繼電器依形狀大小、樣式以及技術(shù)的不同可以分為很多種。視您的應(yīng)用而定，有時可能只有一種繼電器種類是合適的，而在其他情形下可能必須使用多種形式的繼電器。若能了解不同種類繼電器的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，您就可以選出最適合您手頭上工作的繼電器。 注意：雖然本文的結(jié)論多數(shù)都適用于各種繼電器應(yīng)用上，但這里我們討論的應(yīng)用在自動測試設(shè)備中的切換模組所需要的繼電器，我們將特別指出選擇這種應(yīng)用中的繼電器應(yīng)考慮的因素。我們會針對那些在典型切換模組中找得到的、具有相近額定電壓、電流以及功率的繼電器進(jìn)行比較。 在自動測試設(shè)備中最常見到的繼電器有：

• 機(jī)電復(fù)合式繼電器
• 磁簧繼電器
• 固態(tài)繼電器
• 場效電晶體開關(guān)

　　接下來我們會分別解釋這些繼電器的操作原理，并明確指出他們的優(yōu)缺點(diǎn)各在那里。

機(jī)電復(fù)合式繼電器

　　機(jī)電復(fù)合式繼電器可能是當(dāng)今自動測試設(shè)備中最常使用的繼電器種類。這種繼電器是由線圈、電樞以及觸點(diǎn)所構(gòu)成。當(dāng)施加能量在線圈上，感應(yīng)生成的磁場會帶動電樞去開啟或關(guān)閉觸點(diǎn)。見下圖。

機(jī)電復(fù)合式繼電器：電流流經(jīng)線圈而產(chǎn)生磁場，進(jìn)而帶動電樞在觸點(diǎn)間轉(zhuǎn)動

　　機(jī)電復(fù)合式繼電器適用于各式各樣的訊號：從低電壓／電流到高電壓／電流、從直流到十億赫茲的頻率范圍。因此，您幾乎總是可以找到與您系統(tǒng)訊號特性相符合的機(jī)電復(fù)合式繼電器。繼電器中的驅(qū)動電路在電性上是與繼電器觸點(diǎn)絕緣的，而觸點(diǎn)本身又與其他觸點(diǎn)絕緣，因此機(jī)電復(fù)合式繼電器相當(dāng)適合于強(qiáng)調(diào)絕緣的應(yīng)用。

　　機(jī)電復(fù)合式繼電器上的觸點(diǎn)一般來說都比其他種類的大而耐用。較大的觸點(diǎn)可以承受突如其來的電流竄升，這樣的突升可能來自于您的電路、電纜等器材上的寄生電容。然而，較大的觸點(diǎn)也意味著需要用較大的封裝，才不會使其在切換模組上的排列過于緊密。

　　機(jī)電復(fù)合式繼電器的機(jī)械特性使其在切換能力上有很大的彈性，但是這樣一來也造成了一個很重要的限制：操作速度。與其他種類繼電器比較起來，機(jī)電復(fù)合式繼電器相對上是比較遲緩的裝置──典型的切換和穩(wěn)定時間為5到15毫秒，這樣的操作速度對某些應(yīng)用來說可能不太夠。

　　機(jī)電復(fù)合式繼電器的機(jī)械壽命一般來說也比其他種類的來得短。技術(shù)的改進(jìn)當(dāng)然延長了其機(jī)械壽命，但機(jī)電復(fù)合式繼電器仍然無法和同規(guī)格的磁簧繼電器一樣擁有那么多的驅(qū)動點(diǎn)。和其他繼電器一樣，切換功率以及其他系統(tǒng)考量將大大影響到整個繼電器系統(tǒng)的壽命。事實上，一個機(jī)電復(fù)合式繼電器的機(jī)械壽命也許會比磁簧繼電器來得短，但在同樣負(fù)載下（特別是電容負(fù)載），其電氣特性會比磁簧繼電器來得衰退得慢。機(jī)電復(fù)合式繼電器那較大、較堅固的觸點(diǎn)也往往能比相同規(guī)格的磁簧繼電器來得長命。

