背景はこうです。夏になるとご存知のとおり、蚊が発生して睡眠を妨げます。 蚊は常に部屋に飛んでくるわけではないので、毎日忌避剤を点けるのは意味がありません。 しかし、就寝時に鳴き始めたら、忌避装置をオンにする必要があります。 それを聴きながら眠りにつくと、朝になると猛烈な悪臭が漂い、一晩でレコードのリソースがすべて使い果たされてしまいます。 これが、指定した時間が経過すると負荷をオフにする装置がどうしても必要だった理由です (ただし、それを手に入れたのは冬の間だけでした)。 タイマーチップを購入する機会がなかったので、トランジスタリレーの遅延は非常に小さかったです。 そして、あるアイデアが頭に浮かびました 自分だけのタイムリレーを作る時計をタイマーとして使用する。
そして...脚を使ってリレーの作成を始めましょう。 以下のパンチで作りました。
将来のデバイスのベースとなる合板に脚を接着します。
変圧器を取り付けます。
そして標準のボディキット (ダイオードブリッジとコンデンサ) - 最終的には非安定化電源が得られます。
デバイス用の電源を受け取りました。あとは回路を理解するだけです。
この回路は、次のような時計用です。 目覚まし時計が鳴ると、短時間ビープ音が鳴ります。:
「スタート」ボタンを短く押すと、リレー 2 が閉じて電源回路が保持されます。 LED が点灯して動作を示し、リレー 3 が負荷をオンにします。 警報が鳴ると、リレー 1 が電源回路を開き、リレー 2 の接点が元の位置に戻ります。 負荷がオフになります。 リレー 2 と 3 の代わりに、1 つのバイポーラ リレーを使用できます。
時計の場合 目覚まし時計がトリガーされると、手動でのみ停止できます (つまり、常にビープ音が鳴ります)。、スキームははるかに単純です。
アラーム信号がダイオードとトランジスタのエミッタに印加されると、リレー接点が開き、負荷がオフになります。 信号はありません - オンになります。
最初の回路のリレー 3 と 2 番目の回路のリレー 1 は主電源電圧に耐える必要があり、負荷によって消費される電流に合わせて設計されています。 パラメータを満たさないリレーは失敗します。
壊れた無停電電源装置 (250v 5a) からリレーを入手しました。すべて大容量の電源です。
リールを接着します。
仕事は半分終わったので、今度は時計を整理する必要があります。
時計に電力を供給するには 3 ボルトが必要ですが、どうやって入手するのでしょうか?
オプション1— 3 ボルトの安定器。
オプション 2— 電池からの電源供給をやめます。
バッテリーは明らかに劣化しており、適切な瞬間にバッテリーが低下する可能性があるため、スタビライザーが望ましいです。 安定器がない場合は電池を使用します。
私は5ボルトの安定器を持っていて、それを4つのダイオードを通して接続しました。 そのため、警報が鳴った際に電圧降下が発生してしまい、良くありません。
スタビライザーにかかる負荷は微々たるものですが、念のためラジエターに取り付けておきました。 同時に、時計ケースに固定するのがより便利になりました。
キャノピーを備えたリレーの起動を開始する回路をはんだ付けしました。
そして彼はそれをすべて時計ケースに入れました。
時計は時計ストラップを覆うケースに取り付けられます。
最後の仕上げはソケットを接続することです。
デバイスの準備が完了しました。 このようなリレーの応用範囲はあなたの想像力によって制限されます。 たとえば、植物への自動水やりやペットフードディスペンサーを作成できます。うーん、盛り上がってしまった…
動作原理がよくわからない人は、このビデオを見てください。 これがリレーを作成するきっかけになりました。
作品のデモンストレーション:
自動装置の重要な要素の 1 つは、さまざまな電子タイム リレーです。これは、さまざまな電気機器のオン/オフ時に所定の時間遅延を得るように設計されており、特に、所定の時間が経過すると印画紙の露光時間を自動的に停止するように設計されています。
トランジスタタイムリレー
図では、 図 1 は、トランジスタ T1 に組み込まれた電子時間リレーの図を示しています。 リレーは次のように動作します。 トランジスタのコレクタ回路には有極リレーPIが含まれ、ベース回路には大容量コンデンサC1、定抵抗R1、可変抵抗R2が含まれています。
初期状態では、スイッチ B1 のセクション VA の接点 1 ～ 2 は開いており、ベース回路とコレクタ回路には電流が流れません。この位置では、指定されたスイッチの接点 3 ～ 4 がコンデンサ C1 を短絡します。
タイムリレーがオンになると、スイッチ B1 の接点 3-4 が開き、接点 1-2 が閉じられ、ベース回路に電流が流れ始め、コンデンサ CI が電源電圧まで充電されます。 B. コンデンサ C1 が充電されると、ベース回路の電流は停止します。
