עקרון הפעולה וסוגי ממסרי הזמן

עבור החלפת מעגלים חשמליים על מנת ליישם את אלגוריתם ההפעלה של הציוד, בסכימות אוטומציה ופשוט להפעלה או כיבוי עם עיכוב - הם משמשים לעתים קרובות ממסרי זמן... ממסרי זמן יכולים להיות ממוקמים הן על בסיס אלמנטים אלקטרוניים ושל אלקטרומכני. במאמר זה נדבר על מעגלי ממסר תזמון אלקטרוניים הנפוצים בתעשייה של ימינו.

קודם כל, אתה צריך להבין כי ממסר הזמן יוצר עיכוב מסוים לפעולה של התקני מיתוג ישיר, שיכולים להיות גם אלקטרוניים וגם מכניים. אבל מעגל ממסר התזמון עצמו הוא טיימר אלקטרוני כזה.

בצורתו הפשוטה, כדי להגדיר את ההשהיה, השתמשו במעגל RC, כאשר בתהליך של טעינה או פריקה של קבל דרך נגד, המתח בו משתנה באופן אקספוננציאלי לאורך זמן, ולמעגל RC מסוים יש קבוע זמן מסוים תלוי בערכי הנגד והקבלים בו.

ככל שהקיבול של קבל המעגל גדול יותר וככל שההתנגדות של הנגד גדולה יותר, תהליך הטעינה או הפריקה של הקבל ארוך יותר, ולכן מתח הקבל עולה או יורד.

בפועל, ההשהיה החד-פעמית באמצעות מעגל RC מוגבלת ל-30 שניות, זאת בשל ההתנגדות הסופית של המעגל המודפס, אך מגבלה זו אינה חלה על ממסרי מיקרו-בקר, עליהם נדון בהמשך.

כדי לא להיות מוגבל בזמן של מעבר בודד במעגל ה-RC, יש צורך לסבך את העיקרון של ארגון ההשהיה במידה מסוימת, להפוך את הממסר לרב-מחזורי, כלומר להפוך את מעגל ה-RC ל. מחולל RC ולאחר מכן לספור את הפולסים מהגנרטור ומשך הפולס שוב יוגדר לזמן קבוע של מעגל ה-RC בגנרטור. בדרך זו ניתן להגדיל משמעותית את משך העיכוב בממסר הזמן.

תוצאה מדויקת יותר ויציבות גבוהה יותר יאפשרו לקבל מתנד לא של מעגל RC, אלא של מהוד קוורץ, מכיוון שלתהוד הקוורץ יש תדר מדויק ויציב מאוד שאינו תלוי הרבה בתנודות הטמפרטורה החיצונית , שלא ניתן לומר על קבלים ונגדים.

לפיכך, על פי מספר מחזורי ההפעלה, ממסרי זמן אלקטרוניים מחולקים באופן מותנה לריבוי מחזורים ומחזורים בודדים.

מעגל ממסר תזמון חד פעמי

במעגלים חד-פעמיים, אות בקרה (כגון לחיצה על כפתור או פשוט הפעלת כוח למעגל) מומר למכשיר תואם שבו המתח או רמת הזרם מומרים לעיבוד בהתקן ההדק.

התקן ההפעלה שולח אות להתקן ההתקנה הראשוני, שבתורו מפעיל את התקן המנהל או טוען את מעגל ה-RC. ניתן להחליף מעגלי RC, ובכך לבחור את זמן ההשהיה מהטווח הזמין.

בתהליך הטעינה (פריקה) של הקבל של המעגל, המתח בו עולה (יורד) באופן אקספוננציאלי, בעוד שהוא מושווה באופן רציף למתח הייחוס של המשווה האנלוגי.

ברגע שמתח הקבל עולה מעל (מתחת) למתח הייחוס, ממיר המוצא יתחיל את מעגל המנהלים. ברור שמרווח הזמן תלוי לא רק בקבוע הזמן של מעגל ה-RC, אלא גם בערך של מתח הייחוס שנקבע בכניסה השנייה של המשווה.

מעגל ממסר תזמון רב מחזורי

סכימות ממסר לסנכרון רב-מחזוריות מאפשרות לך להרחיב את טווח הזמן, שכן, כפי שצוין לעיל, בסכימות רב-מחזוריות, נלקחים בחשבון מספר מחזורי פעולה של מעגל ה-RC או מספר מחזורי פעולה של מחולל הדופק, כלומר. המרווחים ארוכים יותר.

מעגלים רב-מחזוריים, כמו מעגלים חד-מחזוריים, מקבלים אות מהדק, אך אות זה עובר לבלוק האיפוס, שם הוא מחזיר את החלק הדיגיטלי למצב ההגדרה הראשוני שלו. לאחר מכן הגנרטור מופעל, ושולח סדרה של פולסים לדלפק.מספר הפולסים הנספרים על המונה מושווים למספר שנקבע במשוואה הדיגיטלית, לאחר הגעה למספר הפולסים שצוין מופעל ממיר המוצא אשר יתחיל את מעגל המנהלים, למשל מגע כוח.

על ידי שינוי התדר של מחולל הפולסים והערך במשוואה הדיגיטלית (או בגרסה פשוטה, פלט המונה), נבחר זמן ההשהיה של ממסר הזמן. בלוקים כאלה ניתן ליישם בנוחות על מיקרו-בקרים ניתנים לתכנות באמצעות אלמנטים בדידים או שבבים דיגיטליים.

אז, הממסר הרב-מחזורי הפשוט ביותר כולל את הבלוקים הבסיסיים הבאים: מחולל דופק דיגיטלי עם מיתוג מעגלי RC, מונה פעימות, יתכן שחסר מונה, וניתן לחבר את הפלט של המונה מהפריקה שנבחרה ישירות ל- מעגל בקרה. על ידי החלת "איפוס" על החלק הדיגיטלי, ממסר הזמן נדלק.

דיאגרמת ממסר תזמון מיקרו-בקר

כיום, מעגלי תזמון של מיקרו-בקר נפוצים מאוד, שבהם מיושמים בלוקים רבים בתוכנה. מהוד קוורץ אחראי על פעימות השעון, והגדרת הזמן נקבעת על ידי בלוק של לחצנים המחוברים ליציאות המתאימות, שתפקידיהם מוגדרים בתוכנית ככניסות.

ביציאת הבקרה - מתג טרנזיסטור, השולט במכשיר המנהל. לצורך אינדיקציה, יש תצוגה שבה אתה יכול לראות באופן אישי איך הזמן סופר לאחור.

ממסרי זמן של מיקרו-בקרים יותר ויותר פופולריים כיום בשל העלות הנמוכה של המיקרו-בקרים, גודלם הקטן וזמינות החומרה והתוכנה.בנוסף, מיקרו-בקרים צורכים מעט חשמל, ואם עיצוב כזה מפותח על רכיבים דיסקרטיים, אז הוא יתברר כהרבה יותר מסורבל ועם הרבה יותר אנרגיה.

כדי לשנות את ממסר הזמן במיקרו-בקר ניתן לתכנות, מספיק לעדכן את הקושחה ולא צריך להלחים שום דבר. בנוסף, הממשקים הדיגיטליים של המיקרו-בקרים מקלים על צימודם עם מחוונים ומקשים חיצוניים, כמו גם אחד עם השני ועם בלוקים רבים של ציוד שונה, שלא לדבר על אינטראקציה עם מחשב.

המגמה של היום מכוונת באופן חד משמעי לשימוש נרחב במיקרו-בקרים ניתנים לתכנות במעגלי ממסר תזמון ואוטומציה הן בייצור תעשייתי והן בחיי היומיום.