Реле времени Советский патент 1992 года по МПК H03K5/13 

Изобретение относится к элементам автоматики и может быть использовано в машиностроении в качестве формирователя временных интервалов при управлении технологическими процессами.

Известен задатчик времени, содержащий RC-цепочку, истоковый повторитель,

схему сравнения, источник опорного напряжения и схему обнуления.

Указанное устройство обладает низкой точностью формирования временного интервала из-за недостаточной стабильности параметров RC-цепочки и схемы сравнения.

Известно также устройство прецизионной задержки импульсных сигналов, содержащее блок запуска, генератор тока, источник прецизионных временных сдвигов, компаратор и вентиль.

Недостатком известного устройства является узкий диапазон формирования временных интервалов.

Целью изобретения является расширение диапазона формируемых выдержек времени.

Указанная цель достигается тем, что в предлагаемое устройство дополнительно введены управляемые одновибраторы по числу разрядов установки выдержки времени (например, единицы секунд, десятки секунд, сотни секунд и т. д.), блок установки источника опорных последовательностей импульсов в начальное состояние и схемы И, ИЛИ по числу разрядов, причем управляемые одновибраторы включены последовательно для получения выдержки времени, равной сумме выдержек, определяемых каждым одновибратором.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - одновибратор; на фиг. 3 - блок устройства: на фиг. 4 - блок управления.

Реле времени содержит источник 1 опорных последовательностей импульсов (ОПИ), первый выход которого подключен к входу схемы 3 и второму входу схемы И 6, первый вход которой подключен к выходу управляемого одновибратора 4, время выдержки которого определяется цепью R1C1, а вход запуска подключен к выходу схемы 3 выделения первого импульса. Выход схемы И 6 первого разряда реле времени подключен к входу схемы 3 выделения первого импульса второго разряда, с выхода которой сигнал поступает на запускающий вход управляемого одновибратора 4 второго разряда, время выдержки которого определяется цепью R2C2, и на первый вход схемы ИЛИ 7, на второй вход которой поступает сигнал с второго выхода источника 1 ОПИ. Выход схемы ИЛИ 7 подключен к второму входу схемы И 6 второго разряда, к первому входу которой подключен выход одновибратора 4 второго разряда. Выход схемы 6 И подключен к входу схемы 3 выделения первого импульса третьего разряда. Соединения элементов последующих разрядов, время выдержек которых определяется соответственно цепями R3C3...RnCn выполняются аналогично схеме соединений второго разряда. Все выходы схем И б соединены также со входами блока 2 установки источника 1 ОПИ в начальное состояние.

Выход схемы И 6 n-го разряда соединен также с вторым входом блока 5 управления и выходным вентилем 8. На первый вход

блока 5 управления поступает сигнал с входной шины 9. Выход блока 5 управления соединен с источником 1 ОПИ, выходным вентилем 8 и входом разрешения работы

каждого управляемого одновибратора 4 и схем 3 выделения первого импульса Время выдержки каждого одновибраторэ 4 регулируется соответствующим резистором R1...Rn RC-цепи одновибраторов. Выход

0 вентиля 8 подключен к выходной шине 10.

Устройство работает следующим образом

При поступлении сигнала запуска с входной шины 9 блок 5 управления разре5 шает работу всех одновибраторов 4 и запускает источник 1 ОПИ, на выходах которого появляются импульсы с периодом следования, кратным времени выдержки соответствующего одновибратора 4. Например, если

0 в первом разряде устройства производится выдержка единиц секунд, то на первом выходе источника 1 ОПИ следуют импульсы с периодом 1 с. Если во втором разряде устройства производится выдержка десятков

5 секунд, на втором выходе источника 1 ОПИ следуют импульсы с периодом 10 с. Аналогичное условие должно соблюдаться для каждого разряда устройства.

Сигнал с первого выхода источника 1

0 ОПИ поступает на схему 3 выделения первого импульса, с выхода которой передним фронтом этот сигнал запускает управляемый одновибратор 4, который определяет грубое значение выдержки времени данно5 го разряда устройства.

Стабильность выдержки времени на выходе одновибратора 4 должна укладываться в половину периода следования импульсов с выхода источника 1 ОПИ.

0 Точное значение выдержки времени определяется появлением сигнала на выходе схемы И 6, который запускает одновибратор 4 следующего разряда и через время задер- . жки (грубой величины) на его выходе появ5 ляется сигнал, который поступает на первый вход схемы И 6. На второй вход этой схемы поступает сигнал с выхода схемы ИЛИ 7, на вход которой поступает сигнал с второго выхода источника 1 ОПИ. Сл дователь0 но, на выходе схемы И б сигнал появится через время задержки, точность которой определяется точностью формирования периода следования сигнала с выхода источника 1 ОПИ. Аналогично работают все одновиб5 раторы реле времени.

Общее время выдержки определяется как сумма времени задержек, формируемых всеми одновибраторами.

После формирования интервала времени на выходе n-й схемы И 6 появляется сигнал, который поступает на выходной вентиль 8 и на блок 5 управления. Блок 5 управления возвращает схему реле времени в исходное состояние, а на выходе выходного вентиля 8 формируется требуемый временной интервал, поступающий на выходную шину 10.

