继电器基本知识学习资料
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作用： 1）输入与输出电路之间的隔离 2）信号转换（从断到接通或反之） 3）增加输出电路（即切换几个 负载或切换不同电源负载） 4）重复信号 5）切换不同电压或电流负载 6）保留输出信号 7）闭锁电路 8）提供遥控
ａ
ｂ
支点
作用点
力点
Ｓ
Ｎ
Ｕ磁石
鉄片
磁力线密度越大，磁场强度越强
一.电磁原理(磁路部分)
继电器的继电特性
2．继电器的机械特性
继电器衔铁运动时，所克服的机械反力Ff和衔铁行程（工作气隙）δ之间的关系曲线F=f(δ)称为继电器的机械特性
继电器线圈所产生的电磁吸力F和衔铁行程（工作气隙）δ之间的关系曲线F=f(δ)称为继电器的吸力特性 继电器的吸力特性
4．继电器的吸力与反力特性配合
把继电器的吸力特性和反力特性放在同一坐标系中，就构成了吸力与反力的配合曲线。
特点:足够的机械强度,较高的导磁率,较低的矫顽力.
特点:足够的机械强度,绝缘性能,耐温等级,工艺性.
特点:耐高温,漆膜机械性能,绝缘强度.
单击此处添加大标题内容
设计技术动向 微型化、片式化 高灵敏度 固态化（微型化、大功率化） 组合化、多功能化 高环境、高可靠性设计 生产方式动向 由手工转半自动与全自动
接触电阻(CR) ：一个导体分成二段后形成的电接触、具有比原导体大得多的电阻，此电阻称为接触电阻。继电器的接触电阻指接点间电阻 接触电阻Rk是收缩电阻Re和表面膜电阻Rf的总和 Rk=Re+Rf
接触电阻测试方法----伏安法
实验电流 注:为了测试方便,也可以用毫欧表,不过精度稍有降低
一 继电器定义
按动作原理分类
二 继电器分类
电气继电器 机电式继电器 电磁继电器 静态继电器 固态继电器 温度继电器 加速度继电器
按被控电路负荷分类
微功率继电器(0.1A,0.2A) 小功率继电器(0.5A,1A) 中功率继电器(2A,5A,10A) 大功率继电器(10A以上)
按 反应信号分 类
关于继电器吸合/释放电压与环境温度的关系曲线
６．衔铁跟踪:触点压力.触点距间隔
（Armature Follow： Contact Pressure， Contact Gap）
①释放状态
②触点ON
③完全动作状态
ＡＦ：衔铁 的移动量
ＣＰ：触点间 相互作用之力
※ＡＦ ∝ ＣＰ （正比关系）
衔铁跟踪(AF)：触点刚接触后，继续沿动接触片运动方向前进的规定位移 触点压力(CP)：在给定条件下，处于闭合位置的两个触点间的相互作用力 触点间隙(CG)：在给定条件下，当触点断开时，触点之间的间隔
吸合时X＜ Xa时 Y为Ymin X≥ Xa时 Y突变为Ymax 释放时X＞ Xb时 Y为Ymax X≤ Xb时 Y突变为Ymin
(式三)
电磁系统 线圈、铁心、轭铁、衔铁(此处在接系统中)及气隙
接触系统 底盖，动、静接点，接触片
外壳部分 面盖
返回机构：复归簧片、复归弹簧
SME电磁继电器
五 继电器典型结构
电磁继电器的主要特性
电磁继电器的继电特性 电磁继电器的机械特性 电磁继电器的吸力特性 继电器吸、反特性配合曲线 继电器时间特性
关于继电器吸合/释放电压与环境温度的关系
我们知道，环境温度每改变1℃，线圈电阻约改变0.4%,温度升高,线圈电阻增大. 假如线圈温升10℃,线圈电阻增加约4%,继电器吸合电压增加如下计算: SRD-S-112D,额定电压:12V;线圈功率:0.36W,线圈电阻:400Ω 吸合电压: 线圈环境温度20℃时额定电压的70%,即:12VDC*0.7=8.4V 额定电流: 12VDC/400Ω=30mA 但是,继电器在此额定电流的70%,亦即21mA(=30mA * 0.7)时工作. 假定线圈环境温度上升10℃,线圈电阻增加4%,为400 * 1.04=416Ω 为了使工作电流21mA流过,加到继电器线圈的吸合电压必须为: 21mA*416Ω=8.74V 它是额定电压的72.8% (=8.74/12V). 由此可见,当线圈温度升高时,吸合电压增加,反之亦然.释放电压也是如此. 因此,当测试继电器的仪器如果没有自动温度补偿功能,必须考虑环境温度对参数的影响.
二. 杠杆原理(接触部分)
四 继电器工作原理
1．两个基本物理原理
负载电源
负载
开关
Байду номын сангаас
线圈电源
可动接点
固定接点
复归弹簧
继电器
磁化
③
电磁力
④
电压
①
电流
②
接点ON
⑤
⑥
电 磁 力 机械运动 控制电路
2．工作原理
3．常用定律
(式一)
欧姆定律
克希荷夫 第二定律
触点组与线圈组间是绝缘的
绝缘电阻：在相互绝缘的导电部分之间用规定的直流电压测量时所呈现的电阻值 耐电压：又称抗电强度，是指介质材料在不失效的情况下所能承受的最大电压
触点部分
线圈部分
５．额定电压.额定电流
（Rated Voltage, Rated Current）
电压：V［V］
额定电流： ｉ［A］
线圈电阻：Ｒ［Ω］(200C)
电阻计算时，环境温度以20°C为标准用公式: Rt=R20{[1+(T°C-20°C)×0.004]}进行校核.
额定电压：继电器正常工作时所规定的线圈电压的标称值 额定电流：继电器正常工作时所规定的线圈电流的标称值 欧姆定理:ｉ＝Ｖ／Ｒ （Ｖ＝ｉ×Ｒ） 如:DC24V R=650 Ω 时 ｉ＝２４／６５０ ≒ ０．０３７ Ａ ＝ ３７ｍＡ
继电器安装时,不要将继电器的端弯曲,以用做自紧继电器,否则继电器可能会出现故障.
焊接时,一定要避免焊剂进入非全密封继电器内部.
焊接后的线路板运输,注意继电器不被碰撞,否则外壳可能会受元气件端子影响,导致
直流继电器 交流继电器 脉冲继电器 电压继电器 电流继电器 逆流继电器 极化继电器 频率继电器 功率继电器 阻抗继电器 温度继电器 速度继电器 光继电器 声继电器 瓦丝继电器
按防护特征分类
封闭式 密封式 敞开式
汽车 (SARL)
家用电器 (SMC)
电报电话系统(DSY2Y)
三 继电器的作用与用途
Ｂ常闭触点
ＯＦＦ
ＯＮ
ＯＮ
ＯＦＦ
不动作电压
保持电压
不动作・保持电压
动作电压(OV)：继电器所有接点从复归状态到达工作状态时线圈所需电压的最小值 释放电压(RV):继电器所有接点从工作状态到达释放状态时线圈所需电压的最小值
３．吸合・释放时间
（Operate Time，Release Time）
动作电压
ａ接点
ｂ接点
ＯＦＦ
ＯＮ
ＯＮ
ＯＦＦ
吸合回 跳時間
释放时间
時間［ｍｓ］
ｂ接点
ａ接点
吸合時間
释放回 跳時間
吸合时间(OT)：自线圈通电开始到所有接点达到工作状态时所需的时间 释放时间(RT)：自线圈继电开始到所有触点到释放状态时所需的时间
４．绝缘电阻・耐电压
（Insulation Resistance Dielectric Strength）
继电器技术现状及展望
十.注意事项
1.在将继电器交付大批生产场所前,三友公司极力建议,在尽可能接近生产情况下, 进行现场测试,原因如下: 确保产品在经过与大批生产有关的许多搬运及安装工序后,产品仍能按照预期 地工作. 即使三友继电器已经过多次单独测试,并且每项都符合严格的要求,但某些测试 误差还是允许的. 2.为了保证继电器的初始性能,注意不要使其掉落或拆继电器,否则性能可能会降低. 3.避免在含硫酸或硫化氢或其他腐蚀性气体的环境中使用,避免触点受到污染. 4.不要在继电器上连续施加大于最大额定值的电压. 5.绝对不要试图让继电器在非额定的电压及电流下工作. 6.继电器的吸合及释放电压与环境温度有关系. 7.直流线圈电压的波纹系数<5%. 8.如果输入回路是由晶体管输入,在输出电路中可能存在剩余电压.所以要证实当继电器 释放时,剩余电压是否下降到零. 9.如果继电器的工作与电源电压同步,继电器的寿命可能缩短.因此在试验时,要设置能使 继电器在随机相位或零点附近工作的电路. 10.建议使用触点保护电路,用来延长继电器期望寿命,好处是抑制噪声,并防止生产 碳化物,否则当继电器触点断开时,它们将产生在触点表面.但保护电路回延长继电器 释放时间. 11.由于继电器是噪声源,应是继电器远离半导体元件. 12.对于线路板的清洗及涂层时,勿使清洗液侵入继电器内部,避免使用含硅的涂层材料, 硅气体会导致继电器接触不良. 13.焊接时,一定要避免焊剂进入非全密封继电器内部.
