开关与接插件、继电器.ppt

第第7章章 开关与接插件、继电器开关与接插件、继电器¡7.1 开关与接插件开关与接插件 ¡7.2 继电器继电器 7.1 开关与接插件开关与接插件 ¡7.1.1 接插件接插件¡接插件又称连接器在电子设备中，接插件可以提供简便的插接插件又称连接器在电子设备中，接插件可以提供简便的插拔式电气连接为了便于组装、更换、维修，在分立元器件拔式电气连接为了便于组装、更换、维修，在分立元器件或集成电路与印制电路板之间、在设备的主机和各部件之间，或集成电路与印制电路板之间、在设备的主机和各部件之间，多采用接插件进行电气连接多采用接插件进行电气连接¡1．接插件的分类．接插件的分类¡按工作频率可分为低频接插件和高频接插件，低频接插件通常按工作频率可分为低频接插件和高频接插件，低频接插件通常是指频率在是指频率在100MHz以下的连接器以下的连接器;高频连接器是指频率在高频连接器是指频率在100MHz以上的连接器，这类连接器在结构上就要考虑高频以上的连接器，这类连接器在结构上就要考虑高频电场的泄漏、反射等问题电场的泄漏、反射等问题 ¡按其外型结构可分为圆形接插件、矩形接插件、印刷板接插件、按其外型结构可分为圆形接插件、矩形接插件、印刷板接插件、带状扁平排线接插件等。

常见接插件的外形如图带状扁平排线接插件等常见接插件的外形如图7-1所示下一页返回7.1 开关与接插件开关与接插件¡2．几种常见的接插件．几种常见的接插件¡（（1）圆形接插件）圆形接插件¡圆形接插件也称航空插头、插座，它有一个标准的螺旋锁紧圆形接插件也称航空插头、插座，它有一个标准的螺旋锁紧机构，接接点数目从两个到上百个不等机构，接接点数目从两个到上百个不等¡（（2）矩形接插件）矩形接插件¡矩形接插件的矩形排列能充分利用空间，并且电流容量也较矩形接插件的矩形排列能充分利用空间，并且电流容量也较大，所以其被广泛用于机内安培级电流信号的互连大，所以其被广泛用于机内安培级电流信号的互连 ¡（（3）印刷板接插件）印刷板接插件¡为了便于印制板电路的更换、维修，印制电路板之间或印制为了便于印制板电路的更换、维修，印制电路板之间或印制电路板与其他部件之间的互连经常采用印刷板接插件按其电路板与其他部件之间的互连经常采用印刷板接插件按其结构形式分为簧片式和针孔式结构形式分为簧片式和针孔式 ¡（（4）带状扁平排线接插件）带状扁平排线接插件¡带状扁平排线接插件是由几十根以聚氯乙烯为绝缘层的导线带状扁平排线接插件是由几十根以聚氯乙烯为绝缘层的导线并排黏合在一起的。

它占用空间小，轻巧柔韧，布线方便，并排黏合在一起的它占用空间小，轻巧柔韧，布线方便，不易混淆不易混淆 上一页 下一页返回7.1 开关与接插件开关与接插件¡7.1.2 开关器件开关器件¡开关是在电子电路和电子设备中用来接通、断开和转换电路开关是在电子电路和电子设备中用来接通、断开和转换电路的机电元件的机电元件¡1．开关的分类．开关的分类¡按驱动方式的不同，可分为手动和自动两大类；按驱动方式的不同，可分为手动和自动两大类；¡按应用场合不同，可分为电源开关、控制开关、转换开关和按应用场合不同，可分为电源开关、控制开关、转换开关和行程开关等；行程开关等；¡按机械动作的方式不同，可分为旋转式开关、按动式开关、按机械动作的方式不同，可分为旋转式开关、按动式开关、拨动式开关等；拨动式开关等；¡按极位的不同，可分为单极单位开关、单极双位开关、双极按极位的不同，可分为单极单位开关、单极双位开关、双极双位开关、多级单位开关、多级多位开关等双位开关、多级单位开关、多级多位开关等 上一页 下一页返回7.1 开关与接插件开关与接插件¡按结构的不同，可分为钮子开关、波动开关、波段开关、琴按结构的不同，可分为钮子开关、波动开关、波段开关、琴键开关、按钮开关等。

