继电器   

继电器是一种电子控制器件，它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路），通常应用于自动控制电路中，它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。

、、等)达到规定值时，使被控制的输出电路导通或断开的电器。可分为电气量(如电流、电压、频率、功率等)继电器及非电气量(如温度、压力、速度等)继电器两大类。具有动作快、工作稳定、使用寿命长、体积小等优点。广泛应用于保护、、运动、、测量和通信等装置中。

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　　1、的工作原理和特性

　　电磁式继电器一般由铁芯、、衔铁、触点簧片等组成的。只要在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点（）吸合。当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置，使动触点与原来的静触点（）吸合。这样吸合、，从而达到了在电路中的导通、切断的目的。对于继电器的“常开、常闭”触点，可以这样来区分：继电器线圈未通电时处于断开状态的静触点，称为“常开触点”；处于接通状态的静触点称为“常闭触点”。

　　2、热敏干簧继电器的工作原理和特性

　　热敏干簧继电器是一种利用热敏磁性材料检测和控制温度的新型热敏开关。它由感温磁环、恒磁环、、导热安装片、塑料衬底及其他一些附件。热敏干簧继电器不用线圈励磁，而由恒磁环产生的磁力驱动开关动作。恒磁环能否向干簧管提供磁力是由感温磁环的温控特性决定的。

　　3、固态继电器（SSR）的工作原理和特性

　　固态继电器是一种两个接线端为输入端，另两个接线端为输出端的四端器件，中间采用隔离器件实现输入输出的电隔离。

　　固态继电器按负载电源类型可分为交流型和直流型。按开关型式可分为常开型和常闭型。按隔离型式可分为混合型、变压器隔离型和光电隔离型，以光电隔离型为最多。

　　是指继电器中线圈的直流电阻，可以通过{wn}表测量。

　　3、吸合电流

　　是指继电器能够产生吸合动作的最小电流。在正常使用时，给定的电流必须略大于吸合电流，这样继电器才能稳定地工作。而对于线圈所加的工作电压，一般不要超过额定工作电压的1.5倍，否则会产生较大的电流而把线圈烧毁。

　　4、释放电流

　　是指继电器产生释放动作的{zd0}电流。当继电器吸合状态的电流减小到一定程度时，继电器就会恢复到未通电的释放状态。这时的电流远远小于吸合电流。

　　5、触点切换电压和电流

　　是指继电器允许加载的电压和电流。它决定了继电器能控制电压和电流的大小，使用时不能超过此值，否则很容易损坏继电器的触点。

和电流表，给继电器输入一组电压，且在供电回路中串入电流表进行监测。慢慢调高电源电压，听到继电器吸合声时，记下该吸合电压和吸合电流。为求准确，可以试多几次而求平均值。

　　4、测量释放电压和释放电流

　　也是像上述那样连接测试，当继电器发生吸合后，再逐渐降低供电电压，当听到继电器再次发生释放声音时，记下此时的电压和电流，亦可尝试多几次而取得平均的释放电压和释放电流。一般情况下，继电器的释放电压约在吸合电压的10～50％，如果释放电压太小（小于1/10的吸合电压），则不能正常使用了，这样会对电路的稳定性造成威胁，工作不可靠。

技术、现代通讯技术、光电子技术以及空间技术的飞速发展，对继电器技术提出了新的要求，新工艺、新技术的发展无疑对继电器技术的发展起到促进作用。

　　微电子技术和超大规模IC的飞速发展对继电器也提出了新的要求。{dy}是小型化和片状化。如IC封装的xxTO－5(8.5×8.5×7.0mm)继电器，它具有很高的抗振性，可使设备更加可靠；第二是组合化和多功能化，能与IC兼容、可内置放大器，要求灵敏度提高到微瓦级；第三是全固体化。固体继电器灵敏度高，可防电磁干扰和射频干扰。

