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继电器基础知识培训教材 贵州航天电器股份有限公司研究所 Date1 第一章 继电器的概况 第一节 继电器的定义 继电器是一种自动电器，它广泛地应用在电力保护、生产 过程自动化及各种自动、远动、遥控、遥测和通讯等自动化装 置中，是现代自动化系统中最基本的电器元件之一。 继电器是一种能自动断续的控制元件。当输入量（或激励 量）满足某些规定的条件时，能在一个或多个电气输出电路中 产生预定跃变的一种器件（GB2900.17）。 继电器具备两个特性，一是当输入量增加（或减少）到某 一定值时，继电器才能做出通或断的响应。并且在输入量继续 增加（减少）或保持不变时，通或断的状态保持不变。只有在 输入量减少（增加）到某一定值时，通或断的状态才能“跳跃 式”地改变；二是输入参量与输出 Date2 第一章 继电器的概况 参量与输出参量是相互隔离的，两者之间没有直接的电的 联系。这就是继电器的继电特性，它可以用图1进行表示。 图1 继电器的继电特性 Date3 第一章 继电器的概况 第二节 继电器的工作原理 继电器的工作原理可由以下图2所示的方框图进行表示： 图2 继电器工作原理方框图 图中X为输入参量，例如电、磁、温度、光、声、气压、 水压、加速度、风速等，对电磁继电器而言，X为线圈的电流 值或线圈电压值；Y为继电器触点回路的电流值。 感应机构：接受输入信号，并将信号转换为使继电器动作 的物理量。例如电磁继电器的电磁机构、加速度继电器的配重 块等； 比较机构：提供标准的比较控制量。例如电磁继电器的 Date4 第一章 继电器的概况 复原机构，加速度继电器中的弹簧等； 执行机构：改变输出回路的电参数，例如继电器的接触系 统。 所以继电器是一种反应与传递信号的电器元件。 比较机构 感应机构 执行机构 Date5 第一章 继电器的概况 第三节 继电器的分类 继电器按动作原理分： 1、电磁继电器：输入参量为电压或电流（JRC-023M、JZC -064M、JRC-089M等）； 2、极化继电器：由极化磁场与控制线圈所产生的磁场综 合作用使衔铁动作的继电器（JQC-106M、JQC-100M、JQX-142M 等）； 3.磁保持继电器：继电器线圈断电后，触点仍然保持在线 圈断电前的工作位置（JMC-022M、JMC-069M、JMC-157M等）； 4.温度继电器：利用热效应而动作的继电器，由温度的高 低来决定继电器输出状态是否改变（JUC-1M、JUC-121M等）； 5、特种继电器 a.加速度继电器：由产品所感应的加速度值的大小来控 Date6 第一章 继电器的概况 制继电器的动作（GK-1、GK-2、GK-3等）； b.风速继电器：由风流量的大小来控制继电器的动作（JF -1、JF-2）。 继电器按机构形式分： 1.拍合式继电器：继电器的衔铁围绕支点旋转一定的角度 （JZX-145M）； 2.平衡旋转式继电器：衔铁围绕通过其质量中心的转轴旋 转（JRW-3M、JZC-023M、JZC-064M等）； 3.螺管式继电器 4.平衡力式继电器：继电器在释放状态下磁钢对衔铁的保 持力与吸合状态下极靴对衔铁的吸力大致相等（JQC-100M、 JQC-106M、JQC-181M等） 5.舌簧继电器 Date7 第一章 继电器的概况 第四节 继电器的型号命名 名称基 本 型 号 1、电磁继电 器主称 形状特 征 分隔 线 设计 序号 防护 特征 系列 特征 弱功率电磁继电 器JR（继弱） W (微型) C (超小型 ) X (小型) _ 采用 阿拉 伯数 字， 按设 计顺 序排 列 F (封闭 式) M (密封 式) 采用 英文 大写 字母 依次 排列 中功率电磁继电 器JZ（继中） 大功率电磁继电 器JQ（继强） 2、磁保持继电 器JM（继脉） 3、温度继电 器JU（继温） 4、风速继电 器JF（继风 ）Date8 第一章 继电器的概况 按负载分类 弱功率电磁继电器0.5A1A（包括1A） 中功率电磁继电器1A10A（包括10A） 大功率电磁继电器10A以上 2、外型符号 W 微型 （最长边尺寸10mm） C 超小型（最长边尺寸10，25mm） X 小型 （最长边尺寸25，50mm） 例如: Date9 第一章 继电器的概况 环境等级代号 引出端型式代号 安装方式代号 可靠性等级代号 规格序号 防护特征 产品序号 外型符号 JZC078M/027Y-11- 基本型号 Date10 第一章 继电器的概况 第五节 继电器的使用 1、家用电器 必须经过安全认证，耐高压，使用寿命510年，工作寿命 20万次。 2、汽车 工作电压12V，防沙尘、水、盐和油，耐电报，工作寿命 550万次。 3、电报、电话系统 切换速率快100次/秒，灵敏度140mW工作寿命100万次， 接触电阻小而稳定。 4、军用系统等 Date11 第二章 电磁继电器的结构及特性 第一节 继电器的组成 一、电磁机构 长轭铁 盖板 复原簧片 前支架 推动杆 铁心 后支架 线圈 衔铁 衔铁轴 工作气隙 Date12 第二章 电磁继电器的结构及特性 1 电磁机构的组成 电磁机构是由线圈和闭合磁路（包括铁心、轭铁、衔铁和 气隙）等构成的实现电磁转换的组件。 