键开关、按钮开关等¡在电路中，开关用文字符号在电路中，开关用文字符号S或或XS表示，其电路图形符号如表示，其电路图形符号如图图7-2所示常见开关的外形如图所示常见开关的外形如图7-3所示¡2．几种常用开关．几种常用开关¡（（1）按钮开关）按钮开关¡按钮开关是通过按动键帽，使开关触头接通或断开，从而达按钮开关是通过按动键帽，使开关触头接通或断开，从而达到电路切换的目的按钮开关常用于电信设备、机、自到电路切换的目的按钮开关常用于电信设备、机、自控设备、计算机及各种家电中控设备、计算机及各种家电中上一页 下一页返回7.1 开关与接插件开关与接插件¡（（2）钮子开关）钮子开关¡钮子开关有大、中、小型和超小型多种，接点有单极、双极钮子开关有大、中、小型和超小型多种，接点有单极、双极和三极等几种，接通状态有单位和双位等它体积小，操作和三极等几种，接通状态有单位和双位等它体积小，操作方便，是电子设备中常用的一种开关，工作电流从方便，是电子设备中常用的一种开关，工作电流从0.5A～～5A不等钮子开关主要用作电源开关和状态转换开关，广泛不等钮子开关主要用作电源开关和状态转换开关，广泛应用于小家电及仪器仪表中。

应用于小家电及仪器仪表中¡（（3）船型开关）船型开关¡船型开关也称波形开关，其结构与钮子开关相同，只是把钮船型开关也称波形开关，其结构与钮子开关相同，只是把钮柄换成船型船型开关常用柄换成船型船型开关常用¡做电子设备的电源开关，其接点分为单极单位和双极双位等做电子设备的电源开关，其接点分为单极单位和双极双位等几种，有些开关还带有指示灯几种，有些开关还带有指示灯 上一页 下一页返回7.1 开关与接插件开关与接插件¡（（4）波段开关）波段开关¡波段开关有旋转式、拨动式和按键式三种每种形式的波段波段开关有旋转式、拨动式和按键式三种每种形式的波段开关又可分为若干种规格的极和位在开关结构中，可直接开关又可分为若干种规格的极和位在开关结构中，可直接移位或间接移位的导体称为极，固定的导体称为位波段开移位或间接移位的导体称为极，固定的导体称为位波段开关的极和位，通过机械结构，可以接通或断开波段开关有关的极和位，通过机械结构，可以接通或断开波段开关有多少个极，就可以同时接通多少个点；有多少个位，就可以多少个极，就可以同时接通多少个点；有多少个位，就可以转换多少个电路波段开关主要用于收音机、收录机、电视转换多少个电路。

波段开关主要用于收音机、收录机、电视机及各种仪器仪表中机及各种仪器仪表中¡（（5）键盘开关）键盘开关¡键盘开关多用于遥控器、计算器中数字信号的快速通断键键盘开关多用于遥控器、计算器中数字信号的快速通断键盘有数码键、字母键、符号键和功能键或是它们的组合，其盘有数码键、字母键、符号键和功能键或是它们的组合，其接触形式有簧片式、导电橡胶式和电容式多种接触形式有簧片式、导电橡胶式和电容式多种上一页 下一页返回7.1 开关与接插件开关与接插件¡（（6）琴键开关）琴键开关¡ 琴键开关是一种采用积木组合式结构，能作多极多位组合琴键开关是一种采用积木组合式结构，能作多极多位组合的转换开关它常用在收录机中琴键开关大多是多档组合的转换开关它常用在收录机中琴键开关大多是多档组合式，也有单档的，单档开关通常用作电源开关琴键开关除式，也有单档的，单档开关通常用作电源开关琴键开关除了开关档数及极位数有所不同之外，还有说锁紧式和开关组了开关档数及极位数有所不同之外，还有说锁紧式和开关组成形式之分锁紧形式可分自锁、互锁、无锁三种锁定是成形式之分锁紧形式可分自锁、互锁、无锁三种锁定是指按下开关键后位置即被固定，复位需另复位键或其他键。

