รีเลย์เป็นสวิตช์ที่ทำงานด้วยไฟฟ้ามีขั้วต่อ อินพุตสำหรับ สัญญาณ ควบคุมหนึ่ง สัญญาณหรือมากกว่าและขั้วต่อหน้าสัมผัสสำหรับใช้งาน สวิตช์อาจมีหน้าสัมผัสจำนวนเท่าใดก็ได้ในรูปแบบหน้าสัมผัส หลายแบบ เช่น หน้าสัมผัสเชื่อมต่อ หน้าสัมผัสตัด หรือการผสมผสานกันของทั้งสองแบบ

รีเลย์ใช้สำหรับควบคุมวงจรด้วยสัญญาณกำลังต่ำที่เป็นอิสระ และควบคุมหลายวงจรด้วยสัญญาณเดียว รีเลย์ถูกนำมาใช้ครั้งแรกในวงจรโทรเลข ทางไกลในฐานะ ตัวทวนสัญญาณที่ส่งสำเนาสัญญาณที่ได้รับการปรับปรุงใหม่ไปยังอีกวงจรหนึ่ง นอกจากนี้ รีเลย์ยังถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในชุมสายโทรศัพท์และคอมพิวเตอร์ ยุคแรก เพื่อทำการคำนวณเชิงตรรกะ

รีเลย์แบบอิเล็ก โทรแมคคานิกส์แบบดั้งเดิมใช้แม่เหล็กไฟฟ้าในการปิดหรือเปิดหน้าสัมผัส แต่ก็มีการคิดค้นรีเลย์ที่ใช้หลักการทำงานอื่นๆ ขึ้นมาด้วย เช่นรีเลย์โซลิดสเตทซึ่งใช้ คุณสมบัติ ของสารกึ่งตัวนำในการควบคุมโดยไม่ต้องอาศัยชิ้นส่วนที่เคลื่อนที่รีเลย์ที่มีคุณลักษณะการทำงานที่ปรับเทียบแล้ว และบางครั้งมีขดลวดทำงานหลายขด ใช้เพื่อป้องกันวงจรไฟฟ้าจากการโอเวอร์โหลดหรือความผิดพลาด ในระบบไฟฟ้ากำลังสมัยใหม่ หน้าที่เหล่านี้จะดำเนินการโดยเครื่องมือดิจิทัล ซึ่งยังคงเรียกว่ารีเลย์ป้องกันหรือรีเลย์ความปลอดภัย

รีเลย์แบบล็อคด้วยแม่เหล็กต้องการเพียงพัลส์พลังงานควบคุมเพียงครั้งเดียวเพื่อสั่งงานสวิตช์อย่างต่อเนื่อง พัลส์อีกชุดที่ส่งไปยังขั้วควบคุมชุดที่สอง หรือพัลส์ที่มีขั้วตรงข้าม จะรีเซ็ตสวิตช์ ในขณะที่พัลส์ชนิดเดียวกันซ้ำๆ จะไม่มีผลใดๆ รีเลย์แบบล็อคด้วยแม่เหล็กมีประโยชน์ในงานที่การจ่ายไฟขัดข้องไม่ควรส่งผลกระทบต่อวงจรที่รีเลย์ควบคุมอยู่

ในปี พ.ศ. 2352 รีเลย์อิเล็กโทรไลต์ได้รับการออกแบบให้เป็นสัญญาณเตือนสำหรับโทรเลขไฟฟ้าเคมีโดยSamuel Thomas von Sömmerring ^{[ 1 ]}

รีเลย์ไฟฟ้าเริ่มต้นจากการนำไปใช้กับโทรเลข เป็นหลัก นักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกันโจเซฟ เฮนรีมักถูกกล่าวถึงว่าเป็นผู้ประดิษฐ์รีเลย์ในปี 1835 เพื่อปรับปรุงโทรเลขไฟฟ้า เวอร์ชันของเขา ซึ่งพัฒนาขึ้นก่อนหน้านี้ในปี 1831 ^{[ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]}อย่างไรก็ตาม เฮนรีไม่เคยตีพิมพ์การทดลองเหล่านี้ และการกำหนดวันที่ของการทดลองรีเลย์ของเขานั้นขึ้นอยู่กับคำพูดของเฮนรีเองและนักเรียนของเขาเท่านั้น ซึ่งมักจะเป็นเวลาหลายทศวรรษต่อมา^{[ 6 ] [ 7 ]}

ในเดือนมีนาคม พ.ศ. 2380 เอ็ดเวิร์ด เดวีได้ส่งจดหมายถึงเลขาธิการสมาคมศิลปะแห่งอังกฤษ ซึ่งมีแนวคิดเกี่ยวกับรีเลย์แม่เหล็กไฟฟ้า ซึ่งแม้จะไม่ใช่รีเลย์ตัวแรก แต่ก็ถือว่าใช้งานได้จริงมากกว่าแบบก่อนหน้านี้ เนื่องจากเป็นแบบ 'เปิด-ปิด' แทนที่จะใช้ปรอท เขาทำเช่นนี้สองเดือนก่อนที่ชาร์ลส์ วีทสโตนและวิลเลียม คุกจะยื่นจดสิทธิบัตรระบบโทรเลขของพวกเขาเป็นครั้งแรก และจะยื่นจดสิทธิบัตรแนวคิดเดียวกันนี้ในอีกหนึ่งปีต่อมา^{[ 8 ] [ 9 ]}

อย่างไรก็ตาม สิทธิบัตรอย่างเป็นทางการไม่ได้ออกให้จนกระทั่งปี พ.ศ. 2383 แก่ซามูเอล มอร์สสำหรับโทรเลขของเขา ซึ่งปัจจุบันเรียกว่ารีเลย์ กลไกที่อธิบายไว้ทำหน้าที่เป็นเครื่องขยายสัญญาณดิจิทัล ทำซ้ำสัญญาณโทรเลข และทำให้สามารถส่งสัญญาณไปได้ไกลเท่าที่ต้องการ^{[ 10 ]}

คำว่ารีเลย์ปรากฏในบริบทของการดำเนินการทางแม่เหล็กไฟฟ้าตั้งแต่ปี พ.ศ. 2403 เป็นต้นไป^{[ 11 ]}

รีเลย์ แม่เหล็กไฟฟ้าแบบง่ายประกอบด้วยขดลวดพันรอบแกนเหล็กอ่อน (โซลินอยด์) โครงเหล็กที่ให้ เส้นทาง ความต้านทาน แม่เหล็กต่ำ อาร์มาเจอร์เหล็กที่เคลื่อนที่ได้และชุดหน้าสัมผัสหนึ่งชุดหรือมากกว่า (รีเลย์ในภาพมีหน้าสัมผัสสองชุด) อาร์มาเจอร์ยึดติดกับโครงเหล็กด้วยบานพับและเชื่อมต่อทางกลกับชุดหน้าสัมผัสที่เคลื่อนที่ได้หนึ่งชุดหรือมากกว่า อาร์มาเจอร์ถูกยึดไว้ด้วยสปริงดังนั้นเมื่อรีเลย์ไม่มีกระแสไฟฟ้า จะมีช่องว่างอากาศในวงจรแม่เหล็ก ในสภาวะนี้ ชุดหน้าสัมผัสชุดหนึ่งในสองชุดในรีเลย์ในภาพจะปิด และอีกชุดหนึ่งจะเปิด รีเลย์อื่นๆ อาจมีชุดหน้าสัมผัสมากกว่าหรือน้อยกว่านี้ขึ้นอยู่กับหน้าที่ของมัน รีเลย์ในภาพยังมีสายไฟเชื่อมต่ออาร์มาเจอร์กับโครงเหล็ก ซึ่งช่วยให้มั่นใจได้ถึงความต่อเนื่องของวงจรระหว่างหน้าสัมผัสที่เคลื่อนที่ได้บนอาร์มาเจอร์และวงจรบนแผ่นวงจรพิมพ์ (PCB) ผ่านโครงเหล็กซึ่งบัดกรีติดกับ PCB

เมื่อกระแสไฟฟ้าไหลผ่านขดลวด มันจะสร้างสนามแม่เหล็กที่กระตุ้นแกนหมุน และการเคลื่อนที่ของหน้าสัมผัสที่เคลื่อนที่ได้จะทำให้เกิดการเชื่อมต่อหรือตัดการเชื่อมต่อ (ขึ้นอยู่กับการออกแบบ) กับหน้าสัมผัสคงที่ หากชุดหน้าสัมผัสปิดอยู่เมื่อรีเลย์ไม่มีกระแสไฟฟ้า การเคลื่อนที่จะเปิดหน้าสัมผัสและตัดการเชื่อมต่อ และในทางกลับกันหากหน้าสัมผัสเปิดอยู่ เมื่อกระแสไฟฟ้าที่จ่ายให้กับขดลวดถูกตัด แกนหมุนจะถูกดึงกลับไปยังตำแหน่งเดิมด้วยแรงที่ประมาณครึ่งหนึ่งของแรงแม่เหล็ก โดยปกติแรงนี้จะมาจากสปริง แต่แรงโน้มถ่วงก็ถูกนำมาใช้ทั่วไปในสตาร์ทเตอร์มอเตอร์อุตสาหกรรม รีเลย์ส่วนใหญ่ผลิตขึ้นเพื่อให้ทำงานได้อย่างรวดเร็ว ในการใช้งานแรงดันต่ำจะช่วยลดเสียงรบกวน ในการใช้งานแรงดันหรือกระแสสูงจะช่วยลดการเกิดประกายไฟ

เมื่อขดลวดได้รับพลังงานจากกระแสตรง มักจะมีการวาง ไดโอดฟลายแบ็กหรือตัวต้านทานสนับเบอร์คร่อม ขดลวดเพื่อกระจายพลังงานจากสนามแม่เหล็กที่ยุบตัวลง ( แรงดันไฟฟ้า เหนี่ยวนำย้อนกลับ ) เมื่อปิดใช้งาน ซึ่งมิฉะนั้นจะสร้างแรงดันไฟฟ้ากระชากที่เป็นอันตรายต่อ ส่วนประกอบวงจร เซมิคอนดักเตอร์ไดโอดดังกล่าวไม่ได้ถูกใช้กันอย่างแพร่หลายก่อนการนำทรานซิสเตอร์ มาใช้ เป็นตัวขับรีเลย์ แต่ในไม่ช้าก็แพร่หลายมากขึ้นเนื่องจากทรานซิสเตอร์เจอร์มาเนียม รุ่นแรกๆ ถูกทำลายได้ง่ายจากแรงดันไฟฟ้ากระชากนี้ รีเลย์รถยนต์บางรุ่นมีไดโอดอยู่ภายในตัวเรือนรีเลย์ ตัวต้านทานถึงแม้จะทนทานกว่าไดโอด แต่ก็มีประสิทธิภาพน้อยกว่าในการกำจัดแรงดันไฟฟ้ากระชากที่เกิดจากรีเลย์^{[ 12 ]}ดังนั้นจึงไม่นิยมใช้กันทั่วไป

หากรีเลย์กำลังขับโหลดขนาดใหญ่ หรือโดยเฉพาะอย่างยิ่ง โหลด รีแอคทีฟอาจเกิดปัญหาไฟกระชากรอบหน้าสัมผัสเอาต์พุตของรีเลย์ได้ ในกรณีนี้ วงจรสนับเบอร์ (ตัวเก็บประจุและตัวต้านทานต่ออนุกรม) ที่ต่อคร่อมหน้าสัมผัสอาจช่วยดูดซับไฟกระชากได้ ตัวเก็บประจุและตัวต้านทานที่มีพิกัดเหมาะสมนั้นมีจำหน่ายเป็นชิ้นส่วนบรรจุภัณฑ์เดียวสำหรับการใช้งานทั่วไปนี้

หากขดลวดได้รับการออกแบบให้รับพลังงานจากกระแสสลับ (AC) จะใช้วิธีการบางอย่างเพื่อแยกฟลักซ์ออกเป็นสองส่วนที่อยู่นอกเฟส ซึ่งจะรวมกัน ทำให้แรงดึงขั้นต่ำบนอาร์มาเจอร์เพิ่มขึ้นในช่วงรอบ AC โดยทั่วไปจะทำได้โดยใช้ "วงแหวนบังแสง" ทองแดงขนาดเล็กที่บีบรอบส่วนหนึ่งของแกน ซึ่งจะสร้างส่วนประกอบที่ล่าช้าและอยู่นอกเฟส^{[ 13 ]}ซึ่งจะยึดหน้าสัมผัสไว้ในระหว่างจุดตัดศูนย์ของแรงดันควบคุม^{[ 14 ]}

วัสดุที่ใช้ทำหน้าสัมผัสของรีเลย์นั้นแตกต่างกันไปตามการใช้งาน วัสดุที่มีความต้านทานหน้าสัมผัสต่ำอาจเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันกับอากาศ หรืออาจมีแนวโน้มที่จะ "ติด" แทนที่จะแยกออกจากกันอย่างเรียบร้อยเมื่อเปิด วัสดุหน้าสัมผัสอาจได้รับการปรับให้เหมาะสมเพื่อความต้านทานไฟฟ้าต่ำ ความแข็งแรงสูงเพื่อทนต่อการใช้งานซ้ำๆ หรือความสามารถสูงเพื่อทนต่อความร้อนจากประกายไฟ ในกรณีที่ต้องการความต้านทานต่ำมาก หรือต้องการแรงดันไฟฟ้าที่เกิดจากความร้อนต่ำ อาจใช้หน้าสัมผัสชุบทองร่วมกับแพลเลเดียมและโลหะกึ่งมีค่าอื่นๆ ที่ไม่เกิดปฏิกิริยาออกซิเดชัน หน้าสัมผัสเงินหรือชุบเงินใช้สำหรับการสลับสัญญาณ รีเลย์แบบจุ่มปรอทจะสร้างและตัดวงจรโดยใช้ฟิล์มปรอทเหลวบางๆ ที่สามารถสร้างใหม่ได้เอง สำหรับรีเลย์กำลังสูงที่สลับกระแสไฟฟ้าหลายแอมแปร์ เช่น คอนแทคเตอร์วงจรมอเตอร์ หน้าสัมผัสจะทำจากส่วนผสมของเงินและแคดเมียมออกไซด์ ซึ่งให้ความต้านทานหน้าสัมผัสต่ำและความต้านทานสูงต่อความร้อนจากประกายไฟ หน้าสัมผัสที่ใช้ในวงจรที่รับกระแสไฟฟ้าหลายสิบหรือหลายร้อยแอมแปร์อาจมีโครงสร้างเพิ่มเติมสำหรับการกระจายความร้อนและการจัดการประกายไฟที่เกิดขึ้นเมื่อตัดวงจร^{[ 15 ]}รีเลย์บางตัวมีหน้าสัมผัสที่สามารถเปลี่ยนได้ในภาคสนาม เช่น รีเลย์เครื่องมือกลบางชนิด ซึ่งสามารถเปลี่ยนได้เมื่อสึกหรอ หรือเปลี่ยนระหว่างสถานะปกติเปิดและปกติปิด เพื่อให้สามารถเปลี่ยนแปลงในวงจรควบคุมได้^{[ 16 ]}

เนื่องจากรีเลย์เป็นสวิตช์ดังนั้นจึงใช้ศัพท์เฉพาะเดียวกับสวิตช์ รีเลย์จะสลับขั้ว หนึ่งหรือมากกว่านั้น โดยแต่ละ หน้า สัมผัสสามารถเปลี่ยนสถานะได้เมื่อจ่ายไฟให้ขดลวด หน้าสัมผัสแบบปกติเปิด (NO) จะเชื่อมต่อวงจรเมื่อรีเลย์ทำงาน และจะตัดการเชื่อมต่อเมื่อรีเลย์ไม่ทำงาน หน้าสัมผัสแบบปกติปิด (NC) จะตัดการเชื่อมต่อเมื่อรีเลย์ทำงาน และจะเชื่อมต่อเมื่อรีเลย์ไม่ทำงาน หน้าสัมผัสทุกรูปแบบล้วนเป็นการผสมผสานระหว่างหน้าสัมผัสแบบ NO และ NC

ในสหรัฐอเมริกา สมาคมผู้ผลิตรีเลย์แห่งชาติและสมาคมอุตสาหกรรมรีเลย์และสวิตช์ซึ่งเป็นผู้สืบทอด ได้กำหนดรูปแบบหน้าสัมผัสไฟฟ้า ที่แตกต่างกัน 23 รูปแบบ ที่พบในรีเลย์และสวิตช์^{[ 17 ]} ในจำนวนนี้ รูปแบบต่อไปนี้พบได้ทั่วไป:

• รีเลย์ แบบ SPST-NO (Single-Pole Single-Throw, Normally-Open) มีหน้าสัมผัสแบบForm Aหรือแบบเชื่อมต่อเพียงหน้าสัมผัสเดียว โดยมีขั้วต่อสองขั้วที่สามารถเชื่อมต่อหรือตัดการเชื่อมต่อได้ รวมทั้งสองขั้วสำหรับขดลวด ทำให้รีเลย์ชนิดนี้มีขั้วต่อทั้งหมดสี่ขั้ว
• รีเลย์ SPST-NC (Single-Pole Single-Throw, Normally-Closed) มีหน้า สัมผัสแบบ Form Bหรือ หน้าสัมผัส ตัด เพียงหน้าเดียว เช่นเดียวกับรีเลย์ SPST-NO รีเลย์ชนิดนี้มีขั้วต่อทั้งหมดสี่ขั้ว
• รีเลย์ SPDT (Single-Pole Double-Throw) มีหน้าสัมผัส แบบ Form Cชุดเดียวคือตัดก่อนต่อหรือถ่ายโอนนั่นหมายความว่า ขั้วต่อทั่วไปจะเชื่อมต่อกับขั้วต่ออื่นอีกสองขั้วเท่านั้น ไม่สามารถเชื่อมต่อกับทั้งสองขั้วพร้อมกันได้ เมื่อรวมกับขั้วต่อสำหรับขดลวดอีกสองขั้ว รีเลย์ชนิดนี้จะมีขั้วต่อทั้งหมดห้าขั้ว
• รีเลย์ แบบ DPST – Double-Pole Single-Throw เทียบเท่ากับสวิตช์หรือรีเลย์แบบ SPST สองตัวที่ทำงานด้วยขดลวดเพียงขดเดียว รวมทั้งสองขดสำหรับขดลวดแล้ว รีเลย์ชนิดนี้มีขั้วต่อทั้งหมดหกขั้ว ขั้วอาจเป็นแบบ Form AหรือForm B (หรืออย่างละหนึ่งตัวก็ได้ ควรใช้สัญลักษณ์NOและNC เพื่อป้องกันความกำกวม)
• รีเลย์แบบ DPDT (Double-Pole Double-Throw) มีหน้าสัมผัส แบบ Form Cสองชุดซึ่งเทียบเท่ากับสวิตช์หรือรีเลย์แบบ SPDT สองตัวที่ทำงานด้วยขดลวดเพียงขดเดียว รีเลย์ชนิดนี้มีขั้วต่อแปดขั้ว รวมทั้งขดลวดด้วย
• แบบฟอร์ม D – ทำก่อนพัก^{[ 18 ]}
• รูปแบบ E – การรวมกันของ D และ B ^{[ 18 ]}

ตัว อักษร S ( เดี่ยว ) หรือD ( คู่ ) ที่ใช้ระบุจำนวนขั้ว อาจถูกแทนที่ด้วยตัวเลข เพื่อแสดงถึงหน้าสัมผัสหลายจุดที่เชื่อมต่อกับแอคทูเอเตอร์ ตัวเดียว ตัวอย่างเช่น 4PDT หมายถึงรีเลย์แบบสี่ขั้วสองทางที่มีขั้วต่อสวิตช์ 12 ขั้ว

EN 50005เป็นมาตรฐานที่ใช้บังคับสำหรับการกำหนดหมายเลขขั้วต่อรีเลย์ โดยทั่วไปแล้ว ขั้วต่อของรีเลย์ SPDT ที่เป็นไปตามมาตรฐาน EN 50005 จะมีหมายเลข 11, 12, 14, A1 และ A2 สำหรับการเชื่อมต่อ C, NC, NO และขดลวด ตามลำดับ^{[ 19 ]}

มาตรฐาน DIN 72552กำหนดจำนวนหน้าสัมผัสในรีเลย์สำหรับใช้ในรถยนต์:

• 85 = ขดลวดรีเลย์ -
• 86 = ขดลวดรีเลย์ +
• 87 = สำหรับโหลด (ปกติเปิดอยู่)
• 87a = สำหรับโหลด (ปกติปิด)
• 30 = แบตเตอรี่ +

ในกรณีที่เครื่องส่งและเครื่องรับวิทยุใช้เสาอากาศร่วมกัน มักจะใช้รีเลย์โคแอกเซียลเป็นรีเลย์ TR (ส่ง-รับ) ซึ่งจะสลับเสาอากาศจากเครื่องรับไปยังเครื่องส่ง เพื่อป้องกันเครื่องรับจากกำลังไฟฟ้าสูงของเครื่องส่ง รีเลย์ดังกล่าวมักใช้ในทรานซีฟเวอร์ซึ่งรวมเครื่องส่งและเครื่องรับไว้ในหน่วยเดียว หน้าสัมผัสของรีเลย์ได้รับการออกแบบมาเพื่อไม่ให้สะท้อนพลังงานความถี่วิทยุกลับไปยังแหล่งกำเนิด และเพื่อให้มีการแยกตัวสูงมากระหว่างขั้วเครื่องรับและเครื่องส่ง อิมพีแดนซ์ลักษณะเฉพาะของรีเลย์จะตรงกับ อิมพีแดนซ์ของ สายส่งของระบบ เช่น 50 โอห์ม^{[ 20 ]}

คอนแทคเตอร์เป็นรีเลย์สำหรับงานหนักที่มีพิกัดกระแสสูงกว่า^{[ 21 ]}ใช้สำหรับสวิตช์มอเตอร์ไฟฟ้าและโหลดแสงสว่าง พิกัดกระแสต่อเนื่องของคอนแทคเตอร์ทั่วไปมีตั้งแต่ 10 แอมป์ถึงหลายร้อยแอมป์ หน้าสัมผัสกระแสสูงทำจากโลหะผสมที่มีเงินการเกิดประกายไฟที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ทำให้หน้าสัมผัสเกิดการออกซิเดชัน อย่างไรก็ตามออกไซด์ของเงินยังคงเป็นตัวนำที่ดี^{[ 22 ]}คอนแทคเตอร์ที่มีอุปกรณ์ป้องกันการโอเวอร์โหลดมักใช้ในการสตาร์ทมอเตอร์^{[ 23 ]}

รีเลย์แบบหน้าสัมผัสควบคุมด้วยแรงมีหน้าสัมผัสที่เชื่อมต่อกันทางกลไก ดังนั้นเมื่อขดลวดรีเลย์ได้รับพลังงานหรือถูกตัดพลังงาน หน้าสัมผัสที่เชื่อมต่อกันทั้งหมดจะเคลื่อนที่พร้อมกัน หากหน้าสัมผัสชุดใดชุดหนึ่งในรีเลย์หยุดนิ่ง หน้าสัมผัสอื่น ๆ ของรีเลย์เดียวกันจะไม่สามารถเคลื่อนที่ได้ หน้าที่ของหน้าสัมผัสควบคุมด้วยแรงคือการทำให้วงจรความปลอดภัยสามารถตรวจสอบสถานะของรีเลย์ได้ หน้าสัมผัสควบคุมด้วยแรงยังเรียกอีกอย่างว่า "หน้าสัมผัสควบคุมเชิงบวก" "หน้าสัมผัสแบบยึดติด" "หน้าสัมผัสแบบล็อค" "หน้าสัมผัสที่เชื่อมต่อกันทางกลไก" หรือ "รีเลย์ความปลอดภัย"

รีเลย์นิรภัยเหล่านี้ต้องปฏิบัติตามกฎการออกแบบและกฎการผลิตที่กำหนดไว้ในมาตรฐานเครื่องจักรหลัก EN 50205: รีเลย์ที่มีหน้าสัมผัสแบบบังคับนำทาง (เชื่อมโยงทางกล) กฎสำหรับการออกแบบด้านความปลอดภัยเหล่านี้เป็นกฎที่กำหนดไว้ในมาตรฐานประเภท B เช่น EN 13849-2 ในฐานะหลักการความปลอดภัยพื้นฐานและหลักการความปลอดภัยที่ได้รับการทดสอบมาอย่างดีสำหรับเครื่องจักร ซึ่งใช้ได้กับเครื่องจักรทุกประเภท

หน้าสัมผัสแบบใช้แรงกดนำทางเพียงอย่างเดียวไม่สามารถรับประกันได้ว่าหน้าสัมผัสทั้งหมดจะอยู่ในสถานะเดียวกัน อย่างไรก็ตาม หน้าสัมผัสแบบใช้แรงกดนำทางจะรับประกันได้ว่าไม่มีหน้าสัมผัสใดอยู่ในสถานะตรงกันข้าม เว้นแต่จะมีข้อบกพร่องทางกลไกที่ร้ายแรง มิฉะนั้น รีเลย์ที่มีหน้าสัมผัสแบบปกติเปิด (NO) หลายตัวอาจติดขัดเมื่อได้รับพลังงาน โดยที่หน้าสัมผัสบางตัวปิดอยู่และบางตัวยังคงเปิดอยู่เล็กน้อยเนื่องจากความคลาดเคลื่อนทางกลไก ในทำนองเดียวกัน รีเลย์ที่มีหน้าสัมผัสแบบปกติปิด (NC) หลายตัวอาจติดอยู่ในตำแหน่งที่ไม่ได้รับพลังงาน ดังนั้นเมื่อได้รับพลังงาน วงจรผ่านชุดหน้าสัมผัสชุดหนึ่งจะถูกตัดขาดโดยมีช่องว่างเล็กน้อย ในขณะที่อีกชุดหนึ่งยังคงปิดอยู่ การนำหน้าสัมผัสทั้งแบบ NO และ NC หรือที่พบได้บ่อยกว่าคือหน้าสัมผัสแบบสลับสถานะ มาใช้ในรีเลย์เดียวกัน จะทำให้สามารถรับประกันได้ว่าหากหน้าสัมผัส NC ใดๆ ปิดอยู่ หน้าสัมผัส NO ทั้งหมดจะเปิด และในทางกลับกัน หากหน้าสัมผัส NO ใดๆ ปิดอยู่ หน้าสัมผัส NC ทั้งหมดจะเปิด เป็นการยากที่จะรับประกันได้อย่างน่าเชื่อถือว่าหน้าสัมผัสใดๆ ปิดสนิท เว้นแต่จะใช้วิธีการตรวจวัดสภาพวงจรซึ่งอาจรบกวนและลดความปลอดภัย อย่างไรก็ตาม ในระบบความปลอดภัย สถานะ "ไม่เปิด" (NO) มักมีความสำคัญที่สุด และดังที่ได้อธิบายไว้ข้างต้น สามารถตรวจสอบสถานะนี้ได้อย่างน่าเชื่อถือโดยการตรวจจับการปิดของหน้าสัมผัสที่มีทิศทางตรงข้าม

รีเลย์แบบใช้แรงกดควบคุมประกอบด้วยชุดหน้าสัมผัสหลักที่แตกต่างกัน ได้แก่ NO, NC หรือแบบสลับ และชุดหน้าสัมผัสเสริมหนึ่งชุดหรือมากกว่า ซึ่งมักจะมีพิกัดกระแสหรือแรงดันต่ำกว่า สำหรับใช้ในระบบตรวจสอบ หน้าสัมผัสอาจเป็นแบบ NO ทั้งหมด, NC ทั้งหมด, แบบสลับ หรือผสมกันก็ได้ สำหรับหน้าสัมผัสตรวจสอบ เพื่อให้นักออกแบบระบบความปลอดภัยสามารถเลือกการกำหนดค่าที่ถูกต้องสำหรับการใช้งานเฉพาะนั้นได้ รีเลย์ความปลอดภัยถูกใช้เป็นส่วนหนึ่งของระบบความปลอดภัยที่ได้รับการออกแบบทางวิศวกรรม

รีเลย์แบบล็อค (Latching relay) หรือที่เรียกว่ารีเลย์แบบพัลส์ (Impulse relay) , รีเลย์แบบสองสถานะ (Bistable relay) , รีเลย์แบบรักษาสถานะ (Keep relay ) หรือ รีเลย์ แบบคงที่ (Stay relay) หรือเรียก สั้นๆ ว่า รีเลย์แบบล็อค จะรักษาสถานะหน้าสัมผัสใดสถานะหนึ่งไว้ได้โดยไม่มีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านขดลวด ข้อดีคือ ขดลวดหนึ่งจะใช้พลังงานเพียงชั่วขณะขณะที่รีเลย์กำลังสลับการทำงาน และหน้าสัมผัสของรีเลย์จะคงค่านี้ไว้แม้ไฟดับ รีเลย์แบบล็อคช่วยให้สามารถควบคุมแสงสว่างของอาคารจากระยะไกลได้โดยไม่มีเสียงหึ่งๆ ที่อาจเกิดขึ้นจากขดลวดที่ได้รับพลังงาน (กระแสสลับ) อย่างต่อเนื่อง

ในกลไกแบบหนึ่ง ขดลวดสองขดที่อยู่ตรงข้ามกัน โดยมีสปริงหรือแม่เหล็กถาวรยึดหน้าสัมผัสไว้ในตำแหน่งหลังจากที่ขดลวดถูกตัดกระแสไฟแล้ว สัญญาณพัลส์ไปยังขดลวดหนึ่งจะเปิดรีเลย์ และสัญญาณพัลส์ไปยังขดลวดตรงข้ามจะปิดรีเลย์ รีเลย์ประเภทนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในกรณีที่การควบคุมมาจากสวิตช์แบบง่ายหรือเอาต์พุตแบบปลายเดียวของระบบควบคุม และรีเลย์ประเภทนี้พบได้ใน ระบบ การบินและอุตสาหกรรมต่างๆ มากมาย

รีเลย์แบบล็อคอีกประเภทหนึ่งมี แกนแม่เหล็ก ตกค้างที่ยึดหน้าสัมผัสไว้ในตำแหน่งที่ใช้งานโดยอาศัยแม่เหล็กตกค้างในแกน รีเลย์ประเภทนี้ต้องการพัลส์กระแสไฟฟ้าที่มีขั้วตรงข้ามเพื่อปลดหน้าสัมผัส รีเลย์อีกแบบหนึ่งใช้แม่เหล็กถาวรที่สร้างแรงส่วนหนึ่งที่จำเป็นในการปิดหน้าสัมผัส ขดลวดจะให้แรงเพียงพอที่จะเคลื่อนหน้าสัมผัสให้เปิดหรือปิดโดยการช่วยหรือต้านสนามของแม่เหล็กถาวร^{[ 24 ]}รีเลย์ควบคุมขั้วต้องการสวิตช์เปลี่ยนหรือ วงจรขับ H-bridgeเพื่อควบคุม รีเลย์อาจมีราคาถูกกว่าประเภทอื่น แต่ส่วนหนึ่งถูกชดเชยด้วยต้นทุนที่เพิ่มขึ้นในวงจรภายนอก

รีเลย์แบบแรตเช็ตอีกประเภทหนึ่งจะมีกลไกแรตเช็ตที่ยึดหน้าสัมผัสให้ปิดอยู่หลังจากที่ขดลวดได้รับพลังงานชั่วขณะ แรงกระตุ้นครั้งที่สองในขดลวดเดียวกันหรือขดลวดแยกต่างหากจะปล่อยหน้าสัมผัส^{[ 24 ]}รีเลย์ประเภทนี้อาจพบได้ในรถยนต์บางรุ่น สำหรับ การปรับ ไฟหน้าและการทำงานอื่นๆ ที่ต้องการการทำงานสลับกันในแต่ละครั้งที่กดสวิตช์

รีเลย์แบบสเต็ปปิ้งเป็นรีเลย์แบบล็อคหลายทางชนิดพิเศษที่ออกแบบมาสำหรับระบบโทรศัพท์ อัตโนมัติรุ่นแรก ๆ

อุปกรณ์ตัดวงจรป้องกันไฟรั่วลงดินประกอบด้วยรีเลย์แบบล็อคชนิดพิเศษ

คอมพิวเตอร์รุ่นแรกๆมักจัดเก็บข้อมูลเป็นบิตในรีเลย์แบบล็อคด้วยแม่เหล็ก เช่นเฟอร์รีดหรือรีมรีดในสวิตช์ 1ESSรุ่น หลังๆ

คอมพิวเตอร์ยุคแรกบางเครื่องใช้รีเลย์ธรรมดาเป็น กลไกการล็อกชนิดหนึ่งโดยจะเก็บข้อมูลบิตไว้ในรีเลย์แบบสปริงลวดหรือรีเลย์แบบกก โดยการป้อนสายเอาต์พุตกลับเข้าไปเป็นอินพุต ทำให้เกิดวงจรป้อนกลับหรือวงจรลำดับ รีเลย์แบบล็อกด้วยไฟฟ้าดังกล่าวต้องการพลังงานอย่างต่อเนื่องเพื่อรักษาสถานะ ซึ่งแตกต่างจากรีเลย์แบบล็อกด้วยแม่เหล็กหรือรีเลย์แบบล็อกด้วยกลไก แม้ว่า 'วงจร (ที่ล็อกตัวเอง)' มักจะสร้างขึ้นด้วยรีเลย์ แต่ก็สามารถสร้างขึ้นด้วยวิธีอื่นได้เช่นกัน

ในหน่วยความจำคอมพิวเตอร์ รีเลย์แบบล็อคและรีเลย์อื่นๆ ถูกแทนที่ด้วยหน่วยความจำแบบดีเลย์ไลน์ซึ่งต่อมาก็ถูกแทนที่ด้วยเทคโนโลยีหน่วยความจำที่เร็วขึ้นและเล็กลงเรื่อยๆ

รีเลย์สำหรับเครื่องมือกลเป็นรีเลย์ประเภทหนึ่งที่ได้มาตรฐานสำหรับการควบคุมเครื่องมือกลเครื่องจักรลำเลียง และการควบคุมแบบลำดับอื่นๆ ในอุตสาหกรรม ลักษณะเด่นคือมีหน้าสัมผัสจำนวนมาก (บางครั้งสามารถขยายได้ในภายหลัง) ซึ่งสามารถเปลี่ยนจากสถานะปกติเปิดเป็นสถานะปกติปิดได้ง่าย ขดลวดเปลี่ยนได้ง่าย และมีรูปทรงที่ช่วยให้ติดตั้งรีเลย์จำนวนมากในแผงควบคุมได้อย่างกะทัดรัด แม้ว่ารีเลย์ดังกล่าวเคยเป็นหัวใจสำคัญของระบบอัตโนมัติในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น การประกอบรถยนต์ แต่ตัวควบคุมลอจิกแบบโปรแกรมได้ (PLC) ได้เข้ามาแทนที่รีเลย์สำหรับเครื่องมือกลในแอปพลิเคชันการควบคุมแบบลำดับเป็นส่วนใหญ่แล้ว

รีเลย์ช่วยให้สามารถสลับวงจรด้วยอุปกรณ์ไฟฟ้าได้ เช่น วงจรตั้งเวลาที่มีรีเลย์สามารถสลับกระแสไฟได้ตามเวลาที่กำหนดไว้ เป็นเวลานานที่รีเลย์เป็นวิธีการมาตรฐานในการควบคุมระบบอิเล็กทรอนิกส์ในอุตสาหกรรม สามารถใช้รีเลย์หลายตัวร่วมกันเพื่อทำงานที่ซับซ้อนได้ ( ตรรกะรีเลย์ ) หลักการของตรรกะรีเลย์นั้นอยู่บนพื้นฐานของรีเลย์ที่จ่ายไฟและตัดไฟให้กับหน้าสัมผัสที่เกี่ยวข้อง ตรรกะรีเลย์เป็นต้นกำเนิดของตรรกะบันไดซึ่งมักใช้ในตัวควบคุมตรรกะแบบโปรแกรมได้

รีเลย์ปรอทเป็นรีเลย์ที่ใช้ปรอทเป็นองค์ประกอบในการสวิตช์ ใช้ในกรณีที่การสึกหรอของหน้าสัมผัสเป็นปัญหาสำหรับรีเลย์แบบธรรมดา เนื่องจากข้อควรพิจารณาด้านสิ่งแวดล้อมเกี่ยวกับปริมาณปรอทที่ใช้จำนวนมากและการมีวัสดุทางเลือกที่ทันสมัยกว่า ปัจจุบันรีเลย์ปรอทจึงไม่ค่อยเป็นที่นิยมแล้ว

รีเลย์แบบรีดเคลือบปรอทเป็นรีเลย์แบบรีดชนิดหนึ่งที่ใช้สวิตช์ปรอทโดยที่หน้าสัมผัสจะเคลือบด้วยปรอทปรอทช่วยลดความต้านทานของหน้าสัมผัสและลดแรงดันตกคร่อม การปนเปื้อนที่พื้นผิวอาจทำให้การนำไฟฟ้าไม่ดีสำหรับสัญญาณกระแสต่ำ สำหรับการใช้งานความเร็วสูง ปรอทจะช่วยขจัดปัญหาการกระเด้งของหน้าสัมผัส และทำให้วงจรปิดได้เกือบจะในทันที รีเลย์แบบรีดเคลือบปรอทมีความไวต่อตำแหน่งและต้องติดตั้งตามข้อกำหนดของผู้ผลิต เนื่องจากความเป็นพิษและราคาสูงของปรอทเหลว รีเลย์เหล่านี้จึงไม่ค่อยได้ใช้กันแล้ว

ข้อดีที่โดดเด่นอย่างหนึ่งของรีเลย์แบบจุ่มปรอทคือความเร็วในการสลับการทำงานที่สูง เม็ดปรอทบนหน้า สัมผัสแต่ละอันจะรวมตัว กัน และเวลาที่กระแสไฟฟ้าไหลผ่านหน้าสัมผัสโดยทั่วไปถือว่าอยู่ในระดับพิโควินาที อย่างไรก็ตาม ในวงจรจริง อาจถูกจำกัดด้วยค่าความเหนี่ยวนำของหน้าสัมผัสและสายไฟ ก่อนที่จะมีการจำกัดการใช้ปรอท การใช้รีเลย์แบบจุ่มปรอทในห้องปฏิบัติการเป็นเรื่องปกติ เนื่องจากเป็นวิธีการที่สะดวกในการสร้างพัลส์ที่มีเวลาเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว อย่างไรก็ตาม แม้ว่าเวลาเพิ่มขึ้นอาจอยู่ในระดับพิโควินาที แต่จังหวะเวลาที่แน่นอนของการทำงานนั้น เช่นเดียวกับรีเลย์ประเภทอื่นๆ อาจมีความคลาดเคลื่อนอย่างมาก อาจถึงระดับมิลลิวินาที เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงทางกลไก

กระบวนการรวมตัวแบบเดียวกันนี้ก่อให้เกิดผลกระทบอีกอย่างหนึ่ง ซึ่งเป็นปัญหาในบางการใช้งาน ความต้านทานการสัมผัสจะไม่คงที่ทันทีหลังจากปิดหน้าสัมผัส และจะค่อยๆ เปลี่ยนแปลง โดยส่วนใหญ่จะลดลง ในช่วงหลายวินาทีหลังจากปิดหน้าสัมผัส การเปลี่ยนแปลงอาจอยู่ที่ 0.5 โอห์ม

รีเลย์แบบหลายแรงดันเป็นอุปกรณ์ที่ออกแบบมาให้ทำงานได้ในช่วงแรงดันไฟกว้าง เช่น 24 ถึง 240 โวลต์ AC และ DC และช่วงความถี่กว้าง เช่น 0 ถึง 300 เฮิรตซ์ เหมาะสำหรับใช้งานในระบบที่มีแรงดันไฟจ่ายไม่คงที่

มอเตอร์ไฟฟ้าจำเป็นต้อง มีการป้องกัน กระแสเกินเพื่อป้องกันความเสียหายจากการโอเวอร์โหลดของมอเตอร์ หรือเพื่อป้องกันการลัดวงจรในสายเคเบิลเชื่อมต่อหรือความผิดพลาดภายในขดลวดมอเตอร์^{[ 25 ]}อุปกรณ์ตรวจจับการโอเวอร์โหลดเป็นรูปแบบหนึ่งของรีเลย์ที่ทำงานด้วยความร้อน โดยขดลวดจะให้ความร้อนแก่แถบโลหะสองชนิดหรือหม้อบัดกรีจะละลายเพื่อใช้งานหน้าสัมผัสเสริม หน้าสัมผัสเสริมเหล่านี้ต่ออนุกรมกับขดลวดคอนแทคเตอร์ของมอเตอร์ ดังนั้นจึงปิดมอเตอร์เมื่อมอเตอร์ร้อนเกินไป^{[ 26 ]}

ระบบป้องกันความร้อนนี้ทำงานค่อนข้างช้า ทำให้มอเตอร์สามารถดึงกระแสเริ่มต้นที่สูงขึ้นได้ก่อน ที่ รีเลย์ป้องกันจะทำงาน ในกรณีที่รีเลย์โอเวอร์โหลดสัมผัสกับอุณหภูมิแวดล้อมเดียวกับมอเตอร์ จะมีการชดเชยอุณหภูมิแวดล้อมของมอเตอร์ที่มีประโยชน์แต่หยาบ^{[ 27 ]}

ระบบป้องกันการโอเวอร์โหลดอีกแบบหนึ่งที่ใช้กันทั่วไปคือ การใช้ขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้าต่ออนุกรมกับวงจรของมอเตอร์เพื่อควบคุมหน้าสัมผัสโดยตรง ระบบนี้คล้ายกับรีเลย์ควบคุม แต่ต้องใช้กระแสไฟฟ้าลัดวงจรค่อนข้างสูงจึงจะทำให้หน้าสัมผัสทำงาน เพื่อป้องกันกระแสไฟฟ้าเกินชั่วขณะอาจทำให้เกิดการทำงานผิดพลาด การเคลื่อนที่ของแกนหมุนจะถูกหน่วงด้วยแดชพอต โดยทั่วไปแล้ว การตรวจจับการโอเวอร์โหลดด้วยความร้อนและแม่เหล็กจะใช้ร่วมกันในรีเลย์ป้องกันมอเตอร์

รีเลย์ป้องกันการโอเวอร์โหลดแบบอิเล็กทรอนิกส์จะวัดกระแสของมอเตอร์และสามารถประมาณอุณหภูมิของขดลวดมอเตอร์โดยใช้ "แบบจำลองความร้อน" ของระบบอาร์มาเจอร์ของมอเตอร์ ซึ่งสามารถตั้งค่าเพื่อให้การป้องกันมอเตอร์ที่แม่นยำยิ่งขึ้น รีเลย์ป้องกันมอเตอร์บางตัวมีอินพุตตัวตรวจจับอุณหภูมิสำหรับการวัดโดยตรงจากเทอร์โมคัปเปิลหรือ เซ็นเซอร์ เทอร์โมมิเตอร์แบบความต้านทานที่ฝังอยู่ในขดลวด^{[ 28 ]}

รีเลย์แบบโพลาไรซ์จะวางแกนหมุนไว้ระหว่างขั้วของแม่เหล็กถาวรเพื่อเพิ่มความไว รีเลย์แบบโพลาไรซ์ถูกนำมาใช้ในระบบโทรศัพท์ ช่วงกลางศตวรรษที่ 20 เพื่อตรวจจับสัญญาณพัลส์ที่อ่อนมากและแก้ไขความผิดเพี้ยนของสัญญาณโทรเลข

รีเลย์แบบรีด (Reed Relay)คือสวิตช์รีดที่บรรจุอยู่ในขดลวดโซลินอยด์ สวิตช์นี้มีชุดหน้าสัมผัสอยู่ภายใน หลอดแก้วที่บรรจุ สุญญากาศหรือก๊าซเฉื่อยเพื่อป้องกันการกัดกร่อน จากบรรยากาศ หน้าสัมผัสทำจาก วัสดุ แม่เหล็กที่ทำให้เคลื่อนที่ได้ภายใต้อิทธิพลของสนามแม่เหล็กจากขดลวดโซลินอยด์หรือแม่เหล็กภายนอก

รีเลย์แบบรีดสามารถสลับการทำงานได้เร็วกว่ารีเลย์ขนาดใหญ่ และต้องการพลังงานจากวงจรควบคุมน้อยมาก อย่างไรก็ตาม รีเลย์แบบรีดมีกระแสและแรงดันในการสลับการทำงานค่อนข้างต่ำ แม้ว่าจะเกิดขึ้นได้ยาก แต่รีดอาจเกิดการเหนี่ยวนำแม่เหล็กได้เมื่อเวลาผ่านไป ทำให้มันค้างอยู่ในตำแหน่ง "เปิด" แม้ว่าจะไม่มีกระแสไฟฟ้าไหลผ่าน การเปลี่ยนทิศทางของรีดหรือการล้างสนามแม่เหล็กของสวิตช์โดยสัมพันธ์กับสนามแม่เหล็กของโซลินอยด์สามารถแก้ไขปัญหานี้ได้

หน้าสัมผัสแบบปิดผนึกที่มีหน้าสัมผัสเปียกปรอทมีอายุการใช้งานที่ยาวนานกว่าและมีการสั่นสะเทือนของหน้าสัมผัสน้อยกว่ารีเลย์ประเภทอื่น^{[ 29 ]}

รีเลย์ความปลอดภัยเป็นอุปกรณ์ที่โดยทั่วไปทำหน้าที่ป้องกัน ในกรณีที่เกิดอันตราย หน้าที่ของรีเลย์ความปลอดภัยดังกล่าวคือการใช้มาตรการที่เหมาะสมเพื่อลดความเสี่ยงที่มีอยู่ให้อยู่ในระดับที่ยอมรับได้^{[ 30 ]}

คอนแทคเตอร์แบบโซลิดสเตทเป็นรีเลย์โซลิดสเตทสำหรับงานหนัก รวมถึงแผ่นระบายความร้อนที่จำเป็น ใช้ในกรณีที่ต้องการการเปิด-ปิดบ่อยครั้ง เช่น เครื่องทำความร้อนไฟฟ้ามอเตอร์ไฟฟ้า ขนาดเล็ก และอุปกรณ์ให้แสงสว่าง ไม่มีชิ้นส่วนเคลื่อนที่ที่สึกหรอได้ และไม่มีการกระเด้งของหน้าสัมผัสเนื่องจากการสั่นสะเทือน ทำงานโดยสัญญาณควบคุมกระแสสลับหรือกระแสตรงจากตัวควบคุมลอจิกแบบโปรแกรมได้ (PLC) คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล (PC) แหล่ง กำเนิดลอจิกทรานซิสเตอร์-ทรานซิสเตอร์ (TTL) หรือตัวควบคุมไมโครโปรเซสเซอร์และไมโครคอนโทรลเลอร์อื่นๆ

รีเลย์โซลิดสเตท (SSR) เป็น ส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ โซลิดสเตทที่มีฟังก์ชันคล้ายกับ รีเลย์ อิเล็กโทรเมคานิกส์ แต่ไม่มีส่วนประกอบที่เคลื่อนที่ ทำให้มีความน่าเชื่อถือในระยะยาวมากขึ้น รีเลย์โซลิดสเตทใช้ไทริสเตอร์TRIACหรืออุปกรณ์สวิตช์โซลิดสเตทอื่นๆ ที่ทำงานโดยสัญญาณควบคุม เพื่อสวิตช์โหลดที่ถูกควบคุม แทนที่จะใช้โซลินอยด์ ออปโตคัปเปลอร์ ( ไดโอดเปล่งแสง (LED) ที่เชื่อมต่อกับโฟโตทรานซิสเตอร์ ) สามารถใช้เพื่อแยกวงจรควบคุมและวงจรที่ถูกควบคุมได้^{[ 31 ]}

รีเลย์แบบคงที่ประกอบด้วยวงจรไฟฟ้าที่จำลองคุณลักษณะทั้งหมดที่ได้จากชิ้นส่วนเคลื่อนที่ในรีเลย์แม่เหล็กไฟฟ้า

รีเลย์ตั้งเวลาถูกจัดเรียงเพื่อให้เกิดการหน่วงเวลาในการทำงานของหน้าสัมผัส การหน่วงเวลาที่สั้นมาก (เพียงเศษเสี้ยววินาที) จะใช้แผ่นทองแดงระหว่างแกนหมุนและชุดใบมีดที่เคลื่อนที่ กระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านแผ่นทองแดงจะรักษาสนามแม่เหล็กไว้ในช่วงเวลาสั้นๆ ทำให้เวลาในการปล่อยกระแสไฟฟ้ายาวนานขึ้น สำหรับการหน่วงเวลาที่ยาวขึ้นเล็กน้อย (สูงสุดหนึ่งนาที) จะใช้แดชพอต แดชพอตเป็นลูกสูบที่บรรจุของเหลวซึ่งจะไหลออกอย่างช้าๆ มีการใช้แดชพอตทั้งแบบที่บรรจุอากาศและแบบที่บรรจุน้ำมัน สามารถปรับช่วงเวลาได้โดยการเพิ่มหรือลดอัตราการไหล สำหรับช่วงเวลาที่ยาวขึ้น จะติดตั้งตัวจับเวลาแบบกลไก รีเลย์อาจถูกจัดเรียงสำหรับช่วงเวลาคงที่ หรืออาจปรับได้ในภาคสนาม หรือตั้งค่าจากระยะไกลจากแผงควบคุม รีเลย์ตั้งเวลาแบบใช้ไมโครโปรเซสเซอร์ในปัจจุบันให้ความแม่นยำในการตั้งเวลาในช่วงกว้าง

รีเลย์บางชนิดถูกสร้างขึ้นโดยมีกลไกคล้าย "โช้คอัพ" ติดอยู่กับแกนหมุน ซึ่งจะป้องกันการเคลื่อนที่เต็มที่ในทันทีเมื่อขดลวดได้รับพลังงานหรือถูกตัดพลังงาน การเพิ่มเติมนี้ทำให้รีเลย์มีคุณสมบัติการทำงานแบบหน่วงเวลา รีเลย์แบบหน่วงเวลาสามารถสร้างขึ้นเพื่อหน่วงเวลาการเคลื่อนที่ของแกนหมุนเมื่อขดลวดได้รับพลังงาน ถูกตัดพลังงาน หรือทั้งสองอย่าง

ต้องระบุลักษณะของหน้าสัมผัสรีเลย์หน่วงเวลา ไม่เพียงแต่ว่าเป็นแบบปกติเปิดหรือปกติปิดเท่านั้น แต่ยังต้องระบุด้วยว่าการหน่วงเวลาทำงานในทิศทางการปิด การเปิด หรือทั้งสองทิศทาง ต่อไปนี้เป็นคำอธิบายของหน้าสัมผัสรีเลย์หน่วงเวลาพื้นฐานสี่ประเภท

อันดับแรก เรามีหน้าสัมผัสแบบปกติเปิดปิดตามเวลา (NOTC) หน้าสัมผัสชนิดนี้จะเปิดอยู่ปกติเมื่อขดลวดไม่ได้รับพลังงาน (ไม่มีกระแสไฟฟ้า) หน้าสัมผัสจะปิดเมื่อมีการจ่ายพลังงานไปยังขดลวดรีเลย์ แต่เฉพาะหลังจากที่ขดลวดได้รับพลังงานอย่างต่อเนื่องเป็นเวลาที่กำหนดเท่านั้น กล่าวอีกนัยหนึ่ง ทิศทางการเคลื่อนที่ของหน้าสัมผัส (ไม่ว่าจะปิดหรือเปิด) จะเหมือนกับหน้าสัมผัส NO ทั่วไป แต่จะมีช่วงเวลาหน่วงในการปิด เนื่องจากช่วงเวลาหน่วงเกิดขึ้นในทิศทางของการจ่ายพลังงานไปยังขดลวด หน้าสัมผัสชนิดนี้จึงเรียกอีกอย่างว่า หน้าสัมผัสแบบปกติเปิดหน่วงเวลา (on-delay)

รีเลย์สุญญากาศเป็นรีเลย์ที่มีความไวสูง โดยมีหน้าสัมผัสติดตั้งอยู่ในตัวเรือนแก้วที่เป็นสุญญากาศ เพื่อให้สามารถรับมือกับแรงดันไฟฟ้าความถี่วิทยุได้สูงถึง 20,000 โวลต์โดยไม่เกิดการลัดวงจรระหว่างหน้าสัมผัส แม้ว่าระยะห่างระหว่างหน้าสัมผัสจะต่ำเพียงไม่กี่ร้อยths ของนิ้วเมื่อเปิดอยู่ก็ตาม

รีเลย์ถูกใช้ในทุกที่ที่จำเป็นต้องควบคุมวงจรไฟฟ้ากำลังสูงหรือแรงดันสูงด้วยวงจรไฟฟ้ากำลังต่ำ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อต้องการการแยกทางไฟฟ้า การใช้งานรีเลย์ครั้งแรกพบในสาย โทรเลข ระยะไกล โดยสัญญาณอ่อนที่ได้รับที่สถานีกลางสามารถควบคุมหน้าสัมผัสเพื่อสร้างสัญญาณใหม่สำหรับการส่งต่อไป อุปกรณ์แรงดันสูงหรือกระแสสูงสามารถควบคุมได้ด้วยสายไฟขนาดเล็กแรงดันต่ำและสวิตช์นำร่อง ผู้ปฏิบัติงานสามารถแยกตัวออกจากวงจรแรงดันสูงได้ อุปกรณ์กำลังต่ำ เช่นไมโครโปรเซสเซอร์สามารถขับเคลื่อนรีเลย์เพื่อควบคุมโหลดไฟฟ้าที่เกินความสามารถในการขับเคลื่อนโดยตรง ในรถยนต์ รีเลย์สตาร์ทช่วยให้สามารถควบคุมกระแสสูงของมอเตอร์สตาร์ทได้ด้วยสายไฟขนาดเล็กและหน้าสัมผัสในกุญแจสตาร์ท

ระบบสวิตช์ไฟฟ้าเชิงกล รวมถึง ชุมสายโทรศัพท์ Strowgerและcrossbarใช้รีเลย์อย่างกว้างขวางในวงจรควบคุมเสริม บริษัท Relay Automatic Telephone Company ยังผลิตชุมสายโทรศัพท์โดยใช้เทคนิคการสวิตช์รีเลย์เพียงอย่างเดียว ซึ่งออกแบบโดยGotthilf Ansgarius Betulanderชุมสายโทรศัพท์สาธารณะแบบใช้รีเลย์แห่งแรกใน สห ราชอาณาจักร ติดตั้งในเมืองฟลีตวูดเมื่อวันที่ 15 กรกฎาคม พ.ศ. 2465 และยังคงให้บริการจนถึงปี พ.ศ. 2492 ^{[ 32 ] [ 33 ]}

การใช้รีเลย์สำหรับการควบคุมเชิงตรรกะของระบบสวิตช์ที่ซับซ้อน เช่น ระบบชุมสายโทรศัพท์ ได้รับการศึกษาโดยClaude Shannonซึ่งได้วางกรอบการประยุกต์ใช้พีชคณิตบูลีนในการออกแบบวงจรรีเลย์ในหนังสือA Symbolic Analysis of Relay and Switching Circuitsรีเลย์สามารถดำเนินการตามหลักตรรกะเชิงผสมบูลีนขั้นพื้นฐานได้ ตัวอย่างเช่น ฟังก์ชัน AND ของบูลีนเกิดขึ้นได้จากการต่อหน้าสัมผัสรีเลย์แบบปกติเปิดเข้าด้วยกันแบบอนุกรม ฟังก์ชัน OR เกิดขึ้นได้จากการต่อหน้าสัมผัสแบบปกติเปิดเข้าด้วยกันแบบขนาน การกลับค่าของอินพุตเชิงตรรกะสามารถทำได้ด้วยหน้าสัมผัสแบบปกติปิด รีเลย์ถูกนำมาใช้ในการควบคุมระบบอัตโนมัติสำหรับเครื่องมือกลและสายการผลิตภาษาโปรแกรม Ladderมักใช้ในการออกแบบเครือข่าย ตรรกะรีเลย์

คอมพิวเตอร์อิเล็กโทรแมคคานิกส์รุ่นแรกๆเช่นARRA , Harvard Mark II , Zuse Z2และZuse Z3ใช้รีเลย์สำหรับวงจรตรรกะและรีจิสเตอร์ทำงาน อย่างไรก็ตาม อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์พิสูจน์แล้วว่าทำงานได้เร็วกว่าและใช้งานง่ายกว่า

รีเลย์มีความทนทานต่อรังสีนิวเคลียร์มากกว่าสารกึ่งตัวนำมาก ดังนั้นจึงมีการใช้งานอย่างแพร่หลายในระบบตรรกะที่สำคัญต่อความปลอดภัย เช่น แผงควบคุมของเครื่องจักรจัดการกากกัมมันตรังสี รีเลย์ป้องกัน แบบอิเล็กโทรแมคคานิกส์ ใช้ในการตรวจจับการโอเวอร์โหลดและข้อผิดพลาดอื่นๆ บนสายไฟฟ้าโดยการเปิดและปิดเบรกเกอร์วงจร

เพื่อป้องกันอุปกรณ์ไฟฟ้าและสายส่งไฟฟ้า รีเลย์แบบอิเล็กโทรแมคคานิกส์ที่มีคุณลักษณะการทำงานที่แม่นยำถูกนำมาใช้เพื่อตรวจจับการโอเวอร์โหลด ไฟฟ้าลัดวงจร และความผิดปกติอื่นๆ แม้ว่ารีเลย์ดังกล่าวจำนวนมากยังคงใช้งานอยู่ แต่ ปัจจุบัน รีเลย์ป้องกันแบบดิจิทัลได้ให้ฟังก์ชันการป้องกันที่เทียบเท่าและซับซ้อนกว่า

รีเลย์ สัญญาณรถไฟมีขนาดใหญ่เมื่อพิจารณาจากแรงดันไฟฟ้า (น้อยกว่า 120 โวลต์) และกระแสไฟฟ้า (อาจเพียง 100 มิลลิแอมป์) ที่มันสลับใช้งาน ระยะห่างระหว่างหน้าสัมผัสมีมากเพื่อป้องกันการเกิดประกายไฟและการลัดวงจรตลอดอายุการใช้งานที่อาจเกินห้าสิบปี

เนื่องจากวงจรสัญญาณรถไฟต้องมีความน่าเชื่อถือสูง จึงมีการใช้เทคนิคพิเศษในการตรวจจับและป้องกันความผิดพลาดในระบบรีเลย์ เพื่อป้องกันการจ่ายไฟผิดพลาด มักใช้หน้าสัมผัสรีเลย์ แบบสลับคู่ทั้งด้านบวกและด้านลบของวงจร เพื่อให้ต้องมีการจ่ายไฟผิดพลาดสองครั้งจึงจะทำให้เกิดสัญญาณผิดพลาดได้ อย่างไรก็ตาม ไม่ใช่ทุกวงจรรีเลย์ที่จะสามารถพิสูจน์ได้ ดังนั้นจึงต้องอาศัยคุณสมบัติทางโครงสร้าง เช่น หน้าสัมผัสคาร์บอนกับเงิน เพื่อต้านทานการเชื่อมติดของหน้าสัมผัสที่เกิดจากฟ้าผ่า และเพื่อให้มีภูมิคุ้มกันต่อกระแสสลับ

อุปกรณ์แยกสัญญาณด้วยแสง (Opto-isolator)ยังถูกนำมาใช้ในบางกรณีกับการส่งสัญญาณทางรถไฟ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกรณีที่ต้องการสลับหน้าสัมผัสเพียงจุดเดียว

การเลือกใช้รีเลย์ที่เหมาะสมสำหรับงานเฉพาะอย่างนั้น จำเป็นต้องประเมินปัจจัยต่างๆ มากมาย:

• จำนวนและประเภทของหน้าสัมผัส — ปกติเปิด, ปกติปิด, (แบบสองทาง)
• ลำดับการเชื่อมต่อ — "เชื่อมต่อก่อนตัด" หรือ "ตัดก่อนเชื่อมต่อ" ตัวอย่างเช่น ระบบชุมสายโทรศัพท์แบบเก่ากำหนดให้ต้องเชื่อมต่อก่อนตัด เพื่อป้องกันไม่ให้การเชื่อมต่อหลุดขณะกำลังกดหมายเลข
• พิกัดกระแสของหน้าสัมผัส — รีเลย์ขนาดเล็กจะสลับกระแสเพียงไม่กี่แอมแปร์ ในขณะที่คอนแทคเตอร์ขนาดใหญ่มีพิกัดกระแสสูงสุดถึง 3000 แอมแปร์ ทั้งกระแสสลับและกระแสตรง
• พิกัดแรงดันสัมผัส — รีเลย์ควบคุมทั่วไปมีพิกัด 300 VAC หรือ 600 VAC รีเลย์สำหรับยานยนต์มีพิกัดสูงสุด 50 VDC และรีเลย์แรงดันสูงพิเศษมีพิกัดสูงสุดประมาณ 15,000 V
• อายุการใช้งานในการทำงาน อายุการใช้งานที่เป็นประโยชน์ — จำนวนครั้งที่คาดว่ารีเลย์จะทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือ มีทั้งอายุการใช้งานเชิงกลและอายุการใช้งานของหน้าสัมผัส อายุการใช้งานของหน้าสัมผัสได้รับผลกระทบจากประเภทของโหลดที่สวิตช์ กระแสโหลดที่ตัดจะทำให้เกิดการอาร์คที่ไม่พึงประสงค์ระหว่างหน้าสัมผัส ซึ่งในที่สุดจะนำไปสู่การเชื่อมติดกันของหน้าสัมผัสหรือหน้าสัมผัสที่เสียหายเนื่องจากการกัดเซาะจากอาร์ค^{[ 34 ]}
• แรงดันขดลวด — รีเลย์สำหรับเครื่องมือกลมักใช้แรงดัน 24 VDC, 120 หรือ 250 VAC ส่วนรีเลย์สำหรับอุปกรณ์สวิตช์เกียร์อาจมีขดลวด 125 V หรือ 250 VDC
• กระแสขดลวด — กระแสขั้นต่ำที่จำเป็นสำหรับการทำงานที่เชื่อถือได้และกระแสคงค่าขั้นต่ำ รวมถึงผลกระทบของการสูญเสียพลังงานต่ออุณหภูมิของขดลวดที่รอบการทำงาน ต่างๆ รีเลย์ "ไวต่อการเปลี่ยนแปลง" ทำงานได้ที่กระแสเพียงไม่กี่มิลลิแอมป์
• บรรจุภัณฑ์/ตัวครอบ — เปิด ปลอดภัยต่อการสัมผัส รองรับแรงดันไฟฟ้าสองระดับเพื่อแยกวงจรป้องกันการระเบิดใช้งานกลางแจ้ง ทนต่อน้ำมันและละอองน้ำ ล้างทำความสะอาดได้ เหมาะสำหรับการประกอบแผงวงจรพิมพ์
• สภาพแวดล้อมในการทำงาน — อุณหภูมิในการทำงานต่ำสุดและสูงสุด และข้อพิจารณาด้านสิ่งแวดล้อมอื่นๆ เช่น ผลกระทบจากความชื้นและเกลือ
• การประกอบ — รีเลย์บางรุ่นจะมีสติ๊กเกอร์ปิดผนึกตัวเรือนไว้ เพื่อให้สามารถทำความสะอาดแผงวงจรพิมพ์ (PCB) หลังการบัดกรีได้ ซึ่งจะถูกลอกออกเมื่อประกอบเสร็จสมบูรณ์
• การติดตั้ง — เต้ารับ, แผงปลั๊ก, การติดตั้งบนราง, การติดตั้งบนแผง, การติดตั้งผ่านแผง, กล่องสำหรับติดตั้งบนผนังหรืออุปกรณ์
• เวลาในการสลับ — กรณีที่ต้องการความเร็วสูง
• หน้าสัมผัสแบบ "แห้ง" — เมื่อสลับสัญญาณระดับต่ำมาก อาจจำเป็นต้องใช้วัสดุหน้าสัมผัสพิเศษ เช่น หน้าสัมผัสชุบทอง
• ระบบป้องกันการสัมผัส — ช่วยลดการเกิดประกายไฟในวงจรที่มีค่าความเหนี่ยวนำสูงมาก
• ระบบป้องกันขดลวด — ลดแรงดันไฟกระชากที่เกิดขึ้นเมื่อสลับกระแสขดลวด
• ฉนวนระหว่างหน้าสัมผัสขดลวด
• การทดสอบด้านอวกาศหรือความทนทานต่อรังสี การประกันคุณภาพพิเศษ
• ภาระทางกลที่คาดว่าจะเกิดขึ้นเนื่องจากความเร่ง  — รีเลย์บางตัวที่ใช้ใน งานด้าน การบินและอวกาศได้รับการออกแบบให้ทำงานได้ภายใต้ แรง กระแทก 50 gหรือมากกว่านั้น
• ขนาด — รีเลย์ขนาดเล็กมักจะทนต่อการสั่นสะเทือนและแรงกระแทกทางกลได้ดีกว่ารีเลย์ขนาดใหญ่ เนื่องจากความเฉื่อยของชิ้นส่วนที่เคลื่อนที่น้อยกว่าและความถี่ธรรมชาติที่สูงกว่าของชิ้นส่วนขนาดเล็ก^{[ 29 ]}รีเลย์ขนาดใหญ่มักจะรับแรงดันและกระแสได้สูงกว่ารีเลย์ขนาดเล็ก
• อุปกรณ์เสริมต่างๆ เช่น ตัวจับเวลา หน้าสัมผัสเสริม ไฟแสดงสถานะ และปุ่มทดสอบ
• การอนุมัติตามกฎระเบียบ
• การเชื่อมต่อแม่เหล็กที่ผิดปกติระหว่างขดลวดของรีเลย์ที่อยู่ติดกันบนแผงวงจรพิมพ์

การเลือกใช้รีเลย์ควบคุมที่เหมาะสมสำหรับงานเฉพาะอย่างนั้นต้องพิจารณาหลายปัจจัย รวมถึงความเร็วในการทำงาน ความไว และฮิสเทอรีซิสแม้ว่ารีเลย์ควบคุมทั่วไปจะทำงานในช่วง 5 มิลลิวินาที ถึง 20 มิลลิวินาที แต่ก็ มีรีเลย์ที่มีความเร็วในการสวิตช์เร็วถึง 100 ไมโครวินาทีรีเลย์แบบรีดซึ่งทำงานด้วยกระแสต่ำและสวิตช์เร็วเหมาะสำหรับการควบคุมกระแสไฟฟ้าขนาดเล็ก

เช่นเดียวกับสวิตช์ทั่วไป กระแสไฟฟ้าที่หน้าสัมผัส (ซึ่งไม่เกี่ยวข้องกับกระแสไฟฟ้าในขดลวด) ต้องไม่เกินค่าที่กำหนดเพื่อหลีกเลี่ยงความเสียหาย ใน วงจรที่มีค่า ความเหนี่ยวนำ สูง เช่นมอเตอร์จะต้องพิจารณาประเด็นอื่นๆ เพิ่มเติม เมื่อต่อตัวเหนี่ยวนำเข้ากับแหล่งจ่ายไฟ จะมี กระแสไฟ กระชากขาเข้าหรือกระแสสตาร์ทมอเตอร์ไฟฟ้าที่มากกว่ากระแสไฟฟ้าในสภาวะคงที่ เมื่อวงจรถูกตัด กระแสไฟฟ้าจะไม่สามารถเปลี่ยนแปลงได้ทันที ซึ่งจะทำให้เกิดประกายไฟที่อาจก่อให้เกิดความเสียหายได้ระหว่างหน้าสัมผัสที่แยกออกจากกัน

ดังนั้น สำหรับรีเลย์ที่ใช้ควบคุมโหลดแบบเหนี่ยวนำ เราต้องระบุค่ากระแสสูงสุดที่สามารถไหลผ่านหน้าสัมผัสของรีเลย์เมื่อมันทำงาน ซึ่งก็คือ ค่ากระแสขณะต่อ (make rating ) ค่ากระแสต่อเนื่อง (continuous rating) และค่ากระแสขณะตัด (break rating ) ค่ากระแสขณะต่ออาจมีค่ามากกว่าค่ากระแสต่อเนื่องหลายเท่า ซึ่งค่ากระแสต่อเนื่องก็มากกว่าค่ากระแสขณะตัดอีก

การสลับขณะ "เปียก" (ภายใต้ภาระ) ทำให้เกิดประกายไฟที่ไม่พึงประสงค์ระหว่างหน้าสัมผัส ซึ่งในที่สุดจะนำไปสู่หน้าสัมผัสที่เชื่อมติดกันหรือหน้าสัมผัสที่ล้มเหลวเนื่องจากการสะสมของความเสียหายบนพื้นผิวที่เกิดจากพลังงานประกายไฟที่ทำลายล้าง^{[ 34 ]}

ภายในสวิตช์ครอสบาร์ของระบบสวิตช์อิเล็กทรอนิกส์หมายเลขหนึ่ง (1ESS) และการออกแบบความน่าเชื่อถือสูงอื่นๆ สวิตช์รีดจะถูกสลับ "แห้ง" (ไม่มีโหลด) เสมอเพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาดังกล่าว ส่งผลให้อายุการใช้งานของหน้าสัมผัสยาวนานขึ้นมาก^{[ 35 ]}

หากไม่มีการป้องกันหน้าสัมผัส ที่เพียงพอ การเกิดประกายไฟจากกระแสไฟฟ้าจะทำให้หน้าสัมผัสเสื่อมสภาพอย่างมากและเกิดความเสียหายอย่างเห็นได้ชัด ทุกครั้งที่หน้าสัมผัสของรีเลย์เปิดหรือปิดขณะมีโหลด ประกายไฟอาจเกิดขึ้นระหว่างหน้าสัมผัสของรีเลย์ ไม่ว่าจะเป็น ประกายไฟ ขาด (เมื่อเปิด) หรือ ประกายไฟ เชื่อมต่อ / กระเด้ง (เมื่อปิด) ในหลายสถานการณ์ ประกายไฟ ขาดจะมีพลังงานมากกว่าและสร้างความเสียหายมากกว่า โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับโหลดแบบเหนี่ยวนำ แต่สามารถลดผลกระทบนี้ได้โดยการต่อ วงจร สนับเบอร์ เชื่อมหน้าสัมผัสเข้าด้วยกัน กระแสไฟกระชากของหลอดไฟไส้ทังสเตนโดยทั่วไปจะสูงกว่ากระแสไฟใช้งานปกติถึงสิบเท่า ดังนั้น รีเลย์ที่ออกแบบมาสำหรับโหลดทังสเตนอาจใช้ส่วนประกอบหน้าสัมผัสพิเศษ หรือรีเลย์อาจมีพิกัดหน้าสัมผัสต่ำกว่าสำหรับโหลดทังสเตนเมื่อเทียบกับโหลดแบบต้านทานอย่างเดียว

ประกายไฟที่เกิดขึ้นระหว่างหน้าสัมผัสของรีเลย์อาจมีความร้อนสูงมาก — หลายพันองศาฟาเรนไฮต์ — ทำให้โลหะบนพื้นผิวหน้าสัมผัสละลาย เกิดเป็นแอ่ง และเคลื่อนที่ไปตามกระแสไฟฟ้า อุณหภูมิที่สูงมากของประกายไฟจะแยกโมเลกุลของก๊าซโดยรอบ ทำให้เกิดโอโซน คาร์บอนมอนอกไซด์และสารประกอบอื่นๆ เมื่อเวลาผ่านไป พลังงานจากประกายไฟจะค่อยๆ ทำลายโลหะที่หน้าสัมผัส ทำให้วัสดุบางส่วนหลุดออกไปในอากาศในรูปของอนุภาคละเอียด การกระทำนี้ทำให้วัสดุในหน้าสัมผัสเสื่อมสภาพและเกิดการประสานงาน ส่งผลให้อุปกรณ์ทำงานล้มเหลว การเสื่อมสภาพของหน้าสัมผัสนี้จำกัดอายุการใช้งานโดยรวมของรีเลย์อย่างมาก เหลือเพียงประมาณ 10,000 ถึง 100,000 ครั้ง ซึ่งต่ำกว่าอายุการใช้งานเชิงกลของอุปกรณ์มาก ซึ่งอาจเกิน 20 ล้านครั้ง^{[ 36 ]}

• สวิตช์อนาล็อก
• ผลัดบุชโฮลซ์
• สัมผัสแห้ง
• ไดโอดฟลายแบ็ก
• รีเลย์นาโนอิเล็กโทรเมคานิกส์
• เงื่อนไขการแข่งขัน
• สวิตช์แบบสเต็ปปิ้ง
• รีเลย์สปริงลวด

วิกิมีเดียคอมมอนส์มีสื่อที่เกี่ยวข้องกับการแข่งขันวิ่งผลัด

• สื่อที่เกี่ยวข้องกับRelayใน Wikimedia Commons