Назначение
Электронные таймеры широко применяются как в быту, так и на производстве и позволяют включать или выключать нагрузку на заданный промежуток времени. В условиях производства они применяются в различных техпроцессах, которые зависят от него. Таймер можно отнести к простейшему виду автоматизации техпроцесса.
Одни из самых простых схем таймеров можно реализовать на широко известной и распространённой микросхеме типа NE555. Для расчёта времени к такой схеме есть конкретная формула, что существенно упрощает её построение.
Так что радиолюбителю всего лишь остаются посчитать пару номиналов пассивных компонентов, чтобы адаптировать схему под свои нужды.
Данная схема была собрана уже более 10-ти лет назад. У меня была необходимость иметь такое устройство с несколькими фиксированными значениями времени, которые выбирались переключателем. Думаю, схема будет интересна, в первую очередь, начинающим радиолюбителям. Вернее, даже не сама схема, а расчет времени срабатывания таймера.
Схема электрическая
Принцип работы
Питание схемы осуществляется от стабилизированного источника постоянного тока напряжением 12 В (трансформатор Т1, диодный мосто VD1, конденсатор С1 и интегральный стабилизатор DA1).
Таймер DD1 включён по схеме одновибратора. При подаче питания на схему вывод 2 DD1 имеет высокий уровень через резистор R1, который держит его в ждущем режиме - выход 3 таймера низкий, и соответственно транзистор VT1 закрыт, а электромагнитное реле К1 обесточено.
Для запуска одновибратора в работу необходимо кратковременно сменить высокий уровень напряжения на выводе 2 на низкий.
Это происходит при нажатии на кнопку SB1 «START». При этом низкий уровень на выходе таймера сменится на высокий, а значит откроется транзистор VT1 и включится реле К1.
Время, на которое таймер будет находится в активном режиме определяется RC-цепью, образованной конденсатором С2 и резисторами R2…R7. Резисторы подключаются через 6-ти позиционный переключатель SA1 «SELECT», который позволяет выбрать 6 значений времени работы таймера: 1, 2, 5, 10, 15 и 30 минут.
Формула для расчёта времени работы таймера
Данная формула имеет вид: T = 1,1×R×C.
Для примера рассчитаем время работы таймера в положении переключателя 3. Итак, ёмкость у нас 47 мкФ, а сопротивление равно R2+R3+R4=5,7 МОм. Подставив значения в СИ, получим: T=1,1×5700000×0,000047=267,9 сек. или 4,5 мин.
Получилось 4,5 мин, а не 5 как на схеме. В реальной схеме, время будет зависеть от значений допусков резисторов и конденсаторов.
Если нужна большая точность, то можно рекомендовать вместо электролитического конденсатора использовать неполярный, расчетный резистор использовать с допуском 1%, и уже экспериментально параллелить или соединять последовательно к нему другие резисторы, тем самым «подгоняя» время работы таймера.
Если же наоборот, точность нужна приблизительная, в широком диапазоне, то можно вместо переключателя с набором сопротивлений использовать переменный резистор с градуированной шкалой времени.