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繼電器小知識
1、繼電器的測試：繼電器是智能預付費電能表中的關鍵器件，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付費電能表運行至關重要。而國內、外繼電器生產廠家眾多，生產規模相差較大，技術水平相距懸殊，性能參數千差萬別，因此，電能表生產廠家在繼電器檢測選型時必須有一套完善的檢測裝置，以保證電表質量。同時，國家電網也加強了智能電能表內繼電器性能參數抽樣檢測，同樣需要相應的檢測設備，檢驗不同廠家生產的電表質量。然而，目前繼電器檢測設備不僅檢測項目比較單一，檢測過程不能實現自動化，檢測數據需要人工處理和分析，檢測結果具有各種隨機性、人為性，而且，檢測效率低，安全性也得不到保證[1] 。近兩年來，國家電網逐步規范了電表技術要求，制定相關行業標準以及技術規范，這為繼電器參數檢測提出了一些技術難題，如繼電器的負載通斷能力、開關特性測試等。因此，迫切需要研究一種設備，實現繼電器性能參數的綜合檢測[1] 。根據繼電器性能參數測試要求，測試項目可以分為兩大類，一是不帶負載電流的測試項目，如動作值、觸點接觸電阻、機械壽命；二是帶負載電流的測試項目，如觸點接觸電壓、電壽命、過負荷能力。主要測試項目簡單介紹如下：（1）動作值。繼電器動作時所需電壓值。（2）觸點接觸電阻。觸電閉合時，兩觸頭之間的電阻值。（3）機械壽命。機械部分在不損壞的情況下，繼電器反復開關動作次數。（4）觸點接觸電壓。觸電閉合時，觸電回路中施加一定負載電流，觸點間電壓值。（5）電壽命。繼電器驅動線圈兩端施加額定電壓，觸點回路中施加額定阻性負載時，每小時循環小于300次、占空比1∶4條件下，繼電器的可靠動作次數。（6）過負荷能力。繼電器驅動線圈兩端施加額定電壓，觸點回路中施加1．5倍額定負載時，動作頻率（10±1）次/分條件下，繼電器可靠動作次數[1] 。jzc1-62接觸器式繼電器；
2、繼電器主要分類：1．按繼電器的工作原理或結構特征分類1）電磁繼電器：利用輸入電路內電路在電磁鐵鐵芯與銜鐵間產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械運動構件的，輸入和輸出隔離的一種繼電器。3）溫度繼電器：當外界溫度達到給定值時而動作的繼電器。4）舌簧繼電器：利用密封在管內，具有觸電簧片和銜鐵磁路雙重作用的舌簧動作來開，閉或轉換線路的繼電器5）時間繼電器：當加上或除去輸入信號時，輸出部分需延時或限時到規定時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生的磁場綜合作用而動作的繼電器。繼電器的動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，霍爾效應繼電器，差動繼電器等。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，翻邊和密封焊點的尺寸。3、按繼電器的負載分類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、按繼電器按照動作原理可分類1）電磁型2）感應型3）整流型4）電子型5）數字型等6、按照反應的物理量可分類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、按照繼電器在保護回路中所起的作用可分類1）啟動繼電器2）量度繼電器3）時間繼電器4）中間繼電器5）信號繼電器6）出口繼電器。jzc1-62接觸器式繼電器；
