當嵌入式系統需要與外界接觸以檢測強信號時，它們通常需要在I/O上進行電膨脹。問題是：我應該使用 SSR 還是 EMR 來執行此操作？

您的嵌入式系統遲早需要將其 I/O 連接到外部世界，而且通常更早。最常見的外部 I/O 涉及開/關電路的檢測和控制，范圍從“干電路”（無或幾乎為零電流）、5V 或 12V 直流信號、24 VAC、120/240 VAC 電源線等。此外，由于基本信號不兼容（3V I/O 與交流線路電壓）以及用戶和系統安全性，您不希望機箱或 PC 板中出現高電壓，因此需要電流隔離，這意味著您的系統與外部世界之間沒有歐姆路徑，圖 1。

電氣隔離的功能是將信號信息從輸入傳遞到輸出，但兩側之間沒有任何導電（歐姆）路徑。（圖片來源：EE Publishers （Pty） Ltd）

這就是隔離模塊進入故事的地方。對于大多數嵌入式系統應用，這些是獨立的插座繼電器，可以根據需要輕松交換、更改或升級。“繼電器”一詞實際上是指兩種截然不同的實現：1860 年代開發的機電繼電器 （EMR）（是的，很久以前）！以及 1960 年代首次推出的固態繼電器 （SSR）。 （請注意，我們在這里談論的是功率或低頻信號的繼電器;也有用于射頻的繼電器，但它們是非常不同的生物，評估和選擇它們的標準也非常不同。

電子病歷與固態硬盤

SSR 和 EMR 的工作原理很簡單，但有很大不同。簡而言之，SSR 使用一個 LED/光電晶體管進行隔離耦合，同時允許代表感測開關閉包或電流流向負載打開或關閉的信號通過，圖 2。

光隔離的原理很簡單：LED將電信號的能量轉換為光子，光子穿過間隙并到達光電晶體管，然后將其能量重新轉換為電信號。（圖片來源：Phidgets， Inc）

更老的EMR使用驅動到電磁鐵中的電流作為其輸入信號;當電磁鐵通電時，它會拉動電樞，電樞物理閉合附近的一個或多個觸點，圖3。（因此，EMR 有時被稱為觸點或線圈繼電器。

機電繼電器使用基本電磁元件啟動電樞運動，并且可以支持多極以及常開 （NO） 和常閉 （NC） 觸點的同時操作。（圖片來源：Glolab Corporation）

顯而易見的問題是：“在您的嵌入式系統設計中使用哪一個？與大多數工程決策一樣，答案很簡單：“視情況而定”。一般來說，大多數 EE 將 SSR 視為首選，因為 SSR 更容易與低電平電子信號接口，具有微秒的快速切換時間（與 EMR 的毫秒相比），并且額定工作周期為數千萬次。許多 SSR 還具有一個小的指示燈 LED，因此用戶可以判斷它是否已激活，這是一個方便的功能。

眾所周知，EMR 在某些應用中是首選，即使它們具有大多數 EE 擔心和可能擔心的移動部件。EMR 可以承受電壓和電流尖峰和過載，并且從信譽良好的供應商處正確選擇的 EMR 通常額定為數千萬次循環。每年售出數億臺，雖然有些用于更換用途，但許多用于需要其獨特功能組合的新設計。EMR 不附帶指示燈 LED，但在打開和關閉時會發出咔嗒聲;有些人覺得這很煩人，而另一些人則覺得這令人放心。

SSR 和 EMR 均具有廣泛的觸點額定值和其他規格（交流、直流、電壓、電流）。在某些情況下，選擇哪一個的決定可能相當明顯，但在許多情況下并非如此。例如，如果繼電器處于工業或易燃環境中，則通常首選 SSR，因為它沒有移動部件，也沒有危險的火花，而 EMR 確實有接觸火花。但是，如果繼電器需要多個觸點極，或者在通電時每個極上同時需要觸點閉合和觸點開路，則單個 EMR 可提供所有這些。此外，SSR 往往在“觸點閉合”模式下失效，而 EMR 往往在“開路”模式下失效;這也可能是一個考慮因素。

總結

許多網站解釋了 SSR 和 EMR 的相對屬性，并且有許多供應商提供這兩種繼電器類型，因此可以對每種類型進行公平評估。如果他們的網站只談論一種類型的優點，而沒有至少承認其相對缺點，那么在做出決定時請謹慎判斷。

在某些情況下，SSR/EMR 的選擇是顯而易見的，一種類型在性能、成本和其他屬性方面具有明顯的優勢。然而，在許多情況下，決定更加困難，因為每種類型都會帶來一個強大的相對利弊配對列表。那時設計審查變得艱難，因為至少有一位與會者會問，并且有一定的道理：“你為什么不選擇另一個？

審核編輯：郭婷