CN104730974A - 开关装置的致动器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种开关装置以及一种切换开关装置的状态的方法，所述开关装置包括：壳体；切换模块，其包括开关元件，所述切换模块配置成在产生开关信号时切换所述开关元件的状态；以及致动器，用于接收机械输入和用于促进产生电切换信号，该切换信号用于使所述切换模块切换所述开关元件的状态。

Description

开关装置的致动器
技术领域
本发明总体上涉及一种开关装置以及一种切换开关装置的状态的方法。
背景技术
一直以来，越来越多地在使用电子继电器来检测指定的输入参数比如电压、电流、液位的阈值是否被超过。
然而，继电器电路/系统的故障排除或诊断过程通常纷繁复杂，因为在继电器电路中通常使用大量的电子继电器。
目前，用户需要施加触发条件，以便确定继电器电路/系统是否处于工作状态。也就是说，为了检查连接是否正用于电子继电器，例如进行监测过电压，本方法包括向继电器提供实际的过电压，以确定电子继电器是否能够操作来切换状态，即何时达到感测输入的预定阈值，以及所连接的继电器电路/系统是否能够执行预定的后续动作，比如提高报警等。这种类型的测试可能具有潜在的危险，因为在提供超过阈值的输入时，他们可能会导致电涌或事故。
此外，已经有电子继电器从用户返回时“未发现故障”症状的多个示例。“未发现故障”作为电子继电器电路/系统不能够进行切换的问题通常是公知的，因为这意味着在达到感测输入或“故障”的预定阈值时进行切换。
对于目前的固态继电器来说，比如对于在输入端连接至外部继电器控制器例如温度控制器或程序逻辑控制器(PLC)和在输出端连接至继电器可以反过来控制的电路的开关类型来说，通常使用输入发光二极管(LED)指示器，以向用户指示固态继电器是否处于“开关连接”或“开关断开”状态。该电路可以包括晶体管、MOSFET、晶闸管、双向可控硅等。仅当外部继电器控制器连接至固态继电器的输入端，并且外部继电器控制器接通和/或关断以确定来自接通或关断的开关触发信号是否被正确地发送至连接在固态继电器的输出端的电路时，可以进行检查固态继电器是否正常操作的本方法。这种形式的检查可能是不希望的，因为它可能很繁琐并且相对来说更加费时，例如为了建立在固态继电器输入端的继电器控制器和在输出端的电路。
人们已经认识到的是，目前没有在电子继电器电路/系统进行操作或使用之前可用于电子继电器或继电器电路/系统的连接的功能测试。用户无法知晓电子继电器电路/系统的连接的质量，除非该电子继电器电路/系统用于实际的现场电路。
因此，需要提供旨在解决上述一个或多个问题的开关装置以及切换开关装置的状态的方法。
发明内容
根据一方面，提供了一种开关装置，所述装置包括：壳体；切换模块，其包括开关元件，所述切换模块配置成在产生开关信号时切换所述开关元件的状态；以及致动器，用于接收机械输入和用于促进产生电切换信号，该切换信号用于使所述切换模块切换所述开关元件的状态。
所述开关信号可以是基于一个或多个预定条件的条件触发信号。
所述切换信号可以被直接发送至所述切换模块。
所述开关装置还可以包括处理模块，用于监测所述一个或多个预定条件，并且用于如果所述一个或多个预定条件被满足的话产生所述条件触发信号。
所述开关装置还可以包括输入采样模块，用于采样一个或多个输入至所述开关装置，并且其中，所述一个或多个预定条件是基于所述一个或多个采样输入的值。
所述开关信号可以是基于感测在所述开关装置的输入端口的输入信号的开关触发信号。
所述切换模块可以配置成用于激活切换模块中的光学元件，以切换所述开关元件的状态。
如果产生开关信号以切换所述开关元件，则所述切换模块可以维持开关元件的切换状态。
所述开关装置还可以包括外部致动器，其从所述开关装置的壳体的外表面延伸，所述外部致动器用于将所述机械输入转移至所述致动器，用于接收机械输入和用于促进电切换信号的产生。
所述外部致动器可以是可绕着所述外表面旋转的摇杆式致动器。
所述外部致动器可以是可绕着所述外表面旋转的杆。
所述外部致动器可以包括柱塞构件，其配置成接触所述致动器，用于将所述机械输入转移至致动器，所述接触基于外部致动器绕着所述外表面的旋转。
所述开关装置还可以包括外盖，所述外盖配置成防止所述机械输入在外盖相对于所述壳体处于闭合位置时被施加至所述致动器。
所述外盖还可以包括柱。
所述外盖还可以包括闩锁，用于维持所述外盖处于闭合位置。
所述致动器可以配置成在接收机械输入时在高低电压电平之间产生信号电平变化。
所述开关装置还可以包括状态指示器，用于指示所述开关元件的状态。
根据另一方面，提供了一种切换开关装置的状态的方法，所述方法包括：提供切换模块，其包括开关元件，所述切换模块配置成在产生开关信号时切换所述开关元件的状态；接收在致动器的机械输入；产生电切换信号；以及使所述切换模块采用所述切换信号切换所述开关元件的状态。
所述开关信号的产生可以是作为基于一个或多个预定条件的条件触发信号。
所述方法还可以包括直接将所述切换信号发送至所述切换模块。
所述方法还可以包括监测所述一个或多个预定条件，并且如果所述一个或多个预定条件被满足的话产生所述条件触发信号。
所述方法还可以包括采样一个或多个输入至所述开关装置，并且其中，所述一个或多个预定条件是基于所述一个或多个采样输入的值。
所述开关信号的产生可以是作为基于感测在所述开关装置的输入端口的输入信号的开关触发信号。
所述方法还可以包括激活所述切换模块中的光学元件，以切换所述开关元件的状态。
所述方法还可以包括在输入端口监测输入信号，并且如果在所述输入端口检测到信号变化的话则产生所述开关触发信号。
如果产生开关信号以切换所述开关元件，则所述方法可以包括维持所述开关元件的切换状态。
所述方法还可以包括提供外部致动器，其从所述开关装置的壳体的外表面延伸，所述外部致动器用于将所述机械输入转移至所述致动器。
所述外部致动器可以是可绕着所述外表面旋转的摇杆式致动器。
所述外部致动器可以是可绕着所述外表面旋转的杆。
所述外部致动器可以包括柱塞构件，其配置成基于外部致动器绕着所述外表面的旋转而接触所述致动器，用于将所述机械输入转移至致动器。
所述方法还可以包括提供外盖，并且防止所述机械输入在外盖相对于所述壳体处于闭合位置时被施加至所述致动器。
所述方法还可以包括向所述外盖提供柱。
所述方法还可以包括向所述外盖提供闩锁，用于维持所述外盖处于闭合位置。
所述方法还可以包括接收在所述致动器的机械输入的步骤之后，在高低电压电平之间产生信号电平变化。
所述方法还可以包括采用状态指示器指示所述开关元件的状态。
附图说明
对于本领域普通技术人员来说，根据仅通过示例并结合附图给出的以下书面描述，本发明的示例性实施例将得到更好地理解并且是显而易见的，其中：
图1示出了示例性实施例中的继电器正面的示意性透视图。
图2(a)-2(d)示出了各种示例性实施例中的激活或去激活电子继电器连接检查的步骤过程中的电子继电器的分解图。
图3示出了示例性实施例中的说明电子继电器的示意图。
图4示出了通电状态和断电状态下的开关构件的示意图。
图5(a)至5(d)示出了示例性实施例中的监测输入条件过程中的继电器的开关构件的位置。
图6(a)示出了示例性实施例中的表示监测填充操作中液位的继电器的示意图。
图6(b)示出了示例性实施例中的表示监测空操作中液位的继电器的示意图。
图7示出了示例性实施例中的表示三相控制继电器的示意图。
图8是示例性实施例中的表示电子继电器的连接测试的示意性流程图。
图9是示例性实施例中的表示切换开关装置的状态的方法的示意性流程图。
图10(a)示出了示例性实施例中的具有作为触发致动器的摇杆式致动器的继电器正面的示意图。
图10(b)-10(e)示出了各种示例性实施例中的激活或去激活电子继电器连接检查的步骤过程中的电子继电器的分解图。
图11(a)和(b)是表示示例性实施例中的棘爪开关的示例性实施方式的示意性电路图，用于促进继电器产生电切换信号至切换模块。
图12(a)和(b)是表示示例性实施例中的棘爪开关的另一示例性实施方式的示意性电路图，用于促进向继电器产生电切换信号至切换模块。
图13示出了示例性实施例中的固态继电器的示意性透视图。
图14示出了示例性实施例中的表示固态继电器的示意图。
图15(a)是示例性实施例中的表示固态继电器连接测试的示意性流程图。
图15(b)是另一示例性实施例中的表示固态继电器连接测试的示意性流程图。
图16(a)和(b)是表示示例性实施例中的棘爪开关的示例性实施方式的示意性电路图，用于促进向继电器产生电切换信号至切换模块。
图17(a)和(b)是表示示例性实施例中的棘爪开关的另一示例性实施方式的示意性电路图，用于促进向继电器产生电切换信号至切换模块。
具体实施方式
本文中所描述的示例性实施例可以提供一种开关装置以及一种用于切换开关装置的状态的方法，其可以提供继电器电路/系统以及开关装置的开关元件的连接检查或测试。这也可以有助于检测所述开关装置是否是故障产物。
在本文的描述中，开关装置可以是但不限于继电器，例如可被切换/打开关闭的电子继电器。继电器的通电状态可以包括但不限于继电器开关元件的电的开/关(或通电)。
在下面的描述中，用于切换继电器状态(例如对于时间继电器、电平控制继电器、故障监测继电器来说)的、基于继电器的一个或多个预定条件/功能的真正的触发或开关信号可被称为条件触发信号，而在示例性实施例中用于切换继电器状态(例如通过使用触发致动器开始连接测试)的模拟触发信号可以被称为切换触发信号。
在一些示例性实施例中，条件触发信号可以基于检测到的故障。在其它示例性实施例中，条件触发信号可以基于其它预定条件，比如对于时间继电器来说是否已经过去了预定的时间段。
在其它示例性实施例中，真正的触发或开关信号可以基于由外部继电器控制器比如温度控制器发射的打开或关闭(例如，逻辑高或逻辑低)信号，以切换在例如“切换到连接”和“切换到断开”状态之间的继电器。在这样的示例性实施例中，触发信号可被称为开关触发信号，而在这样的示例性实施例中用于切换继电器状态的模拟触发信号可被称为切换触发信号。
图1示出了示例性实施例中的继电器正面的示意性透视图。在该示例性实施例中，所述继电器是电子继电器。电子继电器100包括壳体110、安装在壳体110外表面上的旋钮例如102以及从壳体110的外表面延伸的触发致动器104。旋钮例如102用于设置预定的条件，例如要被监测的参数诸如过电压、过电流等的阈值极限。例如，一旦被监测的参数越过或超过设定阈值，电子继电器100就对连接至电子继电器100的电路切换状态(例如在通电或断电之间)。触发致动器104用于致动电子继电器100的手动开关。触发致动器104可以配置成处于第一位置或第二位置。
触发致动器104可以是但不限于杆。该杆能够相对于壳体110的外表面或者绕着如图所示的轴线A旋转。相对于壳体110的外表面，第一位置可以是“向上”位置，第二位置可以是“向下”位置。在该示例性实施例中，当致动器不处于使用模式时，所述向下位置也被称为触发致动器104的正常位置。当触发致动器104处于“向上”位置时，触发致动器104处于使用中。
