Релета за време. Таймери. Програматор за консуматори на нощна електроенергия. Лабораторен хронометър. Указател за измерване на учебно време. Други подобни схеми.

Реле за време инж Сашо Митов
Радио телевизия електроника 1992/8/стр. 21

Предлага се електрическа схема на реле за време в интервал 0,1 до 9,9 s и ток 9,9 s и ток на превкл. 10 А. Принципът на

действие е следният: при положение изкл. На бутона К на извод 2 на ИС се получава висок потенциал, който определя нисък потенциал на извод 3. Транзисторът VT е запушен и релето не е задействано.

При положение вкл. на извод 2 се получава нисък потенциал (фиг. 1), който определя висок потенциал на извод 3 (фиг. 2). Транзисторът се отпушва и релето задейства. Времето, за което релето ще е задействано е:

Т=1,1*С*(nR1 + mR2),

Където n = 0 – 9; m = 1 – 9.

Схемата е реализирана практически със стойности на елементите, показани на фиг. 2.

Реле за време със звукова индикация М.М.
Млад Конструктор 1993/1/стр.19

Предлагаме ви схемата на реле за време със заукова сигнализация, изпълнено с интргралната схема СМ2114. Блоковата схема на устройството е показана на фиг. 1.

При включване на бутона „Старт” се задейства чакащият мултивибратор ЧМ1 и едновременно с него, през логическа схема ИЛИ – ЧМ2. В изхода на ЧМ2 се получава импулс с продължителност няколко секунди, който задейства звуковия генератор ЗГ. След определено време ЧМ1 се връща в изходно състояние, при което отново се получава звуков сигнал. С бутона „Стоп”, устройството се връща в началното положение.

Принципната схема на устройството е показана на фиг. 2. Използвана е една българска МОS интегрална схема – СМ2114, която представлява пет логически елемента от типа ИЛИ-НЕ, ИЛИ. Логическият елемент ЛЕ1 и елементите около него изграждат чакаюия мултивибратор ЧМ1, се връща в изходно състояние, при което отново се получава звуков

сигнал, а ЛЕ2 изпълнява ролята на схемата ИЛИ. Следващият блок – ЧМ2, е изпълнен с ЛЕ3 и елементите около него. ЛЕ4 и ЛЕ5 съставляват управляван от ЧМ2 мултивибратор, който изпълнява функцията на звуковия генератор ЗГ.В изхода на мултивибратора ЗГ са свързани последователно кондензаторът С5 и резисторът R9 – те образуват интегрираща група за омекотяване на звука. Транзисторите Т1 и Т2 работят в режим на двоен емитерен повторител.
Времето, през което на изхода на ЧМ1 има логическа 1 и съответно се получават звуковите сигнали, се определя с резисторния делител R1 – R3 – 3,5 и 10 min. Времетраенето на сигнала се променя с потенциометъра R6, a силата на звука – с R10. На фиг. 3 е

показана времедиаграмата в отделните точки, отбелязани на схемата.

Действието на чакащите мултивибратори ЧМ1 и ЧМ2 е описвано неведнъж на страниците на сп. „Млад Конструктор”. Бутонът „Старт” е с нормално затворени контакти, а бутонът „Стоп” – с нормално отворени контакти.

Дълговременен таймер
Млад Конструктор 1992/4-5/стр.22

Схемата с един транзистор и три интегрални схеми може да работи с времена до 24 часа. С натискане на бутона S1 релето се задейства и едновременно с това таймерът се стартира. А времена между 1 и 12 часа между включването и изключването може да се настройват чрез P1. Ако стойността на С2 се увеличи, могат да се постигнат и по – големи времена. Удвояване на стойността на С2 води до удвояване на таймерното време. Следователно схемата може да се използва там, където протичат по – продължителни процеси – например при зареждане на NiCd акумулатори. При повторно натискане на бутона S1 релето се изключва.
Комбинацията от S1 и FF1 изгражда един безискров ключ. При натискане на бутона S1 на изхода на FF1 се получава положителен импулс, който достига до СК входа на FF2. Докато бутонът S1 не се натиска, изходът Q черта на FF2 остава с лог. „1”, а Q – с лог. „О”. Генераторът на правоъгълни импулси в ИС2 е блокиран. Същевременно се запушва и Т1 и релето се изключва. След като бутонът S1 се натисне, се получава положителен импулс в изхода на FF1, koйто достига до СК входа на FF2. Toгава Q – изходът на FF2 става с лог. „0”, и генераторът в ИС2 започва да генерира, като задейства брояча в ИС2. Това продължава дотогава, докато един импулс от изхода на Q13 на ИС2 не обърне FF2 обратно. Броячът спира и релето се изключва. За опростяване на настройката се избира изход Q3 на ИС2. В този случай релето се включва и изключва в рамките на 3...45s. Това време е 1024 пъти по – кратко, отколкото времето при Q13 изхода на ИС2. Следователно може да се измерят примерно времената при минимална и максимална стойност на P1. Умножени по 1024 се получават и крайните стойности. Не забравяйте да свържете R – входа на FF2 с Q- изход 13 на ИС2. Консумацията на схемата зависи главно от консумацията на релето.

Реле за време Георги Кузев
Радио телевизия електроника 1996/2/стр. 14

Устройството, дадено на фиг. 1, е сравнително просто, лесно за изпълнение и осигурява възможност за прилагане в галванотехниката, фотокопирането и навсякъде, където е необходимо при изпълнението на даден процес да се зададе определено време.
Релето за време работи в следната последователност: при нормално състояние посредством превключващия контакт К1:1 кондензаторът С3 е зареден до напрежение на токозахранването. С краткотрайно натискане на бутона S2 на базата на транзистора VT1 се подава напрежение с отрицателна полярност. В резултат на това VT1 се отпушва и релето К1, включено в колекторната му верига, се задейства. При това положение се затваря контакт К1:2 и включва изпълнителното устройство. В същото време контакт К1:1 се превключва, като по този начин превключва кондензатора С3 от захранващата верига към базата на VT1. С превключването започва разреждане на С3 през потенциометъра RP4. Напрежението на базата на VT1 започва да намалява и се стига до момент, в който това напрежение не е в състояние да задържа котвата на релето К1. То изключва, като застава в първоначалното си нормално положение. При повторно натискане на бутона S2 процесът се повтаря.
Времето на задържане се определя от зависимостта t = 0,8*C3*RP4 s. В тази зависимост е включем коефициент 0,8, който отчита влиянието на собствените загуби в кондензатора. Ако трябва да се удвои времето, посредством ключето S3 се включва паралелно на С3 кондензаторът С4. За да се разшири обхватът, може да се включат още няколко резистора последователно на RP4. На фиг. 2 е показан примерен начин за разширяване на обхвата. Може да се използва и друг начин – прибавяне вместо на един (С4) на повече паралелно свързани електролитни кондензатори с ключета.