11
定义：当输入量（或激励量）满足某些规定的条件时，能在一个或 多个电气输出电路中产生跃变的一种器件(输入量：电、光、磁、热等信号)。
图片说明 青蛙跑步是“跳”，人跑步是“跨”。它们的共同点是都实现了距离的跨越。而接力赛和“一骑红尘妃子笑，无人知是荔枝来”中用来传递荔枝的马匹和驿站都有“接力”和“传递”之意。 继电器的英文“Relay”即取此意，只不过继电器所用的介质(工具)是电、光、磁、热等，传递和控制的是电路或信号。
继电器基础知识
继电器定义
01
继电器分类
02
继电器的作用与用途
03
继电器工作原理
04
继电器典型结构及特点
05
电磁继电器的主要特性
06
继电器的主要参数
07
继电器常用材料及主要特征
08
主要内容
09
继电器生产和技术现状及展望
10
注意事项
２．触点材料:Ag,AgNi,AgCdO,AgSnO2(InO)
１．导电材料:工业纯铜,黄铜,铍青铜,磷青铜
３． 磁性材料:电工纯铁
４．绝缘材料:PBT,PET,PPS,PA46,环氧树脂
八.继电器常用材料及主要特征
5．绕组材料:漆包线
特点:导电率,导热系数高;抗拉强度,延伸率高
特点:导电率,导热系数高;耐电腐蚀,抗材料转移;易加工.
（Contact Resistance）
表面膜电阻
形成表面膜电阻Rf因素: 1. 空气中的灰尘. 2.空气中的有害气.H2S,SO2,CL2等. 3.空气中的有机物蒸汽.塑料,胶水,松香. 4.生产过程中触点表面沾染的各种有害物质. 如油污,汗渍,灰尘.
3．吸合・释放电压;不动作・保持电压
（Contact Resistance）
2．接触电阻
（Armature Follow： Contact Pressure， Contact Gap） （Operate Time， Release Time） （Insulation Resistance， Dielectric Strength）
5．继电器的时间特性
组成
继电器吸合时间 释放时间 触点回跳时间
过程就是时间
衔铁跟踪.触点压力.触点间距 吸合・释放时间 额定电压.额定电流 （Rated Voltage, Rated Current） 继电器的主要术语
（Operate Voltage， Release Voltage） （Upull in Voltage ，Keep Voltage）
3．常用定律
3．常用定律
F实=2.6x10 -5(WI)2. S /(δ2) ---(g) ----长度单位(mm) 主要公式 μ= 4π×10-7
实际电磁吸力:
3.平行磁场电磁吸力:
F=Φ2/(2μ0S) =(WI/R)2/(2μ0S) =(WI)2. μ0S /(2δ2)
额定电流(A)
试验电流(m A)
<0.01A
1
0.01~0.1
10
0.1~1
100
>1
1000
２．动作・释放电压
（Operate Voltage，Release Voltage）
时间［ｍｓ］
电压（％）
额定电压 １００
动作电压
释放电压
动作电压规格上限
释放电压规格下限
时间［ｍｓ］
Ａ常开触点
5．绝缘电阻・耐电压
（Contact Form）
１．触点结构
１．触点结构
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（Contact Form）
1A-----SPST-NO（常开，单刀单掷） 1B-----SPST-NC（常闭，单刀单掷） 1C-----SPDT（转换或单刀双掷） 2C-----DPDT（双刀双掷）
2．接触电阻
ａ
ｂ
支点
作用点
力点
Ｓ
Ｎ
Ｕ磁石
鉄片
磁力线密度越大，磁场强度越强
一.电磁原理(磁路部分)
继电器的继电特性
2．继电器的机械特性
继电器衔铁运动时，所克服的机械反力Ff和衔铁行程（工作气隙）δ之间的关系曲线F=f(δ)称为继电器的机械特性
继电器线圈所产生的电磁吸力F和衔铁行程（工作气隙）δ之间的关系曲线F=f(δ)称为继电器的吸力特性 继电器的吸力特性
4．继电器的吸力与反力特性配合
把继电器的吸力特性和反力特性放在同一坐标系中，就构成了吸力与反力的配合曲线。
特点:足够的机械强度,较高的导磁率,较低的矫顽力.