优选地，所述电子继电器100还包括盖120。盖120可连接地或可拆卸地联接至壳体110，并且在盖120相对于电子继电器100处于关闭位置(参见箭头C)时覆盖旋钮例如102和触发致动器104。用户可打开盖120(参见箭头B)来接近正面，从而接近旋钮例如102、触发致动器104等。盖120可以由玻璃、基本上透明的塑料材料或基本上透明的任何其它合适的材料制成。在替代实施例中，盖120可以甚至是对光不透明的或基本不透明的。盖120包括柱或销130，其被定位在相对于触发致动器104的相应位置，使得当盖120处于闭合位置时，销130处于与触发致动器104机械接触，以导致或偏压触发致动器104处于向下位置。盖120还可以包括闩锁锁扣132，用于在盖120处于闭合位置时将盖120锁定或保持至壳体110的表面。
在另一示例性实施例中，柱或销130位于触发致动器104上，使得当盖120处于闭合位置时，销130与盖120机械接触，以导致或偏压触发致动器104处于向下位置。
在另一示例性实施例中，所述致动器可以是但不限于可按压按钮。在该示例性实施例中，按压按钮可以配置成处于第一位置或第二位置。相对于壳体的外表面，第一位置可以是“向上”位置，第二位置可以是“向下”位置。在这种情况下，当按压按钮未处于使用模式即未被按压时，向上位置也被称为按压按钮的正常位置。
在另一示例性实施例中，所述致动器可以是但不限于摇杆式致动器。在该示例性实施例中，摇杆式致动器可以配置成处于第一位置或第二位置。第一位置可以是相对于摇杆式致动器尾端的“向上”位置，而第二位置可以是相对于摇杆式致动器尾端的“向下”位置，该第一位置和第二位置相对于壳体的外表面。在该示例性实施例中，当致动器未处于使用模式时，向下位置也被称为摇杆式致动器的正常位置。当摇杆式致动器处于“向上”位置时，摇杆式致动器处于使用中。
优选地，所述继电器正面可以包括状态指示器(未示出)，以指示继电器的开关状态。
图13示出了示例性实施例中的继电器的示意性透视图。在该示例性实施例中，继电器是固态继电器。固态继电器1300包括壳体1310、设置在壳体1310的外表面上的电源连接器1320、从壳体1310的外表面延伸的开关致动器1304、设置在壳体1310的外表面上的第一状态指示器1330、以及设置在壳体1310的外表面上的第二状态指示器1332。固态继电器1300还包括设置在壳体1310的外表面上的诊断输出连接器1390。输入端口位于标号1334、1336，输出端口位于标号1338、1340。
在该示例性实施例中，开关致动器1304用来致动固态继电器1300的手动开关，开关致动器1304可以配置成处于第一位置或第二位置。
电源连接器1320用来将固态继电器1300连接至辅助电源，用于开关致动器1304的操作。第一状态指示器1330用来指示固态继电器1300是否处于“切换到连接”或“切换到断开”状态。例如，当固态继电器1300处于“切换到连接”状态时，第一状态指示器1330处于第一模式。当固态继电器1300切换至“切换到断开”状态时，第一状态指示器1330改变到第二模式。第一模式可以是固态继电器的“开”状态，而第二模式可以是“关”状态。因此，例如，如果输入信号设置在输入端口1334、1336和/或开关致动器1304已被激活以模拟用于切换状态的输入，则第一状态指示器1330可处于“开”状态。
在该示例性实施例中，第一状态指示器可以是但不限于发光二极管指示器。例如，当固态继电器1300处于“切换到连接”状态时，发光二极管指示器处于“开”或点亮状态。当固态继电器1300切换至“切换到断开”状态时，发光二极管指示器改变为“关”或未点亮状态，反之亦然。
在该示例性实施例中，第二状态指示器1332用于指示固态继电器的状况或诊断。这些状况包括但不限于固态继电器是否运行正常、固态继电器是否在输入端内部短路、固态继电器是否在输出端外部短路、固态继电器的输出电源是否被移除、或者固态继电器的输出负载是否被移除/切断。例如，当固态继电器1300正常运行时，第二状态指示器1332处于第三模式。当固态继电器1300在输入端内部短路时，第二状态指示器1332改变到第四模式。当固态继电器1300在输出端外部短路时，第二状态指示器1332改变到第五模式。当固态继电器的输出电源被移除时，第二状态指示器1332改变到第六模式。当固态继电器的输出负载被移除/切断时，第二状态指示器1332改变到第七模式。
在该示例性实施例中，第二状态指示器可以是但不限于发光二极管指示器。例如，当固态继电器1300正常运行时，第二状态指示器1332处于第三模式。第三模式包括第二状态指示器1332表示橙色光或处于“关”或未点亮状态。当固态继电器1300在输入端内部短路时，第二状态指示器1332处于第四模式。第四模式包括第二状态指示器1332表示红色光。当固态继电器1300在输出端外部短路时，第二状态指示器1332处于第五模式。第五模式包括第二状态指示器1332表示以相对较快的速度闪烁(例如，在给定的时间段内5％开和95％关)的红光。当固态继电器的输出电源被移除时，第二状态指示器1332处于第六模式。第六模式包括第二状态指示器1332表示以相对缓慢的速度闪烁(例如，在给定的时间段内80％开和20％关)的红光。当固态继电器的输出负载被移除/切断时，第二状态指示器1332处于第七模式。第七模式包括第二状态指示器1332表示以相对缓慢的速度闪烁(例如，在给定的时间段内80％开和20％关)的红光。本说明书中的表1A还示例性地作出了参考。
应该理解的是，状况或诊断的感测可以指示继电器1300的电性能，同时开关致动器1304有利地允许用户测试切换继电器1300的状态，例如以影响连接在输出端口1338、1340的输出负载。
诊断输出连接器1390用于将固态继电器1300连接到系统，用于发出报警信号。例如，该报警信号是音频信号或视觉信号或二者兼有。报警信号可以基于采用第二状态指示器1332指示的状况或诊断。
开关致动器1304可以是但不限于杆。该杆能够相对于壳体1310的外表面或者绕着如图所示的轴线A旋转。相对于壳体1310的外表面，第一位置可以是“向上”位置，第二位置可以是“向下”位置。在该示例性实施例中，当开关致动器不处于使用模式时，所述向下位置也被称为开关致动器1304的正常位置。当开关致动器1304处于“向上”位置时，开关致动器1304处于使用中。
在另一示例性实施例中，所述开关致动器可以是但不限于可按压按钮。在该示例性实施例中，按压按钮可以配置成处于第一位置或第二位置。相对于壳体的外表面，第一位置可以是“向上”位置，第二位置可以是“向下”位置。在这种情况下，当按压按钮未处于使用模式即未被按压时，向上位置也被称为按压按钮的正常位置。
在另一示例性实施例中，所述致动器可以是但不限于摇杆式致动器。在该示例性实施例中，摇杆式致动器可以配置成处于第一位置或第二位置。第一位置可以是相对于摇杆式致动器尾端的“向上”位置，而第二位置可以是相对于摇杆式致动器尾端的“向下”位置，该第一位置和第二位置相对于壳体的外表面。在该示例性实施例中，当开关致动器未处于使用模式时，向下位置也被称为摇杆式致动器的正常位置。当摇杆式致动器处于“向上”位置时，摇杆式致动器处于使用中。
固态继电器1300可以优选地设置有盖配置，其基本上类似于如关于图1所描述的具有销130的盖120。该盖可连接地或可拆卸地联接至壳体1310，并且在该盖相对于固态继电器1300处于关闭位置时覆盖开关致动器1304。用户可打开该盖来接近正面，从而接近开关致动器1304等。该盖可以由玻璃、基本上透明的塑料材料或基本上透明的任何其它合适的材料制成。在替代实施例中，该盖可以甚至是对光不透明的或基本不透明的。该盖包括柱或销，其被定位在相对于开关致动器1304的相应位置，使得当该盖处于闭合位置时，销处于与开关致动器1304机械接触，以导致或偏压开关致动器1304处于向下位置。该盖还可以包括闩锁锁扣，用于在该盖处于闭合位置时将该盖锁定或保持至壳体1310的表面。
在另一示例性实施例中，所述柱或销位于开关致动器1304上，使得当该盖处于闭合位置时，销与盖机械接触，以导致或偏压开关致动器1304处于向下位置。
图2(a)和2(b)示出了各种示例性实施例中的激活或去激活继电器触发/开关检查或连接测试的步骤过程中的继电器的分解图。继电器可以是电子继电器(如参照图1所述)、固态继电器(如参照图13所述)等。
图2(a)示出了示例性实施例中当触发/开关致动器204处于正常或向下位置时继电器200的分解图。触发/开关致动器204包括延伸进入继电器200内部的柱塞构件206。继电器200还包括设置在继电器200内部中的棘爪开关230。触发/开关致动器204配置成激活或去激活处于打开或关闭操作中的棘爪开关230。当触发/开关致动器204处于正常或向下位置时，柱塞构件206位于例如与棘爪开关230的激活构件隔开(或最低限度地接触)的位置，使得激活构件232未被机械地偏压而被激活。在该示例性实施例中，在正常或向下位置，柱塞构件206不与激活构件232接触。
图2(b)示出了示例性实施例中当触发/开关致动器204处于向上位置时继电器200的分解图。在该示例性实施例中，触发/开关致动器204是可绕着垂直于附图页面(相比于图1的轴线A)的轴线旋转的杆。当电源被提供给继电器200时，例如通过电源Vcc至继电器200或者经由通过使用电源连接器所提供的辅助电源，并且如果用户开始将触发/开关致动器204从正常或向下位置旋转至向上位置，则触发/开关致动器204移动成与激活构件232机械接触，以压靠着激活构件232。调试触发/开关检查过程或连接测试开始。例如，当触发/开关致动器204旋转到向上位置中并且柱塞构件206达到预定角度(例如相对于轴线X-X约30度)时，激活构件232被激活，以触发继电器200所连接的电路/系统上的连接测试。激活构件232保持柱塞构件206处于偏压接触，触发/开关致动器204被保持在向上位置。
例如，对于电子继电器来说，连接测试模拟至继电器200的开关元件的触发信号，以确定如果一个或多个阈值(相比于旋钮例如102)被超过的话该电路/系统是否能够对切换状态的继电器200起反应。
在另一示例中，对于固态继电器来说，连接测试模拟开关信号，例如，光学地联接切换模块，以确定如果在固态继电器的输入端从外部继电器控制器接收开关信号的话该电路/系统(连接在继电器的输出端)是否能够对切换状态的固态继电器起反应。
在此连接测试模式中，用户能够让继电器200工作于其他操作。例如，卡扣装置可以设置在触发/开关致动器204上，以保持触发/开关致动器204的位置，无论是在向上或向下位置。当用户将触发/开关致动器204从向上位置移动至向下或正常位置时，连接测试模式可以结束。
因此，在该示例性实施例中，棘爪开关230用作致动器，用于接收机械输入和用于促进产生电切换信号，而触发/开关致动器204用作外部致动器，用于由用户使用来提供机械输入和用于将机械输入转移至致动器。
图2(c)和2(d)示出的示例性实施例具有添加至继电器200的可选盖220。