接点 1-2 が閉じた瞬間、ベース電流の P 倍の電流がコレクタ回路に流れます (b はエミッタ接地回路に接続されたトランジスタの電流利得です)。 この電流がリレー P1 の動作電流より大きい場合、リレー P1 が動作し、接点 1 ～ 2 が閉じ、実行回路 (たとえば、写真印刷用の写真引き伸ばし装置のランプ L) がオンになります。 コンデンサ C1 が充電されるとベース回路の電流が減少するため、これに対応してコレクタ回路の電流も減少します。 コレクタ電流がリレー P1 の解放電流と等しい場合、リレー P1 はアーマチュアを解放し、接点 1 ～ 2 を開き、フォト拡大器のランプ L をオフにします。
リレーを再度オンにするには、スイッチ B1 をオフにしてから再度オンにします。これは従来のダブル ロッカー スイッチとして使用されます。
コンデンサ C1 の充電時間は、その容量と抵抗 R1、R2 の抵抗値によって異なります。 したがって、可変抵抗器 R2 の値を調整することで、時間間隔を変更できます。
図に示されているデータと、動作電流 0.8 mA および解放電流 0.4 mA に調整された RP-4 タイプの有極リレーを使用すると、このような電子リレーは最大 15 秒の時間遅延を実現します。
上で説明したデバイスのセットアップに関するいくつかの推奨事項。 有極リレー RP-4 (パスポート U. 172.22.37) をトランジスタのコレクタ回路に組み込む前に、単一位置動作モード (優先) に設定する必要があります。
次に、巻線の極性を決定する必要があります（回路では高抵抗部分のみが使用されます）。 リレー巻線が正しくオンになると、リレーの動作電流を超えるコレクタ電流により、アーマチュア (可動接点) が 1 つの極端な位置から別の極端な位置に移動します。 RP-4 リレーを調整するプロセスでは、解放電流が最小限であることを確認する必要があります。 これにより、保持時間が長くなります。
回路内では漏れの少ないコンデンサのみを使用できます。 可変抵抗器 R2 のスケールに適用される露光時間をより正確に設定するには、露光時間をいくつかのサブレンジ (スケール) に分割することをお勧めします。 この目的のために、回路に追加のスイッチを設けて、コンデンサ C1 の静電容量を段階的に変更する必要があります。
複合トランジスタのタイムリレー
図に従って組み立てられたタイムリレー。 図２に示すように、複合トランジスタ（Ｔ１、Ｔ２）を使用することにより、より高い感度を有することが特徴である。 複合トランジスタの電流利得は、個々のトランジスタの電流利得の積に等しいため、同じ制御電流の場合、コレクタ電流は前の回路よりもはるかに大きくなります。 これにより、高価なリレーの使用をやめ、従来の電磁リレーに置き換えることが可能になりました。
遅延時間は抵抗 R2 によって滑らかに変化し、スイッチ B2 によって急激に変化します。 RSM-2 タイプ (パスポート 10.171.81.21) のリレーを使用してこの回路をテストすると、アーマチュアの無負荷により、10 mA と 4 mA の作動電流と解放電流を得ることができ、保持時間は等しいこと: 最初の制限は 1 ～ 6 秒、2 番目の制限は 6 ～ 24 秒、3 番目の制限は 24 ～ 125 秒です。
コンデンサ C2、C3 はそれぞれ、漏れ電流が最小で動作電圧が少なくとも 10 V の複数のコンデンサで構成されています。 時間遅延制限はコンデンサ C1 ～ C3 の実際の静電容量と漏れ量に依存するため、セットアップ プロセス中に指定されることに注意してください。
トランジスタタイムリレー（オプション2）
1 つのトランジスタによる時間リレー回路の別のバージョンを図に示します。 3. このリレーでは、滞留時間は抵抗 R1 を介したコンデンサ C1 の放電時間によって決まります。 R4とトランジスタT1の入力回路。 可変抵抗器R4の値を変更することで、露光時間を滑らかに変更することができます。
初期状態では、コンデンサ C1 の電圧はゼロであるため、トランジスタ 77 のベースには電圧がありません。 コレクタ回路の電流が非常に小さいため、リレー P1 は動作しません。 Kn ボタンを押すと、コンデンサ C1 はほぼ瞬時に整流器出力の電圧まで充電されます。 ボタンを放すとすぐに、コンデンサC1の電圧がトランジスタのベースにマイナスとして印加され、コレクタ電流が急激に増加します。
この場合、リレー P1 が動作し、常開接点 1 ～ 2 が閉じ、実行回路に電力が供給されます。 リレーアーマチュアは、コンデンサ C1 が放電されるまで吸引されます。 コンデンサが放電すると、コレクタ電流が減少し、リレーの解除電流よりも小さくなると、リレーは接点 1-2 を開き、アクチュエータ回路への電圧の供給が停止します。