指按下开关键后位置即被固定，复位需另复位键或其他键开关组成形式主要分为带指示灯带电源开关和不带灯数种开关组成形式主要分为带指示灯带电源开关和不带灯数种¡（（7）拨动开关）拨动开关¡拨动开关是水平滑动换位式开关，采用切入式咬合接触波拨动开关是水平滑动换位式开关，采用切入式咬合接触波动开关多为单极双位和双极双位开关，主要用于电源电路及动开关多为单极双位和双极双位开关，主要用于电源电路及工作状态电路的切换波动开关在小家电产品中应用较多工作状态电路的切换波动开关在小家电产品中应用较多上一页 下一页返回7.1 开关与接插件开关与接插件¡（（8）拨码开关）拨码开关¡拨码开关常用的有单极十位，双极双位和拨码开关常用的有单极十位，双极双位和8421码拨码开关码拨码开关三种常用在有数字预置功能的电路中常用在有数字预置功能的电路中¡（（9）薄膜按键开关）薄膜按键开关¡薄膜按键开关简称薄膜开关，它是近年来国际流行的一种集薄膜按键开关简称薄膜开关，它是近年来国际流行的一种集装饰与功能为一体的新型开关和传统的机械开关相比，具装饰与功能为一体的新型开关和传统的机械开关相比，具有结构简单、外型美观、密闭性好、保险性强、性能稳定、有结构简单、外型美观、密闭性好、保险性强、性能稳定、寿命长等优点，目前被广泛用于各种微电脑控制的电子设备寿命长等优点，目前被广泛用于各种微电脑控制的电子设备中。

薄膜开关按基材不同可分为软性和硬性两种，按面板类中薄膜开关按基材不同可分为软性和硬性两种，按面板类型不同，可分为平面型和凹凸型；按操作感受又可分为触觉型不同，可分为平面型和凹凸型；按操作感受又可分为触觉有感型和无感型有感型和无感型上一页 下一页返回7.1 开关与接插件开关与接插件¡3．开关的主要参数．开关的主要参数¡（（1）额定电压）额定电压¡额定电压是指在正常工作状态下开关能容许施加的最大电压额定电压是指在正常工作状态下开关能容许施加的最大电压¡（（2）额定电流）额定电流¡额定电流是指在正常工作状态下开关所容许通过的最大电流额定电流是指在正常工作状态下开关所容许通过的最大电流¡（（3）接触电阻）接触电阻¡接触电阻指的是开关接通时，两触点间的电阻值该阻值越接触电阻指的是开关接通时，两触点间的电阻值该阻值越小越好，一般开关多在小越好，一般开关多在0.02Ω以下上一页 下一页返回7.1 开关与接插件开关与接插件¡（（4）绝缘电阻）绝缘电阻¡绝缘电阻指的不相接触的开关导体之间的电阻值该阻值越绝缘电阻指的不相接触的开关导体之间的电阻值该阻值越大越好，一般开关多在大越好，一般开关多在100MΩ以上。

以上¡（（5）耐压）耐压¡耐压也叫抗电强度，指的是不相接触的开关导体之间所能承耐压也叫抗电强度，指的是不相接触的开关导体之间所能承受最大电压一般开关至少大于受最大电压一般开关至少大于100V，电源（市电）开关，电源（市电）开关要求大于要求大于500V（交流，（交流，50Hz）¡（（6）使用寿命）使用寿命¡使用寿命是指开关在正常条件下能工作的有效时间（使用次使用寿命是指开关在正常条件下能工作的有效时间（使用次数）一般开关的使用寿命通常为数）一般开关的使用寿命通常为5000~10000次上一页 下一页返回7.1 开关与接插件开关与接插件¡7.1.3 开关及接插件的选用开关及接插件的选用¡选用开关和接插件时，除了应根据产品技术条件所规定的电选用开关和接插件时，除了应根据产品技术条件所规定的电气、机械、环境要求外，还要考虑元件动作的次数、镀层的气、机械、环境要求外，还要考虑元件动作的次数、镀层的磨损等因素因此，选用开关和接插件时应注意以下几个方磨损等因素因此，选用开关和接插件时应注意以下几个方面的问题：面的问题：¡1．首先应根据使用条件和功能来选择合适类型的开关及接插．首先应根据使用条件和功能来选择合适类型的开关及接插件。