　　機(jī)電復(fù)合式繼電器又分成閂鎖式以及非閂鎖式的。非閂鎖式的繼電器必須要有連續(xù)電流流經(jīng)線圈才能維持其持續(xù)被驅(qū)動，因此常被采用在當(dāng)停電時繼電器必須切回安全模式的系統(tǒng)上。閂鎖式繼電器采用永久磁鐵，因此在電流消失時電樞仍會固定在其最后的位置。閂鎖式繼電器在低電壓應(yīng)用上頗受歡迎，因為其線圈不會有加熱的問題，因而大幅降低了可能會導(dǎo)致量測誤差的電動勢。

　　機(jī)電復(fù)合式繼電器被廣泛應(yīng)用在各種不同切換模組中。其強(qiáng)韌度使他們適用于許多不同應(yīng)用，特別是當(dāng)切換速度不是重點(diǎn)時。而他們的多用途性意謂著您可以將他們使用在各種切換架構(gòu)，包括泛用、多工器以及矩陣。

干簧繼電器

　　干簧繼電器和機(jī)電復(fù)合式繼電器一樣，都有以機(jī)械方式驅(qū)動的實體觸點(diǎn)，然而在干簧繼電器中觸點(diǎn)的尺寸要小了很多。干簧繼電器是由線圈外面圍繞著磁簧開關(guān)所構(gòu)成，干簧管包含了兩個交疊的磁鐵刀片（稱為磁簧）密封在一個填充以惰氣的玻璃囊中。這兩片磁簧在其交疊觸有觸點(diǎn)，當(dāng)線圈有電流流過，這兩個磁簧就會被拉在一起，而他們的觸點(diǎn)就會形成一個完整的回路。當(dāng)線圈的電流被移除，彈簧力就會將簧片再度分開。見下圖。

　　

干簧繼電器：電流流經(jīng)線圈而產(chǎn)生磁場，進(jìn)而將兩個磁簧的觸點(diǎn)拉在一起

　
　　由于觸點(diǎn)較小以及驅(qū)動方式不同，磁簧繼電器大約可以操作在十倍于同等級機(jī)電復(fù)合式繼電器的切換頻率。磁簧繼電器的機(jī)械壽命也遠(yuǎn)較機(jī)電復(fù)合式繼電器的來得長很多。但其缺點(diǎn)是由于觸點(diǎn)較小，所以在關(guān)閉回路時觸點(diǎn)很容易因電弧作用而受到破壞：當(dāng)電弧跨越觸點(diǎn)時，可能會融化觸點(diǎn)的部分表面，如果融化的部分再度硬化時觸點(diǎn)還沒分開，兩個觸點(diǎn)就會被焊接在一起；而磁簧本身的彈簧力往往不足以打破這個焊接狀態(tài)，繼電器因此失去作用。機(jī)電復(fù)合式繼電器也有可能受到電弧作用影響，但必須是更高能量的電弧作用才會受到破壞。

　　另外，由于磁簧繼電器的觸點(diǎn)很容易毀損，系統(tǒng)電容造成的電流涌入就很危險。電流涌入現(xiàn)象可透過在繼電器和電容間串聯(lián)一個阻抗（電阻或磁阻）來加以控制。特別要注意的是，系統(tǒng)中的任何電容──不論是待測的電抗性元件或者絕緣電纜的電容──都可能造成電流涌入。

　　由于構(gòu)成磁簧繼電器的是鐵磁材料，因此其熱電動勢會比相同規(guī)格的機(jī)電復(fù)合式繼電器來得高。故磁簧繼電器不適合低電壓應(yīng)用，因為這樣的應(yīng)用中其熱電動勢所貢獻(xiàn)的雜訊會將你真正想量測的訊號給掩蓋掉。

　　由于享有體積小、高速的優(yōu)勢，磁簧繼電器在許多開關(guān)應(yīng)用上仍是最佳選擇。磁簧繼電器大多用在矩陣或多工器模組上而非泛用型模組上。

固態(tài)繼電器(SSR)　　

        固態(tài)繼電器使用一個感光性金氧半場效電晶體加上一個發(fā)光二極體去驅(qū)動裝置。見下圖

　　

