Реле времени Советский патент 1980 года по МПК H03K5/153 

(54) РЕЛЕ ВРЕМЕНИ

Изобретение отнобится к автоматике и предназначено для получения заданной задержки появления дискретного выходного сигнсша относительно дискретноговходного сигнала. Известны реле времени с плавной регулировкой уставки срабатывади.я,работа которых основана на принципе заряда,-разряда или перезаряда конденсатора Хронирующей НС-цепи 1. Недостатком таких реле является сложность набора уставки срабатыва,тывания (особенно, при длительных вьодержках времени) как из-за температурного дрейфа величины емкости и . тока утечки хронирующего конденсатора так из-за влияния абсорбции конденсатора. Известны также высокочастотные реле времени с дискретной регулировкой установки срабатывания/ работа которых основана на принципе счета заданного числа импульсов определенной дли тельности 2 . Недостатком таких реле является сложность набора уставки 7 срабатывания и ограниченная надежность функционирования, что обусловлено большим числом коммутаций в системе набора ус -тавки и Г сложной структурой схекы Ko дирования в цифровом виде условий срабатывания реле. Известны реле времени, содержащие узел переключателей набора уставки,. формирователь импульсов (генератор импульсов) , пересчетные декады (счетчик импульсов), блок управления (пусковой орган), дешифратор, блок сравнения кодов и исполнительное устройство (выходной каскад) 3. Недостатком известного устройства является наличие узла переключателей набора уставки и дешифратора, входыг которого связаны с переключателями узла набора уставки, а выходы - со блоком совпадения кодов. Это усложняет ручную регулировку уставки срабатывания реле по числу необходимых манипуляций с переключателями и снижает надежность работы реле по возможности отказа одного или нескольких пегаключателей узла набора уставки, общее количество которых пропорционально ширине диапазона регулирования уставки и требуемой степени точности срабатывания реле. Кроме того, помехоустойчивость реле ограничена изза наличия большого количества проводов связи входов дешифратора с переключателями узла набора уставки и шин связи выходов дешифратора со вхо дами блока сравнения кодов,образующих обширные контуры для наведения ЭЛС помехи при воздействии сильных электрических и магнитных полей. Цель изобретения упрощение регулировки уставки времени срабатывания и повышение надежности действия Для достижения указанной цели в реле времени, содержащее генератор импульсов, счетчик импульсов, выходной каскад и пусковой орган, выход которого подключен к старт-стопному входу генератора импульсов и к установочному входу счетчика импульсов, в него введены управляемый ключ, источник опорного напряжения, потендиометр, цифроаналоговый преобразователь и компаратор напряжений, при этом выход генератора импульсов подключен к информационному входу уп равляемого ключа, выход которого при соединен к тактовому входу счетчика импульсов, выходы счетчика импульсов поразрядно соединены со входами цифроаналогового преобразователя, выход которого подключен к одному из входов компаратора напряжений, а под вижной контакт потенциометра присоединен к другому входу компаратора на ряжений, выход источника опорного на ряжения соединен с выводом потенциометра и с опорным входом цифроаналогового преобразователя, выход компаратора напряжений соединен с управляющим входом ключа и с входом выход ного каскада. Суть изобретения состоит в том, что уставка срабатывания реле вре мени задается (и плавно регулируется с помощью потенциометра) в аналогово виде, а формирование временного инте вала срабатывания происходит в цифро вом виде с последующим непрерывным преобразованием веса кода счетчика при помощи интегрального цифроаналогового преобразователя в аналоговую величину, которая и сравнивается с помощью компаратора напряжений с ана логовой величиной уставки срабатывания. Упрощение регулирования уставки срабатывания достигнуто за счет замены наборного задания уставки в циф ровом виде на потенциометр для задания уставки в аналоговом виде. Повышение надежности действия реле дости нуто за счет существенного упрощения структуры реле исключением из схемы малонадежного узла коммутаций набора уставки и дешифратора, имеквдего мног численные разветвленные связи как по входу, так и по выходу. На чертеже представлена функциональная схема устройства. Устройство содержит пусковой орга 1, генератор 2 импульсов, счетчик 3 импульсов, управляемый ключ 4, цифро аналоговый преобразователь 5, источн 6 опорного напряжения, компаратор 7 напряжений, потенциометр 8 и выходной каскад 9. Устройство работает следующим образом. В отсутствие входного сигнала пусковой орган 1 удерживает генератор 2 импульсов выключенным, а счетчик импульсов 3 - установленным в ноль. С появлением входного сигнала пусковой орган 1 прекращает принудительное удержание счетчика 3 в нуле и разрешает работу генератору 2, который через нормально открытый ключ 4 тактирует счетчик 3 импульсами неизменной частоты. При этом связанный со счетчиком 3 цифроаналоговый преобра-. зователь 5 выполняет функцию автоматического делителя напряжения от источника б опорного напряжения и изменяет напряжение U цдп на своем выходе пропорционально заполнению импульсами объема счетчика 3, от Оцап О до Оцап Don (где - напряжение на выходе источника б опорного напряжения) , соответственно, при заполнении счетчика 3 импульсами от О до его полного объема , т.е. ,,J где VI - количество . пойтупивших на счетчик 3 импульсов. С помощью компаратора 7 напряжение Оцап сравнивается по величине с напряжением де, на подвижном контакте потенциометра 8, который и является органом регулирования уставки срабаты-: вания реле. При достижении величиной напряжения уровня Удел компаратор 7 срабатывает и воздействует как на выключение ключа 4 для прерывания связи генератора 2 со счетчиком 3, так и на включение выходного каскада реле. Таким образом, условие срабатывания устройства представлено как Оцап Напряжение Uon где А - коэффициент деления напряжения на потенциометре 8, изменяющийся от О до 1 в зависимости от установленного положения подвижного контакта потенциометра 8. Тогда условие равенства напряжений Uu,cjn и ОдеА может быть представлено, как: AUon Uon или А« . При этом время срабатывания реле определяется как -( и / где TO - период следования импульсов на выходе генератора 2. ЕСЛИ TO К - В, то значит, при TO const, уставка срабатывания реле задается исключительно потенциометром 8, образующим делитель напряжения на выводах источника 6 опорного напряжения. При исчезновении сигнала на входе пускового органа 1 генератор 2 импульсов выключается, а счетчик 3 устанавливается в ноль. При этом напряжение Оцап становится равным нулю и если Одел то компаратор 7 выключает выходной каскад 9 и вся схема возвращается в

