تایمر چیست ؟ تایمر دیجیتال و تایمر آنالوگ چیست ؟

تایمر چیست ؟
برای اندازه گیری فاصله زمانی از نوع خاصی از ساعت به نام تایمر استفاده می گردد . تایمر مسئولیت مشخص نمودن فاصله زمانی را در انواع دستگاهها بر عهده دارد . ساعت کار بعنوان یکی از ساده ترین و پرکاربردترین نمونه های تایمر می باشد.

زمان ‌سنج یا تایمر یک گونهٔ ویژه از ساعت است که برای اندازه ‌گیری بازه‌های زمانی مختلف به کار می ‌رود. از نظر عملکردی تایمرها را می توان به دو دسته تقسیم کرد. دسته اول تایمرها، آن هایی هستند که شمارش واحدهای زمانی آن ها از صفر شروع می شود و به سمت عدد بزرگتر می رود که به این تایمرها در اصطلاح Stop Watch گفته می شود. دسته دوم آنهایی هستند که از یک نقطه مشخص زمانی به سمت صفر شمارش می کنند که به این ها بیشتر می توان نام «تایمر» اطلاق کرد.

 ساعت شنی یک نمونهٔ ساده از تایمر است. کلیدهای زماندار که دارای سازوکارهای اندازه‌ گیری زمانی برای فعال‌ سازی یک کلید هستند نیز گاهی تایمر نامیده می‌شوند.

سازوکار به کار رفته در تایمرها ممکن است مکانیکی یا الکترومکانیکی یا کاملاً الکترونیکی (با استفاده از شمارش سیکل‌های یک نوسان‌ ساز) باشد. قابلیت زمان ‌سنجی ممکن است توسط یک نرم‌افزار فراهم شده باشد که در این صورت برنامهٔ نوشته ‌شده برای این کار تایمر نامیده می ‌شود.

تایمر یک قطعه کنترلی می باشد که یک سیگنال ورودی دریافت نموده و پس از گذشتن یک زمان تاخیر(که از پیش تعیین شده است) یک سیگنال خروجی ارائه می دهد. از تایمر در فرآیندهای متنوعی در ماشین ها و نیز خطوط تولید استفاده می شود.

یکی از وسایل فرمان دهنده مدارهای کنترل اتوماتیک، تایمرها یا رله های زمانی هستند که وظیفه کنترل مدار را برای مدت زمانی معین به عهده دارند.

امروزه به جهت اهمیت صرفه‌جویی و بهینه ‌سازی مصرف انرژی استفاده از تایمر اهمیتی دو چندان یافته است.

اگر بخواهیم از دید صنعتی این وسیله را تعریف کنیم تایمرها یا رله های زمانی یکی از وسایل فرمان دهنده مدار های کنترل اتوماتیک هستند که همچون رله های کنترلی وظیفه کنترل مدار را برای مدت زمان معینی بر عهده دارند، با این تفاوت که رله های کنترلی بر کمیت های الکتریکی نظارت می کنند، اما رله های زمانی یا همان تایمرها، وظیفه زمان سنجی و ایجاد تقدم و تاخر را بر عهده دارند. یکی دیگر از تفاوت های رله های زمانی با رله های کنترلی این است که رله های کنترلی نمودارهای پیوسته دارند اما تایمرها نمودارهایی گسسته دارند. شناخت این نمودارها و تفسیر آن ها و از همه مهم تر توانایی به خدمت گیری آن ها شرط اساسی استفاده از آن هاست.

شناخت و استفاده ی به جا از تایمرها می تواند در پروسه های صنعتی بسیار مهم باشد. در صورت انتخاب به جا از یک تایمر، علاوه بر پیاده سازی مدارها، سرعت مونتاژ تابلو زیاد شده، قطعات و هزینه کم و مدار ساده و ایمن می­گردد به عنوان مثال در طراحی تابلو ستاره-مثلث، پیش از این از تایمر تاخیر در وصل معمولی در کنار چند کنتاکت کمکی و مداری نسبتاً پیچیده استفاده می ­شد. اما امروزه با تایمرهای ستاره-مثلث، تابلویی بسیار ساده تر و با سیم کشی کمتر، امن ترو بدون نیاز به کنتاکت های کمکی امکان پذیر می باشد.

