本文主要是關(guān)于繼電器的相關(guān)介紹,并著重對驅(qū)動(dòng)電壓5V以下的繼電器進(jìn)行了詳盡的闡述。
繼電器
繼電器(英文名稱:relay)是一種電控制器件,是當(dāng)輸入量(激勵(lì)量)的變化達(dá)到規(guī)定要求時(shí),在電氣輸出電路中使被控量發(fā)生預(yù)定的階躍變化的一種電器。它具有控制系統(tǒng)(又稱輸入回路)和被控制系統(tǒng)(又稱輸出回路)之間的互動(dòng)關(guān)系。通常應(yīng)用于自動(dòng)化的控制電路中,它實(shí)際上是用小電流去控制大電流運(yùn)作的一種“自動(dòng)開關(guān)”。故在電路中起著自動(dòng)調(diào)節(jié)、安全保護(hù)、轉(zhuǎn)換電路等作用。
主要作用
繼電器是具有隔離功能的自動(dòng)開關(guān)元件,廣泛應(yīng)用于遙控、遙測、
通訊、自動(dòng)控制、機(jī)電一體化及電力電子設(shè)備中,是最重要的控制元件之一。
繼電器一般都有能反映一定輸入變量(如電流、電壓、功率、阻抗、頻率、溫度、壓力、速度、光等)的感應(yīng)機(jī)構(gòu)(輸入部分);有能對被控電路實(shí)現(xiàn)“通”、“斷”控制的執(zhí)行機(jī)構(gòu)(輸出部分);在繼電器的輸入部分和輸出部分之間,還有對輸入量進(jìn)行耦合隔離,功能處理和對輸出部分進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的中間機(jī)構(gòu)(驅(qū)動(dòng)部分)。
作為控制元件,概括起來,繼電器有如下幾種作用:
1)擴(kuò)大控制范圍:例如,多觸點(diǎn)繼電器控制信號達(dá)到某一定值時(shí),可以按觸點(diǎn)組的不同形式,同時(shí)換接、開斷、接通多路電路。
2)放大:例如,靈敏型繼電器、中間繼電器等,用一個(gè)很微小的控制量,可以控制很大功率的電路。
3)綜合信號:例如,當(dāng)多個(gè)控制信號按規(guī)定的形式輸入多繞組繼電器時(shí),經(jīng)過比較綜合,達(dá)到預(yù)定的控制效果。
4)自動(dòng)、遙控、監(jiān)測:例如,自動(dòng)裝置上的繼電器與其他電器一起,可以組成程序控制線路,從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化運(yùn)行。
元件符號
因?yàn)槔^電器是由線圈和觸點(diǎn)組兩部分組成的,所以繼電器在電路圖中
的圖形符號也包括兩部分:一個(gè)長方框表示線圈;一組觸點(diǎn)符號表示觸點(diǎn)組合。當(dāng)觸點(diǎn)不多電路比較簡單時(shí),往往把觸點(diǎn)組直接畫在線圈框的一側(cè),這種畫法叫集中表示法。
電符號和觸點(diǎn)形式:
繼電器線圈在電路中用一個(gè)長方框符號表示,如果繼電器有兩個(gè)線圈,就畫兩個(gè)并列的長方框。同時(shí)在長方框內(nèi)或長方框旁標(biāo)上繼電器的文字符號“J”。繼電器的觸點(diǎn)有兩種表示方法:一種是把它們直接畫在長方框一側(cè),這種表示法較為直觀。另一種是按照電路連接的需要,把各個(gè)觸點(diǎn)分別畫到各自的控制電路中,通常在同一繼電器的觸點(diǎn)與線圈旁分別標(biāo)注上相同的文字符號,并將觸點(diǎn)組編上號碼,以示區(qū)別。
為什么驅(qū)動(dòng)電壓5V以下的繼電器很少
這是因?yàn)殡妷涸降屠^電器的性能就越差,尤其是觸點(diǎn)的接觸和分離速度明顯變慢,而這又是繼電器最關(guān)鍵的性能。低電壓時(shí)為了保證觸點(diǎn)有足夠的接觸壓力,就要加大電流這又給控制板總加了負(fù)擔(dān)。
5v以下的都屬于電子電路上用的,要用5v帶那么大的電流有點(diǎn)危險(xiǎn),電壓還是低,對電流需求還高,吸合力不夠,而且不常用。
5V繼電器驅(qū)動(dòng)電路應(yīng)用
單片機(jī)輸出引腳高電平驅(qū)動(dòng)能力較弱;
處于高電平時(shí),驅(qū)動(dòng)能力弱(小于1mA),不能輸出足夠的電流驅(qū)動(dòng)繼電器。低電平時(shí),驅(qū)動(dòng)能力較強(qiáng),可以吸收較大的電流(幾十mA)。
若繼電器驅(qū)動(dòng)電流較?。ㄐ∮?0mA),可考慮采用單片機(jī)IO口用低電平直接驅(qū)動(dòng)(線圈一端接電源,另一端接IO口),必要的話,采用兩個(gè)或多個(gè)IO口并聯(lián)驅(qū)動(dòng)。
若采用高電平驅(qū)動(dòng),也可采用三極管放大后驅(qū)動(dòng),電路如下:
繼電器的分類
1.按繼電器的工作原理或結(jié)構(gòu)特征分類
1)電磁繼電器:利用輸入電路內(nèi)電路在電磁鐵鐵芯
與銜鐵間產(chǎn)生的吸力作用而工作的一種電氣繼電器。
