หลักการทำงานและประเภทของรีเลย์เวลา

สำหรับการสลับวงจรไฟฟ้าเพื่อใช้อัลกอริทึมการทำงานของอุปกรณ์ในรูปแบบอัตโนมัติและสำหรับการเปิดหรือปิดด้วยการหน่วงเวลา - มักใช้ รีเลย์เวลา... รีเลย์เวลาสามารถระบุได้ทั้งบนพื้นฐานขององค์ประกอบอิเล็กทรอนิกส์ และเครื่องกลไฟฟ้า ในบทความนี้เราจะพูดถึงวงจรรีเลย์ตั้งเวลาอิเล็กทรอนิกส์ที่แพร่หลายในอุตสาหกรรมปัจจุบัน

ก่อนอื่นคุณต้องเข้าใจว่ารีเลย์เวลาสร้างความล่าช้าบางอย่างสำหรับการทำงานของอุปกรณ์สวิตชิ่งโดยตรงซึ่งอาจเป็นได้ทั้งแบบอิเล็กทรอนิกส์และแบบกลไก แต่วงจรรีเลย์ตั้งเวลานั้นเป็นตัวจับเวลาอิเล็กทรอนิกส์

ในรูปแบบที่ง่ายที่สุด ในการตั้งค่าการหน่วงเวลา ให้ใช้วงจร RC ซึ่งในกระบวนการชาร์จหรือคายประจุตัวเก็บประจุผ่านตัวต้านทาน แรงดันไฟฟ้าในวงจรจะเปลี่ยนแปลงแบบทวีคูณเมื่อเวลาผ่านไป และวงจร RC บางตัวจะมีค่าคงที่ของเวลาที่แน่นอน ขึ้นอยู่กับค่าตัวต้านทานและตัวเก็บประจุในนั้น

ยิ่งความจุของตัวเก็บประจุของวงจรมากขึ้นและความต้านทานของตัวต้านทานก็จะยิ่งมากขึ้น กระบวนการชาร์จหรือการคายประจุของตัวเก็บประจุก็จะยิ่งนานขึ้น ดังนั้น แรงดันของตัวเก็บประจุก็จะยิ่งเพิ่มขึ้นหรือลดลง

ในทางปฏิบัติ การหน่วงเวลาครั้งเดียวโดยใช้วงจร RC นั้นจำกัดไว้ที่ 30 วินาที เนื่องจากความต้านทานขั้นสุดท้ายของแผงวงจรพิมพ์ แต่ข้อจำกัดนี้ใช้ไม่ได้กับรีเลย์ไมโครคอนโทรลเลอร์ ซึ่งจะกล่าวถึงในภายหลัง

เพื่อไม่ให้ถูก จำกัด ด้วยเวลาของการเปลี่ยนแปลงเพียงครั้งเดียวในวงจร RC จำเป็นต้องทำให้หลักการจัดระเบียบการหน่วงเวลามีความซับซ้อนในระดับหนึ่งเพื่อให้รีเลย์หลายวงจรกล่าวคือเปลี่ยนวงจร RC เป็น เครื่องกำเนิด RC แล้วนับพัลส์จากเครื่องกำเนิดไฟฟ้า และระยะเวลาพัลส์จะถูกตั้งค่าอีกครั้งเป็นเวลาคงที่ของวงจร RC ในเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ด้วยวิธีนี้ ระยะเวลาของการหน่วงเวลาในการถ่ายทอดเวลาจะเพิ่มขึ้นอย่างมาก

ผลลัพธ์ที่แม่นยำยิ่งขึ้นและความเสถียรที่สูงขึ้นจะทำให้ได้ออสซิลเลเตอร์ที่ไม่ใช่ของวงจร RC แต่มาจากแร่ควอตซ์ เนื่องจากแร่ควอตซ์มีความถี่ที่แม่นยำและเสถียรมากซึ่งไม่ขึ้นกับความผันผวนของอุณหภูมิภายนอกมากนัก ซึ่งไม่สามารถพูดเกี่ยวกับตัวเก็บประจุและตัวต้านทานได้

ดังนั้นตามจำนวนรอบการทำงาน รีเลย์เวลาอิเล็กทรอนิกส์จะถูกแบ่งตามเงื่อนไขออกเป็นหลายรอบและรอบเดียว

วงจรรีเลย์ไทม์มิ่งแบบช็อตเดียว

ในวงจรแบบ one-shot สัญญาณควบคุม (เช่น การกดปุ่มหรือเพียงการจ่ายพลังงานให้กับวงจร) จะถูกแปลงเป็นอุปกรณ์จับคู่ที่ระดับแรงดันหรือกระแสจะถูกแปลงสำหรับการประมวลผลในอุปกรณ์ทริกเกอร์

อุปกรณ์เริ่มต้นจะส่งสัญญาณไปยังอุปกรณ์ตั้งค่าเริ่มต้น ซึ่งจะเริ่มต้นอุปกรณ์ผู้บริหารหรือชาร์จวงจร RC วงจร RC สามารถสลับได้ จึงเลือกเวลาหน่วงจากช่วงที่ใช้ได้

ในขั้นตอนการชาร์จ (การคายประจุ) ตัวเก็บประจุของวงจร แรงดันไฟฟ้าในวงจรจะเพิ่มขึ้น (ตก) แบบทวีคูณในขณะที่เปรียบเทียบอย่างต่อเนื่องกับแรงดันอ้างอิงของตัวเปรียบเทียบแบบอะนาล็อก

