E型热电偶0到300度毕业设计

1、毕业综合实践文档题 目： 数字式温度测量控制电路的设计 系 别： 电气电子工程系 专 业： 电子信息工程技术 班 级： 电子0903 学 号： 09034338 作 者： 指导老师： 专业技术职务： 2012年 3 月 浙江温州 温州职业技术学院毕业综合实践开题报告姓 名： 学 号： 专 业： 电子信息工程技术 课题名称： 数字式温度测量控制电路的设计 指导教师： 2011 年 12 月 19 日本课题意义及现状、需解决的问题和拟采用的解决方案本课题的意义： 在科研工作和成产过程控制中，往往需要对温度进行测量，数字式温度计是采用“温度传感器”进行测量，数码管LED直接显示出被测温度值。这种数字

2、显示不仅直观、测量精度高，而且便于控制。现状： 传统的温度计有反应数度慢、读数麻烦、测量精度不高、误差大等缺点。所以出现数字温度表。它与模拟式温度表相比较，归纳起来有：准确度高、测量范围广、灵敏度高、测量速度块、使用方便、自动化程度高、读数清晰直观方便。需解决的问题：将温度量转换为成比例的模拟信号。将模拟量转换成数字信号。通过数字电路显示出被测温度值。实现温度控制。解决方案：1、传感器可以采用E型热电偶，通过电桥实现温度补偿。整流电桥的输出电压作为运放构成的差动放大器双端输入信号。2、A/D转换器以9V作为基准电压VREF , 差动放大器输出的电压与基准电压VREF 进行比较，输出相应的二进制

3、数。3.将要控制的温度所对应的电压值作为基准电压VREF，用实际测量值与VREF进行比较，比较结果（输出状态）自动地控制、调节系统温度。4、通过译码后，由4个7段数码管显示出温度值。指导教师意见：指导教师： 年 月 日专业教研室审查意见： 教研室负责人： 年 月 日 温州职业技术学院毕业综合实践任务书专 业 _ 班 级 _ 学生姓名 1 课题名称：_ _ 数 字 式 温 度 测 量 控 制 电 路 设 计 _ （配用E型热电偶，测量、控制范围0300，控制精度0.5级） 2 原始资料要求： 了解测温控制电路的类型及目前温度测量控制仪表的发展趋势。要求所选用的电路为数字集成电路，选用的元器件较为

4、先进且市场上可以购买。参考资料较为新颖。 三课题要求： 在给定的条件下，完成数字式温度测量控制电路的设计，并根据所设计的内容编写设计说明书。 四课题内容： （1）完成数字式温度测量控制电路的方案图，确定设计方案。（2）分析各单元电路的工作原理和特性，并有必要的计算。（3）说明主要集成电路芯片的功能、特点和基本工作原理。（4）简述测量控制电路的调试方法。（5）画出完整的电路图。（6）编写设计说明书。 五课题完成时间： 2011 年 12 月 19 日 至 2012 年 4 月 6 日指 导 教 师： 教研室主任： 系 主 任： 毕业综合实践课题名称： 数字式温度测量控制电路的设计 作 者： 学

5、号： 系 别： 电气电子工程系 专 业： 电子信息工程技术 指导老师： 专业技术职务 2011年 3 月 浙江温州课 题 摘 要本文主要设计是以E型热电偶的温度测量系统。温度是一个基本物理量，也是一个与人们的生活环境、生产活动密切相关的重要物理量。测量温度的器件有热电阻，热敏电阻，热电偶，二极管等都。热电偶的特点:热电动势之大，灵敏度之高属所有热电偶之最，宜制成热电堆，测量微小的温度变化。对于高湿度气氛的腐蚀不甚灵敏，宜用于湿度较高的环境。E热电偶还具有稳定性好，抗氧化性能优于铜-康铜，铁-康铜热电偶，价格便宜等优点，能用于氧化性和惰性气氛中，广泛为采用。本设计采用了7809、7909稳压三极

