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开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇光敏电阻，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
【关键词】光敏电阻；工作原理；特性
随着经济的快速发展，我国人民在物质在上的需求不断增加，为了满足人们日益增长的物质文化需求，建设高性能的电气产品是社会主义经济快速发展的客观要求。科学技术的不断创新与发展，为我国生产光敏电阻提供了技术保障，随着科学技术的不断发展，我国已经成为世界上光敏电阻的生产大国，在我国光敏电阻的生产主要集中在经济发达的沿海地区，电子信息技术的飞速发展和对电子元器件性能要求的不断增强。利用先进的科学技术，引进先进的设备，提高光敏电阻自动化生产，从而提高生产效率和生产质量，满足经济发展的需要。
1 光敏电阻传感器的工作原理
光敏电阻传感器是将光信号转换成为电信号的传感器，光敏电阻传感器可以用来检测光强、光照度、光辐射等变化的非电量，同时还可以用来检测位移、速度、加速度等。光敏电阻传感器的工作原理是基于内光电效应。主要是在半导体光敏材料两端的地方，同时装上引线，用透明的器皿将其密封起来，然后放在有光的地方，在光照的条件下，就能够可以产生光敏电阻。目前制造管敏电阻的材料主要是金属化合物，为了提高光敏电阻的性能，在这些金属化合物的绝缘部位上通常会制作很薄的光敏电阻体，在这个光敏电阻体上进行引线的绑接，在进行光敏电阻特性测试的时候，为了避免传感器受潮，通常要放在密封的透明器皿中。入射光消失后，由光子激发产生的电子―空穴对将复合，光敏电阻的阻值也就恢复原值。在光敏电阻两端的金属电极加上电压，其中便有电流通过，受到一定波长的光线照射时，电流就会随光强的增大而变大，从而实现光电转换。光敏电阻本身是没有极性的，它只是一个电阻器件，在使用的时候，通常是在光敏电阻的两端加上引线，通过引线进行电流电压的导入。半导体的导电能力取决于半导体导带内载流子数目的多少。
2 光敏电阻传感器的特性研究
2.1 光电流、亮电阻
在光敏电阻传感器的两端绑接引线，通过引线给光敏传感器施加一定的电压，当光敏传感器受到光线照射时，光敏传感器流过的电流就为光电流，流过的电阻就为亮电阻。
2.2 暗电流、暗电阻
同样是在光敏电阻传感器的两端绑接引线，通过引线施加一定的电压，如果没有光线照射的时候，在光敏传感器流过的电流就为暗电流，流过的电阻就为按电阻。光敏电阻的暗阻越大越好，而亮阻越小越好，也就是说暗电流要小，亮电流要大，这样光敏电阻的灵敏度就高。
2.3 光谱特性
光谱特性又称光谱灵敏度，不同的入射，光敏电阻所对应的灵敏度也是不同的。光谱特性是指光敏电阻在不同波长的光照下的灵敏度。若将不同波长下的灵敏度画成曲线，就可以得到光谱响应的曲线。
2.4 光照特性
光照特性指光敏电阻输出的电信号随光照度而变化的特性。可通过改变发光的光源，用高亮度的光线作为光源，在光敏电阻传感器通过的电压要保证是稳定的电压，对于限流电阻要选择可变的电位器，随着光照强度的增加，光敏电阻的阻值开始迅速下降。若进一步增大光照强度，则电阻值变化减小，然后逐渐趋向平缓。在大多数情况下，该特性为非线性。
2.5伏安特性
将光面电阻传感器密封在透明的器皿中，然后放在有光的地方照射，在一定的照射度下，光敏电阻两端所加的电压与流过光敏电阻传感器的电流之间的关系成为伏安特性。伏安特性曲线用来描述光敏电阻的外加电压与光电流的关系，对于光敏传感器件来说，其光电流随外加电压的增大而增大。
3 结语
光敏电阻传感器一般都是用于光的测量、光的控制和广电的转换。随着科学技术的不断发展，我国在光敏电阻的生产上以及跻身到世界水平。光敏电阻属于半导体的光敏器件，不仅灵敏度高，而且反应速度快，即使是在非常恶劣的环境下还能保持高度的稳定性和可靠性。在经济快速发展的今天，人们在物质生活上的要求不断提高，满足人民日益增长的物质文化需求是我国光敏电阻生产事业发展的动力所在，只有不断的被需求，才能在实际的使用中不断更新和发展。
参考文献：
[1]范佳午，杨军，张灿坤，颜鑫亮，杨百瑞.光敏电阻响应时间的研究实验[J].物理实验，2011，08（03）：27-28
[2]赵成有.光敏电阻制作的应用电路[J].家电检修技术，2012，09（17）：19-20
[3]秉时.光敏电阻的种类、原理及工作特性[J].红外，2013，08（11）：101-103
关键词：调光台灯； 光控； 设计； 实验； 制作
中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1006-3315（2013）01-018-001
一、普通调光台灯介绍
普通调光台灯是每个家庭中必不可缺的照明工具之一。优美柔和、亮度可调的灯光不但使人精神愉悦、心情舒畅，还可以起到延缓眼睛疲劳、保护视力的作用。对于调光台灯而言，灯泡是发光的主要设备，而调光器则是调光台灯系统中最主要的装置，它的任务是对晶闸管的导通角进行控制，从而达到调节灯光亮度的目的。下面就来介绍两种交通调光台灯。
1.双向晶闸管控制型调光台灯
从图1中可以看出，白炽灯L与双向晶闸管V2和开关S串联，接在220交流电源上。双向触发二极管V1接在晶闸管V2的门极G上，当C上的电压增大到V1的导通电压时，V2突然导通，V2的门极和主电极T1间得到一个正向触发脉冲，V2导通，当交流电源过零的瞬间，V2自行关断。交流电源进入负半周后，电源电压又给C反向充电，当电压值达到V2的转折电压时，V2突然反向导通，使V2得到一个反向触发信号，V2再次导通。
电位器RP用来调节触发信号出现的时刻，调节RP的值即可改变电容器充电的快慢，也就能改变V2的导通时间，从而达到调节灯光亮度的目的。因此RP也就是亮度调节旋钮，即调光旋钮。
2.单向晶闸管控制型调光台灯
图2为单向晶闸管控制型台灯，其工作原理是：当交流电的正半周或副半周到来是经过全桥整流，加到可控硅上的电源是单向的。该电压通过电位器给电容充电，当电容C1上的电压达到一定数值后，就会触发可控硅导通。调节电位器的旋钮，可以改变充电的时间，从而控制可控硅的导通角。其中单向可控硅使用MCR100-6，二极管使用1N4007。灯泡应选择60W以下的白炽灯。
3.普通调光台灯的特点
（1）优点：小巧、精致、造型美观、携带方便、价格低廉、耗电量低、性价比高，是许多学生和家庭用户作为照明工具的首选器材之一。并且调光台灯的亮度能在很大范围内调节，对保护视力起着很好的作用。
（2）缺点：灯光的亮度随电源电压的变化而变化，光照的稳定性差；灯光不能随环境亮度的变化而变化。
二、光控调光台灯的设计与制作
1.光控调光台灯的设计
（1）提出设想
