مقدمه: ( تایمر برق )
تایمر برق از اعصار گذشته، انسان همواره در تلاش بوده تا گذر زمان را مهار کند و از آن به بهترین نحو استفاده کند. تایمرها به عنوان ابزاری کارآمد، نقش کلیدی در این راستا ایفا می‌کنند. در این مقاله، سفری به دنیای تایمرها خواهیم داشت واز صفر تا صد، با کارکرد، ساختمان و نحوه عملکرد آنها آشنا می‌شویم.
تایمر چیست؟
تایمر وسیله‌ای است که برای اندازه‌گیری یا کنترل بازه‌های زمانی مشخص به کار می‌رود. این بازه‌ها می‌توانند از چند ثانیه تا چندین ساعت یا حتی روز متغیر باشد. تایمرها در اشکال و اندازه‌های مختلفی وجود دارند و در طیف وسیعی از کاربردها، از مصارف خانگی ساده تا فرآیندهای پیچیده صنعتی، مورد استفاده قرار می‌گیرند.
انواع تایمر برق:
به طور کلی، تایمرها را می‌توان به سه دسته اصلی تقسیم بندی کرد:
1 ـ تایمرهای مکانیکی:
این نوع تایمرها از قطعات مکانیکی مانند چرخ دنده‌ها، فنرها و اهرم‌ها برای اندازه‌گیری زمان استفاده می‌کنند. تایمرهای اشپزخانه و ساعت‌شنی نمونه‌هایی از تایمرهای مکانیکی هستند.
2. تایمرهای دیجیتال:
در تایمرهای دیجیتال، از مدارهای الکترونیکی و یک کریستال کوارتز برای شمارش دقیق زمان استفاده می‌شود.تایمرهای گوشی‌های هوشمند و تایمرهای برنامه‌ریزی شده نمونه‌هایی از تایمرهای دیجیتال هستند.
3. تایمرهای آنالوگ:
تایمرهای آنالوگ از عقربه‌ها و صفحه مدرج برای نشان دادن زمان استفاده می‌کنند. ساعت‌های دیواری و کرنومترها نمونه‌هایی از تایمرهای آنالوگ هستند.
نحوه عملکرد تایمر برق :
نحوه عملکرد تایمر به نوع آن بستگی دارد. در تایمرهای مکانیکی، با آزاد شدن انرژی ذخیره در فنر، چرخ دنده‌ها به حرکت در می‌آیند و عقربه‌های روی صفحه مدرج حرکت می‌کنند. در تایمرهای دیجیتال، مدارهای الکترونیکی با استفاده از کریستال کوارتز زمان را شمارش می‌کنند و در تایمرهای آنالوگ، موتور الکتریکی عقربه‌ها را روی صفحه مدرج می‌چرخاند.
اجزای اصلی تایمر برق:
صرف نظر از نوع تایمر، اجزای اصلی آنها به شرح زیر است:
- مکانیزم زمان سنجی: قلب تایمر است که وظیفه اندازه‌گیری زمان را بر عهده دارد. این مکانیزم می‌تواند به صورت دکمه‌ای یا پیچی، صفحه نمایش لمسی یا حتی رابط کاربری کامپیوتر باشد.
- مکانیزم کنترلی: در زمان رسیدن به زمان تنظیم شده، عملی را انجام می‌دهد، مانند خاموش کردن دستگاه یا ایجاد آلارم. این مکانیزم می‌تواند شامل سوئیچ‌ها، رله‌ها یا سایر اجزای الکتریکی باشد.
- منبع تغذیه: برای تأمین انرژی تایمر استفاده می‌شود. این منبع می‌تواند باتری، برق شهری یا حتی انرژی خورشیدی باشد.
- بدنه: اجزای داخلی تایمر در برگرفته و از آنها محافظت می‌کند. تایمرها از جنس‌های مختلفی مانند پلاستیک، فلز یا سرامیک ساخته می‌شود.
- تایمرهای مختلف ممکن است اجزای دیگری داشته باشند، مانند دکمه های تنظیم، چراغ‌های نشانگر و غیره.
- قابلیت‌ها: برخی از تایمرها دارای قابلیت‌های اضافی مانند آلارم، شمارش معکوس و شمارشگر هستند.