نحوه عملکرد تایمرها :

یکی از ساده ترین راه ها برای کنترل دستگاه های برقی استفاده از کلید یا رله می باشد. به این ترتیب که هر زمان نیاز به خروجی داشته باشیم کلید را روشن کرده و در این صورت کلید را خاموش می نماییم.

در برخی کاربردها نیاز است که بعد از تحریک شدن کلید؛ خروجی بعد از مدتی فعال گردد، در این شرایط می بایست از وسیله ای دیگر به نام تایمر استفاده نمود.

تایمر وسیله‌ای است متشکل از تعدادی سوئیچ (کلید) و تعدادی رله (تیغه) که در حالت عادی می‌توانند باز یا بسته باشند.

عملکرد تایمر بدین صورت است که پس از اتصال ولتاژ تغذیه (مثلا با زدن کلید)، دستگاه می ‌تواند خروجی‌ ها (رله‌ها) را با تاخیرهای زمانی معینی یا حتی بلافاصله قطع یا وصل نماید.

به طور کلی تایمر مجموعه کلیدی است که دارای یک سری تیغه های باز و بسته می باشد که با وصل برق به تغذیه ی آن بعد از زمانی که ما برای آن تعریف نمودیم عمل می کند به طوریکه تیغه های باز را بسته و تیغه های بسته را باز می کند و با قطع تغذیه ی آن تیغه ها به حالت اولیه ی خود باز می گردد.

یکی از انواع تایمرها، تایمر های الکتریکی هستند که این تایمرها دارای یک کنتاکت باز و یک کنتاکت بسته هستند. ساختمان داخلی آن از قطعات الکترونیکی همچون آی سی و ترانزیستور تشکیل شده است .

اساس کار این تایمرها براساس زمان شارژ و دشارژ خازنها می باشد.

در این تایمرها می توان با چرخاندن ولوم تنظیم زمان ، زمان مورد نظر را با تغییر زمان شارژ یا دشارژ خازن تغییر داد.

تایمر دیجیتال و تایمر آنالوگ چیست ؟

انواع تایمر ها :

تایمر ها به طور کلی به دو دسته تایمر آنالوگ و دیجیتال تقسیم می شوند .


1- تایمر آنالوگ : کلیدهای زمانی آنالوگ :

تایمر آنالوگ چیست ؟

تایمر آنالوگ جز اولین نوع تایمر ها بوده است اما هنوز هم کاربرد زیادی در صنعت دارند ، این نوع تایمر ها معمولا مدت زمان سپری شده را نمایش نمی دهد اما برای مشخص بودن اینکه تایمر در حال کار (شمارش) می باشد یا نه ، یک هشدار دهنده که اغلب به صورت نشانگر LED کوچک بر روی آن قرار داده می شود.

2- تایمر دیجیتال : کلیدهای زمانی دیجیتال :

تایمر دیجیتال چیست ؟

تایمر های دیجیتال جدید ترین نسل تایمر ها محسوب می شوند ، در ساختار این نوع تایمر ها از مدارات الکترونیکی استفاده می شود و معمولا بر روی تایمر یک صفحه نمایشگر 7 سگمنت وجود دارد که زمان تنظیم شده و زمان سپری شده تایمر را به کاربر نمایش می دهد و با استفاده از آن کاربر می تواند اطلاعات دقیق بدست آورد .

از مزایای تایمر های دیجیتال میتوان به کاهش هزینه ها ، افزایش امنیت و دقت ، جلوگیری از اتلاف انرژی ، سهولت استفاده و افزایش بهره وری از تجهیزات وخطوط تولید اشاره نمود.