исходное состояние. Увеличение объема N. счетчика 3 импульсов и разрядности цифроаналогового преобразователя 5 позволяет получить ЗЬбую требуемую точность регулировки уставки срабатывания реле.

Упрощение регулировки уставки времени срабатывания, выполняемой одним регулятором, позволяет повысить эффективность применения реле, особенно в тех случаях, когда требуется частое изменение установки его срабатывания, а упрощение схемы реле повышает надежность его работы.

Формула изобретения

Реле времени, содержащее генератор импульсов, счетчик импульсов, выходной каскгш и пусковой орган, выход которого подключен к старт-стопному входу генератора импульсов и к установочному входу счетчика импульсов, отличающееся тем, что, с целью упрощения регулировки уставки времени срабатывания и повышения надежности действия в него введены управляемый ключ, источник опорного напряжения, потенциометр, цифроаналоговый преобразователь и компаратор напряжений, при этом выход генератора импульсов подключен к информационно. му входу управляемого ключа, выход которого присоединен к тактовому,

с входу счетчика импульсов, выходы счетчика импульсов поразрядно соединены со входами цифро-аналогового преобразователя, выход которого подключен к одному из входов компарато-. ра напряжений, а подвижный контакт

0 потенциометра присоединен к другому входу компаратора напряжений, выход источника опорного напряжения соеди-. нен с выводом потенциометра и с .опорным входом цифроаналогового преобра5зователя, выход компаратора напряжений соединен с управляющим входом клю ча и с входом выходного, каскада.

Источники информации, принятые во внимание при зкспертизе

390667, кл. Н 03 К 17/28, 19.03.71.

566351, кл. Н 03 К 17/28, 25.12.75. 3. Реле с пересчетом импульсов ВЛ-36, Электротехническая промышленность, серия Аппараты низкого напряжения, № 7, 1977; (прототип).