Реле времени
Иллюстрации
Реферат
Изобретение относится к параметрнцеским релейным устройствам айтоматики и может быть использовано для автоматического получения заданной величины задержки времени включения или выключения медицинской и бытовой электроаппаратуры, а также для автоматизации производственных процессов. Цепь изобретения - расширение области применения - достигается путем увеличения абсолютной величины и диапазона регулирования времени вьщержки реле времени при обеспечении заданной тoчнoctи. Изобретение предусматривает обнаружение связи между текупщми значениями величин двух пилообразных напряжений в моменты достижения основным пилообразным напряжением максимума или нуля и порядковым номером периода основного пилообразного напряжения . Это позволяет идентифицировать временной интервал. Устройство содержит генераторы 1, 6 и 7 пилообразного напряжения, интегратор 2, разрядный ключ 3, компараторы 4, 9, 15 и 23, сумматор 5, источник 8 опорного напряжения, элементы И 10, 16, 19, переключающие элементы 11, 17 и 20 с памятью, элементы ИЛИ 12, 25 и 26, усилитель 13, исполнительный элемент 14, импульсный компаратор 18 задатчик 21 уставок временного интервала, нуль-орган 24 и блок 27 управления. Устройство позволяет одним импульсом устанавливать в исходное состояние все входящие в него элементы. 1 табл. 1 ил с (/)
СОЮЗ COBETCHHX
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
А1
09) 00 (504 Н 01 Н 47 18
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (2I) 4008696/24-21 (22) 14.01.86 (46) 15.01.88. Ьюл. Р 2 (72) Е.А.Смирнов, Г.H.Òâåðñêîé, С.О.Килимов и В.Ю.Клур (53) 621.818(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
1I 420006, кл. Н 01 Н 47/18, 1974.
Авторское свидетельство СССР
В 587520, кл. Н 01 Н 47/18, 1978. (54) РЕ31Е ВРЕМЕНИ (57А Изобретение относится к параметрическим релейным устройствам автоматики и может быть использовано для автоматического получения заданной величины задержки времени включения или выключения медицинской и бытовой электроаппаратуры, а также для автоматизации прокэводственных процессов.
Цель изобретения — расширение области применения — достигается путем увеличения абсолютной величины и диапазона регулирования времени выдержки реле времени при обеспечении заданной точности. Изобретение предусматривает обнаружение связи между текущими значениями величин двух пилообразных напряжений в моменты достижения основным пилообразным напряжением максимума или нуля и порядковым нсмером периода основного пилообразного напряжения, Это позволяет идентифицировать временной интервал. Устройство содержит генераторы I 6 и 7 пилообразного напряжения, интегратор 2, разрядный ключ 3, компараторы 4, 9, 15 и 23, сумматор 5, источник 8 опорного напряжения, элементы И 10, 16, 19, переключающие элементы 11, 17 и 20 с памятью, элементы ИЛИ 12, 25 и 26, усилитель 13, исполнительный элемент
14, импульсный компаратор 18 задатчик 2 1 уставок временного интервала, нуль-орган 24 и блок 27 управления.
Устройство позволяет одним импульсом устанавливать в исходное состояние все входящие в него элементы. 1 табл.
1367Оь2
Изобретение относится к и "лметрическим релейным устройствам автоматики и предназначено для автоматического получения заданной величины задержки времени включения или выключения медицинской и бытовой электроаппаратуры, а также для автоматиза1ции производственных процессов.
В современной медицинскои практике некоторые лечебные процедуры (напри.мер, введение лекарственных средств и препаратов в вены, аорты и лимфатические коллекторы) требуют автоматизации, для которой могут быть использованы реле времени, обладающие длительностью выдержки, измеряемой часами, Кроме того, применение современных сильнодействующих лекарственных средств диктует необходимость предъявления жестких требований к точностным характеристикам таких реле (ошибка — не более 1-2 мин) что в сочетании с многочасовой программой введения обеспечивает широкую автоматизацию медицинских манипуляций интенсивной терапии и реанимации.