За задаване на необходимото време на задържане се използва кръгова скала, монтирана върху оста на RP4, koято се разграфява в секунди при използване на секундомер.
Трансформаторът Т1 е навит на магнитопровод със сечение 3,7 кв cm. Първичната намотка има 2650 нав. от проводник ПЕЛ – 0,15 mm, а вторичната – 220 нав. от ПЕЛ – 0,29 mm. Използваното реле е тип РЭС – 22 със съпротивление на бобината 175 Om и ток на

на задействане 36 mA. Това реле има четири превключващи контакта, което осигурява възможност за управление на повече от един процес.
ЛИТЕРАТУРА
1. Витанов, К. Полупроводникови схеми в бита и всекидневието. С. Техника, 1972.
2. Войчеховски, Я. Електрониката съвременно хоби. С., Техника, 1978.
3. Дробница, Н. 60 схем радиолюбительских устройств. М., Радио и связь, 1988.
4. Кузев, Г. Направете сами – приложни радиоелектронни устройства. С., Техника, 1975.

Реле за време инж. Иван Филипов
Радио телевизия електроника 1987/8/стр.32,33

Предложена е електрическа схема на устройство, което захранва контактор за определено време, след което изключва захранването. Схемата е изградена на аналогов принцип и действа по следния начин: Контакторът КВ има намотка L1 и

контакти К, един от които – контактът К1 – е включен последователно на намотката L1 и тиристора VS1. При положение, че тиристорите VS1 и VS2 са проводими, при натискането на бутона Б1 през намотката протича ток и контакторът затваря контактите си, включително и контакта К1. Контурът на намотката L1 се определя от механичния ключ Кл1, който служи за изключване (по желание) на предпазителя F1 и тиристорите VS1 и VS2, и се затваря от входното напрежение. Със затварянето на контакта К1 през диода VD1 и едно избрано съпротивление чрез ключа К2 започва зареждане на кондензатора С1. Протичането на електрическия ток през единия полупериод се осигурява от тиристора VS1, a през другия полупериод – от тиристора VS2. При затворен контакт К1 тиристорът VS1 получава отпушващо напрежение на управляващия си електрод през резистора R1 и диода VD2, а тиристорът VS2 – през резистора R2, диодa VD3, транзистора VT1 и съпротивление на R3. В последния случай е ясно, че за да се появи отпушващо напрежение между управляващия електрод и катода на тиристора VS2, е необходимо транзисторът VT1 да е проводим. Отпушването на транзистора VT1 се осигурява от съпротивлението на R4 при запушен транзистор VT2, kaто по този начин се получава висок потенциал върху базата на транзистора VT1 заедно с нарастването на анодното напрежение на тиристора VS2. При зареждането си кондензаторът С1 достига напрежение, съответстващо на прага на запалването на глим – лампата Л1, и през диода VD4 и резистора R5 се осигурява базов ток на транзистора VT2. Oтпушването на транзистора VT2 води до понижаване потенциала върху базата на транзистора VT1 и запушването му. При това положение управляващото напрежение на тиристора VS2 изчезва и при първото нулиране на анодното му напрежение той се запушва. Запушването на тиристора VS2 води до изключването на контактора и контактите му К, с изключение на обратния му контакт К2, през който кондензаторът С1 се разрежда в момента на изключването. Съпротивлението на R6 служи за погасяване на искренето в контакта К2. С това схемата е готова за ново включване чрез натискане на бутона Б1.
От описаното по – горе действие и от схемата се вижда, че времето на задържане зависи от капацитета на кондензатора С1, съпротивлението на R5, избора на глим-лампата Л1 или по – точно от прага и на запалване и избраното съпротивление на R6 – R11. Tъй като елементите са определени,времето се избира чрез съпротивленията на резисторите, както следва: R11 задава време 4 min, R10 – 45 min, R9 – 2 h, R8 – 3 h, R7 – 6 h, R6 – 12 h. При стайна температура средната процентна грешка за време 2 h е 30%, като тази грешка намалява с намаляване на съпротивленията на R6 – R11 и нараства с тяхното увеличаване. Температурната зависимост се определя главно от разрядния контур, съставен от глим – лампата Л1, диода VD4, транзистора VT2 и най – вече от зависимостта на последния транзистор VT2. С повишаване на температурата, времето на задържане се намалява, а с понижаването и времето се увеличава. Оттук се вижда, че критични за надеждността на устройството са ниските температури. При съпротивление на времезадаващия резистор над 10 Mom и температура под 0 С може да се получи тлеене на глим-лампата и поради така наречения утечен ток, кондензаторът С1 да спре повишаването на напрежението си. За избягването на подобни грешки при високо съпротивление – над 10 МОm – се препоръчва капсулиране на посочените елементи заедно с подгряващо съпротивление с мощност от 1 до 2 W.
Поради всичко това авторът препоръчва използването на устройството за време до 1 h и температури, не по – ниски от 0 C, в случаите, когато има високи изисквания за сигурност на изключването. При тези условия схемата е подходяща за изключването на битови уреди като електрически бойлери под налягане, електрически печки и др. Устройството е показало практически абселютна надежност при работа в продължение на дълго време. Трябва да се отбележи, че при конструирането на схемата е важно да се подбере глим-лампа с добри качествени показатели.

Eлектронен секундомер Георги Кузев
Радио телевизия електроника 1999/5/стр.11,12

Устройството, чиято принципна схема е дадена на фиг. 1, представлява електронен секундомер, който може да се използва за измерване на времето при различни производствени процеси, при спортни състезания и навсякъде, където е необходимо отчитането на даден интервал от време.

