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        繼電器的構(gòu)造和工作原理
        瀏覽319次2017-02-27 11:18

        繼電器是一種用電流控制的開關(guān)裝置。是各種自動(dòng)控制電路中必不可少的執(zhí)行器件。在這一節(jié)中,我們將介紹繼電器的構(gòu)造和工作原理,并用繼電器制作延時(shí)開關(guān)電路。
          

        一、繼電器簡(jiǎn)介

         


         (一)繼電器的構(gòu)造和工作原理

        電磁繼電器是一種常見的繼電器,其中4098型超小型繼電器使用最為廣泛。圖3-24是這種繼電器的結(jié)構(gòu)示意圖

         
         
         
         



        圖3—24 4098型繼電器

          繼電器的工作原理是,當(dāng)繼電器線圈通電后,線圈中的鐵芯產(chǎn)生強(qiáng)大的電磁力,吸動(dòng)銜鐵帶動(dòng)簧片,使觸點(diǎn)1、2斷開,1、3接通。當(dāng)線圈斷電后,彈簧使簧片復(fù)位,使觸點(diǎn)1、2接通,1、3斷開。我們只要把需要控制的電路接在觸點(diǎn)1、2間(1、2稱為常閉觸點(diǎn))或觸點(diǎn)1、3間(稱為常開觸點(diǎn)),就可以利用繼電器達(dá)到某種控制的目的。
        4098型繼電器線圈的工作電壓有3伏、6伏、9伏、12伏等多種規(guī)格。吸合時(shí)線圈中通過的電流約為50毫安左右,觸點(diǎn)間允許通過的電流可達(dá)1安培(250伏)。
        (二)繼電器的檢測(cè)
        1.可用萬用表歐姆檔R
        ×100檔測(cè)量繼電器線圈的電阻。4098(6V)繼電器線圈的電阻約為100歐姆左右。如電阻無限大,說明線圈已斷路,若電阻為零,則說明線圈短路,均不可使用。
        2.將線圈引腳4、5兩端加上直流電壓。逐漸升高電壓,當(dāng)聽到“塔”的一聲,銜鐵吸合時(shí)電壓值為繼電器吸合電壓。此電壓值應(yīng)小于工作電壓值。繼電器吸合后,再逐漸降低電壓,再聽到“咯”的一聲釋放銜鐵時(shí),銜鐵復(fù)位;一般釋放電壓應(yīng)為吸合電壓的1/3左右,否則繼電器工作將不可靠。
        第二項(xiàng)檢測(cè),可在老師輔導(dǎo)下去做。
          

        二、延時(shí)開關(guān)電路的制作
          

        延時(shí)開關(guān)電路如圖3—25。

         

         
         
         


        圖3—25 延時(shí)開關(guān)電路


          (一)工作原理
        將電源開關(guān)K2閉合,再按下按鈕開關(guān)K1,這時(shí),晶體二極管V1、V2導(dǎo)通,繼電器吸合。同時(shí)電源對(duì)電容器C充電。當(dāng)K1斷開后由于C已被充電,它將通過R和V1V2放電,從而維持三極管繼續(xù)導(dǎo)通,繼電器仍然吸合。經(jīng)過一段時(shí)間的放電,C兩極間電壓下降到一定值時(shí),不足以維持三極管繼續(xù)導(dǎo)通,繼電器才釋放。從K1斷開到繼電器釋放的時(shí)間間隔稱為延時(shí)時(shí)間。它決定于R和C的大小。一般C為100微法時(shí),調(diào)節(jié)可調(diào)電阻器R可獲得10秒至90秒的延時(shí)時(shí)間。若C取1000微法,則延時(shí)時(shí)間可達(dá)5分鐘以上。
        繼電器上并聯(lián)的二極管起保護(hù)作用,防止繼電器斷電釋放時(shí),由于自感產(chǎn)生高電壓損壞晶體三極管。
        (二)印刷電路板和元件規(guī)格
        延時(shí)開關(guān)電路的印刷電路板如圖3一26(A)。實(shí)物圖見圖3—26(B)。
        元件規(guī)格:
        J繼電器4098型工作電壓6V V1V2晶體三極管9014 VD晶體二極管2CP10或1N4001 R可調(diào)電阻器100k C電解電容器100u/6V K1按鈕開關(guān)。
        (三)焊接電路
        1.將各元件做焊前處理、鍍錫。
        2.焊接繼電器。將繼電器插入印刷板上對(duì)應(yīng)的小孔。將5個(gè)引腳焊好。注意焊接時(shí)間要盡量短些,焊點(diǎn)應(yīng)圓而小。
        3.焊接R和C、可調(diào)電阻器R可如圖3-27焊好后再插入印刷電路板焊接。電解電容器C焊接時(shí)要注意正負(fù)引腳位置。

         
         
         


        圖3—26 印刷電路圖和實(shí)物圖

         


          4·焊接二極管VD。注意正負(fù)引腳位置,不可焊反。焊接時(shí)間盡量短些。
        5·焊接三極管V1V2。注意認(rèn)清三極管三個(gè)極b、c、e。不可焊錯(cuò)。
        6·焊接電源引線和按鈕開關(guān)引線,并接好按鈕開關(guān)K1
         
