Рис. 23-17. Вибропреобразователь. а - схема конструкции; б - электрическая схема; в - эпюры напряжений.

Для уменьшения содержания высших гармоник в выходном напряжении на выходе вибропреобразователя включают конденсатор С.

Релейные генераторы

Генераторы, работа которых основана на использовании электромеханических реле, называют релейными генераторами. Они применяются для генерирования релакса-

+ -0-

Рис. 23-18. Однорелейный генератор, о - схема; б - временные диаграммы.

изойдет размыкание контактов 1, 2 к замыкание выходных контактов 3. 4. При размыкании контактов 1, 2 происходит разрыв цепи питания обмотки, якорь реле отпу-

п 1 А 1

Рис. 23-19. Двухрелейный генератор. а - схема; б - временные диаграммы.

ционных колебаний прямоугольной и пилообразной формы.

В схеме релейного генератора может быть одно, два или несколько реле. На рис. 23-18, а приведена схема однорелейно-го генератора. Если к обмотке реле через его замкнутые контакты /, 2 подвести питание, то реле сработает. При этом про-

мается и, возвращаясь в исходное положение, снова замыкает контакты 1, 2 и размыкает контакты 3, 4. Описанный процесс периодически повторяется. Контакты 3, 4 реле используются для периодического замыкания управляемой цепи. 1 На рнс. 23-18,6 приведен график работы однорелейного генератора, из которого

следует, что длительность замыкания контактов 3, 4 tz равна времени отпускания г0т, а длительность размыкания гр равна длительности времени срабатывания гср. Поэтому период работы реле Г равен: Г=Гот + ГсР = Гз+Гр. Частота же генерируемых колебаний равна:

1 1

Емнн - - , . , 1 lot т -ср

Однорелейные генераторы имеют малую стабильность по частоте.

На рис. 23-19, а приведена схема более стабильного двухрелейного генератора. Работает он следующим образом. До включения источника питания реле Pi и Р2 находятся в состоянии покоя. При этом все контакты реле Pi разомкнуты, а контакты 1, 2 реле Р2 замкнуты.

После включения источника питания (ключ К замкнут) реле Pi срабатывает. Его контакты 1, 2 и 3, 4 замыкаются. Замыкание контактов Л 2 реле Pi вызывает срабатывание реле Р2. При этом контакты 2 реле Р2 размыкаются, разрывая цепь питания обмотки реле Pi. Происходит отпускание Pi и размыкание его контактов 2 и 3, 4. Обесточивается обмотка реле Р2. Последнее отпускает, замыкая свои контакты 1, 2. Схема генератора приходит в исходное состояние, начинается новый, периодически повторяющийся цикл работы. Контакты 3, 4 реле Pi используются для периодического замыкания и размыкания управляемой цепи. Временные графики работы двухрелейного генератора приведены на рис. 23-18,6. Из графиков следует, что длительность замыкания контактов 3, 4 реле Pi составляет /з = /ср2+/оть а длительность их размыкания 1р=г0т2+Гср1.

Период работы двухрелейного генератора оказывается большим, чем однорелей-ного, и составляет:

Т = Г3 + Гр =

= fcpj -J- ГсР2 Ь Гот1 -f- ?от2. (23-14)

Для еще большего увеличения периода работы релейного генератора в его схему может включаться дополнительно одно или несколько реле. При этом схема генератора строится так, что контакты предыдущего включают питание последующему реле. Реле, срабатывающее последними своими контактами, должно разрывать цепи питания первого реле.

Период работы многорелейного генератора равен сумме времен срабатывания и отпускания всех реле, входящих в схему генератора. Описанные релейные генераторы имеют постоянный нерегулируемый период работы, что во многих случаях затрудняет возможность их использования. Поэтому находят применение релейные генераторы со специальными схемами включения реле, которые позволяют плавно изменять частоту следования и скважность генерируемых импульсов. На рис. 23-20 приведена схема одного из таких генераторов, в ко-

тором используются двухобмоточное двух-позиционное поляризованное реле, две неоновые лампы (НЛХ и НЛ2) и две RC-цепочки. Работает генератор следующим образом.

В исходном состоянии подвижный контакт 1 поляризованного реле замкнут с одним из неподвижных контактов 2 или 3. Если будут замкнуты контакты 1, 2, то при включении источника питания происходит заряд конденсатора Ci через сопротивление

Рис. 23-20. Перестраиваемый релейный генератор.