6、管，固态继电器，ICL7107CPL译码显示集成芯片，0P07和LM324放大器，E型热电偶和4位数码管组成的系统，来实现温度的实时显示。关键词： E型热电偶 温度测量 放大器 A/D转换 译码显示目 次1引言12设计内容及要求22.1 任务设计框图23电源电路33.1 三端电源稳压管 7809,790934热电偶 E型热电偶55运算放大器的设计76运算放大器（OP07）87 温度控制及报警电路97.2四运算放大器(LM324)108译码显示电路128.1 A/D转换芯片 ICL7107CPL128.2 积分电路148.3 温度译码显示电路158.4温度零位校准电路168.5 ICL7107的

7、电源供应188.6 8421 BCD 码对应的显示188.6.1 共阴4位数码管189固态继电器21结论23致谢24参考文献25附录A26附录B271引言 在工业生产过程中，温度是需要测量和控制的重要参数之一，在温度测量中，热点偶的应用极为广泛，它具有结构简单，制作方便，测量范围广，精度高，惯性小和输出信号便于远传等许多优点。另外，由于热电偶是一种有源传感器，测量时不需外加电源，使用十分方便，所以常被用作测量炉子，管道内的气体或液体的温度及固体的表面温度。热电偶作为一种温度传感器，热电偶通常和显示仪表，记录仪表和电子调节器配套使用。热电偶可以直接测量各种生产中从0到1300范围的液体蒸汽和气体

8、介质以及固体的表面温度。本文所要设计的是基于运算放大器的具有冷端补偿的热电偶测温。所要设计包括三部分，热电偶，冷端补偿，运算放大器。热电偶选用的为E型热电偶，补偿采用是桥式补偿电路，运算放大器则用的是运放比例较大而输出阻抗比较小的仪器仪表放大器。热电偶冷端补偿计算方法：从毫伏到温度：测量冷端温度，换算为对应毫伏值，与热电偶的毫伏值相加，换算出温度。 从温度到毫伏：测量出实际温度与冷端温度，分别换算为毫伏值，相减後得出毫伏值，即得温度。热电偶具有以下特点：装配简单，更换方便压簧式感温元件，抗震性能好测量范围大（2001300,特殊情况下2702800） 机械强度高，耐压性能好 耐高温可达2800

9、度以上优点，是制作温度传感器最合适的材料。2设计内容及要求1）. 配用E型热电偶，测量、控制范围为300。控制精度0.5级2）. 将温度量转换为成比例的模拟信号。3）. 将模拟量转换成数字信号。4）. 通过数字电路显示出被测温度值。5）. 实现温度控制。2.1 任务设计框图E型热电偶电桥冷端补偿电压放大A/D转换非线性矫正设定值电压比较器驱动显示电源选择开关图1 设计任务原理框图3电源电路图2 电源电路原理图本设计的电源电路采用变压器变压到AC-16V跟6V至整流桥，通过滤波电容C1,C2，C5的滤波，经过7809,7909稳压三极管后得到稳定的+-9V。3.1 三端电源稳压管 7809,79

10、09X78XX,X79XX系列是三端电源稳压电路，它的封装形式为TO-220。它有一系列的电压输出，应用非常的广泛。每种类型由于内部的电流的限制，以及过热保护和安全工作区的保护，使它基本上不会损坏。它的特点有：最大输出电流为1.5A输出电压为5V,6V,8V,9V,10V,12V,15V,18V,24V 热过载保护短路保护输出晶体管安全工作区保护图3 稳压管内部原理图表1 稳压管极限参数（Ta=25）参数符号数值单位输入电压（Vo=5V to 18V）（Vo=24V）Vi3540VV结到空气热阻RJA65/W结到壳热阻RJC5/W工作温度Topr0 +125贮存温度Tstg-65 +1504热

11、电偶 E型热电偶热电偶是一种感温元件，是一次仪表，它直 接测量温度，并把温度信号转换成热电动势信号，通过电气仪表（二次仪表）转换成被测介质的温度。 热电偶测温的基本原理是两种不同成份的材质导体（称为热电偶丝材或热电极）组成闭合回路，当接合点两端的温度不同，存在温度梯度时，回路中就会有电流通过，此时两端之间就存在电动势热电动势，这就是所谓的塞贝克效应。表2 E型热电偶分度表：两种不同成份的均质导体为热电极，温度较高的一端为工作端（也称为测量端），温度较低的一端为自由端（也称为补偿端），自由端通常处于某个恒定的温度下。根据热电动势与温度的函数关系，制成热电偶分度表；分度表是自由端温度在 0时的条件

