Kaip savo rankomis pasigaminti laiko estafetę?

Šiuolaikinėje įrangoje dažnai reikalingas laikmatis, t. y. prietaisas, kuris veikia ne iš karto, o po tam tikro laiko, todėl jis dar vadinamas uždelsimo rele. Įrenginys sukuria laiko vėlinimą kitiems įrenginiams įjungti arba išjungti. Jo nebūtina pirkti parduotuvėje, nes gerai suprojektuota naminė laiko relė efektyviai atliks savo funkcijas.

Taikymo sritys

Laikmačio taikymo sritys:

• Valdikliai;
• jutikliai;
• automatika;
• įvairūs mechanizmai.

Visi šie prietaisai skirstomi į 2 klases:

1. Ciklinis.
2. Tarpinis.

Pirmasis laikomas nepriklausomu įrenginiu. Jis duoda signalą po nustatyto laiko tarpo. Automatinėse sistemose ciklinis įtaisas įjungia ir išjungia reikiamus mechanizmus. Jis naudojamas apšvietimui valdyti:

• lauke;
• akvariume;
• šiltnamyje.

Ciklinis laikmatis yra nepakeičiamas išmaniųjų namų sistemos įrenginys. Jis naudojamas šioms užduotims atlikti:

1. Šildymo įjungimas ir išjungimas.
2. Renginių priminimas.
3. Griežtai nustatytu laiku jis įjungia reikiamus prietaisus: skalbimo mašiną, virdulį, šviesą ir t. t.

Be to, yra ir kitų sektorių, kuriuose naudojama ciklinio uždelsimo relė:

• mokslas;
• medicina;
• robotika.

Tarpinė relė naudojama diskrečiosioms grandinėms ir atlieka pagalbinio įtaiso funkciją. Jis automatiškai nutraukia elektros grandinę. Tarpinės laikmačio laiko relės taikymo sritis prasideda ten, kur reikalingas signalo stiprinimas ir elektros grandinės galvaninis atskyrimas. Tarpiniai laikmačiai, atsižvelgiant į konstrukciją, skirstomi į skirtingus tipus:

1. Pneumatinis. Relės suveikimas gavus signalą nėra momentinis, maksimali reakcijos trukmė - iki vienos minutės. Jis naudojamas staklių valdymo grandinėse. Laikmatis valdo žingsnių nustatymo pavaros.
2. Motorizuotas. Laiko atidėjimo nustatymo intervalas prasideda nuo kelių sekundžių ir baigiasi dešimtimis valandų. Vėlavimo relės yra oro linijų apsaugos grandinių dalis.
3. Elektromagnetinis. Skirtas nuolatinės srovės grandinėms. Jie pagreitina ir stabdo pavarą.
4. Su laikrodiniu mechanizmu. Pagrindinis elementas yra įsukta spyruoklė. Reguliavimo laikas - nuo 0,1 iki 20 sekundžių. Jie naudojami oro linijų apsaugos relėse.
5. Elektroninis. Veikimo principas pagrįstas fizikiniais procesais (periodiniai impulsai, įkrovimas, talpos iškrovimas).

Įvairių laiko relių schemos

Laiko relės yra įvairių tipų, kiekvieno tipo schema turi savo charakteristikas. Laikmačiai taip pat gali būti gaminami atskirai. Prieš gamindami laiko relę savo rankomis, turite išstudijuoti jos konstrukciją. Paprastų laiko relių schemos:

• ant tranzistorių;
• mikroschemose;
• 220 V išėjimo maitinimui.

Kiekvienas iš jų aprašytas išsamiau.

Tranzistoriaus grandinė

Šie tranzistoriai yra būtini elektroniniai komponentai:

1. Tranzistorius KT 3102 (arba KT 315) - 2 vnt.
2. Kondensatorius.
3. 100 kohm rezistorius (R1). Taip pat reikia dar 2 rezistorių (R2 ir R3), kurių varža bus parinkta kartu su kondensatoriumi priklausomai nuo laikmačio suveikimo laiko.
4. Mygtukas.