1） 线圈 继电器的“心脏”，将电能转化为磁场能，产生磁场。它由 漆包线绕制而成。 2） 铁心 由软磁材料（如电磁纯铁）制成，插在线圈中心孔内，与 轭铁铆装。作用是集中线圈产生的磁通，提高磁导和磁场强度 。 3） 轭铁 由软磁材料（如电磁纯铁）制成，作用是形成一条磁阻最 小的闭合磁路，同时支撑铁心、线圈、衔铁等其它零件。 4） 衔铁 Date13 第二章 电磁继电器的结构及特性 可动部件，由软磁材料（如电磁纯铁）制成，作用除形成 一条磁阻最小的闭合磁路外，还是一个驱动机构，推动接触系 统，完成切换电路的作用。 5） 盖板 由不导磁的、焊接性能优异的金属材料（锌白铜、不锈钢 ）制成。作用是支撑衔铁转轴，其支撑孔与轴的配合尺寸很关 键。 6） 复原簧片 由焊接性能优异的弹性金属（铍青铜、发条不锈钢）制成 。作用促使衔铁返回初始状态。 另外复原弹簧（拉簧、扭簧、游丝盘簧）、复原磁钢也可 起同样作用。 复原磁钢优点：初始力大，抗冲振性好；随气隙减小，复 原减小，优化反力特性。 缺点：调整困难；易吸附多余物；占用空间较大。 Date14 第二章 电磁继电器的结构及特性 7） 支架 由不导磁的、焊接性能优异的金属材料（锌白铜、不锈钢 ）制成。作用是支撑衔铁(前支架）和电磁系统，并与接触系 统连接。其支撑孔(前支架）与轴的配合尺寸、结构强度很关 键。 8） 推动杆 驱动机构的一种形式，通过烧结的玻璃球对触点和磁路进 行电气隔离。 驱动机构的另一种形式是衔铁和动簧合为一个部件，如平 衡力式继电器。 9） 工作气隙 轭铁（或铁心）工作面和衔铁工作面之间的空气隙，是供 衔铁运动和电磁机构执行预定功能需储存、释放磁场能量的磁 间隙，是衔铁运动必须的空间，它是电磁机构中不可缺少的组 成部分之一。 Date15 第二章 电磁继电器的结构及特性 2 电磁系统的技术参数 1） 保持力 瞬时拉开吸合衔铁所需要的力矩。对单稳态磁路 ，线圈驱动一边通常加正常动作电压。 保持力异常情况： 双气隙两边力矩相差大：轴孔间隙大； 保持力小：气隙面镀层偏厚；极靴未贴平有 缝隙；漏磁严重；磁性零件磁性能差；线圈匝数少； 铁心和轭铁铆装处磁阻大。 保持力偏大：气隙面镀层偏薄。 2) 初始复原力 瞬时推动释放状态时的衔铁所需要的力矩，对复 原簧片通常测复原簧片刚离开挡销时的力。 其大小影响吸动、释放时间、同步性和力学性能 。 Date16 第二章 电磁继电器的结构及特性 3） 工作气隙大小 工作气隙的大小对触点的间隙、跟踪，推动球的自由行程 和吸合特性有影响。它又有可调整（3023、3064、3025等）和 不可调整（3106、3142等）两种。 Date17 第二章 电磁继电器的结构及特性 二 接触系统 1 电接触的基本知识 电接触是指两个导电体（触点）相互接触时所实现的电 路连接。电接触的知识是研究继电器接触系统性能的理论基础 。 对于有触点的继电器来说，接触系统是继电器的执行机 构、是用来开断和接通电路的部位；继电器工作的可靠性与寿 命在很大程度上取决于接触系统的工作好坏。 1.1 接触电阻R R=Rs+Rm+Ry Rs : 收缩电阻（触点电流通过的接触面微观上是凸凹不 平的。触点形状、接触压力、温度、材料性能、形貌） Rm：膜电阻（物理吸附、化学吸附、化学反应） Ry ：引线电阻 Date18 第二章 电磁继电器的结构及特性 1.2 电接触的过程 电接触工作要经历四个过程：闭合状态、断开过程、断开 状态、闭合过程。 1.2.1 闭合状态 接触电阻 触点温升 触点局部熔化、汽化化学作用、催化作用加速 Date19 第二章 电磁继电器的结构及特性 1.2.2、断开过程 开始 接触电阻增加 金属熔化形成液态桥 I10mA 液态桥拉断或汽化 形成短弧 II0，UU0 间隙增大，电弧熄灭 结束 Date20 第二章 电磁继电器的结构及特性 触点的断流容量 触点的断流能力取决于触点的材料、触点的间隙、环境条 件（气体的成分和压力、环境温度）和触点的开断速度。 1.2.3、断开状态 必须由足够的绝缘强度和抗电强度。不会因触点抖动 而重新闭合。 1.2.4、闭合过程 Date21 第二章 电磁继电器的结构及特性 开始靠近 形成电弧 大电阻导致金属熔化 触点回跳形成电弧 金属熔化 形成熔焊 闭合结束 回跳过大或电 流过大 金属转移 可能的电流浪涌 相对闭合速度；运动质量；触点初压力 Date22 第二章 电磁继电器的结构及特性 1.3 触点磨损及影响因素 触点磨损产生于机械磨损、电磨损和化学磨损的综合效 应，与以下因素有关： a、触点材料（硬度、表面状态、导电导热性、化学稳定 性、极限燃弧参数等）； b、负载（大小、性质、通电时间）； c、环境条件（介质成分和压力、环境温度）； d、触点切换速度及回跳情况； e、触点参数（触点尺寸、触点形状、触点间隙、触点压 力、触点跟踪） 1.4 触点材料 AgMgNi AgCdO AuPdPt Date23 第二章 电磁继电器的结构及特性 2 接触系统的组成 动接触片常闭静接触片 常开静接触片 基座组合 引线脚 基板 玻璃绝缘子 触点间隙 托片 接片 Date24 第二章 电磁继电器的结构及特性 接触系统是继电器的主要部件之一，是输出电路的执行机 构。