer og taster, så vel som med hverandre og med mange blokker med forskjellig utstyr, for ikke å snakke om interaksjon med en datamaskin.

Dagens trend er utvetydig rettet mot den utbredte bruken av programmerbare mikrokontrollere i tidsrelékretser og automatisering både i industriell produksjon og i hverdagen.