Секундомерът се състои от генератор на импуласи, броячи, дешифратори, седемсегментни полупроводникови индикатори и органи за управление.
Използването на цифрова индикация H1 – H4 е много удобна за наблюдение и изключва всякакви грешки при отчитане на показанията. Максималният интервал от време, който може да се измерва със секундомера, е 9 min и 59 s.
Генераторът на импулси с честота 10 Hz представлява мултивибратор, осъществен с два логически елемента от интегралната схема D1. Честотата се регулира с тример-потенциометъра RP1. Генераторът е реализиран с интегралната схема К564ЛЕ5, което дава възможност да се използват резистори с голямо съпротивление в честотно определящите вериги R2 и R3. Това от своя страна позволява вместо електролитни кондензатори с голям капацитет да се използват неполярни кондензатори с малък капацитет, от които основно зависи стабилността на генерираните импулси, а оттам и надеждната работа на секундомера.
Секундомерът работи по следния начин: с включване на ключа на ключа S2 напрежението на захранване се подава на генератора на импулси, но той не започва да работи, тъй като входът на логическия елемент D1.2 е свързан посредством пусковия бутон S3 с общия минусов проводник (маса) на устройството. При включване на секундомера, броячите застават в произволно състояние. Индикаторите показват произволни цифри. За нулиране на броячите преди измерване трябва да се натисне и отпусне бутонът S1, с което на входовете им се подава сигнал с ниво лог. 1. В резултат на това на изходите на броячите D3, D5, D7 и D9 се появяват сигнали с ниво лог. 0. Те се преобразуват от дешифраторите D4, D6, D8 и D10 и на индикаторите H1 – H4 се появява цифрата нула.
С натискане на S3 започва да работи генераторът на импулси и броячите отчитат време. След отпускане на S3 генераторът блокира и отчитането се преустановява. На индикаторите H1 – H4 се отчита времето от момента на натискане на бутона S3 до момента на неговото отпускане. Следващото ново отчитане може да се осъществи след нулиране с бутона S1.
На индикатора Н1 има постоянно светеща точка (извод 5), която я минутите от секундите. Светещата точка на индикатора Н3 е предназначена да отдели отчитането на десетите части от секундите.
Настройването на секундомера се състои в това, да се приведе задаваният генератор на необходимата честота посредством тример-потенциометъра RP1, като за целта се използва честотомер. Със задоволителна точност, електронният секундомер може да се настрои чрез съпоставяне на показанията му с тези на друг механичен секундомер.
За захранване на устройството са използвани четири дискови кадмиево-никелови акумулаторчета, свързани последователно, но може да се използва и малък токоизправител, осигуряващ на изхода си 5 V/0,3 A.
Интегралната схема К564ЛЕ5 може да се замени с К561ЛЕ5, 4001А; К155ИЕ2 - с МН7490, SN7490N, CDB490, UCY7490N; K155ИЕ4 – със 7492, SN7492N, CDB492, SFC492E, UCY7492N. Индикаторите от типа АЛС314А може да се заменят с 3ЛС314А,
АЛС339, 3ЛС339А,VQB37.
При използване на аналози трябва да се има предвид, че някои от тях имат различна номерация на изводите.
ЛИТЕРАТУРА
1. Бирюков, С.А. Цифровые устройства на интегральных микросхемах. М., Радио и связь, 1984.
2. Георгиев, Ж., Н. Гълъбов. Електронни часовникови устройства. С., Техника, 1983.
3. Клаше Гюнтер, Рудолф Хофер. Промишлени електронни схеми. С., Техника, 1984.
4. Горошков, Б.И. Радиоэлектронные устройства. М., Радио и связь, 1984.
5. Димитрова, М., И. Ванков. Импулсни схеми и устройства. С., Техника, 1989.
6. Колев, И., Е. Даскалов, Н. Недев. Оптоелектронни схеми. С., Техника, 1985.
7. Кузев, Г.М. Приложни радиоелектронни устройства. С., Техника, 1988.

Таймери с малка консумация инж Димитрина Янева
По материали от чуждестранния печат
Млад Конструктор 1993/9/стр.11-13

Редица електронни таймери работят с батерии и са нагласени да дават сравнително голямо закъснение по време – от няколко минути до половин час. Такива например са много от часовниковите устройства за домакински нужди, напомнителни таймери, охранителни системи и пр. Повечето от споменатите схеми консумират значителен ток от батерията в края на периода от време, защото се задейства определен вид индикатор. Очевидно, желателно е консумираният от батерията ток за самия закъснителен период да е много малък. Ако системата за време е миниатюризирана и се захранва например от батерия 9 V, даже токове от 0,5 mA стават прекалено големи, ако се изисква дълъг и надежден живот на батерията.
Интегралната схема 555, широко използвана за таймери, не отговаря на изискванията за малка консумация, тъй като тя черпи в покой 6 mA при захранване 9 V.

В тази статия са описани таймери, особено подходящи за работа с батерии. Те дават голямо време на закъснение при средна токова консумация от около 0,1 mA през периода.
Когато се изработват схеми с малка консумация, винаги трябва да се използват CMOS

логическите устройства. Техните изключително високи входни съпротивления ги правят много подходящи за таймери. На фиг. 1 е показан таймер с два CMOS логически инвертора, свързани в тандем. Плюсът се подава на извода Udd на ИС, а минусът – на извод Uss.
В начално положение ключът дава накъсо кондензатора С и той е разреден. Тогава входът на левия инвертор има ниско ниво, а изходът е с високо ниво. Изходът на десния инвертор е съответно с ниско ниво. Когато ключът се отвори, кондензаторът започва да се зарежда през резистора R. След известен период, който зависи от стойностите на С и R, Входното напрежение на левия инвертор достига преходно ниво и неговият изходен сигнал, усилен в десния инвертор, започва да се мени от високо до ниско ниво. Когато този изход достигне преходното ниво за входа на десния инвертор, изходът на последния започва да се повишава с по – голяма скорост. Така схемата работи като часовниково устройство, в което десният инвертор ускорява прехода на изходното напрежение от ниско във високо ниво.

Недостатък на схемата е, че захранващият ток и за двата инвертора нараства стръмно, когато входните им напрежения достигат най – високото и най – ниското ниво. Фиг. 2 показва типичните волтамперни преходни характеристики на CMOS логически инвертори със захранване 9 V. Вижда се, че консумираният ток се увеличава от незначително ниво до максимума – около 2 mA.

