(54) РЕЛЕ ВРЕМЕНИ
Изобретение относитс к области автоматики и предназначено дл форми ровани выдержек времени в системах автоматического управлени и контрол различного назначени . Известны реле времени, содержащие операционный усилитель с включенными последовательно резистором и конденсатором в цепи отрицательной обратно св зи, первый ключевой элемент, реэистор и второй ключевой элемент в цепи положительной обратной св зи, резисторы 1. Известные реле времени имеют недостаточную выдержку времени, так ка в них используетс лишь половина динамического диапазона выходного напр жени интегратора. Цель изобретени - увеличение выдержки времени. Это достигаетс благодар обеспечению изменени выходного напр жени интегратора между.отрицательным и положительным уровн ми насыщени . Дл этого в устройство, с6лержаще операционный усилитель с включенными последовательно резистором и конденсатором в цепи отрицательной обрат . ной св зи, первый ключевой -алемент резистор и второй ключевой элемент в цепи йоложительной обратной св зи, резисторы, введены два диода и источник запирающего напр жени , при этом между инвертирующим.входом операционного усилител и входом устройства включена цепь из соединенных последовательно первого диода и резистора, параллельно указанной цепи включен другой резистор, первый ключевой элемент включен между точкой соединени резистора и конденсатора в цепи отрицательной обратной св зи и общей шиной источника питани , второй ключевой элемент выполнен на транзисторе, причем в цепь положительной обратной св зи включен б.азоэмиттерный переход транзистора, эмиттер черв,з симметрирующий резистор, параллельно которому включен второй диод, соединен с общей шиной источника питани , база через резистор соединена с источником запирающего напр жени . На фиг. 1 представлена принципиальна схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы, по сн ющие его работу. Устройство содержит операционный усилитель 1 с резистором 2 и конденсатором 3 в цепи отрицательной обратной св зи, первый к.точевой элемент 4, выполненный, например, на последовательно и встречно соединенных диоде 5, стабилитроне б, точке соединени которых между собой через резистор 7 соединена с клеммой 8 источника сме щени ,. второй ключевой элемент на транзисторе,9, резисторы 10-13, симметрирующий резистор 14, диоды 15 и 16, клемму 17 источника эапираюмего напр жени и исполнительное реле 18, Устройство работает следующим образом . В исходном состо нии при входном сигналеUg -U О .диод 15 открыт нап , р жени на инвертирующем и еиавенти рующем входам усилител 1 соответственно равны и,-и и Кцц - О, в результате чего усилитель 1 находитс в состо нии отрицательного насыщени и его выходное напр жение U,. U, при этом конденсатор зар жен до напр жени U. Up U + 1) , напр - жение на входе нервного ключевого эле мента 4 и , а диод 5 и переход база - омиттер транзистора 9 смещены в непровод щем направлении. В результате цепь положительной обратной .св зи, усилител 1 разомкнута, выходной транзистор 9 закрыт и реле 18 обесточено ( 3,1 0). При изменении знака входного сигнала (UBX -Ug-CO) происходит закрывание диода 15, напр жени Uu и у становитс близким к нулю, и операционный усилитель 1 переходит в режим интегрировани входного напр жени (момент времени t ). Скорость нарастани напр жени и,, на выходе усилител 1 определ етс величиной напр жени Uj и посто нной интегриро вани Tj,R,C3, - сопротивление резис ора 13; С j - емкость ко денсатора 3 (резистор 2 выбираетс так, что его сопротивление . В момент времени t , когда напр же ние на входе первого ключевого элемента 4 достигает уровн иц дУ где UCT опорное напр жение стабили трона AU - пороговое напр жение открытого Диода 5, происходит выключение отрицательной обратной св зи уси лител 1, так как его выходной ток, проте саю1т1Ий через резистор 2, замыкаетс через открытые диод 5 и стабилитрон .6 первого ключевого элемента 4, поэтому напр жение U на выход усилител 1 начинает резко возрастат достига через относительно небольшо интервал времени лЬ tg - t уровн срабатывани УС 1О R -сопротивлени резисторов 10 и 11 В момент времени t переход базазкшттер транзистора 9 открываетс , увеличиваетс напр жение 1),, а следовательно/ включаетс положительна обратна св зь, пид действием которо усилитель 1 релейно переходит в состо ние положительного насыщени и ut при этом отрицательна обрат64 а св зь остаетс выключзнной, посольку при малых динамических сопроивлени х открытогодиода 5 и стабилитрона t 6 (по сравнению с сопротивением резистора 2) приращение напр ени Uy на инвертирующем входе усили ел 1, передаваемое со входа первого лючевого элемента 4 через конденсаор 3, пренебрежимо мало по сравнеию с приращением напр жени U , Во врем включени положительной . обратной св зи происходит также скачкообразное открывание транзистора 9, в результате чего через диод 16, фиксирующий потенциал на эмиттере транзистора 9, и через обмотку исполнительного реле 18 начинает протекать ток ЗБЫХ Выдержка. ( от момента to изменени знака входного сигнала и„ ДО по влени тока в обмотке V- BSf 1 выходного реле (-t ) при практически выполн ющемс условии it t , определ етс выражением и может регулироватьс как за счет параметров схемы (величин и Cj), так и путем изменени входного сигнала . Возврат реле времени в исходное состо ние осуществл етс путем изменени знака входного напр жени с отрицательного на положительный , причем; (момент времени t) открываетс диод 15, конденсатор 3 начинает перезар жатьс ,и напр жение UK возрастает по экспоненциальному закону с посто нной времени (R-t2 А г где сопротивление резистора 12, - сопротивление открытого диода 15.Когда в момент времени t выполн етс условие Uj, О ц.„ AIS - напр жение на открытом диоде 16,усилитель 1 выходит из состо ни положительного насыщени , ток через переход база-эмиттер транзистора 9 уменьшаетс , в результате усилитель переходит в состо ние отрицательного насыщени , при котором Uy U, U., - 0. Возврат реле в состо ние Звых 0 после подачи сигнала Ug,; U происходит за врем , . После выключени поло йительной обратной св зи происходит перезар д конденсатора 3 через диод 15 и резисторы 12 и 2, в результате чего на конденсаторе устанавливаетс напр жение Uc о реле времени приходит в.исходное состо ние. Продолжительность этого процесса определ ет полного восстановалёни .