2种特殊二极管在汽车上的应用
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Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｔｗｏ Ｓｐｅｃｉａｌ Ｄｉｏｄｅｓ ｏｎ Ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅｓ ＨＯＵ Ｔａｎ－ｇａｎｇ
（ Ｚｈｕｚｈｏｕ Ｐｒｏｆｅｓｓｉｏｎａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏｌｌｅｇｅ， Ｚｈｕｚｈｏｕ ４１２００１， Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒ ａｃｔ： Ｔｈｅ ｐｈｏｔｏｄｉｏｄｅ ａｎｄ ｔｈｅ ＬＥＤ ａｒｅ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ ａｎｄ ｗｉｄｅｌｙ ｕｓｅｄ ｎｏｗａｄａｙｓ． Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｉｎ ｄｅｔａｉｌｓ ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｔｗｏ ｓｐｅｃｉａｌ ｄｉｏｄｅｓ ｏｎ ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒ ｄｓ： ｐｈｏｔｏｄｉｏｄｅ； ＬＥＤ； ｐｈｏｔｏｃｏｕｐｌｅｒ
２００５．
（ 责任编辑 文 珍）
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“资料速查”专栏介绍
近年来， 许多读者来函、来电要求本刊
登载各种车型的线束布置及其插脚连接等相
关资料。
编 辑 部 针 对 这 一 需 求 ， 从２００７年 第１期 开
始， 在本刊增加 “资料速查”栏目。集中介绍
有关车型各电控系统及车身电气系统的控制关
３ 光电耦合器 光电耦合器是由发光器件和光敏器件封装在一
起的组合器件。其中， 发光器件一般都是发光二极 管。而光敏器件的种类较多， 除光电二极管外， 还 有光敏三极管、光敏电阻、光电晶闸管等。图５所 示是采用光电二极管的光电耦合器的内部电路， 将 电 信 号 加 到 器 件 的 输 入 端 ， 使 发 光 二 极 管Ｄ１发 光 ，
●Ｐ ｏｐｕｌａ ｒ Ｋｎｏｗｌｅ ｄｇｅ ●
图４ ７４ＬＳ４８型ＬＥＤ ７段数码显示器和发光二极管点阵
ຫໍສະໝຸດ Baidu
图３ 发光二极管的外形图、电路符号及驱动电路
发光二极管在汽车上也应用广泛。典型应用实 例如桑塔纳、奥迪等汽车上的充电指示灯， 就是一 个 由ＣＯＬＬＩＮＳＥＬＥＸ公 司 生 产 的 ＧＬ１００４Ｇ型 发 光 二 极 管。还有很多汽车上电子仪表中的显示器也用到发 光 二 极 管 。 如 图 ４ａ 所 示 即 为 桑 塔 纳 ２０００ 上 使 用 的 ＭＯＴＯＲＡＬＡ公司生产的７４ＬＳ４８型ＬＥＤ ７段数码显示 器 的 电 路 构 成 图 ， 图 ４ｂ 所 示 为 其 典 型 外 形 和 段 排 列 。 以 共 阳 极 型 为 例 ， ７只 发 光 二 极 管 排 列 成 “８” 字 形 ， 各 阳 极 接 公 共 电 源ＵＣＣ的 正 极 ， 控 制 各 发 光 二极管的阴极通过电阻Ｒ搭铁， 即可显示０～９十个数 字。例如， 点亮ｂ、ｃ两段， 显示１； 点 亮ａ、ｂ、ｃ、 ｄ、ｅ、ｆ六段 ， 显 示０等 。 利 用 发 光 二 极 管 点 阵 构 成 的显示屏幕， 在微机控制下， 还可以显示各种静态 或动态文字、符号和图像等， 如图４ｃ所示。
《汽车电器》２００７ 年第 ５ 期 ５７
●知识园地●
成的ＰＮ结， 加上正偏电压时， 将电能转化为光能而 发 光 。 光 的 颜 色 取 决 于 制 造ＰＮ结 所 用 的 材 料 。 砷 化 镓加入一些磷则发红光， 磷化镓则发绿光等。发光 二极管按发光颜色划分， 可分为红色、黄色、绿 色、变色发光二极管和红外光二极管等。我国已于 近期研制成功蓝色发光二极管。发光二极管的外形 图、电路符号及驱动电路如图３所示。发光二极管 可以用直流、交流、脉冲等电源驱动， 使用时必须 加正向电压。为防止过电流而损坏， 必须串接限流 电阻。
图６ 雷克萨斯ＬＳ４００车身高度传感器的结构
５８ 《汽车电器》２００７ 年第 ５ 期
●专为个体设计的小小型、壁挂式蓄电池用水设备 详见插 ３ 广告●