コンデンサ C1 の放電時間は主に可変抵抗器 R4 によって決まり、その目盛りは秒単位です。 電磁リレー P1 のパラメータは前の図と同じです。
トランス Tr1 は Ш16 コアで作られており、セットの厚さは 20 mm です。 巻線 1a には 1900 ターンが含まれており、PEV-1 0.12 ワイヤの巻線は 16 ～ 1400 ターンです。 巻線 II には 925 ターンの PEV-0.15 ワイヤが含まれています。 700、775、850 回目のターンからさまざまな整流電圧を取得するために、タップが作成されます。
ランプ上の電子タイムリレー
図では、 図 4 は、±2% の精度で 0.5 ～ 60 秒の遅延時間を得るように設計された真空管電子タイムリレーの図を示しています。 リレーの動作は、タイムディレイノブ (R1) と Kn ボタンによって制御されます。
タイムリレーは次のように動作します。初期位置では、ペーパーコンデンサ C2 が整流器の出力の電圧まで充電され、アノード電流は有極リレー P1 をトリガするのに十分な値になります。 リレー PI がトリガーされると、その接点 1 ～ 2 が閉じ、接点 2 ～ 3 が開き、それによって中間リレー P2 の電源回路と表示灯 L2 が遮断されます。
露出時間のカウントを開始するには、ボタンを押す必要があります。 この場合、コンデンサ C2 はほぼ即座に放電され、ランプ L1 の左側の三極管の制御グリッドに大きな負のバイアスがかかり、ランプがオフになり、そのアノード電流がゼロになり、リレー P1 がオフになります。
リレー P1 を無効にすると、接点 1-2 (P1) が開き、コンデンサ C2 の充電が開始されます。 同時に接点2～3（リレーP1）が閉じると表示灯L2とリレーP2が点灯します。 リレー P2 が動作し、接点 1-2 (P2) が実行回路 (「出力」ソケット) に電力を供給します。 したがって、時間遅延のカウントダウンは、リレー P1 がオフになった瞬間から始まります。
コンデンサ C2 が充電されると、その両端の電圧が増加し、その結果、制御グリッド上の負の電圧が減少します。 ランプグリッド上の負の電圧が減少すると、アノード電流が増加します。 アノード電流の値がリレー P1 の動作電流と等しい場合、リレー P1 が作動し、中間リレー P2 および信号灯 L2 への電源がオフになります。
タイムリレーを再びオンにするには、ボタンをもう一度押す必要があります。 リレーがパルスモードで動作するには、Kn ボタンの接点を「永久に」閉じる必要があります。 この場合、約 125 ミリ秒の時間間隔でサイクルが連続的に繰り返されます。 サイクル間の休止の指示値は、コンデンサ C3 の静電容量を変更することによって、かなり広い範囲内で変更できます。 サイクル期間は可変抵抗器 R1 によって幅広く調整されます。
極性リレー P1 タイプ RP-4 (パスポート U. 172.20.48)。 巻線抵抗が 3000 ～ 5000 オームの RP-5 リレーを使用できます。 リレー P2 電磁タイプ g. 巻線抵抗 5 オーム、交流電圧 6.3 V で動作します。
トランスTr1のコアはSh16板で、セットの厚みは20mmです。 巻線 1 には PEL 0.15 ワイヤが 2400 回巻かれ、巻線 II - PEL 0.07 ワイヤが 4800 回巻かれ、巻線 III - PEL 0.62 ワイヤが 125 回巻かれます。 実際には、当社の業界で製造されたサードクラス受信機の電源トランスを設計に使用できます。
電子的および機械的要素を使用し、一定時間が経過すると動作する装置がタイムリレーです。 これらのメカニズムは、エレクトロニクス、電気、電気工学などの多くの分野で普及しています。 タイマーを作成するには、さまざまな複雑さのさまざまなスキームを使用する必要があります。
動作原理
特定の回路にリレーを使用すると、制御性がより柔軟なデバイスを組み立てることができます。 さらに、多数のソリューションを実装できます。 したがって、それぞれの設計案を個別に検討する必要があります。 実行される活動の種類に応じて、電磁、電子、空気圧システム、および時計機構のソリューションが実際に使用されます。
電磁装置は、原則として、定電流源を備えた回路でのみ使用できます。 作用時間は通常 0.06 ～ 0.1 秒です。 オンの場合は0.6〜1.4、オフの場合は0.6〜1.4です。 このようなリレーには 2 つの動作層の巻線が含まれており、そのうちの 1 つは短絡したリング状回路です。
一次巻線に電流を流すと磁束が増加します。 二次巻線に電流が発生し、その結果主磁束の成長が停止します。 その結果、機構のアーマチュアの変位に時間特性が現れ、時間遅れが生じる。