件¡2．开关、接插件的额定电压、电流要留有一定的余量为了．开关、接插件的额定电压、电流要留有一定的余量为了接触可靠，开关的接点和接插件的线数要留有一定的余量，接触可靠，开关的接点和接插件的线数要留有一定的余量，以便并联使用或备用以便并联使用或备用¡3．尽量选用带定位的接插件，以免插错而造成故障．尽量选用带定位的接插件，以免插错而造成故障¡4．接点的接线和焊接可靠，为防止断线和短路，焊接处应加．接点的接线和焊接可靠，为防止断线和短路，焊接处应加套管保护套管保护上一页 下一页返回7.1 开关与接插件开关与接插件¡7.1.4 开关和接插件一般检测开关和接插件一般检测 ¡开关和接插件其检测要点是接触可靠，转换准确，一般用目开关和接插件其检测要点是接触可靠，转换准确，一般用目测和万用表测量即可达到要求测和万用表测量即可达到要求¡1．外观检查．外观检查¡对非密封的开关、接插件均可先进行外观检查，检查中的主对非密封的开关、接插件均可先进行外观检查，检查中的主要工作是检查其整体是否完整，有无损坏，接触部分有无损要工作是检查其整体是否完整，有无损坏，接触部分有无损坏、变形、松动、氧化或失去弹性，波段开关还应检查定位坏、变形、松动、氧化或失去弹性，波段开关还应检查定位¡是否准确，有无错位、短路等情况。

是否准确，有无错位、短路等情况 ¡2．用万用表检测．用万用表检测¡将万用表置于将万用表置于R×1Ω档，测量接通两触点之间的直流电阻，档，测量接通两触点之间的直流电阻，这个电阻应接近于零，否则说明触点接触不良将万用表置这个电阻应接近于零，否则说明触点接触不良将万用表置于于R×1K或或R×10K档，测量接点断开后接点间，接点对档，测量接点断开后接点间，接点对“地地”间的电阻，此值应趋无穷大，否则开关、接插件绝缘性能不间的电阻，此值应趋无穷大，否则开关、接插件绝缘性能不好上一页返回7.2 继电器继电器 ¡继电器是自动控制电路中常用的一种控制器件，它可以用较继电器是自动控制电路中常用的一种控制器件，它可以用较小的电流来控制较大的电流，用低电压来控制高电压，用直小的电流来控制较大的电流，用低电压来控制高电压，用直流电来控制交流电等，并且可实现控制电路与被控电路之间流电来控制交流电等，并且可实现控制电路与被控电路之间的完全隔离，在电路中起着自动操作、自动调节、安全保护的完全隔离，在电路中起着自动操作、自动调节、安全保护等作用¡7.2.1 继电器的分类继电器的分类¡继电器的种类很多，常见的分类方式有：继电器的种类很多，常见的分类方式有：¡根据结构与特征的不同，可分为电磁式继电器、干簧式继电根据结构与特征的不同，可分为电磁式继电器、干簧式继电器、湿簧式继电器、压电式继电器、固态继电器、磁保持继器、湿簧式继电器、压电式继电器、固态继电器、磁保持继电器、步进继电器、时间继电器、温度继电器等；电器、步进继电器、时间继电器、温度继电器等；下一页返回7.2 继电器继电器¡按照工作电压类型的不同，可分为直流型继电器、交流型继按照工作电压类型的不同，可分为直流型继电器、交流型继电器和脉冲型继电器；电器和脉冲型继电器；¡按照继电器接点的形式与数量的不同，可分为单组接点继电按照继电器接点的形式与数量的不同，可分为单组接点继电器和多组接点继电器两类。

