Реле времени

 

О П И С А Н И Е (11) 439065

ИЗОЬГЕтЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Респубпик (61) Зависимое от авт. свидетельства 381159 (22) Заявлено 22.02.71 (21) 1631187/18-10 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 05.08.74. Бюллетень № 29

Дата опубликования описания 1б.01.75 (51) М. Кл. Н 03k 4/88

Н 03k 17/l22

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретеиий и открытий (53) УДК 621.375.52 (088.8) (72) Автор изобретения

Э. С. Никулин (71) Заявитель (54) РЕЛЕ ВРЕМЕНИ

Изобретение относится к области автоматики и может использоваться в системах автоматического управления и .контроля для формирования болыших выдержек времени.

Известно реле, времени с электрохимическим времязадающим элементом, содержащее токозадающее сопротивление, транзисторные ключи, триггер и логическую схему. Это реле времени позволяет формировать в режиме многократных запусков длительные време нные интервалы при высокой стабильности и малых габаритах устройства.

Недостатком известных реле является то, что при перерывах в подаче питания выдержка времени может принимать любую величину or максимальных значений до нулевых, что приводит к существенному увеличению погрешности реле.

Цель изоб рете ния — уменьшить погрешность химотронного реле времени при работе его с перерывами в подаче напряжения питания.

Эта цель достигается тем, что раздельные входы тр иггера подключены к выходам схем

«ИЛИ», входы которых соединены соответственно с электродами электрохимического времязадающего элемента и с выходами двух схем совпадений, одни входы которых,под ключены к источнику входного сигнала, причем у одной из схем совпадений не посредственно, а у другой — через инвертор, другие входы схем совпадения соединены с выходом ждущего мультивибратора, вход которого подключении к формирователю напряжения питания, выполненному, например, на динисторе. А с целью устранения ложных сигналов на выходе реле при восстановлении напряжения питания выход формирователя напряжения питания через интегрирующую RC10 цепь и триггер Шмитта соединен со схемой запрета, включенной в выходной цепи — реле в:ремени.

Функциональная схема химотронного реле времени приведена на чертеже.

15 Реле времени 1 образуют следующие элементы: электрохимический времязадающий элеме1нт 2 с электродами 3, 4, токозадающие резисторы 5, б, ключевые транзисторы -7, 8, триггер 9, схемы «ИЛИ» 10, 11, схему совпа20 дения 12 и инвертор 13.

Кроме того, реле времени содержит две ло-. гические схемы «ИЛИ» 14, 15, включенные между электродами электрохимического элемента 2 и входами триггера 9; схемы совпаде25 ния 16, 17; схему запрета 18; ждущий муль. тивибратор 19; фо рм ирователь напряжения питания 20, выполненный на динисторе 21 и резисторе 22; интегрирующую RC-цепь из резистора 23 и ко ндепсато ра 24 и триггер

30 1Цмптта 25.

439065

Z0

40

Восстановление состояния реле времен и после перерывов питания происходит следующим образом. В исходном состоянии реле входной сигнал имеет нулевое значение, триггер 9 находится в положении, изображенном на черте>ке, оба ключевых транзистора открыты и заряд в элект рохимическом элементе 2 полностью отложен на электроде 4.

Если в этой стадии происходит провал напряжения питания, то после его восстано вления в некоторый IQAIpJHT времени в формирователе 20 включается динистор 21 и запускает ждущий мультивибратор 19, им пульс которого,проходит через схему совпадения 17, подготовленную единичным значением сигнала с инвертора 13, на правый вход триггера 9 и устанавливает его в состояние, противополо>кное исходному. В результате этого ключевой транзистор 7 закрывается и электрохимичесиий элемент 2 переключается на:перенос заряда с электрода 3 на электрод 4. Но поскольку за ряд в электрохимическом элементе до провала напряжения питания был полностью отложен на электроде 4, то через время, определяемое, постоянной време ни заряда сооственной ем кости электрохимического элемента и количеством растворенного в его электролите заряда, напряжение на электроде 3 резко увеличится и возвратит триггер 9 в исходное состояние.