Целью изобретения является расширение области применения реле времени путем увеличения абсолютной. величины и диапазона регулирования времени выдержки при обеспечении необходимой точности
Сущность изобретения заключается в Формировании трех пилообразных напряжений: одного основного и двух
Дополнительных — большего и меньшего, отличающихся от основного соответственно в большую и меньшую сторону на оцну и ту же часть амплитуды и периода, которые используются для образования временных интервалов. Кроме того, следует обнаружить связь между текущими значениями величин двух пилообразных напряжений (большего и меньшего) в момент достижения третьим (осиовным) пилообразным напряжением максимума,(или нуля) и порядковым номером (считая от момента запуска) периода третьего пилообразного напряжения. Это позволяет идентифицировать временной интервал
Время конкретной выдержки реализуется путем последовательного выполнения уставок задатчика временного интервала поразрядно, а именно: времени выдержки, соответствующей уставке старшего разряда, которое отсчитывается от момента пуска реле до момен10 гратор 2, разрядный ключ 3, компаратор 4, сумматор 5, второй генератор 6 пилообразного напряжения, третий генератор 7 пилообразного напряжения, З0 источник 8 опорного напряжения, компаратор 9, элемент И 10, пере-ключаемый элемент 11 с памятью, элемент ИЛИ 12, усилитель 13, испол" нительный элемент 14, компаратор 15, З элемент И 16, переключаемый элемый элемент 20 с памятью, задатчик 21 . уставок временного интервала, компа40 раторы 22 и .23, нуль-орган 24, элементы ИЛИ 25 и 26, блок 27 управленин. дами генератора 1 являются соответст« венно второй вход компаратора 4, вход интегратора 2 и. второй вход суммато55 ра 5, а выход интегратора 2 является выходом генератора 1), а также генераторов Ь и 7, соединены соответственно с первым, вторым и третьим выходами источника 8 опорного напряже20
50 та совпадения достижения максимума основным пилообразным напряжением и заданного для старшего разряда уровня обоими дополнительными пилообразными напряжениями; времени выдержки, соответствующей уставке среднего раэряда, которое отсчитывается от момента окончания предыдущего этапа работы реле до совпадения моментов достижения основным пилообразным напряжением максимума, а меньшим дополнительным пилообразным напряжением — заданного для среднего разряда уровня; времени выдержки, соответствующей уставкемладшего разряда, которое отсчитывается от момента окончания предыдущего этапа работы реле до момента достижения основным пилообразным напряжением заданного для младшего разряда уровня.
На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.
Устройство содержит: первый генератор 1 пилообразного напряжения, интемент 17 с памятью, импульсный компаратор 18, элемент И 19, переключаеПервые входы генератора .! пилообразного напряжения, состоящего из интегратора 2, к клеммам сброса которого подключен разрядный ключ 3, компаратора 4, выход которого соединен с управляющим входом ключа 3 и сумматор 5, включенного между выходом интегратора 2 и первым входом компаратора 4 (первым, вторым и третьим вхо 3h 71.)62
4 костной обратной связью через интегрирующий конденсатор, обкладки которого подсоединены к клеммам сброса к»»тегр»тора.
Генераторы 1, 6 и 7 пилообразного напряжения нырабатынают на выходе последовательность пилообразньж импульсов, амплитуда и период которых соот10 нетственно равны: U. и Т, U и Т ю
U3
При этом должно соблюдаться следующее соотношение между этими параметрами:
U3-UЯ цз -U2 тз+тл 2Т, А = т -т т -т (2) 3 1 ния, четвертый выход которого связан с вторым входом каждого из трех генераторов i, ::> и 7 пилообразного на- пряжения. Вьжод генератора 1 пилообразного напряжения связан с последовательно соединенными компаратором 9, элементом И 10, переключаемым элементом 1! с памятью, элементом ИЛИ 12 усилителем !3 и исполнительным эле,ментом 14. Выход генератора 6 пилообразного напряжения связан с последонательно соединенными компаратором
15, элементом И 16, переключаемым элементом 17 с памятью, прямой выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ 12. Выход генератора 7 пилообразного напряжения связан с последовательно соединенными импульсным компаратором 18, элементом
И 19, переключаемъ»м элементом 20 с па мятью, прямой выход которого соединен с третьим входом элемента ИЛИ 12.