一次巻線の回路への電流供給を停止すると、二次巻線の磁界はしばらくの間アクティブなままになります。 これはすべて誘導効果によって起こります。 このことから、この時点ではリレーはオフにならないことがわかります。
空気圧式・時計式
空気圧システムに基づくスキームはユニークです。 これらの装置には、特別な減速システム、つまり空気圧ダンパー装置が含まれています。 「空気圧」の保持時間は、空気を供給するパイプの断面を広げたり狭めたりすることで調整できます。 このような操作のために、特別な調整ネジが設計に用意されています。
ここでの遅延時間の範囲は 1 ～ 60 秒です。 ただし、2 倍の速度で動作するインスタンスもあります。 実際には、表記の時間には多少の誤差がございます。
クロックリレーと呼ばれるデバイスは、電気用途で広く使用されています。 このタイプは、500〜10,000ボルトの電圧の回路を保護する自動スイッチの構築に積極的に使用されています。 応答時間 - 0.1〜20秒。
クロック リレーの基礎はスプリングであり、このスプリングは電磁機械ドライブによって充電されます。 時計機構の接点グループは、デバイスの特別なスケールで事前に指定された時間が経過すると切り替わります。
デバイスの速度は、巻線を流れる電流の強さに直接依存します。 これは、デバイスを保護機能用に構成するのに役立ちます。 このような保護の主な特徴は、外部要因の影響から完全に独立していることです。
電子リレー
電子リレーは時代遅れの電気機械装置に取って代わりました。 このようなデバイスには多くの利点があります。
- 小さな寸法。
- アクションの正確さ。
- 柔軟な構成モジュール。
- 情報の複製。
電子リレーの動作はデジタルパルスカウンターの原理に基づいています。 今日のデバイスの多くは、高性能マイクロプロセッサをベースにしています。
電子メカニズムを設定するには、デバイスの前面にある特別なファンクション キーを使用して特定のパラメータを設定するだけです。 また、秒、分、時間だけでなく、曜日も設定できる柔軟な設定です。
ウィークリータイマー
自動モードの電子オンオフタイマーはさまざまな分野で使用されています。 「毎週」リレーは、あらかじめ決められた週ごとの周期で切り替わります。 このデバイスでは次のことが可能です。
- 照明システムにスイッチ機能を提供します。
- テクノロジー機器のオン/オフを切り替えます。
- セキュリティシステムを起動/無効にします。
装置の寸法が小さい、デザインはファンクションキーを提供します。 これらを使用すると、デバイスを簡単にプログラムできます。 また、情報を表示する液晶ディスプレイも備えています。
「P」ボタンを長押しすると、コントロールモードが有効になります。 「リセット」ボタンを押すと設定がリセットされます。 プログラミング中に日付を設定できますが、制限は 1 週間です。 タイムリレーは手動モードまたは自動モードで動作できます。 現代の産業オートメーションやさまざまな家庭用モジュールには、ほとんどの場合、ポテンショメータを使用して調整できるデバイスが装備されています。
パネルの前面には、1 つまたは複数のポテンショメータ ロッドが存在すると想定されます。 ドライバーの刃を使用して調整し、希望の位置に取り付けることができます。 茎の周りに顕著な鱗があります。 このような装置は、換気および暖房システムの制御構造に広く使用されています。
機械式スケールを備えた計器
機械式目盛を備えた機器の 1 つに家庭用タイマーがあります。 通常のコンセントから動作します。 このようなデバイスを使用すると、特定の時間範囲内で家電製品を制御できます。 これには「ソケット」リレーが含まれており、毎日の動作サイクルによって制限されます。
毎日のタイマーを使用するには 設定する必要があります:
- ディスクの円周に沿って配置されているすべての要素を持ち上げます。
- 時刻を設定する要素をすべて省略します。
- ディスクをスクロールして、現在の期間に設定します。
たとえば、9 と 14 のマークが付いたスケールで要素が省略されている場合、負荷は午前 9 時に作動し、午後 2 時にオフになります。 1 日に最大 48 個のデバイス アクティベーションを作成できます。
さらに、このデバイスには、プログラム外モードでタイマーをアクティブ化できる機能があります。
これを行うには、ケースの側面にあるボタンをアクティブにする必要があります。 タイマーがオンになっていた場合でも、開始すると緊急モードで開始されます。
メカニズムの活性化
デバイスは、技術データシートで規定されている厳密な位置に接続されています。 通常、デバイスは垂直から 10 度以上逸脱しない限り、垂直位置に設置されます。 摂氏-20度から+50度までの温度体制を遵守することも必要です。
