Реле времени Советский патент 1982 года по МПК H03K5/13 

(5) РЕЛЕ ВРЕМЕНИ

1

Изобретение относится к цифровым устройствам контроля и управления и может быть применено в промышленных системах автоматики.

Известны реле времени, содержащие счетчик импульсов, вход которого соединен .через ключ с генератором импульсов, а выход - с входом дешифратора, триггер, элемент неравнозначности, входы которого соединены с входной клеммой и выходом триггера, а выход - с управляющим входом ключа, и элемент ИЛИ, причем выходы дешифратора подключены к входам триггера и через элемент ИЛИ.к входу сброса счетчика DlНедостатком этого устройства является сложность регулировки выдержек времени, так как для этого требуется или перепайка дешифратора, или применение сложного переключателя.

Наиболее близким.по технической сущности является реле времени, содержащее счетчик импульсов, вход которого через ключ разрешения счета соединен с генератором импульсов, а выход через дешифратор с входами триггера, и элемент неравнозначности , связывающий входную клемму и выход триггера с управляющим входом ключа разрешения .счета, причем выходы триггера подключены к входу сброса счетчика через формирователи и элемент ИЛИ, два задатчика частоты, два входных ключа, две ячейки запрета, при этом задатчики частоты подключены к входу регулирования частоты генератора че15. рез входные ключи, управляющие входы которых соединены с входами элемента неравнозначности через ячейки запрета, другие входы которых. 20 подключены к входной клемме .