Ri. Напряжение на неоновой лампе НЛ1 растет по мере заряда конденсатора Си когда оно достигнет величины напряжения зажигания, лампа НЛ± зажжется и по обмотке / реле потечет ток. Реле сработает и его контакты 1, 2 разомкнутся, а 1, 3 замкнутся. После этого конденсатор С4 начнет разряжаться, а С2 заряжаться (через резистор Rs). По мере заряда конденсатора С2 будет расти напряжение на неоновой лампе НЛ2 и в момент, когда оно достигнет величины напряжения зажигания, лампа НЛ2 зажжется. При этом по обмотке реле потечет ток. Оно сработает и контакты /; 3 разомкнутся, а 1, 2 замкнутся. Далее процесс периодически повторяется. Выходное напряжение генератора обычно снимается с контакта 2 или 3. На этих контактах образуются напряжения прямоугольной формы, сдвинутые по отношению друг к другу по фазе на 180°.

Продолжительность периода колебаний этого генератора Г зависит от постоянных времени заряда конденсаторов Ci и С2, величины питающего напряжения Е, а также напряжений зажигания u3i, иВ2 и гашения Uri, к неоновых ламп НЛ\ и НЛ2 и определяется выражением:

Е - Uri Е - иГо

7-1= ii in--- + т2 In-г-- . (23-15)

£ - usi Е - и32

Частота генерируемых колебаний в этом генераторе может изменяться путём изменения величин сопротивлений резисторов Ri и R2 или емкостей конденсаторов Ci и С2. Если изменяется постоянная времени только одной RC-цепочки, то наряду с изменением частоты будет меняться скважность колебаний.

Релейные генераторы- обеспечивают генерирование колебаний в диапазоне от 0,1 до 200 гц. В более высокочастотной части этого диапазона успешно работают генераторы, собранные по простым схемам на быстродействующих поляризованных реле. Генераторы же, построенные по схеме, изображенной на рис. 23-20 или им подобные, могут генерировать колебания с очень низкой частотой, значительно более низкой чем 0,1 гц.

Стабильность релейных генераторов сравнительно низкая. Уход частоты генерируемых колебаний может достигать 10-30%.

Релейные устройства логических элементов ИЛИ, И и НЕ

В современных автоматических системах логические операции выполняются с помощью электронных приборов (ламп, тран-

Рнс. 23-21. Схемы релейных устройств логических элементов.

а - элемента ИЛИ; б - элемента И; в - элемента НЕ.

зисторов) и релейных элементов, которые были рассмотрены выше. Наиболее характерными являются три логические операции - ИЛИ, И и НЕ, выполняемые с помощью релейных устройств.

На рис. 23-21, а приводится схема элемента ИЛИ, выполненная на двух электромеханических реле. При отсутствии тока в обмотках обоих реле их контакты разомкнуты и сигнал (постоянное напряжение Е0)

на выход не поступает. Если на обмотку: одного из реле или обоих сразу подать управляющее напряжение, то на выходных контактах логического элемента появится напряжение £о.

При необходимости получить элеМент ИЛИ с большим числом входов в его схему включается соответствующее число электромеханических реле, выходные контакты

Рис. 23-22. Схемы логического устройства. а - функциональная; б - принципиальная.

которых включаются параллельно так, как это показано на рис. 23-21, а. В этом случае будет выполняться логическое суммирование большего числа входных величин: хи х2, х3.... т. е. у=х1(+)х2( + )Хз(+) ...

Операция И выполняется с помощью системы, которая также имеет несколько входов и один выход. Сигнал на выходе такой системы появляется только в том случае, если на все входы системы будут поданы одновременно входные воздействия. Отсутствие сигнала хотя бы на одном входе исключает появление выходного сигнала.

На рис. 23-21,6 показана схема элемента И с двумя входами, выполненного на двух электромеханических элементах (реле). Напряжение источника Ео на выходных зажимах элемента появится только при одновременном срабатывании обоих реле, когда их контакты Ki и Д*2 замкнутся. В эле менте И с большим числом входов включается соответствующее число реле, контакты которых включены последовательно.

Операция НЕ (логическое отрицание) выполняется наиболее простой системой, имеющей один вход и один выход. При подаче сигнала на вход такой системы сигнал на выходе должен отсутствовать, и наоборот. В качестве элемента НЕ используются электромеханические реле с нормально