针对普通调光台灯的缺点，结合光控的原理，我提出这样一个设想，如果在调光的基础上增加光控的功能，就能克服调光台灯光亮不稳和灯光不受环境亮度控制的缺陷。
（2）搜集资料
浏览网页后发现：光敏电阻（或光敏二极管）的阻值随光照强度的变化而变化的特点，把光敏电阻接在控制电路中，就可将电阻变化转变为电压变化，再用这一电信号去控制电子开关的动作，就可以实现光控；光敏电阻在实际生活中就有很多应用，如光控开关电路、灯光亮度自动调节电路、熙相机电子测光电路等等。
（3）设计光控调光台灯电路图
本着就地取材、改动最少、成本最低的原则，我到本地市场上购买了两个普通的调光台灯，拆开里面的电路板，根据印制电路板绘制出原理图。再从网上邮购了几个光敏电阻，按照自己设想做起了小实验。经过数十次实验后发现，只要加一个光敏电阻，再对电路稍加改动，仍然用原有的电路板就能完成光控功能，同时还保留了原有的调光功能。现将设计后电路原理图绘制出来供大家参考。
2、光控调光台灯的制作
选择合适的光敏电阻，这儿我选择了MG45型光敏电阻，其亮电阻为几千欧到几十千欧，暗电阻为几兆欧到几十兆欧。在安装之前，用万用表测量光敏电阻的亮电阻和暗电阻，判别其好坏。
购买调光台灯，拆开台灯，适当修改控制电路，按上面的电路更换电路板上的部分元器件，留出光敏电阻的焊接位置。在台灯架上找一个灯泡能照射到，且与灯泡有一定距离的位置来固定光敏电阻，焊接好光敏电阻，并将光敏电阻固定到位。将光敏电阻两个电极的引线焊接到电路板上，将台灯重新安装好，一个光控调光台灯就安装完成了。
三、结束语
以上设计的光控调光台灯不仅可使亮度可调，而且调整后的亮度不会因电网电压的波动而变化。灯光也能随环境亮度的变化而变化，当环境亮度达到正常亮度时，台灯自动熄灭，这样就不会因为忘记关灯而使其变为长明灯。作者认为值得推广，此处推出只为引起读者的注意，希望有心的人将其变成成品推向市场，造福更多的人。
本次设计让我对光敏电阻（传感器）、电路设计有了更深的理解，也加强了我的实际动手能力。经过这一次的小制作，使我深刻体会到：学习知识、培养能力不是一句话就能解决的，它要在自己的学习过程中通过不断发现问题、提出设想、动手实践、重复实验、最终自己解决问题来实现的。
参考文献：
关键词：传感器演示仪；实践能力
人教版普通物理课程标准实验教科书《物理选修3-2》中第六章第三节是研究传感器的应用.传感器与现代科技和现实生活有着非常密切的联系，结合国家创新创业教育，培养学生创新能力和实践能力.因此，传感器的应用是重要课程内容之一.光敏电阻、热敏电阻等传感器一方面在实际生活中应用非常多，另一方面直接讲授这些物理概念比较抽象、生硬和枯燥，而学生又缺少感性认识，理解困难.为了深化教育教学改革，努力培养青少年的动手能力和创新意识，笔者研制了“光传感器应用演示仪”，通过展示传感器在实际中的应用，调动学生的好奇心，既能见“物”，又能明“理”，激发科学探究的兴趣，努力培养学生理论联系实际的能力和动手能力，为成为具有创新能力的人才打下坚实的基础.
1 研制光传感器应用演示仪
1.1 实验原理图
本实验演示仪是综合前两节光传感器的原理以及调研光传感器在生活中的应用的基础上设计的，整个系统分为三个部分：供电模块；中央控制模块和用电模块.仪器原理框图如图1所示.
1.2 实验材料
电木板1块、太阳能电池板1块、二极管（1N4001）1个、充电电池（1.5V）4块、变压器220V转直流5V电源1个、红外光电传感器1个、MSP430单片机1块、220欧姆电阻2个、光敏电阻1个、LED灯2个、三向开关1个、NE555芯片1个、1M电位器1个、实验板2块、烙铁1把、焊锡1卷、导线若干.
1.3 实验原理
当太阳能电池板接受到一定的光照，会通过二极管将太阳光能转化为电能，储存在充电电池中，以备使用.当充电电池中有电时，三向开关拨向充电电池，利用此电能给整个系统供电，节能环保.当充电电池电压不足，三向开关拨向市电供电，利用变压器220V转直流5V给系统供电.
红外光电传感器，由于有无遮挡其光信号转换成电信号的电压输出值不同，当有遮挡时，输出电压是5V，无遮挡时，输出电压为零.根据此原理判断是否有人存在，并将电信号的输出值送给单片机.
光强度检测模块的电路原理图如图2所示，光敏电阻在光照强度不同时，其电阻值不同，所以通过光敏电阻把光学量转换为电学量.当光强度很强时，光敏电阻阻值较小，NE555芯片3脚输出低电平；当光强度很弱时，光敏电阻阻值较大，555芯片3脚输出高电平，并将电信号送至单片机.
中央控制单元的核心是单片机，根据接收红外光电传感器和光强度检测模块的电信号，控制用电系统的指示灯.只有光强度很暗同时红外线传感器检测有人，指示灯才会亮起.
2 制作方法
2.1 电路连接方式
制作的电路板是把导线直接固定在电木板上，教师演示时学生能够清晰地看到与实验原理图相对应的实物图如图3所示.这样的电路板要比经过转印、腐蚀等工序的现代制版工艺制成的电路板更直观、清晰，学生容易理解.
2.2 焊接电路
光强度检测模块以及供电模块需要焊接电路.在焊接过程中应该注意一定要共地，明确元器件的正负极，NE555的引脚图，电阻和电位器的值等.在焊接过程中：焊接前蘸涂助焊剂使烙铁头无氧化物，并在表面镀有一层焊锡，送入烙铁，送入焊锡，移开焊锡，移开烙铁的方向应该是大致45°的方向.焊接电路避免虚焊等问题.
3 光传感器演示仪实验过程与实际应用
演示实验时，引导学生首先要选择供电方式，介绍太阳能电池板，回顾光电效应.当充电电池电压满足供电需求时，本着节能的原则，要优先选用电池供电.否则使用市电供电.接下来要监测红外光电传感器的输出信号，此时可以让同学用手或身子挡在红外光电传感器前面，观测红外光电传感器输出信号情况.最后，监测光强度检测模块输出信号，在此复习光敏电阻的工作原理，并可以再一次测量光敏电阻有无光照时电阻的变化.然后请同学拉上窗帘使屋子变暗，或者直接用手捂住光敏电阻，使其接受外面的光强变弱，观测光强度检测模块输出信号情况.光传感器演示仪实验现象展示，经检测充电电池电压满足用电需求，将三向开关拨向充电电池供电，一位同学站在外光电传感器前面，用手遮住光敏电阻，此时灯泡发光，然后改变其中一个传感器的信号实验，观察灯泡的明暗，用作对比实验.
上述过程就是光控灯的原理.在光线较强的白天，不管楼道里有没有人经过，楼道里的灯都是不亮的，在夜里或阴雨天气时，楼道内的光线较弱，当有人经过时，走廊内的灯就会自动亮起来，为我们照明，节约能源.光传感器应用演示仪是居民楼楼道中智能灯的简易电路装置，贴近生活的实验，可以使学生更直观地理解知识，同时将课本上学到的知识运用到生活中，培养学生的创新能力、动手能力和实践能力.该电路中小灯泡的亮暗是由单片机进行控制，即单片机在这个电路中充当开关的角色.只有当红外光电传感器和光敏电阻传感器同时向单片机输入高电平时，单片机才能正常工作，即开关闭合，小灯泡才会发光.