Первый выход задатчика 21 устанок временного интервала соединен с вторым входом ком 9, второй выход эадатчика 21 соединен с вторым входом компаратора 15, а третий ныход задатчика 21 соединен с вторым входом импульсного компаратора 18, вторым нходеи компаратора 22, первый вход которого соединен с выходом генератора Ь пилообразного напряжения, а выход . — с четвертым входом элемента
И 19. Выход генератора 1 пилообразного напряжения соединен также с первым входом компаратора 23, второй вход которого связан с пятым выходом источника 8 опорного напряжения и входом нуль-органа 24, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами элемента ИЛИ 25, выход которого, н сваю очередь, соединен с третьими входами элементов И !6 и 19. Выходы элементов И 10, 16 и 19 соединены с первьпм, вторым и третьим входами элемента ИЛИ 26 соответственно, выход которого соединен с третьим входом каждого из генераторов 1, 6 и 7 пилообразного напряжения. Второй выход исполнительного элемента !4 соединен с отключающим входом блока
27 управления, первый выход которого связан с входом источника 8 опорного напряжения, а второй выход — с вторым входом каждого иэ трех. переключаЕмых элементов 11, !7 и 20.
Интегратор " выполнен н виде операционного усилителя, охваченного ем где А — число единиц н одном разряде уставки временного интервала или основание системы счисления нременного интервала.
Переключаемый элемент 11 с памятью
25 и аналогичные ему элементы 17 и 20 представляют собой триггерное устройство с раздельными потенциальными входами, одно иэ состояний которого является преобладающим. Он может быть выполнен, например, на днух электромагнитных реле, одно иэ которых имеет цепь самоблокирования, а размыкающий контакт второго реле включен в цепь самоблокирования первого реле.
Другим примером выполнения элемен35 та 11 является устройство, содержащее триггер Шмидта, источник напря- жения смещения и два ключа, причем один из ключей шунтирует источник напряжения смещения, а другой — управляющий вход первого ключа. Принцип работы устройства заключается н следующем. Напряжение смещения поддерживает триггер Шмидта во включенном состоянии, при этом егр выходное
45 н H напряжение равно 0 . Входной импульснь»»» сигнал имеет знак, противоположный полярности напряжения смещения, вследствие чего триггер Шмидта отключается и на его выходе появляет50
1!»» ся сигнал 1 . Это напряжение замыкает.ключ, шунтирующий источник напряжения смещения. В результате после окончания действия входного импульса
55 триггер Шмидта остается н выключенном состоянии. Для изменения состояния триггера необходимо подать импульсный сигнал на второй вход устройства, который связан с управляю40
6 1367 щим входом втopol о е<лючя, Йто{>{>{{ ключ замыкается и шунтирует цепь управле.ния первым ключом. Э результате напряжение смещения вновь прикладывается к входу триггера Шмидта и ftoatfnaщает его в исходное состояние, 331емент 11 может быть 1{ни{>лне{{ также на любом триггере с двумя равнозначными устойчивыми состояннями, но при этом должны быть приняты меры для установки триггера в устойчивое начальное состояние.
Импульсный компаратор 18 вырабатывает единичный импульс в момент pàвенства между собой напряжений ня его входах. Один из ВОэможнь{х Вар1{антОв исполнения — 3{oti122paxop с потенциальным выходом, соединенный через емкостную связь с Одновибратором.
Задатчик 21 устявок временного интервала представляет собой прецизионный декадный делитель няпряжепия (если Л=-10) с тремя декадами комл{ут:— торов, образующими наборное поле трех
1 десятичных разрядов — младшего, сред- . него и старшего, пяп1>имер единиц, десяток и .сотен. Нуль-орган 24 представляет собой компяратор, первый вход которого соОпорногс> напряжения низкогo у1>овня, также входящего
k3 сос:а13 1{улъ-op{яня, а второй вход комля ряторяk:> {{ляется ВходОм 1{ул ь Ор гя{{я,,{1О тех пор по{{я kfxofkft< {. няпряЗc> жение нуль-органа 24 1{иже уста{{опленного опорного Hattpftжения низкого уровня, на его выходе имеется сигнал "1 .
В момент дос-.ижения входным сигналом 1становленного уров{{я выходной сиг{ нал нуль-сргана 24 меняется нз "O".
Блок 27 управления может быть выполнен, например, в виде устройства, состоящего иэ пусковой кнопки с двумя эамьнсающими контактами, источника по{15 сгоянного напряжения, реле с цепьк> самоблокирования, в состав которой вход{{т ..{ямнкающий контакт исполн{{тельного элеме1{тя 14. При этом,исто{1{:{к постоянного напряжения связан с tfttxo50 дом блока 27 через замыкающий контакт реле, я с вторым выходом — через замыкающ{{й контакт гусковой кяопки. Поэтому после пуска блока ?7 на его первом ьч {ходе напряжение при.-утствует постоянно, а на втором — только когда Ilóсковяя кнопка нажата.
