舌簧继电器是一种结构新颖而简单的小型继电元件,一般可以分三类:干式舌簧继电器、水银湿式舌黄继电器和铁氧体剩磁式舌簧继电器。本文谈谈大家经常用到的一种——干式舌簧继电器,它是由一个或多个干式舌簧开关管加上励磁线圈组成的,如图1所示。这种继电器的优点是动作速度很快、工作稳定、机电寿命长、体积小,所以已被广泛应用在自动与远动技术、测量、电子计算机、通信技术等方面。

干式舌簧开关管是干式舌簧继电器的主要组成部分,通常大家叫它“干簧管”,图2是几种常用干簧管的简图。它是由一组或几组导磁簧片封装在充有惰性气体(如氮气、氦气等)的玻璃管中组成的开关元件,导磁的簧片又兼作接触簧片组即控制接点,也就是说这一组簧片既能导磁又能导电,起开关电路和磁路的双重作用。

当舌簧管在外加磁场作用时(这个磁场可以是由通电的线圈产生的,也可以是由永久磁铁提供的,见图3),管中的二根簧片分别被磁化,在簧片接近的一端出现因极性相异而互相吸引的现象,使二个镜片相接触而将被控制的电路接通。反过来,当激励磁场取消时,簧片依其本身的弹性力复原,于是相接触的一端脱开,即被控电路开断,这样便完成了一个开关的作用。

舌簧开关有许多特点:
1.作为接触控制的接触点,完全与外界大气隔绝,并密封于充满惰性气体的玻璃管中,因此大大地减少了接点开闭过程中由于接点火花所引起的接点氧化和碳化,有效地防止了外界有机蒸汽和尘埃等杂质对接触点的侵蚀和污染,从而在一定程度上提高了接点接触的可靠性,在日常使用中不需调整和维修。
2.作为开关的可动体——簧片——轻而短,像一根很短的悬臂梁一样,这样的结构不仅可以提高其固有的耐振频率,而且可以加速接点的通断速度,通常接通和释放时间仅为1一3毫秒,比起普通的电磁继电器要快5~10倍以上,可以作速动开关用。
3.由于接触部分采用了金,铑、钯合金等金属镀层,所以接触部分的接触电阻变化平稳,寿命也较长,通常使用的机电寿命为10\(^{6}\)~107次左右。
4.体积小,重量轻,可以与晶体管回路配套使用。
5.舌簧管系属同轴结构,固而可以得到良好的高频传输特性。
6.可以十分方便地与永久磁铁配合使用,即用磁钢来作驱动能源,永久磁铁可以从任意方向接近舌簧管使其动作,这对于控制装置的简化带来很大好处。
7.舌簧管也还存在着需要改进的方面。例如:接点的开断容量较小,开断容量较大时需加添灭火花装置;接点开距较小,承压较低,通常不超过250伏;接点存在机械颤抖现象,对控制高频信号有一定影响。
干簧管在工业生产中的应用十分广泛,下面举几个方面的例子来说明。
1.限位控制:利用永久磁铁与干簧管接近时可使干簧开关动作的道理,来控制物体的运动位置。如图4是作行程开关用的示意图,将磁钢固定在需要行车停止的位置,干簧管装在行车上,当行车运行到一定位置时,磁钢将干簧管簧片吸合,导致相应的中间继电器和交流接触器动作来控制行车的运转马达启停。

2.接近控制:例如计算机的键盘式磁动开关(图5)。当按键向下按动时,键上的磁钢与干簧管接近。使它的簧片在强磁场下吸合。当按键放松时,磁场减弱,簧片分开,由此实现开关的导通和断开。图6提一种自动秤装置,当物品不够重时,干簧管接点闭合,外部有“不够量”的指示,当物品够重自动秤平衡时,接点分开,向外部给出“够重”的指示。


3.电气保护控制:在需要控制的回路中,串接入舌簧继电器的线圈,当回路发生故障时,线圈中出现过电流,使得干簧开关闭合,继电器J动作,其常闭接点JI断开,达到保护的目的(图7)。

4.巡回控制:基本原理也是用永磁体接近干簧管的方法来控制外电路,可以是直线运动,也可以是旋转运动如图8,图8a、8c力磁钢固定在旋转体上,干簧管固定在四周,用旋转接近原理使之工作;图8b、8d为当磁屏蔽板挡住磁钢时,干簧管不动作,而旋转至开口处,磁钢对干簧管起作用,同时对外给出指令。图8a、8b、8d是控制一个动作的示意图,8c是连续控制多个动作的示意图。

此外在准电子交换机中也大量地使用了干簧开关。总之,干簧开关的使用场合是很广泛的,尤其利用它能与磁钢作任何角度、方向接近而动作的特点,应用更是多种多样。它将代替一些粗大笨重的机电元件而在社会主义建设中发挥它的作用。
本期封三介绍几种国产干簧继电器的特性参数。(上海无线电八厂 技术组)