4 实验装置的优缺点
【关键词】51单片机；数字信号处理；传感器；迈克尔逊干涉仪
1.作品背景介绍及简介
迈克尔逊干涉仪是光学干涉仪中最常见的一种，原理是一束入射光分为两束后各自被对应的平面镜反射回来，这两束光从而能够发生干涉。干涉中两束光的不同光程可以通过调节干涉臂长度以及改变质的折射率来实现，从而能够形成不同的干涉图样。
该实验作为经典物理实验，在大多数高校物理实验课中都占有一席之地，实验采集的数据主要有两个：手轮转动造成的动镜的移动距离，因动镜移动导致的干涉条纹变化环数。但由于实验所采集的数据数值较大，耗时较长，在操作不熟练或精神不集中的情况下都会导致数据错误，使得此实验让很多同学认为难度较高。
针对以上问题，作品装置基于STC89C 51单片机设计检测微调手轮转动的角位移编码器结构和检测干涉条纹变化环数的光敏电阻电路，将原本由人工完成的复杂繁琐的计数测量工作交由单片机进行。
2.作品硬件结构与设计
角位移编码器（原理图中8）与微调手轮相连。根据光电计数原理，将转轴的旋转角度转化为电脉冲个数，设编码器的分辨率为x个电脉冲每转（pulse per revolution，简称PPR），即每转一周产生x个电脉冲，而干涉仪微调手轮每转一周动镜移动0.01mm，则角位移编码器每个脉冲对应的动镜移动距离为0.01/xmm。本装置使用的角位移编码器分辨率为500PPR。即每产生一个电脉冲动镜对应移动距离为d=0nm。
作品采用光敏电阻（原理图中3）检测干涉条纹变化环数。光敏电阻贴近光屏。当调手轮转动时，光屏上出现呈涟漪状扩散的干涉条纹，每当一条明纹经过光敏电阻感应处时，光敏电阻阻值变小，比较器（原理图中6）中正输入端（3号端口）电位变高，大于负输入端（3号端口）的电位，输出高电平；每当一条暗纹经过光敏电阻感应处时，输出低电平。即每一次明暗条纹变化，将转换成一个电脉冲信号，通过检测电脉冲，得到移动的干涉条纹环数。原理图中4，5为滑动变阻器，当激光强度不同，或周围环境光线强弱不同时，为保证光屏上干涉条纹明暗变化能准确被光敏电阻采集，那么可以调节R1或R2使屏中干涉条纹明暗亮度符合条件，从而及时准确地读数。图1为51单片机原理图。
最终将利用光敏电阻采集的光信号，即干涉条纹明暗变化转换成相应的电脉冲信号，由单片机采集信号记录并显示到LCD液晶上；并且将连接在迈克尔逊干涉仪微调手轮上的角位移编码器的计数脉冲传入单片机，由单片机对数据进行计算处理。同时可以利用按键实现数码管的自动清零功能，通过程序设计使相应数据显示在LCD液晶显示屏上，包括干涉条纹数目、动镜移动距离和所计算的波长。至此，迈克尔逊干涉实验完成。
3.实验结果及讨论
我们取波长为632.8nmHe-Ne激光发射器，以每记100个条纹为一个区间，将本作品与人工进行对比：
手动测试如表1，装置测试如表2。
对于表中的数据，利用逐差法处理手动测试数据：
D1=D0-D3，D2=D1-D4，D3=D2-
D5，则平均D=（D1+D2+D3）/3，代入波长=2*D/N（其中N=3*100=300），得其波长为607.33nm，而装置检测得波长为633.42nm。
可以看出，人工测量的误差在4%，而装置仅为0.1%。在耗时方面，普通教学中可能由于周边环境及他人干扰需要1个半小时以上，即使熟练人员无干扰测量，也需半小时；而装置测量共用时5分钟。同时，我们可以推断如果测量继续，人工测量很有可能由于疲劳导致误差进一步扩大，而装置则无需考虑以上情况。
4.总结与展望
本装置利用了光敏电阻对光线亮度强弱变化的感应，角位移编码器，单片机的数字记录存储功能及其它元件的功效，设计电路完成了信号的采集、传输、处理、显示等功能，质轻便携，成本较小，性价比高，可以广泛应用于改进现有的迈克尔逊干涉仪装置。此装置可以减少由于视觉疲劳产生的误差，提高测试精确度；虽然采用了自动检测装置，但还保留了读数装置，可以锻炼学生的基本读数能力；同时采用本装置可以在不降低实验目的的情况下有效节约学生检测时间，从而将大量的时间用对迈克尔逊干涉仪工作原理和其基本物理原理的理解掌握。基于本装置的设计原理，我们认为也可应用于牛顿环等有关光的干涉类型的实验检测，相信效果也会很好。
参考文献
[1]雷晓平，李晓东，罗海天.单片机原理及应用[M].机械工业出版社，2007：1.
[2]郭天祥.51单片机C语言教程[M].电子工业出版社，2009.
关键词：锅炉火焰；燃烧系统；安全监测；思考
现如今，锅炉火焰检测装置从整体上看存在着一定的复杂性，对于不同类型的锅炉装置来说，需要采用不同类型的检测方式。在实际的生产中，燃料在锅炉中燃烧会释放出大量的能力，利用这一能量提升锅炉的性能。随着科技的不断发展，锅炉火焰检测装置的重要性日益突出。做好锅炉火焰检测工作，保证其运行的安全性和高效性是促进工业生产的重要途径。工作人员需要对锅炉火焰的检测方法、涉及到的检测元件以及相关装置的测定目标等进行分析和探讨是检测人员工作的重点。
一、锅炉火焰检测的意义
随着经济的快速发展，人们对电力的需求不断增强。在电力的组成成分之中，包括火电、水电、核电等几个方面。其中火电占了相当大的比例。火电的发展自然伴随着锅炉的发展，同时，在化工、供热等其他方面，锅炉也不断增加，并且锅炉的容量不断增大，其对火焰的控制要求也不断增加，而这种要求并不仅仅局限于锅炉控制本身，同时对消防和节能有了更高的要求。因此，大型锅炉作为工业生产中的一种重要设备，广泛应用于电力、化工、冶金等各领域。其运行的经济安全性对于生产等各方面来说都极其重要。近年来，能源供应日益紧张，全社会对节能、降耗及环保意识的不断增强，节能减排已成为社会活动的一个重要方面，并且在世界上也得到广泛的认同。对锅炉火焰进行精确控制，提高燃烧利用率，无疑是一个具有相当意义的现实课题。要对锅炉火焰进行精确控制，首先要做到对火焰的精确检测，要准确地知道锅炉内部的实际燃烧情况。评价锅炉运行状况的一个重要指标就是锅炉内部的火焰燃烧状况。因此，对锅炉内部火焰进行可靠的实时检测是一个具有重要意义的问题。
二、常用的锅炉火焰检测方法
在对锅炉火焰进行检测的过程中主要涉及到的检测系统主要包括不同的类型。其中，可见光式火焰检测系统，红外线式火焰检测系统以及CCD摄像火焰检测系统等等。另外，按照锅炉火焰检测的工作原理上可以分为两种不同的形式，第一是直接式，第二是间接式。在分类的过程中，工作人员主要是根据火焰特征来进行划分。针对不同的检测方式就会涉及到不同的检测器类型，其中包括声波火焰检测器，这种检测器主要是通过火焰燃烧时产生的噪声来对火焰进行检测。另外根据火焰的导电特征变化情况还可以分为不同类型的检测设备，在实际的应用中，主要是根据火焰在燃烧的过程中出现的电离情况来对火焰进行检测。另外，有些工作人员还会采用锅炉压检测法，这种方式主要是充分地应用气体膨胀而产生的压力来对各种设备起到一定的推动作用。
另外，间接式锅炉火焰检测器在实际的工作中，主要是利用检测器本身的强度来对火焰的有无以及火势的大小进行判断和检测。由于这种检测设备中主要是利用紫外线，因此，其探头部位应该采用对可见光或者是红外线不敏感的管材，可以对气体燃料的检测方式进行明确。另外，红外线火焰检测器在应用的过程中更多地是应用红外线的特性。其中红外线光很少会受到煤尘或者是水蒸气等的污染。可以精准地检测到熏油或者是煤粉等。可以对重油火焰进行检测。另外，从可见光火焰检测系统上看，在使用的过程中会出现一定的强辐射，包括强光和敏感度较强的可见光。其主要的工作原理就是在应用的过程中，检测人员需要对探头不仅的信号进行处理，通过对光学滤波的结果进行测定，提升锅炉火焰检测设备的性能。
