Генераторы импульсных сигналов
Генераторы импульсных сигналов также строят с использованием естественной задержки. Простейший генератор реализуют на пневмореле, включенном по схеме отрицания и введенном в режим автоколебаний с помощью обратной связи, в цепь которой помещено инерционное звено.

Генераторы пневматических импульсов, как и импульсаторы, относятся к пневматическим временным устройствам, которые формируют дискретные пневматические сигналы требуемой длительности. В принципе действия этих устройств лежит зависимость между длительностью (временем) и диапазоном изменения давления от одного до другого фиксированного значения. Основные узлы генератора импульсных сигналов - пневматическое апериодическое звено,

Устанавливающее однозначную функциональную связь между временем и диапазоном изменения давления, и реле с дискретным выходом, меняющее свой выход на противоположный при достижении заданных пределов изменения давления. Работает генератор следующим образом. Под действием подпора, заведенного в камеру Б , мембранный блок перемещен в крайнее нижнее положение. При этом нижнее сопло, сообщающее выход генератора через камеру Г с атмосферой, закрыто, а верхнее сопло, сообщающее выход генератора с линией питания через камеру Л,-открыто.

При подаче давления питания в момент времени на выходе генератора появляется дискретный сигнал. Линия выхода генератора сообщена линией обратной связи через нижнее сопло с камерой Г и через регулируемый дроссель - с камерой В и дополнительной емкостью V, которые и образуют пневматическое апериодическое звено. Одновременно с поступлением сигнала на выход генератора сжатый воздух по линии обратной связи через регулируемый дроссель наполняет емкость V и камеру В. Давление воздуха в них начинает возрастать.

Возрастание происходит до тех пор, пока усилие от давления в камере В,- направленное вверх, не превысит усилие на мембранном блоке от давления подпора, направленное вниз. При этом мембранный блок переключается в верхнее положение, перекрывает верхнее и открывает нижнее сопло. Выход генератора отсоединяется от линии питания и через нижнее сопло и камеру Г сообщается с атмосферой. На выходе появляется сигнал (момент времени).

Процесс опорожнения продолжается до тех пор, пока усилие от давления подпора в камере Б не превысит усилие давления в камере В настолько, что станет достаточным для переключения мембранного блока в нижнее крайнее положение (момент времени ). При этом вновь закроется нижнее и откроется верхнее сопло, на выходе генератора появится сигнал и начнется наполнение емкости V и камеры. Естественную задержку сигнала осуществляют c помощью инерционного звена (пневмосопротивления и емкости), устанавливаемого на входе в логический элемент. Параметрами инерционного звена определяется собственное время задержки т.

Основные временные устройства, применяемые в многотактных релейных схемах,- это импульсаторы, генераторы импульсных сигналов, триггеры с раздельными и счетным входами, дискретные ячейки памяти и др. Импульсаторы деформируют (смещают) пневматические дискретные сигналы. Строят импульсаторы, используя естественные задержки. Простейшие импульсаторы создают на одном пневмореле с включением на входе в какую-либо одну из его глухих камер инерционного звена. Смещение дискретного сигнала зависит как от времени задержки т, так и от подпора.

Пневмореле может быть включено как по одновходовой схеме повторения или отрицания входного сигнала, задержанного на время и, так и по двухвходовым схемам. Входной дискретный сигнал через регулируемый дроссель заведен в камеру Б трехмембранного реле. В камеру В подведено давление подпора, а камеры А и Г соединены с выходной линией импульсатора и через верхнее и нижнее сопла сообщаются соответственно с линией питания и атмосферой. Регулируемый дроссель и глухая камера Б реле образуют пневматическое инерционное звено, осуществляющее естественную задержку пневматического сигнала на время т,

При подаче дискретного сигнала рх давление р в камере Б, благодаря наличию дросселя со значительным сопротивлением, возрастает не скачкообразно, а непрерывно . Когда уровень этого давления достигнет значения, достаточного для преодоления давления подпора, действующего вверх, мембранный блок перемещается вниз, закрывает нижнее сопло, отсоединяя линию выхода от атмосферы и открывая верхнее сопло.

При этом выход импульсатора через камеру А и верхнее сопло сообщается с линией питания и на выходе импульсатора появляется дискретный сигнал, смещенный по переднему фронту на величину по отношению к дискретному сигналу . При последующей подаче входного сигнала. О опорожнение камеры Б и изменение давления р в ней, благодаря наличию дросселя, происходят с некоторой задержкой. Вследствие этого переключение мембранного блока под действием давления подпора также происходит с задержкой на время.

Когда давление р в камере Б станет меньше давления подпора в камере В, мембранный блок перемещается вверх, закрывая верхнее сопло, отсоединяя выходную линию импульсатора от линии питания и соединяя ее с атмосферой. На выходе импульсатора появляется дискретный сигнал, смещенный на время т2 по заднему фронту по отношению к дискретному сигналу. Если необходимо увеличить время задержки, в схему можно ввести дополнительную пневмоемкость.

Таким образом, при наличии питания генератор постоянно работает в режиме автоколебаний. Следует отметить, что на длительность такта Г и на соотношение полутактов влияет значение подпора, что ясно из рассмотрения принципа работы генератора. Обычно такие генераторы используют как отметчики времени, в которых полутакты не используются.

Если необходима регулировка времени полутактов и их соотношения, применяют более сложные схемы. В системах управления как выходные устройства широко применяются триггеры с раздельными входами, которые могут быть реализованы на элементах УСЭППА. Строят триггеры на двух операторах стрелки Пирса, работающих со смещением на время т. Переключается триггер только при поочередном появлении единичных сигналов рп и рп на его независимых входах.

Повторное появление единичного сигнала на том же входе не меняет состояния триггера. Естественная задержка т обеспечивает нормальную работу триггера, устраняя угрозу соревнования в работе обеих половин триггера. Как уже отмечено, триггер с раздельными входами строится на двух операторах НЕ ИЛИ (стрелка Пирса), каждый из которых состоит из оператора ИЛИ и элемента НЕ, реализующего логическую операцию отрицания. Причем операторы ИЛИ (1 и могут быть реализованы либо на трехмембранных реле, либо на сдвоенных обратных клапанах, как показано на схеме.


Спонсор публикации: