| 详细介绍： AFS03-1A※AFS03-1A脚踏开关
1只一盒
材质：铝合金外壳
内置开关：UL认证微动开关
防护等级：Ip54
额定值：10A/250VAC
线长：0.25米（需加线长价格另议 4.5元/米）
触点形式：1开1闭
机械寿命：100万次 电气寿命：10万次
上海帅淇自动化控制有限公司 021-33662397 【AFS03-1A】※AFS03-1A 脚踏开关 随着人们对于机械设备之自动化重视机械自动化的市场已向高阶发展
触摸屏的使用已成为首选因此如何在新的市场中占有绝对的市场力并赢得
先机除了广泛的销售管道及优秀的能力外优良的使用者界面设计才是最好
的营销利器。
一个优良的使用者界面设计简而言之就是要符合使用者的需求考虑
到使用者的身、心理状况一个友善便利的使用者界面不但可增加使用之方便
性亦可减少使用错误率使机械设备发挥最大的功能达到造福使用者的目的
当然对于制造厂商而言其研发的行为才更具社会意义与经济价值。那么如
何才能设计出真正优良的使用者界面又该如何去评估其设计之合理性呢中国
的专业自动化设计机构——新星欣自动化科技公司的专家针对此一问题提出了
十大设计法则详述如下。 1 减少显示器的视觉密度 一般机械设备需表达的信息很多易造成显示/操作界面看起来非常拥挤
所有信息挤在一团别说偶一用之的使用者连长期使用的操作人员都未必一眼
就能获得所需的信息或知道如何正确使用之。因此设计使用者界面时务必要
考虑到内容的配置与空间裕度的保留适当的留白将使整个界面看起来清楚而美
观。有几点适当保留空间的方法可供参考把次要信息用选项功能或连结功能将
其置于选项中需要时再选取即可降低品牌识别图像之大小像品牌logo、名
称等无需为了彰显品牌形象而刻意放大之使用简单的图形尽量2-D平面化
不要使用过度复杂的图像使用空白空间而非线条去区分文字内容尽量使整
个界面简易化使用简洁的语句表达讯息避免内容过多。 2 提供使用者搜寻工具及指引 有些使用者在带触摸屏的自动化设备之后就搞不清楚刚才费力找出的讯息
又跑到那里去了造成这种结果的原因是因为使用者根本不了解此使用者界面之
结构为何为此新星欣的专家们建议在主/次标题上置放显著而有意义的标
题像「查询」、「设定」或「回主画面」等简单易懂的语句也可将查询内容编
页像15之115之2 等让使用者大约知道有多少信息。至于搜寻之选项或
4 控件应该放置在明显且固定的位置上只要操作者需要时可以很快找到所需
的功能同时减少测试的时间及使用失误率。 3 设计合理的文字区规划 有些机械设备的显示屏看起来像个棋盘毫无秩序可言当然有时候别出心裁的界面设计或许会带给使用者眼睛一亮、赏心悦目的视觉感但无论如何井
然有序的文字区规划才易达成最有效、最舒适的效果。
试着让说明具有顺畅地阅读连贯性举个例来说一个向中对齐与一个向
左对齐的文字区块明显地向左对齐的区块读起来顺畅多了因为使用者在读
完一行字后自然而然往左下方继续读下去不需要重新找寻开头相较之下
向中对齐的区块看起来混乱多了。因此有规矩地文字区规画将可大幅度提增使
用者界面的质量。 4 增加视觉平衡感 显示界面的平衡性相当重要尤其在垂直轴的两侧轻重感的一致性对操作
者而言心理感受影响更大。不对称的视觉平面会让人觉得整个画面是倾斜的
再不就是好像少了什么东西而对称的视觉平面看起来既整洁又整体识别性
高又符合使用者心理学。
至于如何增加视觉平衡感有以下方法注重空白区间与文字区块的使用比
例减少过度花俏的强调方式如过多的画底线、粗体或3-D图形将所有内容
区块(包括空白区间)置于一完整之方块中使之有整体感。 5 避免多色彩之应用 一个使用者界面中(包括背景和操作组件)最好不要超过3到5种颜色最
好大区域使用浅灰阶色调如浅灰、白色等重要操作组件则以红、蓝、绿等彩
度较高的颜色来表达但颜色不宜过多且区域不可以太大否则看起来过度混
乱反而失去当初欲强调重点的用意了。 6 选用清楚大方的字型 一个界面中最好不要有太多的字型更不宜选用字型太复杂或软弱无力的
字体如斜体字等越简洁清楚则辨识性越佳。 7 使用组织化分类说明 实验证明表格式的界面结构辨识性最优同属性的信息应归纳在同一层级下以达完善分类简易配置之功。 8 使用简明扼要的词句 言简意垓地点出重点叙述性的文字只会让使用者失去耐性并让整体界面
5 无论以色彩或字体来表示某项含意一定要前后一致红色代表危险、粗体
代表强调决不可随意应用否则会造成使用者之混淆。
一个成功的机械设备的触摸屏之界面设计与本身机械设备有着深厚的关系
特别是当相关研发能力与应用技术愈见成熟而投入市场的竞争者越来越多时
使用者界面的质量会变成产品层次区分时的一个重要指标此外自动化机械设
备之使用安全性也与界面设计的良窳有关因为设计上的缺失将会直接或间接的
造成使用时的误失严重时还可能造成使用者的伤害或死亡由此可知一项
产品尤其与人体有着密切关系的自动化机械设备在设计时绝对不可不谨慎。
当然有时因为科技技术尚未成熟或设计者对使用者的需求不完全了解在
设计时不免会有未臻完美的情况发生但无论如何完善体贴的使用者界面设计
对制造者或设计者而言都应将其视为自己应尽的职责并引以为傲。希望上述
之设计法则能让同行厂商在设计相关自动化机械设备时有更明确而完整的设
计引导与概念进而研发出更人性化、更便利的自动化机械设备以达造福人类
之功
电磁继电器、扬声器
一、一周知识概述
1电磁继电器是利用电磁铁控制工作电路通断的开关
2了解电磁继电器在生活中的应用
二、重难点知识归纳及讲解
1电磁继电器的构造、原理和应用
(1)图中的虚线框内是电磁继电器的结构示意图电磁继电器的主要部件是电磁铁
A、衔铁B、弹簧C、动触点D和静触点E
(2)工作原理如图低压控制电路闭合电磁铁通电时有磁性吸下衔铁使动、
静触点接触高压工作电路闭合电动机通电转动低压控制电路断开电磁铁断电失
去磁性弹簧通过杠杆作用把衔铁拉起使动、静触点分离高压工作电路断开电动
机断电停止工作
(3)应用①通过控制低电压、弱电流电路的通断来间接地控制高电压、强电流工作
电路②进行远距离操纵③实现温度自动控制或光自动控制
2电铃的结构和工作原理
(1)结构如图所示的直流电铃由蹄形电磁铁1、弹簧片2、螺钉3、衔铁4、导线、
接线柱、开关、电源、铃和小锤等组成电磁铁、弹簧片、衔铁、螺钉、开关、电源用
导线连接组成串联电路
(2)工作原理如图所示闭合开关电路连通电磁铁通电具有磁性吸引衔铁衔
铁带动小锤敲铃铃响同时衔铁和螺钉分离切断电路电磁铁断电失去磁性弹簧片
把衔铁弹回使衔铁和螺钉重新接触连通电路电磁铁的磁性和弹簧片的弹性交替起作
用衔铁和螺钉时触时离使小锤不停地敲铃铃就—直不停地响
3、扬声器
扬声器是把电信号转换成声信号的一种装置。图是扬声器构造示意图它主要由固
定的永久磁体、线圈和锥形纸盆构成当线圈中通过图中所示的电流时线圈受到磁铁
的吸引向左运动当线圈中通过相反方向的电流时线圈受到磁铁的排斥向右运动。由