Принцип работь{ реле времени заключается и слепую кем„
062
1{ри г{одаче команды "Г!ус>{" импу.{:..с1{ь!Й c.k« iiал с вто1>ого в{глода :дока . 7 управления прикладывается к вторым входам всех трех переклю 1;!емих элементов 11, 17 и 20, вследствие чего на их прямых aímoä2х появляется сиги ll
tfRJf 1 . Это{ сигнал {ерез .>лсмент
И11И 12 и усилитель 13 включяе г исполнительный элемент 14, с вт{>рого aiixoда которого поступает с«гff2JI, ряэрешающ{{й {{клю {ение цепи самоблоки ровя— ния блока 27 управленц{я (например, замыкается контакт реле исполнительного элемента 14, включенный в цепь самоблокировки блока 27 управления),.
С 12с.рвого вь ходя блска 27 поступает напряжение питания на источник 8 опорного напряжения, включая егo в работу.
Опор{{не и;{пряжения с первого-.четвер2Orc> f31 IXoJ{{>k3 k1o ro:tII«I{11 8 k{Jty2 на первые н вторые входи гc.!{ep22 opoff 1, 6 и 7, в результате чего генсраторн 1, 6 и ? начинают Одновременно вь{ргбат{{вять Jlk{Hck{I{{> вбзрас так щ< е Ifа{{ряж»IIII{., Это 1{а пряженне че реэ сумматор 5, 1{я второ{ входе которого пока сигнал
pBJ{{ . нулю, поступает на вход компаратора 4, где сравнивается с опорным
1{япряжением, поступзюи{{{л{ с с{>ответствующего выходя нг.точн{:кя 8 ня второй вход кол{пярятора 4, {1,"> тех пор пока выходное ",;{пряже{ не интегратора 2 меньше ooopitn1 o Ä;-{a f;:,;х Оде компяратора 4 сигнал раtfeff "0" . 1{момент,достижения гыходнь{л{ 1{япряже{{1{ел{ интегратора 2 величины ol;opllof" э Hp пряжения компарятор 4 срабатывает, н;. его выходе появляется сигнал "l которы>3, поступая на у{{рандяющий вход раэрядногo ключа 3 замlщ{ает его, вслед ствие чего 111;тегрятор 2 обнуляется ("сбрасывается"). 11осле этого ня выходе »«2ef рятора 2 напряжение стан"п{{тся равным нулю и ко;ff2p.22.ор 4 Отключяетс>1 . Разряд{я {й ключ 3 рязмь кается, и ня выходе иь{е{ рятора 2 ън 3вь начинает >opt tpoffaт{;с .я:{иней{ о возраст «юivc-:е напря>J".;":Iã.. Тяк{{м образом осущест;.ляетс 1 енеря{ц1я пнлообряз"
f{l -o напря>.:{-l{1{г., {ас-, OTа .и ямпп".;туда которого„при г{роч{{х 1ав {ь{х условиях, завис - т О" B i и >k! ни Опop{IОГО Hапря
ii ::{11Я: {IPII «Jf f1 QÈÂ ß РМО{ О К ВТОРОМУ ВХС ду компар{ торя
l?r3 первые входь{ каcë:>{ О из генеря . с»of3 1, 6 и 7 подается о {Ор {oe на:iI,.>{f>I{åf,kIå, по ве;".чи:,. >н{чное от двух Jt;>> I k{x, Ip;f на;:, :.:..е ":",îáf{ok{ де7 136 сятичной системе счисления величин уставок временного интервала к перво.му входу генератора 1 .- основного пилообразного - напряжения приклады нается опорное напряжение, по величине равное десяти условным единицам (например, 1В), на первом входе генератора 6 меньшего пилообразного напряжения опорное напряжение равно девяти условным единицам (например, 0,9 В), и на первом входе генератора 7 пилообразного напряжения опорное напряжение равно одиннадцати условным единицам (например, 1, 1 .В).