特点:足够的机械强度,绝缘性能,耐温等级,工艺性.
特点:耐高温,漆膜机械性能,绝缘强度.
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设计技术动向 微型化、片式化 高灵敏度 固态化（微型化、大功率化） 组合化、多功能化 高环境、高可靠性设计 生产方式动向 由手工转半自动与全自动
接触电阻(CR) ：一个导体分成二段后形成的电接触、具有比原导体大得多的电阻，此电阻称为接触电阻。继电器的接触电阻指接点间电阻 接触电阻Rk是收缩电阻Re和表面膜电阻Rf的总和 Rk=Re+Rf
接触电阻测试方法----伏安法
实验电流 注:为了测试方便,也可以用毫欧表,不过精度稍有降低
一 继电器定义
按动作原理分类
二 继电器分类
电气继电器 机电式继电器 电磁继电器 静态继电器 固态继电器 温度继电器 加速度继电器
按被控电路负荷分类
微功率继电器(0.1A,0.2A) 小功率继电器(0.5A,1A) 中功率继电器(2A,5A,10A) 大功率继电器(10A以上)
按 反应信号分 类
关于继电器吸合/释放电压与环境温度的关系曲线
６．衔铁跟踪:触点压力.触点距间隔
（Armature Follow： Contact Pressure， Contact Gap）
①释放状态
②触点ON
③完全动作状态
ＡＦ：衔铁 的移动量
ＣＰ：触点间 相互作用之力
※ＡＦ ∝ ＣＰ （正比关系）
衔铁跟踪(AF)：触点刚接触后，继续沿动接触片运动方向前进的规定位移 触点压力(CP)：在给定条件下，处于闭合位置的两个触点间的相互作用力 触点间隙(CG)：在给定条件下，当触点断开时，触点之间的间隔
吸合时X＜ Xa时 Y为Ymin X≥ Xa时 Y突变为Ymax 释放时X＞ Xb时 Y为Ymax X≤ Xb时 Y突变为Ymin
(式三)
电磁系统 线圈、铁心、轭铁、衔铁(此处在接系统中)及气隙
接触系统 底盖，动、静接点，接触片
外壳部分 面盖
返回机构：复归簧片、复归弹簧
SME电磁继电器
五 继电器典型结构
电磁继电器的主要特性
电磁继电器的继电特性 电磁继电器的机械特性 电磁继电器的吸力特性 继电器吸、反特性配合曲线 继电器时间特性
关于继电器吸合/释放电压与环境温度的关系
我们知道，环境温度每改变1℃，线圈电阻约改变0.4%,温度升高,线圈电阻增大. 假如线圈温升10℃,线圈电阻增加约4%,继电器吸合电压增加如下计算: SRD-S-112D,额定电压:12V;线圈功率:0.36W,线圈电阻:400Ω 吸合电压: 线圈环境温度20℃时额定电压的70%,即:12VDC*0.7=8.4V 额定电流: 12VDC/400Ω=30mA 但是,继电器在此额定电流的70%,亦即21mA(=30mA * 0.7)时工作. 假定线圈环境温度上升10℃,线圈电阻增加4%,为400 * 1.04=416Ω 为了使工作电流21mA流过,加到继电器线圈的吸合电压必须为: 21mA*416Ω=8.74V 它是额定电压的72.8% (=8.74/12V). 由此可见,当线圈温度升高时,吸合电压增加,反之亦然.释放电压也是如此. 因此,当测试继电器的仪器如果没有自动温度补偿功能,必须考虑环境温度对参数的影响.