معرفی و تعریف انواع تایمر ها براساس سخت افزاری و نرم افزاری :

الف) تایمر سخت افزاری :

انواع تایمر سخت افزاری :

1- تایمر مکانیکی :

مکانیزم کار تایمر مکانیکی مشابه ساعت زنگ دار مکانیکی می باشد ساده ترین و قدیمی ترین نوع تایمر مکانیکی ساعت قد بلند است که در آن یک مقدار ثابت شن و ماسه از طریق یک بازه باریک از یک محفظه به دیگری برای اندازه گیری یک فاصله زمانی تخلیه می شود .

2- تایمر موتوری یا الکترو مکانیکی :

این نوع تایمر از یک موتور کوچک با قطب چاک دار تشکیل شده است که از طریق چرخ دنده یک دیسک را در مقابل میکروسوئیچ می چرخاند.

ساختمان داخلی تایمر موتوری: محل دیسک در لحظه شروع بکار، قابل تنظیم است و پس از تنظیم زمان آن (توسط زائده خارجی) و تغذیه تایمر، موتور با دور ثابت به گردش در می آید و با گردش موتور، زمان تایمر شروع می شود. پس از گردش، به علت برخورد با زائده دیسک متوقف می شود و به میکرو سوئیچ داخلی فرمان می دهد و کنتاکت های تایمر عمل می کنند و بطور اتوماتیک قطع می شوند و موتور از کار می افتد. زمان وصل این رله ها از دهم ثانیه تا بطور دائم قابل تنظیم است.

3- تایمر الکترونیکی :

از تایمرهای الکترونیکی برای تنظیم زمان های کمتر از ثانیه تا چندین ثانیه استفاده می شود. در ساختمان این تایمرها از مدارها و اجزای الکترونیکی استفاده شده است.

در نوعی از این تایمرها با شارژ و دشارژ شدن یک خازن بوبین یک رله کوچک تحریک می شود. اصول ساختمان تایمر الکترونیکی بر مبنای مدار RC (خازن و مقاومت) و برحسب تاخیر زمانی استوار است. تنظیم این نوع تایمرها بستگی به مقدار مقاومت سر راه خازن دارد.

در ساده ترین نوع تایمر الکترونیکی در تایمر نوع خازنی، رله هنگامی وصل می شود که خازن شارژ بشود و ولتاژ دو سر آن برابر ولتاژ وصل رله گردد. پس از وصل رله، بار ذخیره شده در خازن روی مقاومتی که توسط کنتاکت باز رله به دو سر خازن وصل می شود تخلیه می گردد. در این نوع با تغییر ظرفیت خازن می توان زمان تایمر را تنظیم کرد.

4- تایمر نیوماتیکی (با فشار هوا) :

در این تایمر از خاصیت ذخیره سازی و فشردگی هوا استفاده می شود. به این ترتیب که رله در موقع رها شدن خیلی راحت رها می شود وقتی که بوبین تحریک قسمت متحرک را جذب می کند، اهرم، قطعه ای را که به شکل دم آهنگری است، فشار خواهد داد. هوای داخلی دم از طریق سوپاپ یکطرفه خارج می شود. وقتی که بوبین از تحریک خارج می شود، فنر دم را منبسط می کند دم، از طریق سوپاپ تنظیم، از هوا پر می شود. سرعت انبساط دم در رابطه با پیچ تنظیم تفاوت می کند. وقتی که دم به حالت عادی برگشت کنتاکت ها عمل می کنند بنابراین بوسیله میزان کردن پیچ تنظیم، عمل کردن کنتاکت ها را می توان تغییر داد. کار این زمان سنج شبیه تایمر موتوری است با این تفاوت که زمان سنج موتوری پس از تنظیم و وصل بوبین آن به ولتاژ شروع به کار می کند، ولی زمان سنج نیوماتیکی پس از قطع بوبین آن از ولتاژ شروع به کار می کند.

5- تایمر بی متال یا حرارتی (تایمر حرارتی) :

این نوع تایمر با استفاده از خاصیت بی متال کار می کند و در انواع رله حرارتی ذوب شونده، رله حرارتی بی متال و رله حرارتی منعکس کننده میله ای ساخته می شوند. زمانی که جریان از بی متال عبور می کند گرم می شود و پس از مدتی در اثر تغییر شکل عمل کرده مدار را قطع یا وصل می کند. دقت این نوع تایمر زیاد نیست و آب و هوای محیط بر روی آن اثر می گذارد.