现如今，一种新型的火焰检测器出现，主要是以PLC为信号处理狠心的检测系统，主要是通过计算机软件系统来完成检测任务。其程序相对比较简单，而且编制情况也比较容易。在这一过程中，火焰强度和闪烁的频率主要为判断检测是否达标的重要因素，从设备运行的过程中可以看出，信号处理工作主要是以CMOS电路为主，在电路上还设置各种不同类型的指示灯，其他部位的组合形式也各有不同。另外，在这种火焰检测方式应用的过程中，工作人员需要应用计算机系统来对相关的数字信息或者是图像信息进行控制，通过计算机中的图像处理信息可以直接显示出火焰的特征。
三、锅炉火焰检测装置的检测元件
光电效应器件，利用物质在光的照射下电导性能改变或产生电动势的光电器件。光敏电阻又称光导管，为纯电阻元件，灵敏度高，光谱响应范围宽，但不足之处是需要外部电源，有电流时会发热。光敏电阻的灵敏度易受湿度的影响，光导材料价带上的电子将激发到导带上去，要将光电导体严密封装在玻璃壳体中。光敏电阻的主要参数包括电阻、亮电阻、光电流暗电阻，暗电流越小，光电流越大；光照特性，不同类型光敏电阻光照特性不同，光谱特性与光敏电阻的材料有关，因此它不宜作定量检测元件。应把光敏电阻的材料和光源的种类结合起来考虑，一般在自动控制系统中用作光电开关；伏安特性是在一定照度下，加在光敏电阻两端的电压与电流之间的关系；由于不同材料的光敏电阻时延特性不同，所以它所产生的频率特性不同。另外的参数还包括稳定性，随着温度的升高，其暗电阻和灵敏度下降。
四、锅炉光焰检测装置的设计
锅炉火焰信号处理器是根据检测器检测到的火焰进行输出，传感元件采用硫化铅光敏元件，光敏元件的敏感峰值在红外光谱区内，利用红外辐射波动产生阻值变化通常用光导纤维把炉膛内的光信号传送到外，火焰检测器的核心是光敏电阻，在设计放大电路的时候，选择了集成运算放大器实现输入高阻输出低阻的能力。在设计中，为了保证温度变化对输出信号的影响，一般电阻都是负温度系数的。用发光二极管对开关量进行处理，开关量信号表示火焰的燃烧状态，而火焰检测系统的中、后期对信号的处理至关重要要，设计时要便于用户根据炉膛火焰的情况进行相应操作。
五、总结
在我国电力工业中，以燃煤为主的火力发电机组占据电力供应的主导地位。火力发电机组中锅炉设备的安全运行，关乎财产生命安全，是各个大型企业极其关注的问题。这是因为，锅炉体积庞大，煤粉在其内部燃烧过程中，稍有燃烧不稳或操作不当导致全部或部分煤粉在燃烧器熄火时，如果没有检测到这种情况而继续向燃烧器供粉，炉膛内将积聚大量未经燃烧的燃料和空气的混合物，这时一旦遇到火源点燃，就会使炉内压力骤增形成爆燃甚至爆炸。这将严重威胁炉膛设备的安全和寿命。所以为确保安全生产，不仅需检测全炉膛火焰，还需检测单个燃烧器燃烧情况。■
参考文献
[1]李明，胡立兰.智能型火焰检测装置的原理及其应用[J].河北电力技术.2012（03）
[2]李远生.红外线火焰检测装置原理及其应用[J].浙江电力.2013（01）
[3]梁才武.火焰检测装置[J].广西节能.2013（04）
光敏传感器的物理基础是光电效应,即光敏材料的电学特性都因受到光的照射而发生变化。光电效应通常分为外光电效应和内光电效应两大类。外光电效应是指在光照射下,电子逸出物体表面的外发射的现象,也称光电发射效应,基于这种效应的光电器件有光电管、光电倍增管等。内光电效应是指入射的光强改变物质导电率的物理现象,称为光电导效应。大多数光电控制应用的传感器,如光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管、硅光电池等都是内光电效应类传感器。
1光电传感器的应用现状
1.1 电影发声系统
拍摄电影时的配音是把声音信号转换为光信号,用明暗不同的条纹记录在胶片边缘的声带上。放映电影时,光源发出的光通过移动声带后发生了强弱的变化,并被光电管所接收,光电管把强弱变化的光相应地转变为强弱变化的电流,经放大器放大后,由扬声器放出声音。
1.2 光控大门
干簧继电器由干簧管和绕在干簧管外的线圈组成,为了易于识别电路,通常在电路图中把线圈和干簧管分开来画。当线圈内有电流时,线圈产生的磁场使密封在干簧管内的两个铁质
簧片磁化,在磁力作用下由原来的分离状态变成连接状态,线圈内没有电流时,磁场消失,磁片在弹力的作用下,回复到分离状态。把光敏电阻装在大门上汽车灯光能照到的地方,带动大门的电动机接在干簧管的电路中。夜间,当汽车开到大门前,灯光照射光敏电阻时,干簧继电器接通电动机电路,带动大门打开。
1.3 天亮叫醒服务
蜂鸣器内装有发声电路,外边有负极和正极两极引线。使用时正极接电池正极。负极揍电池负极。当有电流通过时,能自动发出蜂鸣声。
1.4 包装充填物高度检测
用容积法计量包装的成品,除了对重量有一定误差范围要求外,一般还对充填高度有一定的要求,以保证商品的外观质量。当充填高度偏差太大时,光电接头没有电信号,即由执行机构将包装物品推出进行处理。
1.5 转速测量
将转速变换成光通量的变化,再经过光电元件转换成电量的变化即可得到转速。被测转轴上装有调制盘(带孔或带齿的圆盘),其一边设置光源,另一边设置光电元件。调制盘随轴转动,当光线通过小孔或齿缝时,光电元件就产生一个电脉冲。转轴连续转动,光电元件就输出一列与转速及调制盘上的孔(或齿)数成正比的电脉冲数。在孔(或齿)数一定时,脉冲数就和转速成正比。电脉冲输入测量电路后经放大整形,再送入频率计的计数显示。
1.6光电传感器在变电站通信控制系统中的应用
光电传感器作为一种新型的电压电流测量装置,与传统电磁式互感器相比较,具有绝缘强度高、动态范围、大频带宽、抗干扰能力强、不会产生磁饱和及铁磁谐振、体积小、重量轻、造价低等一系列优点。自20世纪60年代以来,光电传感器经历了原理性研究、试验样机和现场挂网运行等阶段。目前国外已经有部分实用化产品投入市场,但真正得到大规模的应用还有一个过程,而且国内变电站自动化系统的应用水平不一,如何让光电传感器在变电站自动化系统中得到应用并提高变电站自动化系统的水平,成为光电传感器研究的重点。变电站通信控制系统是变电站自动化系统的重要组成部分,其技术水平直接关系到变电站自动化系统的性能。随着电子技术和通信技术的飞速发展,变电站通信系统也经历了集中式、功能分布式和分散分布式等阶段。而通信系统的发展变化总是与变电站的测控、保护装置的发展变化相适应的。随着光电传感器在变电站中的应用,将对变电站通信控制系统产生深远的影响,并提高其自动化应用水平。
2光电传感器的发展趋势
近年来,由于传感器的广泛应用以及在日常生活中所起的越来越重要的作用,人们对传感器提出越来越高的要求。21世纪初期(2010前后)。敏感元件与传感器发展的总趋势是小型化、集成化、多功能化、智能化、系统化。传感器领域的主要技术将在现有基础上予以延伸和提高。并加速新一代传感器的开发和产业化。 纵观几十年传感技术领域的发展,不外乎分为两个方面:一是提高与改善传感器的技术性能;二是寻找新原理、新材料、新工艺及新功能等。
2.1 传感器改善性能的途径
一般常采用下列技术途径:差动技术,平均技术,补偿和修正技术,屏蔽、隔离与干扰抑制,稳定性处理。
2.2传感器的发展动向
2.2.1 开发新型传感器
a.采用新原理;
b.填补传感器空白;
c.仿生传感器等诸方面。
2.2.2开发新材料
a.从单晶体到多晶体、非晶体;
b.从单一型材料到复合材料;
c.原子(分子)型材料的人工合成。
2.2.3智能材料
是指设计和控制材料的物理、化学、机械、电学等参数,研制出生物体材料所具有的特性或者优于生物体材料性能的人造材料。
2.2.4新工艺的采用
新工艺的含义范围很广,这里主要指与发展新型传感器联系特别密切的维系加工技术。