　　计算机技术的普及使得用继电器的需求量显著增加，带微处理器的继电器将迅速发展。80年代初，美国生产的数字式就可用指令对继电器进行控制，继电器与微处理器的组合发展，可形成一个小巧完善的控制系统。由计算机控制的工业机器人目前以每年3.5％的速度增长，现在，计算机控制的生产体制已能在一条生产线上生产多种低成本的继电器，并可自动完成多种操作及测试工作。

　　通讯技术的发展对继电器的发展具有深远的意义。一方面是由于通讯技术的迅速发展使整个继电器的应用增加。另一方面，由于光纤将是未来信息社会传输的主动脉，在光纤通讯、光传感、光计算机、光信息处理技术的推动下将出现光纤继电器、舌簧管光纤开关等新型继电器。

　　光电子技术对于继电器技术将产生巨大的促进作用，为实现光计算机的可靠运行，目前已试制出双稳态继电器。

　　为了提高航空、航天继电器的可靠性，期望继电器失效率应由目前的0.1PPM降至0.01PPM；载人空间站则要求达到0.001PPM。耐温要达到200℃以上，耐振要求高于490m/s，同时应能承受2.32×10(4)C/Kg的α射线辐射。为满足空间要求，必须加强可靠性研究，并建立专门的高可靠生产线。

　　新型特殊结构材料、新分子材料、高性能复合材料、光电子材料，还有吸氧磁性材料、感温磁性材料、非晶体的发展对研制新型磁保持继电器、、电磁继电器都具有重要的意义，并必将出现新原理、新效应的继电器。

　　随着微型和片式化技术的提高。继电器将向二维、三维尺寸只有几毫米的微型和表面贴装化方向发展；现在国际上有些厂家生产的继电器，体积只有5～10年前的1/4～1/8。因为电子整机在减小体积时，需要高度不超过其它电子元件的更小的继电器。通讯设备厂家对密集型继电器的需求更加热切，日本Fujitsu Takamisawa 公司生产的一种BA系列超密集信号继电器的大小只有14.9(W)×7.4(D)×9.7(H)mm，主要用于传真机和调制解调器，能承受3kV的波动电压。该公司推出的AS系列表面安装继电器的体积仅为14(W)×9(D)×6.5(H)mm。

　　在功率继电器领域尤其需要安全可靠的继电器，如高绝缘性继电器。日本Fujitsu TaKamisawa推出的JV系列功率继电器内含五个放大器，采用高绝缘性小截面设计，尺寸为17.5(W)×10(D)×12.5(H)mm。由于机芯和外缘之间采用强化绝缘系统，其绝缘性能达到5kV。日本NEC 推出的MR82系列功率继电器的功耗只有200mW。

　　在继电器内部装入各种放大、延时、消触点抖动、灭弧、遥控、组合逻辑等电路可使其具有更多的功能。随着SOP技术(Small Outline Package)的突破，生产厂家有可能把越来越多的功能集成到一起。而继电器与微处理器的组合将具备更广泛的专门控制功能，从而实现高智能化。

　　新技术的成群崛起，将促进不同原理、不同性能、不同结构和用途的各类继电器竞相发展。在科技进步、需求牵引以及敏感、功能材料发展的推动下，特种继电器，如温度、射频、高压、高绝缘、低热电势以及非电量控制等继电器的性能将日臻完善。

　　电磁继电器(EMR)从最初使用电话继电器算起，至今已有150多年的历史了。伴随着电子工业的发展，特别是20世纪70年代初期光耦合技术的突破，使固态继电器(SSR，亦称电子继电器)异军突起。同传统继电器相比，它具有寿命长、结构简单、重量轻、性能可靠等优点。固态继电器没有机械开关，而且具有诸如与微处理器高度兼容、速度快、抗冲击、耐振、低漏电等重要特性。同时，由于这种产品没有机械接点，不产生电磁噪声，从而不需要附加诸如电阻和电容等元件来保持静音。而传统继电器则需要这些附加元件，因此，传统继电器往往笨重而复杂，且成本较高。