6- تایمر هیدرولیکی :

در این رله ها از سیستم هیدرولیکی جهت تاخیر در مدار استفاده می شود. طرز کار آن طوری است که وقتی جریان برق به رله وصل می شود، مقداری روغن در داخل آن جابجا می گردد. برای بازگشت روغن به محل اولیه زمانی لازم است که این زمان را بعنوان زمان تایمر در نظر می گیرند. این رله ها را در مدارهای مختلف بکار می برند.

ب) تایمر نرم افزاری :

معرفی تایمر نرم افزاری : بسیاری از تایمر ها در حال حاضر در نرم افزار اجرا می شوند در کنترل کننده های مدرن از PLC به جای یک جعبه پر از قطعات الکترو مکانیکی استفاده می گردد (PLC یک کنترل کننده منطقی قابل برنامه برنامه ریزی می باشد) در PLC ها تایمر معمولا توسط نرم افزار ساخته شده و به کنترلر شبیه سازی شده است و در تایمر فقط یک ورودی در جدول نگه داری شده توسط نرم افزار است . تایمر ها معمولا یک بازه زمانی مشخص شده را تا صفر می شمارد .کلیدهای زماندار که دارای ساز و کارهای اندازه گیری زمانی برای فعال سازی یک کلید هستند نیز گاهی تایمر نامیده می شوند در تایمر مکانیکی از ساعت کار برای اندازه گیر زمان استفاده می شود و این نوع تایمر معمولا با چرخاندن یک شماره به فاصله زمانی مورد نظر تنظیم می شود .

برخی از مصارف و کاربرد تایمر ها :

تایمرها وظیفه کنترل حالت های مدار را در یک مدت زمان خاص به عهده دارند .

مهم ترین کاربرد تایمر در تابلو های برق صنعتی و اتوماسیون خطوط تولید می باشد که می توان به کاربرد آن در تابلو های فرمان ، زمان سنجی اشاره کرد.

در طراحی مدارهای فرمانی که نیاز به زمان سنجی دارند از تایمر استفاده می شود در این نوع مدارها (کنترل اتوماتیک) تایمرها وظیفه کنترل مدار را برای مدت زمان معینی به عهده دارند.

یکی دیگر از کاربرد های تایمر دیجیتال می توان به استفاده از آن در فرایند های صنعتی و خط تولید اشاره کرد به عنوان مثال برای تایین مدت زمان پرس کردن یک فلز مثل فولاد یا آهن می توان از تایمر های دیجیتال استفاده کرد .

در کارخانه های صنایع غذایی برای مشخص کردن میزان زمان حرارت دیدن یا بازه زمانی بسته بندی یک محصول از تایمر ها استفاده می شود .

مناسب برای کارگاه های صنعتی، گلخانه ها، مغازه و فروشگاه و سوپر مارکت، مرغداری ها و گاوداری ها و هزاران جای دیگر که شما نیاز به روشن و خاموش کردن وسایلی همچون لامپ و لوازم روشنایی و تابلو مغازه و ویترین و کولر(در نقش ریموت کنترل کولر آبی یا گازی با تعیین زمان) یا وسایل گرمایشی برقی مثل بخاری برقی و گرم کننده ها و دستگاه های تهویه و تصفیه آب یا هوا و پمپ آبیاری درختان و گلخانه و هزاران وسیله الکتریکی دیگر در زمان های دلخواه و مشخص یا نامشخص.

تایمرها در اصل به عنوان یک واسطه عمل نموده و بین سیم کشی دستگاه مورد نظر و جریان برق قرار گرفته و طبق تنظیمات شما در زمانهای معین شده برق آن وسیله را قطع یا وصل می کند.

تذکر: تایمرهای برق بدلیل نیاز به سیم کشی و اتصال کابل برق حتماٌ نیاز به وارد بودن به برق دارد، لذا اکیداٌ توصیه می شود در صورت عدم آشنایی به برق برای نصب این تایمر از یک تکنسین یا تعمیرکار برق استفاده کنید و حتما قبل از اتصال به وسیله فازمتری سالم از عدم وجود جریان برق در سیم ها مطمئن باشید.