于通过线圈的电流是交变电流它的方向不断变化线圈就不断地来回振动带动纸盆
也来回振动于是扬声器就发出了声音。
电磁继电器实质上是一个由电磁铁控制工作电路通断的开关李明设计的自动防盗
报警装置在无人踩踏板时控制电路中的上踏板与下面的静触点分离(相当于开关断开)
电磁铁无磁性弹簧通过杠杆把衔铁拉上去使警铃电路的触点开关断开警铃电路断
开警铃不响当盗贼踏上踏板时控制电路中的上踏板与下面的静触点接触(相当于闭
合开关)电磁铁通电具有磁性把衔铁吸下来使警铃电路的触点开关闭合警铃电
路连通警铃通电工作铃响报警
点评
本题考查对电磁继电器的工作原理的理解和应用能力电磁继电器是自动控制电路
装置中的重要部件弄清它的工作原理和使用方法十分必要分析有关电磁继电器应用
问题时要理解以下几点①电磁继电器是利用电磁铁通电时有磁性断电时磁性消失的
特性工作的②利用电磁继电器控制工作电路通断是电磁铁的磁性和弹簧的弹性共同作
用使衔铁被吸下和拉起③电磁继电器中的电磁铁是控制电路的用电器电磁继电器中
的动、静触点是工作电路的开关控制电路和工作电路通过电磁继电器有机地联系起
来解答此类问题的顺序为控制电路开关(有些问题中开关是隐性的受光或温度或
水位自动控制)状态→电磁铁有无磁性→衔铁动作→触点开关状态→工作电路状态
例2、下图是一种防汛报警器的原理图S是触点开关B是一个漏斗形的竹片圆筒
里面有浮子A请你说明这种报警器的工作原理.
分析与解答
由图可以看出水面上升时浮子A在漏斗形的竹片圆筒内上浮顶起金属板当
水面上升达到警戒水位时使触点开关S闭合电磁铁电路连通电磁铁通电有磁性
吸下衔铁使报警电路的触点开关闭合灯亮发出防汛警报
点评
本题考查对电磁继电器工作原理的理解和应用能力解题的关键点是正确分析控制
电路的组成和工作原理本题中控制电路的开关不是人为地闭合和断开而是通过水面
升、降而自动地闭合和断开从而控制报警电路自动闭合灯亮报警和断开灯熄解除警报
具有很高的实用价值
例3、如图所示是一个限流装置的示意图图中P是电磁铁S是闸刀开关Q是衔
铁可绕O轴转动试表述当电流过大时它是怎样自动切断电路的
分析与解答
由图可以看出该装置本质上是一个电磁继电器通过开关S的电流也通过电磁铁
P当电路中电流过大时电磁铁P的磁性很强电磁铁的磁性大到一定程度时把衔
铁Q吸引过来闸刀开关S的动触片在弹簧的拉力作用下被拉起自动切断电路对
电路起保护作用
点评 本题考查对电磁继电器原理的理解解答此类题目首先要分析清楚工作电路和控
制电路本题中电磁铁P是控制电路通断的开关此限流装置就是安装在家庭照明电
路中的空气开关它是利用电磁铁中的电流越大磁性越强的特性工作 。
固态继电器
一、概述
固态继电器亦称固体继电器英文名称为Solid State Relay简称SSR。
固态继电器与机电继电器相比是一种没有机械运动不含运动零件的继电器
但它具有与机电继电器本质上相同的功能。SSR是一种全部由固态电子元件组成的
无触点开关元件他利用电子元器件的电磁和光特性来完成输入与输出的可靠隔离
利用大功率三极管功率场效应管单向可控硅和双向可控硅等器件的开关特性来
达到无触点无火花地接通和断开被控电路。
二、固态继电器的组成
固态继电器有三部分组成:输入电路隔离(耦合)和输出电路。安输入电压的不同
类别输入电路可分为直流输入电路交流输入电路和交直流输入电路三种。有些输
入控制电路还具有与TTL/CMOS兼容正负逻辑控制和反相等功能。固态继电器的
