干簧管与干簧继电器

干簧管与干簧继电器
2009-08-18 21:46
动作原理：
磁簧继电器由磁簧开关和线圈组成，它起到通断外电路的作用。

磁簧开关是此类继电器的核心，是用磁性材料制成的，被密封于玻璃管内的一对或多个簧片而形成的触点开关元件，能在磁力驱动下使触点接通或断开，以达到控制外电路的目的。

磁簧继电器在线圈通电激励或永久磁铁的驱动下，簧片间的间隙处就会形成磁通并将簧片磁化，从而使两簧片间产生了磁性吸力。

1、干簧管
2、骨架
3、线圈
4、控制开关
5、控制电源
● 类型：
1）Open Frame Type –无罩壳型
2）DIP –双列直插式，塑封型
3）SIP –单排直插式，塑封型
● 产品特点：
结构简单、体积小、重量轻、成本低、灵敏速动、性能可靠
● 应用范围：
1）电信通讯产品：电话机、无绳电话、交换机、IP拨号器等（Hook或拨接切换）；
2）安全防盗系统：警报系统、烟雾探测器等（讯号切换）；
3）电脑及周边产品：数据机（Hook或拨接切换）；
4）精密测试仪器等：自动测试仪器（侦测线路是否导通，以判定测试零件之良否）。

5）机器设备：排队机、触摸屏等
■主要性能参数之解释：
1）触点形式：
表示接触系统中触点的结构和触点数，由组数、切换掷数（单掷或双掷）、正常状态（断开或闭合）以及闭合和断开的顺序来定义。

触点组合表示符号国内代号国际代号
常开触点H A
常闭触点D B
转换触点Z C
2）额定工作电压或额定工作电流：
继电器在工作时线圈需要的电压或电流。

一种型号的继电器的构造大体是相同的，为了适应不同电压的电路应用，通常有多种额定工作电压或额定工作电流，并用规格型号加以区别。

3）吸合电压和释放电压：
继电器能够产生吸合动作的最小电压和产生释放动作的最大电压。

4）接触电阻：
指从触点组件两引出端测得的一对闭合触点间的电阻值。

接触电阻过大，不但使触点工作时发热量过大而导致过早失效，而且影响被接电路的整个压降。

影响接触电阻的主要因素有：触点材料、触点表面状况、触点接触形式及压力、引出端的洁净状况等。

5）绝缘电阻：
继电器所有相互绝缘的导体之间的电阻值。

如线圈与触点间、线圈与触点对任何导磁体或其他零电位机构之间。

该值会随时间或寿命的增长而减小，原因是材料的腐蚀、飞溅和尘埃的堆积或潮湿等。

6）介质耐压：
指介质材料在不失效的情况下所能承受的最大电压，所加电压一般为交流有效值。

该值会随时间或寿命的增长而减小。

7）最大过载电压：
能连续提供给线圈并不发生故障的最大电压。

8）触点负载：
通常指触点额定电流，是在规定的动作次数内，在额定电压和频率下，触点所能切换的电阻性电流的大小。

9）电气寿命：
继电器在正常条件（额定线圈电压、常温常湿），触点通断额定负载情况下的最少动作次数；
10）机械寿命：
继电器在正常条件下，触点在空载状态下的最少动作次数；
11）耐振动（稳定性）：
继电器在工作期间所允许的加速度值，此值时继电器不会因振动而破坏，也不会引起工作参数变化。

一般用一定频率范围内的加速度和位移来表示。

12）耐冲击（稳定性）：
继电器在工作时所允许的加速度值，在此值时闭合触点的继开时间不超过规定值。

■簧片继电器的故障原因与线路对策：
故障
原因对策
1）动作不良1．线圈的额定电压选定错误
2．配线不良
3．输入信号不来
4．电源电压的下降
5．回路电压的下降（尤其邻接大型机器的
动作时，以及长距离配线时注意）
6．周围温度的上升所伴随感应电压（最
小动作电压）的上升（尤其直流型）
7．线圈断线
1．额定电压重新看过
2．线圈端子间的电压确
认
3．线圈端子间的电压确
认
4．电源电压的确认
5．回路电压的确认
6．继电器的单独动作测
试
7．由于绕线时，参照（3）
项由
于电气腐蚀作用时，确认线
圈
电压的外加特性
2）复归不良1．输入信号启断不良
2．依迂回路径外加电压到线圈
3．由于半导体回路等配合回路的残留电压
4．线圈和电容并联接续，引起复归的延迟
5．接点熔着
1．线圈端子间的电压确
认
2．线圈端子间的电压确
认
3．线圈端子间的电压确
认
4．线圈端子间的电压确
认
5．关于接点熔着，参照
（4）项
3）线圈烧毁1．线圈外加电压不当
2．线圈额定电压的选定错误
3．线圈层间短路
1．线圈端子间的电压确
认
2．额定电压重新看过
3．使用中大气的再确认
4）接点熔着1．控制端电流负荷过大（接点容量不足）
2．开关频率过多
3．负荷电路短路
4．由于嗡嗡声使接点异常开闭
1．负荷容量的确认
2．开关次数的确认
3．负荷电路的确认
4．参照（7）项
5．已超规定寿命5．接点额定负载确认
5）接触不良1．接点表面氧化
2．接点的磨损劣化
3
．由于操作不良，使端子松移
1．使用中的大气再确
认，继电
器的选择重新看过
2．已超规定寿命
3．操作上注意
·耐振动、冲击
·焊接作业
6）接点的异
常损耗1．继电器的选定不当
2．对特殊负载的使用不当（尤其是马达负
载，灯负载）
3．没有接点保护电路
4．邻接接点间的耐压不足
1．重新看过选定
2．重新看过选定
3．追加火花消弧等电路
4．继电器的选定重新看
过
7）嗡嗡声1．线圈加入的电压不足
2．电压脉冲过大（直流型）
3．线圈额定电压的选定错误
4．输入电压的缓慢上升
5．铁芯部分的磨损
6．动簧片与铁芯间有异物混入
1．线圈端子间的电压确
认
2．脉冲因数的确认
3．额定电压重新看过
4．回路的追加变更
5．已超规定寿命
6．除去异物
干簧管英文名为Reed Switches,干簧管也称磁簧开关或舌簧开关及磁控管，它是一种气密式密封的磁控性机械开关，可以作为磁接近开关、液位传感器、干簧继电器使用。