В этом реле выдержка времени ни появление и снятие выходного сигнала описывается выражением . itsn/,i. где п - число набора счетчиком; f - частота импульсов генератора В процессах по ориентации и сборке изделий, где находят широкое применение аналогичные устройства и без наличия которых невозможен су- . щественный прирост производительности, бывает необходимым получение выдержек времени с изменением в инт тервале от 1 до 110 с. Из этого еле дует, что для увеличения выдержки времени необходимо или уменьшить частоту генерируемых импульсов, или задать число п большим по величине. Из.основного количества применяемых -генераторов широкое распространение получили простые RC-генераторы, Однако получение частот в предел лах несколько герц этими устройствакак правило-, связано с практичес кими затруднениями. Из-за требуемого увеличения RC-цепи резко возрастают их габаритные размеры, увеличиваетс нестабильность генерируемых импуль сов. Другой способ расширения временного интервала - увеличение числа п набора счетчиком . Однако уже при п равном несколько тысяч, суммарное число элементов, входящих в (Летчик и дешифратор, будет значительным, что усложнит устройство. Цель изобретения - увеличение ер мени выдержки. Поставленная цель достигается тем, что в реле времени, содержащее элемент неравнозначности, связывающий входную клемму и выход триггера с входом ключа, два задатчика частоты, подключенные через входные ключи к первому входу генератора импульсов, причем управляющие входы входных ключей соединены с вхо-дами элемента неравнозначности через ячeйkи запрета, формирователь, введены управляемый генератор импульсов, элемент И, при этом первый вход управляемого генератора импульсов подключен к первому генератора импульсов, второй вход управляемого генератора импульсов - к второму входу генератора импульсов и выходу ключа разрешения счета, а третий вход - к инвертирующему выходу формирователя, выход управляемого генератора импуль сов через фог мирователь соединен 69 .4 .с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов, а выход с входом триггера. На фиг.1 представлена структур«t, ная электрическая схема устройства; на фиг.2 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства, в точках а, б, в, изображены эпюры выходных напряжений соответственно генератора импульсов, управляемого генератора импульсов и формирователя. Реле времени содержит элемент не-равнозна ч/юсти 1 , реализующий функцию -j U U -f- Ц UQ и связывающий входную клемму 2 и выход триггера 3 с управляющим входом ключа , задат чики 5 и 6 частоты, :входные ключи 7 и 8, ячейки запрета 9 и 10, реализу- «Щие функции соответственно, управляемый генератор импульсов 11, формирователь 12, элемент И 13, генератор импульсов 14. Устройство работает следующим образом. При отсутствии на клемме 2 входного сигйала U триггер 3 установлен в О и выходной сигнал 0(2 равен О, :При появлении сигнала(J выходные сигналы элемента неравнозначности 1, реализующего функцию , и сигнала 4 ячейки запрета 10, равноroUf rU U, становится равными При этом открываются ключи ,7-. На первые входы генераторов 11, k через ключ 7 поступает от задатчика 5 напряжение (Jc , при котором частота импульсов генераторов равна ,а на вторые входы через ключ 4 сигналU на формирование пачек импульсов. После подачи сигнала генераторы выдают первыесинфазные между собой и равные по длительности прямоугольные импульсы (фиг.2а,б), а формирова тель 12 по заднему фронту импульса управляемого генератора 11 вырабатывает прямоугольный импульс по длительности с , равный импульсам генераторов 11 и 13 (фиг.2в). В течение, формирования импульса формирователем 12 с его инвертирующего выхода на третий вход управляемого генератора П поступает сигнал запрета на выда. чу следующего импульса. Отсюда, появгление каждого следующего импульса происходит с дополнительным смещением Это смещево времени на величину Jr ние происходит до тех пор, пока импульсы генератора и формировател 12 не совпадут во времени. Определим временной интервал Т как выдержку времени на появление Т и снятие Т|2 выходного сигнала, начало которого совпадает с моментом подачи сигнала управления U, , а конец - с процессом совпадения импульсов генератора 14 и формирова теля 12(фиг.2 а, в). Выражения временного интервала для пачек импульсов, получен ных соответственно от генератора И и фор мирЪвателя 12, имеют вид Т Щп-1) т(мс)(пм; Из условия равенства временных инте валов / , w ()() ; ЧИСЛО периодов пв пачке импульсов полученных от генератора 14, равно -- -fQsQ, где О. скважность сигнала. Совпадение во времени импульсов на входах элемента И 13 сопровожда ется переходом триггера 3 в опроки нутое состояние. Выходной сигнал ki равен Г , При-neiaeepoce триггера 3 в 1 выходные сигналы элементов 1 и 10 становятся равными О, а ключи k и 7 закрываются. По прекращении сигнала О- элемент неравнозначности 1 открывает ключ Л, а ячейку Э выходной сигнал которой равен .,Un открывает ключ 8. От задатчика о на первые входы генераторов 11 и 14 поступает напряжение UQ , при котором частота импульсов генераторов равна г2 , а на вторые входы - сигнал и на формирование пачек импульсов. Завершение процесса образования BpeMeHHOf-o интервала Тл сопровождается перебросом триггера 3 и О, переходом ключей 4 и 8 в закрытое состояние, возвращением устройства в исходное положени Задержка времени на снятие выходного сигнала составит г. Чл-. Таким образом, в предлагаемом реле, времени увеличение выдержки осуществляется путем изменения скважности сигнала, где данный параметр обеспечивается генератором импульсов. В настоящее времясуществуют простые генераторы импульсов с скважностью сигнала, равной несколько тысячам. За счет этого удалось получить простое устройство, обеспечивающее выдержку времени в. интервале 1-1-10 с. Формула изобретения Реле времени, содержащее элемент неравнозначности, связывающий входную клемму и выход триггера с входом ключа, два задатчика частоты, подключенные через входные ключи к первому входу генератора импульсов, при чем управляющие входы входных ключей -соединены с входами элемента неравнозначности через ячейки запрета, формирователь, отличающееся тем, что с целью yвeличe| ия выдерж- ки времени, в него введены управляе-., мый генератор импульсов и элемент И, при этом первый вход управляемого генератора импульсов подключен к первому входу генератора импульсов, второй вхрд управляемого генератора импульсов - к второму входу генератора импульсов и выходу ключа разрешения счета, а третий вход - к инвертирующему выходу формирователя, .выход .улравляемого генератора импульсов через формирователь соединен с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов, а выход - с входом триггера. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 627579, кл. Н 03 К 5/73, 18.05.77. 2.Авторское свидетельства СССР № 714637, кл. Н 03 К 5/13, 15.06.78.