接触系统的组成形式因继电器电磁机构的不同而异。接触 系统的触点组有： Z 转换触点组（继电器被激励动作后，其触点的接通 和断开状态相互变化），也称为DT触点； D 动断触点组（继电器被激励动作后，其触点就断开 ），也称为NC触点； H 动合触点组（继电器被激励动作后，其触点就闭合 ），也称为NO触点。 Z触点组 D触点组 H触点组 Date25 第二章 电磁继电器的结构及特性 1） 接触系统的焊接方式 接触片与接线脚的连接有四种形式：点焊连接；钎焊 连接；点焊后钎焊连接；激光点焊。 、点焊连接 优点：牢固、无污染、触点压力较稳； 缺点：点焊后接触片位置变化大，接触系统调整大，接触 片与接线脚之间须有过渡接片、托片，增加了连接、增加了工 序，也就多了一处控制点。 接片、托片与接线脚之间点焊的 连接处是接触系统导电导热的一个瓶颈，因此点焊连接较多用 于中小功率继电器。 、钎焊连接 优点：各接触片之间的尺寸易于保证，与接线脚连接的故 障率低于点焊，连接处的导电导热较好； 缺点：钎焊时加的焊剂如清洗不干净对接触片是一个较大 的污染；焊接强度偏低，触点压力变化大。 Date26 第二章 电磁继电器的结构及特性 钎焊连接对于多数大中小功率继电器都适用，也是目前大 多数军用继电器生产厂常用的方法。 、点焊后钎焊连接 优点：连接牢固，导电导热较好； 缺点：工序增加，定位夹具较复杂。 适用于较粗的接线脚与较厚的接触片的连接，即适用于大 功率继电器。 、激光点焊 优点：适用于较紧密的接触系统，污染少 缺点：焊接深度小，导电导热能力最差。 适用于产品机构无焊接空间的中小功率继电器。 2) 接触簧片尺寸 接触片尺寸应满足以下三个要求： 接触片承受的力应小于其许用应力max。如果 Date27 第二章 电磁继电器的结构及特性 接触片所承受的力超过接触片的许用应力max，接触 片会产生塑性变形，甚至疲劳断裂。 、抗冲振的要求 一般来说，继电器的常闭触点组因其为悬臂梁结构，是 继电器的抗振弱点，动接触片的固有频率按下式进行计算： 簧片的极限加速度值： 式中：簧片材料的密度，银镁镍材料为10.4910-3g/mm3； l簧片长度；（mm） h簧片的厚度；（mm） Date28 第二章 电磁继电器的结构及特性 F簧片截面积；（mm2） EJ簧片的抗弯强度； F0触点压力；（N） Lk簧片固定点到动断触点的距离；（mm ） PkP动簧片质量；（g） 、电流密度的要求 簧片的载流密度应控制。继电器簧片的载流 密度应不大于9A/mm2，对于负载较大或有可靠性要 求的产品，簧片的载流密度应不大于5A/mm2。 在功率继电器中，我们会遇到在不能增加簧 片厚度与宽度的条件下要降低载流密度，这时可采用 在簧片上增加分流带（覆铜薄）的措施。 Date29 第二章 电磁继电器的结构及特性 2 接触系统参数 1） 触点间隙 是指在给定条件下，当触点断开是触点之间的间隙。触点 间隙大小影响触点间的可靠绝缘、电弧熄灭、抗金属转移和抗 冲振性以及继电器的灵敏度。 触点间隙 触点压力 触点跟踪 接触系统示意图 Date30 第二章 电磁继电器的结构及特性 2） 常闭触点压力 是指在给定条件下，处于闭合位置的两触点间相互作用的 力。 触点应有足够的触点压力，以破坏触点表面的膜电阻，达 到可靠完成接通被控电路的目的，但压力过大将增加触点机械 磨损和电磨损，并可能造成两吸、冷焊 现象，过小对接触电 阻和振动不利。 3） 触点跟踪（常开触点压力） 触点闭合过程中，触点在刚刚接触后，继续沿动接触件运 动方向前进的规定位移。 触点跟踪的大小影响触点的耐磨性、继电器力学性和灵敏 度等. Date31 第二章 电磁继电器的结构及特性 三 附属部件 1 外罩 强度要求：如强度不够，容易造成外罩变形，振动谐振； 但也不能过厚，太厚加工困难，耗费内腔有效容积，增加质量 。一般采用黄铜、镍白铜等材料。 2 引出端 引出端接线脚直径的取值主要依据电流密度。电流密度一 般应控制在5A/mm2，这样才能保证引出端的有效散热。接线脚 的材料一般为铁镍钴玻封合金丝。 对于负载较大的产品，接线脚可以选用铜芯可伐合金。电 流密封控制7A/mm2。 3 安装板 1）强度要求 ： 安装板厚度应比所连接的罩壳厚0.10.4（根据产品的大 小而定，一般晶体罩以下的产品比罩厚0.10.2， Date32 第二章 电磁继电器的结构及特性 晶体罩以上产品比罩厚0.20.4）。 2） 安装及安装位置 安装板与罩之间通常以点焊定位，四周搪锡进行固定。安 装板的点焊凸苞应有适当的高度，以保证点焊牢度。安装方式 及安装部位的确定应使继电器能承受技术条件规定的极限冲击 、振动，不能因安装导致振动加速度被放大。对高度较高的产 品，安装板安装尺寸应在产品的重心位置。 Date33 第二章 电磁继电器的结构及特性 第二节 典型继电器结构 一 平衡衔铁旋转式 图1结构适用于1/2、1/4晶体罩，该种结构较成熟可靠，是 平衡衔铁旋转式的经典结构，磁效率高，抗冲振性好；在我厂 3023系列、3064系列产品都是采用该基本结构。 