Принцип дії більшості електронних реле часу (таймерів) заснований на використанні зарядки або розрядки конденсатора через резистор. Структурна схема такого реле часу наведена на рис. 88. Воно містить джерело напруги живлення Uпіт, змінний резистор R, набір конденсаторів (С1-СЗ), порогове пристрій (компаратор) і елемент сигналізації HL. Роботу такого реле пояснюють графіки на рис. 88. Конденсатор плавно заряджається, і напруга на ньому збільшується, по досягненню порогу спрацьовування компаратора на його виході з’являється сигнал, що включає елемент сигналізації, який сповіщає про закінчення часу витримки. Тривалість витримки визначається номіналом резистора, ємністю конденсатора, значенням напруги живлення і порогом спрацьовування компаратора. На практиці це час зазвичай встановлюють плавним або ступінчатим зміною опору резистора і включенням конденсаторів різної ємності. Це дозволяє проградуювати шкалу резистора і перемикача піддіапазонів в одиницях часу. Але при використанні тільки однієї шкали необхідний ретельний підбір ємностей конденсаторів, це незручно, тому що доводиться мати справу з конденсаторами великої ємності.

На рис. 89 приведена структурна схема реле часу з іншим методом перемикання піддіапазонів. У такому пристрої конденсатор С також заряджається через резистор R, але процес зарядки відбувається не постійно, а протягом часу, коли замкнуті контакти SA, якими управляє спеціальний блок управління. Цей блок через певний час на короткий інтервал Тзара замикає контакти. Швидкість зарядки конденсатора визначається номіналами резистора і ємністю конденсатора, як і в інших реле, заснованих на процесах заряду – розряду, але заряд відбувається не постійно і коли контакти розімкнені, конденсатор зберігає у своїй «пам’яті» значення накопиченої енергії.

У такому реле часу тривалості зарядки конденсатора до напруги спрацьовування компаратора можна змінювати двома способами.

Перший – зміною інтервалу часу зарядки Тзара. Якщо його збільшувати, що в порівнянні з вихідним процесом (рис. 89,6, графік 1) конденсатор швидше зарядиться до напруги спрацьовування компаратора (рис. 89,6, графік 2), якщо зменшувати Тзара, то повільніше. Другий – зміною швидкості зарядки конденсатора, це виробляється зміною опору резистора R, в цьому випадку Тзара не змінюється, але за цей інтервал конденсатор встигає зарядиться тільки до іншої напруги (рис. 89,6, графік 3). Отже, тривалість витримки можна регулювати як резистором, так і блоком керування, при цьому резистором зручніше здійснювати плавне регулювання, а блоком управління – грубу, наприклад Х2, Х10, Х100 і т. д.

Рис. 88. Структурна схема реле часу

Рис. 89. Структурна схема реле часу з перемиканням піддіапазонів (а) і залежність Uc від часу, и

Схема реле часу, працюючого за таким принципом, наведено на рис. 90. У ній в якості блоку управління і контактів використовують генератор з регульованою шпаруватістю імпульсів, зібраний на елементах DD1.1, DD1.2. На елементах DD1.3 і DD1.4 зібраний компаратор, до виходу якого через резистор R8 підключений світлодіод HL1. Плавну установку часу витримки в межах 1 … 10 с здійснюють резистором R4, а ступінчасту – перемикачем SA1, змінюючи їм шпаруватість генеруючих імпульсів.

При натисканні на кнопку «Пуск» конденсатор С2 швидко розряджається і починається відлік часу витримки, після закінчення витримки загоряється світлодіод HL1.

Плату реле часу (рис. 91) розміщують у корпусі відповідного розміру,, на стінці або кришці корпусу кріплять перемикач SA1, кнопку SB1, вимикач живлення SA2, змінний резистор R4 і світлодіод.

Для живлення пристрою можна використовувати батареї «Крона» та аналогічні, але для підвищення стабільності часу витримки слід використовувати стабілізований джерело живлення. Шкалу змінного резистора R4 градуюють в одиницях часу. Підбором резисторів R2 і R3 встановлюють необхідний коефіцієнт множення одиниць часу витримки.

Це реле можна постачити, і звуковим сигналом, для цього в схему слід ввести найпростіший звуковий генератор з телефоном на виході, опису якого наводилися раніше.

Рис. 90. Схема реле часу на базі генератора з регульованою шпаруватістю імпульсів

Рис. 91. Монтажна плата реле часу

Література: І. А. Нечаєв, Масова Радіо Бібліотека (МРБ), Випуск 1172, 1992 рік.