12、下得到的，不同的热电偶具有不同的分度表。在热电偶回路中接入第三种金属材料时，只要该材料两个接点的温度相同，热电偶所产生的热 电势将保持不变，即不受第三种金属接入回路中的影响。因此，在热电偶测温时，可接入测 量仪表，测得热电动势后，即可知道被测介质的温度。 如图4所示 ： 图4 热电偶接线图 其中1为热电偶 2为导线 3为测温测压放大电路我们要求在0到300度范围内的输出信号进行放大，而E型热电偶比较合适，因此我们选择E型热电偶来进行。而E热电偶具有稳定性好，抗氧化性能优于铜-康铜，铁-康铜热电偶，价格便宜等优点，能用于氧化性和惰性气氛中，广泛为用户采用。4.1冷端补偿电路由热电偶的基本作用原理

13、知道，一热电偶的测量温度主要决定于热端和冷端温度差所产生的热电势，如此虽然热端所处的温度保持恒定不变，但由于冷端产生不规则的温度改变，则所测得的温度值也就成为一原理知道，一热电偶的测量温度主要决定于热端和冷端温度所产生的热电势，如此虽然热端变数，或不能代表被测处的实际温度。热电偶温度补偿公式如下： E(t，0)=E(t，t0)+E(t0，0) 公式（4-1）其中，E(t0，0)是实际测量的电动势，t代表热端温度，t0代表冷端温度，0代表O。在现场温度测量中，由于热电偶冷端温度一般不为O，而是在一定范围内变化着，因此测得的热电势为E(t，t0)。如果要测得真实的被测温度所对应的热电势E(t，0)

14、，就必须补偿冷端不是0所需的补偿电势 E(t0，0)，而且，该补偿电势随冷端温度变化的特性必须与热电偶的热电特性相一致，这样才能获得最佳补偿效果。 我们常用补偿方式为桥式自动补偿电路，这种补偿方法是在靠近热电偶冷端地方置放构成桥式电路的一臂，此臂是由电阻温度系数较大的金属组成，一般采用镍铜，其余三臂都由电阻温度系数较小的锰铜合金线构成。当冷端温度为零度时，电桥构成平衡状态，若冷端温度产生改变，镍铜的一臂的电阻也随同改变，则使电桥失去平衡或输出电势，因为这输出电势的大小与冷端由于温度的变化所产生的热电势大小相等但方向相反，这样两者抵消，或冷端产生变化但对准确度的影响无关。这种补偿电路如图5所示：

15、 图5 电桥冷端补偿电路5运算放大器的设计热电偶输出的是毫伏级的电压，要求为伏安级，所以采用差分放大器的仪器仪表放大器，它具有很低的输出阻抗，精确和稳定的增益，一般在1V/V到1000V/V放大倍数，极高的工模抑制比。他的原理图如下图6示：图6 运算放大电路参数计算：在图中：R1=R7 R2=R3 R5=R6热电偶200度输出电压为13.421mv，在300度得出电压为21.036mv放大电压为0-2.5v V=2.5vm所以A=V/v=33令R5=2R4=20K R3=R1=17.5K 可得放大倍数为336运算放大器（OP07）TD07(OP07)低噪声高精度运算放大器1 特点：1)低的输入

16、噪声电压幅度0.35VP-P(0.1Hz10Hz)2)极低的输入失调电压10V3)极低的输入失调电压温漂0.2V/4)具有长期的稳定性0.2V/MO5)低的输入偏置电流±1nA6)高的共模抑制比126dB7)宽的共模输入电压范围±14V8)宽的电源电压范围±3V±22V9)可替代725,108A,741,AD510等电路图7 OP07实物图运算放大器可用图8所示的符号来表示。图8 OP07管脚图它有8个引出脚，其中2脚和3脚“+”、“-”为两个信号输入端，4脚和7脚标有“Vcc+”、“Vcc-”为正、负电源端，6脚为“Vout”为输出端。5脚为空脚，1脚