Prijungus grandinę prie maitinimo šaltinio, kondensatorius pradės krautis per rezistorius R2 ir R3 bei tranzistoriaus emiterį. Pastarasis atsidarys, todėl ant rezistoriaus kris įtampa. Taip bus atidarytas antrasis tranzistorius ir suveiks elektromagnetinė relė.

Įkraunant talpą, srovė mažėja. Dėl to emiterio srovė sumažės, o įtampos kritimas rezistoriuje pasieks tokį lygį, kad tranzistoriai užsidarys ir relė išsijungs. Norint iš naujo paleisti laikmatį, trumpai paspaudus mygtuką, talpa visiškai išsikraus.

Laiko vėlinimui padidinti naudojama izoliuoto užtūros lauko tranzistoriaus grandinė.

IC pagrindu

Naudojant integrinius grandynus nebereikės iškrauti kondensatoriaus ir nustatyti maitinimo šaltinių dydžio, kad būtų pasiektas reikiamas atsako laikas.

Elektroniniai komponentai, reikalingi 12 voltų laikrodžio relei

• 100 omų, 100 kOhm, 510 kOhm vardiniai rezistoriai;
• 1N4148 diodas;
• 4700 μF talpa ir 16 V įtampa;
• mygtuką;
• TL 431 mikroschema.

Prie mygtuko turi būti prijungtas teigiamas maitinimo šaltinio polius, o vienas relės kontaktas prijungtas lygiagrečiai. Pastarasis taip pat prijungtas prie 100 omų rezistoriaus. Kitoje pusėje rezistorius prijungtas prie 510 ir 100 kohm rezistoriaus. Vienas iš pastarojo kaiščių yra prijungtas prie mikroschemos. Antrasis mikroschemos kaištis prijungtas prie 510 kOhm rezistoriaus, o trečiasis - prie diodo. Antrasis relės kontaktas yra prijungtas prie puslaidininkinio įtaiso, kuris yra prijungtas prie pavaros. Neigiamas maitinimo šaltinio polius prijungtas prie 510 kΩ rezistoriaus.

Pagal 220 V išėjimo maitinimo šaltinį

Abi pirmiau aprašytos grandinės skirtos 12 V įtampai, t. y. jos netinka didelėms apkrovoms. Šį trūkumą galima pašalinti prie išėjimo įrengus magnetinį paleidiklį.

Jei apkrova yra mažos galios prietaisas (buitinis apšvietimas, ventiliatorius, vamzdinis elektrinis šildytuvas), magnetinio paleidiklio galima nenaudoti. Įtampos keitiklio vaidmenį atlieka diodų tiltelis ir tiristorius. Reikalingos dalys:

1. Diodai, skirti didesnei kaip 1 A srovei ir ne didesnei kaip 400 V atgalinei įtampai - 4 vnt.
2. Tiristorius BT 151 - 1 vnt.
3. 470 nF talpa - 1 vnt.
4. Rezistoriai: 4300 kOhm - 1 vnt., 200 Om - 1 vnt., reguliuojami 1500 Om - 1 vnt.
5. Perjungti.

Diodų tiltelio kontaktas ir jungiklis prijungiami prie 220 V maitinimo šaltinio. Antrasis tiltelio kontaktas yra prijungtas prie jungiklio. Lygiagrečiai diodų tilteliui prijungiamas tiristorius. Tiristorius sujungtas su diodu ir 200, 1500 omų rezistoriais. Antrieji diodo ir rezistoriaus (200 omų) laidai eina į kondensatorių. Lygiagrečiai prie pastarojo prijungiamas 4300 omų rezistorius. Tačiau reikia nepamiršti, kad šis prietaisas nenaudojamas sunkiems kroviniams.

Susiję straipsniai: