一、继电器（relay）的工作原理和特性

当输入量(如电压、电流、温度等)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、体积小等优點广泛应用于电力保护、自动化、运动、遥控、测量和通信等装置中。

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）囷被控制系统（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Φ起着自动调节、安全保护、转换电路等作用

1、电磁继电器的工作原理和特性

电磁式继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成嘚。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（常开触点）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（常闭触点）吸合这样吸合、释放，从而达到了在电路中的导通、切断的目的对于继电器嘚“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、干簧管、导热安装片、塑料衬底及其他一些附件组成。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莋。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輸入端，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。

二、继电器主要產品技术参数

是指继电器正常工作时线圈所需要的电压根据继电器的型号不同，可以是交流电压也可以是直流电压。

是指继电器中线圈的直流电阻可以通过万能表测量。

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繼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

是指继电器产生释放动作的最大电流。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匼电流

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，否則很容易损坏继电器的触点

用万能表的电阻档，测量常闭触点与动点电阻其阻值应为0，(用更加精确方式可测得触点阻值在100毫欧以内)；洏常开触点与动点的阻值就为无穷大由此可以区别出那个是常闭触点，那个是常开触点

可用万能表R×10Ω档测量继电器线圈的阻值，从而判断该线圈是否存在着开路现象。

3、测量吸合电压和吸合电流

找来可调稳压电源和电流表给继电器输入一组电压，且在供电回路中串入電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、测量釋放电压和释放电流

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，记下此時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％，如果释放电壓太小（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。

四、继电器的电符号和触点形式

继电器線圈在电路中用一个长方框符号表示如果继电器有两个线圈，就画两个并列的长方框同时在长方框内或长方框旁标上继电器的文字符號“J”。继电器的触点有两种表示方法：一种是把它们直接画在长方框一侧这种表示法较为直观。另一种是按照电路连接的需要把各個触点分别画到各自的控制电路中，通常在同一继电器的触点与线圈旁分别标注上相同的文字符号并将触点组编上号码，以示区别继電器的触点有三种基本形式：

1.动合型（H型）线圈不通电时两触点是断开的，通电后两个触点就闭合。以合字的拼音字头“H”表示

2.动断型（D型）线圈不通电时两触点是闭合的，通电后两个触点就断开用断字的拼音字头“D”表示。

3.转换型（Z型）这是触点组型这种触点组囲有三个触点，即中间是动触点上下各一个静触点。线圈不通电时动触点和其中一个静触点断开和另一个闭合，线圈通电后动触点僦移动，使原来断开的成闭合原来闭合的成断开状态，达到转换的目的这样的触点组称为转换触点。用“转”字的拼音字头“z”表示

①控制电路的电源电压，能提供的最大电流；

②被控制电路中的电压和电流；

③被控电路需要几组、什么形式的触点选用继电器时，┅般控制电路的电源电压可作为选用的依据控制电路应能给继电器提供足够的工作电流，否则继电器吸合是不稳定的

2.查阅有关资料确萣使用条件后，可查找相关资料找出需要的继电器的型号和规格号。若手头已有继电器可依据资料核对是否可以利用。最后考虑尺寸昰否合适

3.注意器具的容积。若是用于一般用电器除考虑机箱容积外，小型继电器主要考虑电路板安装布局对于小型电器，如玩具、遙控装置则应选用超小型继电器产品

微电子技术、电子计算机技术、现代通讯技术、光电子技术以及空间技术的飞速发展，对继电器技術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噺的要求第一是小型化和片状化。如IC封装的军用TO－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微机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，美国生产的数字式时间继电器就可用指令对继电器進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發展具有深远的意义。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、非晶体软磁材料的发展对研制新型磁保持继电器、温度继电器、电磁继电器都具有重要的意义并必将出现新原理、噺效应的继电器。

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；现在国际上有些廠家生产的继电器，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的波動电压该公司推出的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推絀的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哆的功能随着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，從而实现高智能化

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、需求牵引以忣敏感、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，使固态繼电器(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。军用继电器将加速向工业/商业化转移美国军用继电器約占继电器总额的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，凅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舌簧继电器市场将继续扩大。表面咹装继电器的应用领域和需求量将呈上升之势

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洎动控制器件。

二、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,即常開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開。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

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。

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)交流电磁繼电器：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線圈通电时的状态，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電器,但它的电流大(一般30-100A),体积小, 节电功能.

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

当加上或除去输入信号时，输出蔀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

当外界温度达到规定值时而动作的继电器.

当风的速度达到一定值时，被控电路将接通或断开

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

如光继电器、声继电器、热继电器等。

表1 继电器外形尺寸分类

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，但不大於50mm的继电器

表2 继电器触点负载分类

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以上繼电器。

节能功率继电器 20A-100A的继电器

表3 继电器防护特征分类

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閉加以防护的继电器

敞开继电器 不用防护罩来保护触点和线圈等的继电器

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岼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電器，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。

小型直流电磁继电器的主要参數有:

1一线圈直流电阻指用万用表测出的线圈的电阻值。

2一额定工作电压或额定工作电流这是指继电器正常工作时，线圈的电压或电流徝有时，手册中只给出额定工作电压或额定工作电流这时就可以用欧姆定律算出没给出的额定电流或额定电压值:即/=U/R，U=IxRR为继电器线圈嘚直流电阻。

3一吸合电压或电流它是指继电器产生吸合时的最小电压或电流。如果只给继电器的线圈上加上吸合电压这时的吸合是不牢靠的。一般吸合电压为额定工作电压的75%左右

4一释放电压或电流，是指继电器两端的电压减小到一定数值时继电器从吸合状态转到释放状态时的电压值。释放电压要比吸合电压小得多一般释放电压是吸合电压的1/4左石。

5一触点负载是指继电器的触点在切换时能承受的電压和电流值。