图1 Date34 第二章 电磁继电器的结构及特性 适用于1/6晶体罩及类似外形的产品，因其线圈后装配， 铁心与轭铁孔间存在较大磁损耗，是该类结构的最大弱点，同 时还存在线圈松动等问题。我厂3089系列产品采用该结构、另 3025、3076采用类似结构。 图2 Date35 第二章 电磁继电器的结构及特性 适用于大功率继电器，但该种结构较为陈旧，因重心高， 支架形式单薄，其抗冲振性较差，该种磁路现已逐步被永磁驱 动所取代；但现在我厂的功率继电器中还被广泛使用，比如 3003、3012、3030系列、3093系列、3134等。 图3 Date36 第二章 电磁继电器的结构及特性 二 平衡力式继电器 轭铁1 磁钢 轭铁2线圈轭铁3 铁心 衔铁 陶瓷座 轴 动触点 静触点 U形簧 基座 引线脚 支架 线圈断电时状态 线圈通电时衔铁状态 线圈断电瞬磁通图 NS Date37 第二章 电磁继电器的结构及特性 平衡力式继电器特点 1、衔铁在吸合位置和释放位置所受电磁力相等； 2、衔铁质量平衡于转动轴； 3、力和线圈功率比大； 4、由永久磁钢的磁场和线圈激励磁场共同组成动力源； 5、抗冲振性能好； 6、容易形成多组转换触点继电器。 现我厂JQC-100M、JQC-106M、JQC-181M等继电器都是采用 该结构。而且从1Z到4Z已经形成系列化。 Date38 第二章 电磁继电器的结构及特性 三 差动式单稳态结构继电器 NSS NS 减小极靴面积单稳态 继电器 原理图 NSS NS NSS NS 极靴面 隔磁片 极靴面加隔磁片单稳 态继电器 原理图 磁极性偏移单稳态继 电器 原理图 Date39 第二章 电磁继电器的结构及特性 差动式单稳态结构其磁效率大大高于电磁式，抗冲振性也 较好，虽然其结构和工序都较电磁式复杂，但各参数、尺寸的 取值相对稳定后，其装配调试的效率也较快。在该种磁路中， 释放问题是要解决的难点，对于释放问题，一般采用上面3种 方法。 我厂现有3142是采用该机构、3117产品也在进行该机构的 改进。 Date40 第二章 电磁继电器的结构及特性 四 磁保持继电器结构 Date41 第二章 电磁继电器的结构及特性 磁保持继电器是去激励后，依靠磁力仍保持激励状态的一 种双稳态继电器。它具有以下一些优点： 1、力学性能好； 2、磁效率高，切换速度快； 3、双稳态线圈间断工作，温升小，具有“记忆”功能。 该结构是我厂现阶段采用最多的基本结构，产品有3022、 3069、3099、3151、3135、3104等。 磁保持继电器的初始状态、产品电路图的标识 采用后激励线圈标识。对该线圈按规定极性加脉冲电压之 后，继电器的触点位置应处于标识的状态。同时，用一着色绝 缘子表示后激励线圈引出端的“+”极端，如图所示磁保持继 电器在使用或测试前，应加激励使之处于初始状态。 Date42 第二章 电磁继电器的结构及特性 磁保持继电器电路图的表示 Date43 第二章 电磁继电器的结构及特性 第三节 电磁继电器的特性 1 机械特性曲线 继电器衔铁运动时，所克服的机械反力Ff和衔铁行程（工作气 隙）之间的关系曲线Ff =f()， 又称反力特性曲线。 剩余间隙 对应H触 点跟踪 对应触点间隙 对应D触 点跟踪 衔铁自由行程 0 E1D1C1B1A1 (mm) A B C D E FA FB FC FD FE F(N) 复原簧片反力特性 接触系统反力特性 继电器反力特性 Date44 第二章 电磁继电器的结构及特性 触点间隙 触点压力 触点跟踪 接触系统示意图 Date45 第二章 电磁继电器的结构及特性 2 吸力特性与反力特性的配合 剩余间隙 对应H触 点跟踪 对应触点间隙 对应D触 点跟踪 衔铁自由行程 0 E1D1C1B1A1 A B C D E FA FB FC FD FE F(N) （IW)保持 （IW)释放 （IW)吸动 （IW)工作 Date46 第二章 电磁继电器的结构及特性 第四节 影响继电器性能的关键参数及零部件 1 电气性能参数 1） 吸合值、保持和释放值 调整时影响因素 电磁系统吸力、触点压力、触点间隙、动静触点的变形反 力、衔铁自由行程和超行程、剩余间隙、复原装置反力、轴孔 摩擦力、衔铁窜动等。(使用环境：电磁干扰) 环境影响因素 环境温度、继电器工作时温升、加速度等。 注意事项 吸合的最大值和释放的最小值确定应首先考虑环境温度和 继电器工作温升以及工作电压； 释放值应是衔铁完全回到释放状态时的值，吸合值应是第 一次测试的值。 Date47 第二章 电磁继电器的结构及特性 2） 接触电阻 定义 是指从触点组件两引出端测得的一对闭合触点间的电阻（ 电压降）。 影响因素 触点材料、触点表面状态、触点接触形式及压力、引出端 的洁净状况等。 对继电器性能的影响 影响使用整机被控电路的整个压降；影响继电器的寿命 和中等电流。 3） 分布电容 分布电容是指触点簧片之间，触点与罩之间的固有电容， 由产品结构参数决定。影响继电器高频传输时的漏电流及高频 损耗。 Date48 第二章 电磁继电器的结构及特性 4） 介质耐压 定义 又称抗电强度，是指介质材料在不失效的情况下所能承受 的最大电压剃度。一般为交流有效值（500Vr.m.s）。 影响因素 要求 影响因素 线圈外壳 线圈触点 线圈引线与外壳，线圈与铁心、轭铁、支架间间隙；绝缘材料性能 或缺陷；玻璃绝缘子表面状态；内部气氛气压；线圈引线与触点的 间距等。 