Если выдержка времени в каком-либо разряде равна нулю, то на выходе соответствующего одновибргтора сигнал появится сразу же после сигнала запуска со схемы 3 выделения первого импульса, т.е. на входах схемы И 6 сигналы появятся одновременно, а на ее выходе появится сигнал, который запустит следующий одновибратор и т.д.

Резисторы RC-цепочек градуированы в единицах времени задержки (например, для R1 от 0 до 9 с). На выходе схемы И 6 формируется дискретный временной интервал, кратный периоду следования сигналов с соответствующего выхода источника 1 ОПИ.

Управляемый одновибратор (фиг. 2) может быть выполнен на основе интегрального таймера КР 1006ВИ1.

Параметры временного интервала задаются RC-цепочкой, причем изменяя вели- чину резистора R можно изменять длительность этого интервала от минимальной до максимальной величины. На вход Разрешение поступает сигнал с блока 5 управления реле времени, а на вход Запуск - пусковой сигнал с блока З.выделения первого импульса.

Схема установки (фиг. 3) может быть выполнена на основе триггера и схемы И- НЕ.

Источник 1 ОПИ может быть выполнен на основе известных схем счетчиков, регистров и счетных триггеров. Период следования стабилизируют применением в его составе генератора импульсов с кварцевой стабилизацией частоты.

Блок 5 управления (фиг. 4) может быть выполнен на базе триггеров и дискретных элементов.

Предлагаемое устройство вырабатывает не непрерывный ряд временных задержек, а четко фиксированные интервалы времени, соответствующие значениям, при- веденнв1м на шкалах указателя реле. Разрешающей способностью реле является минимальный интервал первого ряда.

За счет введения последовательною включения n-го количества управляемых од- новибраторов и схем ИЛИ значительно расширяются функциональные возможности 5 реле.

Положительным эффектом является упрощение и высокая точность установки зл данного интервала времени, возможность применения в RC-цепи элементов без пред0 верительного подбора.

Формула изобретения Реле времени, содержащее источник опорной последовательности, подключенный входом к выходу блока управления, вен

5 тиль, одновибрзтор, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона формируемых выдержек времени, источник опорных последовательностей выполнен с п выходами и введены п одновибраторов, вы0 полненных управляемыми, п-1 элементов ИЛИ, элементов И и блоков выделения первого импульса и блок установки в исходное состояние, при этом выходы одновибраторов подключены к первым входам соответ5 ствующих элементов И, к второму входу первого элемента И подключен первый выход источника опорной последовательности импульсов, к вторым входам остальных элементов И подключены выходы соответству0 ющих элементов ИЛИ, к первым входам которых подключены соответствующие выходы источника опорной последовательности импульсов, а к второму их входу подключен вход запуска одновибраторов и

5 выход соответствующего блока выделения первого импульса, к входу первого из которых подключен первый выход источника опорной последовательности импульсов, а к остальным - выходы соответствующих эле0 ментов И, подключенных также к входам блока установки источника опорной последовательности импульсов в начальное состояние, выход n-го элемента И подключен к второму входу блока управления, подклю5 ченного первым входом к входной шине. первый выход блока управления подключен к входу источника опорной последовательности импульсов и к установочным входам блоков выделения первого импульса и одно0 вибраторов, а второй выход подключен к первому входу вентиля, подключенного выходом к выходной шине, второй вход вентиля соединен с выходом n-го элемента И.

V./

Ю%

Ј

КР1006ВИ1

Вых

Реле времени относится к элементам автоматики и может быть использовано, например, в машиностроении в качестве формирователя временных интервалов при управлении технологическими процессами. Цель изобретения - расширение диапазона формируемых выдержек времени. Реле времени содержит источник опорных последовательностей импульсов (ОПИ), первый вход которого подключен к входу схемы выделения первого импульса первого разряда и второму входу схемы И, первый вход которой подключен к выходу управляемого од- новибратора, времл выдержки которого определяется цепью RiCi, а вход запуска подключен к выходу ыделения первого импульса. Выход схемы И первого разряда реле времени подключен к входу схемы выделения импульса второго разряда, с выхода которой сигнал поступает на запускающий вход управляемого одновибратора второго разряда и на первый вход схемы ИЛИ, на второй вход которой поступает сигнал с второго выхода источника ОПИ. Выход схемы ИЛИ подключен к второму входу схемы И второго разряда. Выход этой схемы И подключен к входу выделения первого импульса третьего разряда. Соединения элементов последующих разрядов выполняются аналогично схеме соединений второго разряда. Все выходы схем И соединены также с входами блока установки ОПИ в начальное состояние. Выход схемы И п-го разряда соединен также с вторым входом блока управления и выходным вентилем. На первый вход блока управления поступает сигнал с входной шины. Выход блока управления соединен с источником ОПИ, выходным вентилем и входом разрешения работы каждого одновибратора и схем выделения первого импульса. Время выдержки каждого одно- вибратора регулируется соответственно резистором RL..RN RC-цепей одновибраторов, а временной интервал, формируемый устройством, равен сумме всех выдержек одно- вибраторов. 4 ил. (Л С со ND Ј СП

IIt

Разрешение о

Запуск

н

Iе Г

Фиг, 2

5

Выход -о

Фиг. 4