Устройство выдержки времени Советский патент 1978 года по МПК H01H47/18 

(54) УСТРОЙСТВО ВЬЩЕРЖКИ ВРЕМЕНИ

1

Изобретение относится к области приборостроения, автоматики, измерительной техники и может быть использоваио для создания стабильных интервалов .

Известны устройства вьщержки.времени, предназначенные для подключения раличных устройств к источнику электрической энергии,содержащие времязадаюшую ВС-цепь,ключ,источник опорного на йряжения, компаратор и исполнительное реле .

Однако.эти устройства обеспечивают недостаточную стабильность выдержки временных интервалов.

Известны устройства вьщержки времени, содержащие компаратор, один вход которого соединен с источником опорного напряжения, другой - с источником линейно-изменяющегося напряжения, выход компаратора подключен к входу транзисторного усилителя, в выходную цепь которого включено исполнительное реле и источник питания 2.

Недостаток известных устройств - низшая.точность выдержки воемени

Цель изобретения - увеличение точ ности работы устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство выдержки времени, содержащее компаратор, один вход которсго соединен с источником опорного напряжения, другой - с источником линейно-изменяющегося напряжения, выход компаратора подключен к входу транзисторного усилителя, в выходную цепь которого включено исполнительное реле и источник питания, снабжено коммутируекшм делителем напряжения, а между входом и выходом источника линейно-иэменяющегося напряжения включены Контакты исполнительного реле, при этом между входом источника линейно-изменяющегося напряжения и источником питания включен коммутируемый делитель напряжения.

На чертеже приведена принципиальная схема устройства выдержки времени.

Предлагаемое устройство содержит компаратор 1, представляющий операционный усилитель, на инвертирующий вход которого подается опорное напряжение, определяющее заданное время выдержки, а на неинвертирующий вход - линейноизменяющееся во иапряжение с интегратора (источника линейно-изменяющегося напряжения), представляющего собой:операционный усилитель 2 с конденсатором 3 в цепи обратной связи и резистором 4 на входе. При равенстве выходного напряжения ннтегратора м опорного напряження компаратор 1. вьшает сигнал об окончании заданного временк выдержки.

В исходном состоянии реле 5 обесточено, так как контакты кнопки б, блокирующие контакты 7- реле 5, разомкнуты. На кнвертирующий вход компаратора 1 с потенциометра 8 подается от источника Е опорное напряжение U, величина которого определяет требуемое время выдержки и определяется покаэаииями вольтметра 9.

На вход операционного усилителя 2, включенного по схеме интегратора, напряжение от источника +Б не поступает так как контакты кнопки 6 и контакты 7 разомкнуты, а контакты 10 замкнуты, поэтому напряжение на выходе интегратора равно О и, следовательно, яА неинвертирующем входе компаратора 1 оно также равно О.

Из вышеуказанного следует, что напряжение на выходе компаратсфа 1 будет положительным, по величине близким к )., оно откроет змиттерно-базовый переход транзистора 11, котохшй управляет реле 5. Однако реле по-прежнему будет обесточено.

При нажатии кнопки б начинается отсчет заданного времени выдержки, та как в цепь питания реле 5 подается напряжение +Е, а транзистор 11 находится в ОТК1ШТОМ состоянии. Контакты КНО

ки 6 после срабатыва1гия реле 5 блокируются контактами 7, контакты 10 раз |ыкаются, и через переключатель 12 и делители 13-16 напряжения от источника -fE подается напряжение на вход операционного усилителя 2, который при включении резистора 4 к конденсатора 3 гуредставляет собой интегратор. Выходное напряжение интегратора (Ид,)

равно

t

вых-«вх

rv

где и

- напряжение на входе

ВХ

интегратора;

t время;

Ti.

- постоянная времени. Напряжение U-gy на входе интегратора определяется делителями 13-16 в зависимости от поддиапазона выдержки времени. Знак минус означает, что выходное напряжение имеет полярность, обратную входному напряжению.

Напряжение на выходе интегратора Вых изменяется во времени по лннейному закону и время t , за которое оно достигнет величины опорного напряжения и равно . г UBWI

Г.Нвых

о I зх J

I/O

или при

гг.

1/т

; ч-м-

BbtX

и

ВХ

отсюда следует, что время выдержки прямопропорционально опорному напряжению что позволяет отсчитывать вре,мя выдержки непосредственно по вели- , чнне опорного напряжения. Изменяя отношение 6и , получим прямопропорционал.ьное ifJ HeHHe временн выдержки, при этом диапазон изменения опорного напряжения iTgостается неизменным, что повьшает точность установки времени выдержки. Измеряя выходное напряжение tlav.« интегратора вольтметром 17, полуO ч§Й«время, прошедшее с начала выдержки времени. Время выдержки определяется постоянной. Времени Т и отношеннем .Г прнчем последнее может выбирать я в широких пределах, что позволяет разбить весь диапазон времени выдержки на ряд поддиапазонов и тем саким увеличить точность отсчета времени вьщержки.

0 Когда напряжениеН уна неинвертнрующем входе компаратора 1 достигнет величины опорного напряження Превысит его на величину порога компаратора, равную нескольким милливольтам,

g напряжение на выходе компаратора 1 изменит полярность на отрицательную, станет близким к -Е. при этом транзистор 11 закрыт, реле 5 обесточивает ся, размокает цепь питания делителей 13-16, контакты 10 возвращаются в исходное положение, сводя к минимуму время готовности устройства к следующей вьздержке, так как конденсатор разряжается через малое сопротивление контактов 10.

Формула изобретення.

Устройство вьщержкн времени, содержащее компаратор, один вход которого соединен с источником опорного напряжения, другой - с источником линейноизменяющегося напряжения, выход компаратора подключен к входу транзнс5 торного усилителя, в выходную цепь которого включено исполнительное реле и источник питания, отличающееся тем, что, с целью увеличения точности в работе устройства, оно

0 снабжено коммутируемым делителем напряжения, а между входом и выходом источника линейно-изменяющегося напряжения включены контакты исполнительного реле, при этом между входом нсj точника линейно-изменяющегося напряжения н источником питания включен коммутируе1«|)й делитель напряжения

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

2.Патент США 3671817, gg кл. 317-1415, 1972.