触点外壳 触点与基座间距；玻璃绝缘子表面状态；内部气氛气压，接触片毛刺 等。 触点触点 触点间隙；内部气氛气压，接触片毛刺等；玻璃绝缘子的本身耐压和 表面状态。 触点组间 触点组间间 隙；玻璃绝缘子的本身耐压和表面状态；内部气氛气压 等。 环境条件 温度；湿度及气压；电极状况和形状；机械应力及以前经历；试验 电压的频率、波形、加压速度和持续时间 等。 Date49 第二章 电磁继电器的结构及特性 5） 绝缘电阻 定义 是指在互不相连的导电部分之间施加规定的直流电压时， 所呈现的电阻值。 影响因素 各测试点的影响因素同介质耐压；环境条件的影响因素有 ：温度、湿度、残存电荷、试验电压及连续施加测试电压的持 续时间等。 6）时间参数 时间参数有吸合、释放时间，触点回跳和稳定时间，时间 参数直接影响继电器的燃弧和触点寿命。各时间参数基本由设 计时确定，可调整的地方由工作气隙、自由行程及触点参数。 Date50 第二章 电磁继电器的结构及特性 2、物理参数要求 物理参数主要包括外观外形及安装尺寸工作位置、引出端 强度、质量和密封性等。 1）密封性 、不同封装形式的密封性 、对继电器性能影响 内部水汽增加，接触不可靠；低气压下散热困难，温升增 加。 封装形式 泄漏率 灌封 塑封1Pacm3/s 手工锡焊0.1Pacm3/s 熔焊0.001Pacm3/s Date51 第三章 继电器的参数测试 在本章主要介绍在使用过程中对继电器部分电气参数的测 试，让销售人员具备处理基本技术问题的能力，测试的主要参 数有： 介质耐压、绝缘电阻电性能(线圈电阻、静态接触电阻 、动作值、保持值、释放值、动作时间、释放时间、触点回跳 、触点稳定时间、线圈瞬态抑制、中位筛选)。 其中电性能参数之间的测试顺序任意；线圈电阻测试可在 介质耐压和绝缘电阻之前进行；介质耐压和绝缘电阻的测试顺 序任意。 Date52 第三章 继电器的参数测试 第一节 测试总则 总则是各项参数检测均应遵循的准则，以便使检测有一 定的比较性和重复性，应力求检测科学、准确。 一 检测时 的环境条件 标准的环境条件如下表所列。 1 标准大气条件 标准大气条件为测试时 的标准环境条件。 测试 的标准大气条件基准大气条件仲裁大气条件 温度15 3525(251) 相对湿度20%80%48%52% 大气压强86106kPa101.3kPa86106kPa Date53 第三章 继电器的参数测试 2 基准大气条件 基准大气条件是计算时的依据。如果待测参数是随温度 和（或）气压而变化，且这种变化规律是已知的，则可将标准 大气条件下的参数值通过计算校正到基准大气条件下的参数值 。没有给出相对湿度的数值，是因为它一般不可能通过计算来 校正。 3 仲裁大气条件 仲裁大气条件是当测试有争议时的依据。 4 我厂继电器测试环 境条件要求 温度：1525 相对湿度：40%80% 继电器参数测试应在上述条件下进行，测试的参数应校 正到基准大气条件的参数值。 Date54 第三章 继电器的参数测试 二 仪器、设备的总要求 用于进行测试的仪器或设备，必须是经过检定合格，并且 在有效期内的仪器或设备。 对非破坏性测试或指示触点通断的负载的测试，不应给产 品带来污染或破坏。加到触点上的负载不得大于10mA 6V（直 流或交流峰值）阻性。 Date55 第三章 继电器的参数测试 第二节 电气参数的测试 1 绝缘电阻 1.1目的：测量继电器的绝缘部分，在外加规定的直流电 压下，由于绝缘不完善产生漏电流而形成的电阻。确定继电器 的绝缘性能是否符合技术文件的要求或经受高温、潮湿等环境 应力时，其绝缘电阻是否符合产品技术文件规定。 1.2测试仪器： 绝缘电阻测试仪 1.3测试方法和要求：按表试验电压施加点对继电器绝缘 部分分别进行测试。 测量时，先按要求调整测试电压及所需测试电阻值的量程 ,测试电压有100Vd.c.、500Vd.c.、1000Vd.c.。测试点按下表 规定进行。 1.4注意事项 a.测试施加的电压应符合有关文件规定，测试时间为2分 钟,但通常为0.5min或1min。施加电压2s之后的最低值即是绝 缘电阻。因为头两秒钟内可能有充电现象。所以，测试时间应 至少2s； Date56 第三章 继电器的参数测试 试验电压 施加点 试验电压 外壳、底座与处于激励与去激励状态下（对自保持继 电器为自保持和复归状态下）所有触点之间 按产品标准 外壳、底座与各线圈之间（对自保持继电 器为自保持 和复归状态下） 所有触点和线圈之间（对自保持继电 器为自保持和复 归状态下） 处于激励与去激励状态下（对自保持继电 器为自保持 和复归状态下）的各断开触点之间 自保持继电 器的各线圈之间（自保持和复归状态下） 处于激励与去激励状态下（对自保持继电 器为自保持 和复归状态下）的各触点组之间（适用于多触点组继 电器） Date57 第三章 继电器的参数测试 b.对内含线圈抑制电路的产品，在非激励下测量时线圈引 出端应短路，以防止二极管击穿。 c.影响绝缘电阻测试的主要因素有：环境湿度、环境温度 、测量仪器及施加电压等； d.继电器绝缘部分表面洁净度对绝缘电阻有很大的影响。 