3、繼電器主要分類：1．按繼電器的工作原理或結構特征分類1）電磁繼電器：利用輸入電路內電路在電磁鐵鐵芯與銜鐵間產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械運動構件的，輸入和輸出隔離的一種繼電器。3）溫度繼電器：當外界溫度達到給定值時而動作的繼電器。4）舌簧繼電器：利用密封在管內，具有觸電簧片和銜鐵磁路雙重作用的舌簧動作來開，閉或轉換線路的繼電器5）時間繼電器：當加上或除去輸入信號時，輸出部分需延時或限時到規定時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生的磁場綜合作用而動作的繼電器。繼電器的動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，霍爾效應繼電器，差動繼電器等。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，翻邊和密封焊點的尺寸。3、按繼電器的負載分類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、按繼電器按照動作原理可分類1）電磁型2）感應型3）整流型4）電子型5）數字型等6、按照反應的物理量可分類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、按照繼電器在保護回路中所起的作用可分類1）啟動繼電器2）量度繼電器3）時間繼電器4）中間繼電器5）信號繼電器6）出口繼電器。jzc1-62接觸器式繼電器；
4、繼電器工作原理及驅動電路圖解：繼電器是具有隔離功能的自動開關元件，廣泛應用于遙控、遙測、通訊、自動控制、機電一體化及電力電了設備中，是最重要的控制元件之一。繼電器實際上是用較小的電流去控制較大電流的一種“自動開關”。故在電路中起著自動調節、安全保護、轉換電路等作用。繼電器的繼電特性：繼電器的輸入信號x從零連續增加達到銜鐵開始吸合時的動作值xx，繼電器的輸出信號立刻從y=0跳躍y=ym，即常開觸點從斷到通。一旦觸點閉合，輸入量x繼續增大，輸出信號y將不再起變化。當輸入量x從某一大于xx值下降到xf，繼電器開始釋放，常開觸點斷開。我們把繼電器的這種特性叫做繼電特性，也叫繼電器的輸入-輸出特性。一、繼電器（relay）的工作原理和特性1、電磁繼電器的工作原理和特性電磁式繼電器一般由鐵芯、線圈、銜鐵、觸點簧片等組成的。只要在線圈兩端加上一定的電壓，線圈中就會流過一定的電流，從而產生電磁效應，銜鐵就會在電磁力吸引的作用下克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯，從而帶動銜鐵的動觸點與靜觸點（常開觸點）吸合。當線圈斷電后，電磁的吸力也隨之消失，銜鐵就會在彈簧的反作用力返回原來的位置，使動觸點與原來的靜觸點（常閉觸點）釋放。這樣吸合、釋放，從而達到了在電路中的導通、切斷的目的。對于繼電器的“常開、常閉”觸點，可以這樣來區分：繼電器線圈未通電時處于斷開狀態的靜觸點，稱為“常開觸點”；處于接通狀態的靜觸點稱為“常閉觸點”。2、電路原理2.1繼電器簡單介紹繼電器是一種當輸入量變化到某一定值時，其觸頭（或電路）即接通或分斷交直流小容量控制回路。2.2工作原理由永久磁鐵保持釋放狀態，加上工作電壓后，電磁感應使銜鐵與永久磁鐵產生吸引和排斥力矩，產生向下的運動，最后達到吸合狀態。3、晶體管驅動驅動電路3.1電路原理圖當晶體管用來驅動繼電器時，推薦用NPN三極管。具體電路如下：當輸入高電平時，晶體管T1飽和導通，繼電器線圈通電，觸點吸合。當輸入低電平時，晶體管T1截止，繼電器線圈斷電，觸點斷開。3.2電路中各元器件的作用（1）晶體管T1為控制開關。（2）電阻R1主要起限流作用，降低晶體管T1功耗。（3）電阻R2使晶體管T1可靠截止。（4）二極管D1反向續流，為三極管由導通轉向關斷時為繼電器線圈中的提供泄放通路，并將其電壓箝位在+12V上。