　　圖三、固態(tài)繼電器：發(fā)光二極體發(fā)出的光線驅(qū)動感光性金氧半場效電晶體，使電流流經(jīng)后者

　　固態(tài)繼電器在操作速度上比機(jī)電復(fù)合式繼電器來得快，因為其切換時間是取決于將發(fā)光二極體打開和關(guān)上所需要的時間──各約需1毫秒和0.5毫秒。由于沒有機(jī)械構(gòu)造，其壽命長于機(jī)電復(fù)合式繼電器以及磁簧繼電器。

　　固態(tài)繼電器很適合用在高電壓應(yīng)用上，此乃因為發(fā)光二極體的驅(qū)動方式自然地將控制電路和金氧半場效電晶體絕緣開來。然而，由于金氧半場效電晶體負(fù)責(zé)切換開關(guān)，其觸點(diǎn)間自然沒有辦法絕緣。當(dāng)電晶體的閘端沒有驅(qū)動電壓時，汲極和源極間的通道會呈現(xiàn)高阻抗的狀態(tài)，以此來隔絕兩個觸點(diǎn)。

　　由于其連結(jié)是透過一個電晶體，而非如機(jī)電復(fù)合式繼電器和磁簧繼電器中的實體金屬接觸，固態(tài)繼電器的接觸電阻自然比較高。雖然隨著技術(shù)的進(jìn)步這個規(guī)格一直在改善，現(xiàn)今制程中電阻超過100歐姆的繼電器仍然很普遍。

　　固態(tài)繼電器并不如機(jī)電復(fù)合式繼電器那樣堅固。他們比較像磁簧繼電器，很容易受到電流突升的損壞，特別是在超過其訊號水平以上的狀態(tài)操作時。雖然沒有任何會融化的金屬觸點(diǎn)，如果電晶體遭到破壞，那么繼電器也就失去作用了。固態(tài)繼電器常用在矩陣和多工器上。

場效電晶體開關(guān)

　　如同固態(tài)繼電器一般，場效電晶體開關(guān)并非機(jī)械裝置。場效電晶體開關(guān)采用一系列串聯(lián)的金氧半電晶體來實現(xiàn)開關(guān)的功能。與固態(tài)繼電器不同的地方在于，這種開關(guān)中控制電路直接驅(qū)動電晶體的閘級，而非透過發(fā)光二極體。直接推動電晶體閘級可以達(dá)成更快的切換速度，因為這樣一來就不再受發(fā)光二極體的開啟與關(guān)閉時間影響。大致上來說，場效電晶體開關(guān)是我們在此討論的開關(guān)中速度最快的一種。同時，由于其封裝內(nèi)無機(jī)械結(jié)構(gòu)或發(fā)光二極體，場效電晶體開關(guān)的體積可以做到非常小。然而其主要的缺點(diǎn)在于缺乏一個實體的絕緣屏障，因此只能用在低壓訊號上。

　　由于此種開關(guān)也是由場效電晶體構(gòu)成，其與固態(tài)繼電器有許多類似的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。舉例來說，他們有非常長的壽命，但電阻也較機(jī)電復(fù)合式或者磁簧式的繼電器高很多。

　　場效電晶體開關(guān)通常用在高速、低壓訊號的多工器組態(tài)。
 

結(jié)論

　　機(jī)電復(fù)合式繼電器提供了通用的解決方案，然而他們在封裝尺寸、切換速度和機(jī)械壽命上受到限制。磁簧繼電器在封裝尺寸、密度和切換速度有所改善，但在電流會突升的環(huán)境中較為不堅固。固態(tài)繼電器是機(jī)械繼電器以外的一個不錯的選擇，但是電阻較高，而且無法完全觸點(diǎn)間無法完全絕緣。場效電晶體提供了一個高速、低成本的解決方案，但其諸多限制使其只能局限在低壓的應(yīng)用上。

　　不論是那一種應(yīng)用，在決定采用那一種繼電器前您都必須考慮所有的系統(tǒng)參數(shù)。參考我們在這里為您整理好的資訊將有助于您決定適合您的應(yīng)用的繼電器。