若绝缘部分表面有松香、焊锡等污染物时，应去除后进行测量 。 2 介质耐压 2.1 目的：指在相互绝缘的部件之间，在规定时间内时间 规定电压，以此来确定继电器在额定电压能否安全工作；能否 耐受开关、浪涌及其其他类似现象导致的过电位能力，从而决 定继电器的绝缘材料或绝缘间隙是否合适。 击穿放电表现为飞弧（表面放电）、火花放电（空气放 电）或击穿（击穿放电）现象。 2.2 测试仪器：电气安全耐压测试仪。 2.3 测试方法和要求：按表试验电压施加点对继电器绝 缘部分分别进行测试。 Date58 第三章 继电器的参数测试 测量时，先按有关文件调整测试电压及漏电流值，一般漏 电流值为0.1mA、1.0 mA。施加电压、漏电流、测试时间及测 试点应符合有关文件规定。 2.4 注意事项 a.通常测试时间为1min，实际生产中可为13s，但测试 电压应提高20%； b.对内含线圈抑制电路的产品，在非激励下测量时线圈引 出端应短路，以防止二极管击穿； c.由于过电位，即便是在低于规定的电压测试也可能有损 于绝缘或降低其安全系数，所以应当慎重地进行介质耐压测试 ，不要在同一个产品上反复施加测试电压； d.影响介质耐压测试的主要因素有：环境湿度、环境温度 及测量仪器等。 e.高压试验，注意人身安全。测试仪表应有过电流保护装 置，且反应时间应尽量短； f.若继电器绝缘部分表面有松香、焊锡等污染物时，应 去除后进行测量。 Date59 第三章 继电器的参数测试 3 线圈电阻 3.1 测试仪 器：数字微欧表或直流电桥或欧姆表 3.2 测试方法和要求：用测试仪器对继电器线圈进行测 试。 线圈电阻测试温度为25或修正为25。当测试环境温度 不是25时，修正为25的公式为： R25=Rt1+（25-t） R25为温度25时的电阻值（欧）； t为测试环境温度； Rt为环境温度为t时的电阻值（欧）； 为电阻温度系数；铜导线的温度系数为0.004/。 3.3 注意事项 a.有些产品线圈电阻的基准温度为20，测试修正时应根 据产品要求进行； b.线圈电阻表使用前必须进行调零； c.测试时间应尽量短，一般通电时间应小于5秒。测试电 流应尽量小； Date60 第三章 继电器的参数测试 d.影响电阻值测量的主要因数有：温度、测试电压和电流 的大小及测试时间等。 4 静态接触电阻 4.1 测试仪器：毫欧表或低电平接触电阻测试仪 4.2 测试方法和要求：在继电器去激励状态下，对所有 的动断触点组的接触电阻逐个进行测量；在继电器处于额定激 励状态下，对所有的动合触点组的接触电阻逐个进行测量。 测试时，要求测试前触点不要动作，每动作一次测量一次 。 测试时施加的负载除非另有规定，否则应符合在最大6V（ 直流或交流峰值）下最大10mA（阻性）。 4.3 注意事项 a.测试点必须正确无误； b.继电器引出端与测试夹具的接触必须可靠。 Date61 第三章 继电器的参数测试 5 功能测试 5.1 动作值(电压) 5.1.1 测试仪器：继电器测试仪或稳压电源 5.1.2 测试方法和要求： 缓慢电压法：从零压开始，将电压慢慢升到继电器动作， 此时的电压称为动作电压。 5.1.3 注意事项 a.缓慢电压法具有能测出实际动作值和各断开触点闭合之 间差别的优点，但升压速率难以统一，导致测试结果有一定的 差异，同时线圈发热的不同还会影响测试结果。阶跃函数测试 法与产品使用实际动作相吻合，但该种方法不能测试出继电器 动作的精确值； b.对于线圈具有极性要求或带瞬态抑制功能的继电器，施 加线圈电压时应注意其极性； c.在产品的生产过程中，采用了电压缓慢上升法；用 Date62 第三章 继电器的参数测试 继电器综合参数测试仪测试，当精确测试时，采用了电压 缓慢上升法，当快速测试时，采用了阶跃函数法。 5.2 释放值（电压）： 采用缓慢电压法，从零压开始，将电压慢慢升到继电器动 作，继续升到额定工作电压，然后缓慢下调电压，至继电器释 放。此时的电压称为释放电压。 5.3 保持值（电压）： 采用缓慢电压法，线圈加额定电压，然后将电压降低到规 定的保持值，所有触点不得改变状态。 在GJB1042-90、GJB2888-97和GJB65A-91中规定，继电器 先加额定电压激励，然后顺序测试保持值、释放值和动作值； 但在GJB65B-99中，先测试动作值，再加额定电压激励，而后 测试保持值和释放值。若先磁化后测量动作值，其继电器的动 作值会变小，动作值的重现性好，但继电器实际使用时不可能 先磁化后激励， Date63 第三章 继电器的参数测试 因此，为了保持与继电器实际使用相一致，在生产过程中 采用GJB65B-99中规定的方法进行测试。 6 动作和释放时间 6.1 测试仪 器：示波器 6.2 测试方法和要求：当采用示波器进行测试时 ，测 试电路如图a所示。应对所有触点组分别进行时间测 量。 测试时：线圈加额定电压，触点负载为阻性10mA(最大值) 、6V（直流最大或交流峰值）。典型的动作和释放时间的波形 图如图b、c。 6.3 注意事项 a.动作和释放时间不包括触点回跳和触点稳定时间； b.释放时间不适用于自保持继电器； c.