Реле времени для фотолаборатории

Обработка негативного и позитивного материалов — наиболее трудоемкие процессы, с которыми приходится сталкиваться фотолюбителю О бъясняется это необходимостью четкого ограничения времени обработки пленки особенно цветной, и выдержки при фотопечати. Многое приходится делать в полной темноте или слабом свете красного фонаря. Предлагаемые здесь автоматы можно рассматривать как минисервис фотолюбителя.

Длительность включения лампы увеличителя при фотопечати может быть в пределах 1 ...60 с, а проявление пленки в пределах 5... 15 мин С ледовательно, в фотолаборатории могут быть два реле выдержки времени, одно из которых будет использоваться при фотопечати, второе — при обработке негативного материала, или одно универсальное. Схема реле функционального назначения, естественно, проще, универсального —v сложнее.

На рис. 46 приведена схема простейшего реле выдержки времени, в основу работы которого положен процесс зарядки конденсатора С 1 . Длительность выдержки времени зависит от емкости этого конденсатора и суммарного сопротивления резисторов R1, R2, через которые он заряжается.

В исходном состоянии контакты пусковой кнопки SB1 разомкнуты конденсатор С 1 через резисторы R1 и R2 заряжен до напряжения, открывающего транзистор VT1. Транзистор VT2 закрыт, так как его база соединена через открытый транзистор VT1 с заземленным проводником источника питания. Обмотка электромагнитного реле обесточена.

В момент нажатия на кнопку SB1 конденсатор С 1 быстро разряжается через ее контакты SB1.1. При отпускании кнопки он начинает медленно заряжаться через резисторы R1 и R2. В этот момент транзистор VT1 закрыт, транзистор VT2 открыт, поэтому срабатывает реле К1 типа РЭС10 (паспорт РС4.524.302) и своими контактами КМ. с оздает цепь срабатывания силового реле К2. Реле К 2 срабатывает и своими контактами К2.1 включает лампу увеличителя EL1 —начинается отсчет времени выдержки. А если замкнуты контакты кнопки SB2, то включается и звуковая сигнализация (НА 1 ).

Как только конденсатор зарядится до напряжения 0,8... 0,6В , транзистор VT1 откроется сам и низким напряжением на коллекторе закроет транзистор VT2. Реле К 1 отпустит, а его контакты КМ, размыкаясь, обесточат обмотку реле К2, которое отпустит и размыканием контактов разорвет цепь питания лампы Увеличителя и звуковой сигнализации — устройство принимает исходное состояние.

Напоминаем: длительность включения лампы накаливания при таком варианте реле времени, как и собранного по схеме рис. 42 равна интервалу времени с момента размыкания контактов пусковой кнопки SB 1.1 до отпускания электромагнитного реле К 1 . Само же время удержания кнопки в нажатом состоянии, когда конденсатор С 1 разряжен, а лампа EL1 горит, в длительность выдержки не входит. Поэтому нажатие кнопки SB1 должно быть кратковременным, если мы хотим, чтобы время горения лампы накаливания EL1 было близко к заданной величине времени выдержки, установленного на реле времени. Время удержания кнопки SB1 в нажатом состоянии существенно сказывается только при малых значениях времени задержки, например при фотопечати. При большом значении времени выдержки (около нескольких минут) им можно пренебречь.

В случае, если, потребуется полностью устранить влияние времени нажатия кнопки SB1 на общее время горения лампы накаливания, можно, например, использовать сенсорные переключатели либо питание на схему реле времени подавать через вторые (нормально замкнутые) контакты кнопки SB 1.2, как показано на рис. 46. При нажатии на кнопку SB1 первые контакты шунтируют конденсатор С 1 и он разряжается через них, а вторые контакты обрывают цепь питания схемы реле времени. Поэтому даже при полностью разряженном конденсаторе С 1 реле К1 сработать не может, так как схема обесточена. В таком состоянии (при нажатой кнопке SB1) схема может находиться сколь угодно долго. Как только кнопка SB1 будет отпущена, ее контакты SB1.2 замкнутся и через них подается питание на схему. Так как при этом конденсатор С 1 разряжен, то транзистор VT1 закрыт, а транзистор VT2 открыт. Поэтому реле К 1 срабатывает и включает лампу накаливания EL1. Конденсатор С 1 при этом начинает заряжаться, т. е. реле времени начинает отсчет времени выдержки с момента включения лампы.