Фиг. 3 илюстрира захранващата токова характеристика на схемата от фиг. 1 при 9 V и е проверена в практиката. Т. 0 на оста за времето съответства на момента, при който се включва ключът и кондензаторът започва да се зарежда. Консумираният от двата инвертора ток е почти нула, докато се достигне т. А. Тогава той се повишава до т. В, докато се поеме напълно от левия инвертор. В т.В десният инвертор започва да консумира ток от захранването, достигайки максимум в т. С, където консумацията (вече от двата инвертора) е от порядъка на 4 mA. Периодът завършва приблизително в т. С, след което консумираният от двата инвертора ток не е от голямо значение, тъй като индикаторът черпи по – силен ток.

Ситуацията се променя значително, ако се добавят силициев транзистор, както е на схемата от фиг. 4. Резисторът 2,7 кОm и преходът Б-Е на транзистора са свързани последователно с плюса на захранващото напрежение, подаден на извод Udd на инверторите.
След превключването на ключа С започва да се зарежда,

както при фиг. 1. Подобно на предидущия случай, токът през резистора 2,7 кOm отначало е малък. След определен период той нараства по начина, показан на фиг. 3, и когато достигне предварително определено ниво, напрежението достига нивото на обръщане на транзистора. По – нататъшното повишение на колекторния ток предизвиква бързо зареждане на кондензатора през ограничителния резистор 1 kOm. В резултат на това и двата инвертора преминават бързо през преходното напрежение, а кондензаторът продължава бързо да се зарежда и токът през 2,7 кOm намалява до стойността, при която се изключва отново. Ако положителното напрежение на входа на левия инвертор се повиши, протича по – силен ток в базата на транзистора и съответно увеличеният колекторен ток прави инверторния вход още по – положителен. Трябва да се отбележи, че даже ако колекторният ток е голям, напрежението Udd на инверорите никога не пада по – ниско от 0,6 – 0,7 V под захранващото напрежение, защото той се поддържа на това ниво от преднапрежението Б-Е.
Схемата може да се нагласи така, че транзисторът да се обръща за всяка произволно избрана стойност на тока. В посочената схема е избран ток на Udd 0,25 mA, при който върху резистора 2,7 kOm падът на напрежението е 0,67 V. Установено е на практика, че схемата се обръща при ток на Udd малко по – малък от 0,3 mA. Схемата от фиг. 4 работи с два пъти по – малък ток от тази на фиг. 1.

Друг вариант е показан на фиг. 5. Двата инвертора са тип НЕ-И, като входовете им са свързани заедно. Тази схема има същите преходни и токови характеристики, показани на фиг. 2. Направена е на базата на широко използваната CMOS-схема CD4011. R3 е включен между плюса на кондензатора С1 и входа на първия инвертор. Този резистор не участва в работата на схемата и служи само за ограничаване на тока към защитните диоди в случай на нужда. Входовете на останалите две схеми НЕ-И на CD4011 са включени към отрицателната шина и не се използват.
Захранването се включва чрез двуполюсен трипозоционен ключ S1a, в. В положение 1 (изключено) S1a прекъсва захранването 9 V, а чрез S1в кондензаторът С1 се поддържа разреден през ограничителния резистор R4. В положение 2 (готовност) чрез S1a се подава ток от захранването 9 V, докато S1в поддържа С1 все още разреден. Разрешава се С1 да се зарежда през R1, koгато S1a,в е в положение 3 (работен режим). Използването на трипозиционен ключ гарантира, че С1 е винаги разреден, когато захранването е изключено от ИС чрез поставяне на S1a, в в положение „изключено”. Средният ток, консумиран от схемата при захранване 9 V, e okoло 0,1 mA. Това е една задоволителна стойност за по – дълготрайно използване на батерията.
Резисторите от фиг. 5 могат да са 0,25 W с точност +/-10%, с изключение на R5, koйто трябва да бъде 0,25 W +/-5%. Kлючът трябва да e 4 – полюсен 3 – позиционен, като два от полюсите не се използват. Стойностите на R1 и C1 зависят от необходимата продължителност на периода, който трябва да се получи. Поради разликите в характеристиките на ИС и транзистора те трябва да се определят опитно. За посочената схема се очаква периодът да бъде 2/5 от времеконстантата тау = R1*C1.
В края на периода изходът на втория инвертор – краче 4 на CD4011, става висок. Ето защо се препоръчва предупредителният индикатор да се включи чрез външен транзистор.
Схема, подходяща за ток през товара до около 10 mA, е показана на фиг. 6а. За по – големи токове (до 50 mA) се препоръчва включването на втори транзистор, както е показано на фиг. 6б. Резисторите могат да бъдат също 0,25 W с точност +/-10%.

В практиката се налага често интегралните схеми да се заменят с техни еквиваленти. Аналог на CD4011 е НЕF7400 (фиг. 7). Трябва обаче да се има предвид, че HEF7400 е ТТL ИС, в която поради по – малкото входно съпротивление тече входен ток, а захранващото напрежение е +5 V. Ето защо от TTL ИС не може да се очаква много малка консумация.
Еквивалент на CD4011 е и MM74C00, която е CMOS. Но между двете ИС няма пълно съвпадение на изводите, което трябва да се има предвид при конструирането на печатната платка.

Реле за време с TTL – интегрални схеми инж. Бойко Трифонов
Радио телевизия електроника 1984/6/стр. 25, 26

Понякога в лабораторната практика е необходимо да се задават точни интервали от време, през които е включена някаква апаратура. Най – често използваните за тази цел релета за време, основаващи се на принципа на зареждане или разреждане на кондензатор, наред с основното си предимство – проста конструкция, притежават и редица недостатъци – сравнително ниска точност, трудно задаване на големи интервали от време, промяна на точността в зависимост от температурата, влажноста и изменението на номиналните стойности на елементите в резултат на стареенето им с течение на времето, необходимост от периодично еталониране и др. Най – точни, но сравнително най – сложни и скъпи са релетата за време, изградени с логически интегрални схеми (1984 г.) и използващи като времезадаващ блок генератор на импулси с кварцова стабилизация на честотата. При тях чрез времезадаващ генератор и делител на честота се формират импулси с период на повторение 1, 0,1, 0,01 s и т.н. Тези импулси постъпват на входа на брояч, който формира желания временен интервал.
На този принцип се основава и работата на релето за време, чиято принципна схема е показана на фиг. 1.