其中，单组接点继电器又分为常器和多组接点继电器两类其中，单组接点继电器又分为常开接点开接点(动合接点，简称动合接点，简称H接点接点)、常闭接点（动断接点，简、常闭接点（动断接点，简称称D接点）、转换接点（简称接点）、转换接点（简称Z接点）三种多组接点继电器接点）三种多组接点继电器包括多组相同形式的接点和多种不同形式的接点包括多组相同形式的接点和多种不同形式的接点¡继电器在电路中用文字符号继电器在电路中用文字符号K表示，其图形符号如图表示，其图形符号如图7-4所示，所示，外形如图外形如图7-5所示上一页 下一页返回7.2 继电器继电器¡7.2.2 继电器的型号命名方法继电器的型号命名方法¡继电器的型号一般由五部分组成，如图继电器的型号一般由五部分组成，如图7-6所示¡第一部分用字母第一部分用字母J表示继电器的主称；表示继电器的主称；¡第二部分用字母表示继电器的功率或形式；第三部分用字母第二部分用字母表示继电器的功率或形式；第三部分用字母表示继电器的外形特征；第四部分用表示继电器的外形特征；第四部分用1~2位数字表示序号；位数字表示序号；第五部分用字母表示继电器的封装形式型号中字母的意义第五部分用字母表示继电器的封装形式。

型号中字母的意义见表见表7-1¡7.2.3 继电器的主要参数继电器的主要参数¡ 继电器的主要参数有额定工作电压、额定工作电流、线圈继电器的主要参数有额定工作电压、额定工作电流、线圈电阻、接点负荷等电阻、接点负荷等¡1．额定工作电压．额定工作电压¡ 额定工作电压是指继电器正常工作时线圈需要的电压同额定工作电压是指继电器正常工作时线圈需要的电压同一种型号的继电器往往有多种额定工作电压以供选择，并在一种型号的继电器往往有多种额定工作电压以供选择，并在型号后面加上规格号来区别型号后面加上规格号来区别上一页 下一页返回7.2 继电器继电器¡2．额定工作电流．额定工作电流¡额定工作电流是指继电器正常工作时线圈需要的电流值额定工作电流是指继电器正常工作时线圈需要的电流值¡选用继电器时必须保证其额定工作电压比和额定工作电流符选用继电器时必须保证其额定工作电压比和额定工作电流符合要求¡3．线圈电阻．线圈电阻¡ 线圈电阻是指继电器线圈的直流电阻有些继电器的说明线圈电阻是指继电器线圈的直流电阻有些继电器的说明书中只会给出额定工作电压或额定工作电流，可以根据欧姆书中只会给出额定工作电压或额定工作电流，可以根据欧姆定律进行汁算线圈电阻。

定律进行汁算线圈电阻¡4．接点负荷．接点负荷¡接点负荷是指继电器接点的负载能力，也称为接点容量使接点负荷是指继电器接点的负载能力，也称为接点容量使用中通过继电器接点的电压、电流均不应超过此参数，否则用中通过继电器接点的电压、电流均不应超过此参数，否则将会造成接点始化，打火花，接点氧化发黑，影响接点电阻将会造成接点始化，打火花，接点氧化发黑，影响接点电阻及其寿命一个继电器的多组接点的负荷一般都是一样的及其寿命一个继电器的多组接点的负荷一般都是一样的¡密封继电器通常将型号、接点负荷、引出端示意图标示在继密封继电器通常将型号、接点负荷、引出端示意图标示在继电器上，如图电器上，如图7-7所示上一页 下一页返回7.2 继电器继电器¡7.2.4 几种常见继电器几种常见继电器¡常用继电器主要有电磁式继电器、干簧式继电器、固态继电常用继电器主要有电磁式继电器、干簧式继电器、固态继电器等 ¡1．电磁式继电器．电磁式继电器¡电磁式继电器是最常用的继电器之一，由铁芯、线圈、衔铁、电磁式继电器是最常用的继电器之一，由铁芯、线圈、衔铁、动接点、静接点等组成，如图动接点、静接点等组成，如图7-8所示 ¡2．干簧式继电器．干簧式继电器¡ 干簧式继电器是常用的继电器之一，它由干簧管和线圈组干簧式继电器是常用的继电器之一，它由干簧管和线圈组成，如图成，如图7-9所示。

