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繼電器的構(gòu)造和工作原理
繼電器是一種用電流控制的開關(guān)裝置,。是各種自動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開關(guān)電路。
一,、繼電器簡介
?。ㄒ唬├^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
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圖3—24 4098型繼電器 |
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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,，吸動銜鐵帶動簧片,，使觸點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1、2接通,，1,、3斷開。我們只要把需要控制的電路接在觸點1,、2間（1、2稱為常閉觸點）或觸點1,、3間（稱為常開觸點）,，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,。吸合時線圈中通過的電流約為50毫安左右,，觸點間允許通過的電流可達(dá)1安培（250伏）。
?。ǘ├^電器的檢測
1.可用萬用表歐姆檔R×100檔測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,，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,。
第二項檢測,，可在老師輔導(dǎo)下去做。
二,、延時開關(guān)電路的制作
延時開關(guān)電路如圖3—25,。
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圖３—２5 延時開關(guān)電路 |
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（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，晶體二極管V1,、V2導(dǎo)通,，繼電器吸合。同時電源對電容器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)過一段時間的放電，C兩極間電壓下降到一定值時,，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間間隔稱為延時時間,。它決定于R和C的大小,。一般Ｃ為100微法時，調(diào)節(jié)可調(diào)電阻器Ｒ可獲得10秒至90秒的延時時間,。若Ｃ取1000微法,，則延時時間可達(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,，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
延時開關(guān)電路的印刷電路板如圖3一26（A）,。實物圖見圖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),。
?。ㄈ┖附与娐?BR> 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應(yīng)的小孔,。將5個引腳焊好,。注意焊接時間要盡量短些，焊點應(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焊接時要注意正負(fù)引腳位置,。
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圖3—26 印刷電路圖和實物圖 |
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4·焊接二極管VD,。注意正負(fù)引腳位置，不可焊反,。焊接時間盡量短些,。
5·焊接三極管V1V2。注意認(rèn)清三極管三個極b,、c,、e。不可焊錯,。
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,、延時開關(guān)的調(diào)試和應(yīng)用
1.檢查印刷板上各焊點的焊接情況,。注意虛焊和假焊。鄰近的焊點間應(yīng)清理干凈,，防止焊點間短路,。
2.將可調(diào)電阻器R活動觸點調(diào)在中間位置接通6v電源（可用2個3V的電源串聯(lián)）。
3.按一下按鈕開關(guān),，這時應(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,。 說明延時開關(guān)工作正常。如想改變延時時間,，可調(diào)整R,。R越大，延時時間越長,。若要求延時時間大于這個電路的最長延時時間,，可將C換為容量更大些的電解電容器。
4．延時開關(guān)的應(yīng)用
延時開關(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,。這時若按一下按鈕開關(guān)，小燈泡發(fā)光,，延時幾十秒后自動熄滅,。
（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的曝光箱的光源，可控制曝光時間,。
四,、自動控制開關(guān)電路
將延時開關(guān)電路稍做改動，可制成自動控制開關(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可動觸點的位置,，可在一定光照強(qiáng)度下,，使晶體管V１V２導(dǎo)通。繼電器吸合,。電解電容器C起延時作用,，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,，其可動觸點越向上調(diào)，啟動光控開關(guān)的光強(qiáng)臨界值越小,，光控開關(guān)越靈敏（注意,，可動觸點不能置于最下端）。
光控開關(guān)可用來控制電燈”,。若用常閉觸點１和2，可形成“天亮燈熄”的控制作用,。若使用常開觸點１和3,，可形成“光照燈亮”的控制作用。
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圖3-27 可調(diào)電阻器焊法 圖3—28 光控開關(guān)電路 |
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（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 |
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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V１V2在熱敏電阻處于某一溫度值時導(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)可用其常開觸點控制電風(fēng)扇,。天熱時，溫度升高到某一值時,，電風(fēng)扇可自動開啟,。也可用常閉觸點控制電熱器，溫度低時加熱,，溫度高時,，自動關(guān)閉。
在要求不太高的場合,。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,，可用萬用表歐姆檔測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,。
自動開關(guān)電路的印刷電路板可參考圖3－27設(shè)計和制作。
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