走进电子技术之光敏电阻、电位器、开关

同学们大家好，今天我们继续学习杨欣的《电子设计从零开始》，这本书从基本原理出发，知识点遍及无线电通讯、仪器设计、三极管电路、集成电路、传感器、数字电路基础、单片机及应用实例，可以说是全面系统地介绍了电子设计所需的知识，是一本很好的电子设计入门书籍，没有复杂的计算，取而代之的是生动、平实的叙述。

上篇说到了光控报警器电路中电阻器部分的基础知识，今天来讲讲剩下的元器件知识。

光敏电阻

上篇我们讲到电阻中有一种称为敏感电阻，其阻值会随环境某些因素影响而变化，其中光敏电阻就是敏感电阻的一种，光线越强阻值越小。

在光控报警器中，光敏电阻R是一个关键器件，它把光线强度转化成电阻阻值的变化，实现电路的光控报警。光敏电阻的原理是利用了半导体光致导电的原理，电路符号如下所示。

使用万用表也可以直接测量出光敏电阻的阻值变化，如下图所示，在暗光下，阻值为562.5Ω，在强光下，阻值为1.255MΩ，阻值的变化还是非常明显的。

光敏电阻测试图例

把光敏电阻应用在电路中，如下图电路：

光敏电阻反映光线强度

可以看到R1和R2串联分压，其中R2是光敏电阻，P点电压为：

通过计算可以发现，P点的电压和光敏电阻R2有关，就可以说P点的电压反映了光线强度的变化。

电位器

电位器是一种三端电阻，我们中学时期接触的滑动变阻器就是一种电位器，旋钮式电位器的结构如下图所示：

电位器的结构、电路符号和外观

上图中的滑片端与另两端构成了一个可调的分压器，当滑片旋转时，AP两端和PB两端的电阻发生变化，这两段电阻之和为总电阻不变。那种老式收音机上的旋钮就是电位器，如下图所示，旋钮可调节波段、频率和音量。

收音机上的音量调节电位器

下面分析一下电位器的使用，如下最常用的分压电路：

电位器分压

图中电位器R1和电阻R2串联，那么P点电压为：

根据上式可知P点电压Vp取决于电位器R1，就是说我们调节R1就可以改变Vp。

电位器本质也是电阻，所以除了阻值参数外，还有功率和种类之分，选用时也要考虑实际功率要小于电位器额定功率，常用的电位器有转轴式和微调两种，如下图所示：

常见电位器外观

一般在使用时，转轴电位器会安装在用户面板上，用户直接参与调整；微调电位器一般都直接焊接在电路板上，用螺丝刀调节，在设备使用时一般不再调整。

数字电位器

相比于机械结构式的电位器需要手动调节、存在磨损的情况，数字电位器通过一些电路结构可实现电子控制阻值改变，其结构外观如下图所示：

X9313型数字电位器

开关

开关是我们非常熟悉的电子元器件了，它可以实现电流的通断，我们每天晚上打开的电灯、计算机的电源按钮，手机上的音量键、电源按键等，都用到了开关，如下图所示是常用的几种开关：

常用的开关

细心的同学会发现，这些开关不止有两个引脚，有的有多个引脚，像乒乓开关一般有三个管脚，如下图所示：

乒乓开关

可以看到上图中的开关有一个小拨杆，拨杆拨到左边3脚和2脚导通，拨杆拨到右边1脚和2脚导通，拨杆在中间位置时，2脚和1、3脚都处于断开状态。

其他开关也类似导通、关断的状态，只是根据应用场合不同，开关的结构会有变化，下图中的按钮开关是带锁的，说白了就是按钮按下后得再按一下，开关才会弹起来以断开电路。

带锁型按钮开关

下图所示是DIP开关，经常直接用在线路板上，可以用笔尖来拨动，使DIP开关中的某几个开关闭合或打开。

DIP开关

至此前篇说到的光控报警器电路上的元器件基础知识讲完了，下篇可以开始分析光控报警器电路了，我们下篇见。

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