فانکشن تایمر برق:
همانطور که گفته شد تایمرها از نظر زمان‌سنجی دارای انواع مختلفی هستند. زمان‌سنجی تایمر برق یا نحوه عملکرد آن را فانکشن می‌گویند. به تعدادی از مهم‌ترین تایمرها در صنعت برق می‌پردازیم:
1. تایمر تأخیر در وصل ( ON _ DELAY TIMER )
تایمر تأخیر در وصل یا تایمر تأخیری نوعی تایمر برق است که پس از اعمال ولتاژ یا سیگنال به بوبین آن، یک تأخیر زمانی را لحاظ می‌کند و سپس کنتاکت‌های آن تغییر وضعیت پیدا می‌کند.
این تایمر دارای دو کنتاکت اصلی به نام NO ( NORMALLY OPEN) و NC ( NORMALLY CLOSE ) است . زمانی که سیگنال یا ولتاژ به تایمر اعمال می‌شود، تایمر فعال می‌شود و یک شمارش معکوس آغاز می‌شود. پس از گذشت زمان تنظیم، کنتاکت NO وصل و کنتاکت NC قطع می‌شود و جریان برق به مدار یا دستگاه مورد نظر متصل می‌شود.
2. تایمر تأخیر در قطع (OFF _ DELAY TIMER )
تایمر تأخیر در قطع یا تایمر تأخیر در خاموش شدن نوعی تایمر برق است که پس از قطع شدن سیگنال ورودی، یک تأخیر زمانی را مشخص می‌کند و سپس سیگنال خروجی را فعال می‌کند.
فرض کنید یک تایمر تأخیر در قطع با زمان تنظیمی 5 ثانیه داریم و به سیگنال ورودی A متصل است . زمانی که سیگنال A روشن می‌شود، تایمر شروع به عملکرد می‌کند. در این 5 ثانیه، سیگنال خروجی وجود دارد و رله روشن است. پس از 5 ثانیه، سیگنال A حاموش می‌شود، تایمر شروع به شمارش معکوس می‌کند، زمانی که شمارش معکوس به صفر می‌رسد ( بعد از 5 ثانیه ) تایمر سیگنال خروجی را خاموش می‌کند.
3. تایمر تأخیر در وصل و قطع ( ON _ OFF DELAY RELAY )
در این تایمر می‌توان از ( AND EDGE ) و ( NAND EDGE ) را به کار برد . خروجی این تابع منطقی AND و NAND برای یک لحظه است ( دائم فعال نیست ) و در بعضی از انواع رله حتی می‌توان تعیین نمود خروجی با لبه بالارونده یا لبه پایین رونده بصورت لحظه‌ای عمل کند .
در این تایمر TH زمان لبه بالا و TL زمان لبه پایین است . زمان سنجی این تایمر هم با لبه بالا رونده و هم با لبه پایین رونده صورت می‌گیرد، به این صورت که تایمر بعد از زمان سنجی لبه بالاست و در زمان قطع، پس از زمان سنجی لبه پایین است.
4. تایمر پالسی ( PULSE TIMER )
تایمر پالسی نوعی تایمر برق است که با دریافت یک پالس( PULSE ) یا لبه فعال ( ACTIVE EDGE ) از یک منبع، یک پالس با مدت زمان تنظیمی ( PULSE DURATION ) تولید می‌کند.
این تایمر با دریافت یک پالس یا لبه فعال از منبع ( شستی یا سنسور) فعال می‌شود. پس از فعال شدن، تایمر شروع به شمارش زمان می‌کند. پس از سپری شدن زمان تنظیمی، تایمر یک پالس با همان مدت زمان را در خروجی خود تولید می‌کند.
5. تایمر پالسی گسترده ( EXTENDED PULSE TIMER )
تایمر پالسی گسترده نوعی تایمر است که در سیستم های کنترل اتوماتیک، به ویژه ( PLC ) در کنترل کننده‌های منطقی قابل برنامه ریزی‌استفاده می‌شود. این نوع تایمر برای تولید پالس های با عرض و تأخیر قابل تنظیم به کار می‌رود.
تایمر پالسی گسترده با دریافت یک سیگنال پالسی( لبه مثبت یا منفی) به عنوان ورودی فعال می‌شود. پس از فعال شدن، تایمر تأخیر زمانی مشخصی را ایجاد می‌کند و سپس یک سیگنال پالسی با عرض از پیش تعیین شده را در خروجی خود تولید می‌کند
برای افزایش اطلاعات، در رابطه با تایمرهای صنعت برق می‌توانید مقاله TIMER را مطالعه کنید.
