物聯網系統中為什么要使用繼電器

在物聯網系統中使用繼電器的原因主要有以下幾點：

電路控制功能

自動調節與安全保護：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，因此在電路中起著自動調節和安全保護的作用。它能夠根據設定的條件自動切換電路狀態，從而保護設備和系統的穩定運行。

轉換電路：繼電器可以方便地實現電路的轉換，將輸入回路（控制系統）的信號轉換為輸出回路（被控制系統）的動作，這對于物聯網系統中復雜的電路控制至關重要。

擴展控制范圍與多功能性

多觸點控制：繼電器通常具有多個觸點，可以根據需要同時控制多個電路的開斷或接通，這對于物聯網系統中需要同時控制多個設備的場景非常有用。

放大功能：某些類型的繼電器（如靈敏型繼電器、中間繼電器）具有放大功能，可以用一個很微小的控制量來控制很大功率的電路，這對于物聯網系統中信號放大和傳輸具有重要意義。

實現自動化與遠程控制

自動與遙控：繼電器可以與其他電器元件組合成程序控制線路，實現自動化運行和遠程控制。在物聯網系統中，這種功能使得用戶可以隨時隨地通過網絡對設備進行監控和控制。

監測與信號綜合：繼電器還可以用于監測設備的狀態并綜合多個控制信號，當多個控制信號按規定的形式輸入時，繼電器可以經過比較綜合達到預定的控制效果。

適應性與穩定性

適應性強：繼電器可以適應不同種類的輸入量（如電、磁、聲、光、熱等）和輸出量需求，因此在物聯網系統中具有廣泛的應用范圍。

工作穩定：繼電器具有動作快、工作穩定、使用壽命長等優點，能夠確保物聯網系統在長時間運行中的穩定性和可靠性。

綜上所述，繼電器在物聯網系統中發揮著重要作用，它不僅能夠實現電路的自動調節和安全保護，還能夠擴展控制范圍、實現自動化與遠程控制，并具有良好的適應性和穩定性。因此，在物聯網系統的設計和實現中，繼電器是不可或缺的關鍵元件之一。

本文會再為大家詳解電控制器件家族中的一員——繼電器

繼電器定義

繼電器（英文名稱：relay）是一種電控制器件，是當輸入量（激勵量）的變化達到規定要求時，在電氣輸出電路中使被控量發生預定的階躍變化的一種電器。它具有控制系統（又稱輸入回路）和被控制系統（又稱輸出回路）之間的互動關系。通常應用于自動化的控制電路中，它實際上是用小電流去控制大電流運作的一種“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子設備中，是最重要的控制元件之一。

繼電器在電氣控制圖中用K表示，細分在K后加上相應的字母如KA（電流繼電器），KT（時間繼電器），KF（頻率繼電器），KP（壓力繼電器），KS（信號繼電器），KE（接地繼電器），KM（接觸器），KC（控制繼電器，驅動器）

繼電器主要作用

繼電器一般都有能反映一定輸入變量（如電流、電壓、功率、阻抗、頻率、溫度、壓力、速度、光等）的感應機構（輸入部分）；有能對被控電路實現“通”、“斷”控制的執行機構（輸出部分）；在繼電器的輸入部分和輸出部分之間，還有對輸入量進行耦合隔離，功能處理和對輸出部分進行驅動的中間機構（驅動部分）。

作為控制元件，概括起來，繼電器有如下幾種作用：

1）擴大控制范圍：例如，多觸點繼電器控制信號達到某一定值時，可以按觸點組的不同形式，同時換接、開斷、接通多路電路。

2）放大：例如，靈敏型繼電器、中間繼電器等，用一個很微小的控制量，可以控制很大功率的電路。

3）綜合信號：例如，當多個控制信號按規定的形式輸入多繞組繼電器時，經過比較綜合，達到預定的控制效果。

4）自動、遙控、監測：例如，自動裝置上的繼電器與其他電器一起，可以組成程序控制線路，從而實現自動化運行。

說白了：繼電器就相當于一個開關，接在任意線上，斷開狀態下線就斷開了，沒導通，閉合狀態下線就接在了一起，導通了

繼電器接線圖（單穩態無保持）

輸入部分:

DC+：接電源正極（電壓按繼電器要求，有3V、5V、9V、12v和24v選擇)

DC-：接電源負極

IN：可以高或低電平控制繼電器吸合

繼電器輸出端:

NO：繼電器常開接口，繼電器吸合前懸空，吸合后與COM短接

COM：繼電器公用接口

NC：繼電器常閉接口，繼電器吸合前與COM短接，吸合后懸空、

繼電器分類

1、按繼電器的工作原理或結構特征分類

1）電磁繼電器：利用輸入電路內電流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。電磁繼電器可以通過低電壓、弱電流控制高電壓、強電流電路，還可實現遠距離操縱和生產自動化，在現代的生活中起著越來越重要的作用。它的應用很普遍，具體表現為:

家用電器: 空調繼電器主要用于控制壓縮機電動機、風扇電動機和冷卻泵電動機，以執行相關的控制功能

汽車領域：啟動電動機的啟動繼電器、嗽叭繼電器、電動機或發電機斷路繼電器、充電電壓和電流調節繼電器、轉變信號閃光繼電器、燈光亮度控制繼電器以及空調控制繼電器、推拉門自動開閉控制繼電器;玻璃窗升降控制繼電器。 工業控制:主要的控制功能由通用交流繼電器完成。通常由按紐或限位開關驅動繼電器。繼電器的觸點可以控制電磁閥、較大的啟動電機以及指示燈