2.2.5集成化、多功能化与智能化
3光敏传感器的基本特性及实验原理 3.1伏安特性 光敏传感器在一定的入射光强照度下,光敏元件的电流I与所加电压U之间的关系称为光敏器件的伏安特性。改变照度则可以得到一组伏安特性曲线,它是传感器应用设计时选择电参数的重要依据。光敏电阻类似一个纯电阻,其伏安特性线性良好,在一定照度下,电压越大光电流越大,但必须考虑光敏电阻的最大耗散功率,超过额定电压和最大电流都可能导致光敏电阻的永久性损坏。光敏二极管的伏安特性和光敏三极管的伏安特性类似,但光敏三极管的光电流比同类型的光敏二极管大好几十倍,零偏压时,光敏二极管有光电流输出,而光敏三极管则无光电流输出。
3.2光照特性
光敏传感器的光谱灵敏度与入射光强之间的关系称为光照特性,有时光敏传感器的输出电压或电流与入射光强之间的关系也称为光照特性,它也是光敏传感器应用设计时选择参数的重要依据之一。
4 实验仪器
物联网启蒙教学模式是机器人启蒙教学模式的自然延伸与深入发展，是机器人启蒙教学模式的华丽转身。物联网启蒙教学模式与机器人启蒙教学模式一脉相承，独树一帜，创新并区别于其他机器人和物联网活动模式，其特点如下：如果比做盖房子，该模式是教学生用水泥、钢筋、黄沙、石子盖房子，而其他的机器人和物联网活动模式是教学生用现成的水泥预制构件盖房子；如果比做爬山，该模式是教学生从山脚下开始爬，而其他的机器人和物联网活动模式是教学生从半山腰开始爬。
先从开发的物联网枪战游戏说起吧。
物联网枪战游戏
物联网枪战游戏项目由游戏枪、头盔和游戏后台三部分构成。游戏枪安装激光发射模块，并安装单片机和物联网模块。头盔安装激光接收模块、单片机和物联网模块。游戏后台由安装了物联网模块的PC机组成。游戏枪、头盔和游戏后台通过物联网模块可以互连互通，交换信息。
游戏开始，打开头盔和游戏枪电源开关，头盔通过物联网模块会发送出一个游戏开始信号，游戏后台通过物联网模块接收到这一信号后，在PC机游戏主界面上会出现一个剽悍武士的动画，武士挥枪挑衅并大声咆哮 。有几个人参与游戏，游戏主界面上就会出现几个跳动的武士。当某一位武士头盔的激光接收模块接收到另一位武士游戏枪发射的激光时，游戏主界面上的该位武士头顶开花，跳动戛然而止，并伴有幸灾乐祸的“×号武士被打死了”的童声传出，主界面上同时还会出现从另一位武士指向该武士的箭头，指明击中了谁。
外行看热闹，内行看门道
外行看到上面热热闹闹的场面就打住了，内行还要看后面的门道。兴趣是最好的老师，以上热热闹闹的场面很重要，可以起到吸引青少年入门的作用。但是更重要的是：如何能使青少年手脑动起来，跨进门槛去，学到知识，增长能力？物联网是当代最新科技成就，非常深奥复杂；而青少年科技活动的精髓是将深奥的内容通俗化，将复杂的问题简单化。
为此，我们将以上项目进行了通俗化、简单化改造，将实战游戏改造成教学游戏，设计了能够玩中有学、学中有玩的物联网枪战游戏。实战游戏与教学游戏一脉相承，无缝连接，因此，可以在教学的开始环节应用实战游戏，导入课程。而在随后的环节中应用教学游戏，展开教学活动。以下进一步介绍物联网枪战游戏方案的一些细节。
游戏后台：不涉及教学内容，游戏后台的设计兼顾实战和教学的要求，可供教学和实战共同使用。
游戏枪：不涉及教学内容，扣动扳机后，实战游戏枪发射的是一连串编码激光，教学游戏枪发射的是一串非编码激光，所以实战游戏枪自动兼容教学游戏枪，实战游戏和教学游戏可以使用同一游戏枪。
头盔：涉及教学内容，包括电子知识和程序知识。教学游戏只需电路，无需实战头盔。
接通电路电源，物联网模块会发送出一个游戏开始信号，游戏后台通过物联网模块接收到这一信号后，教学游戏和前文中枪战游戏场景完全相同，唯一差别是没有指明谁击中谁的箭头，因为对青少年启蒙教学要求来讲，这是完全不必和无足轻重的。
电路是最简化的，只需3种元器件：单片机、激光接收模块和物联网模块，连线也是最简化的，只需8根，其中每个元器件正负供电连线2根，共6根，剩下2根是信号线：激光接收模块和单片机信号连线，物联网模块和单片机信号连线。
教学的电子知识：了解元器件功能，能识别引脚，会简单电路连接。
程序采用通俗易懂的BASIC语言，程序是最简化的，仅有十几行：
$regfile = "M8DEF.DAT"
Config Portc = Output
Portc.5 = 1
Config Portb = Input
Portb = 255
$crystal = 8000000
$baud = 9600
Waitms 1000
Print "a0"
Print "a0"
Print "a0"
Do
If Pinb.1 = 1 Then Exit Do
Loop
Print "a1"
Print "a1"
Print "a1"
Portc.5 = 0
End
教学的程序知识：输入和输出语句，判断和循环语句等。
以上的设计，无论是电路还是程序，都已经成功实现了深奥内容通俗化、复杂问题简单化，已经完全适合开展青少年物联网启蒙教学。
物联网启蒙教学序列
物联网启蒙教学分为初、中、高三级序列，由低到高，梯度上升，上面的物联网枪战游戏属于高级序列。
相关的实验器材
1.模拟感知实验器材
一个光敏电阻，一个发光二极管，两根连线，连通电路后，发光二极管就会发光，当用手遮挡光敏电阻时，发光二极管的亮度就会发生变化。
2.数字感知实验器材
一个单片机，一块LCD液晶屏，一个光敏电阻，4根连线，编写仅十几行语句的简单程序后，LCD液晶屏就能以数字的形式显示光线强度，当用手遮挡光敏电阻时，LCD液晶屏上显示的数字就会发生变化。
3.物联感知实验器材
以上游戏枪电路就是物联感知实验器材，为了与上面模拟感知、数字感知实验器材协调一致，也可以将激光接收模块换成光敏电阻：就是一个单片机，一个光敏电阻，一个物联网模块，5根连线，编写简单程序后，单片机就可以将光敏电阻感光数值通过物联网模块无线传送出去，后台接收后就可以远程显示感光数值，当用手遮挡光敏电阻时，远程显示感光数值就会发生变化。
关键词：电流表 电压表 滑动变阻器
在近年来浙江省的科学中考题目当中，电流表电压表示数变化判断问题常以选择题或填空题形式呈现，尽管分值不大，但对学生的电路知识综合运用能力的要求较高，加之面对复杂多变的电路情况时，学生往往不能对此类问题进行合理归类，导致其思维混乱，无从下手，失分率较高。下面笔者在具体实例中对此类问题进行归纳和解析。
一、由开关闭合、断开引起的电表示数变化
例1：如图1所示电路，当开关闭合后，判断电流表示数的变化。
解析：开关闭合前，电路中只有R1一个电阻，电流I=U/R1。开关闭合后，R1和R2并联，I=I1+I2=U/R1+U/R2，I1不变，I变大，即电流表示数变大。
例2：如图2所示电路，当开关闭合后，判断电流表示数的变化。
解析：开关闭合前，电路中R1和R2串联，R总=R1+R2。I前=U/R总；开关闭合后，R2短路，电路中只有R1，此时，I后=U/R1。由于U保持不变，R1+R2>R1，所以I前
例3：如图3所示电路，当开关闭合后，判断电流表和电压表示数的变化。
解析：开关闭合前，电阻R和灯泡L串联，R总=R+RL，电压表测的是电阻R两端的电压。UR前=U-UL，I前=U/R总。开关闭合后，灯泡L出现短路，电路中只有电阻R，UR后=U，I后=U/R。U保持不变，所以I前
图1 图2
图3 图4
二、由滑动变阻器调节引起的电表示数变化
例4：如图4所示电路，闭合开关，滑片P向左移动，判断电流表和电压表示数的变化情况。
解析：R1和R2串联，R总=R1+R2，U=UR1+UR2。P向左移动后，R2变小，R1不变，R总变小。根据欧姆定律I=U/R总，电源电压U不变，I变大，所以电流表示数变大。再根据欧姆定律UR1=IR1，因为I变大，R1不变，所以UR1变大，即电压表示数变大。