对只需测试继电 器所有触点组动作和释放时间的最大 值时，当测试动 作时间时 ，可将继电器所有动合触点组串 联、所有动断触点组并联进行测试；当测试释 放时间 Date64 第三章 继电器的参数测试 时，可将继电器所有动断触点组串联、所有动合触点组 并联进行测试； d.影响测试参数的因素有：电源、测试夹具与继电器引线 脚的接触可靠性、示波器探针与继电器引线脚的接触可靠性等 。 7 触点回跳和稳定时间 目的是测定当线圈施加或切除额定工作电压时继电器触点 的回跳和稳定时间。其测量方法和要求、测试仪器及注意事项 同测试动作和释放时间一样 Date65 第三章 继电器的参数测试 图a 测试电路 Date66 第三章 继电器的参数测试 Date67 第三章 继电器的参数测试 Date68 第三章 继电器的参数测试 8 触点超行程 8.1 测试仪器：示波器 8.2 测试方法和要求： 测试时：线圈加额定电压，触点负载为阻性10mA(最大值)、6V （直流最大或交流峰值）。此方法一般用于产品封壳后的测试。测 试电路及示波器上显示的测试波形如图。 Date69 第三章 继电器的参数测试 Date70 第四章 继电器用主要标准介绍 第一节 继电器引用标准 GJB1042电磁继电器总规范 负载电流在10A以内 ，无可靠性要求。 GJB65B有可靠性指标的电磁继电器总规范负载电 流在5A以内，有可靠性要求。 GJB 2888有可靠性指标的功率型电磁继电器总规范 负载电流在10A以上，有可靠性要求。 GJB360A电子及电气元件试验方法试验采用的方 法。 GJB1517恒温继电器总规范温度继电器，无可靠 性指标要求。 Date71 第四章 继电器用主要标准介绍 QZJ840617密封电磁继电器“七专”技术条件质 量等级为“七专”的产品采用（包括筛选）。 QZJ840618密封温度继电器“七专”技术条件质 量等级为“七专”的产品采用（包括筛选）。 QJ789A密封电磁继电器筛选技术条件航天配套产 品对筛选的通常要求。 Date72 第四章 继电器用主要标准介绍 第二节 继电器的试验及试验的目的 衡量产品质量是否达到使用要求： 1.实际环境中使用；（质量情况真实、时间长、费人力、 物力） 2.试验室人工模拟试验（快速、全面） 根据继电器的性能、特征和应力环境的类型，试验分类： a.常规试验 b.物理性能试验 c.气候应力环境试验 d.机械应力环境试验 e.工作能力试验 f.特种环境试验 Date73 第四章 继电器用主要标准介绍 1.常规试验 就是按产品技术条件规定的项目何要求对所提交的产品全 部进行测试和检查。 1.1外观机械检查 金属零件不应锈蚀、划伤；玻璃绝缘子裂纹、缺块符合有 关标准；标志正确、完整、清晰、耐久；外形尺寸、安装尺寸 、触点组应符合产品标准的规定。 1.2电气参数测试 目的：检查继电器的电气参数是否符合设计要求。 项目：线圈电阻，动作、释放电压，动作、释放时间，回 跳时间、触点组的同步性检查、接触电阻、绝缘电阻、介质耐 电压值。 1.3密封性检查 Date74 第四章 继电器用主要标准介绍 目的：测试继电器的泄漏率是否符合技术条件要求。密封 继电器表面任何部分的缺陷都有可能使有害杂质进入继电器内 腔，对继电器的性能造成影响。（检验手段、生产工序） 分为粗检（1Pa.cm3 s ）和细检（ 1Pa.cm3 s ） 常用方法：低气压气泡法 加压-低气压气泡法 氦（分子直径小、质量轻、渗透能力强）质谱检 漏法 2.物理性能试验 2.1引出端可焊性试验（可焊性试验和耐焊接热试验） 目的：考核继电器在使用过程中引出端的可焊性和能否承 受焊接时所产生的热效应的作用。 判定：引出端被浸渍部分至少有95%的面积上覆盖一层连 续、均匀、光滑、明亮的新焊料层。（合适光线肉眼或10倍放 大镜） 焊接热可能引起焊料漫流，影响继电器的电气性能（绝缘 电阻 Date75 第四章 继电器用主要标准介绍 降低、接触电阻增大等）、玻璃绝缘子开裂、密封性降低 。 试验方法：浸焊法。 2.2 安装件强度试验 目的：考核继电器安装件与罩壳之间的连接强度，不至于 在外力的作用下被破坏； 2.3引出端强度试验 目的：考核继电器引出端的设计与连接方法能否经受住在 使用时拆、装过程中，所遇到的一种或几种机械应力的作用。 2.4 微粒碰撞噪声检测（PIND） 目的：检测继电器内部密封腔体内是否存在可动微粒。也 可在继电器封装之前用来作为消除继电器内部松散微粒的手段 。 固有机械噪音脉冲位置幅值在一定频率范围内固定不变； 微粒碰撞噪音脉冲位置幅值随机变化。 经过检测的产品打上特定的标志“P”。 Date76 第四章 继电器用主要标准介绍 3.气候应力环境试验 试验目的考核继电器对各种气候条件的适应能力以及在这 些条件下的工作能力。 3.1 高低温工作 目的：考核继电器在规定高低温条件下的工作能力。 3.2温度冲击试验 目的：考核继电器在环境温度大幅度交替变化条件下的耐 受能力。 继电器的重量（28g）确定在极限温度下的时间； 继电器极限温度决定产品的试验条件（A：-55+85 ，B：-65+125），也就是循环次数（5次）。 3.3湿热试验 目的：考核继电器在长期湿热条件下的适应能力和工作能 力。 继电器可以形成水汽吸收、吸附和扩散等作用。在继电器 中 Date77 第四章 继电器用主要标准介绍 主要为引起绝缘电阻下降。 