　　今后，小型密封继电器市场开发的重点是与IC兼容的TO－5继电器和1/2晶体罩继电器。xx继电器将加速向工业/商业化转移。美国xx继电器约占继电器总额的20％。通用继电器市场继续向小型、薄型和塑封方向发展。小型印制板用继电器仍将是通用继电器市场发展的主流产品，固体继电器将更趋广泛，价格将继续下降，并向高可靠、小体积、高抗浪涌电流冲击和抗干扰性靠拢。市场将继续扩大。表面安装继电器的应用领域和需求量将呈上升之势

　　1、继电器的定义

　　继电器是一种当输入量（电、磁、声、光、热）达到一定值时，输出量将发生跳跃式变化的自动控制器件。

　　2、继电器的继电特性继电器的输入信号x从零连续增加达到衔铁开始吸合时的动作值xx,继电器的输出信号立刻从y=0跳跃到y=ym,即常开触点从断到通。一旦触点闭合，输入量x继续增大，输出信号y将不再起变化。当输入量x从某一大于xx值下降到xf,继电器开始释放，常开触点断开。我们把继电器的这种特性叫做继电特性，也叫继电器的输入-输出特性。

　　释放值xf与动作值xx的比值叫做反馈系数，即

　　Kf= xf /xx

　　触点上输出的控制功率Pc与线圈吸收的最小功率P0之比叫做继电器的控制系数，即Kc=PC/P0

　　■继电器的分类■

　　继电器的分类方法较多，可以按作用原理、外形尺寸、保护特征、触点负载、产品用途等分类。

　　按作用原理分

　　1．电磁继电器

　　在输入电路内电流的作用下，由机械部件的相对运动产生预定响应的一种继电器。

　　它包括直流电磁继电器、交流电磁继电器、磁保持继电器、极化继电器、舌簧继电器,节能功率继电器。

　　(1)直流电磁继电器：输入电路中的控制电流为直流的电磁继电器。

　　(2)交流电磁继电器：输入电路中的控制电流为交流的电磁继电器。

　　(3)磁保持继电器：将磁钢引入磁回路，继电器线圈断电后，继电器的衔铁仍能保持在线圈通电时的状态，具有两个稳定状态。

　　(4)极化继电器：状态改变取决于输入激励量极性的一种直流继电器。

　　(5)舌簧继电器：利用密封在管内，具有触点簧片和衔铁磁路双重作用的舌簧的动作来开、闭或转换线路的继电器。

　　(6)节能功率继电器:输入电路中的控制电流为交流的电磁继电器,但它的电流大(一般30-100A),体积小, 节电功能.

　　2.固态继电器

　　输入、输出功能由电子元件完成而无机械运动部件的一种继电器。

　　3.时间继电器

　　当加上或除去输入信号时，输出部分需延时或限时到规定的时间才闭合或断开其被控线路的继电器。

　　4.温度继电器

　　当外界温度达到规定值时而动作的继电器.