В этом случае генераторы 1, 6 и 7 вырабатывают пилообразные колебания, которые пропорциональны по амплитуде
I и длительности периода соответствующим опорным напряжениям. Например, если основное пилообразное напряжение (ОПН) имеет следующие параметры:
U 10 В; Т,=10 мин, то меньшее пилообразное напряжение (KIH) 11 =9 В;
Т =9 мин, а большее пилообразное напряжение (БПН) 11 =11 В; Т = 11 мин.
При одновременном синхронном запуске начала перного периода всех трех пилообразных напряжений сонпадают, а начала следующих периодов уже не совпадают друг с другом, причем если эа точки отсчета брать моменты достижения максимума основным пилообразным напряжением (или моменты сброса ОПН), то текущее значение других двух пилообразных напряжений в эти моменты несет информацию о порядковом номере данного периода ОПН, Зная порядковый номер и длительность периода, легко определить длительность интервала времени, прошедшего с начала запуска peJIB времени.
В таблице приведены текущие значения ИПН (U ) и БПН (U>} в моменты окончания периодов ОПЙ. В первой строке таблицы приведены единицы порядковых номеров периодон ОПН, в первом столбце — десятки порядковых номеров периодон ОПН. Например, по таблице определим, что н момент окончания 53 периода ОПН U =8, U =2.
Иэ таблицы видно, что в начале каж. дога очередного десятка порядкового и номера периода ОПН текущее значение как О, так и U3 равно по величине .номеру соответствующего десятка. Так, в период 10 0 =U =\; н период М, 30
U =U =3 и т.д, (см. столбец 3 таблицы). Е."ом:-. того, каждой единице по7062 рядкового номера очередного периода
ОПН соответствует текущее значение U ..
Так, в период М U 1; н период У b
U =6 и т.д. (см. строку 2 таблицы).
Г
Следует отметить, что поскольку период ОПН равен 10 единицам временного интервала (например, 10 мин), то единицы порядковых номеров периодов ОПН соответствуют десяткам единиц временного интервала, а десятки порядковых номеров периодов — сотням единиц временного интервала.
На основании вьппесказанного можно предложить следующий алгоритм выработки заданного интервала времени.
Вначале отрабатывается интервал времени, соответствующий целому числу сотен единиц временного. интервала, который отсчитывается от момента пуска реле и продолжается до момента совпадения максимума ОПН и .равенотва
U 2 и 11 уровню, соотнетствующему тре2r„ буемому целому числу сотен едиьиц, после чего генераторы 1, 6 и 7 пилообразного напряжения запускаются синхронно вновь от начального нулевого положения и отрабатывается интервал
ЗО времени, соответствующий целому числу десятков единиц временного интервала, который отсчитывается от момента повторного пуска генераторов 1, 6 и 7 до момента совпадения максимума
ОПН и раненства U уровню, соответствующему требуемому целому числу десятков единиц временного интервала, после чего генераторы 1,6 и 7 запускаются в гретий раэ и происходит отработка интервала времени, соответствующего единицам единиц временного интервала, который отсчитывается от момента последнего пуска генераторов
1,6 и 7 до момента совпадения текуще"
45 го значения напряжения 011Н с уровнем напряжения, соответствующим требуемо-. му числу единиц временного интервала.
Таким образом, интервал выдержки предлагаемого реле времени определяется по следующей формуле:
t=T /А (А п + Am + k), (Э) где А определяется выражением (1) или (2); и - уставка старшего разряда эадатчика уставок, m — устанка среднего разряда- задатчика уставок;
k — устанка младшего разряда эадатчика уставок.
9 1
Пусть, например, требуется выработать выдержку времени в 543 единицы временного интервала (единица временкога интервала .определим при A=10 как десятая чаеть длительности перио.да OIIH) . Пусть амплитуда ОПН U 10 В, тогда с первого выхода эадатчика 21 уставок временного интервала снимается напряжение 3 В, которое поступает на второй вход компаратора 9, с второго выхода задатчика 21 — 4 В, поступающее ка второй вход компаратора 15 à с третьего выхода задатчика 21 — 5 В, прикладываемое к вторым входам компараторов 18 и 22.
Напряжение с выхода генератора 1 поступает на вход нуль-органа 24 и на первый вход компаратора 23, на второй вход которого подается напряжение, равное U y (10 В), с пятого выхода источника 8 опорного напряжения.