После запуска реле времени, происходящего при изменении входного сигнала с нулевого значения на единичное, ключевой транзистор 8 закрывается и в электрохимическом элементе под дейст вием тока, протекающего через резистор 6, начинается перенос заряда с электрода 4 на электрод 3. В этой стадии работы реле — стадии формирования выдер>кки времени — триггер 9 продолжает находиться в исходном состоянии, которое сохраняется до тех пор, по ка в электрохимическом элементе весь заряд не перейдет на электрод 3, после чего происходит опрокидывание триггера 9 в другое положение. Очевидно, что если п ри формировании выдержки в результате провалов и последующих восстановлениях напряжения питания триггер 9 установится в состояние, противоположное исходному, то зто будет эквивалентно окончанию процесса выдержки времени, хотя заряд электрода 4 элек .рохимического элемента еще не достигнет нулевого значения. В предлагаемом реле времени подобных сбоев не происходит, поскольку при восстановлении напряжения,питания триггер 9 принудительно устанавливается в исходное состояние импульсом ждущего мультивиб ратора,,проходящим при этом через подготовленную единичным значением входного сигнала схему совпадения 1б и собирателы ую схему «ИЛИ» 14 на левый вход триггера 9.

Лналогичным образом происходит восстановление состояния реле времени после перерывов .па;:ряжения питания при,нахождении зеле в сработанном состоя.гпи и в стадии»посстановления, когда в электрическом элементе осуществляется обратный перенос заряда с электрода 3 на электрод 4 (стадия подготовки реле.к повторным за пускам).

При нахождении реле времени в исходном состоянии на его выходе после перерывов напря>кения питания появляются ложныс сиг.налы, длительность:которых, как указано выше, определяется параметрами электрохим .ческого элемента и может быть весьма значительнойй (практически до нескольких сскунд) .

Наличие таких ложных сигналов на выходе реле в ряде систем автоматического управления является недопустимым. В связи с этим в предлагаемое устройство введены цепи, устраняющие подобного рода ложные сигналы. При восстановлении питания напряжение с выхода формирователя 20 поступает на интегри рующую цепь и начинается заряд конденсатора 24. Пока напряжение на конденсаторе не достигает порога срабатывания триггера Шмитта 25, выходной сигнал последнего имеет нулевое значение и с помощью схемы запрета 18 блокирует прохождение ложного сигнала на выходе реле времени. При соответствующем выборе постоянной времени заряда конденсатора 24 срабатывание триггера

Шмитта происходит после окончания ложного сигнала, в,результате чего последний не проход ит на выход реле времени.

Цепи, включающие в себя формирователь напряжения питания, ждущий,мультивибратор, интегрирующую RC-цепь и триггер

Шмитта, могут быть общими для многих реле времени. Это упрощает построение устойчивого к перерывам питания химотронного реле времени в случае многоканального его исполнения.

Предмет изобретения

Реле времени по авт. св. М 381159, о т л и ч ающееся тем, что, с целью уменьшения погрешности выдержки времени при перерывах напряжения питания, раздельные входы триггера подключены к выходам схемы «ИЛИ», входы которых соединены соответственно с электродами элект рохимического времязадающего элемента и с выходами двух схем совпадений, одни входы которых подключены и источнику управляющего сигнала, приче vI у одной из схем совпадений непосредственно, а у другой — чешир ез ин вертор, другие входы схем совпадений соединены с выходом ждущего мультивибратора, вход которого подключен к формирователю напряжения питания, выполненному, например, на динисторс.

2. Реле по и. 1, отличающееся тем, что, с целью устранения ложных сигналов на выходе реле при восстановлении напряжения питания, выход .формирователя напряжения через интегрирующую RC-цепь и триггер

Шмидта соединен со схемой запрета, включенной в в1я\одной цепи рслс врем с11и.

439065

Составптсль Л. Скворцова

Техред 3. Тараненко

Реда;.тор В. Фельдман

1,орректор A. Степанова

Типография, цр. Сапунова, 2

Заказ 3655/13 Изд. ¹ 161 Тираж 811 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5