17、和8脚为偏置平衡端，也称为调零端，只需在1脚和8脚之间接一个精密电位器就可以对OP07的输入电压进行调零。两个信号输入端中，Vi-（-）为反相输入端，表示运放输出端Vo的信号与该输入端的位相反；Vi+（+）为同相输入端，表示运放输出端Vo的信号与该输入端的相位相同。7 温度控制及报警电路图9 温度控制报警电路温度设定报警电路主要由集成运放LM324（在此电路中作比较器使用）、固态继电器，发光二极管，自锁开关组成。放大后的信号接入自锁开关至A/D转换然后至译码后由数码管直接显示温度，当自锁开关按下时，触电打在控制信号，由RP4进行分压，来获得所需的温度上限，然后由LM324进行电压比较，例如上限

18、温度被设定为300。如果被测温度小于300，即Ui(+)3V，因此Ui(+)Ui(-)，比较器输出低电平，经过R11分压使Q2截止，继电器线圈不得电，绿灯亮，说明可以继续加热。如果被测温度大于300，即Ui(+)3V，因此Ui(+)Ui(-)，比较器输出高电平，经过R11分压使Q2导通，继电器线圈得电吸合，红灯亮，说明温度过高，停止加热。7.1 小功率三极管90139013 结构：NPN集电极-发射极电压 25V集电极-基电压 45V射极-基极电压 5V集电极电流0.5A耗散功率 0.625W结温150特怔频率 最小 150MHZ放大倍数：D64-91 E78-112 F96-135 G122

19、-166 H144-220 I190-3007.2四运算放大器(LM324)集成运算放大器是实现高增益放大功能的一种集成器件，早期主要用来实现对模拟量进行数学运算的功能，目前随着器件性能的改进，它已成为通用的增益器件，应用范围非常广泛。从电特性来看，集成运放接近理想的电压放大器件，它不仅有很大的输入电阻和很小的输出电阻，而且还有很高的电压增益，此外，静态工作时，它的输入和输出电位均为零，这样，在与其它集成运放连接时，就不需要考虑它们之间的电平配置问题。LM324 是四通道的低功耗运算放大器，它的内部包含四组形式完全相同的运算放大器，除电源共用外，四组运放相互独立，其性能参数有以下几个方面：单电

20、源工作方式，工作电平3V 30V 低消耗电流：约0.8 mA低输入偏移：输入电压偏移：3 mv（Typ）；输入电流偏移：2 nA（Typ）开环增益：100V/mv 100 dB（Typ）宽响应频带 图10 LM324内部结构图8译码显示电路图11 译码显示电路8.1 A/D转换芯片 ICL7107CPLICL7107是高性能、低功耗的三位半A/D转换器电路。它包含有七段译码器、显示驱动、参考源和时钟系统。ICL7107可直接驱动发光二极管（LED）。ICL7107将高精度、通用性和真正的低成本很好的结合在一起，它有地域10uF的自动校零功能，零漂小于1Uv/，低于10PA的输入电流，极性转换误

21、差小于一个字。真正的差动输入和差动参考源在各种系统中都很有用。在用于测量负载单元压力规管和其它桥式传感器时会有更突出的优点。 图12 ICL7107CPL管脚图8.2 积分电路图13 积分电路图在信号积分阶段，自动校零回路断开，内部短接点也脱开，内部高端输入和低端输入与外部管脚相连。转换器将IN HI和IN LO之间输入的差动输入电压进行一固定的积分，此差动输入电压转换器的电源电压没有回转，可将IN LO连接到模拟公共端上，已建立正确的共模电压。此积分阶段的最后，积分信号的极性也已经确定了。最后一个阶段是反向积分阶段、低端输入在芯片内部连接到模拟公共端，高端输入通过先前已充电的参考电容进行连接

22、，内部电路能使电容的极性正确的连接以确保积分器的输出能回到零。积分器的输出回到零的时间正比于输入信号的大小，对应的数字输出为：显示值=1000X。ICL7107芯片的33、34脚接基准电容，27、28、29脚组成积分电路，27脚接积分电容，29脚接自动调零电容(此元件宜选用无感式涤纶电容)。28脚接积分电阻(注意：积分电容和积分电阻应保证质量)。38、39脚的电阻和电容共同构成IC内部振荡器的RC电路。该电路的时钟频率为45kHz。30、31脚为模拟量输入端，两脚间的电容为输入滤波电容。31脚外接的电阻为限流分压电阻。该电路35脚接地，36脚作为基准电压输入，也称作定标系数调节电压，36脚电压

