STM32开发 -- 继电器测试

继电器这个东西，怎么说呢。我之前学过自动化。。。

对它是有一定了解的。

思考：

比如如何测试继电器是否是OK的，能否吸合？？

接下来就简单的来看一下STM32上继电器的使用。

一、继电器介绍

参看：一文读懂继电器那些事儿

参看：维基百科 – 继电器

参看：电磁继电器工作原理透彻详解（1）

1、介绍

继电器（relay）是一种电控制器件，是当输入量的变化达到规定要求时，在电气输出电路中使被控量发生预定的阶跃变化的一种电器。它具有控制系统和被控制系统之间的互动关系。通常应用于自动化的控制电路中，它实际上是用小电流去控制大电流运作的一种"自动开关"。 故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。

2、分类

●按用途，继电器可分为控制继电器和保护继电器；

●按输入信号的性质，继电器可分为电压继电器和温、电流继电器、时间继电器、速度继电器、压力继电器和温度继电器等；

●按工作原理，继电器可分为电磁式继电器、感应式继电器、热继电器和电子式继电器等；

●按动作时间，继电器可分为瞬时继电器和延时继电器等。

3、工作原理和特性

电磁式继电器的工作原理和特性

电磁式继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点等组成。

工作时，在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会有电流通过，产生电磁效应，衔铁就在电磁力吸引作用下克服反弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触 点（常开触点）吸合。当线圈断电后，电磁的吸力随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力下返回原来的位置，使动触点与原来的静触点（常闭触点）吸合。这样的吸 合、释放动作，就达到（电咱）导通断开目的。

对于继电器的“常开”、“常闭”可以这样来区分；继电器线圈未通电进处于断开状态的为静触点，称为“常开触点”，处于接通状态的静触点称为“常闭触点”。

（看这个图，应该就很清楚了。）

热敏干簧继电器的工作原理和特性

热敏干簧继电器是利用热敏磁性材料检测和控制温度的新型热敏开关。它由感温磁环、恒磁环、干簧管、导热安装片、塑料衬底及其他一些附御组成。热敏干簧继电器不用线圈励磁，而是由恒磁环产生的磁力驱动开关动作。因此，恒磁环能否向干簧提供磁力是感温磁环的温控特性决定的。

固态继电器（SSR）的工作原理

固态继电器是一种两个接线端为输出端的四端器件，它中间采用隔离器件实现电隔离的输入/输出。

固态继电器按负载电源类型可分为交流型和直流型；按开关型式可分为常开型和常闭型；按隔离型式分可分为混合型、变压器隔离型和光电隔离型，实际应用中以光电隔离型为最多。

电流继电器的工作原理和特性

电流继电器是根据线圈中电流的大小而接通或断开电路的继电器。电流继电器的线圈串接在电路中，为了不影响电路工作情况，电流继电器吸引线圈少、导线粗。当线圈电流高于整定值动作时称为过电流继电器，低于整定值时动作时称为欠电流继电器。

过 电流继电器正常工作时，电流线圈通过的电流为额定值，所以产生的电磁力不足以克服反作用弹力，常闭触头仍保持闭合状态。当通过线圈的电流超过整定值后，电 磁吸力大于反作用弹簧拉力，铁心吸引衔铁使常闭触头断开，常开触头闭合。过电流细继电器主要用于频繁、重载启动场合、作为电动机或主电路的短路和过载保 护，欠电流继电器常用于直流电动机和磁吸盘的失磁保护。

热继电器的工作原理和特点

热继电器利用电流的热效应业切换电路的保护电路，在电路中用做电动机的过载保护。

热继电器的工作原理是当电动机绕组因过载引起过载电流时，发热元件的产生的热量足以使主双金属片弯曲，推动导板向右移动以推动了温度补偿片使推杆绕轴转动，推动触头连杆，使动触头与静触头分开，从而使电动机线路中的接触器线圈断电释放，将电源切切断起到护作用。

温度补偿片用来补偿环境温度对热继电器动作精度的影响，它由与主双金属片同类型的双金属片制成。

概念讲完了，现在介绍两款继电器。

二、HF32F/012-ZS3

下载：HF32F/012-ZS3手册

元器件原理图和PCB库：

上面有介绍哦：

在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会有电流通过，产生电磁效应，衔铁就在电磁力吸引作用下克服反弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触 点（常开触点）吸合。

这次是真正的经过实际测试的哦：

原理图这样设计的 1引脚接12v，2引脚经过ULN2003BDR 继电器驱动器再连接STM32。

正常没上电的时候3引脚吸合。

上电以后：

使用GPIO_ResetBits 拉低，2引脚变成12v了，则3引脚吸合。

使用GPIO_SetBits拉高，2引脚变成0v了，则4引脚吸合。

命名规则：

从命名上就可以看出HF32F/012-ZS3 触点形式是一组转换。

三、HF49FD-012-1H12

下载：HF49FD-012-1H12手册

元器件原理图和PCB库：

这次是真正的经过实际测试的哦：

这个触点形式是一组常开。

原理图这样设计的 1引脚接12v，2引脚经过ULN2003BDR 继电器驱动器再连接STM32。

正常没上电的时候4引脚和3引脚不吸合。

上电以后：

使用GPIO_ResetBits拉低，2引脚变成12v了，则3引脚不吸合。

使用GPIO_SetBits拉高，2引脚变成0v了，则3引脚吸合。

命名规则：

从命名上就可以看出HF49FD-012-1H12触点形式是一组常开，触点类型是单动触点。

四、ULN2003BDR

使用GPIO_ResetBits拉低，2引脚变成12v了；使用GPIO_SetBits拉高，2引脚变成0v了

这个怎么正好相反了呢？这个芯片是什么作用呢？

这里需要了解一下TTL和CMOS电平

参看：S5PV210开发 – TTL和CMOS电平

1、芯片介绍

参看：维基百科 – ULN2003A

ULN2003A，是一种高压大电流的共发射极达林顿晶体管数组集成电路，内含7组达林顿对管，每组对管的电流容量是500mA，输出的电压最高50V。该集成电路还集成了7只共阴极形式连接的续流二极管，用于电感性负载的开关动作的电流续流。

查看手册，里面有包含简化电路原理图：

该部分电路：

2、ULN2003工作原理

参看：【常用芯片】ULN2003工作原理及中文资料（实例：STM32驱动28BYJ48步进电机）

哈哈 只要看到这句话就可以了：

ULN2003也是一个7路反向器电路，即当输入端为高电平时，ULN2003输出端为低电平；当输入端为低电平时，ULN2003输出端为高电平。

五、总结

继电器工作原理很好理解。一张图就可以看明白了。

在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会有电流通过，产生电磁效应，衔铁就在电磁力吸引作用下克服反弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触 点（常开触点）吸合。

但是还是讲了这么多，最主要的是和继电器一起使用的ULN2003我还是不太熟悉。

所以才搞的有点懵了。

拓展：

某段时间还以为STM32的GPIO引脚是高阻态的呢。

简单了解一下。什么是高阻态吧。