原理及接線圖

實物圖

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。專用的固態繼電器可以具有短路保護，過載保護和過熱保護功能，與組合邏輯固化封裝就可以實現用戶需要的智能模塊，直接用于控制系統中。

固態繼電器已廣泛應用于計算機外圍接口設備、恒溫系統、調溫、電爐加溫控制、電機控制、數控機械，遙控系統、工業自動化裝置；

信號燈、調光、閃爍器、照明舞臺燈光控制系統；

儀器儀表、醫療器械、復印機、自動洗衣機；

自動消防，保安系統，以及作為電網功率因素補償的電力電容的切換開關；

化工、煤礦等需防爆、防潮、防腐蝕場合。

原理及接線圖

實物圖

3）溫度繼電器：當外界溫度達到給定值時而動作的繼電器，當負載設備溫度過高或流過的電流過大時，溫度繼電器斷開，切斷線路，進行設備及線路的保護，是使用最為廣泛的產品。

溫度繼電器可供航空航天、監控攝像設備、電機、電器設備及其它行業作溫度控制和過熱保護用.

原理及結構圖

接線圖

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。

舌簧繼電器廣泛應用于電器保護、電器更新與控制、自動化生產和工藝控制等方面。例如：

在空調系統中，電路控制器使用舌簧繼電器來控制電器設備的開關，實現對溫度和濕度的調節控制。

在電壓變化較大的工作場所，如發電機房、逆變器控制等方面，使用電壓繼電器可以起到有效保護電路和設備的作用。

結構及原理圖

實物圖

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。延時時間的長短可以用螺釘調節空氣室進氣孔的大小來改變。時間繼電器可以廣泛應用于很多領域，包括：

工業上控制自動輸送機的啟停時間，實現自動裝配；

控制家用電器開關時間，這樣可以省電、方便、安全；交通信號燈與城市信號燈控制；

農用機械的啟動耕作、播種等操作時間。還可以用來控制灌溉系統的運行時間等領域，完成自動化的操作，提高生產效率，降低能源浪費。

原理及接線圖

實物圖

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。頻繼電器的線圈和觸點都需要經過特殊設計和優化，以適應高頻信號的傳輸。高頻繼電器可以在高頻電路中進行開關控制，常用于射頻電路、微波電路、通信電路等行業。主要應用場景包括：

通信設備中的功率放大器控制：高頻繼電器可以控制通信設備的放大器，調制信號，實現信號放大和傳輸；

雷達系統控制：雷達系統需要實時測量目標位置和速度，高頻繼電器在雷達中起到關鍵作用，可以控制波導、天線、控制器等電路的開關；

醫療設備中的控制器控制；高頻繼電器在醫療設備中起到非常重要的作用，在磁共振成像、超聲診斷等設備中均得到了廣泛應用。

內部結構圖

實物圖

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。

極化繼電器廣泛應用于航天領域，是控制系統、通信系統、電力系統等自動化電氣系統中最基本的組成元件之一。其在控制電路中具有獨特的電氣和物理特性，轉換深度高、輸入輸出比大、抗干擾能力強、可多路同步切換等一系列固態電子元器件不能替代的優點。

工作原理圖

實物圖

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：最長邊尺寸不大于10毫米的繼電器。

2）超小型微型繼電器：最長邊尺寸大于10毫米，但不大于25毫米的繼電器。

3）小型微型繼電器：最長邊尺寸大于25毫米，但不大于50毫米的繼電器。

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：當觸點開路電壓為直流28V時，（阻性）為0.1A、0.2A的繼電器。

2）弱功率繼電器：當觸點開路電壓為直流28V時，（阻性）為0.5A、1A的繼電器。

3）中功率繼電器：當觸點開路電壓為直流28V時，（阻性）為2A、5A的繼電器。

4）大功率繼電器：當觸點開路電壓為直流28V時，（阻性）為10A、15A、20A、25A、40A……的繼電器。

4、按繼電器的防護特征分類：

1）密封繼電器：采用焊接或其他方法，將觸點和線圈等密封在罩子內，與圍介質相隔離，其泄漏率較低的繼電器。

2）封閉式繼電器：用罩殼將觸點和線圈等密封（非密封）加以防護的繼電器。

3）敞開式繼電器：不用防護罩來保護觸電和線圈等的繼電器。

繼電器常見問題及判定方法

失效模式	失效原因及解決方法
繼電器線圈端無電壓	原因:①線路短路；②控制端無輸出；③ 接插件松動；判定方法：線圈兩端電壓是否達到標準電壓
線圈端電壓不足	①電源輸出功率不足；②電源線過長存在壓降；判定方法：線圈兩端電壓是否達到標準電壓
繼電器有殘余電壓不釋放	①線圈端有其它儲能元件影響；②線圈上有旁路電路或漏電流； 觸點粘連 原因：①負載過大；②浪涌電流過大；③繼電器端子與連插件配合過松，造成觸點與端子燒灼
觸點粘連	①負載過大；②浪涌電流過大；③繼電器端子與連插件配合過松，造成觸點與端子燒灼

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審核編輯 黃宇