Реле времени

(51) 4 Н 03 К 5/15 ОСУДАРСТВЕННЫИ КОМПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКПРИ ГКНТ СССР ЯМ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯВТОРСКОМУ С 8 ИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССР У 728219, кл. Н 03 К 5/153, 1976.Авторское свидетельство СССР У 1372608, кл. Н 03 К 5/153, 17/28, 1985.(57) Изобретение может быть использ вано в аппаратуре различного назначения, например в программно-времен ных устройствах, 11 ель изобретения -расширение области применения эа счетиспользования реле в условиях интенсивных помех, В реле времени введеныключ 6 и элемент И 10 с соответствующими связями. В состав реле входяттакже генератор 1 импульсов, блок 2управления, элемент ИЛИ 3, интегратор 4, пороговый элемент 5, элементНЕ 7, элементы И 8 и 9, триггер 11,элемент 2 ИИЛИ 12, счетчик 13 импульсов, дешиАратор 14, Изобретениеисключает сбои при поступлении помехна этапе подготовки реле к работе.Кроме того, отпадает необходимостьрегулировочных работ при практической реализации устройства. 5 ил.Изобретение относится к автоматике и импульсной технике и может бытьиспользовано в аппаратуре различногоназначения, например в программновременных устройствах,Целью изобретения является расширение области применения за счет использования устройства в условияхинтенсивных помех за счет введенияв состав устройства третьего элемента, ключа и новых связей,На фиг, 1 приведена функциональная схема реле времени; на фиг. 2 -временные диаграммы работы устройства при поступлении входного сигнала без воздействия помех; на фиг.3временные диаграммы работы устройствапри воздействии помех; на фиг. 4 -схема блока управления; на фиг. 5схема дешифратора.Реле времени содержит генераторимпульсов, блок 2 управления, элементИЛИ 3, интегратор 4, пороговый элемент 5, ключ 6, элемент НЕ 7, первый 8, второй 9 и третий 10 элементы И, триггер 11, элемент 2 ИИЛИ 12,счетчик 13 импульсов, дешифратор 14,входную 15 и выходную 16 шины.Выход генератора 1 импульсов под,ключен к входу блока 2 управления ик двум входам элемента 2 ИИЛИ 12,связанного с выходом с синхронизирующим входом счетчика 13 импульсов,К-вход которого соединен с К-входомтриггера 11 и с первым выходом блока2 управления, подключенного вторымвыходом к первым входам элементаИЛИ 3 и второго элемента И 9, соединенного выходом с третьим входом элемента 2 ИИЛИ 12, четвертый вход которого связан с выходом триггера 11,подключенного Б-входом к выходу первого элемента И 8, соединенного первым входом с выходом порогового элемента 5 и через элемент НЕ 7 - со вторым входом второго элемента И 9. Третий выход блока 2 управления подключен к управляющему входу ключа 6,коммутируемые выводы которого подключены к выходу интегратора 4 и общейшине электропитания соответственно, .Четвертый выход блока 2 управления связан с первым входом третьегоэлемента И 10, соединенного выходомс вторым входом первого элемента И 8и с вторым входом элемента ИЛИ 3, подключенного выходом через интегратор4 к входу порогового элемента 5.10 15 20 25 30 35 импульс напряжения, который поступает на вход элемента ИЛИ 3.На его выходе формируется единичный сигнал, а на выходе интегратора 4 - постепенное нарастание напряжения,Одновременно единичный сигнал свторого выкода блока 2 управленияпоступает на вход второго элементаИ 9, на выходе которого формируетсяединичный сигнал, разрешая тем самымпрохождение импульсов с генератора 1через элемент 2 ИИПИ на синхронизирующий вход счетчика 13 импульсов.Счет импульсов продолжается дотех пор, пока на выходе интегратора4 напряжение не достигнет значенияпорога срабатывания порогового элемента 5,При достижении входным напряжениемпорогового значения на выходепорогово 40 455055 Выходы счетчика 13 импульсов соединены со входом дешифратора 14, связанного выходом с выходной шиной 16. Входная шина 15 подключена к второму входу третьего элемента И 10,На фиг. 2 и 3 приведены временные диаграммы сигналов: 17 - на первом выходе блока управления (на К-входах счетчика импульсов и триггера); 18 - на втором выходе блока управления (на связанных входах элемента ИЛИ и второго элемента И);19 - на выходе интегратора; 20 - на третьем выходе блока управления (на управляющем входе ключевого устройства); 21 - на выходе порогового устройства; 22 - на выходе второго элемента И; 23 - на четвертом выходе блока управления (на входе третьего элемента И); 24 - на входной шине реле времени; 25 - на выходетретьего элемента И; 26 - на выходепервого элемента И; 27 - на выходе триггера; 28 - на выходе элемента 2 ИИЛИ; 29 - на выходной шине устройства.