デバイスを設置するときに考慮される 3 番目のパラメータは、空気湿度です。 許容レベルは 80% を超えてはなりません。 接続する際は、電源装置から電気回路を切り離す必要があります。 自分の手で220Vタイムリレーを作る方法のスキーム：
さらに、本体自体には、要素をどの順序で接続するかを示す記号があります。 通常は次のようになります。
- まず、電圧線を電源端子に接続します。
- 次に、位相ラインとスイッチおよび入力接点の間に接続があります。
- 最後のステップは、出力接点を相線に接続することです。
実際、タイムリレーは多くのデバイスの古典的なパスに沿って接続されています。つまり、電源が接続され、グループを形成する対応する接点を介して負荷が起動されます。それらはいくつかあります。 それはすべて、単相または三相のリレーによって異なります。
初心者向けのスキーム
アマチュア無線の初心者は、12V タイムリレーを自分の手で作ることができます。 このようなメカニズムは最も単純な原理に従って機能します。
タイムリレー接続図：
ただし、このようなデバイスを使用すると、一定時間負荷をオンにすることができます。 ただし、小さな機能があります。ロード時間は常に同じです。
SB1 というラベルの付いたボタンが閉じ、C1 が完全に充電されます。 ボタンを放すと、C1 部分が R1 とトランジスタのベースを介して放電されます。これは、図の VT1 インデックスの下に示されています。
コンデンサが放電している間、電流はトランジスタ VT1 のオープン状態を維持するのに十分です。つまり、リレーが動作してオフになります。 もちろん、2時間のタイムリレーを自分の手で作ることができます - それはすべてコンデンサC1の容量に依存します。
電気機器を使用してさまざまな動作を実行するときに、正確な時間間隔を確保するために、タイムリレーが使用されます。
電子目覚まし時計、洗濯機や電子レンジの運転モード変更、トイレや浴室の換気扇、植物への自動水やりなど、日常生活のあらゆるところで使われています。
タイマーの利点
すべての種類の中で、最も一般的なのは電子機器です。 彼らの利点:
- 小さいサイズ。
- 非常に低いエネルギー消費。
- 電磁リレー機構以外に可動部品はありません。
- 幅広い時間露出。
- 耐用年数は動作サイクル数から独立しています。
トランジスタタイムリレー
基本的な電気技師のスキルがあれば、自分の手で電子タイムリレーを作成できます。 これは、電源、リレー、ボード、および制御要素を収容するプラスチックケースに取り付けられています。
最もシンプルなタイマー
タイムリレー (下図) は、1 ～ 60 秒間負荷を電源に接続します。 トランジスタスイッチは電子リレー K1 を制御し、接点 K1.1 で消費者をネットワークに接続します。
初期状態では、スイッチ S1 がコンデンサ C1 を抵抗 R2 に接続し、コンデンサ C1 の放電を維持します。 この場合、トランジスタがロックされているため、電磁スイッチ K1 は動作しません。 コンデンサが電源（接点S1の上側）に接続されると充電が始まります。 ベースに電流が流れると、トランジスタが開き、K1 がオンになり、負荷回路が閉じます。 タイムリレーへの供給電圧は 12 ボルトです。
コンデンサが充電されると、ベース電流は徐々に減少します。 したがって、コレクタ電流の大きさは、K1がオフになることによって接点K1.1との負荷回路を開くまで低下します。
指定された動作期間中に負荷をネットワークに再接続するには、回路を再度再起動する必要があります。 これを行うには、スイッチを低い「オフ」位置に設定します。これにより、コンデンサが放電されます。 その後、デバイスは、指定された期間、S1 によって再びオンになります。 遅延は抵抗R1を取り付けることで調整できますが、コンデンサを交換することでも変更できます。
コンデンサを使用したリレーの動作原理は、電気回路の静電容量と抵抗の積に応じた時間の充電に基づいています。
トランジスタ2個によるタイマー回路
2つのトランジスタを使用して自分の手でタイムリレーを組み立てるのは難しくありません。 コンデンサ C1 に電力を供給すると動作を開始し、その後充電が始まります。 この場合、ベース電流によりトランジスタ VT1 が開きます。 その後、VT2 が開き、電磁石が接点を閉じて LED に電力を供給します。 その光りはタイムリレーが作動したことを示します。 この回路は負荷スイッチング R4 を提供します。
コンデンサが充電されると、エミッタ電流はトランジスタがオフになるまで徐々に減少します。 その結果、リレーがオフになり、LED が動作しなくなります。
SB1 ボタンを押して放すと、デバイスが再起動します。 この場合、コンデンサは放電し、このプロセスが繰り返されます。
12Vタイムリレーが通電すると動作を開始します。 この目的のために、自律ソースを使用できます。 ネットワークから電力が供給される場合、変圧器、整流器、安定器で構成される電源がタイマーに接続されます。