图2(c)示出了示例性实施中相对于继电器200当触发/开关致动器204处于向上位置和盖220处于打开位置时的继电器200的分解图。当正在进行连接测试时，触发/开关致动器204处于向上位置，如参照图2(b)所示。盖220的柱或销230例如与触发/开关致动器204的一部分比如触发/开关致动器204的尾部构件208隔开(或最低限度地接触)。因此，连接测试可以进行而不会中断。
随着压缩力被施加到盖220以将盖220相对于继电器200移动至关闭位置，相应的力由销230施加到触发/开关致动器204上，例如通过尾部构件208。该力使触发/开关致动器204从向上位置朝向正常或向下位置移动/旋转。随着柱塞构件206开始不与激活构件232接触或者随着偏置力从激活构件232移除，连接测试被禁用并结束。因此，连接测试在盖220移动至闭合位置时结束。
图2(d)示出了当触发/开关致动器204处于正常或向下位置和盖220处于闭合位置时的继电器200的分解图。当盖220处于关闭位置，并且例如进一步地，盖220上的锁扣/闩锁将盖220保持到继电器200的表面上，销230机械地接触触发器/开关致动器204，以防止触发/开关致动器204从正常或向下位置旋转到向上位置。因此，在该示例性实施例中，将盖220保持处于继电器200上的闭合位置可以防止连接测试由意外地切换继电器200而进行。如果继电器200被主动地连接至电路，例如用于控制的目的，则这可能是有利的，且因此可以防止继电器200在各状态之间被意外地切换以影响电路。
图10(a)示出了示例性实施例中的继电器正面的示意图，其具有摇杆式致动器作为触发致动器。在其它示例性实施例中，摇杆式致动器可以是开关致动器。在该示例性实施例中，继电器是电子继电器1002。在其他示例性实施例中，继电器可以是其他类型的继电器，比如固态继电器等。摇杆式致动器1004在图10(b)至10(e)中得到更详细地描述。
图10(b)是示例性实施例中当摇杆式致动器1004处于正常或向下位置时继电器1002的分解图。向下位置是相对于继电器1002外表面1008的摇杆式致动器1004的后端1006的位置。摇杆式致动器1004可绕着外表面1008、绕着枢轴1010比如轴/圆柱1010旋转。因此，在该示例性实施例中，摇杆式致动器1004可绕着垂直于附图页面(相比于图1的轴线A)的轴线旋转。
摇杆式致动器1004包括延伸进入继电器1002内部的柱塞构件1012。继电器1002还包括设置在继电器1002内部中的棘爪开关1014。摇杆式致动器1004配置成激活或去激活处于打开或关闭操作中的棘爪开关1014。当摇杆式致动器1004处于正常或向下位置时，即尾端1006相对于外表面1008处于向下位置，柱塞构件1012位于例如与棘爪开关1014的激活构件1016隔开(或最低限度地接触)的位置，使得激活构件1016未被机械地偏压至被激活。在该示例性实施例中，在正常或向下位置，柱塞构件1012与激活构件1016最低限度地接触。
图10(c)示出了示例性实施例中当摇杆式致动器1004处于向上位置时的继电器1002的分解图。也就是说，摇杆式致动器1004的尾端1006相对于继电器1002的外表面1008处于向上位置。在该示例性实施例中，用户可施加力到摇杆式致动器1004的前端1018，以使摇杆式致动器1004绕着枢轴1010旋转。
当电源被提供给继电器1002时，例如通过电源Vcc至继电器1002或者经由通过使用电源连接器所提供的辅助电源，并且如果用户开始施加力至摇杆式致动器1004的前端1018，则柱塞构件1012机械地接触激活构件1016，以压靠着激活构件1016。调试触发/开关检查过程或连接测试开始。例如，当摇杆式致动器1004的尾端1006旋转到向上位置中并且柱塞构件1012达到预定角度(例如相对于轴线y-y约30度)时，激活构件1016被激活，以触发继电器1002所连接的电路/系统上的连接测试。因此，柱塞构件1012配置成接触棘爪开关1014的激活构件1016，用于由用户将机械输入或力转移至棘爪开关1014，由此柱塞构件1012和棘爪开关1014之间的接触是基于摇杆式致动器1004绕着外表面1008的旋转。
激活构件1016被保持处于偏压接触，摇杆式致动器1004的尾端1006被保持在向上位置，直到用户在尾端1006施加力，以将摇杆式致动器1004的尾端1006旋转至向下位置。
在该示例性实施例中，连接测试模拟(采用切换信号)至继电器1012的开关元件的触发信号，以确定如果一个或多个阈值(相比于图1的旋钮例如102)被超过的话该电路/系统是否能够对切换状态的继电器1012起反应。
在其它示例性实施例中，对于固态继电器来说，连接测试模拟(采用切换信号)开关信号，例如，光学地联接切换模块，以确定如果在固态继电器的输入端从外部继电器控制器接收开关信号的话该电路/系统(连接在继电器的输出端)是否能够对切换状态的固态继电器起反应。
在此连接测试模式中，用户能够让继电器1002工作于其他操作。当用户在尾端1006施加力以使摇杆式致动器1004的尾端1006从向上位置旋转至向下位置或正常位置时，连接测试模式可以结束。
图10(d)和10(e)示出的示例性实施例具有添加至继电器1002的可选盖1020。
图10(d)示出了示例性实施中相对于继电器1002当摇杆式致动器204处于向上位置和盖1020处于打开位置时的继电器1002的分解图。当正在进行连接测试时，摇杆式致动器1004处于向上位置，如参照图10(c)所示。盖1020的柱或销1022例如与摇杆式致动器1004的尾端1006隔开(或最低限度地接触)。因此，连接测试可以进行而不会中断。
随着压缩力被施加到盖1020以将盖1020相对于继电器1002移动至关闭位置，相应的力由销1022施加到摇杆式致动器1004上，例如通过尾端1006。该力使摇杆式致动器1004从向上位置朝向正常或向下位置移动/旋转。随着柱塞构件1012开始不与激活构件1016接触或者随着偏置力从激活构件1016移除，连接测试被禁用并结束。因此，连接测试在盖1020移动至闭合位置时结束。
图10(e)示出了当摇杆式致动器1004处于正常或向下位置和盖1020处于闭合位置时的继电器1002的分解图。盖1020可以与继电器1002的外表面1008的至少一部分接触。
当盖1020处于关闭位置，并且例如进一步地，盖1020上的锁扣/闩锁将盖1020保持到继电器1002的表面上，销1022被定位成防止摇杆式致动器1004的尾端1006从正常或向下位置旋转到向上位置。因此，在该示例性实施例中，将盖1020保持处于继电器1002上的闭合位置可以防止连接测试由意外地切换继电器1002而进行。如果继电器1002被主动地连接至电路，例如用于控制的目的，则这可能是有利的，且因此可以防止继电器1002在各状态之间被意外地切换以影响电路。
图3示出了示例性实施例中的说明电子继电器的示意图。继电器300的功能基本上类似于分别参照图1和图2(a)至2(d)所述的继电器100、200。继电器300包括处理模块314、联接至处理模块314的输入采样模块318、电连接至棘爪开关330并联接至处理模块314的致动器采样模块310、联接至处理模块314的触发模块316以及联接至触发模块316的开关元件/构件350。在该示例性实施例中，处理模块314可以通过使用集成电路芯片比如来自STMicroelectronics的STM32F100C或来自NXP的LPC1114等而得以实施。继电器300还包括联接至输入采样模块318的电源模块304、连接至旋钮302的设置模块312、联接至处理模块314的输出模块320以及联接至输出模块320的输出端口306。电源模块304还将电源提供给继电器300的各个组件例如处理模块314。
在该示例性实施例中，输入采样模块318用于感测一个或多个输入322、324，用于检测参数比如电压、电流等的值。用户可以使用旋钮302来为继电器300控制设置模块312中的预定的阈值极限。处理模块314处理来自输入采样模块318的参数的数值，以确定从设置模块312发送的预定的阈值极限是否被超过。如果确定该预定阈值极限被超过，则处理模块314标出故障状况/状态并且采用开关信号激活触发模块316。例如，触发模块316可对开关元件/构件350的线圈元件352通电或断电，以促使开关354切换状态(例如在常开(NO)和常闭(NC)状态之间)。因此，开关构件350能够在通电和断电状态之间进行切换。开关构件350的状态配置为继电器300的状态。在该示例性实施例中，触发模块316和开关元件350可以被统称为切换模块。输出模块320的功能是处理例如所参数的数值，并且发送要在输出端口306外部交流的值。
在该示例性实施例中，致动器采样模块310用于手动指示处理模块314来激活触发模块(采用切换触发信号)。处理模块314通过标志状态例如故障状态标志或连接测试状态标志将触发命令与被满足(比如阈值极限被超过)的、以及来自致动器采样模块310的一个或多个预定条件区别开。如果该命令或触发信号来自于致动器采样模块310，则相比于故障状态标志，连接测试状态被标记。在该示例性实施例中，棘爪开关330配置成连接至电源，使得棘爪开关330的开关可以将信号电平的变化发送至处理模块314(例如，从Vcc到Gnd或者从Gnd至Vcc)，以使处理模块314发信号来控制触发模块316，从而切换开关构件350的状态。示例性实施方式参照图11(a)和11(b)。
应当理解的是，在替代的示例性实施例中，致动器采样模块310可以被修改成直接连接至触发模块316。触发模块316可被修改成通过标志状态例如故障状态标志或连接测试状态标志将触发命令与被满足(比如阈值极限被超过)的、以及来自致动器采样模块310的一个或多个预定条件区别开。示例性实施方式参照图12(a)和12(b)。
开关构件350可以是机电式继电器。开关构件350可以是固态继电器，例如但不限于晶体管、三端双向可控硅或晶闸管。
当触发致动器(例如图1的104、图2(a)至2(d)的204)处于正常或向下位置时，将棘爪开关330连接至触发致动器采样模块310的电路是打开的。当触发致动器(例如图1的104、图2(a)至2(d)的204)处于向上位置时，将棘爪开关330连接至致动器采样模块310的电路是关闭的。
在电子继电器的正常操作中，当输入达到或者超过工作电平的预定的阈值极限时，继电器切换状态，例如从通电状态至断电状态。例如，如果继电器感测到过压状况，则电子继电器可以切换以切断到电路的电源。
在该示例性实施例中，在正常(或非故障)操作期间，当继电器300被通电时，输入采样模块318采样继电器300正在监测的输入322、324，并且将第一信号发送至处理模块314。处理模块314处理第一信号，以确定预定的阈值极限(从设置模块312发送的)是否已被超过。也就是说，处理模块314检测是否存在故障状况。处理模块314将第二信号发送至输出模块320来输送输入322、324的值。在该示例性实施例中，开关构件350处于通电状态。
如果检测到故障状态，那么处理模块314采用开关信号指示触发模块316，以将开关构件350切换到断电状态，且故障状态被标记。
在正常(或非故障)操作期间，如果触发致动器(例如图1的104、图2(a)至2(d)的204)移动至向上位置，则将棘爪开关330连接至致动器采样模块310的电路变为闭合。也就是说，棘爪开关330接收机械输入，并且开始促进产生电切换触发信号(在该示例性实施例中的处理模块314)至切换模块。该切换信号用于指示切换模块切换开关构件/元件350的状态。
电路/系统(继电器300是其中的一部分)的连接检查开始。致动器采样模块310被激活(或者从Vcc切换到gnd；或者从gnd至Vcc)，并且将切换信号发送至处理模块314。处理模块314标记连接测试/检查状态，并且发送第四信号来激活触发模块316，从而切换开关构件350。如果连接正常工作，则开关构件350切换状态，例如从通电状态到断电状态，并且继电器300是其中一部分的电路/系统随着其被安排成这样做而起反应。继电器300切换到断电状态，并且采取后续行动，例如可以发出报警。因此，用户也知道继电器300正常工作，在继电器300是其中一部分的电路/系统中没有连接故障。
否则，如果开关构件350维持其状态，那么用户可能得出的结论是继电器300切换错误。用户还可能得出的结论是如果继电器300切换但没有采取后续动作的话该电路/系统有连接错误。
有利的是，为了确定连接，用户无需在输入采样模块318发送超过阈值的输入信号，因为这可能是危险的。
在该示例性实施例中，如果处理模块314已经标记连接检查状态，则移动触发致动器(例如图1的104、图2(a)至2(d)的204)至向下或正常位置促使处理模块314确认故障状态标志不存在，并且切换开关构件350状态，例如回到通电状态，并且连接测试状态标志在处理模块314被移除。
如果输入有故障，也就是说，处理模块314已经标记故障状态，而不是连接检查状态(或者除其之外)，则继电器300和开关构件350不能通过使用触发致动器(例如图1的104、图2(a)至2(d)的204)而被切换例如至通电状态。在这种情况下，即使当触发致动器(例如图1的104、图2(a)至2(d)的204)移动至向上位置时，继电器300和开关构件350不切换状态，即保持在断电状态。不同的标志状态工作为安全特征，使得防止开关构件350进行切换，例如从断电状态至通电状态，因此不会受到触发致动器(例如图1的104、图2(a)至2(d)的204)位置的影响，例如当输入具有真实的故障时用户错误地尝试切换继电器300。
在该示例性实施例中，当没有功率通过电源模块304而被供给至继电器300时，开关构件350可以不从通电状态改变至断电状态，而不管触发致动器(例如图1的104、图2(a)至2(d)的204)的位置。
图14示出了示例性实施例中的表示固态继电器的示意图。继电器1400的功能基本上类似于分别参照图13和图2(a)至2(d)所述的继电器1300、200。继电器1400包括输入端口1422和1423、联接至输入端口1422的第一功率调节器1460、联接至第一功率调节器1460的输入感测模块1412、联接至输入感测模块1412的处理模块1414、联接至处理模块1414的致动器采样模块1410、联接至第一功率调节器1460的第一状态指示器1440、联接至第一状态指示器1440的切换模块1416、联接至处理模块1414的第二状态指示器1432、联接至处理模块1414的诊断输出模块1490、以及联接至处理模块1414的输出采样模块1492。切换模块1416包括联接至切换模块1416的开关构件/元件1450。致动器采样模块1410电连接至开关致动器(例如图13的1304)的棘爪开关。在该示例性实施例中，处理模块1414还配置成检测输入信号是否连接在输入端口1422、1423。
继电器1400还包括电源模块1404，其连接至可以设置有辅助电源1470的电源连接器(未示出)。电源模块1404包括联接至第二功率调节器1474的桥式整流器1472。第二功率调节器1474联接成使得电源被提供给致动器采样模块1410、输入感测模块1412、处理模块1414、第二状态指示器1432、诊断输出模块1490和输出采样模块1492。
在输入端口1422、1423的输入信号可以由基于参数比如温度、电压或电流切换的外部继电器控制器提供。该控制器可以是但不限于温度控制器、可编程逻辑控制器等。
继电器1400还包括输出端口1480、1482。输出端口1480、1482可以连接至继电器1400外部的电源和外部负载。继电器1400可被切换，以允许继电器1400外部的电源被连接到外部负载。也就是说，继电器1400可以切换“切换到连接”和“切换到断开”之间的状态。
处理模块1414包括微处理器。
切换模块1416包括第一二极管1418，其用作至连接在继电器1400的输出端的第二二极管1420的光耦合器。第二二极管1420可以是光敏二极管。
第一状态指示器1440可以是发光二极管。第二状态指示器1432同样可以是发光二极管。
开关构件/元件1450可以包括晶闸管、晶体管、MOSFET或三端双向可控硅或者这些组件的任意组合。
在该示例性实施例中，输入感测模块1412用于感测由连接在输入端口1422、1423的输入所提供的功率或者由辅助电源所提供的功率。输出采样模块1492用于感测输出端口1480、1482之间的电压差。
在该示例性实施例中，在输入端口1422、1423的输入信号可能导致切换模块1416切换继电器的状态，例如通过光学地联接在第一二极管1418和第二二极管1420之间的所接收到的逻辑高信号(例如3V、5V)，以引起在开关构件/元件1450的导通效果，例如连接/断开输出端口1480、1482。例如，输入信号可以控制连接在输出端口1480的继电器1400外部的电源和连接在输出端口1482的外部负载之间的连接/断开，从而将功率输送至外部负载。
在继电器1400的正常操作中，当在输入端口1422的输入电压从接地改变至高电压例如5V时，第一状态指示器1440经由第一功率调节器1460而接通，例如从接地至Vcc。输入信号被发送到第一二极管1418，第一二极管1418随即接通。光电耦合作用在第二二极管1420实现并切换开关构件/元件1450的导通状态。因此，输入信号1422用作开关信号或开关触发信号。基于该开关信号，切换模块1416可能会导致开关构件/元件1450在“切换到连接”和“切换到断开”状态之间进行切换。例如，当第一状态指示器被接通且开关构件/元件1450被切换到连接时，功率被从继电器1400外部的电源(连接在输出端口1480)输送至外部负载(连接在输出端口1482)。开关构件/元件1450的状态配置为继电器1400的状态。
在该示例性实施例中，输出采样模块1492采样输出端口1480、1482之间的输出压降。输出压降的值被发送到处理模块1414。处理模块1414指示第二状态指示器1432改变到根据表1A的示范性表所示的第三模式、第四模式、第五模式、第六模式或第七模式。
在该示例性实施例中，诊断输出模块1490提供诊断输出，以通知用户关于固态继电器的状况或诊断，例如通过发出报警信号。报警信号可以基于采用第二状态指示器1432指示的状况或诊断。只要功率被提供在辅助电源1470或在输入端口1422、1423，则处理模块1414就可以指示测试或状况诊断被执行。例如，如果功率被提供但输入感测模块1412表示感测的低信号，则处理模块1414可以确定固态继电器在输入端内部短路。如果提供的功率为3V，并且输出采样模块1492表示0V，则处理模块1414可以确定固态继电器在输出端外部短路。如果提供的功率为3V，并且输出采样模块1492表示超过3V，则处理模块1414可以确定在输出端有开路，例如输出电源被移除或输出负载被移除/切断。当检测到固态继电器中的异常操作模式时可以产生报警。
在该示例性实施例中，致动器采样模块1410用于手动指示处理模块1414，以激活(通过使用逻辑高信号)第一状态指示器1440和切换模块1416，例如当在输入端口1422的输入信号不存在时。处理模块1414通过标志状态例如输入信号标志或连接测试状态标志将由控制器产生的输入信号1422和由致动器采样模块1410产生的信号区别开。如果命令或信号来自于致动器采样模块1410，则连接测试信号被标记，相比于当输入信号在输入端口1422被感测到时所产生的输入信号标记。
应当理解的是，在替代的示例性实施例中，致动器采样模块1410可以被修改成直接连接到切换模块1416。通过标志状态例如输入信号标志或连接测试状态标志，切换模块1416可以被修改成将在输入口1422接收的输入信号和由致动器采样模块1410产生的信号区别开。示例性实施方式参照图17(a)和17(b)。
在该示例性实施例中，辅助电源1470和电源模块1404配置成连接至致动器采样模块1410、输入感测模块1412、处理模块1414、第二状态指示器1432、诊断输出模块1490和输出采样模块1492。当输入信号(在输入端口1422)不存在，并且辅助电源1470连接在例如电源连接器和端口1423且接通时，致动器采样模块1410能够将信号发送至处理模块1414来输送切换信号，以接通第一状态指示器1440并且激活切换模块1416，从而反过来切换开关构件/元件1450的状态，例如光学地在第一二极管1418和第二二极管1420之间切换。
例如，继电器1400外部的电源(连接在输出端口1480)和外部负载(连接在输出端口1482)之间的电路关闭，且功率被从继电器1400外部的电源输送至外部负载。
当开关致动器(例如图13的1304)处于正常或向下位置时，没有任何信号在辅助电源接通时被发送至处理模块1414。当开关致动器(例如图13的1304)处于向上位置时，信号在辅助电源接通时被发送至处理模块1414。
在固态继电器的正常操作中，当联接至继电器输入端口的外部继电器控制器将信号发送至继电器时，继电器切换状态，例如从“切换到断开”状态至“切换到连接”状态。输入信号例如通过光学装置被耦合为开关信号，以接通输出开关作为开关构件/元件1450的状态。
有利地，为了确定固态继电器是否正常运行，用户不必等待外部继电器控制器被容易地连接在继电器的输入端口，这有助于节省建立系统的时间。
下面的表1A示出了用于图14的示例性实施例中的固态继电器的示例性表。
项目号1至5示出了第二状态指示器的行为和固态继电器的相应诊断信息，对应于由输入感测模块1412和输出采样模块1492感测到的不同组的状况连同在输入端口1422和1423所提供的输入信号。当输入信号在输入端口1422和1423被提供时，防止来自开关致动器(比较1304(图13))的信号切换固态继电器的状态。与此同时，第一状态指示器1440处于“开”状态，以指示在输入端口1422和1423存在输入信号。
如项目号1所示，如果固态继电器处于正常操作模式下，即没有采用固态继电器所检测到的问题，则第二状态指示器1432显示橙色的光。在这种情况下，输入感测模块1412感测逻辑高信号，因为输入信号在输入端口1422和1423被提供，并且输出采样模块1492感测小于或等于3V的输出电压降。处理模块1414指示诊断输出模块产生0 VDC(或DV电压)。因此，没有产生报警。
如项目号2所示，如果固态继电器被检测到是输入短路，则第二状态指示器1432显示红色的光。在这种情况下，输入感测模块1412感测逻辑低信号，因为固态继电器输入短路。处理模块1414指示诊断输出模块1490产生4 VDC、8 VDC、16 VDC或32 VDC，以产生报警。
