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繼電器
來源：作者：日期：2017-11-20 11:35:30點擊：7014次
繼電器
繼電器是我們生活中常用的一種控制設(shè)備，通俗的意義上來說就是開關(guān)，在條件滿足的情況下關(guān)閉或者開啟。繼電器的開關(guān)特性在很多的控制系統(tǒng)尤其是離散的控制系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用。從另一個角度來說，由于為某一個用途設(shè)計使用的電子電路，最終或多或少都需要和某一些機(jī)械設(shè)備相交互，所以繼電器也起到電子設(shè)備和機(jī)械設(shè)備的接口作用。
目錄
1、繼電器的簡介
2、繼電器的分類
3、繼電器的觸點形式
4、繼電器的主要參數(shù)
5、繼電器的作用
6、繼電器的工作原理
7、繼電器在使用中的基本注意事項
8、繼電器抗干擾的措施
9、繼電器的故障檢測
繼電器的簡介：
當(dāng)輸入量(如電壓、電流、溫度等)達(dá)到規(guī)定值時，使被控制的輸出電路導(dǎo)通或斷開的電器。可分為電氣量(如電流、電壓、頻率、功率等)繼電器及非電氣量(如溫度、壓力、速度等)繼電器兩大類。具有動作快、工作穩(wěn)定、使用壽命長、體積小等優(yōu)點。廣泛應(yīng)用于電力保護(hù)、自動化、運動、遙控、測量和通信等裝置中。
繼電器的分類:
2.1.按繼電器的工作原理或結(jié)構(gòu)特征分類
2.1.1電磁繼電器：利用輸入電路內(nèi)點路在電磁鐵鐵芯與銜鐵間產(chǎn)生的吸力作用而工作的一種電氣繼電器。
2.1.2固體繼電器：指電子元件履行其功能而無機(jī)械運動構(gòu)件的，輸入和輸出隔離的一種繼電器。
2.1.3溫度繼電器：當(dāng)外界溫度達(dá)到給定值時而動作的繼電器。
2.1.4舌簧繼電器：利用密封在管內(nèi)，具有觸電簧片和銜鐵磁路雙重作用的舌簧動作來開，閉或轉(zhuǎn)換線路的繼電器
2.1.5時間繼電器：當(dāng)加上或除去輸入信號時，輸出部分需延時或限時到規(guī)定時間才閉合或斷開其被控線路繼電器。
2.1.6高頻繼電器：用于切換高頻，射頻線路而具有最小損耗的繼電器。
2.1.7極化繼電器：有極化磁場與控制電流通過控制線圈所產(chǎn)生的磁場綜合作用而動作的繼電器。繼電器的動作方向取決于控制線圈中流過的的電流方向。
2.1.8其他類型的繼電器：如光繼電器，聲繼電器，熱繼電器，儀表式繼電器，霍爾效應(yīng)繼電器，差動繼電器等。
2.2.按繼電器的外形尺寸分類
2.2.1微型繼電器
2.2.2超小型微型繼電器
2.2.3小型微型繼電器
注：對于密封或封閉式繼電器，外形尺寸為繼電器本體三個相互垂直方向的最大尺寸，不包括安裝件，引出端，壓筋，壓邊，翻邊和密封焊點的尺寸。
2.3.按繼電器的負(fù)載分類
2.3.1微功率繼電器
2.3.2弱功率繼電器
2.3.3中功率繼電器
2.3.4大功率繼電器
2.4.按繼電器的防護(hù)特征分類
2.4.1密封繼電器
2.4.2封閉式繼電器
2.4.3敞開式繼電器
2.5.按繼電器按照動作原理可分類
2.5.1電磁型
2.5.2.感應(yīng)型
2.5.3整流型
2.5.4電子型
2.5.5數(shù)字型等
2.6.按照反應(yīng)的物理量可分類
2.6.1電流繼電器
2.6.2電壓繼電器
2.6.3功率方向繼電器
2.6.4阻抗繼電器
2.6.5頻率繼電器
2.6.6氣體(瓦斯)繼電器