タイムリレー220v
ほとんどの電子回路は、ネットワークからガルバニック絶縁されて低電圧で動作しますが、依然として重要な負荷を切り替えることができます。
時間遅延は220Vタイムリレーから作ることができます。 古い洗濯機の電源を切るのに時間がかかる電気機械装置は誰もが知っています。 タイマーノブを回すだけで、装置は指定された時間エンジンをオンにしました。
電気機械タイマーは電子機器に置き換えられ、トイレ、踊り場、写真引き伸ばし機などの一時的な照明にも使用されます。この場合、サイリスタの非接触スイッチがよく使用され、回路は 220 秒から動作します。 Vネットワーク。
電源はダイオードブリッジを介して供給され、許容電流は1A以上です。 スイッチS1の接点が閉じると、コンデンサC1の充電中にサイリスタVS1が開き、ランプL1が点灯します。 負荷として機能します。 完全に充電されると、サイリスタが閉じます。 これはランプが消えると表示されます。
ランプは数秒間点灯します。 異なる値のコンデンサ C1 を取り付けるか、1 kΩ の可変抵抗器をダイオード D5 に接続することで変更できます。
マイクロサーキットのタイムリレー
トランジスタタイマー回路には、遅延時間を決定するのが難しいこと、次の開始前にコンデンサを放電する必要があること、応答間隔が短いことなど、多くの欠点があります。 NE555 チップは「統合タイマー」と呼ばれ、長い間人気を集めてきました。 産業でも使用されていますが、タイムリレーを自分の手で作るためのスキームを多く見ることができます。
時間遅延は、抵抗 R2、R4、およびコンデンサ C1 によって設定されます。 負荷接続接点 K1.1 は、SB1 ボタンが押されると閉じ、遅延後に独立して開きます。その期間は、式 t および = 1.1R2∙R4∙C1 から決定されます。
もう一度ボタンを押すと、プロセスが繰り返されます。
多くの家庭用電化製品は、タイムリレーを備えた超小型回路を使用しています。 使用説明書は、適切な操作に必要な属性です。 また、DIY タイマー用にもコンパイルされています。 その信頼性と耐久性はこれに依存します。
この回路は、トランス、ダイオードブリッジ、コンデンサで構成される単純な 12 V 電源で動作します。 消費電流は 50 mA で、リレーは最大 10 A の負荷を切り替えます。遅延は 3 ～ 150 秒の間で調整できます。
結論
家庭用であれば、タイムリレーを自分の手で簡単に組み立てることができます。 電子回路はトランジスタや超小型回路でうまく動作します。 サイリスタに非接触タイマーを設定できます。 既存のネットワークから電気絶縁せずにオンにすることができます。
非常にシンプルですが、時には感嘆を引き起こす可能性があります。 愛情を込めて「モーター付きバケツ」と呼ばれていた古い洗濯機を覚えているなら、タイムリレーの動作は非常に明白でした。ノブを数刻み回すと、内部の何かがカチカチと音を立て始め、モーターが始動しました。
ハンドルのポインタがスケールのゼロ目盛に到達するとすぐに、洗浄は終了しました。 その後、洗濯と紡績の2つのタイムリレーを備えた機械が登場しました。 このような機械では、タイムリレーは金属製のシリンダーの形で作られており、その中に時計機構が隠されており、外側には電気接点と制御ノブのみがありました。
最近の全自動洗濯機（電子制御付き）にもタイムリレーが搭載されており、制御盤上の別個の要素や部品として見ることは不可能になっています。 すべての時間遅延は、制御マイクロコントローラーを使用してプログラムによって取得されます。 全自動洗濯機の運転サイクルをよく観察すると、遅延時間は数え切れないほどです。 これらすべての時間遅延が上記の時計機構の形で実行される場合、洗濯機本体には十分なスペースがまったく存在しません。
時計仕掛けからエレクトロニクスまで
MK を使用して時間遅延を取得する方法
最新のマイクロコントローラーのパフォーマンスは非常に高く、最大数十ミップス (1 秒あたり数百万回の演算) です。 少し前まではパソコン上で1mipsを巡る争いがあったようです。 現在では、8051 ファミリなどの旧式の MCU でも、この 1 mips を簡単に実行できます。 したがって、1,000,000 回の操作を完了するにはちょうど 1 秒かかります。
ここには、時間遅延を取得するための既製の解決策があるように見えます。 同じ操作を100万回繰り返すだけです。 この操作をプログラム内でループすると、これは非常に簡単に実行できます。 しかし問題は、この操作以外には、MK は 1 秒間他のことが何もできないことです。 エンジニアリングの成果についてはこれだけですが、MIP についても同様です。 数十秒または数分のシャッタースピードが必要な場合はどうすればよいでしょうか?