Желаемую длительность выдержки устанавливают переменным резистором R1, шкалу которого градуируют в единицах времени. Но в цепи зарядки время задающего конденсатора могут быть два переменных резистора, как показано на рис. 47, включаемых в эту цепь тумблером SA1. Это позволяет точнее устанавливать наименьшие (секундные) и наибольшие (минутные) выдержка времени.

Рис. 47. Схема переключателя поддиапазонов выдержек времени

Можно, конечно, использовать дискретный способ установки выдержек времени, как показано на рис. 48. Для этого в цепи зарядки времязадающего конденсатора должно быть несколько постоянных резисторов соответствующих номиналов (подбирают опытным путем), включаемых в эту цепь га-летным переключателем (рис. 48,а), тумблерами (рис. 48,6) или кнопками. Шкалу галетного; переключателя градуируют в единицах времени. Если использовать выключатели типа П2К, в их кнопки можно вмонтировать миниатюрные лампы накаливания, которые будут подсвечивать соответствующие надписи на кнопках, например 1 с, 2 с и т. д.

На рис. 49 показана схема другого варианта дискретной устанрвки необходимой выдержки времени. Здесь резисторы соединены между собой последовательно и каждый из них шунтирован кнопочным выключателем с нормально замкнутыми контактами. При нажатии только на кнопку SB1 время выдержки будет равно 1 с, а при нажатии на кнопку SB2 — 2 с, при одновременном нажатии обеих кнопок — 3 с. Такой вариант , коммутации резисторов позволяет кнопками устанавливать выдержки от 1 до 55 с с точностью до 1 с. На рис. 50 приведена схема .еще одного варианта входной части реле времени, позволяющая десятью кнопками (SB2—SB11) устанавливать выдержки двух поддиапазонов : 1 ...10 с и 1... 10 мин. Эти кнопки обязательно должны быть с двумя группами нормально замкнутых контактов, например кнопочные переключатели типа П2К. Каждая кнопка своими контактами должна коммутировать одновременно два резистора, один из которых работает в секундном поддиапазоне выдержек, другой —в минутном. Необходимый поддиапазон выдержек устанавливают переключателем SA1.

Ориентировочные значения сопротивления резисторов R1—R20, обеспеч и- .вающих соответствующие выдержки (при конденсаторе С1 емкостью 10 000 мкФ), указаны в таблице. Имеется в виду, что в цепь зарядки конденсатора С 1 включается один или несколько резисторов вместо двух (R1 и R2 по схеме на рис. 46), суммарное сопротивление которых соответствует необходимой выдержке времени.

В практике фотолюбителей время экспозиции задается обычно рядом, численные значения в котором отличаются от соседних в 2 раза. Например, при фотопечати предпочтительны такие выдержки: 0,5; 1; 2; 4; 8; 16; 32; 64; 128 с. Предположим, длительность выдержки должна быть 32 с. По таблице нахо-дим сопротивление резисторов, соответствующих выдержкам 30 и 2 с или 10,^ 20 и 2 с, т. е. двух или трех резисторов, суммарное сопротивление которых соответствует выдержке времени, равной 32 с . Для нашего примера оно равно 30,2 кОм. Резистор необходимого сопротивления можно составить из двух — трех резисторов, соединяя их последовательно или параллельно. Например, резистор сопротивлением 30,2 кОм (среди стандартных таких номиналов нет) можно составить из двух: 30 кОм и 200 Ом. Они, кроме того, могут быть по д- троечными, что значительно упростит подгонку выдержек времени. Учитывая, что в схеме предусмотрен резистор R2, сопротивление всех резисторов, указанных в таблице, должно быть уменьшено на значение сопротивления резистора R2 (см. рис. 46).