如项目号3所示，如果固态继电器被检测到是输出外部短路，则第二状态指示器1432显示快速闪烁的红色光(在给定时间段内的5％开和95％关)。在这种情况下，输出采样模块1492感测相当于短路的0V电压降。处理模块1414指示诊断输出模块1490产生4 VDC、8 VDC、16 VDC或32 VDC，以产生报警。
如项目号4和5所示，如果在固态继电器输出端的负载供给被移除或者如果固态继电器的输出负载被移除，则第二状态指示器1432显示缓慢闪烁的红色光(在给定时间段内80％开和20％关)。在这种情况下，输出采样模块1492感测大于3 V的压降。处理模块1414指示诊断输出模块1490产生4VDC、8 VDC、16 VDC或32 VDC，以产生报警。
项目号6至10示出了第二状态指示器的行为和固态继电器的相应诊断信息，对应于在输入端口1422和1423未提供输入信号时由输入感测模块1412和输出采样模块1492感测到的不同组的状况。
辅助电源1470被提供，并且开关致动器(比较图13的1304)被致动，以模拟输入信号的存在。因此，第一状态指示器1440处于“开”状态。
如项目号6所示，如果固态继电器处于正常操作模式下，即没有采用固态继电器所检测到的问题，则第二状态指示器1432显示橙色的光。在这种情况下，输入感测模块1412感测逻辑高信号，因为辅助电源1470被提供且开关致动器被激活，并且输出采样模块1492感测小于或等于3V的输出压降。处理模块1414指示诊断输出模块产生0 VDC(或DC电压)。因此，没有产生报警。
如项目号7所示，如果固态继电器被检测到是输入短路，则第二状态指示器1432显示红色的光。在这种情况下，输入感测模块1412感测逻辑低信号，因为固态继电器输入短路。处理模块1414指示诊断输出模块1490产生4 VDC、8 VDC、16 VDC或32 VDC，以产生报警。
如项目号8所示，如果固态继电器被检测到是输出外部短路，则第二状态指示器1432显示快速闪烁的红色光(在给定时间段内的5％开和95％关)。在这种情况下，输出采样模块1492感测相当于短路的0V电压降。处理模块1414指示诊断输出模块1490产生4 VDC、8 VDC、16 VDC或32 VDC，以产生报警。
如项目号9和10所示，如果在固态继电器输出端的负载供给被移除或者如果固态继电器的输出负载被移除，则第二状态指示器1432显示缓慢闪烁的红色光(在给定时间段内80％开和20％关)。在这种情况下，输出采样模块1492感测大于3 V的压降。处理模块1414指示诊断输出模块1490产生4 VDC、8 VDC、16 VDC或32 VDC，以产生报警。
项目号11至15示出了第二状态指示器的行为和固态继电器的相应诊断信息，对应于在输入端口1422和1423未提供输入信号时由输入感测模块1412和输出采样模块1492感测到的不同组的状况。
辅助电源1470被提供，并且开关致动器(比较图13的1304)未被致动，即不模拟输入信号的存在。因此，第一状态指示器1440处于“关”状态。
如项目号11所示，如果检测到的是采用固态继电器没有任何电路问题，则第二状态指示器1432处于关状态。在这种情况下，输入感测模块1412感测逻辑高信号，因为辅助电源1470被提供，并且输出采样模块1492感测小于或等于3V的输出压降。处理模块1414指示诊断输出模块1409产生0 VDC(或DC电压)。因此，没有产生报警。
如项目号12所示，如果固态继电器被检测到是输入短路，则第二状态指示器1432显示红色的光。在这种情况下，输入感测模块1412感测逻辑低信号，因为固态继电器输入短路。处理模块1414指示诊断输出模块1490产生4 VDC、8 VDC、16 VDC或32 VDC，以产生报警。
如项目号13所示，如果固态继电器被检测到是输出外部短路，则第二状态指示器1432显示快速闪烁的红色光(在给定时间段内的5％开和95％关)。在这种情况下，输出采样模块1492感测相当于短路的0V电压降。处理模块1414指示诊断输出模块1490产生4 VDC、8 VDC、16 VDC或32 VDC，以产生报警。
如项目号14和15所示，如果在固态继电器输出端的负载供给被移除或者如果固态继电器的输出负载被移除，则第二状态指示器1432显示缓慢闪烁的红色光(在给定时间段内80％开和20％关)。在这种情况下，输出采样模块1492感测大于3 V的电压降。处理模块1414指示诊断输出模块1490产生4 VDC、8 VDC、16 VDC或32 VDC，以产生报警。
应该理解的是，感测到的状况或诊断可以指示固态继电器的电性能，同时开关致动器有利地允许用户测试切换继电器的状态，例如影响继电器的输出负载。
图11(a)和(b)是示例性实施例中表示棘爪开关330的示例性实施方式的示意性电路图，用于促进向继电器产生电切换信号至切换模块。在该示例性实施方式中，切换模块包括触发模块316和开关元件/构件350。
图11(a)示出了处于打开位置的棘爪开关330。致动器采样模块310包括布置在Vcc信号和接地信号之间的一对电阻器R1、R2。当棘爪开关330处于打开位置时，即触发致动器(例如图1的104、图2(a)至2(d)的204)处于正常或向下位置，高信号电平(即Vcc电压值)被发送并且在处理模块314被读取。
图11(b)示出了处于关闭位置的棘爪开关330。当棘爪开关330处于关闭位置时，即触发致动器(例如图1的104、图2(a)至2(d)的204)处于向上位置，低信号电平(即整个棘爪开关上的接地电平)被发送并且在处理模块314被读取。这向处理模块314发信号来激活触发模块316(采用切换触发信号)。在接收到切换触发信号时，指示开关元件/构件350切换状态。
在该示例性实施方式中，处理模块314在专用的输入端口接收来自致动器采样模块310的信号，用于区别信号以设置标志状态。
图12(a)和(b)是示例性实施例中表示棘爪开关330的另一示例性实施方式的示意性电路图，用于促进向继电器产生电切换信号至切换模块。在该示例性实施方式中，棘爪开关330被修改成直接连接到触发模块316。切换模块包括触发模块316和开关元件/构件350。
图12(a)示出了处于打开位置的棘爪开关330。致动器采样模块310包括布置在Vcc信号和接地信号之间的一对电阻器R1、R2。当棘爪开关330处于打开位置时，即触发致动器(例如图1的104、图2(a)至2(d)的204)处于正常或向下位置，高信号电平(即Vcc电压值)被发送并且在触发模块316被读取。
图12(b)示出了处于关闭位置的棘爪开关330。当棘爪开关330处于关闭位置时，即触发致动器(例如图1的104、图2(a)至2(d)的204)处于向上位置，低信号电平(即整个棘爪开关上的接地电平)被发送并且在触发模块316被读取。这向触发模块316提供电切换信号来指示开关元件/构件350切换状态。
在该示例性实施方式中，触发模块316在专用的输入端口(不同于连接至处理模块314的输入端口)接收来自致动器采样模块310的信号，用于区别来自致动器采样模块310的信号以设置标志状态。
图16(a)和(b)是示例性实施例中表示棘爪开关1602的示例性实施方式的示意性电路图，用于促进向继电器产生电切换信号至切换模块。在该示例性实施方式中，切换模块1416包括联接至切换模块1416的开关构件/元件1450。
图16(a)示出了处于打开位置的棘爪开关1602。致动器采样模块1410包括布置在辅助电源信号(例如来自功率调节器，比较图14的1474)和接地信号之间的一对电阻器R1、R2。当棘爪开关1602处于打开位置时，即开关致动器(例如图2(a)至2(d)的204、图13的1304)处于正常或向下位置，没有信号被发送且在处理模块1414被读取。
图16(b)示出了处于关闭位置的棘爪开关1602。当棘爪开关1602处于关闭位置时，即开关致动器(例如图2(a)至2(d)的204、图13的1304)处于向上位置，信号被发送并且当辅助电源(例如图14的1470)被接通时在处理模块1414被读取。这向处理模块1414发信号来激活切换模块1416(采用切换信号)。在接收到切换信号时，指示开关元件/构件1450切换状态。
在该示例性实施方式中，处理模块1414在专用的输入端口接收来自致动器采样模块1410的信号，用于区别信号以设置标志状态。
图17(a)和(b)是示例性实施例中表示棘爪开关1702的另一示例性实施方式的示意性电路图，用于促进向继电器产生电切换信号至切换模块。在该示例性实施方式中，棘爪开关1702被修改成直接连接至切换模块1416。切换模块1416包括联接至切换模块1416的开关构件/元件1450。
图17(a)示出了处于打开位置的棘爪开关1702。致动器采样模块1410包括布置在辅助电源信号(例如来自功率调节器，比较图14的1474)和接地信号之间的一对电阻器R1、R2。当棘爪开关1430处于打开位置时，即开关致动器(例如图2(a)至2(d)的204、图13的1304)处于正常或向下位置，没有信号被发送且在切换模块1416被读取。
图17(b)示出了处于关闭位置的棘爪开关1702。当棘爪开关1702处于关闭位置时，即开关致动器(例如图2(a)至2(d)的204、图13的1304)处于向上位置，信号被发送并且当辅助电源(例如图14的1470)被接通时在切换模块1416被读取。这向切换模块1416提供电切换信号来指示开关元件/构件1450切换状态。
在该示例性实施方式中，切换模块1416在专用的输入端口(不同于连接至处理模块1414的输入端口)接收来自致动器采样模块1410的信号，用于区别来自致动器采样模块1410的信号以设置标志状态。
下面的表1示出了不同继电器的切换逻辑。
表1
继电器可以是电子继电器，监测例如3相电压、电压电平、电流电平、液位等。如果没有检测到故障，则移动触发致动器切换继电器的状态。如果检测到真实的故障，则移动触发致动器对继电器无切换作用。如果继电器未通电，则移动触发致动器对继电器无切换作用。
下面的表2示出了定时器继电器的切换逻辑。
表2
在另一示例性实施例中，电子继电器可以是定时继电器，例如具有多个或单个定时功能。在定时继电器的正常(或非条件触发)操作过程中，当继电器通电或接通时，定时继电器及其开关构件例如处于断电状态。定时继电器根据正被其处理模块监测的预定的定时功能操作。例如，处理模块指示继电器的开关元件在已经经过如由处理模块所监测的预定时间(比如15秒)之后从断电状态切换至通电状态。例如，可以安排采取后续行动，例如可以发出报警或者可以停止机械操作。
在该示例性实施例中，如果触发致动器(比较图1的104、图2(a)至2(d)的204)移动至向上位置，则将棘爪开关连接至致动器采样模块的电路变得关闭。致动器采样模块被激活，并且将切换信号发送至处理模块。处理模块标记连接测试状态，并且将信号发送至触发模块来切换开关构件。开关构件从处于断电状态切换至通电状态，例如从连接至常闭(NC)状态切换至常开(NO)状态。也就是说，促使继电器例如从断电状态切换至通电状态，而不管所经过的实际时间。如果继电器是其中一部分的电路/系统的连接正常运行，则用户可以观察到后续动作因继电器中的触发器或开关而相应发生。如果后续动作不发生，则用户可能认为该电路/系统的连接有故障。