На выходе нуль-органа 24 вырабатывается сигнал "1", когда ОПН равно нуE лю, а на выходе компаратара 23 сиг1 нал "1" вырабатывается в тот момент, когда ОПН равно максимуму. Таким образом, выходной сигнал компаратора 23 представляет собой импульс, качало которого совпадает с моментам достижения выходным напряжением генератора 1 заданного с пятого ь«ыхода источ ка 8 окончание - c..;.èèåêãì перехапа основным пилообразным напряжением от. максималькога зна :еки к нулевому, а выходной сигнал нуль-органа 24 представляет собой импульс, начало которого совпадает с моментом п.ерехода
ОПН от максимального значения к нулевому, а окончание — чувствительностью чуль-органа 24 нли величиной гистерезиса его характеристики. Эти два импульса суммируются по длитель :ости на выходе элемента ИЛИ 25. Суммарный импульс как бы стробирует момент перехода ОПН от максимального к нулевому значению,. Выходные импульсы элемекта ИЛИ 25 поступают на третьи входы элементов И 16 и 9. Одновременно на первый вход импульсного компаратора 18 поступает сигнал с выхода генератора 7 пилообразного напряжения,, а ка первый вход кампаратора.22 - с выхода генератора 6.
В момент времени,. когда выходные напряжения генераторов 6 и 7 достигнут одновременно уровня 5 В, а кайряжекие ка выходе генератора 1 до67062 10 стигнет максимума (или минимума), формируется сигиал "1" ка выходе к; мпаратора 22, чта произойдет через 50 периодов ОПН после синхронного запус5 ка генераторов (см. табл. 1). Да этого момента элементы И 16 и 10 будут заблокированы сигналом "О, посту,пающим с чнверснога выхода переключаемого элемента 20, поэтому состояние компаратаров 9 и 15 ке влияет на работу устройства. Импульсы с выхода компараторов 19 н 22 и элемента ИЛИ 25 поступают на входы элемента И 19, ка втором входе которого уже существует сигнал "1" с прямого выхода переключаемого элемента 20. В результате этого на выходе элемента И 19 появляется импульс, который переводит переключаемый элемент 20 во включенное состояние. 1>р зтам блокируется элемент И 19 сигналам "0" с прямого выхода переключаемого элемента 20, следовательно, отключается канал старшего разряда, снимается блокировка с элементов И 10 и 16, поскольку на инверсном вьгхаде переключаемого эле кта 20 устанавливается сигнал "1", а сигнал с выхода элемента И 19 поступает также через элемент ИЛИ 26 ка
Tpeтий вход каждого из генераторов 1,6 Bl 7 и устанавливает их в ис»» ходкое состояние ("Сбрасывает")* Процесс сброса генераторов,6 и 7., на примере генератора 1, происходит сле«(3 дующим образом: импульс с третьего входа генератора прикладывается к второму входу сумматора 5, где складывается с выходным напряжением ккгегратора 2. Амплитуда выхаднаго импульса
-BGHeBTG ИЛИ 26 с помощью масштабирования ка входе сумматора 5 выбирается такой величины, чтобы, пройдя через сумматор 5, он был заведомо боль4В ше любога кз опорных напряжений на первом, втором и третьeì выходах ксточкика 8 опорного капряжекия. Вслед-. ствие этого г.рк:..осту э.«е ник выходного импульса эл.мента ИЛИ 26 напряжение ка ппееррввоам входе компарато- тора 4 появляется сигнал кота рый замыкает ра.зрядкый ключ " что гриводит:. "сбросу" интегратора 2, В резульT;;".те "сброса" напряжение на выхои ;::.тегратара 2 становит"я равным
Щ *
"" куj .û„ чедавательна, пас.-,е окончания ,"-ействия импульса сброса ка выходе компаратора 4 вновь :": сстякзвлявеетсп сигHBl" О к pÿáÎàа Генератора пи
11 1З670 лообраэного напряжения 1 воэобновляется. Одновременно возобновляется работа оста, ьных двух генераторов 6 и 7. Начинается формирование интерваЦ ла времени, заданного уставкой среднего разряда (40 единиц) . Напомним, что к этому моМенту заблокированными являются элементы И 10 и 19, поэтому выхолные сигналы компараторов 9, 18 и 22 не влияют на работу прибора, Элемент И 16 вырабатывает на выходе импульс в момент, когда совпадут моменты достижения выходным напряжением генератора 1 максимума (или нуля) и достижения выходным на-. пряжением генератора 6 уровня 4 В (при этом в первом случае появляе-.ся сигнал " !" на выходе элемента ИИИ 25, а во втором случае — сигнал 1" на выходе компаратора 15). Таким обра" зом, в этот момент на всех входах элемента И !6 имеется сигнал вследствие этого на его выходе также появляется сигнал "1". Этот сигнал возвращает переключаемый элемент 18 в ис ходное состояние и через элемент ИЛИ 26, переключаемый элемент 18 в исходное состояние и через элемент И31И 26, осуществив "сброс" интеграторов в составе генераторов 1, 6 и 7, производит их новый синхронный запуск à - IIpH этом элемент И 16 блокируется сигналом "0" с прямого выхода переключаемого элемента 17, следовательно, канал среднего разряда также отключает- 5 ся. Далее производится формирование временного интервала, заданного младшим разрядом (3 единицы). Для этого на входах компаратора 9 осуществляется сравнение задающего напряжения ЗВ с выходным напряжением генератора 1.