输入与输出电路的隔离和耦合方式有光电耦合和变压器耦合两种。固态继电器的输出
电路也可分为直流输出电路交流输出电路和交直流输出电路等形式。交流输出时
通常使用两个可控硅或一个双向可控硅直流输出时可使用双极性器件或功率场效应
管。
三、固态继电器的优缺点
1、固态继电器的优点
1高寿命高可靠:SSR没有机械零部件有固体器件完成触点功能由于没
有运动的零部件因此能在高冲击振动的环境下工作由于组成固态继电器的元器
件的固有特性决定了固态继电器的寿命长可靠性高。
2灵敏度高控制功率小电磁兼容性好:固态继电器的输入电压范围较宽
驱动功率低可与大多数逻辑集成电路兼容不需加缓冲器或驱动器。
3快速转换:固态继电器因为采用固体器件所以切换速度可从几毫秒至几微
妙。
4电磁干扰小:固态继电器没有输入"线圈"没有触点燃弧和回跳因而减少
了电磁干扰。大多数交流输出固态继电器是一个零电压开关在零电压处导通零电
流处关断减少了电流波形的突然中断从而减少了开关瞬态效应。
2、固态继电器的缺点 1导通后的管压降大可控硅或双相控硅的正向降压可达1~2V大功率晶体
管的饱和压浆液灾1~2V之间一般功率场效应管的导通电祖也较机械触点的接触电
阻大。
2半导体器件关断后仍可有数微安至数毫安的漏电流因此不能实现理想的
电隔离。
3由于管压降大导通后的功耗和发热量也大大功率固态继电器的体积远
远大于同容量的电磁继电器成本也较高。
4电子元器件的温度特性和电子线路的抗干扰能力较差耐辐射能力也较差
如不采取有效措施则工作可靠性低。
5固态继电器对过载有较大的敏感性必须用快速熔断器或RC阻尼电路对
其进行过在保护。固态继电器的负载与环境温度明显有关温度升高负载能力将迅
速下降。
6主要不足是存在通态压降需相应散热措施有断态漏电流交直流不
能通用触点组数少另外过电流、过电压及电压上升率、电流上升率等指标差。
固态继电器的工作
它是用半导体器件代替传统电接点作为切换装置的具有继电器特性的无触点开
关器件单相SSR为四端有源器件其中两个输入控制端两个输出端输入输出
间为光隔离输入端加上直流或脉冲信号到一定电流值后输出端就能从断态转变成
通态。
交流固态继电器按开关方式分有电压过零导通型简称过零型和随机导通型简
称随机型
按输出开关元件分有双向可控硅输出型普通型和单向可控硅反并联型增强
型
按安装方式分有印刷线路板上用的针插式自然冷却不必带散热器和固定在
金属底板上的装置式靠散热器冷却
另外输入端又有宽范围输入DC332V的恒流源型和串电阻限流型等。
SSR固态继电器以触发形式,可分为零压型(Z)和调相型(P)两种。
在输入端施加合适的控制信号VIN时,P型SSR立即导通。当VIN撤销后,负载
电流低于双向可控硅维持电流时(交流换向),SSR关断。 Z型SSR内部包括过零检测
电路,在施加输入信号VIN时,只有当负载电源电压达到过零区时,SSR才能导通,并有
可能造成电源半个周期的最大延时。Z型SSR关断条件同P型,但由于负载工作电流
近似正弦波,高次谐波干扰小,所以应用广泛。 先锋公司电子厂SSR由于采用输出器
件不同,有普通型(S,采用双向可控硅元件)和增强型(HS,采用单向可控硅元件)之分。
当加有感性负载时,在输入信号截止t1之前,双向可控硅导通,电流滞后电源电压
90O(纯感时)。t1时刻,输入控制信号撤销,双向可控硅在小于维持电流时关断(t2),可控
硅将承受电压上升率dv/dt很高的反向电压。这个电压将通过双向可控硅内部的结电