在该示例性实施例中，当触发致动器(比较图1的104、图2(a)至2(d)的204)移动至向下或正常位置时，连接测试标志在处理模块被清除，并且处理模块切换开关构件的状态，例如回到断电状态，并且重新启动预定的定时功能(例如15秒)。
图4示出了通电状态和断电状态下的开关构件450的示意图。当开关构件450切换到通电状态时，开关构件450的接触452被切换成连接到常开(NO)接点。当开关构件450切换到断电状态时，开关构件450的接触452被切换成连接到常闭(NC)接点。
图5(a)至5(d)示出了示例性实施例中的监测输入条件过程中的继电器的开关构件的位置。
在图5(a)中，当继电器被供电且触发致动器504处于向下位置时，开关构件550连接至常开(NO)接点以处于通电状态且继电器处于通电状态用于正常(非故障)输入。为了开始对继电器进行连接测试，用户将触发致动器504移动至向上位置。继电器的处理模块标以连接测试状态。开关构件550切换到常闭(NC)接点，并且切换到断电状态。也就是说，继电器切换状态，并且被促使从通电状态切换到断电状态。如果继电器是其中一部分的电路/系统的连接正常运行，则用户可以观察到后续动作因触发器或开关从而相应发生。如果后续动作不发生，则用户可能认为该电路/系统的连接有故障。因此，用户同样可以知道继电器运行正常。
在图5(b)中，当用户希望结束连接测试时，触发致动器504从向上位置移动至向下位置。继电器的处理模块确定故障状态标志不存在，并且移除连接测试状态标志且连接测试结束。开关构件550从NC接点返回至被连接到NO接点，并且切换到通电状态。也就是说，继电器切换状态，并且被促使从断电状态切换到通电状态。此后，继电器电路的正常运行或监测恢复。
在图5(c)中，当继电器正在通电并且如果在由继电器监测的输入条件中存在检测到的故障时，继电器切换到断电状态。处理模块标记故障状况/状态。在该示例性实施例中，继电器被防止从断电状态改变至通电状态。此时，开关构件550处于断电状态，并且连接至NC接点。即使用户将触发致动器504移动至向上位置以试图开始对继电器的连接测试或切换继电器，开关构件550仍保持连接到NC接点，并且基于在处理模块的故障状态标志而保持处于断电状态。继电器仍处于断电状态。该安全特征可以确保的是，当在由所述继电器监测的输入条件中存在实际检测到的故障时，移动触发致动器504不能使继电器切换状态，例如切换状态至通电状态。
在图5(d)中，示出的是如果在由继电器监测的输入条件中存在检测到的故障时，用户将触发致动器504从向上位置移动到向下位置(或从图5(c)反之亦然)，开关构件550保持连接至NC接点，并且基于在处理模块的故障状态标志而保持处于断电状态。继电器仍处于断电状态。
图6(a)示出了示例性实施例中的表示监测填充操作中液位的继电器的示意图。也就是说，继电器602配置成在液位达到预定的最大水平时触发切换状态。当继电器602被通电且被监测的输入条件正常(非条件触发)时，继电器602处于通电状态，且流体被允许流动用于填充罐。此时，开关构件650连接至常开接点。如果用户将继电器602的触发致动器移动至向上位置来开始连接测试时，处理模块标以连接测试状态。基于来自处理模块的指令，继电器602的开关元件650切换状态，例如至常闭接点，以及流体流动停止。这可能向用户表明，填充电路/系统/机构的连接正常运行。
反之，如果用户将触发致动器移动到向上位置来开始连接测试但流体继续流入到罐中，则用户可以得出的结论是填充电路/系统/机构的连接有故障。此外，如果开关构件650不切换状态，例如保持连接到常开接点，则用户可以得出的结论是继电器有故障。
然而，在该示例性实施例中，当已经达到预定的最大液位且继电器602已经切换状态例如到断电状态时，处理模块标记条件触发/故障状况，且防止触发致动器使开关构件650切换状态例如到通电状态，即使用户将触发致动器移动到向上位置。开关构件650基于处理模块中的条件触发/故障标志而保持连接至常闭接点。这用作安全特征，以确保当已经达到预定最高液位时，用户不能通过将电平控制继电器的触发致动器移动至向上位置而使更多的流体继续流到罐中来切换继电器。该安全特征可以防止流体溢出罐，这可能是危险的，特别是对于有害液体来说。
图6(b)示出了示例性实施例中的表示监测排空操作中液位的继电器的示意图。当继电器604被通电且被监测的输入条件正常(非条件触发)时，继电器604处于通电状态。开关构件652连接至常开接点，且允许流体流出罐。如果用户将继电器604的触发致动器移动至向上位置来开始连接测试，则处理模块标以连接测试状态。基于来自处理模块的指令，开关构件652切换状态，例如至常闭接点，且流体流动停止。流体不再被允许流出罐。这可能向用户表明，排空电路/系统/机构的连接正常运行。
反之，如果用户在继电器604处于通电状态时将触发致动器移动到向上位置来开始连接测试但流体继续流出罐，则用户可以得出的结论是排空电路/系统/机构的连接有故障。此外，如果开关构件652不切换状态，例如保持连接到常开接点，并且不切换到断电状态，则用户可以得出的结论是继电器有故障。
然而，在该示例性实施例中，当已经达到预定的最小液位或者当液位已经低于预定的最小水平且继电器604已经切换状态例如到断电状态时，处理模块标以条件触发/故障状况，且防止触发致动器使开关构件652切换状态，即使用户将触发致动器移动到向上位置。开关构件652基于处理模块中的条件触发/故障标志而保持连接至常闭接点并处于断电状态。这用作安全特征，以确保当已经达到或超过预定的最小液位时，用户不能通过将电平控制继电器的触发致动器移动至向上位置而使流体继续流出罐来切换继电器604。该安全特征可以在已经达到或超过预定的最小液位时通过触发致动器的运动来防止流体被促使流出罐。
图7示出了另一示例性实施例中的表示三相控制继电器的示意图。该三相控制继电器可以例如用于但不限于自动扶梯。
在图7(a)中，当继电器700被通电并且如果所监测的输入条件正常(非故障)，则继电器700处于通电状态。每个开关元件750切换至例如常开接点并且处于通电状态。此时，触发致动器704可以处于向下位置。用户将触发致动器704移动至向上位置，以便开始在继电器700上的连接测试。处理模块标以连接测试状态。通过处理模块指示每个开关构件750，以切换到常闭(NC)接点以及切换到断电状态。继电器700切换到断电状态。自动扶梯停止工作，因此，用户可以知道的是，连接到三相控制继电器700的电路/系统的连接正常运行。
相反，如果用户将触发致动器704移动至向上位置来开始连接测试但如果自动扶梯不停止的话，则用户可以得出的结论是电路/系统的连接有故障或未正常运行。此外，如果一个或多个开关构件例如750保持连接到常开接点且继电器700未被切换到断电状态，则用户可以得出的结论是继电器有故障。
在图7(b)，当继电器700被通电并且如果所监测的输入条件异常或有故障时，继电器700切换到断电状态。例如，自动扶梯已经停止。继电器的处理模块标以故障状况状态。每个开关构件750保持连接到常闭接点。此时，触发致动器704可以处于向下位置。如果用户将触发致动器704移动至向上位置，则每个开关构件例如750保持连接至常闭(NC)接点，或者没有切换作用。继电器700基于在处理模块的故障状况标志而保持处于断电状态。这用作安全特征，从而当继电器700在输入条件检测到故障时防止触发致动器704使继电器700切换状态，例如切换状态至通电状态。
图8是示例性实施例中的表示电子继电器的连接测试的示意性流程图。
在步骤802，进行的是轮询(polling)继电器处理模块的输入。处理模块的输入连接至继电器的致动器采样模块。在替代的示例性实施例中，致动器采样模块可以直接地连接至包括触发模块和开关元件/构件的切换模块。
在步骤804，检测在处理模块的输入的信号变化，例如从高至低或者从低至高。这可能产生于棘爪开关与致动器采样模块之间接点的闭合，例如通过将触发致动器移动至向上位置。也就是说，棘爪开关通过触发致动器接收机械输入。
在步骤806，处理模块进行检查，以确定是否已经满足一个或多个预定的条件，比如通过由继电器的输入采样模块所采样的、至继电器的输入，从继电器的设置模块所发送的一个或多个预定的阈值极限已被超过。
如果在步骤806结果为“是”，即一个或多个预定的阈值极限被超过，则在步骤804的信号变化得以防止使继电器的开关构件切换状态，例如从断电状态至通电状态(在步骤808)。也就是说，切换信号不被发送至切换模块。这样的判定被认为指示在处理模块所产生的条件触发标志的故障。
如果在步骤806结果是“否”，即没有超过预定的阈值极限(即非条件触发)，则处理模块发送触发指令到继电器的触发模块，且触发模块使开关构件改变状态，例如从通电到断电状态(在步骤810)。在步骤804的信号变化还被认为指示在处理模块所产生的连接测试标志。
此后，在步骤812，对在继电器处理模块的输入的信号变化的轮询继续。
如果在继电器处理模块的输入没有检测到信号变化，例如触发致动器保持在向上位置，则轮询过程继续(在步骤814)。
如果在步骤812，在继电器处理模块的输入检测到信号变化，例如触发致动器从向上位置移动到向下位置，则处理模块进行检查，以确定从继电器的设置模块所发送的一个或多个预定阈值极限是否被超过(在步骤816)。
如果从继电器的设置模块所发送的一个或多个预定阈值极限被超过，那么在步骤818中，步骤812的信号变化得以防止使继电器的开关元件切换状态。这样的判定被认为指示在处理模块所产生的条件触发标志的故障。
如果从继电器的设置模块所发送的预定阈值极限没有被超过，那么在步骤820中，处理模块发送信号到触发模块来切换开关构件，例如从断电状态至通电状态。
图15(a)是示例性实施例中的表示固态继电器连接测试的示意性流程图。为了便于说明和理解，这里的固态继电器不像在表1A中示例性所示的那样进行状况或诊断检查。
在步骤1502，进行的是轮询继电器处理模块的第一输入。处理模块的第一输入连接至继电器的致动器采样模块。在替代的示例性实施例中，致动器采样模块可以直接地连接至包括开关元件/构件的切换模块。
在步骤1504，检测在处理模块的第一输入的信号变化，例如从高至接地或者从接地至高。这可能产生于棘爪开关与致动器采样模块之间接点的闭合，例如通过将触发致动器移动至向上位置。从辅助电源提供功率。也就是说，棘爪开关通过触发致动器接收机械输入。
在步骤1506，处理模块进行检查，以确定经由输入端口至继电器的输入信号是否在处理模块第二输入被检测到。
如果在步骤1506结果为“是”，即在继电器的输入端口有输入信号，则在步骤1504的信号变化得以防止使继电器的开关构件/元件切换状态，例如从“切换到连接”状态至“切换到断开”状态(在步骤1508)。也就是说，切换信号不被发送至切换模块。这样的判定被认为指示在处理模块所产生的输入信号标志。
