[科普中国]-压电继电器

压电继电器一种电气继电器，具有压电效应，即可以实现机械能和电能的相互转换。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。

外观特点压电继电器包括：继电器外壳和压电执行器。通过对继电器加足够强的电压，使其极化方向与电场方向一致，当去掉外电场后，继电器内仍存在剩余极化强度，如果外界的作用能使此极化强度发生变化，继电器产生压电效应。

主要功能压电继电器是具有隔离功能的自动开关元件，广泛应用于遥控、遥测、通讯、自动控制、机电一体化及电力电子设备中，是最重要的控制元件之一。

压电继电器具有能反映一定输入变量（如电流、电压、功率、阻抗、频率、温度、压力、速度、光等）的感应机构（输入部分）；有能对被控电路实现“通”、“断”控制的执行机构（输出部分）；在继电器的输入部分和输出部分之间，还有对输入量进行耦合隔离，功能处理和对输出部分进行驱动的中间机构（驱动部分）。

作为控制元件，概括起来，压电继电器有如下几种作用：

1）扩大控制范围：例如，多触点继电器控制信号达到某一定值时，可以按触点组的不同形式，同时换接、开断、接通多路电路。

2）放大：例如，灵敏型继电器、中间继电器等，用一个很微小的控制量，可以控制很大功率的电路。

3）综合信号：例如，当多个控制信号按规定的形式输入多绕组继电器时，经过比较综合，达到预定的控制效果。

4）自动、遥控、监测：例如，自动装置上的继电器与其他电器一起，可以组成程序控制线路，从而实现自动化运行。

压电继电器的发展采用改进的PZT压电陶瓷材料，研制出一种片式结构的压电陶瓷耦合器，以它为隔离器件，取代传统固体继电器中的光电耦合器，研制出压电陶瓷耦合固体继电器，从根本上克服了传统的MER和SSR所存在的问题，这种继电器具有体积小、接通时间短、触发灵敏度高，抗干扰能力强、无电磁幅射、使用寿命长等特点。

压电陶瓷耦合器采用PZT(PbO3，一PbTjO3，)陶瓷材料制备，针对压电陶瓷耦合器应具有信号传输特性好、输出电流大的特点，采用PZT压电陶瓷材料A位复合取代多种氧化物掺杂的改进措施，以提高材料的压电性，介电性，研究出性能较佳的改进PZT压电陶瓷材料。1

本词条内容贡献者为:

王沛 - 副教授、副研究员 - 中国科学院工程热物理研究所