干簧管比一般机械开关结构简单、体积小、速度高、工作寿命长；而与电子开关相比，它又有抗负载冲击能力强的特点，工作可靠性很高。

在手机、程控交换机、复印机、洗衣机、电冰箱、照相机、消毒碗柜、门磁、电磁继电器、电子衡器、液位计、远传煤气表\水表、IC卡煤气表\水表、电子煤气表\水表中都得到很好的应用，电子电路中只要使用自动开关，基本上都可以使用干簧管。

■ 触点形式：
●“A”型（常开型）磁场存在时开关触点将闭合（如图所示）；
●“C”型（转换型，单极双投）当施加一磁场时，公用触点将从常闭
（N.C.）触点转移至常开（N.O.）触点（如图所示）。

■ 特点：
●结构紧凑、重量轻：能够安装在极度有限的空间，极适用微型设备。

●气密式密封：簧片被密封于惰性气体玻璃管中，永远不会与外界环境接触。

●工作寿命长：没有采有滑动元件，不会出现因金属降级的金属疲劳现象，确保实际上无极限的机械使用寿命。

●高速度操作：每一可动元件均具有非常小的重量，因此操作速度很高，使干簧管能用于晶体管电路或集成电路。

■ 结构：
干簧管用一对用磁性材料制造的弹性舌簧组成，舌簧密封于充有惰性气体的玻璃管中，舌簧端面互叠但留有一条细间隙。

舌簧端面触点镀有一层贵金属，如铑或钌，使开关具有稳定的特性和极长的使用寿命。

由永久磁铁或线圈所产生的磁场施加于开关上时，使干簧管两个舌簧磁化，使一个舌簧在触点位置上生成N极，另一个舌簧的触点位置上生成S极，（如图所示）。

若生成的磁场吸引力克服了舌簧的弹性产生的阻力，舌簧被吸引力作用接触导通，即电路闭合。

一旦磁场力消除，舌簧因弹力作用又重新分开，即电路断开。

■ 干簧管引线脚的剪切及弯曲
1. 引线脚的剪切或弯曲时，必须避免施加不适当的应力，而使干簧管的玻璃与金属密封处受到损坏，适当的夹紧工具是必备的。

2. 引线脚的剪切或弯曲时，玻璃管长度7~20mm：建议玻璃末端与剪切端/弯曲端的距离最少3mm；20mm以上：距离最少8mm。

3. 引线脚的剪切及弯曲后，干簧管的启动及释放值会增加。

■ 干簧管的安装及焊接
1. 干簧管遇高温时间过长可能会导致玻璃与金属密封处裂开及泄露，因此必须采取快速及可靠的焊接技术，建议的焊接条件为：手焊：280 ~ 300℃；
自动焊接：250 ~ 300℃。

2. 干簧管焊接时，焊接的电流所产生的磁场效应，能使干簧管开关动作导致触点损坏，因此焊接时，必须采取适当的保护措施，并请参照干簧管规格。

3. 不得同时焊接干簧管两端的引线脚。

4. 干簧管安装及焊接到PCB板时需注意PCB板的变形及热膨胀特性，其应力亦可能会损伤干簧管的玻璃与金属密封。

5. 当PCB板上安装干簧管时，建议PCB板与干簧管间需保持适当的间距，
或将干簧管插入PCB板的孔位中。

■ 冲击及震动
1. 当干簧管由30cm以上高度跌落至地面时，其电气特性包括启动及释放值皆会改变，请于使用前检测并确保其规格；若干簧管被施加拉伸应力或扭曲应力亦可适用。

2. 不得将干簧管用于高于其谐振频率的场合。

■ 干簧管的保护
1. 电感性负载- - 干簧管用于电感性负载，如电动机、继电器线圈等，其触点在触点开路时加有瞬间高压，会损及干簧管的触点并减少干簧管的寿命，建议采用保护电路.
2. 电容性负载- - 干簧管用于电容性负载，如电容器、白炽灯时，其触点受到大脉冲电流的冲击，因此建议采用保护线路.
■ 防范外部磁场干扰
1. 当干簧管及其激励磁铁或线圈，安装在接近如钢板或变压器等强磁场干扰源时，干簧管的工作特性将被改变，且有可能造成误动作，因此对一特定可能存在的干扰源需予以防范。

2. 在靠近位置使用多个干簧管亦可能造成类似的磁场干扰，引致工作特性改变及误动作的情况，若发现有此现象，则建议将干簧管的间距保持15mm或以上距离为妥。