二. 杠杆原理(接触部分)
四 继电器工作原理
1．两个基本物理原理
负载电源
负载
开关
Байду номын сангаас
线圈电源
可动接点
固定接点
复归弹簧
继电器
磁化
③
电磁力
④
电压
①
电流
②
接点ON
⑤
⑥
电 磁 力 机械运动 控制电路
2．工作原理
3．常用定律
(式一)
欧姆定律
克希荷夫 第二定律
触点组与线圈组间是绝缘的
绝缘电阻：在相互绝缘的导电部分之间用规定的直流电压测量时所呈现的电阻值 耐电压：又称抗电强度，是指介质材料在不失效的情况下所能承受的最大电压
触点部分
线圈部分
５．额定电压.额定电流
（Rated Voltage, Rated Current）
电压：V［V］
额定电流： ｉ［A］
线圈电阻：Ｒ［Ω］(200C)
电阻计算时，环境温度以20°C为标准用公式: Rt=R20{[1+(T°C-20°C)×0.004]}进行校核.
额定电压：继电器正常工作时所规定的线圈电压的标称值 额定电流：继电器正常工作时所规定的线圈电流的标称值 欧姆定理:ｉ＝Ｖ／Ｒ （Ｖ＝ｉ×Ｒ） 如:DC24V R=650 Ω 时 ｉ＝２４／６５０ ≒ ０．０３７ Ａ ＝ ３７ｍＡ
继电器安装时,不要将继电器的端弯曲,以用做自紧继电器,否则继电器可能会出现故障.
焊接时,一定要避免焊剂进入非全密封继电器内部.
焊接后的线路板运输,注意继电器不被碰撞,否则外壳可能会受元气件端子影响,导致
直流继电器 交流继电器 脉冲继电器 电压继电器 电流继电器 逆流继电器 极化继电器 频率继电器 功率继电器 阻抗继电器 温度继电器 速度继电器 光继电器 声继电器 瓦丝继电器
按防护特征分类
封闭式 密封式 敞开式
汽车 (SARL)
家用电器 (SMC)
电报电话系统(DSY2Y)
三 继电器的作用与用途
Ｂ常闭触点
ＯＦＦ
ＯＮ
ＯＮ
ＯＦＦ
不动作电压
保持电压
不动作・保持电压
动作电压(OV)：继电器所有接点从复归状态到达工作状态时线圈所需电压的最小值 释放电压(RV):继电器所有接点从工作状态到达释放状态时线圈所需电压的最小值
３．吸合・释放时间
（Operate Time，Release Time）
动作电压
ａ接点
ｂ接点
ＯＦＦ
ＯＮ
ＯＮ
ＯＦＦ
吸合回 跳時間
释放时间
時間［ｍｓ］
ｂ接点
ａ接点
吸合時間
释放回 跳時間
吸合时间(OT)：自线圈通电开始到所有接点达到工作状态时所需的时间 释放时间(RT)：自线圈继电开始到所有触点到释放状态时所需的时间
４．绝缘电阻・耐电压
（Insulation Resistance Dielectric Strength）
继电器技术现状及展望
十.注意事项
1.在将继电器交付大批生产场所前,三友公司极力建议,在尽可能接近生产情况下, 进行现场测试,原因如下: 确保产品在经过与大批生产有关的许多搬运及安装工序后,产品仍能按照预期 地工作. 即使三友继电器已经过多次单独测试,并且每项都符合严格的要求,但某些测试 误差还是允许的. 2.为了保证继电器的初始性能,注意不要使其掉落或拆继电器,否则性能可能会降低. 3.避免在含硫酸或硫化氢或其他腐蚀性气体的环境中使用,避免触点受到污染. 4.不要在继电器上连续施加大于最大额定值的电压. 5.绝对不要试图让继电器在非额定的电压及电流下工作. 6.继电器的吸合及释放电压与环境温度有关系. 7.直流线圈电压的波纹系数<5%. 8.如果输入回路是由晶体管输入,在输出电路中可能存在剩余电压.所以要证实当继电器 释放时,剩余电压是否下降到零. 9.如果继电器的工作与电源电压同步,继电器的寿命可能缩短.因此在试验时,要设置能使 继电器在随机相位或零点附近工作的电路. 10.建议使用触点保护电路,用来延长继电器期望寿命,好处是抑制噪声,并防止生产 碳化物,否则当继电器触点断开时,它们将产生在触点表面.但保护电路回延长继电器 释放时间. 11.由于继电器是噪声源,应是继电器远离半导体元件. 12.对于线路板的清洗及涂层时,勿使清洗液侵入继电器内部,避免使用含硅的涂层材料, 硅气体会导致继电器接触不良. 13.焊接时,一定要避免焊剂进入非全密封继电器内部.