基本概念： 绝对湿度：空气中每立方厘米所含水蒸气的质量（gcm3 ） 相对湿度：在同一温度下，空气中实际所含水蒸气含量与 饱和 水蒸气含量的百分比。（如：+40达95%） 露点：在气压不变的条件下环境温度下降，使空气中所含 的水蒸气达到饱和状态时的温度。（封焊氮气：-65 ） 试验方法：稳态湿热和交变湿热。 3.3 低气压试验 目的：考核继电器在规定低气压条件下的工作能力。 概念问题：当气压降到某一数值时，继电器的介质耐压有 一个最小值；当气压继续下降，气体十分稀薄，气体分子碰撞 、游离困难，继电器的介质耐压反而会增大； 4 机械应力环境试验 Date78 第四章 继电器用主要标准介绍 4.1 振动试验 目的：为了确定继电器在现场使用中可能遇到振动的情况下工作的稳 定性和结构的完好性；振动可使继电器结构松动、内部部件产生相对运动 。能造成脱焊、接触不良、工作特性变坏。使继电器产生噪声、磨损、物 理失效、甚至会使结构疲劳。 振动加速度、振幅、频率表达为： G=0.004Af2 一般振动量级有： 试验 条件ABCD 频率范围（Hz ） 10500102000102000102000 加速度（m s2) 100150100200 试验 条件EFGH 频率范围（Hz ） 102000103000102000102000 加速度（m s2) 500200300800 Date79 第四章 继电器用主要标准介绍 4.2 随机振动试验 随机振动代表了导弹、喷气机和火箭发动机等产生的振动 环境。随机振动试验是模拟这些环境更加真实的试验。 现在逐步更广泛被用户选用。 试验 条件ABCD 加速度谱密度(m s2)2 Hz24610 总均方根加速度(m s2)53.575.692.6119.5 试验 条件EFG 加速度谱密度(m s2)2 Hz203040 总均方根加速度(m s2)169.1207.1239.1 Date80 第四章 继电器用主要标准介绍 4.3 冲击试验 目的:用于确定继电器经受不重复的机械冲击时性能的稳 定性,或用于评估结构的牢固性. 冲击波形有三种:半正弦波、后峰锯齿波和梯形波。 试验 条件ABCD 加速度 (m s2)50075010005000 脉冲持续时间(m s)11661 Date81 第四章 继电器用主要标准介绍 4.4 稳态加速度试验（离心加速度） 目的：确定稳态加速度应力对继电器的影响，并验证继电 器在预期的使用环境下经受稳态加速度应力时能否正常工作和 结构的承受能力。 判定：在试验过程中继电器的触点不应出现自行动作的现 象，试验后继电器的结构不应有机械损伤和结构松动。 加速度值的计算： a=0.00112Rn2 式中：R安装半径，m。 n转速，转分。 5 特种环境试验 指继电器处于不太常见的特殊环境下所进行的适应能力试 验，比如盐雾、霉菌、核辐射、尘暴、噪音等。 Date82 第四章 继电器用主要标准介绍 5.1 盐雾试验 目的：考核继电器所使用的材料和表面保护层在模拟暴露 于海雾影响的条件下耐受盐雾腐蚀的能力，以及在长期盐雾作 用对继电器工作能力的影响程度。 6 工作能力试验 主要考核继电器在非正常情况和正常情况下的工作能力。 6.1 触点过负载试验 目的：考核继电器在其控制电路可能发生故障的情况下， 触点回路承受超过额定负载的电流时，继电器能否正常工作的 能力 对于中、小功率继电器，过负载试验触点的负载为两倍额 定负载电流，强功率继电器中有为1.5倍情况。 触点过负载试验不适用于只用于低电平负载下的继电器。 Date83 第四章 继电器用主要标准介绍 6.2 寿命试验 目的：确定继电器在规定的环境条件和不同负载下，继电 器在规定的动作次数（时间）内能否可靠地工作的能力。 寿命试验在继电器中所有试验中是最重要的，是对继电器 性能的综合考验。通过寿命试验可以大致了解继电器的工作可 靠性、判别失效类型和性能参数变化的规律性，为产品的失效 分析和可靠性改进提供原始的数据。 继电器在寿命试验中，会经受长期的机械应力和电气应力 的作用。通过试验可以发现继电器在设计工艺、装配调整、生 产环境等方面存在的缺陷：产品接触簧片损伤、线圈损伤、紧 固件松动、触点材料缺陷、触点尺寸或参数不当或失控、磁性 零件热处理不良，触点和电磁系统污染、清洗焙烘和充氮密封 工艺不良等弊病。 分类：额定负载、中等电流试验、低电平负载。 Date84 第四章 继电器用主要标准介绍 6.2.1额定负载 负载能力在100mA，28Vd.c.以上，通常值0.5A、1A、2A、 5A、10A，部分功率型继电器可以达到几十安培。我厂3142产 品可以达到70A，28Vd.c。 根据负载的性质又有：阻性负载、感性负载、电机负载、 灯负载等，之间关系为： 触点在额定负载下的正常电弧可以使触点上的氧化膜或其 他污染膜烧毁，使触点接触部位局部熔化，所以接触电阻一般 不会急剧增大。但如果触点的超行程或触点跟踪不能弥补触点 熔化的部分，继电器的触点也会触点不导通影响使用可靠性。 负载类 型.阻性负载感性负载电机负载灯负载 负载电 流100%30%20%10% Date85 第四章 继电器用主要标准介绍 6.2.2低电平负载：继电