从广义的角度说,继电器是一种由电、磁、声、光、热等输入物理参量控制的开关,当输入量(电、磁、声、光、热)达到一定值时,输出量将发生跳跃变化而接通或断开控制电路,实现自动控制和保护的功能,起到操作、调节、安全保护及监督设备工作状态等作用。继电器的外形如图2−68所示。
图2−68 继电器
1.继电器的种类
继电器的种类繁多,常用的有电磁继电器、舌簧继电器和固态继电器。
1)电磁继电器
电磁继电器是各种继电器中应用最广泛的一种,它以电磁系统为主体构成,是用小电流来控制大电流的低压断路器,分直流和交流两大类。电磁继电器的结构示意图如图2−69所示。
图2−69 电磁继电器结构示意图
电磁继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成。当继电器线圈通过电流时,在铁芯、轭铁、衔铁和工作气隙δ中形成磁通回路,使衔铁受到电磁吸力的作用被吸向铁芯,此时衔铁带动的支杆将板簧推开,断开常闭触点(或接通常开触点)。当切断继电器线圈的电流时,失去电磁力,衔铁在板簧的作用下恢复原位,触点又闭合。
电磁继电器的特点是触点接触电阻很小,结构简单,工作可靠。缺点是动作时间较长,触点寿命较短,体积较大。
2)舌簧继电器
舌簧继电器是一种结构新颖而简单的小型继电器元件,如图 2−70所示。常见的有干簧继电器和湿簧继电器两类。它们具有动作速度快、工作稳定、机电寿命长以及体积小等优点。
3)固态继电器
固态继电器(Solid State Relay,SSR)是由固体电子元器件组成的无触点开关,是能将电子控制电路和电气执行电路进行良好电隔离的功率开关器件。一般为四端有源器件,其中有两个输入控制端,两个输出端,输入与输出间有一个光电耦合隔离器件,只要在输入端加上直流或脉冲信号,输出端就能进行开关的通断转换,实现相当于电磁继电器的功能。
按使用场合,固态继电器可以分为交流型和直流型两大类,它们的外形如图2−71所示。固态继电器并不属于机电元件,但它能在很多应用场合作为一种高性能的继电器替代品。对被控电路优异独特的通断能力和显著延长的工作寿命,让它的使用范围迅速从继电器的范畴扩大到电源开关的范畴,即直接利用它的控制灵活、工作可靠、防爆耐震、无声运行的特点来通断电气设备中的电源。
图2−70 舌簧继电器结构示意图
图2−71 固态继电器的外形
(a)直流继电器;(b)交流继电器
2.继电器的检测
对继电器的检测主要是测量触点接触电阻、测量线圈电阻、测量吸合电压和吸合电流、测量释放电压和释放电流。
1)电磁继电器的检测
(1)判别交流或直流电磁继电器。在交流电磁继电器的线圈上常标有“AC”字样,并且在其铁芯顶端都嵌有一个铜制的短路环;在直流电磁继电器上则标有“DC”字样且在其铁芯顶端没有铜环。
(2)判别触点的数量和类别。只要仔细观察电磁继电器的触点结构,即可知道该电磁继电器有几对触点。
(3)测量触点接触电阻。用万用表先测量常闭触点间的电阻值应为零,常开触点间的电阻值应为无穷大。然后,按下衔铁,动、静触点应转换正常,且触点间电阻为零。
(4)测量线圈电阻。根据电磁继电器标称的直流电阻值,用万用表直接测量电磁继电器线圈的两引脚看是否符合电磁继电器标称的直流电阻值,如果有开路现象,看是否有线头开焊。
2)固态继电器的检测
(1)输入输出引脚的判别。交流固态继电器的输入端一般标有“ + ”“−”字样,而输出端不分正、负。直流固态继电器的输入端和输出端均标有“ + ”“−”,并注有“DC输入”“DC输出”字样。
(2)固态继电器好坏的检测。用万用表分别测量交流固态继电器4个引脚间的正、反向电阻值,其中必能测出一对引脚间的电阻值符合正向导通、反向截止,据此可判断这两个引脚为输入端,其他各引脚间的电阻值应为无穷大。对于直流固态继电器输入端和输出端电阻值均应符合正向导通、反向截止,而输入端和输出端间阻值应为无穷大。
知识梳理
(1)电阻器的识别与检测,包括固定电阻器和电位器。电阻器的标识方法有直标法、文字符号法、色标法和数码标志法。电位器阻值变化规律有直线型、指数型和对数型。用万用表欧姆挡测量其阻值与标称阻值比较判断其质量。
(2)电容器的容量和误差的标志方法有直标法、文字符号法、数码法、色标法。有固定电容器和可变电容器之分。电容的质量判别可用万用表测量。电解电容在使用时应注意正、负极不要接错。
(3)电感线圈的标志方法有直标法和色标法。用万用表可以大致判断电感器的好坏。可用万用表的欧姆挡测量线圈的直流电阻。若为无穷大,则说明线圈(或与引出线间)有断路;若为零,则线圈被完全短路。(www.daowen.com)
(4)半导体分立器件各国命名方法不同,有些可以替代。二极管的单向导电性是二极管检测的理论基础;三极管的检测一般可用万用表的欧姆挡来进行判别基极和管型,并可以用数字万用表测量其放大倍数。场效应管分结型场效应管和绝缘栅场效应管两大类,是单极性电压控制器件,保存时要防静电。
(5)电声器件有传声器和扬声器,对扬声器的检测可估测阻抗和听“喀喀”声判断好坏;对驻极体送话器的检测用吹气观察万用表指针摆动大小来判断其好坏。
(6)各种开关、接插件的识别与检测。用万用表测试其两个极,通过电阻值的大小和短路及开路情况来判断其质量。
(7)印制电路板(PCB)分为单面印制电路板、双面印制电路板、多层印制电路板、软性印制电路板、平面印制电路板等。一块完整的PCB是由焊盘、过孔、安装孔、定位孔、印制线、元件面、焊接面、阻焊层和丝印层等组成。
(8)常用的继电器有电磁继电器、舌簧继电器和固态继电器。普通电磁继电器的检测:可判别交流或直流电磁继电器,判别触点的数量和类别,测量触点接触电阻,测量线圈电阻。
思考与练习
(1)常用电阻器有哪些类型?它们分别有哪些特点?
(2)根据阻值及误差写出下列电阻器的色环。
① 用四环表示:
3.6 kΩ±5%;47 MΩ±10%
② 用五环表示:
820 Ω±1%;325 kΩ±2%;1 Ω±0.1%
(3)根据色环读出下列电阻器的阻值及误差:
红红棕金;橙白橙银;蓝灰棕金;绿蓝黑黑绿;紫绿黑红棕
(4)电位器的阻值变化有哪几种形式?每种形式适用于何种场合?
(5)写出下列符号所表示的电容量:
p33;0.033;223;109;6n8
(6)电感器有何作用?怎样用万用表测量电感的好坏?
(7)怎样对变压器进行质量检测?
(8)写出下列二极管型号的含义:
2CU52;2BP102;2CK5;2DW8;2AW18
(9)写出下列晶体管型号的含义。
3BG201;3CG15A;3AA31;3BG12;3DD108
(10)如何用万用表测量二极管的好坏和电极?
(11)晶体管的作用和种类有哪些?如何用万用表检测晶体管的电极、管型、放大能力及好坏?
(12)如何用万用表检测驻极体送话器的质量?
(13)怎样用万用表对扬声器进行检测?
(14)如何用万用表检测开关和接插件的好坏?
(15)印制电路板的分类有哪些?
(16)一块完整的PCB由哪些零部件组成?
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