Двухинтервальное реле времени

Предлагаемое реле времени разра­ботано для автоматического уп­равления освещением домашней пти­цефермы, что необходимо для кормле­ния кур в ночное время. Оптимальным считается режим, при котором после двух—четырех часов сна кур в темноте их кормят при включенном на полчаса-час освещении, и этот цикл повторяет­ся в течение всей ночи. Указанные интервалы должны независимо коррек­тироваться в зависимости от возраста птиц и по мере накопления опыта.

Ранее промышленность выпускала электромеханические часы, позволяв­шие с помощью перемычек задавать необходимые циклы. Но сегодня это редкость. Электронные часы промыш­ленного изготовления, обладающие такими возможностями, приобрести не удалось, пришлось делать нужное уст­ройство самостоятельно.

Описываемое ниже электронное ре­ле времени позволяет независимо и в широких пределах задавать длитель­ность двух следующих один за другим интервалов времени и повторять их циклически. Оно построено из распро­страненных деталей и предельно про­сто в эксплуатации. Достаточно под­ключить контакты исполнительного реле параллельно выключателю осве­щения, вставить вилку питания в розет­ку сети 220 В и включить прибор.

Двухинтервальное реле времениПро­должительность включенного и вы­ключенного состояния освещения уста­навливают переменными резисторами, ручки которых выведены на переднюю панель прибора и снабжены шкалами, проградуированными в единицах вре­мени. При указанных в схеме номина­лах времязадающих элементов можно устанавливать выдержки от 30 мин до 5 час. Максимальная коммутируемая мощность — 1300 Вт.

Схема реле времени показана на рис. 1. После включения питания поло­жительный импульс, сформированный цепью R3C3, поступает на входы на­чальной установки всех микросхем, приводя их в исходное состояние. На­чинает работать тактовый генератор микросхемы DD1 К176ИЕ5. Но пока счетчиками микросхем DD1 и DD3 не будет отсчитано определенное число импульсов, уровень на выходе 0 (выво­де 3) счетчика DD4 будет оставаться высоким, а на выходе 1 (выводе 2) — низким. Поскольку эти выходы соеди­нены с управляющими входами ключей микросхемы DD2, во времязадающую цепь тактового генератора микросхемы DD1 будет включен переменный рези­стор R5, введенное сопротивление которого и определит длительность первого интервала времени.

После отсчета 8388608 тактовых импульсов (это произведение коэффи­циентов пересчета счетчиков микро схем DD1 и DD3) уровень на выходе О счетчика DD4 станет низким, а на выхо­де 1 — высоким. Во времязадающую цепь микросхемы DD5 будет включен переменный резистор R4. Начнется второй интервал времени, также со­стоящий из 8388608 периодов повторе­ния тактовых импульсов, но следующих с другой частотой.

По окончании второго интервала высокий уровень будет установлен на выходе 2 счетчика DD4, но как только конденсатор СЗ разрядится через диод VD7, все счетчики возвратятся в исход­ное состояние, затем описанный выше цикл повторится.

При показанном на схеме положении переключателя SA2 транзисторы VT1 и VT2 будут закрыты в первом и открыты во втором интервале времени. При открытых транзисторах исполнитель­ное реле К1 сработает и включит осве­щение, а при закрытых — выключит его. Переведя переключатель SA2 в другое положение, интервалы, в которых осве­щение включено и выключено, можно поменять местами. Если необходимо­сти в таком переключении нет, пере­ключатель SA2 можно не устанавливать, соединив правый (по схеме) вывод резистора R1 непосредственно с нуж­ным выходом счетчика DD4.

Светодиод HL1 служит не только индикатором включения питания, но и, мигая, наглядно демонстрирует работу счетчика микросхемы DD1. Диод VD1, шунтирующий обмотку реле К1, необ­ходим для защиты транзисторов VT1, VT2 от пробоя импульсом напряжения самоиндукции в момент выключения реле.

dvuhintervalnoe-rele-vremeni-2Основные детали реле времени раз­мещены на показанной на рис. 2 печатной плате из фольгированного стеклотекстолита размерами 75×52 мм и толщиной 1 мм. На стороне располо­жения деталей имеются несколько про­волочных перемычек. При использова­нии стеклотекстолита, фольгированно­го с двух сторон, их можно выполнить печатными. Переменные резисторы R4 и R5 вместе с переключателем SA2 установлены на уголковом кронштейне, на котором закреплена плата. Вместе с трансформатором ТТ и реле К1 она помещена в подходящий корпус из изо­ляционного материала. Все элементы управления, светодиод HL1 и держа­тель плавкой вставки FU1 выведены на переднюю панель.

Трансформатор Т1 можно использо­вать любой малогабаритный мощ­ностью 10…20 В-А, понижающий напря­жение сети 220 В до 12… 13 В, напри­мер, от переносной магнитолы. Диоды КД243Б могут быть заменены диодами той же серии, а также серий КД105, КД209, диод КД503А заменим любым маломощным кремниевым. Постоян­ные резисторы — МЛТ, С2-22 и др. Переменные резисторы — СПЗ-4М, СПЗ-9 с регулировочной характеристикой А (линейной). Времязадающий кон­денсатор С1 — пленочный К73-17 или К73-9, оксидный С2 — К50-35 либо им­портный. Остальные конденсаторы — керамические любого типа. Вместо транзисторов КТ315А и КТ815А подойдут любые кремниевые структуры n-р-n соответствующей мощности, а вместо двуханодного стабилитрона КС191А — обычные средней мощности с напряже­нием стабилизации 8… 10 В. Анод обыч­ного стабилитрона соединяют с общим проводом. Тип и цвет свечения светодиода HL1 значения не имеют. Реле К1 — РП21-003-УХЛ4Б-12. Его можно заме­нить реле РЭП-26-003, также с обмот­кой на 12 В постоянного тока, или РМУ (паспорт ХП4.523.332).

Налаживание прибора заключается в установке пределов регулирования интервалов времени и градуировке шкал переменных резисторов.

В связи с тем что длительность этих интервалов очень велика (до нескольких часов), указанные операции удобнее произво­дить, измеряя период повторения им­пульсов тактового генератора. Эти величины пропорциональны и связаны известным коэффициентом пересчета счетчиков tи= 8388608Т, где tи—длитель­ность формируемого интервала; Т — период повторения импульсов тактово­го генератора. График, отображающий эту зависимость с достаточной для практики точностью, показан на рис. 3.

dvuhintervalnoe-rele-vremeni-3Прежде всего установите движки переменных резисторов R4 и R5 в поло­жение минимального сопротивления и, контролируя период повторения такто­вых импульсов с помощью осциллогра­фа, подключенного к выводу 11 микро­схемы DD1, подберите резистор R6, обеспечивающий требуемую минималь­ную продолжительность формируемых интервалов. Затем, перемещая движок переменного резистора R5 в сторону увеличения сопротивления, наносите на его шкалу отметки, соответствующие, например, каждому получасу длительно­сти первого интервала. Если максималь­ная длительность получается недоста­точной, замените переменный резистор другим, большего номинала.

Чтобы при градуировке шкалы пере­менного резистора R4 не дожидаться всякий раз начала второго интервала, временно поменяйте переменные ре­зисторы местами. Отградуируйте шка­лу R4, изменяя им длительность перво­го интервала, а затем верните резисто­ры на место.

Описанное реле времени может быть использовано не только для управления освещением. Оно может, например, периодически включать и выключать вентиляцию или конвейер, подающий корм птицам и другим животным.


Еще интересно почитать:




Добавить комментарий