DE1463583A1

DE1463583A1 - Anordnung zur Steuerung oder Festlegung der Ansprech-und Abfallzeiten piezoelektrischer Relais

Info

Publication number: DE1463583A1
Application number: DE19641463583
Authority: DE
Inventors: Erich Fenner; Brauer Dr Horst; Heywang Dr Walter
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1964-03-17
Filing date: 1964-03-17
Publication date: 1969-03-27

Description

Anordnung zur Steuerung oder Festlegung der Ansprech- und

Abfallzeiten piezoelektrischer Relai:

Die elektromagnetischen Relais haben, sich auf zahlreichen

Gebieten der Elektrotechnik, so vor allem auf dem Gebiet

der elektrischen Nachrichten-Vernittlungstechnik, durchge-

Setzt. In jüngster Zeit wurde nun in den piezoelektrischen

Relais ein auf den verschiedensten Anwendungsgebieten vollwertiger Ersatz für die elektromagnetischen Relais gefunden. Gegenüber den letztgenannten Relais bieten sie einmal den Vorteil geringerer geometrischer Abmessungen. Hinzu kommt der Wegfall der Erregerspule und damit die Vermeidung von magnetischen Streufeldern und schließlich die praktisch unbegrenzte Lebensdauer derartiger Relais. Ihr Aufbau,.z.B. aus aufeinanderliegenden, gegensinnig polarisierten und jeweils auf beiden Stirnseiten mit elektrisch leitfähigen Schichten bedeckten Lamellen aus keramischem Material, bedingt, daß diese Relais infolge der Kleinheit ihrer zu bevregenden Massen mechanische Umschaltzeiten beinhalten, die erheblich unter 1 mSek. liegen. Die tatsächlich erreichbaren Schaltzeiten, d.h. diejenigen Zeiten, in denen das Relais noch ohne zeitliche Verzögerung auf einen eintreffenden Spannungsimpuls anspricht bzw. innerhalb welcher Zeit der Kontakt nach Vlegnahme der Steuerspannung abfällt, sind jedoch infolge des hohen kapazitiven Einganges, der größenordnungsmäßig im Bereich von nP liegt, erhsblich langsamer. Die Schaltzeiten der Relais @°;ey den somit im wessn tlichen durch die Auf - bzc7. Entladezeiten desselben bestimmt.

Die vorliegende Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine Anordnung zu schaffen, welche die Viahl der Ansprech- und Abfallzeiten des Relais von dem durch die Beschaffenheit der

Relais theoretisch Möglichen Bereich von Millisekunden bis

herauf zu langen Zeiträumen ermöglicht.

Zu diesem Zweck sind gemäß der Erfindung dem Relais zusätz-

lich elektrische Widerstände veränderbaren oder festen Wi-

derstandsviertes vor- und/oder parallelgeschaltet, je nachdem,

ob nur die Ansprech- oder Abfallzeiten oder auch beide Zei-

ten in ihrem Wert veränderbar oder fest sein sollen. EN kann

dabei zweckmäßig sein, anstatt der vor- und parallelgeschal-

teten Widerstände Bauelemente mit nichtlinearen Kennlinien,

wie z.B. Halbleiterdioden, zu vervrenden, um ein Kriechen der

Lamellen des Relais beim Öffnen oder Schließen desselben zu

vermeiden. Sofern die Ansprech- und Abfallzeiten des Relais

sehr kurz sein sollen, können diese zusätzlich zur Wahl der

entsprechenden Widerstände noch weitgehend dadurch reduziert

werden, daß@ die aus piezoelektrischem Material bestehenden

Lamellen des Relais nur auf ihren nahe der Einspannstelle

liegenden Bereichen mit den als Kontaktierung dienenden me-

tallischen Belegungen beaufschlagt vrerden. Hierdurch wird,

allerdings unterVerringerung der Auslenkung und auslenken-

den Kraft des Relais, eine Verringerung der Kapazität dessel-

ben erzielt.

Sehr hohe Ansprech- und Abfallzeiten lassen sich erzielen,

wenn dem Relais eine elektrische Kapazität entsprechenden

Wertes parallelgeschaltet ist.

Ein Relais dieser Art kann mit eventuell vorgeschaltetem

RO-Glied als sehr einfacher Uberspannungaschutz vervrendet

werden, der z.B. nur auf Spannungsimpulse einer gewissen

Mindestdauer anspricht, und somit Spannungen einer uner-

wünschten Höhe bei entsprechender Impulsdauer unterdrückt.

In der Zeichnung ist ein gemäß der Erfindung verschalteten

piezoelektrisches Relaic schematisch dargestellt.

Einem Relais 1, das in erster Näherung als reine Kapazität

betrachtet werden kann, ist ein die Ansprechzeiten des Re-

lais mitbestimmender elektrischer Widerstand 2 vorgeschal-

tet. Zur Festlegung der Rückstell-, d.h. sogenannten Abfall-

zeiten des Relais, ist diesem ein elektrischer Widerstand 3

parallelgeschaltet. Bei einen Kapazititsviert des Relais von

ca. 30 nF, einem Vorviiderstand mit dem Widerstandsrrert von

104 Ohm und einer Steuerspannung von 60 V erzielt man be-

reits Ansprechzeiten für das Relais:, die unterhalb 10-3 Sek.

liegen,, Die Ansprechzeiten des Relais känenübcr_.einen Be-

reich von fünf Zehnerpotenzen variiert Werden. In gleicher

Weise können die Abfallzeiten des Relejo festgelegt werden.

Claims

P s, t n t a, n s p r ü e h e 1. Anordnung zur Steuerung-oder Festlegung der Ansprech-und/oder Abfallzeiten eines piezoelektrischen Relais, dadurch gekennzeichnet, daß dem Relais zusätzlich elektrische Widerstände veränderbaren oder festen Widerstandsviertes vor- und/oder parallelgeschaltet sind.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Relais elektrische Bauelemente mit nichtlinearen Kennlinien, z;B. Halbleiterdioden, vor- und/Oder parallelgeschaltet sind.
3. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung hoher Ansprech- und Abfallzeiten: des Relais diesem zusätzlich elektrische Kapazität parallelgeschaltet.isst.
4. Anordnung nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet durch: ihre Verwendung als elektrischer Uberspannungsschutz, der 2.B. nur aif elektrische Spannungsimpulse einer bestinmtcn minimalen Impulsdauer anspricht.