Разликата се състои в това, че за времезадаващ блок при него се използва не генератор на импулси с кварцова стабилизация на честотата, а напрежение с мрежова честота 50 Hz. Направен е компромис по отношение на точността за сметка на опростено схемно решение. С описаното реле за време могат да се задават временни интервали от 1 до 999 s с дискретност 1s.
Желаният интервал от време се задава чрез кодиращите превключватели КП1 – КП3. При кратковременно натискане на нормално отворения бутон Б1, RS (черта, черта) – тригерът (ЛЕ1 и ЛЕ2 на интегралната схема А6) се установява в състояние Q = 1 и Q (черта) = 0. Транзисторът V17 се отпушва и чрез нормално отворения си контакт К3 релето задейства съответната апаратура. Формираните посредством ценеровия диод V4 импулси с честота 50 Hz постъпват на входа на делител на честота с коефициент на деление Кд = 50, реализиран с интегралните схеми А1 и А2 (двоично-десетични броячи К155ИЕ2 или техни еквиваленти). От делителя на честота импулсите с период на повторение Т = 1 s постъпват на входа на триразреден брояч, осъществен с интегралните схеми А3 –А5. В изходите на двоично-десетичните броячи А3 – А5 посредством диодите V5 – V16 са включени кодиращите превключватели РР, производство на ЗКЕ „Комуна” – гр. Смолян (1984 г.). Чрез диодите V5 – V16, кодиращите превключватели и резистора R4 е реализирана логическа схема И. Когато текущото състояние на брояча на импулси съвпадне с двоично-десетичния код, зададен с КП1 – КП3, на входа на ЛЕ3 за кратко време се получава импулс с ниво лог. 1, който се инвертира и обръща RS (черта, черта) тригера. Транзисторът V17 се запушва и релето отпуска контактите си. Високият потенциал в изхода Q (черта) нулира броячите А1 – А5, с което релето за време е готово за ново задействане. Към извод 8 на интегралната схема А2 е свързан светодиод, който свети непрекъснато, когато релето за време е включено, а когато тече временният интервал – мига с честота 1 Hz. Предвидена е възможност чрез натискане на бутона Б2 действието на устройството да се прекрати преди изтичане на зададения интервал. При затваряне на ключа К2, релето включва контактната си група. За да се изключи, е необходимо да се отвори същият ключ и да се натисне бутонът Б2. При необходимост от по – дълги временни интервали, могат допълнително да се включат необходимият брой двоично – десетични броячи и съответен брой диоди и кодиращи превключватели (1984 г.).

На фиг. 2 е показан графичният оригинал на печатната платка – страна спойки, а на фиг. 3 – страна елементи и разположението им. Използван е стандартен звънчев трансформатор. Селеновият изправител B30C400 може да се замени с четири диода КД1113 или подобни на тях. Релето е за работно напрежение 12 V, тип OMRON, но може да бъде и друго подобно, контактните групи на което отговарят на съответното предназначение. Ключовете и бутоните са тип Isostat. Всички резистори са с мощност 0,25 W.

Регистратор на време инж. Павел Алексиев
Радио телевизия електроника 1983/9/стр. 17, 18

Често в производството е необходимо да се знае времето на работа или престой на някои машини, както и времето, през което дадена машина или цех са били изключени от захранващото напрежение и др. Съществуват електрически часовници, които биха могли да се използват за целта, но те са дефицитни и скъпи, а освен това и отчитането на интервала от време не е директно и при пресмятанията са възможни грешки.
Описаният регистратор е сравнително опростен и може да се реализира лесно Изграден е с TTL – интегрални схеми и електромеханичен брояч (1983 г.). Времето се регистрира в минути. Разработен е в лабораторията КИАА при „Булгартабак” – Пловдив.

Принципната схема на регистратора е дадена на фигурата. Като датчик за време е използвана мрежовата честота. Посредством тригера на Шмит ИС1 от синусоидалното напрежение се формират правочгълни импулси, които се подават на тактовия вход на D – тригера ИС2-1. Установяващият S – вход на тригера е свързан с изхода на ИС6-1. В зависимост от състоянието на ИС6-1 тактовият тригер ИС2-1 ще пропуска или не импулсите от тригера на Шмит ИС1. Изходните импулси на тактовия тригер управляват управляват делител на честота, състоящ се от ИС3, ИС4 и ИС5. Честотата на изхода на тактовия тригер е f1 = 25 Hz, a koeефициентът на деление е К = 60*25 = 1500. Делението се осъществява посредством два десетични брояча и един шестнайсетичен.
С изхода си последният брояч управлява D – тригера ИС2-2, свързан като RS-тригер, който със своя изход посредством транзистора Т1 включва електромеханичния брояч.
Връщането на тригера в изходно състояние се осъществява от ИС4 посредством ИС6-3, като се оставя достатъчно време за сработване на брояча. С изхода си ИС5 нулира броячите от делителя посредством ИС6-4. Активното състояние на брояча се индицира посредством светодиода Д2.
При затваряне на контакта К, релето 1Р сработва и затваря своя контакт 1Р1. На установяващия вход на ИС2-1 има сигнал лог. 1 и тактовият тригер пропуска импулсите, формирани от ИС1. Всяка минута се превключва ИС2-2 – съответно се подава напрежение на бобината на електромеханичния брояч. Възвръщането на ИС2-2 става при установяване на сигнал лог. 1 на извод 9 на ИС4 (т.е. след около 1 s). Ako превключването на контакта К стане в момент на включен брояч, броенето продължава до възвръщане на D – тригера ИС2-2 и изключването на брояча. Това е необходимо, за да не остане броячът под напрежение в режим на изчакване. Устройството се захранва със стабилизирано напрежение 5 V, 24 V за брояча и 6 V променливо напрежение за управлението. Такива захранвания са описвани многократно в списанието.
Регистраторът на време изпълнява предназначението си с достатъчна точност (зависеща единствено от колебанията на мрежовата честота). При желание изходът на ИС2-2 може да се свърже с калкулатор Елка (описано е в бр. 2 от 1980 г. на списанието). По този начин може да се отчита продукция, разход на гориво и др., като е необходимо в калкулатора да се въведат производителността на машината в минути, разходът на гориво и др. (1983 г.).