2.7.按照繼電器在保護(hù)回路中所起的作用可分類
2.7.1啟動繼電器
2.7.2量度繼電器
2.7.3時間繼電器
2.7.4中間繼電器
2.7.5信號繼電器
2.7.6出口繼電器
繼電器的觸點形式：
3.1.動合型(常開)(H型)線圈不通電時兩觸點是斷開的，通電后，兩個觸點就閉合。以合字的拼音字頭“H”表示。
3.2.動斷型(常閉)(D型)線圈不通電時兩觸點是閉合的，通電后兩個觸點就斷開。用斷字的拼音字頭“D”表示。
3.3.轉(zhuǎn)換型(Z型)這是觸點組型。這種觸點組共有三個觸點，即中間是動觸點，上下各一個靜觸點。
繼電器的主要參數(shù)：
4.1.額定工作電壓
是指繼電器正常工作時線圈所需要的電壓，也就是控制電路的控制電壓。根據(jù)繼電器的型號不同，可以是交流電壓，也可以是直流電壓。
4.2.直流電阻
是指繼電器中線圈的直流電阻，可以通過萬能表測量。
4.3.吸合電流
是指繼電器能夠產(chǎn)生吸合動作的最小電流。在正常使用時，給定的電流必須略大于吸合電流，這樣繼電器才能穩(wěn)定地工作。而對于線圈所加的工作電壓，一般不要超過額定工作電壓的1.5倍，否則會產(chǎn)生較大的電流而把線圈燒毀。
4.4.釋放電流
是指繼電器產(chǎn)生釋放動作的最大電流。當(dāng)繼電器吸合狀態(tài)的電流減小到一定程度時，繼電器就會恢復(fù)到未通電的釋放狀態(tài)。這時的電流遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于吸合電流。
4.5.觸點切換電壓和電流
是指繼電器允許加載的電壓和電流。它決定了繼電器能控制電壓和電流的大小，使用時不能超過此值，否則很容易損壞繼電器的觸點。
繼電器的作用：
繼電器是具有隔離功能的自動開關(guān)元件，廣泛應(yīng)用于遙控、遙測、通訊、自動控制、機(jī)電一體化及電力電子設(shè)備中，是最重要的控制元件之一。
繼電器一般都有能反映一定輸入變量(如電流、電壓、功率、阻抗、頻率、溫度、壓力、速度、光等)的感應(yīng)機(jī)構(gòu)(輸入部分);有能對被控電路實現(xiàn)“通”、“斷”控制的執(zhí)行機(jī)構(gòu)(輸出部分);在繼電器的輸入部分和輸出部分之間，還有對輸入量進(jìn)行耦合隔離，功能處理和對輸出部分進(jìn)行驅(qū)動的中間機(jī)構(gòu)(驅(qū)動部分)。
作為控制元件，概括起來，繼電器有如下幾種作用：
5.1.擴(kuò)大控制范圍。例如，多觸點繼電器控制信號達(dá)到某一定值時，可以按觸點組的不同形式，同時換接、開斷、接通多路電路。
5.2. 放大。例如，靈敏型繼電器、中間繼電器等，用一個很微小的控制量，可以控制很大功率的電路。
5.3.綜合信號。例如，當(dāng)多個控制信號按規(guī)定的形式輸入多繞組繼電器時，經(jīng)過比較綜合，達(dá)到預(yù)定的控制效果。
5.4.自動、遙控、監(jiān)測。例如，自動裝置上的繼電器與其他電器一起，可以組成程序控制線路，從而實現(xiàn)自動化運行。
繼電器的工作原理：
當(dāng)繼電器線圈通電后，線圈中的鐵芯產(chǎn)生強大的電磁力，吸動銜鐵帶動簧片，使觸點1、2斷開，1、3接通。當(dāng)線圈斷電后，彈簧使簧片復(fù)位，使觸點1、2接通，1、3斷開。我們只要把需要控制的電路接在觸點1、2間(1、2稱為常閉觸點)或觸點1、3間(稱為常開觸點)，就可以利用繼電器達(dá)到某種控制的目的。
4098型繼電器線圈的工作電壓有3伏、6伏、9伏、12伏等多種規(guī)格。吸合時線圈中通過的電流約為50毫安左右，觸點間允許通過的電流可達(dá)1安培(250伏)。
繼電器在使用中的基本注意事項：
7.1. 繼電器的使用應(yīng)盡量符合產(chǎn)品說明書所列的各個參數(shù)范圍。
7.2.額定負(fù)載和壽命是一個參考值，會根據(jù)不同的環(huán)境因素、負(fù)載性質(zhì)與種類而有較大不同，因此最好在實際或模擬實際的使用中進(jìn)行確認(rèn)。
7.3.直流繼電器盡量使用矩形波控制，交流繼電器盡量使用正弦波控制。
7.4. 為了保持繼電器的性能，請注意不要使繼電器掉落或受到強沖擊。掉落后的繼電器建議不再使用。
7.5. 繼電器盡量使用于常溫常濕，灰塵和有害氣體少的環(huán)境中。有害氣體包括含硫類、硅類和氧化氮類等等的氣體。
7.6.對于磁保持繼電器，在使用前應(yīng)先根據(jù)需要將置于動作或復(fù)歸位置。
7.7.對于極化繼電器，請注意其線圈電壓的極性(+、-)。
繼電器抗干擾的措施：
8.1.電源輸入端增加EMI濾波器
EMI濾波器是一種低通濾波器，由無源元件構(gòu)成的多端口網(wǎng)絡(luò)。它不僅能衰減由傳導(dǎo)傳播干擾方式引起的干擾，同時也對輻射干擾方式的干擾有顯著的抑制作用。這樣的濾波器對于低頻(20—100kHz)特別有效。再通過選用合適的鐵氧體材料鐵芯，它的抑制頻率范圍可增大到400MHz。
8.2.數(shù)字電路抗干擾一般措施
8.2.1時鐘頻率應(yīng)在工作允許的條件下選用最低的;
8.2.2必須對電源線，控制線去耦以防止外部干擾進(jìn)入;
8.2.3每個集成電路的電源與地之間要加去耦電容。要求電容的高頻性能好;
8.2.4在速度不快的信號線上加去耦電容。
8.3.合理設(shè)計印刷電路板
8.3.1印刷板上的電源與地線要呈“井”字形布線，以均衡電流，降低線路電阻;
8.3.2布線時高、低壓線分開，交、直流分開;
8.3.3輸入、輸出線不要緊靠時鐘發(fā)生器、電源線等電磁熱線，不要緊靠復(fù)位線、控制線等脆弱信號線;
8.3.4相鄰板間交叉布線;
8.3.5盡量減少電源線走線的有效包圍面積，這樣可以減少電磁耦合;
8.3.6相鄰層布線應(yīng)互相垂直;
8.3.7走線不要有分支，以防導(dǎo)致反射和產(chǎn)生諧波;⑧正確接入旁路電容。數(shù)字電路在工作時，電流突變較大，會產(chǎn)生很強噪聲信號;
8.3.8接地點集中。
8.4.合理配線
8.4.1輸入電源線與地線應(yīng)盡量短;
8.4.2板與板間的連線或接插件連線應(yīng)盡量短。且線與線間分開;
8.4.3配線時，電源線與觸點引出線應(yīng)分開;
8.4.4正、負(fù)電源線應(yīng)互相絞合，以降低共模干擾。
8.5.采用新工藝
8.5.采用貼裝技術(shù)采用表面貼裝裝封技術(shù)，可以顯著減少由于器件的引線較長而產(chǎn)生的雜散寄生電容、電感，簡化了屏蔽的設(shè)計，所以在很大程度上減少了電磁干擾和射頻干擾。
8.5.采用多層線路板從2層印制電路板改為4層印制電路板，可大大改善發(fā)射和抗擾度性能。
繼電器的故障檢測：
9.1.可用萬用表歐姆檔R×100檔測量繼電器線圈的電阻。4098(6V)繼電器線圈的電阻約為100歐姆左右。如電阻無限大，說明線圈已斷路，若電阻為零，則說明線圈短路，均不可使用。
9.2.將線圈引腳4、5兩端加上直流電壓。逐漸升高電壓，當(dāng)聽到“塔”的一聲，銜鐵吸合時電壓值為繼電器吸合電壓。此電壓值應(yīng)小于工作電壓值。繼電器吸合后，再逐漸降低電壓，再聽到“咯”的一聲釋放銜鐵時，銜鐵復(fù)位;一般釋放電壓應(yīng)為吸合電壓的1/3左右，否則繼電器工作將不可靠。
繼電器是我們生活中常用的一種控制設(shè)備，通俗的意義上來說就是開關(guān)，在條件滿足的情況下關(guān)閉或者開啟。繼電器的開關(guān)特性在很多的控制系統(tǒng)尤其是離散的控制系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用。從另一個角度來說，由于為某一個用途設(shè)計使用的電子電路，最終或多或少都需要和某一些機(jī)械設(shè)備相交互，所以繼電器也起到電子設(shè)備和機(jī)械設(shè)備的接口作用。
| 中文名 | 外文名 | 類型 | 組成 |
| 繼電器 | relay | 電控制器件 | 線圈和觸點組 |
目錄
1、繼電器的簡介
2、繼電器的分類
3、繼電器的觸點形式
4、繼電器的主要參數(shù)
5、繼電器的作用
6、繼電器的工作原理
7、繼電器在使用中的基本注意事項
8、繼電器抗干擾的措施
9、繼電器的故障檢測
繼電器的簡介：
當(dāng)輸入量(如電壓、電流、溫度等)達(dá)到規(guī)定值時，使被控制的輸出電路導(dǎo)通或斷開的電器。可分為電氣量(如電流、電壓、頻率、功率等)繼電器及非電氣量(如溫度、壓力、速度等)繼電器兩大類。具有動作快、工作穩(wěn)定、使用壽命長、體積小等優(yōu)點。廣泛應(yīng)用于電力保護(hù)、自動化、運動、遙控、測量和通信等裝置中。
繼電器的分類:
2.1.按繼電器的工作原理或結(jié)構(gòu)特征分類
2.1.1電磁繼電器：利用輸入電路內(nèi)點路在電磁鐵鐵芯與銜鐵間產(chǎn)生的吸力作用而工作的一種電氣繼電器。
2.1.2固體繼電器：指電子元件履行其功能而無機(jī)械運動構(gòu)件的，輸入和輸出隔離的一種繼電器。
2.1.3溫度繼電器：當(dāng)外界溫度達(dá)到給定值時而動作的繼電器。
2.1.4舌簧繼電器：利用密封在管內(nèi)，具有觸電簧片和銜鐵磁路雙重作用的舌簧動作來開，閉或轉(zhuǎn)換線路的繼電器
2.1.5時間繼電器：當(dāng)加上或除去輸入信號時，輸出部分需延時或限時到規(guī)定時間才閉合或斷開其被控線路繼電器。
2.1.6高頻繼電器：用于切換高頻，射頻線路而具有最小損耗的繼電器。
2.1.7極化繼電器：有極化磁場與控制電流通過控制線圈所產(chǎn)生的磁場綜合作用而動作的繼電器。繼電器的動作方向取決于控制線圈中流過的的電流方向。
2.1.8其他類型的繼電器：如光繼電器，聲繼電器，熱繼電器，儀表式繼電器，霍爾效應(yīng)繼電器，差動繼電器等。
2.2.按繼電器的外形尺寸分類
2.2.1微型繼電器
2.2.2超小型微型繼電器
2.2.3小型微型繼電器
注：對于密封或封閉式繼電器，外形尺寸為繼電器本體三個相互垂直方向的最大尺寸，不包括安裝件，引出端，壓筋，壓邊，翻邊和密封焊點的尺寸。
2.3.按繼電器的負(fù)載分類
2.3.1微功率繼電器
2.3.2弱功率繼電器
2.3.3中功率繼電器
2.3.4大功率繼電器
2.4.按繼電器的防護(hù)特征分類
2.4.1密封繼電器
2.4.2封閉式繼電器
2.4.3敞開式繼電器
2.5.按繼電器按照動作原理可分類
2.5.1電磁型
2.5.2.感應(yīng)型
2.5.3整流型
2.5.4電子型
2.5.5數(shù)字型等
2.6.按照反應(yīng)的物理量可分類
2.6.1電流繼電器
2.6.2電壓繼電器
2.6.3功率方向繼電器
2.6.4阻抗繼電器
2.6.5頻率繼電器
2.6.6氣體(瓦斯)繼電器
2.7.按照繼電器在保護(hù)回路中所起的作用可分類
2.7.1啟動繼電器
2.7.2量度繼電器
2.7.3時間繼電器
2.7.4中間繼電器
2.7.5信號繼電器
2.7.6出口繼電器
繼電器的觸點形式：
3.1.動合型(常開)(H型)線圈不通電時兩觸點是斷開的，通電后，兩個觸點就閉合。以合字的拼音字頭“H”表示。
3.2.動斷型(常閉)(D型)線圈不通電時兩觸點是閉合的，通電后兩個觸點就斷開。用斷字的拼音字頭“D”表示。
3.3.轉(zhuǎn)換型(Z型)這是觸點組型。這種觸點組共有三個觸點，即中間是動觸點，上下各一個靜觸點。
繼電器的主要參數(shù)：
4.1.額定工作電壓
是指繼電器正常工作時線圈所需要的電壓，也就是控制電路的控制電壓。根據(jù)繼電器的型號不同，可以是交流電壓，也可以是直流電壓。
4.2.直流電阻
是指繼電器中線圈的直流電阻，可以通過萬能表測量。
4.3.吸合電流
是指繼電器能夠產(chǎn)生吸合動作的最小電流。在正常使用時，給定的電流必須略大于吸合電流，這樣繼電器才能穩(wěn)定地工作。而對于線圈所加的工作電壓，一般不要超過額定工作電壓的1.5倍，否則會產(chǎn)生較大的電流而把線圈燒毀。
4.4.釋放電流
是指繼電器產(chǎn)生釋放動作的最大電流。當(dāng)繼電器吸合狀態(tài)的電流減小到一定程度時，繼電器就會恢復(fù)到未通電的釋放狀態(tài)。這時的電流遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于吸合電流。
4.5.觸點切換電壓和電流
是指繼電器允許加載的電壓和電流。它決定了繼電器能控制電壓和電流的大小，使用時不能超過此值，否則很容易損壞繼電器的觸點。
繼電器的作用：
繼電器是具有隔離功能的自動開關(guān)元件，廣泛應(yīng)用于遙控、遙測、通訊、自動控制、機(jī)電一體化及電力電子設(shè)備中，是最重要的控制元件之一。
繼電器一般都有能反映一定輸入變量(如電流、電壓、功率、阻抗、頻率、溫度、壓力、速度、光等)的感應(yīng)機(jī)構(gòu)(輸入部分);有能對被控電路實現(xiàn)“通”、“斷”控制的執(zhí)行機(jī)構(gòu)(輸出部分);在繼電器的輸入部分和輸出部分之間，還有對輸入量進(jìn)行耦合隔離，功能處理和對輸出部分進(jìn)行驅(qū)動的中間機(jī)構(gòu)(驅(qū)動部分)。
作為控制元件，概括起來，繼電器有如下幾種作用：
5.1.擴(kuò)大控制范圍。例如，多觸點繼電器控制信號達(dá)到某一定值時，可以按觸點組的不同形式，同時換接、開斷、接通多路電路。
5.2. 放大。例如，靈敏型繼電器、中間繼電器等，用一個很微小的控制量，可以控制很大功率的電路。
5.3.綜合信號。例如，當(dāng)多個控制信號按規(guī)定的形式輸入多繞組繼電器時，經(jīng)過比較綜合，達(dá)到預(yù)定的控制效果。
5.4.自動、遙控、監(jiān)測。例如，自動裝置上的繼電器與其他電器一起，可以組成程序控制線路，從而實現(xiàn)自動化運行。
繼電器的工作原理：
當(dāng)繼電器線圈通電后，線圈中的鐵芯產(chǎn)生強大的電磁力，吸動銜鐵帶動簧片，使觸點1、2斷開，1、3接通。當(dāng)線圈斷電后，彈簧使簧片復(fù)位，使觸點1、2接通，1、3斷開。我們只要把需要控制的電路接在觸點1、2間(1、2稱為常閉觸點)或觸點1、3間(稱為常開觸點)，就可以利用繼電器達(dá)到某種控制的目的。
4098型繼電器線圈的工作電壓有3伏、6伏、9伏、12伏等多種規(guī)格。吸合時線圈中通過的電流約為50毫安左右，觸點間允許通過的電流可達(dá)1安培(250伏)。
繼電器在使用中的基本注意事項：
7.1. 繼電器的使用應(yīng)盡量符合產(chǎn)品說明書所列的各個參數(shù)范圍。
7.2.額定負(fù)載和壽命是一個參考值，會根據(jù)不同的環(huán)境因素、負(fù)載性質(zhì)與種類而有較大不同，因此最好在實際或模擬實際的使用中進(jìn)行確認(rèn)。
7.3.直流繼電器盡量使用矩形波控制，交流繼電器盡量使用正弦波控制。
7.4. 為了保持繼電器的性能，請注意不要使繼電器掉落或受到強沖擊。掉落后的繼電器建議不再使用。
7.5. 繼電器盡量使用于常溫常濕，灰塵和有害氣體少的環(huán)境中。有害氣體包括含硫類、硅類和氧化氮類等等的氣體。
7.6.對于磁保持繼電器，在使用前應(yīng)先根據(jù)需要將置于動作或復(fù)歸位置。
7.7.對于極化繼電器，請注意其線圈電壓的極性(+、-)。
繼電器抗干擾的措施：
8.1.電源輸入端增加EMI濾波器
EMI濾波器是一種低通濾波器，由無源元件構(gòu)成的多端口網(wǎng)絡(luò)。它不僅能衰減由傳導(dǎo)傳播干擾方式引起的干擾，同時也對輻射干擾方式的干擾有顯著的抑制作用。這樣的濾波器對于低頻(20—100kHz)特別有效。再通過選用合適的鐵氧體材料鐵芯，它的抑制頻率范圍可增大到400MHz。
8.2.數(shù)字電路抗干擾一般措施
8.2.1時鐘頻率應(yīng)在工作允許的條件下選用最低的;
8.2.2必須對電源線，控制線去耦以防止外部干擾進(jìn)入;
8.2.3每個集成電路的電源與地之間要加去耦電容。要求電容的高頻性能好;
8.2.4在速度不快的信號線上加去耦電容。
8.3.合理設(shè)計印刷電路板
8.3.1印刷板上的電源與地線要呈“井”字形布線，以均衡電流，降低線路電阻;
8.3.2布線時高、低壓線分開，交、直流分開;
8.3.3輸入、輸出線不要緊靠時鐘發(fā)生器、電源線等電磁熱線，不要緊靠復(fù)位線、控制線等脆弱信號線;
8.3.4相鄰板間交叉布線;
8.3.5盡量減少電源線走線的有效包圍面積，這樣可以減少電磁耦合;
8.3.6相鄰層布線應(yīng)互相垂直;
8.3.7走線不要有分支，以防導(dǎo)致反射和產(chǎn)生諧波;⑧正確接入旁路電容。數(shù)字電路在工作時，電流突變較大，會產(chǎn)生很強噪聲信號;
8.3.8接地點集中。
8.4.合理配線
8.4.1輸入電源線與地線應(yīng)盡量短;
8.4.2板與板間的連線或接插件連線應(yīng)盡量短。且線與線間分開;
8.4.3配線時，電源線與觸點引出線應(yīng)分開;
8.4.4正、負(fù)電源線應(yīng)互相絞合，以降低共模干擾。
8.5.采用新工藝
8.5.采用貼裝技術(shù)采用表面貼裝裝封技術(shù)，可以顯著減少由于器件的引線較長而產(chǎn)生的雜散寄生電容、電感，簡化了屏蔽的設(shè)計，所以在很大程度上減少了電磁干擾和射頻干擾。
8.5.采用多層線路板從2層印制電路板改為4層印制電路板，可大大改善發(fā)射和抗擾度性能。
繼電器的故障檢測：
9.1.可用萬用表歐姆檔R×100檔測量繼電器線圈的電阻。4098(6V)繼電器線圈的電阻約為100歐姆左右。如電阻無限大，說明線圈已斷路，若電阻為零，則說明線圈短路，均不可使用。
9.2.將線圈引腳4、5兩端加上直流電壓。逐漸升高電壓，當(dāng)聽到“塔”的一聲，銜鐵吸合時電壓值為繼電器吸合電壓。此電壓值應(yīng)小于工作電壓值。繼電器吸合后，再逐漸降低電壓，再聽到“咯”的一聲釋放銜鐵時，銜鐵復(fù)位;一般釋放電壓應(yīng)為吸合電壓的1/3左右，否則繼電器工作將不可靠。