　　5.风速继电器

　　当风的速度达到一定值时，被控电路将接通或断开。

　　6.加速度继电器

　　当运动物体的加速度达到规定值时，被控电路将接通或断开。

　　7.其它类型的继电器

　　如光继电器、声继电器、等。

　　按外形尺寸分

　　表1 继电器外形尺寸分类

　　名 称 定 义

　　微型继电器 最长边尺寸不大于10mm的继电器

　　超小型继电器 最长边尺寸大于10mm，但不大于25mm的继电器

　　小型继电器 最长边尺寸大于25mm，但不大于50mm的继电器

　　按触点负载分

　　表2 继电器触点负载分类

　　名 称 定 义

　　微功率继电器 小于0.2A的继电器。

　　弱功率继电器 0.2～２Ａ的继电器。

　　中功率继电器 2～10A的继电器。

　　大功率继电器 10A以上继电器。

　　节能功率继电器 20A-100A的继电器

　　按防护特征分

　　表3 继电器防护特征分类

　　名 称 定 义

　　密封继电器 采用焊接或其它方法，将触点和线圈等密封在金属罩内，其泄漏率较低的继电器

　　塑封继电器 采用封胶的方法，将触点和线圈等密封在塑料罩内，其泄漏率较高的继电器

　　防尘罩继电器 用罩壳将触点和线圈等封闭加以防护的继电器

　　敞开继电器 不用防护罩来保护触点和线圈等的继电器

　　按用途分

　　表4 继电器用途分类

　　名 称 定 义

　　通讯继电器 （包括高频继电器） 该类继电器触点负载范围从低电平到中等电流，环境使用条件要求不高。

　　机床继电器 机床中使用的继电器，触点负载功率大，寿命长。

　　家电用继电器 家用电器中使用的继电器，要求安全性能好。

　　汽车继电器 汽车中使用的继电器，该类继电器切换负载功率大，抗冲、抗振性高。

及电力电子设备中，是最重要的之一。

　　....继电器一般都有能反映一定输入变量（如电流、电压、功率、阻抗、频率、温度、压力、速度、光等）的感应机构（输入部分）；有能对被控电路实现“通”、“断”控制的执行机构（输出部分）；在继电器的输入部分和输出部分之间，还有对输入量进行耦合隔离，功能处理和对输出部分进行驱动的中间机构（驱动部分）。

　　....作为控制元件，概括起来，继电器有如下几种作用：

　　.....1) 扩大控制范围。例如，多触点继电器控制信号达到某一定值时，可以按触点组的不同形式，同时换接、开断、接通多路电路。

　　.....2) 放大。例如，灵敏型继电器、中间继电器等，用一个很微小的控制量，可以控制很大功率的电路。

　　.....3) 综合信号。例如，当多个控制信号按规定的形式输入多绕组继电器时，经过比较综合，达到预定的控制效果。

　　.... 4) 自动、遥控、监测。例如，自动装置上的继电器与其他电器一起，可以组成程序控制线路，从而实现自动化运行。

　　工厂专业生产各式时间继电器 电磁继电器 电子继电器 大功率继电器 液位继电器 固态继电器 大功率继电器 小型继电器 计数器 继电器等。

　　继电器实质是一种传递信号的电器，它根据输入的信号达到不同的控制目的。

　　继电器一般是用来接通和断开控制电器（电动机）

　　如在直流电动机里的电流继电器，当电流过小或过大时，它检测到这种电流信号后便控制电动机的启停

　　还有如热继电器，如电动机长期过载而使温度过高时，它便控制电动机停止

负载）确定参数十分重要。认为触点切换负荷小一定比切换负荷大可靠是不正确的，一般说，继电器切换负荷在额定电压下，电流大于100mA、小于额定电流的75%{zh0}。电流小于100mA会使触点积碳增加，可靠性下降，故100mA称作试验电流，是国内外专业标准对继电器生产厂工艺条件和水平的考核内容。由于一般继电器不具备低电平切换能力，用于切换50mV、50μA以下负荷的继电器订货，用户需注明，必要时应请继电器生产厂协助选型。

　　... 继电器的触点额定负载与寿命是指在额定电压、电流下，负载为阻性的动作次数，当超出额定电压时，可参照触点负载曲线选用。当负载性质改变时，其触点负载能力将发生变用，用户可参照表8变换触点负载电流。

　　5 继电器的类型

　　信号继电器 其他继电器 热继电器 干簧式继电器 大功率继电器 时间继电器 直流电磁继电器 中间继电器 汽车继电器 交流电磁继电器 固态继电器 极化继电器 磁保持继电器 温度继电器 电磁类继电器 真空继电器 混合电子继电器 斩波器