Питать реле времени любого варианта следует от сети переменного тока через двухполулериодный выпрямитель со стабилизатором напряжения на выходе. Без стабилизации питающего напряжения выдержка времени может плавать. При изменении величины этого напряжения будет изменяться а время заряда конденсатора И , следовательно, длительность выдержки. Поэтому напряжение питания схемы РВ должно быть обязательно стабилизированным. Определенный интерес представляет реле времени, управляемое сигналам таймерного устройства или электронных часов (рис. 51).

При кратковременное нажатии на пусковую кнопку SB1 счетчики DD1, DD2 и D-триггер DD4 обнуляются. Напряжение низкого уровня, появляющееся на инверсном выходе триггера, закрывает транзистор VT1, а он, в свою очередь, открывает транзистор VT2 и тринистор VS1. В этот момент включается лампа EL1 и начинается счет секундных или минутных импульсов (в зависимости от положения контактов переключателя SA1), поступающих от электронных часов или таймерного устройства на вход С счетчика DD1. С выхода этой микросхемы импульсы поступают на вход С счетчика DD2. Необходимую выдержку времени устанавливают переключателями SA1—SA3. Например, для выдержки длительностью 25 с переключатель SA1 должен быть в положении 1 с, подвижный контакт переключателя SA2 подключен к выходному выводу 1 счетчика DD1, а переключателя SA3 — к выходному выводу 2 счетчика DD2. Через 25 с с момента пуска реле времени на этих выходах счетчиков, а значит и на обеих входах элемента DD3.1, одновременно появятся напряжения высокого уровня.

Выходной сигнал элемента DD3.1, инвертированный элементом DD3.2, переключает триггер в единичное состояние и открывает транзистор VT1. Транзистор VT2 и тринистор VS1 при этом закрываются, а лампа накаливания EL1 гаснет. Для повторного запуска реле времени надо кратковременно нажать на кнопку SB1.

Входную часть такого варианта реле времени можно смонтировать на плате размерами 90X45 Мм (рис. 52,а), а детали исполнительной части, обведенной на схеме штрих—пунктирными линиями, на плате размерами 90X25 мм (рис. 52,6). Галетные переключатели SA2 и SA3 можно заменить кнопочными типа П2К.

Если в распоряжении радиолюбителя окажутся переключатели. типа ПП10-ХВ (или аналогичные им),. тогда реле времени можно выполнить по схеме, приведенной на рис. 53. Печатная плата задающей части такого автомата и соединение деталей на ней показаны на рис. 54. Исполнительная часть, обведенная на схеме штрих-пунктирными линиями, является повторением аналогичной части автомата по рис. 51.

Переключателями ПШО-ХВ (SA2, SA3) устанавливают в десятичном коде необходимые выдержки времени, они же служат и индикаторами этих выдержек. Информация о длительности выдержки, снимаемая с выходов переключателей в двоичном коде, поступает на входы четырехразрядных элементов сравнения DD1 и DD2 микросхем К561ИП2. Одна такая микросхема может сравнить одновременно четыре пары сигналов, поступающих на ее входы. Поэтому выходы каждого переключателя ПП10-ХВ соединены четырьмя проводами с входами соответствующего ему элемента сравнения. Другие аналогичные входы микросхем DD1 и DD2 соединены с выходами счетчиков DD5 и DD6. Выходные сигналы микросхем DD1 и DD2 объединяются элементом DD3.1 и через инвертор DD3.2 подаются на вход S D-триггера DD4.1, а от него —в исполнительной части реле времени. При нажатии на кнопку SB1 счетчики DD5 и DD6 обнуляются, триггер DD4.1 принимает нулевое состояние и напряжением низкого уровня с его инверсного выхода закрывается транзистор VT1, открывая транзистор VT2 и тринистор VS1. При этом загорается лампа EL1 (см. рис. 53).

Сразу же после отпускания пусковой кнопки счётчик DD5 начинает считать импульсы, поступающие на его вход С от внешних электронных часов или таймерного устройства. После 10 импульсов на его выходах 2 и 8 (выводы 4 и 10) одновременно появляются напряжения высокого уровня, которые далее поступают на входы элемента DD7.1. С выхода инвертора DD7.2 напряжение высокого уровня поступает одновременно на вход С счетчика DD6 и (через элементы PD8.1 и DD8.2) на вход R счетчика DD5. Это напряжение счетчик DD6 воспринимает как один импульс, что соответствует каждому десятому импульсу, поступившему на вход счетчика DD5.

