Релейний елемент
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Релейний елемент

Релейний елемент, мінімальна сукупність деталей і зв'язків між ними, що має релейну характеристику, тобто що стрибкоподібно змінює дію на виході (виходах) під час вступу фіксованих дій на вхід (входи). При побудові дискретних пристроїв (наприклад, релейних, див.(дивися) Реле ), що управляють, Р. е. розглядається як їх найбільш проста складова частина.

  Р. е. характеризуються порогом спрацьовування — мінімальним абсолютним значенням зростаючої вхідної дії, при якій Р. е. змінює свій стан і одночасно змінює дію на виході відповідно до релейної характеристики, і порогу відпуску — мінімального абсолютного значення вхідної дії, що зменшується, при якій Р. е. повертається в первинне стан. Проте деякі Р. е. можуть володіти властивістю фіксації, тобто залишатися в зайнятому ними стані і після зняття дії на вході. В цьому випадку Р. е. повертається в первинний стан зазвичай після подачі дії на ін. його вхід (або дії ін. знаку на той же вхід). Р. е. з фіксацією застосовують, наприклад, для реалізації пам'яті обчислювальних машин, що управляють. Характеристикою Р. е. служить також його швидкодія, визначувана часом спрацьовування і часом відпуску, або повернення. У сучасних безконтактних елементах час спрацьовування і час відпуску досягає декілька нсек. Важливі характеристики Р. е. — вжиток енергії, маса, займаний об'єм.

  Існує велика кількість різних типів Р. е.: від силових Р. е., що комутують струми ~10—10 2 а при напрузі ~ 10 4 —10 3 в з швидкодією ~ 10 —1 сік , до контактних і безконтактних Р. е. для керівників і контрольних автоматичних пристроїв, що реагують на струми ~ 10 —4 а при напрузі ~ 10 —1 в і що мають швидко дію ~ 10 —4 сек.

  З конструктивної точки зору в Р. е. виділяють сприймаючі органи, які реагують на зовнішні дії, старанні, — призначені для передачі дій від Р. е. зовні, і проміжні — переробляючі і передавальні дії від сприймаючих органів до старанних. Ці органи можуть бути або явно вираженими або об'єднаними один з одним. По вигляду виконавських органів Р. е. розділяють на контактних, в яких виконавськими органами служать електричні контакти, що комутують електричному ланцюгу, і безконтактні (електричні, пневматичні і ін.), в яких вихідна дія формується зміною різних параметрів вихідних ланцюгів, наприклад опору, ємкості, індуктивності, або зміною напруги, тиск і тому подібне в цих ланцюгах. У безконтактних Р. е. релейна характеристика або органічно властива їм (як, наприклад, в Р. е. з прямокутною петлею гістерезису, в лампах тліючого розряду, в тиратронах і кріотронах), або ж виходить в результаті відповідного з'єднання електричних елементів, які самі по собі не мають релейної характеристики (як це, наприклад, має місце в тригерних Р. е.). Безконтактні Р. е. зазвичай значно менше контактних по розмірах (сучасна технологія дозволяє, наприклад, виготовляти до 10 4 напівпровідникових Р. е. на тонкій кремнієвій пластині розміром 4х4,5 мм ), надійніші в роботі, споживають меншу потужність і володіють вищою швидкодією.

  Р. е. класифікують також по багатьом ін. ознакам, частіше всього — по вигляду використовуваних в них фізичних явищ, характеру величин, на які вони реагують, функціям, що виконуються ними в релейній системі, призначенню.

  Фізичне явище, використовуване в Р. е., визначає його принцип дії, конструкцію і основні характеристики. З цієї точки зору Р. е. розділяють на електричних, дія яких заснована на явищах, викликаних протіканням електричного струму, наявністю електричного поля або пов'язаних з електричною провідністю твердого тіла; механічні, в яких використовується головним чином зміна розмірів твердого тіла під впливом тих або інших чинників (до механічних зазвичай відносять також гідравлічні і пневматичні Р. е.); хімічні, в яких використовуються переважно хімічні перетворення, що відбуваються під впливом електричного струму; оптичні, використовуючі процеси, що відбуваються під дією світла (детальніше за див.(дивися) мал.(малюнок) 1 ).

  По вигляду фізичних величин, на які реагують Р. е., вони діляться на електричних, механічних, теплових, оптичних, магнітних і акустичних ( мал. 2 ). Часто Р. е., які повинні реагувати на неелектричні величини, доповнюються вимірниками перетворювачами відповідних величин. Залежно від характеру зміни фізичних величин розрізняють: Р. е. знаку величини, що реагують на певне значення і знак якої-небудь величини; Р. е. збільшення і зменшення величини; граничні Р. е., що реагують на зміну даної величини при виході її значення із заданих меж; Р. е. співвідношення, що реагують на суму (різницю, відношення, похідну, інтеграл і тому подібне) два або декілька величин, що впливають на входи Р. е. Особливе місце займають імпульсні Р. е., що набули поширення у зв'язку з розвитком імпульсної техніки ; вони реагують на різні параметри імпульсів (тривалість, крутість переднього або заднього фронту, форму, шпаруватість і т. д.).

  Залежно від місця розташування в релейних пристроях і виконуваних функцій Р. е. підрозділяють на що сприймають, старанні і проміжні. Якщо сприймаючі елементи приймають дії, що поступають з ліній (каналів) зв'язку, то їх часто називають лінійними.

  Функції, що виконуються Р. е., і їх призначення в різних сферах застосування вельми всілякі. Тому їх часто класифікують в кожній області по-різному. Проте можна виділити велику групу захисних Р. е., призначених для відключення або зміни режиму роботи виробничих і ін. агрегатів у випадках, коли режим стає небезпечним для них, групи тих, що управляють і контрольних Р. е. автоматичних систем, а також логічні Р. е., виконуючі функції логічних перетворювачів в обчислювальних машинах, що управляють, дискретних пристроях, що управляють, і тому подібне

  Р. е. найширше застосовують в техніці автоматичного управління і техніці зв'язку; з їх допомогою можна: управляти великими потужностями на виходах пристроїв (систем), використовуючи вельми малі по величині дії на входах; виконувати логічні операції; шляхом поєднання різних Р. е. легко утворювати складні багатофункціональні релейні пристрої (десятки, що містять, і сотні тис. Р. е.). Багато технічних пристроїв і системи (обчислювальні машини дискретної дії, дискретні телемеханічні пристрої, системи автоматичної телефонії, що управляють, системи передачі дискретної інформації, що управляють пристрої релейного захисту і ін.) цілком або в значній мірі базуються на використанні Р. е.

  Літ.: Термінологія реле, М., 1958; Сотськов Би. С., Основи розрахунку і проектування електромеханічних елементів автоматичних і телемеханічних пристроїв, М. — Л., 1965; Агейкин Д. І., Костіна Е. Н., Кузнецова Н. Н., Датчики систем автоматичного контролю і регулювання, М., 1959; Васильева Н. П., Гашковец І. С., Логічні елементи в промисловій автоматиці, М. — Л., 1962; Шоригин А. П., Електрохімічні елементи (загальні властивості і класифікація), в кн.: Енциклопедія вимірів, контролю і автоматизації, ст 8, М., 1967; Ципкин Я. З., Релейні автоматичні системи, М., 1974.

  М. А. Гаврілов.

Мал. 1. Класифікація релейних елементів по вигляду фізичних явищ, використовуваних для їх дії.

Мал. 2. Класифікація релейних елементів по вигляду фізичних величин, на які вони реагують.