容,正反馈到栅极。如果超过双向可控硅换向dv/dt指标(典型值10V/ s,将引起换向
恢复时间长甚至失败。 单向可控硅(增强型SSR)由于处在单极性工作状态,此时只受静态电压上升率所限制(典型值200V/ s),因此 增强型固态继电器HS系列比普通型
SSR的换向dv/dt指标提高了5 20倍。由于采用两只大功率单向可控硅反并联,改
变了电流分配和导热条件,提高了SSR输出功率。 增强型SSR在大功率应用场合,
无论是感性负载还是阻性负载,耐电压、耐电流冲击及产品的可靠性,均超过普通固态
继电器,并达到了进口产品的基本指标,是替代普通固态继电器的更新产品。
固态继电器的应用
S系列固态继电器,HS系列增强型固态继电器、可以广泛用于:计算机外围接口装
置,恒温器和电阻炉控制、交流电机控制、中间继电器和电磁阀控制、复印机和全自
动洗衣机控制、信号灯交通灯和闪烁器控制、照明和舞台灯光控制、数控机械遥控系
统、自动消防和保安系统、大功率可控硅触发和工业自动化装置等。在应用中需要考
虑下述问题。
1.器件的发热
SSR在导通时,元件将承受P耗=V有�讥有的热耗散功率,其中V有效值和I有效
值分别为饱和压降和工作电流的有效值。此时,需依据实际工作环境条件,严格参照额
定工作电流时允许的外壳温升(75℃),合理选用散热器尺寸或降低电流使用,否则将因
过热引起失控,甚至造成产品损坏。
在线路板上使用,连续负载电流2 3A时,可选用S�?3,S�?4产品,5A时,可选用
S�?08W3封装产品。10A以下,可采用散热条件良好的仪器底板。10A以上,需配散热
器。30A以下,采用自然风冷,连续负载电流大于30A时,需采用仪器风扇强制风冷。
2.封装和安装形式
卧式W型、立式L型,体积小适用于印制板直接焊接安装。立式L2型,既能适合
于线路板焊接安装,也能适用于线路板上插接安装。K型及F型,适合散热器及仪器底
板安装。大功率SSR(K型和F型封装)安装时,应注意散热器接触面应平整,并需涂复
导热硅脂(先锋T-50)。安装力矩愈大,接触热阻愈小。大电流引出线,需配冷压焊片,以
减少引出线接点电阻。
3.输入端驱动
SSR按输入控制方式,可分为电阻型、恒流源和交流输入控制型。目前主要提供
的,是供5V TTL电平用电阻输入型。使用其他控制电压时,可相应选用限流电阻。SSR
输入属于电流型器件,当输入端光耦可控硅完全导通后(微秒数量级),触发功率可控硅
导通。当激励不足或斜波式的触发电压,有可能造成功率可控硅处于临界导通边缘,并
造成主负载电流流经触发回路引起的损坏。
例如基本性能测试电路,输入为可调电压源,测试负载用100W灯泡,输入触发信号
应为阶跃逻辑电平,强触发方式。国外厂商提供的器件标准电流为10mA,考虑到全温
度工作范围(-40 +70℃),发光效率稳定和抗干扰能力,推荐最佳直流触发工作电流在
12 25mA之间。
SSR输入端可并联或串联驱动。串联使用时,一个SSR按4V电压考虑,12V电压
可驱动3个SSR。
4.干扰问题 SSR产品也是一种干扰源,导通时会通过负载产生辐射或电源线的射频干扰,干扰
程度随负载大小而不同。白炽灯电阻类负载产生的干扰较小,零压型在交流电源的过
零区(即零电压)附近导通,因此干扰也较小。减少的方法是在负载串联电感线圈。另外,
信号线与功率线之间,也应避免交叉干扰。
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