Реле времени работает следующим образом,При включении напряжения питания сигналом с первого выхода блока 2 управления триггер 11 и счетчик 13 импульсов устанавливаются в исход" ное состояние.По истечении некоторого времени(достаточного для выхода на режим всех элементов устройства) блок 2управления формирует на втором выходе40 го элемента 5 формируется единичный сигнал, который, поступая через элемент НЕ 7 на вход элемента И 9, устанавливает на его выходе нулевой5 сигнал, запрещая дальнейший счет импульсов счетчиком 13.Следовательно код, записанный в счетчик 13 импульсов, соответствует времени заряда интегратора 41 ОСигналы на втором выходе блока 2 управления пропадает, а на третьем выходе формируется единичный импульс напряжения, который воздействует на ключ 6, коммутируемые выводы его за мыкаются и интегратор 4 сбрасывается в начальное состояние.После прекращения действия сигнала с третьего выхода блока 2 управления коммутируемые выводы ключа 6 раэ мыкаются, а на четвертом выходе блока 2 формируется положительный перепад напряжения, который поступает на вход третьего элемента И 1 О.Таким образом, реле времени после 25 предварительной записи импульсов в счетчик 13 готово к приему входного сигнала.При поступлении на входную шину 15 сигнала запуска, на выходе третьего элемента И 10 и выходе элемента ИПИ 3 формируется единичный сигнал, который поступает на вход интегратора 4.На его выходе напряжение посте 35 пенно нарастает и при достижении порога срабатывания на выходе порогового элемента 5 Формируется сигнал, который через первый элемент И 8 поступает на Б-вход триггера 11.Таким образом, после поступления входного сигнала триггер 11 устанавливается в единичное состояние через время, которое зафиксировано счетчиком 13 импульсов в двоичном коде тем45 самым сохраняется точность формирования задержки выходного сигнала.Импульсы с генератора 1 через элемент 2 ИИЛИ 12 поступают на синхронизирующий вход счетчика 13 импульсов.50При достижении на его выходах кода, равного коду, заложенному в дешифраторе 14, на выходной шине 16 формируется выходной сигнал.Если на входную шину 15 поступает55 не входной сигнал, а импульс помехи (фиг. 3) до или во время действия предварительной записи, то он не изменяет состояния реле времени, таккак на четвертом выходе блока 2 управления сформирован нулевой сигнал.Если на входную шину 15 поступаетимпульс помехи после предварительнойзаписи, когда на четвертом выходеблока 2 управления сформирован единичный сигнал, то на выходе интегратора 4 напряжение не достигнет порогового (так как конденсатор интегратора 4 разрядился через ключ 6, управляемый сигналом с третьего выходаблока 2 управления, пороговое устройство 5 не сформирует единичного сигнала, триггер 11 не опрокинется иустройство не сформирует ложного выходного сигнала.За счет использования одних и техже узлов на обоих этапах интегрирования исключаются погрешности в формировании изменяющегося напряжения интегратора, срабатывания порогового устройства и т.п. В предложенном релевремени таким образом не предъявляютсявысокие требования к линейности интегратора, к точности порогового устройства,В качестве интегратора 4 можноиспользовать интегрирующую цепь,состоящую иэ КС-элементов, а в качестве порогового устройства - логический элемент,Блок 2 управления содержит блок 30начальной установки, регистр 3 сдвига, триггер 32, элементы ИПИ 33, элемент И 34, счетчик 35 импульсов, устройство 36 сравнения кодов.Блок 30 начальной установки содержит резистор 37, конденсатор 38 ипороговое устройство 39.Блок управления 2 (фиг. 4) работает следующим образом.При включении напряжения питанияконденсатор 38 начинает заряжатьсячерез резистор 37. До тех пор, поканапряжение на конденсаторе 38 не достигнет порогового значения, на выходе порогового устройства 39 сформирован единичный сигнал, которыйустанавливает в нулевое состояниерегистр 31 сдвига, счетчик 35 импульсов и в единичное состояние триггер32. При достижении величины напряжения на конденсаторе 38, равной пороговому значению, на выходе устройства начальной установки формируетсянулевой сигнал и начинается счет импульсов, счетчиком 35, которые посту 1531196пают с выхода генератора 1 через элемент И 34,В момент равенства кода на выходах счетчика 35 коду, поступающемус выхода триггера 32 через элементы5ИПИ 33 на входы устройства 36 сравнения кодов, на выходе этого устройствавырабатывается импульс напряжения.