Prinsip operasi dan jenis geganti masa

Untuk menukar litar elektrik untuk melaksanakan algoritma operasi peralatan, dalam skema automasi dan semata-mata untuk menghidupkan atau mematikan dengan kelewatan - mereka sering digunakan geganti masa... Geganti masa boleh didapati kedua-duanya berdasarkan elemen elektronik dan elektromekanikal. Dalam artikel ini kita akan bercakap tentang litar geganti pemasaan elektronik yang meluas dalam industri hari ini.

Pertama sekali, anda perlu memahami bahawa geganti masa mencipta kelewatan tertentu untuk operasi peranti pensuisan langsung, yang boleh menjadi elektronik dan mekanikal. Tetapi litar geganti pemasaan itu sendiri adalah pemasa elektronik.

Dalam bentuk yang paling mudah, untuk menetapkan kelewatan, gunakan litar RC, di mana dalam proses mengecas atau menyahcas kapasitor melalui perintang, voltan di dalamnya berubah secara eksponen dari masa ke masa, dan litar RC tertentu mempunyai pemalar masa tertentu yang bergantung kepada nilai perintang dan kapasitor di dalamnya.

Semakin besar kapasitansi kapasitor litar dan semakin besar rintangan perintang, semakin lama proses mengecas atau menyahcas kapasitor, oleh itu semakin lama voltan kapasitor meningkat atau berkurangan.

Dalam amalan, kelewatan satu kali menggunakan litar RC adalah terhad kepada 30 saat, ini disebabkan oleh rintangan akhir papan litar bercetak, tetapi had ini tidak terpakai kepada geganti mikropengawal, yang akan dibincangkan kemudian.

Agar tidak dihadkan oleh masa peralihan tunggal dalam litar RC, adalah perlu untuk merumitkan prinsip mengatur kelewatan sedikit sebanyak, untuk menjadikan geganti berbilang kitaran, iaitu untuk menjadikan litar RC menjadi penjana RC dan kemudian mengira denyutan daripada penjana dan tempoh nadi sekali lagi akan ditetapkan kepada masa tetap litar RC dalam penjana. Dengan cara ini, tempoh kelewatan dalam geganti masa boleh ditingkatkan dengan ketara.

Hasil yang lebih tepat dan kestabilan yang lebih tinggi akan memungkinkan untuk mendapatkan pengayun bukan dari litar RC, tetapi dari resonator kuarza, kerana resonator kuarza mempunyai frekuensi yang sangat tepat dan stabil yang tidak banyak bergantung pada turun naik suhu luaran , yang tidak boleh katakan tentang kapasitor dan perintang.

Oleh itu, mengikut bilangan kitaran operasi, geganti masa elektronik dibahagikan secara bersyarat kepada berbilang kitaran dan kitaran tunggal.

Litar geganti pemasaan satu pukulan

Dalam litar satu pukulan, isyarat kawalan (seperti menekan butang atau hanya menggunakan kuasa pada litar) ditukar kepada peranti yang sepadan di mana paras voltan atau arus ditukar untuk diproses dalam peranti pencetus.

Peranti mula menghantar isyarat kepada peranti persediaan awal, yang seterusnya memulakan peranti eksekutif atau mengecas litar RC. Litar RC boleh ditukar, dengan itu memilih masa tunda daripada julat yang tersedia.

Dalam proses mengecas (menyahcas) kapasitor litar, voltan di dalamnya meningkat (turun) secara eksponen, sementara ia secara berterusan dibandingkan dengan voltan rujukan pembanding analog.

Sebaik sahaja voltan kapasitor melebihi (di bawah) voltan rujukan, penukar keluaran akan memulakan litar eksekutif. Jelas sekali, selang masa bergantung bukan sahaja pada pemalar masa litar RC, tetapi juga pada nilai voltan rujukan yang ditetapkan pada input kedua pembanding.

Litar geganti pemasaan berbilang kitaran

Skim geganti untuk penyegerakan berbilang kitaran membolehkan anda mengembangkan julat masa, kerana, seperti yang dinyatakan di atas, dalam skema berbilang kitaran, beberapa kitaran operasi litar RC atau beberapa kitaran operasi penjana nadi diambil kira, i.e. selangnya lebih panjang.

Litar berbilang kitaran, seperti kitaran tunggal, menerima isyarat daripada pencetus, tetapi isyarat ini pergi ke blok set semula, di mana ia mengembalikan bahagian digital kepada keadaan tetapan awalnya. Penjana kemudiannya beroperasi, menghantar satu siri denyutan ke kaunter.Bilangan denyutan yang dikira pada kaunter dibandingkan dengan nombor yang ditetapkan pada pembanding digital, selepas mencapai bilangan denyutan yang ditentukan penukar output dicetuskan yang akan memulakan litar eksekutif, contohnya penyentuh kuasa.

Dengan menukar kekerapan penjana nadi dan nilai dalam pembanding digital (atau dalam versi ringkas, output pembilang), masa tunda geganti masa dipilih. Blok sedemikian boleh dilaksanakan dengan mudah pada mikropengawal boleh atur cara menggunakan elemen diskret atau cip digital.

Jadi, geganti berbilang kitaran yang paling mudah termasuk blok asas berikut: penjana nadi digital dengan litar RC pensuisan, pembilang nadi, pembanding mungkin tiada, dan output pembilang daripada nyahcas yang dipilih boleh disambungkan terus ke a litar kawalan. Dengan menggunakan "set semula" pada bahagian digital, geganti masa dihidupkan.

Gambar rajah geganti pemasaan mikropengawal

Hari ini, litar pemasaan mikropengawal adalah sangat biasa, di mana banyak blok dilaksanakan dalam perisian. Resonator kuarza bertanggungjawab untuk denyutan jam, dan tetapan masa ditetapkan oleh blok butang yang disambungkan ke output yang sepadan, yang fungsinya dikonfigurasikan dalam program sebagai input.

Pada output kawalan - suis transistor, yang mengawal peranti eksekutif. Untuk petunjuk, terdapat paparan di mana anda boleh melihat sendiri bagaimana masa dikira detik.

Geganti masa mikropengawal semakin popular hari ini kerana kos mikropengawal yang rendah, saiznya yang kecil, dan ketersediaan perkakasan dan perisian.Di samping itu, mikropengawal menggunakan sedikit elektrik, dan jika reka bentuk sedemikian dibangunkan pada komponen diskret, maka ia akan menjadi lebih rumit dan dengan lebih banyak tenaga.

Untuk menukar geganti masa pada mikropengawal boleh atur cara, sudah cukup untuk mengemas kini perisian tegar dan anda tidak perlu menyolder apa-apa. Di samping itu, antara muka digital mikropengawal memudahkan untuk memasangkannya dengan penunjuk dan kekunci luaran, serta antara satu sama lain dan dengan banyak blok peralatan yang berbeza, apatah lagi interaksi dengan komputer.

Trend hari ini jelas ditujukan kepada penggunaan meluas mikropengawal boleh atur cara dalam litar geganti pemasaan dan automasi dalam pengeluaran perindustrian dan dalam kehidupan seharian.