例5：如图5所示电路，闭合开关后，滑动变阻器R滑片P向右滑动，判断各电表示数变化的情况。
解析：先根据“三步走”法分析电路的联接方式，再判断各个电表的测量对象，再判断滑动变阻器电阻变化以后，各个电表示数的变化情况。电流从电源正极出发，依次通过滑动变阻器R、电流表A1和电阻R1和开关S回到电源负极，三者为串联。电压表V2直接接在电源两端（电流表A2视为导线），所以测的是电源两端电压。电压表V1直接接在R1两端（电流表A1视为导线），所以测的是R1两端电压。因此，I=IR1=IR，U=UR1+UR。R总=R1+R。
P向右移动后，R变大，R1不变，所以R总变大。根据欧姆定律I=U/R总，电源电压U不变，R总变大，所以I变小，即IR1和IR都变小，再根据欧姆定律UR1= R1IR1，因为IR1变小，R1不变，所以UR1变小，最后根据U=UR1+UR，得出UR变大。因此，电流表A1和A2的示数都变小，电压表V1示数变小，电压表V2测的是电源电压，示数不变。
例6：如图6所示电路，闭合开关后，滑动变阻器R滑片P向右滑动，判断各电表示数变化的情况。
解析：根据“三步走法”，电流从电源正极出发，通过A2，然后分为两路，一路依次通过电阻R1、电流表A1、开关S回到电源负极，电阻R1和电流表A1为串联，所以电流表A1测的是通过电阻R1的电流；一路通过滑动变阻器R、开关S回到电源负极。可以看出电流A2表处在干路，测的是通过电阻R1和滑动变阻器R的电流之和，电阻R1和滑动变阻器R是并联的。电压表V1直接接在电阻R1或电源两端（电流表A1和A2视为导线），所以测的是电阻R1两端电压或电源电压。电压表V2直接接在滑动变阻器R两端，所以测的是滑动变阻器R两端电压。以此，I=IR1+IR，U=UR1=UR。
P向右移动后，R变大，R1不变，由于U=UR1=UR，而电源电压不变，所以UR1和UR都不变。根据欧姆定律IR1=UR1/R1，UR1不变，R1不变，所以IR1不变。同理根据欧姆定律IR=UR/R，UR不变，R变大，所以IR变小，I=IR1+IR，所以I变小。因此，电流表A1的示数不变，电流表A2示数变小。电压表V1和V2示数不变。
图5 图6
图7 图8
三、由敏感电阻变化引起的电表示数变化
例7：如图7所示的电路中，R是一个定值电阻，Rt是一个半导体材料制成的热敏电阻，其阻值随温度变化（见图7曲线图），当开关闭合且电阻Rt所处的环境温度升高时，判断电流表、电压表示数的变化情况。
解析：在图7所示的电路中，电阻R和Rt是串联的，总电阻R总=R+Rt，U=UR+Ut。电压表测的是电阻Rt的电压。根据曲线图可知，Rt相当于一个滑动变阻器。当温度升高时，Rt的电阻变小，而R不变，所以R总变小。根据欧姆定律I=U/R总，电源电压U不变，I变大，同理根据欧姆定律UR=IR，R不变，I变大，UR变大。再根据Ut=U-UR，所以Ut变小。因此，电流表示数变大，而电压表示数变小。
例8：将光敏电阻R、定值电阻R0、电流表、电压表、开关和电源连接成如图8所示电路。已知光敏电阻的阻值会随光照强度的增大而减小。闭合开关，逐渐增大光敏电阻的光照强度，判断电流表、电压表示数的变化情况。
解析：如图8所示的电路中，电阻R0和光敏电阻R是串联的，R总=R0+R，电压表测的是电阻R0两端的电压，U=UR0+UR。光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小，闭合开关，逐渐增大光敏电阻的光照强度，Rt变小，R0不变，R总变小。根据欧姆定律I=U/R总，电源电压U不变，R总变小，I变大，根据欧姆定律UR0=IR0，R0不变，I变大，UR0变大。所以电压表示数变大，电流表示数变大。
四、结语
总而言之，面对电流表电压表示数变化的判断问题，首先要判断出电路连接的形式以及电压表、电流表的测量对象，再分辨是由哪种情况引起的电表示数变化，最后综合运用欧姆定律和串并联电路电流、电压特点去推断。同时在平时的练习过程中也要多总结归纳，化繁为简，从而提高解题的效率。
关键词 AT89C51多通道复眼传感器；蜂鸣器报警；风扇灭火
中图分类号：TP242 文献标识码：A 文章编号：1671—7597（2013）051-014-01
随着现代技术的不断发展，安全隐患一直是社会的一大难题，目前市面上的一些灭火装置，还存在一些缺陷，不能灵活的处理一些火源，导致一些无法预料的人身安全和财产损失。本设计的灭火系统采用通用型AT89C51单片机作为微处理器，该微处理器运行速度快、实时性强，能够及时发现火源，做出准确判断，确定火源位置，并消灭火源。
1 灭火系统探测装置与灭火装置
1.1 灭火系统探测装置模块设计
常用的检测方法有利用火源发出的光和温度的性质来将这一特殊的“目标物”与周围环境物区别开来。
方案1：以两个热敏电阻为核心的传感器，实验中发现在一定距离范围内，空气温度变化非常小热敏电阻几乎不发生任何变化。
方案2：以两个光敏电阻为核心的多通道复眼传感器，利用光敏电阻对不同距离及不同强度的光照均有较好的光敏特性来将外界光信号转换成电信号，提供给单片机进行相关判断操作。在此基础上用缠有黑色胶布的塑料管将多通道复眼传感器探头四周包围起来。这样只有垂直于光敏电阻表明的光才能作用到光敏电阻，改变光敏电阻的阻值，进而改变电流和电压值，通过判断电压和电流的变化就可以准确测定光源的方向，然后小车水平直线前进。通过实验本项目组发现这种方案较好，他抗干扰能力强，探测距离远（可达1米左右），探测火源位置准确。
鉴于以上2种方案的综合考虑，选择方案2。
1.2 灭火装置模块设计
可燃物的燃烧的条件有两个：一是有助燃物，二是可燃物的温度达到着火点以上。因此灭火也就有两种方案：一是将助燃物与可燃物隔离开，二是降低可燃物的温度至着火点以下。本设计小车采用第二种方案，即降低温度至着火点以下。
方案1：喷水灭火。利用微型水泵喷出适量的水来灭掉火源。喷水灭火是现实生活中灭火的最主要的方式，但是对于本设计的智能灭火小车，有两个致命的缺点：一是几乎买不到小型可控的喷水装置，二是装上大量水后，小车的负载过大。
方案2：风扇灭火。利用一个不减速的直流小电机带动一个小叶扇进行简单的灭火。这种方案采用三极管放大电路，直接利用三极管驱动。将电机放在三极管的射极，然后在基极加上一个限流电阻即可驱动电机正常工作，这种方案电路简单、且驱动效率也大大提高。同时为了保证电路稳定性与可靠性，本设计采用多个三极管并联供电的方式，效果明显。
鉴于以上各种方案综合比较之后，本设计选择方案2。
2.1 火焰传感器原理图如图1所示
2.2 火焰传感器检测算法与实现
使用六路火焰传感器，那么方案选择的余地就比较大，左右可以对称设计，也可不对称设计。对称设计：采用左右三个设计方案，这样检测范围均等，避免遗漏。为防止误判，本设计以两个为一组，及左边两个、正前方两个（中间位置）、右边两个，一组检测到（两个）时，及判定为有火源，此时通过单片机处理，控制风扇灭火。
2.3 单片机控制灭火模块流程图如图2所示
火源传感器模块，对蜡烛火焰测量范围
3 灭火系统程序实现
4 总结
随着电子技术的不断发展，各种火灾频频发生，本设计采用的多通道复眼传感器（火焰传感器）能够快速、准确地发现火源，并通过自身携带的灭火装置可及时消灭火灾，防止不可预知的安全隐患，通过实践调试认证，本设计的灭火功能系统可行，具有一定的实用价值。
参考文献
[1]范风强，等.单片机语言C51应用实战集锦[M].北京：电子工业出版社，2005.