23、至关重要。我们可以通过公式N=1000V/Vnef,来计算它的定标系数。N表示数码管显示数值，表示31脚输入电压的变化值。例如：设36脚的电压为223mV，被测电压(即A、B两点间电压)有1V变化时，31脚电压有2.23V的变化，那么根据公式N=1000×2.23mV2.23mV计算可得N=10。即显示值每10个字对应测量电压1V。ICL7107的20脚为负极性指示。8.3 温度译码显示电路图14 温度译码显示电路8.4温度零位校准电路图15 数字温度计电路图自动较零阶段：在自动较零阶段做三件事。第一，内部高端输入和低端输入与外部管脚脱开，在内部与模拟公共管脚短接。第二，参考电容充电

24、到参考电压值。第三，围绕整个系统形成一个闭合回路，对自动校零电容Caz进行充电，以补偿缓冲放大器、积分器和比较器的失调电压。由于比较器包含在回路中，因此自动校零的精度仅受限于系统噪声。任何情况下，折合到输入端的失调电压小于10uV。差动输入：输入端能承受输入放大器允许的共模电压范围内的差动电压。即在比正电源低0.5V和比负载电源高1V的范围。在此范围内。电路有86dB的共模抑制比。然后必须注意的是积分器的输出不能进入饱和区，一种最坏的情况可能是在输入端有一接近满量程的负向差动电压，同时又有一个较大的共模正向电压，负向的差动电压似的积分器的输出向正方向走，而此时积分器输出的正向摆幅又正被正向共模

25、电压所挤占，在这种严格的应用条件下，可适当地牺牲一些精度，将积分器的输出电压摆幅降低到低于所推荐的2V满量程。积分器的输出可在比正电源低0.3V的范围内摆动而不影响线性度。差动参考源：参考电压能够在转换器的电源电压范围内的任意位置上产生。共模误差的主要来源是翻转电压，这是由于参考电容对其接点上的分布电容充电或者放电造成的。如果有一较大的共模电压，在正电压输入下进行反向积分时，参考电容回得以充电（电压增加）。反之，在负电压输入下进行反向积分时，参考电容会失去电荷。这种由于正负输入电压而在参考电容上早场的电压差异会导致翻转误差。然而通过选择参考电容，使得它比分布电容大许多，则最坏情况下的误差可以控

26、制在0.5个显示字之内。模拟公共端：此管脚主要是为在电池供电的应用场合或者输入信号相对于供电电源是浮动的系统中建立一个公共电压而设置的。COMMON管脚设置的电压比正电源约低2.8V，这样的选择可以使电池电压低至接近6V时仍然能工作。然而，此模拟公共端有一些参考电压的特征。只有当总的供电电压足够高使得稳压管能工作时（>7V），此公共点的电压才有较低的电压系数（0.001%V）和较低的输入阻抗（15），典型情况下的温度系数小于80ppm/。另外，片上参考源的一些不足也必须充分予以重视。在ICL7107中，由于驱动LED数码管而导致的内部发热会使性能下降。由于塑料的热阻比陶瓷的大，因此塑封电

27、路比瓷封电路在这方面的性能要差，由于参考源的温度系数、片上功耗和封装的热阻原因，会使接近满量程时的噪声从25uVp-p上升到80uVp-p。另外ia，高功耗（例如显示值为1000，二十段显示）与低功耗（例如显示值为1111，八段显示）使得线性度之差会达到一个字，甚至更多，参考源有正温度系数的电路量程溢出时会多出几个字。这是因为溢出时三个低位数字均不显示，而处于低功耗状态。相似的，参考源为度温度系数的电路会在溢出和非溢出读值之间来回交替变化。这是由于芯片不断被加热和冷却的结果。所有这些问题在使用外部参考源时自然就解决了。模拟公共端在自动校零和反向积分期间与低端输入回路相连。如果IN LO不同于模

28、拟公共端，就会在系统中产生一共模电压并会被电路有一的共模抑制特性所抑制，然而在某些应用场合，IN LO会被设置成一已知的固定电压（比如电源的公共端），这时，模拟公共端也应接至此同一点，以消除电路上的共模电压。此问题对于参考电压也同样重要。如果参考源方便地接至模拟公共端，就必须要接。因为只有这样才可以消除由于参考源系统而引入的共模电压。 在芯片内部，模拟公共端连接至N沟道场效应管，该管子有约30mA的陷电流能力，以使模拟公共端的电压维持在此电源电压低至2.8V（当有衣服在将此公共电网正上端拉时）。但是该模拟公共端只有10uA的源电流能力。由于此，COMMON端可方便地连接至负电压而不必考虑内部的