В момент их равенства компаратор 9 вырабатывает сигнал "1" который, проходя через элемент И 10, возвра- . щает переключаемый элемент 11 в исходное состояние. При этом на выходе э;;емента ИЛИ 12 пропадает сигнал " 1", вследствие чего отключается исполнительный элемент 14, один из контактов которого выключает блок 27 управле:- ия. В результате этого снимается питание источника 8 опорного напряжения и .работа реле времени прекращает я
При отсутствии значащих единиц в уставках любых разрядов соответствующие компараторы сработают после запуска генераторов 1, 6 и 7 в мо6 12 мент, когда выходные напряжения соответствующих генераторов превысят их зону нечувствительности. При этом нуль-орган 24 будет вырабатывать сигнал "1" до тех пор, пока выходное напряжение генератора 1 меньше его порога срабатывания, следователЬно, возврат соответствующего переключаемого элемента в исходное состояние осуществится при отсутствии значащей единицы уставки соответствующего разряда..Необходимо лишь, чтобы порог срабатывания нуль-органа 24 был заведомо выше зоны нечувствительности компараторов 15, !8 и 22.
Точность выдержки времени при любых временных интервалах обеспечивается за счет того, что суммарная временная задержка складывается из трех временных интервалов, формируемых тремя генераторами пилообразного на- пряжения, к точностн каждого иэ которых не предъявляются, жесткие требования.
Высокая точность выдержки времени в предлагаемом реле обеспечивается тем, что заданный временной интервал формируется не эа счет формирования соответствующего по длительности линеино возрастающего напряжения, что вьдвигало бы невыполнимо жесткие требования к линейности выходного напряжения при больших интервалах времени„ а путем использования фазовых соотношений трех пилообразных напряжений, периоды которых в десятки раэ меньше достижимого интервала задержки, что в соответствующее число раэ уменьшает жесткость требований к ли-, нейности линейно возрастающего напряжения.
Указанное техническое преимущество достигается тем, что в устройстве используются три генератора пилообразного напряжения с синхронным запуском. При этом длительность периодов выходного напряжения генераторов отличается друг от друга на небольшую величину. Вследствие этого в каждый новый период начала пилообразных колебаний на в@ходе генераторов будут все более и более не совпадать.
Кроме того, предложенное реле времени удобно в эксплуатации, так как, во-первых, позволяет испольэовать. превычную десятйчную систему счисле ния задаваемой длительности временных интервалов, во-вторых, поэвгляет одну З5 О и ту же заданную уставку вр .,".нного интервала повторять несколько раэ только нажатием пусковой кнопки, Кроме того, в предлагаемом реле очень легко может быть смещен диапазон ре5 гулирования временного интервала в сторону уменьшения абсолютной величины путем увеличения сигнала на первых входах генераторов пилообразного напряжения (во сколько раз увеличится величина сигнала, во столько же раз уменьшится и выдержка времени). Благодаря этому реле времени может быть сделано практически универсальным.