タイマー - 時間を数える装置
このような恥ずかしい事態が起こらないようにするため、プロセッサが単に加熱して何も役に立たない不必要なコマンドを実行することを防ぐために、タイマーが MK に組み込まれており、通常はいくつかのタイマーが組み込まれていました。 詳細は省きますが、タイマーは MK 内の特別な回路によって生成されるパルスをカウントするバイナリカウンタです。
たとえば、8051 ファミリのマイクロコントローラでは、各コマンドが実行されるとカウント パルスが生成されます。 タイマーは、実行されたマシン コマンドの数をカウントするだけです。 その間、中央処理装置 (CPU) はメイン プログラムを静かに実行しています。
タイマーがゼロからカウントを開始すると仮定します (これにはカウンター開始コマンドがあります)。 パルスごとにカウンタの内容が 1 ずつ増加し、最終的には最大値に達します。 その後、カウンタの内容はゼロにリセットされます。 この瞬間を「カウンタオーバーフロー」と呼びます。 これはまさに時間遅延の終わりです (洗濯機を思い出してください)。
タイマーが 8 ビットであると仮定します。タイマーは 0 ～ 255 の範囲の値をカウントするために使用できます。そうしないと、カウンターは 256 パルスごとにオーバーフローします。 シャッタースピードを短くするには、ゼロからではなく、別の値からカウントし始めます。 これを取得するには、まずこの値をカウンターにロードし、次にカウンターを開始するだけです (洗濯機をもう一度思い出しましょう)。 このプリロードされた数値がタイムリレーの回転角度になります。
このような 1 ミップの動作周波数のタイマーを使用すると、最大 255 マイクロ秒のシャッター スピードを得ることができますが、数秒、場合によっては数分も必要です。どうすればよいでしょうか?
すべてが非常に単純であることがわかります。 各タイマー オーバーフローは、メイン プログラムの中断を引き起こすイベントです。 その結果、CPU は適切なサブルーチンに切り替わります。このようなわずかな露出の合計は、数時間、場合によっては 1 日にも及ぶ可能性があります。
割り込みサービス サブルーチンは通常、数十個のコマンドに満たない短いもので、その後メイン プログラムに戻り、同じ場所から実行を続けます。 上記のコマンドを繰り返すだけで、このような耐久性を実現できるようにしてください。 ただし、場合によっては、それだけを行う必要があります。
これを行うために、プロセッサ命令システムには NOP コマンドがあり、これはマシン時間を消費するだけです。 これはメモリを予約するために使用でき、また、数マイクロ秒程度の非常に短い遅延のみを作成する場合にも使用できます。
はい、読者は、彼がどれほど夢中になったかを言うでしょう！ 洗濯機からマイクロコントローラーまで。 これらの極点の間に何が起こったのでしょうか?
タイムリレーにはどのような種類がありますか?
すでに述べたように、 タイムリレーの主なタスクは、入力信号と出力信号の間の遅延を取得することです。この遅延はいくつかの方法で発生する可能性があります。 タイムリレーは機械式（記事の冒頭で説明済み）、電気機械式（これも時計機構に基づいており、電磁石によってゼンマイのみが巻かれる）、およびさまざまな減衰装置を備えたものでした。 このようなリレーの例としては、図 1 に示す空気圧式タイム リレーがあります。
リレーは電磁駆動装置と空気圧アタッチメントで構成されます。 リレー コイルは、動作電圧 12 ～ 660V AC (合計 16 定格)、周波数 50 ～ 60Hz で使用できます。 リレーの設計に応じて、電磁ドライブが作動したとき、または電磁ドライブが解放されたときのいずれかで遅延が開始されます。
時間はチャンバーからの空気の出口の穴の断面積を調整するネジによって設定されます。 説明されているタイムリレーはパラメータがあまり安定していないという特徴があるため、可能であれば常に電子タイムリレーが使用されます。 現在、そのようなリレーは、機械式および空気圧式の両方で、おそらく現代の機器にまだ置き換えられていない古代の機器、さらには博物館でのみ見つけることができます。
電子タイムリレー
おそらく最も一般的なものの 1 つは、VL リレー シリーズ - 60...64 とその他のリレー (VL - 100...140 など) です。 これまでずっと、リレーは特殊な KR512PS10 マイクロ回路上に構築されていました。 VLシリーズリレーの外観を図2に示します。
図2. VLシリーズのタイムリレー。
タイムリレーVL-64の回路図を図3に示します。
図3.
電源電圧が整流器ブリッジ VD1...VD4 を介して入力に印加されると、KT315A トランジスタのスタビライザを介して電圧が DD1 マイクロ回路に供給され、その内部ジェネレータがパルスの生成を開始します。 パルス周波数は、5100 pF のタイミング コンデンサと直列に接続された可変抵抗器 PPB-3B (リレーのフロント パネルにあります) によって調整されます。このコンデンサの許容誤差は 1% で非常に小さくなります。 TKE。
受信されたパルスは、マイクロ回路 M01...M05 のピンを切り替えることによって設定される可変分周比を持つカウンターによってカウントされます。 VLシリーズリレーでは、この切り替えをメーカーにて行っております。 マイクロ回路のドキュメントによると、カウンタ全体の最大分周係数は 235,929,600 に達し、マスター オシレータ周波数が 1Hz の場合、シャッター スピードは 9 か月以上に達します。 開発者によると、これはどのアプリケーションにも十分であるとのことです。
END チップのピン 10 はシャッタースピードの終わりで、入力 3 - ST スタート - ストップに接続されています。 END 出力にハイレベルの電圧が現れるとすぐに、パルスのカウントが停止し、Q1 のピン 9 にハイレベルの電圧が現れ、KT605 トランジスタが開き、KT605 コレクタに接続されたリレーが作動します。
現代のリレー
原則としてMKで製造しております。 結局のところ、何か新しいものを発明するよりも、既製の独自のマイクロ回路をプログラムし、いくつかのボタンやデジタルインジケーターを追加する方が簡単で、その後で時間の微調整も必要になります。 このようなリレーを図 4 に示します。
図4.
