4. Електронне реле часу вл-38у4
Під час подачі напруги починається заряд конденсатора С1 через резистор R1 (Малюнок 5). Тригер Т стоїть у положенні «0». Реле КТ знеструмлено. Формується імпульс певної тривалості. Коли напруга на конденсаторі С1 досягне величини напруги, що знімається з дільника на резисторах R2 і R3, діод відпирається VD1, імпульс з генератора ГІ потрапляє на вхід тригера Т і переводить його в положення «1». Спрацьовує реле КТ та перемикає свої контакти. Схема включення реле ПЛ-38 на секундомір в експерименті визначення часу спрацьовування аналогічна схемою малюнку 3.
Малюнок 5 – Функціональна схема реле ПЛ-38У4
Послідовність виконання експерименту:
Перемикач SA-1 поставити у четверте положення. Загориться табло "схема 4".
Встановити необхідну витримку часу.
Увімкнути тумблер S10. Реле вмикається, а секундомір відраховує витримку часу.
Через рівні інтервали часу (∆t = 10 c) зробити ряд вимірювань. Результати вимірювання оформити так:
Тут tу - час уставки (за шкалою), tе - час дійсний (за секундоміром).
Розрахувати ∆t = tу - tе (абсолютну похибку) та побудувати графік ∆t = f(tу) з урахуванням знаку похибки. Розрахувати відносну похибку та побудувати її графік. Графіки будувати ламаними лініями.
5. Напівпровідникові реле часу
Схема (рисунок 6) створює витримку часу під час відпускання. Працює вона так: при подачі живлення на схему (перемикачем SA-1 в положення 5) транзистор VТ1 закритий позитивним зміщенням через резистор R5 і одним з резисторів R2, R3, R4 (залежно від положення перемикача SA5). Транзистор VТ2, колекторну ланцюг якого включено реле К1, також закритий, тобто. реле знеструмлено та його контакти К1.1розімкнуті. На транзисторах VТ2 і VТ3 зібрано тригер Шмідта, має два стійких стану, тобто. коли VТ2 закритий, VТ3 відкритий і навпаки, що здійснюється при подачі на базу VТ2 відповідної напруги.
У положенні 1 тумблера S конденсатори С1, С2, С3, що часзадають, залежно від положення перемикача SA4, виявляються підключеними через змінний резистор R1 до джерела живлення і заряджаються від нього. Резистором R1 виставляється необхідна напруга заряду конденсатора. При перекладі тумблера S положення 11 конденсатор виявляється підключеним до бази транзистора VТ1 і негативним потенціалом зміщення відкриває його: через нього протікає струм, який відкриває VТ2. У колекторному ланцюзі VТ2 з'являється струм і реле К1 спрацьовує, замикаючи контакти К1.1, які у свою чергу включають електросекундомір ЕС, що робить відлік часу. Так як конденсатор підключений паралельно одному з резисторів R2, R3, R4, він починає розряджатися через нього, і напруга на ньому зменшується. При досягненні цією напругою певної величини (в даній схемі 10В) транзистор VТ1 закривається. У свою чергу, VТ2 теж закривається та знеструмлює реле К1. Реле розмикає свої контакти та ЕС відключається. Для повторного циклу знову перевести тумблер S в положення 1, тобто. знову зарядити конденсатор.
Таким чином, час витримки реле визначається напругою заряду конденсатора, його ємністю та величиною розрядного опору (R2, R3, R4). Змінюючи ці три величини, можна встановити залежності часу витримки від них.
Малюнок 6 – Схема напівпровідникового реле часу
Мілліамперметри mA1 і mA2 служать для візуального спостереження протікання струмів в колекторних ланцюгах транзисторів VТ1 і VТ2.
Послідовність виконанняексперименту:
Перемикач SA1 ставимо у п'яте положення. Загоряється табло "схема 5".
Тумблер S ставимо в нижнє положення 1 (відбувається заряджання конденсаторів).
Вибираємо комбінацію RC ланцюжка за допомогою перемикача SA4 (вибір конденсатора) та перемикача SA5 (вибір резистора).
Змінним резистором R1 встановлюємо вольтметром напругу зміщення 10В. Чекати поки що воно встановиться.
Перемикаємо тумблер S у верхнє положення 11. Схема включає секундомір, який відраховує витримку часу.
Після закінчення витримки часу (ЕС зупинився) ключ S перевести в положення 1 і записати результат у таблицю за наведеною нижче формою. При заданому зміщенні виконуємо операції 3 ... 6 для всіх комбінацій RC ланцюжків (всього 9 комбінацій).
Таблиця 5 – Час спрацьовування за Uсм = 10 В