11
定义：当输入量（或激励量）满足某些规定的条件时，能在一个或 多个电气输出电路中产生跃变的一种器件(输入量：电、光、磁、热等信号)。
图片说明 青蛙跑步是“跳”，人跑步是“跨”。它们的共同点是都实现了距离的跨越。而接力赛和“一骑红尘妃子笑，无人知是荔枝来”中用来传递荔枝的马匹和驿站都有“接力”和“传递”之意。 继电器的英文“Relay”即取此意，只不过继电器所用的介质(工具)是电、光、磁、热等，传递和控制的是电路或信号。
继电器基础知识
继电器定义
01
继电器分类
02
继电器的作用与用途
03
继电器工作原理
04
继电器典型结构及特点
05
电磁继电器的主要特性
06
继电器的主要参数
07
继电器常用材料及主要特征
08
主要内容
09
继电器生产和技术现状及展望
10
注意事项
２．触点材料:Ag,AgNi,AgCdO,AgSnO2(InO)
１．导电材料:工业纯铜,黄铜,铍青铜,磷青铜
３． 磁性材料:电工纯铁
４．绝缘材料:PBT,PET,PPS,PA46,环氧树脂
八.继电器常用材料及主要特征
5．绕组材料:漆包线
特点:导电率,导热系数高;抗拉强度,延伸率高
特点:导电率,导热系数高;耐电腐蚀,抗材料转移;易加工.
（Contact Resistance）
表面膜电阻
形成表面膜电阻Rf因素: 1. 空气中的灰尘. 2.空气中的有害气.H2S,SO2,CL2等. 3.空气中的有机物蒸汽.塑料,胶水,松香. 4.生产过程中触点表面沾染的各种有害物质. 如油污,汗渍,灰尘.
3．吸合・释放电压;不动作・保持电压
（Contact Resistance）
2．接触电阻
（Armature Follow： Contact Pressure， Contact Gap） （Operate Time， Release Time） （Insulation Resistance， Dielectric Strength）
5．继电器的时间特性
组成
继电器吸合时间 释放时间 触点回跳时间
过程就是时间
衔铁跟踪.触点压力.触点间距 吸合・释放时间 额定电压.额定电流 （Rated Voltage, Rated Current） 继电器的主要术语
（Operate Voltage， Release Voltage） （Upull in Voltage ，Keep Voltage）
3．常用定律
3．常用定律
F实=2.6x10 -5(WI)2. S /(δ2) ---(g) ----长度单位(mm) 主要公式 μ= 4π×10-7
实际电磁吸力:
3.平行磁场电磁吸力:
F=Φ2/(2μ0S) =(WI/R)2/(2μ0S) =(WI)2. μ0S /(2δ2)
额定电流(A)
试验电流(m A)
<0.01A
1
0.01~0.1
10
0.1~1
100
>1
1000
２．动作・释放电压
（Operate Voltage，Release Voltage）
时间［ｍｓ］
电压（％）
额定电压 １００
动作电压
释放电压
动作电压规格上限
释放电压规格下限
时间［ｍｓ］
Ａ常开触点
5．绝缘电阻・耐电压
（Contact Form）
１．触点结构
１．触点结构
单击此处添加大标题内容
（Contact Form）
1A-----SPST-NO（常开，单刀单掷） 1B-----SPST-NC（常闭，单刀单掷） 1C-----SPDT（转换或单刀双掷） 2C-----DPDT（双刀双掷）
2．接触电阻