[2]谭浩强.C语言程序设计第二版[M].北京：清华大学出版社，1999.
[3]赵晶.Protel99高级应用[J].北京：人民邮电出版社，2000.
[4]郭天祥.51单片机C语言教程-入门提高、开发、拓展全攻略[M].北京：电子工业出版社，2009.
作者简介
肖明俊（1989-），男，湖南邵阳人，工学学士，研究方向：智能控制与通信系统。
【关键词】Flosc 埙 交互设计
埙出现于新石器时代，是一种拥有7000年历史的中国传统乐器，其音色古朴悠扬、低沉醇厚。但由于其演奏技术较为复杂，加之作品年代久远，不少已失传，迄今为止，清光绪十四年吴渌源编的《棠湖埙谱》是仅有的一本埙谱。①埙在当今社会中发展滞缓，在音色、音域等方面都不能适应当代音乐创作的需求，难以普及。若想让更多的人了解它，使其运用在音乐创作中，不至于让这一文化瑰宝失传，可考虑借助先进的科学技术对其进行改造，赋予其交互性特征，使其成为人人能够演奏的乐器，并能让演奏者获得视听的双重感受，Flosc技术就能将这一梦想变成现实。
一、Flosc技术简介
Flosc是一种通讯方式，其让Flash与其他软件通过UDP（User Datagram Protocol）数据进行通讯，UDP是一种无连接的传输层协议。Flosc包含Java服务器和Actionscript函数，它们借助Flash XMLSocket特点，使得支持UDP的软件都能与Flash通讯，读取和写入TCP数据。Flosc是由Flash和OSC组成，OSC全名为Open Sound Control，其是一种数据格式，如同MIDI，但是其传输速度更快，也更灵活。Flosc将Actionscript数据转换为OSC格式，通过Actionscript的XMLSocket将OSC数据以TCP格式发送到Java网关服务器，最终将OSC数据以UDP格式发送到Java服务器的另一端，这个过程可以反向，即Flosc既可以发送数据，也可以接收数据。Flosc可以被视作Flash和OSC之间的桥梁，Java网关服务器只是用在TCP和UDP数据相互转换上。
二、“埙”交互系统设计思路
（一）“埙”改造依据
对“埙”的改造在保留其外观的基础上进行，最常见的“埙”为九孔埙（包括吹孔）。埙的顶端有1个吹孔，体上前面有6个音孔，后面有两个音孔。“埙”的发声原理与管乐器相似，靠腔体内空气振动发声，吹孔内空气柱与腔体内空气共振产生的频率决定音高。②演奏技法上，通过嘴在吹孔处吐气和用手指开或闭不同大小的音孔来控制音高。这种演奏技法对于演奏口型、呼吸的方法都有较高的要求，初学者不易掌握。
借鉴埙的基本演奏法，将它简化为“吹”和“按”两个动作，并将其作为交互方式。乐器在此成为了交互界面，通过保留“埙”这一古老乐器的演奏形式，弱化演奏技巧，丰富艺术表现，从而增强参与性、交互性。演奏者不再局限于受过专业训练的艺术家，而是广大艺术爱好者，只需吹、按两种动作就能驾驭这个乐器。此外，该作品突破原先单一的听觉表现形式，加入视觉元素，使得参与者获得视听双重感受。
（二）“埙”交互系统设计
改造后的“埙”的多媒体交互系统由三部分组成：第一，埙的感应系统，由感应器、Arduino组成，起到感应输入作用；第二，MaxMSP―Flash联结系统是通过Flosc通信连接将MaxMSP与Flash两个软件联结起来，实现MaxMSP对Flash的控制；第三，为埙所做的视听交互系统由视觉系统和听觉系统组成，属于内容设计，在视觉系统中，吹孔控制动画帧的播放进度，形成“吹画”效果，而不同的音孔控制不同的分层动画播放；在听觉系统中，吹孔拾取人吹气的声音并进行实时效果处理，音孔控制与分层动画相对应的音效或音乐片段播放。
三、“埙”交互系统技术实现
（一）感应技术实现
改造后的“埙”所运用到的感应器有两种：一种是微型麦克风，用来拾取声音；一种是光敏电阻，可用来感应光线强弱，由光照射到它弯弯曲曲的表面多少来决定它的阻值，光线越暗，阻值越大；光线越亮，阻值越小。在埙交互系统中，利用光敏电阻的工作原理来模拟音孔“开”和“闭”的效果，保留了原有的演奏技法。将所有的感应器嵌入到埙腔体内，不改变原有的外观，感应器嵌入后效果如图1，然后根据图2的电路图将感应器与Arduino连接。
（二）视听联结交互技术实现
就“埙”的交互系统而言，根据麦克风和光敏电阻这两种不同的感应器，感应信号的采集方法也有所不同。就嵌入音孔的光敏电阻而言，信号采集经Arduino，到达MaxMSP，其实现分为两大步骤：第一步是将采集到的感应数据送至MaxMSP，具体操作方式是打开Arduino中的StandardFirmata文件，并上载到Arduino，然后借助Maxuino模块将数据送入MaxMSP；第二步调试感应装置，确定音孔数值阀门，设置程序响应开关。程序如图3所示，虚方框内为麦克风拾取声音程序，当程序采集的音量大于某个数值时，该部分程序将输出“4”这一数值。右边是光敏电阻（音孔）的感应信号采集程序，每个光敏电阻控制一个分支，当音孔被按住时，程序就会送出一个数值，不同的孔对应不同的数值，与麦克风送出的数值相加输出。
运用Flosc技术实现MaxMSP与Flash之间的联结，是“埙”视听联结交互的核心与关键。感应信号采集的数值通过OpenSound―Control物件送入Flash，程序如图4所示。当Flash收到MaxMSP送出的数值时，通过相应的程序播放动画。
四、演示结果分析
感应设备与相应的交互技术是实现“埙”交互功能的依托，通过改造，声音突破了原先一次只能发出一音的局限，可控制播放音乐片段，并可实时对吹孔处吐气的声音进行效果处理。此外，运用Flosc技术使得通过原有的演奏技法就可控制Flas的播放，从而丰富视听体验。
该系统有两点不足之处：第一，由于光敏电阻本身受光照影响，演示环境受到局限，存在一定的不确定性，往往演示只能在只有日光灯照射，不受太阳光影响的室内环境中进行；第二，在“埙”感应装置制作方面，由于使用的是有线形式，再加上感应器使用的数量较多，导致线路繁复，参与者使用起来不太方便，在资金充裕的情况下，可改为无线形式。
结语
运用Flosc技术实现乐器“埙”的改造，不仅为拓展乐器的多感官体验、丰富艺术表现提供了可能，还有助于发挥各个软件和工具的长处，将不同的软件平台进行联结，共同为艺术创作服务。利用当今科学技术对乐器进行改造，使更多的人不经训练就能够演奏，从而了解它，关注它，这对乐器的发展与普及，以及艺术的传承都有重要意义。该项研究还处于起步阶段，若想有成效，需要经历一段漫长的探索过程，希望借此抛砖引玉，让更多的专家、学者参与进来，切磋研究。
（注：本文为2013年“上海高校青年教师培养资助计划”项目“人机互动环境下的声音设计”基金项目，项目编号：ZZSLG13067）
注释：
①张密丽，王丽芬.古代吹孔乐器埙与五声音阶的形成[J]中原文物，1996（3）：119―120.
