時間繼電器的工作原理和類型

用於切換電路以實現設備的操作算法，在自動化方案中以及簡單地用於延遲打開或關閉 - 它們通常使用時間繼電器......時間繼電器可以基於電子元件定位和機電。在本文中，我們將討論當今工業中廣泛使用的電子定時繼電器電路。

首先，您需要了解時間繼電器會為直接開關設備的操作產生一定的延遲，這種設備可以是電子的，也可以是機械的。但定時繼電器電路本身就是這樣一種電子定時器。

在最簡單的形式中，要設置延遲，使用 RC 電路，其中在通過電阻對電容器充電或放電的過程中，其中的電壓隨時間呈指數變化，並且某個 RC 電路具有一定的時間常數取決於其中的電阻和電容值。

電路電容的電容量越大，電阻的阻值越大，電容充電或放電的過程就越長，因此電容電壓升高或降低的時間也就越長。

實際上，使用 RC 電路的一次性延遲限制為 30 秒，這是由於印刷電路板的最終電阻，但這一限制不適用於微控制器繼電器，這將在後面討論。

為了不受RC電路中單次跳變時間的限制，需要在一定程度上將組織延時的原理複雜化，使繼電器多周期化，即把RC電路變成一個 RC 發生器，然後計算來自發生器的脈衝，脈衝持續時間將再次設置為發生器中 RC 電路的恆定時間。這樣，可以顯著增加時間繼電器的延遲持續時間。

更準確的結果和更高的穩定性將使獲得不是RC電路而是石英諧振器的振盪器成為可能，因為石英諧振器具有非常準確和穩定的頻率，不太依賴於外部溫度的波動，這不能讓我們說電容器和電阻器。

因此，電子式時間繼電器根據動作循環次數有條件地分為多循環和單循環。

一次定時繼電器電路

在單次電路中，控制信號（例如按下按鈕或簡單地向電路供電）被轉換為匹配設備，在匹配設備中轉換電壓或電流電平以在觸發設備中進行處理。

啟動設備向初始設置設備發送信號，初始設置設備依次啟動執行設備或為 RC 電路充電。可以切換 RC 電路，從而從可用範圍中選擇延遲時間。

在對電路的電容充電（放電）的過程中，其中的電壓呈指數上升（下降），同時不斷地與模擬比較器的參考電壓進行比較。

一旦電容器電壓高於（低於）參考電壓，輸出轉換器將啟動執行電路。顯然，時間間隔不僅取決於 RC 電路的時間常數，還取決於設置在比較器第二個輸入端的參考電壓值。

多周期定時繼電器電路

用於多周期同步的繼電器方案允許您擴展時間範圍，因為如上所述，在多周期方案中，考慮了 RC 電路的多個操作週期或脈衝發生器的多個操作週期，即間隔時間更長。

多周期電路與單週期電路一樣，接收來自觸發器的信號，但該信號進入復位塊，在那裡它將數字部分返回到其初始設置狀態。然後發生器投入運行，向計數器發送一系列脈衝。計數器上計數的脈衝數與數字比較器上設置的數字進行比較，在達到指定的脈衝數後，輸出轉換器被觸發，這將啟動執行電路，例如電源接觸器。

通過改變脈衝發生器的頻率和數字比較器中的值（或在簡化版本中，計數器的輸出），選擇時間繼電器的延遲時間。這些塊可以方便地使用分立元件或數字芯片在可編程微控制器上實現。

因此，最簡單的多周期繼電器包括以下基本塊：帶有開關 RC 電路的數字脈衝發生器、脈衝計數器、比較器可能不存在，所選放電的計數器輸出可以直接連接到控制電路。通過對數字部分應用“復位”，時間繼電器打開。

單片機定時繼電器圖解

今天，微控制器計時電路非常普遍，其中許多模塊都是用軟件實現的。石英諧振器負責時鐘脈衝，時間設置由連接到相應輸出的按鈕塊設置，其功能在程序中配置為輸入。

在控制輸出端—— 晶體管開關，它控制執行設備。對於指示，有一個顯示屏，您可以在其中親眼看到時間是如何倒計時的。

由於微控制器的成本低、尺寸小以及硬件和軟件的可用性，微控制器時間繼電器在今天越來越受歡迎。此外，微控制器消耗的電力很少，如果這樣的設計是在分立元件上開發的，那麼它會變得更加笨重並且耗能更多。

要更改可編程微控制器上的時間繼電器，只需更新固件即可，無需焊接任何東西。此外，微控制器的數字接口可以很容易地將它們與外部指示器和按鍵配對，以及彼此配對以及與許多不同設備的塊配對，更不用說與計算機的交互了。

今天的趨勢明確地針對可編程微控制器在工業生產和日常生活中的定時繼電器電路和自動化中的廣泛使用。