RELEUL DE TIMP ELECTRONIC

Releul de timp electronic - implementarea cu A.O.

Fig.1. Schema circuitului de temporizare

Fig.2. Formele de und n punctele reprezentative

Principiul de funcionare

Schema constituie un exemplu de implementare a unui releu de timp. Dispozitivul real are dou borne de intrare i dou borne de ieire. De regul, intrarea poate fi comandat prin dou nivele de tensiune iar ieirea conine un comutator mecanic comandat sau un optocuplor. Astfel este asigurat separarea galvanic ntre circuitul de comand i cel comandat. Dac starea intrrii se schimb, ieirea i schimb starea dup un anumit interval de timp (reglabil). Revenirea la starea iniial se face odat cu anularea semnalului de la intrare. Atunci cnd este necesar intervenia operatorului, poate fi prevzut un mod de resetare manual.

n schema prezentat comanda este aplicat n mod repetitiv de ctre sursa de tensiune n impulsuri V4. Semnalul de ieire poate fi preluat de pe rezistena R7. Implementarea se bazeaz pe amplificatoare operaionale (AO), n acest caz integrate pe un singur cip (LM324) i un inversor din circuitul TTL 7404. Schema conine ca blocuri funcionale un circuit integrator, un circuit inversor i un circuit comparator.

Circuitul integrator (cu AO U1A) realizeaz corespondena ntre timp i tensiune. Astfel, variaia de tensiune la ieirea integratorului depinde liniar de evoluia timpului dup tranziia semnalului de la intrare. Dac la intrare nivelul de tensiune este nenul, atunci la ieirea integratorului semnalul variaz liniar (ramp liniar variabil). Cu ct durata de timp este mai lung, cu att valoarea tensiunii este mai mare. nclinaia rampei liniare depinde direct de valoarea constantei de timp a integratorului, notat cu (, i egal cu produsul RC (( = RC). n schem componentele generice R, C se identific cu R3, C3 (R = R3 ; C = C3).

Datorit montrii condensatorului n bucla de reacie negativ, variaia tensiunii rampei este invers fa de tensiunea aplicat la intrare. Pentru obinerea unei rampe pozitive se folosete un circuit inversor (cu AO U3A).

Circuitul comparator (cu AO U4A) comand schimbarea strii de la ieire dac nivelul de tensiune de la ieirea integratorului depete nivelul de referin stabilit de divizorul de tensiune (R10, R11).

Rezult c reglajul nivelului de temporizare a releului de timp se poate face fie prin modificarea valorii produsului RC, fie prin modificarea nivelul de referin cu divizorul (R10,R11). Se obin astfel trei posibiliti de reglaj independente, prin modificarea valorii rezistenei R, condensatorului C sau valorilor R10, R11. ntr-o abordare practic unele reglaje pot fi n trepte (n special pentru condensatorul C), iar altele pot fi continue (pentru rezistene). n orice caz, variaia componentelor trebuie s respecte condiiile de funcionare ale componentelor active (AO). Astfel, trebuie respectate nivelele maxime sau minime ale curenilor sau tensiunilor admise.Circuitul de revenire (reset) descarc condensatorul C3 atunci cnd semnalul de intrare este nul. Pentru aceasta este folosit comutatorul (idealizat) W1, comandat n curent de inversorul logic U2A.

Rezultatele simulrii prezint nivelul de referin - V(U4A:-), evoluia semnalului de intrare - V(V4:+), a rampei liniar variabile - V(U4A:+) i a semnalului de ieire - V(R7:1). Se observ c tranziia de la ieire se produce dup ce nivelul rampei depete nivelul de referin.

Funcia de temporizare

Funcia de trasfer a integratorului, dup timpul T:

Pentru o tensiune de intrare constant ui=U se obine tensiunea de ieire uo=Uo:

Tranziia ieirii apare atunci cnd uo = UR (tensiunea de referin).

Temporizarea n funcie de tensiunea de referin:

Teme

Determinarea semnificaiei i rolului semnalului de intrare i de ieire;

Determinarea (pe diagrame) a momentelor schimbrilor strilor de ieire ale circuitului;

Definirea descrierea i enumerarea componentelor blocurilor funcionale ale schemei;

Determinarea punctelor din schem, corespunztoare formelor de und;

Determinarea elementelor de reglaj pentru temporizare i efectul lor asupra formelor de und;

Caculul unghiului de nclinare a rampei liniare;

Caculul temporizrii obinute, n funcie de elementele schemei;

Determinarea valorilor limit ale elementelor de reglaj pentru temporizare i limitele acesteia;

_1330073231.unknown

_1330073241.unknown

_1330071886.unknown