РЕЛЕ ВРЕМЕНИ Советский патент 1974 года по МПК H03K4/88 H03K17/22 

1

Изобретение относится к области автоматиКи и может использоваться в системах автоматического управления и .контроля для формирования больших выдержек времена.

Известно реле времени с электрохимическим времязадающим элементом, содержащее токозадающее сопротивл-еняе, транзисторные ключи, тригге-р и логическую схему. Это реле времени позволяет ,ровать IB миогократных запусков длительные временные интервалы ори высокой стабильности и малых габаритах устройства.

Недостат1КОгМ известных реле является то, что при перерывах в подаче литания выдержка времени может принимать любую величину от максимальных значений до нулевых, что приводит к существенному увеличению погрешности реле.

Цель изобретения - уменьшить пОГре(Щность химотроеного реле времени пр« работе его с перерывами в подаче напряжения питания.

Эта цель достигается тем, что раздельные входы тр1иггера подключены к выходам схем «ИЛИ, входы которых соединены соответственно с Электр о даМи электрохимического времязадающего элемента и с выходами двух схем совпадений, одни входы которых подключены к источнику входного сигнала, причем у ОД1НОЙ из схем совпадений непосредственно, а у другой - через инвертор, другие входы схем совпадения соединены с выходом ждущего мультивибратора, вход которого подключен к фор.мирователю напряжения

питания, выполненному, например, на динисторе. А с щелью устранения ложных сигналов на выходе реле при восстановлении напряжения питания выход формирователя напряжения питания через интегрирующую 1RCиепь и триггер Шмитта соединен со схемой запрета, включенной в выходной цепи - реле времени.

Функциональная схема химотронного реле времени приведена на чертеже.

Реле времени 1 образуют следующие элементы: электрохимический времязадающий элемент 2 с электродами 3, 4, токозадающие резисторы 5, 6, ключевые транзисторы 7, 8, триггер 9, схемы «ИЛИ 10, 11, схему совпадения 12« инвертор 13.

Кроме того, реле времени содержит две ло-. гичеокие схемы «ИЛИ 14, 15, включенные между элактродами электрохимического элемента 2 и входами триггера 9; схемы совпадения 16, 17; схему запрета 18; ждущий .мультивибратор 19; формирователь напряжения питания 20, выполненный на динисторе 21 и резисторе 22; интегрирующую RC-цепь из резистора 23 и коидепсатора 24 и триггер

Шмитта 25.

Восстаиовление состояния реле времеии после перерывов питания происходит следующим образом. В ИСХОДНОМ состоянии реле входной сигнал имеет нулевое значение, триггер 9 находится в 1ноложении, изображенном на чертеже, оба 1ключевых транзистора открытв и заряд в электрохимическом элементе 2 полностью отложен на электроде 4. Если в этой стадии происходит провал напряжения питания, то лосле его восстановления в некоторый момент времени в формирователе 20 включается динистор 21 и запускает ждущий мультшвибратор 19, имиульс которого лроходит через схему совпадения 17, аюдготовленную единичным значением сигнала с инвертора 13, на правый вход триггера 9 и устанавливает его в состояние, противоположНое исходнОМу. В результате этого ключевой транзистор 7 закрывается и электрохимичеоюий элемент 2 переключается на inepeHoc заряда с электрода 3 на электрод 4. Но поскольку заряд в электрохимичеоком элементе до провала напряжения питания был полностью отлон ен на электроде 4, то через время, определяемое постоянной времени заряда СОбственной емкости электрОХимического элемента и количеством растворенного в его электролите заряда, напряжение на электроде 3 резко увеличится, и возвратит триггер 9 в «сходное состояние.

После зануска реле времени, происходящего при изменении входного сигнала с нулевого значения на единичное, ключевой транзистор 8 закрывается и в электрохимичеоко.м элементе ПОД действием тока, протекающего через резистор 6, начинается перенос заряда с электрода 4 на электрод 3. В этой стадии работы реле - стадии формирования выдержки времени - триггер 9 продолжает находиться в исходном состоянии, которое сохраняется до тех пор, пока в электрохимическом элементе весь заряд не перейдет на электрод 3, после чего происходит опрокидывание триггера 9 в другое положение. Очевидно, что если при формировании выдержки в результате провалов и последующих восстановлениях напряжения питания триггер 9 установится в состояние, нротивоположное исходному, то зто будет эквивалентно окончанию процесса выдержки времени, хотя заряд электрода 4 элект1рОХИ:МИческого 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 мультивибратора, проходящим при этом через подготовленную единичным значением входного сигнала схему совпадения 16 и сОбнрательную схему «РШИ 14 на левый вход триггера 9.

Аналогичным образом происходит восстановление состояния реле времени после перерывов :наг:ряжения питания при нахождении )еле р, сработапноМ состоя нии и в стадии isocстановления, когда в электрическом элементе осуществляется обратный перенос заряда с электрода 3 на электрод 4 (стадия подготовки реле к повторным запускам). При нахождении реле времени в исходном состояеии на его выходе носле перерывов напряжения нитания появляются ложные сигналы, длительность которых, как указано выШе, определяется параметрами электрохим;;ческого элемента и может быть весьма значительной (практически до нескольких секунд). Наличие таких ложных сигналов на выходе реле в ряде систем авто матического управления является недонустимым. В связи с этим

в предлагаемое устройство введены цепи, устраняющие подобного рода ложные сигналы. При восстановлении питания напряжение с выхода формирователя 20 поступает на интегрирующую .цепь и иачинается заряд конденсатора 24. Пока напряжение На конденсаторе не достигает порога срабатывания триггера Ш.митта 25, выходной сигнал последнего имеет нулевое значение и с помощью схемы запрета 18 блокирует прохождение ложного

сигнала «а выходе реле времени. При соответствующем выборе постоянной времени заряда конденсатора 24 срабатывание триггера Шмитта происходит после окончания ложного сигнала, в результате чего последний не

проходит на выход реле времени.

Цени, включающие в себя формирователь напряжения нитания, ждущий 1мультивибратор, 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. № 381159, отличающееся тем, что, с пелью уменьшения ногрешности выдержки времени при перерывах напряжения питания, раздельные .входы триггера подключены к выходам схемы «ИЛИ, входы которых соединены соответственно с электродами электрохимического времязадающего элемента и с выходами двух схем совпадений, одни входы которых подключены 1К источнику управляющего сигнала, причем у одной из схем совпадений непосредственно, а у другой-через инвертор, другие входы

схем со1впадений соединены с выходом ждущего мультивибратора, вход которого подключен к фор;мирователю напряжения питания, выполненному, например, на динисторе.

2. Реле по н. 1, о т л и ч а юще ее я 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, включснной :В выходной цени релевре монн.