Кондензаторно реле за време инж. Иво Христакиев – ИМТ
Радио телевизия електроника 1982/9/стр. 27

Кондензаторните релета за време имат много предимства пред цифровите: проста конструкция, ниска консумация, висока шумоустойчивост, възможност за лесно и плавно регулиране на времето и др. Съществен техен недостатък е необходимостта от стабилна RC – верига с голяма времеконстанта. Съществуват начини този недостатък да се избегне. Например възможно е кондензатор с голям капацитет да се зареди с определено количество заряд и след това да се разреди с постоянен ток. Времето за разряд ще заеиси от разрядния ток – от количеството заряд, а не от капацитета на кондензатора.

Схемата на такова кондензаторно реле за време е дадена на фиг. 1. При натискане на бутона Б, кондензаторът С2 се зарежда, а при отпускането му С2 се разрежда през R3. През това време Т1 е наситен и генераторът на ток с Д2, Д3, Т2 и R6 работи. В С3 се натрупва определено количество заряд, който са разсейва от генератора на ток (в случая регулируем) с Т3, Д6, Д7 и R7.Диодът Д4 предпазва прехода база – емитер на компаратора на напрежение Т4 от пробив. Когато в С3 няма заряд, Т4 и Т5 са отпушени. Когато С3 се зареди, Т4 и Т5 се запушват и остават запушени до разсейването на заряда. С посочените на схемата стойности, максималното време е 20 min, като на практика грешката от нелинейност не превишава +/-10%. Ако се използва цифров брояч (например до 16), времето, генерирано от аналоговата част, може да се намали 16 пъти и грешката да се намали под 5%. Усложняването на схемата слабо влияе на точността.
Описаното реле за време е разработено като процедурен часовник за медицински апарати, но може да намеришироко приложение и за други цели.
Допълнение от автора на сайта. Описаното реле за време е повторено няколко десетки пъти като процедурен часовник за физиотерапевтични процедури между 1990 и 1995 година. Вместо потенциометъра R7 беше монтиран галетен превключвател с 11 положения и 2 направления. С първото направление с помощта на постоянни резистори (вместо R7, които се подбираха експериментално) се задаваха времена 2, 3, 5, 10 min и др. до 20 min. С второто направление се индицираше (със светодиоди) кое от положениета от 1 до 11 е включено в момента и какво време (написано на лицевата плоча на часовника над светодиода) в минути е зададено. Часовникът показа много добри експлоатационни показатели. Беше добавена и звукова сигнализация с два тона, която се включваше от часовника преди и след свършване на процедурата.
Освен това схемата от Фиг. 1 като модул е вграждана и в действащ макет като част от дипломна работа при завършване на техникум от ученик.

Програматор за консуматори на нощна електроенергия
Ст.н.с. инж. Живко Георгиев, н.с. инж. Лало Лалов
Радио телевизия електроника 1984/11/стр. 24-26

За избягване на претоварвания и върхови моменти при консумацията на електрическа енергия от републиканската енергийна мрежа в нашата страна са въведени две тарифи за заплащане на консумираната енергия. Известно е, че заплащането на енергията, консумирана през нощните часове, става на доста по ниска цена. Ето защо е за препоръчване мощните консуматори, като акумулиращи печки, бойлери и др., да бъдат включени именно през този интервал от време.
В статията е описано устройство, което осигурява автоматично включване на такива консуматори в началния час на ниската тарифа и изключването им в нейния край.

Блоковата схема на устройството е показана на фиг. 1. Еталонният кварцов генератор осигурява стабилни във времето импулси. Програмата на устройството е такава, че програмираният делител на 24 изработва импулс с продължителност 8 h на всеки 24 h, както е показано на времедиаграмата от фиг. 2. Този импулс управлява електронен или електромеханичен ключ, с който електрическият товар се включва и изключва към захранващата мрежа с напрежение 220 V/50 Hz.
В основата на предлаганото схемно решение, показано на фиг. 3, е българската интегрална схема СМ204. С D1 е реализиран генератор на часови импулси. Резисторът R3 служи за товар в изхода, който е от типа отворен дрейн. На изход 9 на СМ204 се изработват импулси с продължителност 31,25ms и период 1 h.
Тези импулси се подават на входа на брояча до 24, реализиран с D2 и D3 от типа СМ4001. Интегралната схема СМ4001 е синхронен четириразреден реверсивен брояч, съдържащ четири сдвоени тригера и логически елементи, които осигуряват работата на схемата като брояч в режим събиране или изваждане или като преместващ регистър с последователен вход и паралелни изходи.
Разположение на изводите СМ204 и СМ4001 е показано на фиг. 4.
Диодите VD7 и VD8 и резисторът R6 образуват логическа схема И, която при появата на лог. 1 на изход QD2 на D2 и на изход QA3 на D3 подава сигнал лог. 1 на нулиращите входове на двата брояча и привежда всички тригери в изходно състояние. Резисторите R8 и R9 заедно с входните капацитети на нулиращите входове на D2 и D3 образуват интегриращи вериги, чиито времеконстанти определят необходимото за нулирането закъснение. От таблицата за преходите на тригерите се вижда, че нулирането на двата брояча ще се извърши при постъпването на входа на всеки 25-и импулс. По този начин двете схеми ще броят до 24 или по – точно от 0 до 23.
С бутона Б, свързан в нулиращия вход на D1, се нулира часовниковата схема и в същото време се прехвърля състоянието на тригерите от D2 и D3 в следващия разред. С последователно натискане на бутона Б може да се преминава бързо през всички състояния на броячите от 0 до 23.

От таблицата се вижда също, че на изход QA3 на броячите D3 ще има лог. 1 през време 1/3 от целия цикъл. Тъй като тактовите импулси са с период 1 h, целият цикъл е 24 h, a времето, през което на изход QA3 има лог. 1, е 8 h.
Транзисторите VT3 и VT4, свързани като съставен транзистор, управляват електромагнитно реле и светодиод за индикация на състоянието на изпълнителното устройство.
За стабилизиране на захранващото напрежение за електронната част (генератора на часовите импулси и броячите) поради неожходимостта от голям коефициент на филтрация и с цел предотвратяване на проникването на смущения от захранването се налага използването на стабилизатор 1РН7912.
През диода VD6 автоматично се включва батерийно захранване от 9 V за запазване състоянието на програматора при отпадане на мрежовото захранване. Като се има предвид, че консумацията на електронната част е по – малка от 4 mA, с две батерии 4,5 V тип 3R12 е възможно запазването на програмата в продължение на около 100 h.
След включване на захранването е необходимо сверяване на програматора към текущото време, което се прави само на кръгъл час от денонощието, с помощта на бутона Б. За ориентири във времето служат моментът на светване на светодиода и моментът на неговото изгасване. Така например, ако искаме програматорът да включва някакъв консуматор в 22 h и да го изключва в 06 h, а текущото време е 12 h 50 min, натискаме последователно бутона Б, докато светодиодът светне, което отговаря на 22 h.
Продължаваме да натискаме краткотрайно бутона, като броим превключванията така: 23, 00, 01, 02, 03, 04, 05, 06 и тук светодиодът изгасва, 07, 08, 09, 10, 11, 12. При това състояние изчакваме еталонния часовник, с който сверяваме времето, да покаже 13 h 00 min и натискаме за последен път бутона Б.По този начин програматорът е сверен с текущото време. В същия ред се прави сверяването и за друг кръгъл час от денонощието или за друг 8 – часов интервал от него, например от 20 h до 04 h, oт 00 h до 08 h и т.н.
Устройството се монтира на печатна платка от едностранно фолиран текстолит или гетинакс с размери 100 х 50 mm. Графичният оригинал на платката и разположението на елементите върху нея са показани на фиг. 5.

При практическата реализация на програматора не трябва да се забравя малката комутирана мощност от релето РМК11105, което означава, че за комутацията на мощните консуматори трябва да се използват подходящи буферни комутатори, например мощен тиристорен ключ, електромагнитен контактор и др.
За препоръчване е платката с електронната част на програматора да бъде поставена в екранираща метална кутия за избягване на евентуални смущения.
Описаното устройство може да се реализира и с други електронни елементи. Така например еталонният кварцов генератор и програмируемият делител на 24 може да бъде направен и с TTL – интегрални схеми от серията 7493 (1984 г.). За целта за делителя на честота от 32 768 Hz на 1 Hz ще са необходими най – малко 7 интегрални схеми, чиято електрическа консумация ще надвишава 200 mA (1984 г.). Програмируемият делител на честота може да бъде реализиран само с една интегрална схема 7493 и рфин тригер – делител на две, реализиран с транзистори или със схеми от типа НЕ – ИЛИ.
Конкретната реализация зависи от наличната или достъпната елементна база и от възможностите на читателя да използва творчески предложената в описаното устройство идея.

Електронен цифров часовник с минимална консумация По материали на сп. “Funkamateur” бр. 11/1982 г.
Радио телевизия електроника 1984/6/стр.29,30

С устройството, чиято схема е дадена на фиг. 1, се постигат добри резултати при управление на часовникова индикация с минимална консумация и ниско захранващо напрежение. Системата отброява до 12 h – от 1 до 12. Използвани са само две интегрални схеми, така, че може да се реализира и за ръчни часовници (1984 г.). Точността е около 2 – 3 min за 24 h.
Създаването на тактови импулси се извършва от мултивибратора ИС1 със свързан към него честотен делител ИС2 в отношение 16:1. Честотата на импулса от мултивибратора е 0,27 Hz, kaто след делителя, тя е 0,017 Hz. Регулирането и може да се извърши с тример-потенциометъра R1 за грубо регулиране и с R2 за фино регулиране. Самата настройка на тази честота трябва да се извърши с помощта на еталонен кварцов часовник.
Като индикатори могат да бъдат използвани матрични или други подобни, напр. VQB71 или VQB73 (фиг. 2), които се захранват от интегралната схема D146C или D192C.
Стъпалото за минутния брояч също така е просто. Чрез Т4, С1 и Д2 се реализира принос от 5 на 0. Първоначалното състояние на двете интегрални схеми се установява едновременно. При натискане на бутона К2, минутите се поставят в 00. Цифровото състояние от 01 до 39 изисква нормално броене, докато цифровото състояние от 40 до 59 се извършва чрез връщане с обратен импулс върху часовия брояч. Минутният сигнал попада на броячния вход на часовия брояч, т.е. на мултивибраторната схема.
Минутният брояч брои нормално 0 и 1. След това се получава пренос към часовия брояч.
На изход Q има висок потенциал с TTL ниво. Транзисторът Т5 се задейства и сегментите а и е на VQB73 светват. Процесът на броене на часовия брояч започва отново, но вече от 2. От 2 на 3 се получава импулс към товарния вход S, който връща брояча в предпрограмираната цифра 1. Същевременно с този импулс и мултивибраторът се връща в изходно състояние.
Този процес е допустим, когато на трите входа на нандовете има лог. 0 при преминаването от 12 h на 1 h.
Токозахранването е дадено на фиг. 3. Напрежението се подава от две точки. То се подлага и на допълнително изглаждане до стойност 3,6 V. За целта се използват транзисторите Т1, Т2 и Т3, а транзисторите Т2 и Т3 образуват ценеров диод за напрежение 3,6 V. С регулатора R13 се нагласява стабилизирано напрежение. Работоспособността на стабилизатора се запазва до 3,45 V. При ниски напрежения се повишава загубната мощност.
Консумацията на устройството е около 300 mA (без индикаторната част). Чрез Т2 и Т3 могат да се изравнят пулсациите при напрежения в границите от 180 до 250 V. С това трепти само индикаторната част. Транзисторът Т1 трябва да се постави върху радиатор с размери 100 х 150 mm.
Нагласяването на часовника става по следния начин: най – напред се нулират минутите чрез бутона К1. С натискане на К2 часовете в ритъм с честота 0,27 Hz се поставят на съответния час. За показване на времето трябва да се натисне още един път К1. Ако часовникът е изостанал, с натискане на К1 часовете се поставят в следващото състояние.