4、集成電路驅動電路目前已使用多個驅動晶體管集成的集成電路，使用這種集成電路能簡化驅動多個繼電器的印制板的設計過程�，F在所用驅動繼電器的集成電路主要有TD62003AP。當2003輸入端為高電平時，對應的輸出口輸出低電平，繼電器線圈兩端通電，繼電器觸點吸合；當2003輸入端為低電平時，對應的輸出口呈高阻態，繼電器線圈兩端斷電，繼電器觸點斷開。24V繼電器的驅動電路：繼電器串聯RC電路：這種形式主要應用于繼電器的額定工作電壓低于電源電壓的電路中。當電路閉合時，繼電器線圈由于自感現象會產生電動勢阻礙線圈中電流的增大，從而延長了吸合時間，串聯上RC電路后則可以縮短吸合時間。原理是電路閉合的瞬間，電容C兩端電壓不能突變可視為短路，這樣就將比繼電器線圈額定工作電壓高的電源電壓加到線圈上，從而加快了線圈中電流增大的速度，使繼電器迅速吸合。電源穩定之后電容C不起作用，電阻R起限流作用。二、繼電器額定工作電壓的選擇繼電器額定工作電壓是繼電器最主要的一項技術參數。在使用繼電器時，應該首先考慮所在電路（即繼電器線圈所在的電路）的工作電壓，繼電器的額定工作電壓應等于所在電路的工作電壓。一般所在電路的工作電壓是繼電器額定工作電壓的0.86。注意所在電路的工件電壓千萬不能超過繼電器額定工作電壓，否則繼電器線圈容易燒毀。另外，有些集成電路，例如NE555電路是可以直接驅動繼電器工作的，而有些集成電路，例如COMS電路輸出電流小，需要加一級晶體管放大電路方可驅動繼電器，這就應考慮晶體管輸出電流應大于繼電器的額定工作電流。當晶體管用來驅動繼電器時，必須將晶體管的發射極接地。具體電路如下：NPN晶體管驅動時：當晶體管T1基極被輸入高電平時，晶體管飽和導通，集電極變為低電平，因此繼電器線圈通電，觸點RL1吸合。當晶體管T1基極被輸入低電平時，晶體管截止，繼電器線圈斷電，觸點RL1斷開。jzc1-62接觸器式繼電器；
5、繼電器的測試：繼電器是智能預付費電能表中的關鍵器件，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付費電能表運行至關重要。而國內、外繼電器生產廠家眾多，生產規模相差較大，技術水平相距懸殊，性能參數千差萬別，因此，電能表生產廠家在繼電器檢測選型時必須有一套完善的檢測裝置，以保證電表質量。同時，國家電網也加強了智能電能表內繼電器性能參數抽樣檢測，同樣需要相應的檢測設備，檢驗不同廠家生產的電表質量。然而，目前繼電器檢測設備不僅檢測項目比較單一，檢測過程不能實現自動化，檢測數據需要人工處理和分析，檢測結果具有各種隨機性、人為性，而且，檢測效率低，安全性也得不到保證[1] 。近兩年來，國家電網逐步規范了電表技術要求，制定相關行業標準以及技術規范，這為繼電器參數檢測提出了一些技術難題，如繼電器的負載通斷能力、開關特性測試等。因此，迫切需要研究一種設備，實現繼電器性能參數的綜合檢測[1] 。根據繼電器性能參數測試要求，測試項目可以分為兩大類，一是不帶負載電流的測試項目，如動作值、觸點接觸電阻、機械壽命；二是帶負載電流的測試項目，如觸點接觸電壓、電壽命、過負荷能力。主要測試項目簡單介紹如下：（1）動作值。繼電器動作時所需電壓值。（2）觸點接觸電阻。觸電閉合時，兩觸頭之間的電阻值。（3）機械壽命。機械部分在不損壞的情況下，繼電器反復開關動作次數。（4）觸點接觸電壓。觸電閉合時，觸電回路中施加一定負載電流，觸點間電壓值。（5）電壽命。繼電器驅動線圈兩端施加額定電壓，觸點回路中施加額定阻性負載時，每小時循環小于300次、占空比1∶4條件下，繼電器的可靠動作次數。（6）過負荷能力。繼電器驅動線圈兩端施加額定電壓，觸點回路中施加1．5倍額定負載時，動作頻率（10±1）次/分條件下，繼電器可靠動作次數[1] 。jzc1-62接觸器式繼電器。
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