Этим импульсом производится запись 10единицы с выхода триггера 32 в первыйразряд регистра 31 сдвига (переднийфронт выходного импульса), которыйобнуляет триггер 32 и через элементыИПИ 33 задает на входы устройства36 сравнения кодов другой код.При равенстве вновь заданного кодас кодом на выходах счетчика происходит запись единицы во второйразрядрегистра 31, а на первом выходе регистра 31 сдвига формируется заднийфронт выходного импульса.Аналогично происходит формирование следующего выходного импульса.При установке единичного сигнала 25в третьем разряде регистра 31 сдвигазапрещается прохождение импульсов сгенератора 1 через элемент И 34, т.е.на третьем разряде регистра 31 сдвига постоянно установлен единичныйсигнал.Выход устройства 30 начальной установки является первым выходом блока 2 управления,Выходы первого, второго и третьего разрядов регистра 31 сдвига яв 35ляются соответственно вторым, третьим и четвертым выходами блока 2 управления.Длительность импульса, снимаемого 40с второго выхода блока 2 управления,выбирается из условия заряда конденсатора интегратора 4 до значения величины порога порогового устройства 5.Длительность импульса, снимаемогос третьего выхода блока 2 управления, выбирается из условия полногоразряда конденсатора через ключ 6,Подключая выходы регистра 31 сдвигак входам различных элементов ИЛИ 33,можно изменять длительность выходныхимпульсов блока 2 управления.Дешифратор 14 (фиг. 5) состоитиз устройства 40 сравнения кодов иблока 41 переключателей.Задающими элементами блока 41 пе 55реключателей задается код устройства,который характеризует время срабатывания реле времени. Дешифратор 14 определяет равенство одного двоичного числа другому,причем это равенство определяетсядпя каждой пары двоичных разрядовдвух чисел,При изменении кода дешифраторапроисходит изменение и времени срабатывания реле времени.Таким образом, предлагаемое релевремени позволяет формировать выходной сигнал с высокой точностью временной задержки. Такое реле времениможно использовать в системах с высоким уровнем помех, когда циклограмма работы не известна.Введенные отличия исключают сбои при поступлении помех на этапе подготовки устройства к работеКроме того, исключается необходимость регулировочных работ при практической реализации устройства,Формула изобретенияРеле времени, содержащее инвертор, генератор импульсов, выход которого соединен с первым и вторым входами элемента 2 ИИЛ, третий вход которого соединен с выходом КБ-триггера, К-вход которого соединен с К-входом счетчика импульсов и первым выходом блок управления, второй выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, соединенного выходом с входом интегратора, выход которого через пороговый элемент соединен с первым входом первого элемента И, выход которого соединен с Я-входом КБ-триггера, второй элемент И, соединенный выходом с четвертым входом элемента 2 ИИЛИ, выход которого соединен с синхронизирующим входом счетчика импульсов, выходы которого соединены с входами дешифратора, соединенного выходом с выходной шиной устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения за счет использования устройства в условиях интенсивных помех, в него введены третий элемент И, ключ, первый вывод которого соединен с выходом интегратора, второй вывод - собщей шиной электропитания, а вход управления - с третьиМ выходом блока управления, четвертый выход которого соединен с первым входом третьего элемен-,а И, выход которого соединен с вторыми входами первого элемента И и эле1531196 мента ИЛИ, а второй вход третьего элемента И соединен с входом устройства, вход элемента НЕ соединен с выходом порогового элемента выход элеФ 5 мента НЕ соединен с первым входом 2 Я 26 второго элемента И, второй вход которого соединен с вторым выходом блокауправления, соединенного входом с выходом генератора импульсов.1531196 Фиг. УСоставитель А. Очеретяныйктор Г. Волкова Техред М,Дидык. Корректо тай кав 7965/5 аж 88 исно оиэводственно-иэдательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,1) ВНИИПИ Государственного 113035, митета по иэобретениям и сква, Ж5, Раушская наб. рытиям при ГКНТ СССР 4/5