Реле за време инж. Венцислав Стефанов
Радио телевизия електроника 1984/2/стр. 25,26

Описаното реле за време, чиято схема е дадена на фиг. 1, е разработено и реализирано в Народната астрономическа обсерватория – Сливен, и има следните параметри:
- минимално време 0,5 s;
- максимално време 127, 5 s;
- стъпка 0,5 s;
- максимална грешка 0,015 s;
- стабилност 10Е-4 s; (10E-4 – 10 na minus 4 – та степен)
- от мрежа без товар 8 W.

За по – добра температурна стабилност, мултивибраторът е реализиран с транзистори. При симетрична схема, честотата се изчислява по формулата

f = 0,707/(Rb*C)

Необходима е настройка с цифров честотомер. При липса на такъв, трябва да се зададе максималното време и да се използва хронометър.
Тъй като мултивибраторът работи на честота 32 Hz, поставен на делител 16, реализиран със SH7493, с цел да се получи минимално време 0,50 s (2 Hz). За намаляване на грешката при стартирането на схемата, нулирането на схемата, нулиращите входове на брояча ЛЕ1 също са свързани към тригера на управление. По този начин грешката намалява от 0,25 на 0,015 s, т.е. 16 пъти. Това се вижда и от фиг. 2.
Ако релето е стартирано в т.А (фиг. 2), закъснението ще е от 0 до 0,015 s в зависимост от това, къде се намира т. А. При т.В положението е същото, само, че сега устройството ще избързва с от 0 до 0,015 s.
След делителя са свързани броячите на 16 ЛЕ2 и ЛЕ3. Към техните изходи са свързани ключовете К1 – К8, след които е реализирана диодна схема ИЛИ-НЕ. Ключовете имат тегло 0,5; 1; 2. В зависимост от това, колко и кои от тях са включени, се избира време от 0,5 до 127 s.
Действието на схемата е следното: при натискане на нормално затворения бутон Б1, кондензаторът С5 започва да се зарежда, като по този начин се избягват контактните смущения. При отпускане на Б1 от диференциращата група R10, C4 се изработва отрицателен импулс. Тригерът, реализиран с ЛЕ43 – ЛЕ44, се преобръща и разрешава работата на делителя и броячите. Тригерът ще е в изходно състояние, когато с ключове се установи лог. 1. Тогава на изхода ЛЕ42 се установява лог. 0, кондензаторът С3 започва да се зарежда и тригерът се преобръща.
Управлението на товара се осъществява от Т3, тиристорът Тh и схемата Грец. По този начин видът на товара е без значение. За товар над 250 W е необходимо елементите да се поставят на радиатори.
Бутонът Б2 служи за прекратяване работата на устройството по желание. Чрез ключа К9 товарът може да се включи постоянно. Диференциращите вериги R5, C3 и R10, C4 трябва да осигурят време тау > 40 – 50 (тау = R*C).
За захранване е използвана схемата, показана на фиг. 3. Използваният трансформатор е звънчев, без изменения. Транзисторът 2Т6551 е монтиран на радиатор от ИС А205К.
Може да се използва и друга схема на захранване, но трябва да се вземат мерки против проникване на смущения от мрежата.

На фиг. 4 е дадена платката на релето, а на фиг. 5 – на захранването.

Лабораторен хронометър К.Л.
Радио телевизия елекроника 1984/9/стр. 23,24

Описаният автоматичен лабораторен хронометър е разработен и се използва за нуждите на Лабораторията по земна механика към НПК за БСА – гр. Варна (1984 г.).
Шест секунди преди достигане на предварително зададеното време за отчитане на данните, хронометърът изработва четири кратки звукови и светлинни сигнала, служещи за предупреждение и подготовка на записвашия данните, а при достигане на определения момент (на всеки 2 или 3 min) изработва един продължителен звуково-светлинен сигнал за отчет на данните.

Лабораторният хронометър е реализиран на базата на TTL – интегрални схеми. Захранва се от мрежово напрежение 220 V/50 Hz. Хронометърът при необходимост може да се нулира във всеки един момент. Притежава подготвителна и моментна звуково – светлинна сигнализация. На фиг. 1 е показана блоковата схема ма устройството, а за поясняване работата на логическия блок се използват данните от табл. 1 и 2.

От напрежението на намотката W3 на захранващия трансформатор Тр посредством резистора R, ценеровия диод Д и логическия елемент ЛЕ1 се формират правоъгълни импулси с честота 50 Hz. Посредством интегралните схеми ИС1 – ИС4 – десетични броячи от типа SN7490 (К155ИЕ2), се измерват интервали от 120 или 180 s, след което броячите се нулират и започват да броят отново. Изборът на различни интервали от време се осъществява чрез комутация на изходите на броячите посредством бутона Б1 и се индицира чрез седемсегментен цифров индикатор VQB37 – фиг. 2.
Четирите предупредителни сигнала се изработват от логическите елементи ЛЕ7, ЛЕ8 и ЛЕ9, а продължителният сигнал – от чакащия мултивибратор ЛЕ5, ЛЕ6 и логическите елементи ЛЕ2, ЛЕ3 и ЛЕ4. Двата вида сигнали се пропускат от логическия елемент ЛЕ10, който от своя страна управлява звуковия генератор, съставен от логическите елементи ЛЕ11 и ЛЕ12. Полученият сигнал се усилва от транзисторите Т1 и Т2 и управлява лампата Л и високоговорителя ВГ, като тонът му се регулира от тример-потенциометъра Ро.
Работата на броячите се управлява от формирователя ЛЕ13 и ЛЕ14 и Т – тригера ЛЕ15 и ЛЕ16 посредством бутона Б2 (старт/стоп).
Захранването на цялото устройство се осъществява от токоизправител със стабилизирано напрежение +5 V за интегралните схеми и стабилизирано +7,5 V за сигнализацията. Трансформаторът е със сечение Ш 16 х 20 mm; W1 = 3000 нав., 0,14 ПЭЛ; W2 = W3 = 110 нав., 0,23 ПЭЛ – фиг. 3.

Точността на хронометъра е в зависимост от стабилността на честотата на мрежата – 50 Hz, като грешката е около 1%.
Чрез описания принцип може да се реализира сигнализация и за други фиксирани времена, като информацията се взема от съседните изходи на броячите.

Указател за измерване на учебно време инж. К. Цанков Радио телевизия електроника 1982/2/стр.16,17

Материалите подготви за сайта:

Иван Парашкевов

e-mail: ivanparst@dir.bg

главна страница напред горе