摘要：用万用表检测电子元器件在电子专业教学中是非常重要的，电子元器件检测教学内容是涉及多方面的，本文主要是根据自身在用指针式万用表（MF47型）进行电子元器件检测方面的教学过程中遇到的实际问题进行归纳、总结，提出了几点教学方法改进的建议。其中包括了用指针万用表检测电阻、电容、二极管、三极管。特别是用指针万用表检测电容、二极管、三极管这几节，教材所述不十分清楚，本文中提出了较为详尽的改进方法，就是以分析元器件内部结构为基础，让学生理解其检测原理，进而牢固掌握操作技能。
关键词：万用表；电子元件检测；教学方法；改进
学生学习电子技能与实训中对于用指针式万用表来检测电子元器件感到困难。我对在自身实际教学中遇到的这方面的问题进行了归纳、总结，补充和丰富了用指针万用表检测电子元器件的教学方法。
1、万用表检测电子元器件的基本原理
在学习用指针式万用表来检测电子元器件这一部分内容之前要让学生建立一个概念，就是以前用万用表测电流电压时其原理是把万用表作为负载串联或者并联在电路中，红表笔接电路的高电位，黑表笔接电路的低电位。而在检测元器件时，则要把万用表当作电源看待，红表笔代表电源的负极，黑表笔代表电源的正极。并且档位越高如R×10K档的电压最高，达到10.5V(9V串联1.5V),使用这一档容易造成元器件被击穿；档位越低如R×1档的电流最大，短路时约为90mA,使用这一档容易使元器件烧坏。在一般情况下用R×1K档，比较安全，因为这一档的电压不十分高，电流也不大。在不十分清楚元器件的特性的情况下用这一档去进行试探性的检测，而后再进行调节。不能带电更换量程。这几点非常重要，是学习好这一部分知识的关键。只有在教学中着重强调这一点，在教这部分内容之前单独提出来，才能让学生清晰的建立起这个概念，在以后的教学中才能起到事半功倍的效果。这是我在教学实践中有深刻体会的。
2、用指针式万用表检测电阻元件
用指针式万用表检测电阻元件，根据教学要求主要是利用指针式万用表测量各种电阻的阻值大小。在这一节的教学中学生常常容易犯错误一是读值缺乏准确性往往是在读出表中刻度盘的数值后忘了还要乘以档位上的值才是该电阻的电阻值。这在教学中一定要着重提醒学生反复操练，使他们牢牢记住。二是操作易犯的错误，是不能准确调节恰当的档位，调档后忘记指针校零。调节恰当的档位，就是要提醒学生测量时最好先估算电阻值的大小，要尽量使选择的档位能使表的指针停留在刻度盘的中心范围。因为这时的读数才准确，这才是选择好了恰当的档位。在被测电阻阻值不详时，应该先选用大量程，而后再改换合适的量程。最后，每换一次档位，指针就得校一次零，这才能保证测量结果的准确。这一点也要让学生牢牢记住。
另外在路熔断电阻器可用万用表的R×1档来测量，压敏电阻器用万用表的R×1K档来检测，主要是测量该电阻的正反向绝缘电阻，正常时均为无穷大，否则说明漏电电流大，若测得的阻值很小，说明压敏电阻已经损坏，不能使用。光敏电阻的测量，在黑暗的情况下，用万用表测得的阻值应接近于无穷大，此值越大，光敏电阻器性能越好。用一光源照射光敏电阻，这时用万用表测阻值，应该是越小其光敏电阻的性能越好。若此值为无穷大则表明该光敏电阻内部开路已经损坏。
3、用指针式万用表检测二极管
在这一节，首先从普通二极管的内部结构出发，要让学生明白二极管中有一个PN结，内部电流是从P端到N端.具有单向导电性，所以用万用表R×1K档，当黑表笔接二极管的正极即P端为高电位，红表笔接二极管的负极即N端为低电位时，二极管导通，万用表的指针指向零。反之，当黑表笔接二极管的负极即N端为低电位，红表笔接二极管的正极即P端为高电位时，二极管截止，万用表的指针指向无穷大。通过这个原理来判定普通二极管的好坏和极性就很容易做到。而教材没有从二极管的内部结构进行分析，使学生不易掌握。这是普通二极管。那还有一种是稳压二极管要用万用表R×10K档可以对其反向击穿，测得反向电压。
4、用指针式万用表检测三极管
三极管与二极管类似，但它比二极管复杂，这一部分一直是教学的难点和重点。如果不从三极管的内部进行分析，学生掌握起来很困难，并且容易混淆。如一开始从三极管的内部结构进行分析，把原理讲透，则学生掌握起来就会非常清楚，容易记忆，不会搞错。这一点在教材中却没有提到。三极管从内部结构不同分为NPN型和PNP型，以NPN型为例，NPN型三极管内部有两个PN结，同样这两个PN结内部的电流均是从P端到N端,用万用表检测时，黑表笔代表电源的正极接到P端，红表笔代表电源的负极分别接到N端时，PN结导通，万用表指针指向零。反之红表笔接到P端，黑表笔接到N端，则两PN结截止，指针指向无穷大。利用这一原理很容易判定三极管的基极及类型。同理在判定集电极和发射极时也可以根据上述原理想通。
参考文献：
[1]彭克发.电子技术基础[M].中国电力出版社,2007.7
一、灭火场地的研究
要想顺利完成机器人灭火任务。首先要让学生熟练了解灭火场地的布局和构造及搜索房间的路线。
机器人灭火比赛场地采用国际标准比赛场地，总共4个房间，按照机器人搜索房间的次序不同，走过的路径长短不同。那么消耗的时间也不一样；同样的，机器人行驶的难易程度也不同，因此选择一条合适的路径相当重要。
按照规则要求，蜡烛放在任意一个房间内，所以要求搜索房间时使用最优路径。按照搜索房间的次序有以下几种可能的路径：
(1)4-3-2-I，路径长度为608cm。
(2)3-4-2-1，路径长度为608cm。
(3)1-2-3-4，路径长度为624em。
(4)1-2-4-3，路径长度为582cm。
根据以上对比，很容易得出最优路径为1-2-4-3，但是考虑到传感器的安装位置，机器人到达3号房间门口时无法检测到火焰，于是采用以下路径：1-2-3-4-3。
第1次进入3号房间时，不检测火焰，直接退出到4号房间，等4号检测完后，再进入到3号房间进行检测。
这样做有两个好处：一是当火焰在门口相对较近的3或4号房间时，机器人多搜索一个房间会有0.35的减分系数，可观的减分系数相对于多走的路程还是相当有利的：二是可以避免3号房间传感器无法看到火焰的情况。
二、传感器的研究
传感器是机器人灭火必不可缺少的重要部件，学生只有熟练掌握这一技巧才能完成灭火这一任务。
在灭火机器人中主要使用了三类传感器，火焰传感器是用来探测火焰的；红外传感器用来测量小车到墙壁的距离，用来定位；灰度传感器主要是用来识别地面的白线。
1 火焰传感器
远红外火焰探头将外界红外光的变化转化为电流的变化，通过主板反映为0-1023范围内的数值。外界红外光越强，数值越小。因此越靠近热源，机器人显示读数越小。根据函数返回值的变化能判断红外光线的强弱，从而能大致判别出火源的远近。此外，远红外火焰探头探测角度为60°。火焰传感器的原理如图l所示。
根据以上原理指导学生在比赛中，在机器人前方加装三个以上的火焰传感器来探测火焰，这样机器人到达房间门口即可感应到火焰是否存在。从而进行灭火的选择。
2 红外测距传感器
红外测距传感器测量有效距离一般为10～80cm，对应输出电压为2.5VNOV。在机器人灭火调试中红外传感器安装的位置是至关重要的，因此如何指导学生安装并调试红外传感器是一个复杂的过程，需要让学生多方面去练习、调试。
3 灰度传感器
灰度传感器的作用是检测地面反射光线的强度，使机器人能识别地面颜色的深浅。在灭火比赛中，灰度传感器主要是用来检测地面的白线。灰度传感器是利用光敏电阻的阻值会随着光照强度的变化而变化这一特性制成的。
灰度传感器由两个主要部件组成：高亮LED和光敏电阻。LED通过串联一个限流电阻连到电源两端，使之提供反射光源。光敏电阻其实是一个能根据光照强度而变化的可变电阻，在电路中串联一个电阻进行分压，另外在光敏电阻两端并联一个104电容，降低信号干扰。灰度传感器电路如图2所示。
灰度传是一个运用比较简单的传感器只要设置好数值，安装好位置就可以了。
三、程序编写