Qu’est-ce qu’un relais de contrôle ?
Un relais de contrôle est un composant qui reçoit un signal électrique et émet un signal numérique pour contrôler une machine.
Ils sont ainsi nommés parce que la façon dont une entrée est générée et affecte une autre sortie rappelle celle d’un relais à matraque.
Utilisations des relais de contrôle
Les relais de contrôle sont l’un des composants les plus utilisés dans l’industrie et dans la vie quotidienne. Voici quelques exemples d’utilisations des relais de contrôle :
- Pour la commande d’équipements de transport automatique.
- Dans les automates programmables industriels (API).
- A l’intérieur d’ordinateurs personnels.
- Dans les appareils ménagers tels que les climatiseurs et les aspirateurs automatiques.
- Dans les véhicules de transport tels que les voitures et les motos.
Principalement utilisés pour transmettre des signaux d’entrée provenant de capteurs et de boutons-poussoirs à un autre dispositif. Parce qu’ils sont utilisés là où le contrôle est effectué, ils sont utilisés non seulement dans les équipements industriels, mais aussi dans les appareils électriques.
Si le système de contrôle est complexe, il faut plusieurs centaines de points pour le reproduire à l’aide de relais de contrôle, ce qui est compliqué, d’où l’utilisation d’automates et de PC pour calculer la sortie. En revanche, si quelques relais seulement sont utilisés, il est moins coûteux et plus facile d’introduire le contrôle à l’aide de relais électromagnétiques.
Principe des relais de contrôle
Il existe deux types de relais de contrôle, qui peuvent être divisés en relais avec contacts et en relais sans contacts.
1. Relais à contact
Les relais à contact sont des relais qui actionnent mécaniquement leurs contacts pour émettre un signal de contact. En raison de leur principe de fonctionnement, ils sont également appelés relais mécaniques. Ils sont constitués de bobines électromagnétiques et de contacts.
Lorsqu’un signal de tension d’entrée est reçu, la bobine électromagnétique interne est excitée. La bobine électromagnétique excitée agit comme un électro-aimant et actionne le contact mobile, qui se déplace en même temps que la bande de fer mobile. Le contact mobile est mis en contact ou éloigné du contact fixe et émet un signal de contact électrique.
Lorsque la tension d’entrée est supprimée, les contacts reviennent à leur position en étant repoussés par un ressort de rappel interne. La bobine électromagnétique est constituée d’un fil de cuivre enroulé autour d’un noyau de fer, qui est verni pour l’isolation.
Des alliages d’argent ou d’or sont également utilisés sur les contacts pour réduire la résistance électrique. Ils sont généralement protégés par un boîtier ou un dispositif similaire afin d’éviter tout contact humain.
2. Relais sans contact
Les relais sans contact sont des composants qui utilisent des semi-conducteurs pour émettre un signal de contact sans actionner physiquement les contacts. En raison de leur principe de fonctionnement, ils sont également appelés relais statiques. Le principal composant d’un relais statique est le photocoupleur.
Tout d’abord, lorsqu’une tension est appliquée à la borne d’entrée, la LED à l’intérieur du photocoupleur est excitée : la LED génère de la lumière qui est dirigée vers un élément interne sensible à la lumière. L’élément récepteur de lumière utilise un phototransistor conducteur de lumière, qui émet un signal de contact au moyen de la lumière provenant de la LED.
La caractéristique des relais sans contact est qu’il n’y a pas de contact mécanique comme dans le cas des relais à contact. Il n’y a donc pas d’usure du métal due aux opérations d’ouverture et de fermeture. La vitesse de transmission est également élevée, ce qui les rend adaptés aux opérations d’ouverture et de fermeture à grande vitesse et à haute fréquence. Parmi les autres caractéristiques, citons une bonne isolation, l’absence de nécessité de supprimer le bruit, la facilité de miniaturisation et l’absence totale de bruit de fonctionnement.
Toutefois, l’inconvénient est que l’élément semi-conducteur se rompt rapidement si une tension ou un courant supérieur à la valeur nominale est appliqué. Ils sont vulnérables à la chaleur et nécessitent des mesures de dissipation thermique adéquates. Ils sont également plus chers que les relais de contact.
Types de relais de contrôle
Il existe trois types de contacts de relais de contrôle
1. Contact a
Le contact a est un contact qui est ouvert lorsqu’aucun signal n’est envoyé à la borne d’entrée et qui est conducteur lorsqu’une entrée est reçue. Il est également appelé contact normalement ouvert ou contact de fermeture. Il s’agit du contact le plus courant qui assure uniquement l’isolation du signal.
2. Contact b
Le contact b est un contact qui conduit lorsqu’aucun signal n’est envoyé à la borne d’entrée et qui s’ouvre lorsqu’un signal est envoyé. Il est également appelé contact normalement fermé ou contact à rupture.
Il se caractérise par un mouvement opposé à celui du contact a et peut inverser le signal d’entrée. Il est souvent utilisé dans les circuits d’interverrouillage et les circuits d’interruption des défauts.
3. Contact c (contact de transfert)
Le contact c est un contact à trois bornes combinant un contact a et un contact b. Il possède trois bornes : une borne commune, une borne de contact a et une borne de contact b. Lorsqu’aucun signal n’est envoyé aux bornes d’entrée, il y a continuité entre les bornes de contact commun et b et la borne de contact commun-a est ouverte.
Lorsqu’un signal est envoyé aux bornes d’entrée, la borne de contact commun-b est ouverte et la borne de contact commun-a est conductrice. Il est utilisé, par exemple, dans les circuits de commutation entre la rotation avant et la rotation arrière. Une autre caractéristique est que le contact c n’est applicable qu’aux relais de contact.