29、参源。8.5 ICL7107的电源供应 ICL7107设计工作于+-5V的电源电压，如果负载电源没有时，可利用时钟输出信号i，外接2只二极管，2只电容和一块廉价的集成电路来产生这个负电源。事实上，有些系统是可以不用负电源的，用单一+5V供电的前提是：1） 输入电压可以共模方式的中心电压为参考。2）输入信号电压小于+-1.5V3）采用外接参考源。8.6 8421 BCD 码对应的显示 图16 CD4511对应BCD码8.6.1 共阴4位数码管 数码管是一种半导体发光器件，其基本单元是发光二极管。如图16所示。数码管分类：数码管按段数分为七段数码管和八段数码管，八段数码管比七段数码管多一个发光二极

30、管单元（多一个小数点显示）；按能显示多少个“8”可分为1位、2位、4位等等数码管； 按发光二极管单元连接方式分为共阳极数码管和共阴极数码管。共阳数码管是指将所有发光二极管的阳极接到一起形成公共阳极(COM)的数码管。共阳数码管在应用时应将公共极COM接到+5V，当某一字段发光二极管的阴极为低电平时，相应字段就点亮。当某一字段的阴极为高电平时，相应字段就不亮。共阴数码管是指将所有发光二极管的阴极接到一起形成公共阴极(COM)的数码管。共阴数码管在应用时应将公共极COM接到地线GND上，当某一字段发光二极管的阳极为高电平时，相应字段就点亮。当某一字段的阳极为低电平时，相应字段就不亮。 驱动方式：数

31、码管要正常显示，就要用驱动电路来驱动数码管的各个段码，从而显示出我们要的数字，因此根据数码管的驱动方式的不同，可以分为静态式和动态式两类： 1.静态显示驱动：静态驱动也称直流驱动。静态驱动是指每个数码管的每一个段码都由一个单片机的I/O端口进行驱动，或者使用如BCD码二-十进制译码器译码进行驱动。静态驱动的优点是编程简单，显示亮度高，缺点是占用I/O端口多，如驱动5个数码管静态显示则需要5×840根I/O端口来驱动，要知道一个89S51单片机可用的I/O端口才32个呢：），实际应用时必须增加译码驱动器进行驱动，增加了硬件电路的复杂性。 2.动态显示驱动：数码管动态显示接口是单片机中应

32、用最为广泛的一种显示方式之一。动态驱动是将所有数码管的8个显示笔划"a,b,c,d,e,f,g,dp"的同名端连在一起，每个数码管的公共极COM增加位选通控制电路，位选通由各自独立的I/O线控制，当输出字形码时，所有数码管都接收到相同的字形码，但是哪个数码管会显示出字形，位选通COM端电路的控制，我们只要将需要显示的数码管的选通控制打开，该位就显示出字形，没有选通的数码管就不会亮。通过分时轮流控制各个数码管的的COM端，就使各个数码管轮流受控显示，这就是动态驱动。在轮流显示过程中，每位数码管的点亮时间为12ms，由于人的视觉暂留现象及发数码管的余辉效应，给人的印象就是一组稳

33、定的显示数据，不会有闪烁感。A5461AH 4位共阴数码管介绍：所谓4位数码管，就是将4个数码管显示段的管教连在一起，以及4个位驱动的管脚。如图17所示，工作原理和单个1位数码管一样。图:17 4位共阴数码管内部逻辑图图18 4位共阴数码管管脚分布图9固态继电器固态继电器有三部分组成:输入电路，隔离(耦合)和输出电路。按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

34、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。固态继电器的优点：高寿命，高可靠：固态继电器没有机械零部件，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。 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。 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。 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

35、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。 固态继电器的缺点：导通后的管压降大，可控硅或双相控硅的正向降压可达12V，大功率晶体管的饱和压降也在12V之间，一般功率场效应管的导通电阻也较机械触点的接触电阻大。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。 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。 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。 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载保护。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。 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