Устройство для установки произвольной выдержки времени
Класс 21 g, 4g .
АВТОРСКОЕ СВИДЕТЕЛЬСТВО НА ИЗОБРЕТЕНИЕ
ОПИСАНИЕ устройства для установки произвольной выдержки времени.
К авторскому свидетельству Л.И. Гутенмахера, заявленному 13 февраля
1936 года (спр. о перв. ¹ 186855).
О выдаче авторского свидетельства опубликовано 31 августа 1936 года.
Известны уже реле с выдержкой времени, в которых применены электронные или ионные лампы. Обычно последние служат лишь в качестве усилителя или индикатора некоторой величины напряжения, полученного с помощью устройства для выдержки времени. Таким образом, центр тяжести переносится на устройство, создающее зависимость напряжения от времени. Вд многих таких устройствах используется заряд или разряд конденсатора через сопротивление, происходящий во времени. Неудобством их является зависимость времени выдержки от напряжения источника питания, которое в большинстве случаев является величиной переменной.
Предлагаемое устройство устраняет этот недостаток. С этой целью в качестве управляющего лампой напряжения использована разность напряжений на двух конденсаторах, изменяющихся по различным. законам. Например, на одном конденсаторе напряжение возрастает, а на другом убывает. Реле приводится в действие в тот момент, когда разность напряжений становится равной нулю,.
При этом, как будет показано ниже, выдержка времени не зависит от напряжения источника.
На прилагаемом чертеже изображены схемы различных форм выполнения предлагаемого устройства. Так, на фиг. 1 изображена форма выполнения, в которой один конденсатор разряжается, а второй заряжается, на фиг. 2 — оба конденсатора разряжаются, но по различным законам (фиг. 3); в формах выполнения по фиг. 4 и 5 напряжение на конденсаторе включено навстречу части общего напряжения, а по фиг. б один конденсатор разряжается на второй. Действие этих устройств пояснено ниже.
Устройство по фиг. 1 состоит из двух апериодических контуров R, C> и R2 С,.
До пуска этого устройства, при указанных на фиг. 1 положениях ключей П, и П2, конденсатор С> присоединен к напряжению источника тока Е, а конденсатор С, замкнут накоротко. На сетку лампы действует при этом напряжение источника тока Е. Если оно приложено отрицательным знаком к сетке, то лампа будет заперта, т. е. анодный ток будет отсутствовать.
Для пуска реле времени необходимо переключить ключи П, и П., вниз. При этом конденсатор С1 включается на сопротивление R,, а конденсатор С присоединяется к источнику тока Е через сопротивление R2. Нетрудно определить время t от момента включения до момента, когда напряжения на конденсаторах С1 и С, станут равны друг . другу.
Напряжение на конденсаторе уменьшается по кривой о
RC е =Е— c о
,С1
=1, о
Л,С, о г
1 й1ь с
Легко заметить, что время to не зависит от напряжения источника тока Е.
В практических условиях удобнее использовать только прямолинейные части кривых изменения напряжения, что дает право заменить показательную функцию первыми двумя членами ее ряда.
Выражение для to при этом принимает вид л,с
1+Л,с, Таким образом, выдержку времени можно. регулировать изменением постоянных R, Ñ,, R,„C . Удобнее, однако, проградуировать сопротивление Р1, оставляя постоянными С1, R2, С .
На фиг. 2 представлена схема второго варианта устройства. При включении ключей П, и П, напряжение источника тока Е подается к двум параллельным цепям, состоящим из апериодических контуров 1 и 11 и сопротивлений Я, и R4. Пусть при этом напряжение на контуре 11 больше напряжения на контуре 1. На сетку лампы Л будет действовать разность этих напряжений.
На фиг. 3 представлены кривые напряжений на контурах 1 и 11. Пересечения а напряжение на конденсаторе С, возрастает по кривой
t е,=Е 1 — в где в — основание натуральных логарифмов и t — время. I о
Очевидно, что при е,= е, Е z 1.1
RC
<о
= Е 1 — с з з
Деление обеих частей равенства на о
Ев 1 1 приводит к выражению их с осью ординат дают напряжения на каждом из контуров до включения ключей П, и П,. Как только источник тока будет выключен, напряжение на каждом контуре начнет спадать, как показано на фиг. 3. Очевидно, что и в этом случае продолжительность времени до момента равенства напряжений друг другу не зависит or величины напряжения источника тока.