تذکر: حتی الامکان از اتصال دستگاه هایی شبیه بخاری برقی های صنعتی خیلی قوی یا اجاق های برقی صنعتی و هیترهای صنعتی بزرگ که توانی بیشتر از 16 آمپر می طلبند به تایمر هفتگی خودداری نمائید.

تایمر پمپ آب :

می‌توان یک پمپ آب آکواریوم یا پمپ آب استخر ذخیره سازی باغبانی یا کشاورزی را به این تایمر زمان‌ سنج متصل کرد تا به صورت روزانه یا در روزهای مشخص و در ساعت و دقیقه ی مشخص یک دستگاه پمپ را روشن و یا خاموش کند. این امکان به ویژه در مسافرت‌ها سودمند است.

تایمر گلخانه و پرورش قارچ :

در گل‌ خانه‌هایی که از نور مصنوعی و نور لامپ‌ها جهت کاشت گیاهان بهره برده می‌شود دستگاه تایمر از مهم ‌ترین ابزارها است. نور باید در ساعات ویژه‌ای به گیاه برسد و در ساعات دیگر خاموش شود. قطع و وصل کردن نور چراغ‌ها با این دستگاه به سادگی امکان ‌پذیر است.

تایمر زمان قطع و وصل برق برای مرغ‌ داری و گاوداری :

در صنعت مرغ‌ داری و گاوداری و در سوله‌های نگه‌ داری مرغ و گاو، معمولا نور لامپ‌ها باید در ساعات متفاوت روشن یا خاموش شود. اگر این کار به صورت خودکار توسط تایمر انجام شود هزینه‌ها به شدت پایین خواهد آمد.

پریز تایمر دار برق در مسافرت‌ها :

شاید شما نیاز داشته باشید که در هنگامی که در مسافرت هستید برای افزودن ایمنی خانه و جلوگیری از دزدی‌ها و سرقت برخی از لامپ‌ها و چراغ‌های خانه را روشن و خاموش کنید و یا حتی تلویزیون و رادیو را خاموش و روشن کنید. با این دستگاه تایمر الکتریکی دیجیتال به صورت خودکار این کار انجام خواهد شد. کافی است آن را برنامه‌ریزی کنید و با خیالی آسوده به مسافرت بروید.

تایمر برای مغازه‌ها و فروشگاه‌ها :

شما می‌توانید تابلوهای روان و تابلو LED و لامپ‌های ویترین مغازه‌ها را با بهره جستن از این دستگاه در زمان‌های مشخصی به صورت خودکار روشن یا خاموش کنید و از هدر رفت زمان و انرژی جلوگیری کنید. تنها بسنده است زمان مشخص را برای روزهای گوناگون هفته با بهره گیری از دکمه‌های تعبیه شده روی تایمر تعیین کنید.

تایمر تجهیزات آزمایشگاهی :

همچنین این تایمر به خوبی می‌تواند در آزمایشگاه‌های پزشکی و بیمارستان‌ها و درمانگاه‌ها پاسخگوی نیاز این امکان باشد.

معرفی و انواع رله ‌های زمانی :

کلیدهای زمانداری که در طراحی مدارهای فرمانی که نیاز به زمان‌ سنجی دارند به کار می‌روند رلهٔ زمانی یا تایمر گفته می‌شود. این رله‌ها را بر پایهٔ نوع عملکردشان به انواع مختلفی تقسیم می کنند.

رله زمانی کلیدی است که پس از دریافت فرمان بر اساس تنظیمی که روی آن صورت گر فته پس از مدت زمانی عمل می کند و کنتاکتهای داخلی بسته آن ، باز و کنتاکتهای باز، بسته می شوند. رله های زمانی را تحت عنوان تایمر می شناسند.