なぜ自分の手でタイムリレーを作るのでしょうか？
そして、ほとんどすべての好みに応じて、非常に多くの時間リレーがありますが、時には自宅で自分自身の何か、多くの場合非常に簡単なことをしなければならないことがあります。 しかし、そのようなデザインはほとんどの場合、それ自体を完全に正当化します。 ここではその一部を紹介します。
架空線リレーの一部として KR512PS10 マイクロ回路の動作を調べたばかりなので、アマチュア回路の検討はそこから始める必要があります。 図 5 にタイマー回路を示します。
図 5. KR524PS10 チップ上のタイマー。
マイクロ回路は、約 5 V の安定化電圧を持つパラメトリック スタビライザー R4、VD1 によって電力を供給されます。電源がオンになった瞬間に、R1C1 回路はマイクロ回路用のリセット パルスを生成します。 これにより内部発振器が起動され、その周波数は R2C2 チェーンによって設定され、マイクロ回路の内部カウンタがパルスのカウントを開始します。
これらのパルスの数 (カウンタ分周係数) は、マイクロ回路 M01...M05 のピンを切り替えることによって設定されます。 図に示されている位置では、この係数は 78643200 になります。このパルス数は、END 出力 (ピン 10) での信号の全周期を構成します。 ピン 10 はピン 3 ST (スタート/ストップ) に接続されています。
END 出力が High になると (半周期がカウントされると)、カウンタはすぐに停止します。 同時に、出力 Q1 (ピン 9) もハイレベルに設定され、トランジスタ VT1 が開きます。 開いたトランジスタを通じてリレー K1 がオンになり、接点で負荷を制御します。
時間遅延を再び開始するには、リレーを短時間オフにして再度オンにするだけで十分です。 END 信号と Q1 信号のタイミング図を図 6 に示します。
図 6. END 信号と Q1 信号のタイミング図。
図に示されているタイミング回路 R2C2 の定格では、発電機の周波数は約 1000 Hz です。 したがって、端末 M01...M05 の指定された接続の遅延時間は約 10 時間となります。
このシャッタースピードを微調整するには、次の手順を実行します。 図 7 の表に示すように、ピン M01 ～ M05 を「Seconds_10」の位置に接続します。
図7. タイマー時間設定表 (写真をクリックすると拡大します).
この接続で可変抵抗器 R2 を回すと、シャッタースピードが 10 秒に調整されます。 ストップウォッチで。 次に、図に示すようにピン M01...M05 を接続します。
KR512PS10 に基づく別の回路を図 8 に示します。
図8。 チップ上のタイムリレー KR512PS10
KR512PS10 チップ上の別のタイマー。
まず、KR512PS10、より正確には、まったく示されていない END 信号と、単に共通線に接続されている、論理 0 レベルに対応する ST 信号に注目してみましょう。
このようにオンにしても、図 6 に示すようにカウンタは停止しません。END 信号と Q1 信号は停止することなく周期的に継続します。 この場合、これらの信号の形状は古典的な蛇行になります。 したがって、結果は単純な方形パルスの発生器であり、その周波数は可変抵抗器 R2 によって調整でき、カウンタの分周係数は図 7 に示す表に従って設定できます。
出力 Q1 からの連続パルスは、10 進カウンタ - デコーダ DD2 K561IE8 の計数入力に供給されます。 チェーン R4C5 は電源投入時にカウンタをゼロにリセットします。 その結果、デコーダの出力「０」（ピン３）にハイレベルが現れる。 出力 1 ～ 9 はローレベルです。 最初のカウントパルスが到着すると、ハイレベルは出力「1」に移行し、2 番目のパルスは出力「2」にハイレベルを設定し、以下同様に出力「9」まで続きます。 その後、カウンタがオーバーフローし、カウント サイクルが再び始まります。
結果として得られる制御信号は、スイッチSA1を介して要素DD3.1...4を使用するオーディオ信号発生器、または中継増幅器VT2に供給することができます。 時間遅延の長さはスイッチ SA1 の位置によって異なります。 図に示されているピン M01 ～ M05 の接続とタイミング チェーン R2C2 のパラメータにより、30 秒から 9 時間の範囲の時間遅延を得ることが可能です。