2)固體繼電器:指電子元件履行其功能而無機(jī)械運(yùn)動(dòng)構(gòu)件的,輸入和輸出隔離的一種繼電器。
3)溫度繼電器:當(dāng)外界溫度達(dá)到給定值時(shí)而動(dòng)作的繼電器。
4)舌簧繼電器:利用密封在管內(nèi),具有觸電簧片和銜鐵磁路雙重作用的舌簧動(dòng)作來開,閉或轉(zhuǎn)換線路的繼電器
5)時(shí)間繼電器:當(dāng)加上或除去輸入信號時(shí),輸出部分需延時(shí)或限時(shí)到規(guī)定時(shí)間才閉合或斷開其被控線路繼電器。
6)高頻繼電器:用于切換高頻,射頻線路而具有最小損耗的繼電器。
7)極化繼電器:有極化磁場與控制電流通過控制線圈所產(chǎn)生的磁場綜合作用而動(dòng)作的繼電器。繼電器的動(dòng)作方向取決于控制線圈中流過的的電流方向。
8)其他類型的繼電器:如光繼電器,聲繼電器,熱繼電器,儀表式繼電器,霍爾效應(yīng)繼電器,差動(dòng)繼電器等。
2、按繼電器的外形尺寸分類
1)微型繼電器
2)超小型微型繼電器
3)小型微型繼電器
注:對于密封或封閉式繼電器,外形尺寸為繼電器本體三個(gè)相互垂直方向的最大尺寸,不包括安裝件,引出端,壓筋,壓邊,翻邊和密封焊點(diǎn)的尺寸。
3、按繼電器的負(fù)載分類
1)微功率繼電器
2)弱功率繼電器
3)中功率繼電器
4)大功率繼電器
4、按繼電器的防護(hù)特征分類
1)密封繼電器
2)封閉式繼電器
3)敞開式繼電器
5、按繼電器按照動(dòng)作原理可分類
1)電磁型
2)感應(yīng)型
3)整流型
4)電子型
5)數(shù)字型等
6、按照反應(yīng)的物理量可分類
1)電流繼電器
2)電壓繼電器
3)功率方向繼電器
4)阻抗繼電器
5)頻率繼電器
6)氣體(瓦斯)繼電器
7、按照繼電器在保護(hù)回路中所起的作用可分類
1)啟動(dòng)繼電器
2)量度繼電器
3)時(shí)間繼電器
4)中間繼電器
5)信號繼電器
6)出口繼電器
繼電器的測試
繼電器是智能預(yù)付費(fèi)電能表中的關(guān)鍵器件,繼電器的壽命在某種程度上決定了電表壽命,該器件性能好壞對智能預(yù)付費(fèi)電能表運(yùn)行至關(guān)重要。而國內(nèi)、外繼電器生產(chǎn)廠家眾多,生產(chǎn)規(guī)模相差較大,技術(shù)水平相距懸殊,性能參數(shù)千差萬別,因此,電能表生產(chǎn)廠家在繼電器檢測選型時(shí)必須有一套完善的檢測裝置,以保證電表質(zhì)量。同時(shí),國家電網(wǎng)也加強(qiáng)了智能電能表內(nèi)繼電器性能參數(shù)抽樣檢測,同樣需要相應(yīng)的檢測設(shè)備,檢驗(yàn)不同廠家生產(chǎn)的電表質(zhì)量。然而,目前繼電器檢測設(shè)備不僅檢測項(xiàng)目比較單一,檢測過程不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,檢測數(shù)據(jù)需要人工處理和分析,檢測結(jié)果具有各種隨機(jī)性、人為性,而且,檢測效率低,安全性也得不到保證 。
近兩年來,國家電網(wǎng)逐步規(guī)范了電表技術(shù)要求,制定相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)以及技術(shù)規(guī)范,這為繼電器參數(shù)檢測提出了一些技術(shù)難題,如繼電器的負(fù)載通斷能力、開關(guān)特性測試等。因此,迫切需要研究一種設(shè)備,實(shí)現(xiàn)繼電器性能參數(shù)的綜合檢測 。
根據(jù)繼電器性能參數(shù)測試要求,測試項(xiàng)目可以分為兩大類,一是不帶負(fù)載電流的測試項(xiàng)目,如動(dòng)作值、觸點(diǎn)接觸電阻、機(jī)械壽命;二是帶負(fù)載電流的測試項(xiàng)目,如觸點(diǎn)接觸電壓、電壽命、過負(fù)荷能力。
主要測試項(xiàng)目簡單介紹如下:(1)動(dòng)作值。繼電器動(dòng)作時(shí)所需電壓值。(2)觸點(diǎn)接觸電阻。觸電閉合時(shí),兩觸頭之間的電阻值。(3)機(jī)械壽命。機(jī)械部分在不損壞的情況下,繼電器反復(fù)開關(guān)動(dòng)作次數(shù)。(4)觸點(diǎn)接觸電壓。觸電閉合時(shí),觸電回路中施加一定負(fù)載電流,觸點(diǎn)間電壓值。(5)電壽命。繼電器驅(qū)動(dòng)線圈兩端施加額定電壓,觸點(diǎn)回路中施加額定阻性負(fù)載時(shí),每小時(shí)循環(huán)小于300次、占空比1∶4條件下,繼電器的可靠動(dòng)作次數(shù)。(6)過負(fù)荷能力。繼電器驅(qū)動(dòng)線圈兩端施加額定電壓,觸點(diǎn)回路中施加1.5倍額定負(fù)載時(shí),動(dòng)作頻率(10±1)次/分條件下,繼電器可靠動(dòng)作次數(shù) 。
結(jié)語
關(guān)于繼電器的相關(guān)介紹就到這了,如有不足之處歡迎指正。