Миниатюрные;

2.   Миниатюрные;

m <16 грамм.

3. Малогабаритные;

m < 40 грамм.

4.Нормальные габариты;

m > 40 грамм.

 

Система обозначений.

 

Обозначение реле делится на несколько блоков:

·    Буква Р – реле

·    Принцип действия.

Э - электромагнитное;

П – поляризованное;

Г – герконовое;

·    Буква

К – низкочастотное;

А – высокочастотное;

·    Порядковый номер разработки.

Пример – РЭК- 20.

 

Преимущества электромагнитного реле:

Большой диапазон коммутируемых токов и напряжений. Малое переходное сопротивление в замкнутом состоянии. Очень высокое сопротивление между контактами в разомкнутом состоянии .Хорошие электроизоляционные свойства.

Недостатки:

Малое быстродействие.

Низкая чувствительность, наличие дребезга контактов.

Магнитоуправляемое (герконовое)реле – магнитоуправляемое реле представляет собой катушку с герконом.

Геркон – балон с вакуумом ( или может быть наполнен спец. газом) с контактами изготовленными из пермаллоя.Поверхности контактов покрывают золотом или серебром.

Различают сухие герконы и жидкостные.

В баллон помещается капля ртути для получения более надежного контакта(переходное сопротивление более стабильное.)

Жидкостный геркон -

Недостатки жидкостного геркона:

-     нельзя поворачивать геркон на угол больше 30⁰.

-     При низких температурах Т<30⁰С ртуть замерзает.

Различают герконы:

-     Замыкающие;

-     Размыкающие;

-     Переключающие;

По габаритам герконы делят:

-   Длина баллона 50мм. – стандартные;

-   36мм.- промежуточные;

-   20мм. – миниатюрные;

-   10мм. – сверхминиатюрные;

Герсикон – герметичный силовой контакт. В баллон герсикона вмонтирована магнитная система, связанная с внешним электромагнитом. У герсиконов меньшее переходное сопротивление.

Система обозначения герконов.

1.   МК – магнитный контакт.

2.    А – замыкающий;

В – размыкающий;

С – переключающий;

3.   Р – ртутный (если в обозначении геркона эта буква не указана , то геркон сухой)

4.   Длина l геркона в мм.

5.   Две цифры (в обозначении могут быть указаны любые две):

1-    малой и средней мощности;

2-    повышенной мощности;

3-     мощный геркон;

4-    высоковольтный геркон;

5-    высокочастотный;

6-    геркон с памятью;

 

Достоинства магнитоуправляемых реле:

Повышенное быстродействие;

Повышенный срок службы;

Очень малое(стабильное) R_перех – у жидкостных герконов;

Недостатки:

Большее и менее стабильное R_перех - у сухих герконов;

Меньшие возможности по диапазону коммутируемых токов и напряжений;

Чувствительность к внешним магнитным полям;

Магнитодинамические реле.

Принцип действия:

Для переключения реле необходимо воздействовать магнитным полем на каплю ртути, и из-за тока проходящему по среднему управляющему выводу. Направление перемещения капли зависит от направления тока или магнитного поля. Объем ртути должен быть небольшим.

Достоинства:

ü  очень стабильное и малое R _пер.;

ü  нет ограничений по числу коммутаций.

Недостатки:

ü  не работает при температуре ниже -35° С;

ü  гальваническая связь между входной и выходной цепью;

ü  ограничение по коммутируемой мощности ( зависит от объёма капли ртути ).

Электростатические реле.

Принцип действия:

Принцип действия основан на использовании кулоновских сил, которые обеспечивают притяжение подвижного электрода с мембраной к неподвижному.

Достоинства:

ü  малые габариты;

ü  высокое быстродействие;

ü  гальваническая развязка.

Недостатки:

ü  высокое R _пер. ( из плохого контактного нажатия );

ü  ограничение по коммутируемым мощностям.

        Электромагнитострикционные реле

Принцип действия:

Принцип действия основан на явлениях магнито- или электрострикций, то есть способности материалов изменять свой размеры под воздействием магнитных или электрических полей.

