Przedstawię tu wnętrze przekaźnika czasowego (tzw. "czasówki") Omron, jego zasadę działania oraz sposób czytania dokumentacji tego typu urządzeń, oraz sprawdzę, czy w środku są jakieś tranzystory, a może mikrokontroler? Przekonajmy się.
Omron H2A-7H
Przekaźnik trafił do mnie z elektrośmieci, z tego też powodu postanowiłem zerowym kosztem go tutaj pokazać. Zasadniczo to prezentacja będzie destruktywna, ale i tak wylądowałby na odzysku surowców, gdyby nie moja interwencja, więc raczej nie będzie go szkoda.
Z zewnątrz prezentuje się tak:
Tu już warto zaznaczyć, że frontowa nakładka służy do ustawiania czasu odliczania, natomiast bieżącą wartość czasu pokazuje punkcik w środku.
Dodatkowo mamy dwa wskaźniki stanu - PW (zasilanie, Power) oraz UP (koniec zakresu czasu).
Jak Was interesuje jak "załącza się" wskaźnik PW, to poniżej przedstawia to filmik:
Podziałka na frontowym panelu jest dwojaka - jedna dla 50Hz, druga dla 60Hz. Czyli możemy odmierzyć tym albo do 36 sekund, albo do 30 sekund... ciekawe czemu? Wyjaśnienie za chwilę.
Ostatnie zdjęcie zawiera jego schemat, ale to nie ono jest najlepszym sposobem na poznanie jego działania. W tym celu należy skonsultować się z dokumentacją:
Pierwsza strona już zdradza nam podstawowe informacje, tryb pracy, rodzaje kontaktów oraz szczegóły czasomierza (na obudowie dostępne są wskaźniki zasilania oraz time-out czyli zakończenia okresu czasu). Widzimy, że produkt dostępny jest w szerokiej gamie zakresów czasowych, od 5 sekund do 24 godzin oraz posiada wskazówkę pokazującą odmierzany czas.
Tabelka pokazuje dostępne zakresy czasów (ten podział na 50Hz i 60Hz już nam coś zdradza - czemu odmierzanie czasu zależy od częstotliwości sieci? Hmm):
Ja mam wersję "30 s".
Tajemnicza kolumna "defvision" (co to za nazwa?) to pewnie skala podziałki.
Zasilanie oraz pobór mocy z sieci:
Charakterystyki, tutaj jest wszystko - dokładność odmierzania czasu, wpływy napięcia i temperatury, a nawet odporność na wibracje, czy tam oczekiwana ilość cykli których urządzenie może wykonać w okresie swojej sprawności. No i waga.
A teraz coś, co najlepiej obrazuje działanie tej 'czasówki' - Timing Charts:
Diagram przedstawia działanie całego mechanizmu w przystępny sposób. Czas tu 'idzie' od lewej do prawej, natomiast kolejne linie określają stany poszczególnych par styków. Widzimy tu, że np. styki 8-5 (NC - normally closed) są z reguły zaciśnięte, a otwierają się tylko na krótki czas. Styki 8-6 (NO - normally open) przeciwnie. Diagram nawet obrazuje co pokazują nam wskaźniki stanów - wspomniany już Power On oraz Time-out.
Diagramy czasowe są bardzo istotne gdyż istnieje wiele różnych konfiguracji pracy 'czasówek', m. in. opóźnione załączanie bądź wyłączanie, praca cykliczna, itd.
Dalej mamy wymiary:
Oprócz samego przekaźnika czasowego zwymiarowane też są jego akcesoria do mocowania:
Schemat wewnętrzny:
Końcowe uwagi - np. mówią o tym, że dystans między kolejnymi 'czasówkami' ma znaczenie:
Teraz mniej więcej wiemy czego się spodziewać, więc wykręcamy śrubki i otwieramy obudowę:
Widać już dużą cewkę (elektromagnes) oraz z jednej strony widoczne są styki, ale w środku jest jeszcze więcej mechaniki. Najpierw jednak zwróćmy uwagę na stronę frontową:
Ten czerwony punkt na trybiku pokazuje bieżącą wartość czasu, z kolei działanie nastawiania czasu (poprzez obracanie obręczy na przodzie obudowy) widzimy tutaj:
Zdjęcie poniżej przedstawia to samo, ale z inną ustawioną wartością czasu:
Ale co ten czas odmierza? Zaglądamy dalej:
W środku jest tylko kondensator i silnik - ale nie byle jaki - tylko silnik synchroniczny. To dlatego tak ważne było, czy zasilany jest ten przekaźnik z 50Hz czy 60Hz. Tempo tego silnika właśnie od tego zależy. To on służy do odmierzania czasu a wyzwalanie zmiany stanu jest wykonywane w pełni mechanicznie. Zobaczmy ten silnik w akcji (podłączony do 230V, przez kondensator):
Ale możemy dostać się głębiej. Zresztą, na ten moment, to nie jest sam silnik:
Mechanika wyzwalania od silnika synchronicznego (już tego tak dokładnie nie analizowałem):
Silnik ma na sobie jeszcze system przekładni.
Przekładnie można zdjąć:
Jako że urządzenie pochodzi ze złomu, pozwoliłem sobie destruktywnie zajrzeć do środka nakładki z przekładniami:
Po trybikach można by nawet z grubsza policzyć przełożenie...
Przed zakończeniem można jeszcze spojrzeć do dokumentacji innego produktu tego typu - tu widać, jak złożone i przydatne mogą być diagramy czasowe:
Podsumowanie
Ta 'czasówka' opiera się na silniku synchronicznym i nie zawiera w sobie półprzewodników. Sprytna mechanika rozwiązuje wszystko. Sam silnik zapewnia dokładne odmierzanie czasu, a przynajmniej na tyle dokładne na ile częstotliwość w sieci pozwoli. Oprócz silnika synchronicznego jest tam oczywiście cewka (uzwojenie elektromagnesu) jak w zwykłym przekaźniku oraz styki, ale to raczej już wiadomo. Samo nastawianie czasu z dostępnego zakresu też jest zrealizowane mechanicznie (obracamy tarczą która ma mechanicznie wypustkę ustawiającą czas).
Czasówki mogą robić naprawdę więcej niż się nam wydaje - ale niezbędna jest umiejętność czytania dokumentacji oraz ich diagramów czasowych.
Przy okazji zobaczyliśmy też coś, co moim zdaniem jest powiązane z procesem produkcyjnym wersji na różne zakresy czasu - czyli te malutkie przekładnie od silnika synchronicznego. Pewnie to one się zmieniają pomiędzy różnymi wersjami 'zakresowymi' tego samego produktu.
Oczywiście, są też nowsze przekaźniki czasowe już zrealizowane w oparciu o półprzewodniki (nawet takie z ekranikiem, gdzie można przyciskami ustawić parametry), ale myślę, że w czasach wszędobylskich mikrokontrolerów warto właśnie było pokazać takiego 'klasyka' jak bohater tego tematu.
Lekko powiązany temat: Wnętrze programowalnego włącznika czasowego zbudowanego bez tranzystorów
Cool? Ranking DIY
