《无线电》
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电子测光仪-《无线电》2014.02
2014-02-24 13:24:49全国“少年电子技师”科普活动推荐使用套件辅导
电子测光仪
教学目标
（1）了解光敏电阻的基本特性；
（2）认识1N4148肖特基二极管的基本特性；
（3）理解电子测光仪的工作原理；
（4）在专用印制板上练习焊接技术；
（5）学会扩展应用。
本套件是全国“少年电子技师”科普活动推荐使用套件的套件35，配置清单如附表所示，电路散件如图1所示。
图1 电子测光仪电路散件
套件配置
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材料名称 |
型号及数量 |
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晶体管 |
9014，1个 |
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二极管 |
1N4148，2个 |
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电阻 |
10kΩ、100Ω、51Ω，各1只 |
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光敏电阻 |
1只 |
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发光二极管 |
3只 |
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专用印制板 |
1块 |
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电池盒 |
2个 |
适用范围
教学目标1～4适用于少年电子技师A段（高中）、B段（初中）的3级技师和C段（小学）的2级技师的实习内容。教学目标6适用于少年电子技师A段和高中通用技术课的实习内容。建议完成课时为1～3课时，也可因学段而定。
1N4148二极管
1N4148二极管按结构说也叫肖特基二极管，是以其发明人华特‧肖特基博士命名的，SBD是肖特基势垒二极管（Schottky Barrier Diode,缩写成SBD）的简称。SBD不是利用P型半导体与N型半导体接触形成PN结原理制作的，而是利用金属与半导体接触形成的金属－半导体结原理制作的。因此，SBD也称为金属－半导体（接触）二极管。
1N4148是一种小型的高速开关二极管，开关比较迅速，可以用作小电流整流、检波、开关、与门等参数合适的一切需要用二极管的地方。 其用作开关二极管时，经常用于防止继电器断开时线圈产生的反向自感电压击穿继电器的驱动电路中。
光敏电阻
本电路所采用的光敏电阻是可见光光敏电阻，在可见光照射下，电阻值会迅速减小。光敏电阻可将光的强弱变化转化为我们需要的电信号。光敏电阻有两个重要参数，即亮电阻和暗电阻。亮电阻是指光敏电阻器受到光照射时的电阻值。暗电阻是指光敏电阻器在无光照射（黑暗环境）时的电阻值。亮电阻和暗电阻可以直接用万用表欧姆挡测量。
光敏电阻常用的制作材料为硫化镉，还有硒、硫化铝、硫化铅和硫化铋等材料。这些制作材料具有在特定波长的光照下，其阻值迅速减小的特性。这是由于光照产生的载流子都参与导电，从而使光敏电阻器的阻值迅速下降。
光敏电阻器一般用于光的测量、光的控制和光电转换（将光的变化转换为电的变化）。常用的硫化镉光敏电阻器是由半导体材料制成的。光敏电阻器的阻值随入射光线（可见光）的强弱变化而变化，在黑暗条件下，它的阻值（暗阻）可达1～10MΩ,在强光条件（100LX）下，它阻值（亮阻）有几百至数千欧姆。
光敏电阻器对光的敏感性（即光谱特性）与人眼对可见光的响应很接近，只要人眼可感受的光，都会引起它的阻值变化。设计光控电路时，一般用白炽灯泡（小电珠）或自然光线作控制光源，使设计大为简化。
根据光敏电阻的光谱特性，可分为3种光敏电阻器：
（1）紫外光敏电阻器：对紫外线较灵敏，包括硫化镉、硒化镉光敏电阻器等，用于探测紫外线。
（2）红外光敏电阻器：主要有硫化铅、碲化铅、硒化铅、锑化铟等，广泛用于导弹制导、天文探测、非接触测量、人体病变探测、红外光谱、红外通信等国防、科学研究和工农业生产中。
（3）可见光光敏电阻器：包括硒、硫化镉、硒化镉、碲化镉、砷化镓、硅、锗、硫化锌光敏电阻器等。主要用于各种光电控制系统，如光电自动开关门，航标灯、路灯和其他照明系统的自动亮灭，自动给水装置，机械上的自动保护装置和位置检测器，极薄零件的厚度检测器，照相机自动曝光装置，烟雾报警器等方面。
电路原理
光线较暗时，光敏电阻的阻值将变大，当三极管基极与负极（零电位）之间电压高于2.3V时，三极管导通，发光二极管VD1被点亮；光线特暗时，光敏电阻阻值将变大，当三极管基极与负极（零电位）电压高于3.7V时，三极管导通电流变得很大，3只发光管被点亮。其中利用1N4148在正向导通时的压降来平衡3只发光管的正常发光所需的电压。当光线变暗时，1个灯亮；光线特暗时，3个灯亮，以此达到测光亮度的作用。要想达到更精细的测量，可以进一步提高供电电压，同时增加发光二极管的个数。