所示 上一页 下一页返回7.2 继电器继电器¡3．固态继电器．固态继电器¡固态继电器（固态继电器（Solid State Relay）简称为）简称为SSR，是利用现，是利用现代微电子技术与电力电子技术相结合而发展起来的一种新型代微电子技术与电力电子技术相结合而发展起来的一种新型五触点电子开关器件它可以实现用微弱的控制信号（几毫五触点电子开关器件它可以实现用微弱的控制信号（几毫安到几十毫安）控制大电流负载，进行无触点接通或分断安到几十毫安）控制大电流负载，进行无触点接通或分断¡固态继电器可分为直流式和交流式两大类直流式固态继电固态继电器可分为直流式和交流式两大类直流式固态继电器电路示意图如图器电路示意图如图7-10所示交流式固态继电器电路原理如所示交流式固态继电器电路原理如图图7-11所示 上一页 下一页返回7.2 继电器继电器¡7.2.5 继电器的检测继电器的检测¡1．检测继电器线圈．检测继电器线圈¡将万用表置于将万用表置于“R×100”或或“R×lk”挡，两表笔（不分正、挡，两表笔（不分正、负）接继电器线圈的两引脚，万用表指示应与该继电器的线负）接继电器线圈的两引脚，万用表指示应与该继电器的线圈电阻基本相符，如果阻值明显偏小，说明线圈局部短路；圈电阻基本相符，如果阻值明显偏小，说明线圈局部短路；如阻值为零，说明两线圈引脚间短路；如阻值为无穷大，说如阻值为零，说明两线圈引脚间短路；如阻值为无穷大，说明线圈已断路。

明线圈已断路上一页 下一页返回7.2 继电器继电器¡2．检测继电器接点．检测继电器接点¡给继电器线圈接上规定的工作电压，用万用表给继电器线圈接上规定的工作电压，用万用表“R×1k”挡，挡，检测接点的通断情况未加上工作电压时，常开接点应不通，检测接点的通断情况未加上工作电压时，常开接点应不通，常闭接点应导通当加上工作电压时，应能听到继电器吸合常闭接点应导通当加上工作电压时，应能听到继电器吸合声，这时，常开接点应导通，常闭接点应不通，转换接点应声，这时，常开接点应导通，常闭接点应不通，转换接点应随之转换，否则说明该继电器损坏对于多组接点继电器，随之转换，否则说明该继电器损坏对于多组接点继电器，如果部分接点损坏，其余接点动作正常，则仍可使用如果部分接点损坏，其余接点动作正常，则仍可使用上一页 返回图图7-1 常见接插件的外形常见接插件的外形返回图图7-2 开关的电路图形符号开关的电路图形符号返回图图7-3 常见开关器件的外形常见开关器件的外形返回图图7-4 继电器的电路图形符号继电器的电路图形符号返回 线圈 常开接点 常闭接点 转换接点 图图7-5 各种继电器的外形各种继电器的外形返回图图7-6 继电器型号的命名格式继电器型号的命名格式 返回表表7-1 继电器型号中字母的意义继电器型号中字母的意义返回图图7-7返回图图7-8 电磁式继电器的内部结构电磁式继电器的内部结构返回图图7-9 干簧继电器干簧继电器返回图图7-10 直流式固态继电器的电路示直流式固态继电器的电路示意图意图返回图图7-11 交流式固态继电器的电路示交流式固态继电器的电路示意图意图返回。