         

         

        三、延時(shí)開關(guān)的調(diào)試和應(yīng)用


          1.檢查印刷板上各焊點(diǎn)的焊接情況。注意虛焊和假焊。鄰近的焊點(diǎn)間應(yīng)清理干凈,防止焊點(diǎn)間短路。
        2.將可調(diào)電阻器R活動(dòng)觸點(diǎn)調(diào)在中間位置接通6v電源(可用2個(gè)3V的電源串聯(lián))。
        3.按一下按鈕開關(guān),這時(shí)應(yīng)聽到“嗒”的一響。繼電器吸合。幾十秒鐘后,應(yīng)再聽到“嗒”的一響,繼電器釋放。 說明延時(shí)開關(guān)工作正常。如想改變延時(shí)時(shí)間,可調(diào)整R。R越大,延時(shí)時(shí)間越長(zhǎng)。若要求延時(shí)時(shí)間大于這個(gè)電路的最長(zhǎng)延時(shí)時(shí)間,可將C換為容量更大些的電解電容器。
        4.延時(shí)開關(guān)的應(yīng)用
        延時(shí)開關(guān)可用于控制燈泡。圖3一25中介紹了兩種不同韻情況
        (1)若要控制6V、0.3A小燈泡,可按圖A接線·。在印刷板上將繼電器1.4腳用導(dǎo)線接通(導(dǎo)線直接焊在印刷板銅箔上),小燈泡可接在繼電器3端和電源負(fù)極之間。這時(shí)若按一下按鈕開關(guān),小燈泡發(fā)光,延時(shí)幾十秒后自動(dòng)熄滅。
        (2)若要控制220V40w照明燈,可參考圖B的接法。將印刷電路板上A、C兩端做為開關(guān)。由于電路使用220v交流電,安裝時(shí)要特別注意安全。應(yīng)在老師指導(dǎo)下操作。電路板應(yīng)封
        裝在絕緣盒中,才可以使用。
        延時(shí)開關(guān)裝置,可安裝在樓道、樓梯中。用于夜間照明,可做到“人走燈滅”。也可用于暗室沖洗照片時(shí)的曝光箱的光源,可控制曝光時(shí)間。

        四、自動(dòng)控制開關(guān)電路


        將延時(shí)開關(guān)電路稍做改動(dòng),可制成自動(dòng)控制開關(guān)。

         

        (一)光控開關(guān)電路

        光控開關(guān)電路如圖3一28。感光元件采用2cu型光電二極管。光電二極管的電阻值隨光照強(qiáng)度的增大而減小。調(diào)節(jié)R可動(dòng)觸點(diǎn)的位置,可在一定光照強(qiáng)度下,使晶體管VV導(dǎo)通。繼電器吸合。電解電容器C起延時(shí)作用,防止在臨界狀態(tài)下,繼電器工作不穩(wěn)定。R可調(diào)節(jié)臨界光照強(qiáng)度值,其可動(dòng)觸點(diǎn)越向上調(diào),啟動(dòng)光控開關(guān)的光強(qiáng)臨界值越小,光控開關(guān)越靈敏(注意,可動(dòng)觸點(diǎn)不能置于最下端)。
        光控開關(guān)可用來控制電燈”。若用常閉觸點(diǎn)1和2,可形成“天亮燈熄”的控制作用。若使用常開觸點(diǎn)1和3,可形成“光照燈亮”的控制作用。
         
         


         
         
         

         

         

        圖3-27 可調(diào)電阻器焊法       圖3—28 光控開關(guān)電路

          

        (二)溫控開關(guān)電路


          
        溫控開關(guān)電路如圖3—29。

         

         

         
                          
        圖3—29 溫控開關(guān)電路 

          感溫元件為kF-12型熱敏電阻。這類熱敏電阻具有負(fù)溫度系數(shù)。其電阻值隨溫度升高而減小。調(diào)節(jié)好R的阻值可使晶體管VV2在熱敏電阻處于某一溫度值時(shí)導(dǎo)通而使繼電器吸合。達(dá)到用溫度控制開關(guān)的目的。R可調(diào)定臨界溫度值。
        溫控開關(guān)可用其常開觸點(diǎn)控制電風(fēng)扇。天熱時(shí),溫度升高到某一值時(shí),電風(fēng)扇可自動(dòng)開啟。也可用常閉觸點(diǎn)控制電熱器,溫度低時(shí)加熱,溫度高時(shí),自動(dòng)關(guān)閉。
        在要求不太高的場(chǎng)合。光電二極管和熱敏電阻均可用三極管3A
        ×81或3A×31挫去外殼頂部后代替。尤其是玻殼的3A×81,刮去玻殼外的黑漆,用其c、e兩極即可代替光電二極管。也可直接用c、e極代替熱敏電阻。焊摻前,可用萬用表歐姆測(cè)試三極管的極間電阻,可調(diào)節(jié)光照強(qiáng)度(靠近電燈)或溫度(靠近電烙鐵),挑選電阻值隨光照和溫度變化較大者即可。
        自動(dòng)開關(guān)電路的印刷電路板可參考圖3-27設(shè)計(jì)和制作

         
         
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