Достоинства схожи с электромагнитными реле, и так же наличие контактной группы.

Недостатки:

ü  низкая чувствительность;

ü  повышенная инерционность;

ü  необходимость наличия сильных магнитных или электрических полей.

Электротепловые реле.

Принцип действия:

Основан принцип действия на различных ТКЛР металлов в системе биметаллической пластины.

Используются в качестве:

1.     датчика температуры;

2.     реле времени ( из-за высокой инерционности );

3.     обычное реле;

4.     устройство зашиты от перегрузок.

Достоинства:

ü  многофункциональность;

ü  малая стоимость.

Недостатки:

ü  малое быстродействие;

ü  малый диапазон выдержки времени ( около 30с. );

ü  малая точность времени.

Электронные реле.

Это обычный электронный ключ, например на транзисторах ( различают: биполярные, полевые, КМОП и МОП структуры ).

На КМОП-структуре: На биполярном транзисторе:

Достоинства:

ü  полная ( функциональная, конструктивная ) совместимость с интегральными схемами;

ü  высокое быстродействие;

ü  отсутствие дребезга контактов;

ü  высокая чувствительность.

Недостатки:

ü  отсутствие гальванической развязки между входом и выходом;

ü  ограничения по коммутируемым мощностям;

ü  не достаточно низкое сопротивление в замкнутом состоянии;

ü  не достаточно высокое сопротивление в разомкнутом состоянии;

ü  восприимчивость к спец. факторам ( a-, b-излучениям и пр. ).

Оптоэлектронные реле.

Оптоэлектронным реле называют оптроном или оптоэлектронной парой. Представляют собой 3-и системы:

1.     преобразует электрический ток в световое излучение - светоизлучатель;

2.     передающая система – для передачи света;

3.     обратное преобразование светового потока в электрический сигнал – фотоприемник.

В качестве светоизлучателей используют:

ü  электролюминисцентные конденсаторы;

ü  светодиоды;

ü  сверхминиатюрные лампы накаливания.

Для светодиодов справедливо следующее:

, где

h – постоянная Планка;

c – скорость света;

D E – ширина запрещенной зоны полупроводника.

Длина волны видимого света от 0,45мкм. до 0,68мкм., более 0,9мкм. инфракрасное излучение.

Передающая система – вспомогательная система. Должна быть высокопрозрачной, с хорошей адгезией к материалам свето- приемника и излучателя, а также равенство ТКЛР и хорошие диэлектрические свойства. Применяют прозрачные клеи и лаки.

Исполнительная система. По ней различают типы оптопар:

ü  диодные;

ü  резисторные;

ü  транзисторные;

ü  однопереходные транзисторы;

ü  тиристорные оптопары.

Резисторная оптопара.

Используется полупроводниковый фоторезистор – это селенид кадмия, сернистый кадмий. Их сопротивление падает при излучении на них света. Для диапазона ИК-лучей используют PbS или PbSe. Недостаток – это зависимость от температуры сопротивления. Достоинства – возможность работать на переменном токе.

Для излучателей используют сверхминиатюрные лампы накаливания ( оптопара ОЭП-1 ), электролюминисцентные конденсаторы ( оптопара ОЭП-8 ) и светодиоды ( оптопара ОЭП-7, ОЭП-6 ( с ИК диодом)).

t_вкл. »200 мс t_вкл. »600 мс t_вкл. »120 мс

Диодная оптопара.

Используются полупроводниковые диоды в фотодиодном режиме, либо фотогенераторном режиме. Наибольшим быстродействием обладают p-i-n диоды ( очень малое время включения ).

В качестве излучателя используется фотодиод.

АОД-101 ( t_вкл. =1мкс)

На p-i-n диоде t_вкл. »1мкс

Транзисторные оптопары.

В качестве излучателей используется ИК-диоды, но можно использовать и обычный свет.

АОТ-123 ( t_вкл. »2мкс)

Тиристорные оптопары.