Следует также отметить преимущества предлагаемого реле времени при использовании его в составе таймера— временного программирующего устройст.ва: оно имеет малое число задающих входных линий„ которые необходимо коммутировать при работе таймера, характеризуется простотой процесса дешифрования результата, возможностью одним импульсом установить
1 в исходное состояние все элементы устройства и т.д, Формула и з обретения
Реле времени, содержащее последо- вательно соединенные источник опорного напряжения и первый генератор гилообразного напряжения, состоящий иэ компаратора, второй вход которого является первым входом генератора, интегратор, к клеммам сброса которого подключен разрядный ключ» соединенный управляющим входом с выходом компаратора, а также задатчик уставок временного интервала и последовательно соединенные усилитель и исполнительный элемент, выход которого является выходом реле времени, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения абсолютной величины и диапазона регулирования времени выдержки при обеспечении высокой точности, введены второй и третий, генераторы пилообразного напряжения, в каждый иэ трех генераторов введен
SO сумматор, первый вход которого соединен с выходом интегратора, являющегося также выходом реле времени, второй вход является третьим входом генератора а выход соединен с втоФ
55 рым входом компаратора, вход интегратора является вторым входом генератора, при этом первые входы втОрого и третьего генераторов соединены соочнет твен 1о с вторым и третьим вьгсодами .«сточника Опорного напряжения„ четвертый выход которого соединен с вторыми входами каждого из трех генераторов пилообразного напряжения, блок управления, четыре компаратора, импульсный компаратор, нуль-орган, три элемента И, три элемента ИЛИ
B три переключаемьж элемента с памятью, при этом выход первого генератора пилообразно-О напряжения-соединен с входом нуль-органа, с первым входом четвертого компаратора, второй вход которого соединен с пятым выходом источника опорного напряжения, I и с последовательно соединенными первым компаратором, первым элементом И, первым переключаемьм элементом с памятью н с первым элементом
ИЛИ, выход которого соединен с входом усилителя, выход второго генератора пилообразного напряжения соединен с первым входом -ретьего компаратора, второй вход которого соединен с третьим выходом задатчика уставок временного интервала и с последовательно соединенными вторым компаратором, вторым элементом И, вторым. переключаемым элементом с памятью, прямОй ВыхОд KGTopor соединен с ВтО рым входом первого элемента ИЛИ, а инверсный выход соединен с третькм входом первого элемента И, выход третьего генератора пилообразного напряж ния соединен с последовательно соединенными импульсным компара ором. третьим элементом И, третьим переключаемым элементом " памятью, прямой выход которого сосдинен с третьим входом первого элемента ИЛИ, а инверсный выход — с четвертью входами первого M ВтОрОгО элементОВ И крОме того, прямые выходы первого, второ:-о и третьего переключаемых злеме1<òo=i соединены с вторыми входами одна мен- ных элементов И соответс eaeнно,. первый, второй и третий выходь1 = а в . датчика устзвок временного и .-;Tepp87EB соединены с вторыми входами соответственно первого„второго и импульсного компараторов, выходы четвертого компарат ".ра и нуль-органа соединены соотверственно с первым и вторы-: входами вторОГО элемента ИЛИ, выход кОтОрого соединен с третьими вх,:дами ВТо рого и третьего элементов И.„ выходы первого, второго к третьего элементов И соединены с Од „О olенными входа
15 1367062 1б ми третьего элемента ИЛИ, выход кото- входом блока управления, первый вырого соединен о третьими входами всех ход которого соединен с входом источтрех генераторов пилообразного на- ника опорного напряжения, а второй пряжеиия второй выход исполнитель1
5 выход — с вторыми входами переключаеного элемента соединен с отключаю»цим мых элементов.
Десятки д»»ницы
5 б б 7 8
9/О
4 5
7 6
9 8
03 0 10
5 А 3
7 8 9/О 1
1 2 3 4 о б 5 4
8 9/О 1
О/11 10 9
2 3 4 5 6
8 . 7 6 5
О/11 10
3 4
3 2
8 9/О 1 2
О/11 10
9/О 1
4 3 2 1 О/11
5 6
5 4
7 8
3 2
0(11 1О
6 7 8 9/О 1
4 3
9/О
5 4
0/11 f0 9 б 5
7 8
7 6
5 б
О/11 10
8 9/О f 2
5 6 7
8 7 6 5 4
9/О 2 3 4
1 О/11 1О
5 6
7 8
2 1
9/О
7 6 5
0Э
0(11
Тираж 746Подписное
В11И1И1ИЗаказ 6844/50
Произв.-полнгр. пр-.тие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4
Тек 2 3 зна ние усл ные еди цы)
0 г 3. 7 6
2 3
8- 7
3 4
9 8
4 5