Фиг. 4 изображает схему третьего варианта устройства. На сетку лампы дойствует часть, напряжения источника, равная АЕ. При включении конденсатора С к источнику тока Е напряжение возрастает на нем по кривой
Лс
Оно становится равным M в момент, когда справедливо равенство о лс
Используя только прямолинейный уча- . сток кривой заряда, можно получить следующую простую зависимость выдержки t, от постоянных R, С.
t uRC.
На фиг. 5 представлена еще одна возможная форма выполнения устройства. До включения реле времени, в положении ключа 17, указанном на фиг. 5. к конденсатору приложено все напряжение Е, а на сетку лампы Л действует разность напряжений на конденсаторе и на части потенциометра (АЕ). С переключением пускового контакта П в положение b конденсатор начнет разряжаться на сопротивление R. Напряжение на нем будет падать по показательной кривой.
Используя лишь прямолинейный ее участок, можно получить простую зависимость выдержки времени от постоянныхас,Ри С.
t0 — — (1 — /г) Rc.
Наконец, фиг. б поясняет пятый ва. риант устройства. Конденсатор С, присоединен к источнику тока Е. Напряжение Е действует также на сетку лампы Л.
Пуск реле производится переключением контакта П в положение b. При этом конденсатор С, отключается от источника тока Е и присоединяется к конденсатору С через сопротивленйей. Происходит заряд конденсатора С и разряд конконденсатора С,. Продолжительность времени от начального момента заряда .до момента равенства напряжения на конденсаторах является также величиной, не зависящей от величины напряжения источника тока Е.
Следует отметить, что устройство по фиг. 1, 2, 4 и 5 могут быть отрегулированы так, чтобы срабатывание происходило не при нулевом значении управляющего напряжения, а при некотором определенном значении обратной полярности. Этим можно создать защиту от ложного срабатывания в случае обрыва цепи сетки. При.этом. однако, при изменении напряжения источника тока Е появляется погрешность.
Предмет изобретения.
1. Устройство для установки произвольнцй выдержки времени между начальным моментом пуска до момента воздействия указанного усгройства на замыкание или размыкание цепи, в котором применен принцип периодического заряда или разряда конденсатора, причем в качестве управляющего напряжения применена разность двух напряжений, разным образом зависящих от величины времени, Отличающееся применением в качестве .управляющего напряжения, разности напряжения на конденсаторе, включенном на разряд и напряжения на конденсаторе, включенном на заряд.
2. Форма выполнения устройства по и. 1, отличающаяся применением двух апериодических контуров, состоящих из соединяемых параллельно конденсаторов и сопротивлений, разность напряжения между которыми, после отключения источника тока, использована в качестве управляющего напряжения.
3. Форма выполнения устройства по и. 1, отличающаяся применением в качестве управляющегб напряжения разности между частью общего напряжения источника тока и напряжением на конденсаторе при его заряде через сопротивление.
4. Форма выполнения устройства по и. 1, отличающаяся, применением в качестве управляющего напряжения разности между частью общего напряжения источника тока и напряжением на конденсаторе при его разряде через сопротивление.
5. Форма выполнения устройства по и. 1, отличающаяся применением в качечестве управляющего напряжения разности между напряжением на конденсаторе при его разряде на другой конденсатор и напряжением на этом другом конденсаторе. б. В устройстве по пп. 1 —,5 применение в качестве величины управляющего напряжения, при котором происходит срабатывание электронного или ионного реле, его нулевого или некоторого минимального напряжения.
7. В устройстве по пп. 1 — 4 применение в качестве величины управляющего напряжения, при которой происходит срабатывание электронного или ионного реле, напряжения обратной полярности относительно напряжения до пуска реле.
8. В устройстве по пп. 1 — 5 применение электронных и ионных ламп с управляющими сетками или магнитными катушками для создания тока, пропорционального полученным напряжениям.