Для выключения прибора приходится коммутировать выходную цепь, из-за лавинного образования электронов.

t_вкл. »10 мкс

 

АОУ-103

На основе однопереходных транзисторов ( двухбазовый диод )

Облучается эмиттер. И его можно использовать в различных режимах работы ( фотодиодный, однопереходный транзистор и пр. ).

АОТ-102 (t_вкл. »5мкс )

Оптопары с открытым каналом.

Бывают с прямым прохождением света или с отражением света.

Достоинства оптоэлектронных реле:

ü  полная гальваническая развязка между входом и выходом;

ü  высокая чувствительность;

ü  высокое быстродействие;

ü  «полная» совместимость с интегральными схемами.

Недостатки такие же, как и у электронных реле.

Гальваномагнитные реле.

Используют для коммутации либо эффект Холла, либо эффект Гаусса.

Достоинства:

ü  бесконтактного реле;

ü  малые габариты.

Недостатки:

ü  восприимчивость к спец. факторам;

ü  критичность к температурным воздействиям.

Электретные реле.

Здесь в качестве диэлектрика в конденсаторе используется тонкая пленка электрета ( пленка из фторопласта ). Величина тока в цепи будет зависеть от скорости перемещения подвижной обкладки.

Это бесконтактное реле, не потребляет тока, отсутствие дребезга контактов. Недостатки: восприимчивость к воздействию спец. факторов. Эти устройства имеют механическое управление ( или дистанционное ).

 

Магнитные реле - в простейшем случае это двух обмоточный трансформатор (сердечник может быть выполнен из ферромагнитного материала).

При подаче напряжения на вход появляется напряжение на выходе .Обычно работает на переменном токе.

Достоинства:

Полная гальваническая развязка.

Неограниченное число коммутаций.

Недостаток:

Большие габариты.

Пьезоэлектрические реле – работа основана на том, что при деформации некоторых материалов возникает ЭДС, она и будет выходным сигналом.

Недостаток:

Необходимость приложения больших усилий, для вызова ЭДС. Для появления ЭДС = 1В необходимо приложить усилие равную 100 Н.

Криотронные реле – используют свойство некоторых материалов при низкой температуре переходить в состояние сверх проводимости и выходить из этого состояния под действием магнитного поля, при этом не изменяя температуры.

Достоинства:

Очень низкое сопротивление в замкнутом состоянии.

Недостаток:

Не очень высокое сопротивление в разомкнутом состоянии.

Необходимость наличия охлаждающей жидкости.

Халькогенидные реле – в таких реле используются халькогенидные стекла.

Эти материалы резко изменяют свои свойства под действием электрического и магнитного поля.

Оптические реле – такие коммутационные устройства используются для коммутации световых сигналов. Все такие устройства можно разделить на:

-     устройства оптоэлектронного типа (в процессе коммутации используется преобразование электрического сигнала в оптический сигнал, а затем обратное преобразование);

-     оптические устройства (прямая коммутация оптического сигнала);

Резисторы, конденсаторы и катушки индуктивности.

 

Резисторы.

 

1.  Резистор – элемент электронной аппаратуры, предназначенный для создания в электрической цепи заданной величины активного сопротивления.

(в нем электрическая энергия преобразуется в тепловую и рассеивается).

Классификация резисторов.

 

1.  По постоянству значения сопротивления.

а). Постоянные (сопротивление не меняется);

 В свою очередь постоянные делятся на:

-      Общего применения:

-      Прецизионные;

-      Высокочастотные;

-      Высоковольтные;

-      Высокоомные;

б). Переменные (сопротивление меняется при эксплуатации);

-      Подстроечные;

-      Регулировочные;

-      Линейные;

-      Нелинейные;

в). Специальные резисторы;

-      Варисторы;

-      Терморезисторы;

-      Фоторезисторы;

-      Магниторезисторы;

2. По принципу создания резистивного элемента.

 а). Проволочные;

 б). Непроволочные;

-      Пленочные;

-      Объемного типа;

Система обозначения резисторов.

Различают две системы обозначения до и после 80-го года.