Элементы DD8.1 и DD8.2 обеспечивают возможность обнуления счетчика DD5 как в автоматическом режиме — сигналами с его выходов 2 и 8, так и вручную путем размыкания контактов кнопки SB.1.

Информация о числе, импульсов, поступивших на входы счетчиков DD5 и DD6 с их выходов в двоичном коде, поступает на входы элементов сравнения микросхем DD1 и DD2. Как только общее число импульсов, поступивших на входы счетчиков DD5, DD6, станет равным числу импульсов, заданных на переключателях SA2 и SA3, на выходах микросхем DD1 и DD2 одновременно появляются напряжения высокого уровня. Теперь триггер DD4.1 переключается в противоположное состояние и напряжением высокого уровня на инверсном выходе открывает транзистор VT1. Транзистор VT2 и тринистор VS1 закрываются, лампа EL1 гаснет.

Кроме электронных часов или таймерного устройства источником секундных или минутных импульсов могут служить генераторы на логических элементах, например микросхемы К176ЛА7. Примером может служить генератор на микросхеме DD1 (см. рис. 8) формирователя звуковых сигналив, о, котором говорилось выше. Надо, только соответствующим образом подобрать величины входящих в него резистора R1 и конденсатора О. Так, например, если емкость конденсатора С 1 выбрать равной 130 мкФ, то для получения секундных импульсов сопротивление резистора R1 должно быть 24- кОм, а минутных — около 1,5 МОм.

Полезным для фотолаборатории может оказаться автомат, выдающий через определенные промежутки времени звуковые сигналы, например через каждую минуту или 5 мин. Он к тому же может стать хорошим дополнением реле выдержки времени. Схема возможного варианта такого устройства приведена на рис. 55. Оно состоит из двух взаимосвязанных реле времени, в одном из которых (на транзисторе VT1) времязадающим элементом служит конденсатор С 1 , во втором (на транзисторах VT2, VT3) —конденсатор СЗ. Первой реле времени определяет периодичность повторения звукового сигнала, второе— ег о длительность.

В исходном состоянии (в момент включения питания) конденсаторы С 1 и СЗ разряжены, транзисторы VT1 и VT7 закрыты, а транзистор VT3 открыт и напряжением высокого уровня на эмиттере открывает ключевой элемент DD2.1. Импульсы генератора, выполненного на элементах DD1.1—DD1.3 микросхемы К176ЛЕ5, поступают через элементы DD2.1 и DD2.2 на вход усилителя, собранного на транзисторах VT4 и VT5, усиливаются им и преобразуются головкой ВА 1 в звуковой сигнал.

Частота выходного сигнала генератора может быть 1,5... 2 кГц. Частота этого сигнала определяется емкостью конденсатора С 2 и сопротивлением резистора R5, а длительность — параметрами элементов реле времени на транзисторах VT2, VT3. Как только конденсатор СЗ зарядится до напряжения открывания транзистора VT2, тут же закроются транзистор VT3 и ключевой элемент DD2.1 — прекратится подача звукового сигнала.

Конденсатор С 1 первого реле времени продолжает заряжаться. При напряжении на нем, соответствующем открыванию транзистора VT1, срабатывает реле К 1 типа РЭС10 (паспорт РС4.524Д02) и своими контактами К1.1 шунтирует и разряжает конденсатор С1, а контактами К1.2—конденсатор СЗ. С этого момента устройство принимает исходное состояние и описанные процессы повторяются, пока не выключат питание. При номиналах резисторов R1—R4 и конденсатора С 1 , указанных на схеме, звуковой сигнал длительностью 1 с будет повторяться через интервалы времени 3, 6, 30 с и 1 мин, соответственно.

Подбором деталей генератора и времязадающих цепей можно в широких пределах изменять промежутки времени выдачи звуковых сигналов различной тональности и длительности.