如果在步骤1506结果是“否”，即没有输入信号在输入端口被感测到，则处理模块将作为开关指令(或切换信号)的逻辑高信号(例如5V)发送至继电器的切换模块，并且切换模块使开关构件/元件改变状态，例如从“切换到断开”至“切换到连接”状态(在步骤1510)。在步骤1504的信号变化还被认为指示在处理模块所产生的连接测试标志。
此后，在步骤1512，对在继电器处理模块的第一输入的信号变化的轮询继续。
如果在继电器处理模块的第一输入没有检测到信号变化，例如开关致动器保持在向上位置，则轮询过程继续(在步骤1514)。
如果在步骤1512，在继电器处理模块的第一输入检测到信号变化，例如开关致动器从向上位置移动到向下位置，则处理模块进行检查，以确定经由输入端口至继电器的输入信号是否在处理模块的第二输入被检测到(在步骤1516)。
如果在步骤1518，输入信号在处理模块的第二输入被感测到，则在步骤1512的信号变化得以防止使继电器的开关构件/元件切换状态。这样的判定被认为指示在处理模块所产生的输入信号标志。
如果在步骤1520，没有输入信号在输入端口被感测到，则处理模块发送信号到切换模块来切换开关构件/元件，例如从“切换到连接”状态至“切换到断开”状态。
图15(b)是示例性实施例中的包括如在表1A中示例性所示的状况或诊断检查的、表示固态继电器连接测试的示意性流程图。
在步骤1524，进行的是轮询继电器处理模块的第一输入。处理模块的第一输入连接至继电器的输入感测模块。
在步骤1526，检测在处理模块的第一输入的信号变化，例如在输入感测模块从信号低逻辑的信号高逻辑。这可能是由于在继电器的输入端口提供信号输入或者在辅助电源提供功率。处理模块进行状况或诊断检查。例如比较表1A的项目号1至5和11至15。
在步骤1528，处理模块进行检查，以确定输入信号是否在输入端口被检测到。如果输入信号被检测到，则第一状态指示器切换到“开”状态(在步骤1530)。在步骤1526的信号变化得以防止使继电器的开关构件/元件切换状态，例如从“切换到连接”状态至“切换到断开”状态(在步骤1532)。也就是说，切换信号不被发送至切换模块。这样的判定被认为指示在处理模块所产生的输入信号标志。处理模块进行提供固态继电器的诊断结果(在步骤1534)。
如果在步骤1528未检测到输入信号，则在步骤1536进行轮询继电器处理模块的第二输入。处理模块的第二输入连接至继电器的致动器采样模块。处理模块进行提供固态继电器的诊断结果(在步骤1538)。
如果在步骤1536，没有信号变化在继电器处理模块的第二输入被检测到，例如开关致动器保持在向上位置，则轮询过程继续(步骤1552)。
如果在步骤1536，检测到在处理模块的第二输入的信号变化，例如从高至接地或者从接地至高，则检测到的是棘爪开关通过开关致动器接收机械输入。这可能产生于棘爪开关与致动器采样模块之间接点的闭合，例如通过将开关致动器移动至向上位置。这模拟输入信号，其将第一状态指示器转变至“开”状态(在步骤1540)。在步骤1542，处理模块发送信号到切换模块来切换开关构件/元件，例如从“切换到断开”状态至“切换到连接”状态。处理模块将作为开关指令(或切换信号)的逻辑高信号(例如5V)发送至继电器的切换模块，并且切换模块使开关构件/元件改变状态，例如从“切换到断开”至“切换到连接”状态(在步骤1542)。在步骤1536的信号变化还被认为指示在处理模块所产生的连接测试标志。
在步骤1544，处理模块继续对在第二输入的信号变化进行轮询。如果在处理模块的第二输入的另一信号变化被检测到，例如通过将开关致动器移动至向下位置，则处理模块进行检查，以确定经由输入端口至继电器的输入信号是否在处理模块的第一输入被检测到(在步骤1546)。
如果在步骤1546，输入信号在处理模块的第一输入被感测到，则在步骤1544的信号变化得以防止使继电器的开关构件/元件切换状态(在步骤1548)。这样的判定被认为指示在处理模块所产生的输入信号标志。
如果在步骤1546，没有输入信号在输入端口被感测到，则处理模块发送信号到切换模块来切换开关构件/元件，例如从“切换到连接”状态至“切换到断开”状态。处理模块将作为开关指令(或切换信号)的逻辑低信号(例如0V)发送至继电器的切换模块，并且切换模块使开关构件/元件改变状态，例如从“切换到连接”至“切换到断开”状态(在步骤1550)。
在一个示例性实施例中，提供了一种开关装置，并且其包括：壳体；切换模块，其包括开关元件，所述切换模块配置成基于一个或多个预定的条件在产生条件触发信号时切换所述开关元件的状态；以及致动器，用于接收机械输入和用于促进产生电切换信号至切换模块，该切换信号用于指示所述切换模块切换所述开关元件的状态。
应该理解的是，预定的条件可以是所经过的时间段，比如对于定时器继电器的定时段。预定的条件还可以是检测到的故障。在该示例性实施例中，如果一个或多个预定的条件被满足的话，例如15秒的时间段已经过去或者已经发生了过压条件，则产生条件触发信号。
在该示例性实施例中，切换模块包括联接至触发模块的开关元件。致动器例如是可以位于开关装置内部的棘爪开关。机械输入可被接收在触发致动器的开关装置的外部并且被转移至致动器。触发致动器从开关装置壳体的外表面延伸，并且用于将机械输入转移至致动器。触发致动器可以是绕着外表面旋转的杆。
在该示例性实施例中，电切换信号被产生用于通过处理模块发送到切换模块，例如触发模块。因此，便于通过致动器产生切换信号，例如将信号电平变化发送到开关装置的处理模块。
可替代地，在另一示例性实施例中，致动器可以直接联接至触发模块，触发模块具有用于条件触发信号的单独输入和用于切换信号的另一输入。切换信号基于信号电平变化从致动器被发送。也就是说，其可被修改成使得故障状态的标记和连接测试的标记可以在触发模块进行，而不是在处理模块进行。
在该示例性实施例中，在接收机械输入时，信号电平变化可以产生在高低电压电平之间(例如，在Vcc和接地信号之间)。例如，基于是否接收到机械力，棘爪开关可以在至Vcc信号或至接地信号的连接之间切换。
在该示例性实施例中，如果条件触发信号被产生以切换开关元件，则切换模块维持开关元件的开关状态。如所描述，这用作安全特征，以防止如果例如故障被检测到的话用户切换开关元件的状态。
在该示例性实施例中，开关装置还包括外盖，其配置成防止机械输入在外盖相对于壳体处于闭合位置时被施加至致动器。例如，如果触发致动器处于向上位置，则外盖将触发致动器偏压至向下位置，以移除至致动器的机械输入。偏压可通过柱而设置有外盖。所述盖还可以设置有闩锁，以相对于开关装置的外表面将盖保持在闭合位置。
在一个示例性实施例中，提供了一种开关装置，包括：壳体；切换模块，其包括开关构件/元件，所述切换模块配置成基于在开关装置输入端口感测的输入信号在产生开关触发信号时切换所述开关元件的状态；以及致动器，用于接收机械输入和用于促进产生电切换信号，该切换信号用于使所述切换模块切换所述开关元件的状态。
应该理解的是，输入信号可以是逻辑高或逻辑低信号。在本示例性实施例中，如果通过输入端口至继电器的输入信号在处理模块的输入(不同于联接至致动器的处理模块的输入)被检测到，则产生开关触发信号。
在该示例性实施例中，切换模块包括联接至触发模块的开关构件/元件。致动器例如是可以位于开关装置内部的棘爪开关。机械输入可被接收在开关致动器的开关装置的外部并且被转移至致动器。开关致动器从开关装置壳体的外表面延伸，并且用于将机械输入转移至致动器。开关致动器可以是绕着外表面旋转的杆。
在该示例性实施例中，电切换信号被产生用于通过处理模块发送到切换模块。因此，便于通过致动器产生切换信号，例如将信号电平变化发送到开关装置的处理模块。
可替代地，在另一示例性实施例中，致动器可以直接联接至切换模块，切换模块具有用于开关触发信号的单独输入和用于切换信号的另一输入。切换信号基于信号电平变化从致动器被发送。也就是说，其可被修改成使得输入信号状态的标记和连接测试的标记可以在切换模块进行，而不是在处理模块进行。
在该示例性实施例中，在接收机械输入时，输入信号可以是逻辑高信号或逻辑低信号。例如，基于是否接收到机械力，棘爪开关可以在至辅助电源或至接地信号的连接之间切换。
在该示例性实施例中，如果开关触发信号被产生以切换开关构件/元件，则切换模块维持开关构件/元件的开关状态。如所描述，这用作安全特征，以防止如果例如真正的开关信号已经被发送到开关装置的话用户切换开关元件的状态。
在该示例性实施例中，开关装置还包括外盖，其配置成防止机械输入在外盖相对于壳体处于闭合位置时被施加至致动器。例如，如果开关致动器处于向上位置，则外盖将开关致动器偏压至向下位置，以移除至致动器的机械输入。偏压可通过柱而设置有外盖。所述盖还可以设置有闩锁，以相对于开关装置的外表面将盖保持在闭合位置。
图9是示例性实施例中的表示切换开关装置的状态的方法的示意性流程图900。在步骤902，提供包括开关元件的切换模块。切换模块配置成在产生开关信号时切换开关元件的状态。在步骤904，机械输入在致动器被接收。在步骤906，产生电切换信号。在步骤908，切换模块被促使采用切换信号来切换开关元件的状态。
在所描述的示例性实施例中，允许用户测试继电器电路的连接的质量，而无需首先将继电器电路置于实际操作中。安全性的水平在连接测试期间也有利地得以提高，因为用户不需要实际地例如发送超过阈值的输入信号到继电器以进行对继电器的连接测试。
此外，由于连接测试可以通过单独使用各个继电器而进行，所以对于用户来说还可能更容易的是故障检修，并且在安装继电器电路的过程中或者在继电器已经投入运行在通常使用大量继电器的继电器电路中时查明特定的故障继电器。
此外，所述的示例性实施例可以有利地防止连接测试被意外地在继电器上进行，即防止在各状态之间被意外地切换，因此在继电器被主动地连接至电路时影响该电路。这相对于允许超越按钮直接偏压并机械地切换开关构件状态的其它应用是有利的。例如，在某些实施例中使用“防错(poka yoke)”设计元件，当继电器的盖关闭时，继电器的触发致动器默认被置于/偏压到正常位置中，这有利地防止连接测试被意外地在继电器上进行。
另外，在描述的示例性实施例中，继电器的棘爪开关可以保持触发致动器处于向上位置，用于继电器的连接测试。这可能会允许在连接测试期间不用手操作。因此，用户能够离开继电器以工作于其他操作。
此外，所描述的示例性实施例可能有助于减少采用“未发现故障”症状所返回的继电器的数量，因为可以在实施到实际的电路中之前并且甚至在已经发生装运之前测试继电器。这可能有利地有助于为用户减少在更换或返回这样的继电器时可能遭受的成本。
此外，在所描述的示例性实施例中，对于具有与故障条件有关的条件触发器的继电器来说，使用电切换触发或开关信号用于切换继电器以及所述的安全特征(而不是允许机械触发直接在开关元件上)可以防止用户在发生故障后强行切换继电器。这可以有利地防止连接到继电器的电路受到损坏，例如由于过电压、过电流等。
在所描述的示例性实施例中，连接测试可以用于测试继电器是其中一部分的继电器电路或电气电路。也就是说，如果某些动作(比如发出报警或切换外部负载)在条件触发或开关触发的情况下将被期待，则用户可以通过移动继电器的触发或开关致动器(或外部致动器)来测试这些动作是否会通过使用切换触发而发生。有利的是，通过使用模拟触发器(切换信号)来切换继电器，用户不需要提供实际的过阈值的输入或者连接和控制外部继电器控制器来切换继电器。这样的过阈值的输入对于继电器是其中一部分的继电器电路或电气电路可能是危险的。不便之处也可以尽量地减小，而不需要连接和控制外部继电器控制器。
如在本说明书中使用的术语“联接”或“连接”旨在涵盖直接连接或通过一个或多个中间装置连接，除非另有说明。
本文中的描述(在某些部分)可以明确地或含蓄地描述为对计算机存储器或电子电路内的数据操作的算法和/或功能操作。这些算法描述和/或功能操作通常由信息/数据处理领域的技术人员使用进行高效的描述。算法通常涉及导致期望结果的自洽序列的步骤。算法的步骤可包括物理量比如能够被存储、发送、传输、组合、比较、以及以其他方式操纵的电、磁或光信号的物理操作。
此外，除非另有特别说明，并且根据下面通常会是显而易见的，本领域技术人员要理解的是，在整个本说明书中，使用术语诸如“扫描”、“计算”、“确定”、“取代”、“产生”、“初始化”、“输出”等的讨论是指指示处理器/计算机系统、或者将表示为所述系统内的物理量的数据操纵/处理和变换成类似地表示为该系统或其他信息存储、传输或显示装置等内的物理量的其它数据的类似电子电路/装置/部件的动作和过程。
此外，应当认为的是本说明书还隐含地涵盖计算机程序，因为将显而易见的是，本文所描述的方法的步骤可以通过计算机代码而产生效果。应该理解的是，各种编程语言和编码可以用于实现本说明书的教导。此外，计算机程序(如果适用的话)并不限于任何特定的控制流程，并且在不脱离本发明范围的情况下可以使用不同的控制流程。
示例性实施例还可以实现为硬件模块。模块是设计成与其他组件或模块一起使用的功能硬件单元。例如，模块可以通过使用数字或分立的电子元件来实现，或者其可以形成完整的电子电路比如专用集成电路(ASIC)的一部分。本领域技术人员将理解的是，示例性实施例还可以被实施为硬件模块和软件模块的组合。
此外，当描述一些实施例时，本公开可能已经公开了作为特定序列步骤的方法和/或过程。然而，除非另有要求，应当理解的是，该方法或过程不应限于所公开的特定顺序的步骤。其他顺序的步骤也是可能的。本文所公开的步骤的特定顺序不应被解释为不合理的限制。除非另有要求，本文所公开的方法和/或过程不应当限于按所写顺序所执行的步骤。步骤的顺序可以在本公开的范围之内改变且仍保持在其内。
另外，在本文的描述中，词语“基本上”，不论何时使用，都应理解为包括但不限于“完全地”或“全部地”等。此外，术语如“包括”等，不论何时使用，意在指非限制性的描述语言，因为它们广泛地包括在这样的术语后所叙述的元件/组件，除了未明确记载的其它部件。另外，术语如“约”、“大约”等，不论何时使用，通常是指合理的变化范围，例如所公开值的+/-5％的变化范围、所公开值的4％的变化范围、所公开值的3％的变化范围、所公开值的2％的变化范围、所公开值的1％的变化范围。
此外，在本文的描述中，某些值可以公开在一定范围内。表示范围端点的值是为了说明优选的范围。不论何时使用这样的范围，意在指该范围涵盖和教导在该范围内的所有可能的子范围以及单独的数值。也就是说，范围的端点不应被解释为不灵活的限制。例如，范围为1％至5％的描述意在指特别公开的子范围为1％至2％、1％至3％、1％至4％、2％至3％等、以及该范围内的单独的值，比如1％、2％、3％、4％和5％。上述具体公开的意图适用于范围内的任何深度/宽度。
本领域技术人员要理解的是，在不脱离如广泛描述的本发明主题的范围的情况下，可以对特定的实施例进行其它的变化和/或修改。因此，本实施例应当被认为在各方面都是说明性的而不是限制性的。
例如，在本文的描述中，触发致动器的向上位置和向下位置可以互换。例如，触发或开关致动器可以配置成处于致动继电器手动切换的向上位置以及在触发或开关致动器未处于使用模式时的向下位置。相反，触发或开关致动器可以配置成处于致动继电器手动切换的向下位置以及在触发或开关致动器未处于使用模式时的向上位置。
此外，在本文的描述中，继电器的开关构件的通电状态并不限于当开关构件的接点被切换来连接到常开(NO)接点时，并且继电器的开关构件的断电状态并不限于当开关构件的接点被切换来连接到常闭(NC)接点时。例如，开关构件的通电状态可以发生在开关构件的接点被切换来连接到常闭(NC)接点时，并且继电器的开关构件的断电状态可以发生在开关构件的接点被切换来连接到常开(NO)接点时。
另外，在本文的描述中，固态继电器的开关构件/元件的“切换到连接”状态并不限于当输入信号在继电器的输入端口被检测到，并且固态继电器的开关构件/元件的“切换到断开”状态并不限于当输入信号在继电器的输入端口未被检测到。例如，开关构件/元件的“切换到连接”状态可以发生在输入信号在继电器的输入端口未被检测到，并且固态继电器的开关构件/元件的“切换到断开”状态可以发生在输入信号在继电器的输入端口被检测到。
此外，在本文的描述中，由致动器(比如棘爪开关)对信号至处理模块(在一些示例性实施例中)或者直接至切换模块(在其他示例性实施例中)的信号电平变化以产生切换触发信号并不限于信号从逻辑高信号(例如3V、5V或Vcc)至接地(gnd)或者从接地至逻辑高信号(例如3V、5V或Vcc)的改变。相反，其可以被修改成使得信号电平的任何变化可以便于产生切换触发信号。

Claims (35)

1.一种开关装置，所述装置包括，
壳体；
切换模块，其包括开关元件，所述切换模块配置成在产生开关信号时切换所述开关元件的状态；以及
致动器，用于接收机械输入和用于促进产生电切换信号，该电切换信号用于使所述切换模块切换所述开关元件的状态。
2.根据权利要求1所述的开关装置，其中，所述开关信号是基于一个或多个预定条件的条件触发信号。
3.根据权利要求1至2中任一项所述的开关装置，其中，所述切换信号被直接发送至所述切换模块。
4.根据权利要求2至3中任一项所述的开关装置，还包括处理模块，用于监测所述一个或多个预定条件，并且用于如果所述一个或多个预定条件被满足的话产生所述条件触发信号。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的开关装置，还包括输入采样模块，用于采样一个或多个输入至所述开关装置，并且其中，所述一个或多个预定条件是基于所述一个或多个采样输入的值。
6.根据权利要求1所述的开关装置，其中，所述开关信号是基于感测在所述开关装置的输入端口的输入信号的开关触发信号。
7.根据权利要求6所述的开关装置，其中，所述切换模块配置成用于激活切换模块中的光学元件，以切换所述开关元件的状态。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的开关装置，其中，如果产生开关信号以切换所述开关元件，则所述切换模块维持开关元件的切换状态。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的开关装置，还包括外部致动器，其从所述开关装置的壳体的外表面延伸，所述外部致动器用于将所述机械输入转移至所述致动器，用于接收机械输入和用于促进电切换信号的产生。
10.根据权利要求9所述的开关装置，其中，所述外部致动器是可绕着所述外表面旋转的摇杆式致动器。
11.根据权利要求9所述的开关装置，其中，所述外部致动器是可绕着所述外表面旋转的杆。
12.根据权利要求10或11所述的开关装置，其中，所述外部致动器包括柱塞构件，其配置成接触所述致动器，用于将所述机械输入转移至致动器，所述接触基于外部致动器绕着所述外表面的旋转。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的开关装置，还包括外盖，所述外盖配置成防止所述机械输入在外盖相对于所述壳体处于闭合位置时被施加至所述致动器。
14.根据权利要求13所述的开关装置，其中，所述外盖还包括柱。
15.根据权利要求13或14所述的开关装置，其中，所述外盖还包括闩锁，用于维持所述外盖处于闭合位置。
16.根据权利要求1至15中任一项所述的开关装置，其中，所述致动器配置成在接收机械输入时在高低电压电平之间产生信号电平变化。
17.根据权利要求1至16中任一项所述的开关装置，还包括状态指示器，用于指示所述开关元件的状态。
18.一种切换开关装置的状态的方法，所述方法包括，
提供切换模块，其包括开关元件，所述切换模块配置成在产生开关信号时切换所述开关元件的状态；
接收在致动器的机械输入；
产生电切换信号；以及
使所述切换模块采用所述切换信号切换所述开关元件的状态。
19.根据权利要求18所述的方法，其中，所述开关信号的产生是作为基于一个或多个预定条件的条件触发信号。
20.根据权利要求18至19中任一项所述的方法，还包括直接将所述切换信号发送至所述切换模块。
21.根据权利要求19至20中任一项所述的方法，还包括监测所述一个或多个预定条件，并且如果所述一个或多个预定条件被满足的话产生所述条件触发信号。
22.根据权利要求19至21中任一项所述的方法，还包括采样一个或多个输入至所述开关装置，并且其中，所述一个或多个预定条件是基于所述一个或多个采样输入的值。
23.根据权利要求18所述的方法，其中，所述开关信号的产生是作为基于感测在所述开关装置的输入端口的输入信号的开关触发信号。
24.根据权利要求23所述的方法，还包括激活所述切换模块中的光学元件，以切换所述开关元件的状态。
25.根据权利要求23至24中任一项所述的方法，还包括在输入端口监测输入信号，并且如果在所述输入端口检测到信号变化的话则产生所述开关触发信号。
26.根据权利要求18至25中任一项所述的方法，其中，如果产生开关信号以切换所述开关元件，则所述方法包括，
维持所述开关元件的切换状态。
27.根据权利要求18至26中任一项所述的方法，还包括提供外部致动器，其从所述开关装置的壳体的外表面延伸，所述外部致动器用于将所述机械输入转移至所述致动器。
28.根据权利要求27所述的方法，其中，所述外部致动器是可绕着所述外表面旋转的摇杆式致动器。
29.根据权利要求27所述的方法，其中，所述外部致动器是可绕着所述外表面旋转的杆。
30.根据权利要求28或29所述的方法，其中，所述外部致动器包括柱塞构件，其配置成基于外部致动器绕着所述外表面的旋转而接触所述致动器，用于将所述机械输入转移至致动器。
31.根据权利要求18至30中任一项所述的方法，还包括提供外盖，并且防止所述机械输入在外盖相对于所述壳体处于闭合位置时被施加至所述致动器。
32.根据权利要求31所述的方法，还包括向所述外盖提供柱。
33.根据权利要求31或32所述的方法，还包括向所述外盖提供闩锁，用于维持所述外盖处于闭合位置。
34.根据权利要求18至33中任一项所述的方法，还包括接收在所述致动器的机械输入的步骤之后，在高低电压电平之间产生信号电平变化。
35.根据权利要求18至33中任一项所述的方法，还包括采用状态指示器指示所述开关元件的状态。
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