Приведены схемы цифровых и аналоговых устройств, которые реагируют на заданное количество входных импульсов. Также приведена схема циклического индикатора плотности потока цифровых событий, имеющего внешнее и внутреннее управление.
Для подсчета количества импульсов зачастую используют счетчики импульсов с индикацией количества зарегистрированных импульсов. Это позволяет контролировать скорость распада радиоактивных препаратов, подсчитывать количество деталей на конвейере, автомобилей, посетителей и т.д. На Рисунках 1 и 2 приведены схемы электронных реле, позволяющих реагировать на заданное пользователем количество поступивших на вход устройства импульсов. Последовательность импульсов может быть неравномерно распределена во времени. Однако, как и для всех устройств подобного назначения, должно соблюдаться условие, чтобы эти импульсы не перекрывались.
 |
|
| Рисунок 1. | Реле заданного от 1 до 100 количества импульсов. |
Цифровое реле заданного количества входных импульсов или реле плотности потока событий показано на Рисунке 1. Устройство содержит счетчик импульсов DD1.1 микросхемы CD4024, резистивную выходную матрицу R6–R12, сигнал с которой поступает на вход компаратора DA1.1 LM339. На вход сравнения компаратора подается напряжение сравнения, устанавливаемого при помощи потенциометра R15 в пределах от 0 до 1/2 напряжения питания. К выходу компаратора подключены элементы индикации: светодиод зеленого свечения HL1 и светодиод красного свечения HL2. С выхода компаратора сигнал поступает также на базу транзистора VT1 BC547C.
Устройство работает следующим образом. При поступлении на вход устройства импульсов, разнесенных во времени, каждый из них обеспечивает приращение напряжения на резисторе R13 на 50 мВ. Потенциометром R15 можно задать напряжение сравнения, при котором происходит переключение компаратора. В частности, при напряжении питания 10 В это напряжение может быть задано в пределах от 0 до 5 В, что соответствует количеству импульсов, поступивших на вход устройства, от 0 до 100.
Если количество зарегистрированных входных импульсов ниже заданного порога, светится светодиод HL1. Поскольку выход компаратора LM339 имеет транзистор с открытым коллектором, до достижения порога переключения компаратора этот транзистор шунтирует светодиод HL2. Соответственно, светится лишь светодиод HL1, индицируя включенное состояние устройства. При переключении компаратора его выходной транзистор запирается и перестает шунтировать светодиод HL2. Одновременно светятся оба светодиода.
Свечение светодиода HL2 сигнализирует о том, что количество зарегистрированных входных импульсов соответствует заданному значению, либо превысило его. Сигнал, снимаемый с выхода компаратора, открывает транзистор VT1, который шунтирует входную цепь устройства, препятствия дальнейшему поступлению импульсов на вход счетчика DD1.1.
Сигнал с выхода устройства может быть подан на устройство управления внешней нагрузкой. Вернуть устройство в исходное состояние можно при кратковременном отключении питания устройства.
Аналоговое реле количества импульсов, Рисунок 2, имеет упрощенную входную цепь и работает по несколько иному принципу. Входные импульсы от одного или нескольких датчиков или источников через диоды VD1–VDn через резистор R1 заряжают конденсатор C1, напряжение на котором прирастает с каждым импульсом.
 |
|
| Рисунок 2. | Аналоговое реле заданного количества импульсов. |
Предполагается, что ширина входных импульсов одинакова и не меняется во времени, а амплитуда импульсов постоянна и составляет 10 В. Конденсатор C1 подключен к неинвертирующему входу компаратора DA1.1 микросхемы LM339. Инвертирующий вход компаратора подключен к регулируемому резистивному делителю R2, R3. Когда напряжение на конденсаторе C1 превысит напряжение сравнения, компаратор переключится, сигнал с его выхода откроет полевой транзистор VT1 2N7000, конденсатор C1 разрядится, устройство вернется в начальное состояние, и процесс регистрации импульсов будет продолжен.
Импульс, снимаемый с выхода компаратора DA1.1, может быть использован для управления другими устройствами. В отличие от предыдущих устройств, данное устройство работает в непрерывном режиме, и переключение его происходит после того, как количество зарегистрированных импульсов достигнет заданного потенциометром R3 значения. Соответственно, с ростом частоты входных импульсов светодиод HL2 начинает вспыхивать все с возрастающей яркостью. Таким образом, аналоговое реле количества импульсов представляет собой прибор динамической индикации скорости потока входных импульсов, в связи с чем его удобно использовать, например, для визуально-приборной индикации темпа радиоактивных распадов.
Чувствительность устройства можно также регулировать изменением параметров цепочки R1C1. Для ограничения разрядного тока конденсатора C1 через транзистор VT1 в цепь его стока желательно включить резистор сопротивлением порядка 100 Ом.
Третье из устройств, Рисунок 3, способно выполнять две функции. Свечение светодиода HL2 позволяет констатировать тот факт, что на вход устройства поступило количество импульсов, равное заданному. Во-вторых, при использовании сигнала от внешнего генератора редких коротких импульсов, поступающих на вход сброса R микросхемы DA1.1, устройство может быть использовано для визуальной или приборной индикации факта превышения количества поступивших на вход устройства импульсов над пороговым числом.
 |
|
| Рисунок 3. | Циклический индикатор плотности потока цифровых событий с внешним и внутренним управлением. |
Изменение характера свечения светодиодов визуально отвечает количеству входных импульсов за заданный внешним генератором интервал времени. Переключателем SA1 сброс состояния счетчика DD1.1 может быть переключен на внутреннее устройства сброса, выполненное на транзисторах VT1 BC557 и VT2 BC547. Сброс происходит в момент переключения компаратора DA1.1.