ทันทีที่แรงดันของตัวเก็บประจุสูงกว่า (ด้านล่าง) ของแรงดันอ้างอิง ตัวแปลงเอาต์พุตจะเริ่มวงจรผู้บริหาร เห็นได้ชัดว่า ช่วงเวลาไม่เพียงขึ้นอยู่กับค่าคงที่เวลาของวงจร RC เท่านั้น แต่ยังขึ้นอยู่กับค่าของแรงดันอ้างอิงที่ตั้งค่าไว้ที่อินพุตที่สองของตัวเปรียบเทียบด้วย

วงจรรีเลย์ตั้งเวลาหลายรอบ

วงจรรีเลย์สำหรับการซิงโครไนซ์หลายรอบช่วยให้คุณสามารถขยายช่วงเวลาได้เนื่องจากตามที่ระบุไว้ข้างต้นในวงจรหลายวงจรจะคำนึงถึงวงจร RC หลายรอบหรือการทำงานของเครื่องกำเนิดพัลส์หลายรอบเช่น ช่วงเวลาจะยาวขึ้น

วงจรหลายวงจร เช่น วงจรวงจรเดียว รับสัญญาณจากทริกเกอร์ แต่สัญญาณนี้จะไปที่บล็อกรีเซ็ต ซึ่งจะคืนค่าส่วนดิจิทัลให้กลับสู่สถานะการตั้งค่าเริ่มต้น จากนั้นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะถูกนำไปใช้งานโดยส่งพัลส์เป็นชุดไปที่เคาน์เตอร์จำนวนพัลส์ที่นับบนตัวนับจะถูกเปรียบเทียบกับจำนวนที่ตั้งไว้บนเครื่องเปรียบเทียบแบบดิจิทัล หลังจากถึงจำนวนพัลส์ที่ระบุ ตัวแปลงเอาต์พุตจะถูกกระตุ้นซึ่งจะเริ่มวงจรบริหาร เช่น คอนแทคเตอร์กำลัง

โดยการเปลี่ยนความถี่ของเครื่องกำเนิดพัลส์และค่าในตัวเปรียบเทียบแบบดิจิตอล (หรือในเวอร์ชันอย่างง่าย เอาต์พุตของตัวนับ) จะทำการเลือกเวลาหน่วงเวลาของรีเลย์เวลา บล็อกดังกล่าวสามารถนำไปใช้อย่างสะดวกบนไมโครคอนโทรลเลอร์ที่ตั้งโปรแกรมได้โดยใช้องค์ประกอบแยกหรือชิปดิจิทัล

ดังนั้น รีเลย์หลายวงจรที่ง่ายที่สุดประกอบด้วยบล็อกพื้นฐานต่อไปนี้: เครื่องกำเนิดพัลส์ดิจิตอลพร้อมสวิตช์วงจร RC, ตัวนับพัลส์, ตัวเปรียบเทียบอาจหายไป และเอาต์พุตของตัวนับจากการปลดปล่อยที่เลือกสามารถเชื่อมต่อโดยตรงกับ a วงจรควบคุม. ด้วยการใช้ "รีเซ็ต" กับส่วนดิจิตอล รีเลย์เวลาจะเปิดขึ้น

ไดอะแกรมรีเลย์ไทม์มิ่งไมโครคอนโทรลเลอร์

ทุกวันนี้ วงจรไทม์มิ่งของไมโครคอนโทรลเลอร์เป็นเรื่องปกติมาก ซึ่งมีการใช้บล็อกจำนวนมากในซอฟต์แวร์ ตัวสะท้อนควอตซ์มีหน้าที่รับผิดชอบพัลส์นาฬิกาและการตั้งค่าเวลาจะถูกตั้งค่าโดยกลุ่มปุ่มที่เชื่อมต่อกับเอาต์พุตที่สอดคล้องกันซึ่งมีการกำหนดค่าฟังก์ชันในโปรแกรมเป็นอินพุต

ที่เอาต์พุตควบคุม — สวิตช์ทรานซิสเตอร์ซึ่งควบคุมอุปกรณ์ผู้บริหาร สำหรับข้อบ่งชี้ มีจอแสดงผลที่คุณสามารถดูว่าเวลานับถอยหลังอย่างไร

ไทม์รีเลย์ของไมโครคอนโทรลเลอร์ได้รับความนิยมมากขึ้นในปัจจุบันเนื่องจากไมโครคอนโทรลเลอร์ต้นทุนต่ำ ขนาดเล็ก และความพร้อมใช้งานของฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์นอกจากนี้ ไมโครคอนโทรลเลอร์ยังใช้พลังงานไฟฟ้าเพียงเล็กน้อย และหากการออกแบบดังกล่าวได้รับการพัฒนาบนส่วนประกอบแบบแยกส่วน ก็จะยิ่งยุ่งยากมากขึ้นและมีพลังงานมากขึ้น

หากต้องการเปลี่ยนการถ่ายทอดเวลาบนไมโครคอนโทรลเลอร์ที่ตั้งโปรแกรมได้ ก็เพียงพอแล้วที่จะอัปเดตเฟิร์มแวร์ และคุณไม่จำเป็นต้องบัดกรีอะไรเลย นอกจากนี้ อินเทอร์เฟซดิจิทัลของไมโครคอนโทรลเลอร์ยังช่วยให้จับคู่กับตัวบ่งชี้ภายนอกและคีย์ต่างๆ ได้ง่าย รวมทั้งจับคู่กับอุปกรณ์อื่นและอุปกรณ์ต่างๆ จำนวนมาก ไม่ต้องพูดถึงการโต้ตอบกับคอมพิวเตอร์

แนวโน้มในปัจจุบันมุ่งเป้าไปที่การใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ที่ตั้งโปรแกรมได้อย่างกว้างขวางในวงจรรีเลย์ตั้งเวลาและระบบอัตโนมัติทั้งในการผลิตภาคอุตสาหกรรมและในชีวิตประจำวัน