بطور کلی رله ‌های زمانی را می توان به دو دسته تقسیم کرد :

1-رله های تاخیر در وصل :

به رله ای گفته می شود که باید به رله انرژی داده شود و سپس رله عمل کرده کنتاکتی را باز یا بسته کند مثل تایمر موتوری.

2-رله های تاخیر در قطع :

به رله ای گفته می شود که بعد از قطع شدن انرژی عمل کرده کنتاکتی را باز یا بسته می کند مثل تایمر نیوماتیکی.

تایمرها بر اساس نحوه‌ی قطع و وصل خروجی‌ ها و نوع تاخیر به انواع مختلفی تقسیم‌ بندی می‌شوند که از جمله‌ی آن‌ها می ‌توان به موارد زیر اشاره نمود :

• ON Delay
• Flicker فلیکر (OFF Short و ON Short)
• Signal ON/OFF Delay
• Interval
• One_Shut
• ستاره مثلث: برای تغییر از حالت ستاره به مثلث برای راه‌اندازی موتورهای سنگین (قوی)
• Multi Mode

معرفی مدهای مهم عملکرد تایمر های صنعتی :

تایمر های مختلف دارای مدهای عملکردی متفاوتی می باشد که به صورت کلی می توان این مدهای عملکردی را به 4 دسته مختلف تقسیم نمود.

1- تایمر با تأخیر در وصل :

رلهٔ با تأخیر در وصل پس از مدت معینی از آغاز تحریک ‌شدن پایهٔ تریگر، خروجی ‌اش فعال می‌شود. اگر پیش از سپری ‌شدن زمان تعیین‌شده تحریک قطع شود، تایمر غیرفعال می‌شود.

مد تاخیر در وصل on delay : بعد از وصل فرمان ورودی، تایمر با توجه به زمان تعیین شده، سیگنال خروجی را اعمال می کند.

2- تایمر با تأخیر در قطع :

در این رله‌ها همزمان با تحریک پایهٔ تریگر تایمر فعال می‌شود، پس از قطع شدن تحریک، خروجی پس از زمان تعیین ‌شده قطع خواهد گشت.

مد تاخیر در قطع off delay : بعد از قطع فرمان ورودی، خروجی با یک تاخیر زمانی قطع می گردد.

3- تایمر با تأخیر در قطع و وصل :

در این تایمرها خاموش‌ شدن و روشن‌ شدن هردو با تأخیر همراه هستند.

مد interval : بعد از وصل فرمان ورودی، خروجی تایمر به مدت t ثانیه وصل بوده و بعد از این زمان، قطع می گردد.

4- تایمر با تأخیر در وصل ماندگار :

تایمرهای دارای تأخیر در وصل ماندگار دو پایهٔ تریگر و ریست دارند که با تحریک تریگر و پس از گذشت زمانی تعیین‌شده خروجی تایمر فعال می‌شود و در این حالت باقی می‌ماند. برای غیرفعال‌شدن خروجی باید پایهٔ ریست را فعال کرد.

مد چشمک زن یا Flicker : بعد از وصل فرمان ورودی، خروجی را متناوبا به مدت t ثانیه قطع و وصل می گردد.

موارد مد نظر هنگام خرید تایمر دیجیتال و تایمر آنالوگ چیست ؟

موارد مد نظر هنگام خرید تایمر | راهنمای خرید تایمر 

عموما تایمر ها دارای خروجی رله ای می باشند و دارای مدل های گوناگونی هستند که مصارف متفاوتی دارند.

برخی از انواع تایمر ها عبارتند از تایمر آنالوگ، دیجیتال، روزانه، هفتگی، سالانه، دوقلو، ستاره و مثلث و … اشاره نمود.

شکل ظاهری، ولتاژ تغذیه ، نوع و تعداد خروجی و بازه زمانی قابل تنظیم برخی از ویژگی های تایمر ها هستند که در انتخاب نوع تایمر مورد توجه قرار می گیرند.

محل استفاده ی آن

ولتاژ تغذیه

جریان مجاز کنتاکت خروجی آن

مدهای کاری

چگونگی نصب آن

ابعاد آن

محدوده رنج زمانی

ورود به دسته بندی محصول تایمر , Timer