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图７ 雷克萨斯ＬＳ４００ 车身高度传感器的工作原理
的转动角度。当车身高度发生变化时， 即悬架变形 量发生变化时， 圆盘在传感器轴带动下转动， 从而 使电子控制装置检测出车身高度的变化。图８所示 为 雷 克 萨 斯ＬＳ４００电 控 悬 架 系 统 中 的 车 身 高 度 传 感 器与ＥＣＵ之间的连接电路图。
自动调表仪 （ 里程数全自动调校） 应用范围： 液晶 里程表调校、音响解码、车身防盗解码、安全气囊修复、 有免拆调表功能， 带贴片适配器， 价格９８０元。
高级版汽车编程器 是一款功能强大的智能化维修 仪 器 ， 可 调 进 口 高 档ＣＰＵ仪 表 ， 全 自 动 调 校 里 程 数 ， 万 能管脚驱动， 芯片型号自动识别， 网上数据自动升级， 标 准 配 置 ３８００元 。
转向传感器实质上也是光电耦合器。它安装在
转向轴上， 用于检测汽车转向轮的偏转角度及方 向。它的结构和原理如图９ａ所示， 内部电路如图９ｂ 所示。在转向器的主轴上， 设有一个遮光盘， 夹于 遮光盘两侧的是２组光电耦合器， 光电耦合器安装 在转向柱支管上。转动转向盘时， 窄槽圆盘随之转 动， 使遮光器之间的光束产生通、断的变化。遮光 器的这种反复开、关的状态产生与转向轴转角成一 定比例的系列数字信号， 系统控制装置可根据此信 号的变化来判断转向盘的转角和转速。同时， 传感 器在结构上采用２组光电耦合器， 可实现根据检测 到的脉冲的相位差来判断转向盘的转动方向。
照 射 到 光 电 二 极 管Ｄ２上 ， 输出光电流， 通过电— 光—电 的 两 次 变 换 ， 电 信号便由输入端传送到 输出端。
光 电 耦 合 器 在 汽 车 图５ 光电耦合器内部电路图 上广泛应用。典型应用 实 例 如 雷 克 萨 斯ＬＳ４００轿 车 上 电 控 悬 架 系 统 中 由 日 本电装公司生产的车身高度传感器和转向传感器。
大众 ／奥迪免拆编程四合一 通过诊断座直接调校里 程 表 、 读 取 防 盗 密 码 、 修 复 安 全 气 囊 、５０５１故 障 检 测 功 能， 价格４８０元。
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人员特别关注， 希能提供有关车型的完整电气
Ａ６０多 功 能 汽 车 编 程 器 应 用 范 围 ： 液 晶 里 程 表 调 校、音响解码、车身防盗解码、挖掘机时间表调校、发 动机电脑维修、安全气囊修复、有免拆调表功能、带里 程计算器、数据库光盘 （ 含各种车型音响、仪表、防盗 原始数据、仪表拆装图片） 。带贴片适配器， 送培训光盘 《汽车数码维修全集》， 价格６８０元。
光电二极管又称光敏二极管， 它是利用ＰＮ结在 施加反向电压时， 在光线照射下反向电阻由大变小 的原理来工作的。即无光照射时反向电流很小， 有 光照射时反向电流大。光电二极管外形图、电路符 号和应用电路如图１所示。光电二极管在使用时有２ 个重要的注意事项： ①必须加反向电压； ②光电二 极管管壳必须保持清洁。
图９ 雷克萨斯ＬＳ４００转向盘转角传感器的结构原理及内部电路图
参考文献：
［ １］ 陈 梓 城 ， 孙 丽 霞． 电 子 技 术 基 础 ［ Ｍ］ ． 北 京 ： 机 械 工 业
出版社， ２００１．
［ ２］ 王遂双． 汽车电子控制系统的原理与检修［ Ｍ］ ． 北京： 北
京理工大学出版， １９９８．
［ ３］ 刘 皓 宇 ． 汽 车 电 工 电 子 基 础 ［ Ｍ］ ． 北 京 ： 高 教 出 版 社 ，
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图８ 雷克萨斯ＬＳ４００车身高度传感器连接电路图
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车师傅汽车技术工作室
专业开发销售汽车数码维修仪器
车身高度传感器安装在前后左右４个悬架附近。 它的作用是检测车身高度 （ 汽车悬架装置的位移 量） ， 并将它转化成电子信号， 输入控制装置。它 的结构如图６所示， 主要由４个遮光器、１个带窄槽 的圆盘、传感器壳、传感器轴、传感器盖和信号线 等组成。它的工作原理如图７所示。在传感器内部， 有一靠连杆带动转动的轴， 传感器轴上固定一开有 许多窄槽的圆盘， 遮光器实质上是光电耦合器， 由 发光二极管和光敏二极管组成。圆盘的转动可使遮 光器的输出进行ＯＮ、ＯＦＦ转换， 并把此ＯＮ、ＯＦＦ转 换信号通过信号线输送给悬架电子控制装置， 依靠 这种ＯＮ、ＯＦＦ转换， 电子控制装置可以检测出圆盘
以上仪器需要连接电脑使用， 详情请登陆公司网站查询
地址： 哈尔滨市南岗区宣化街４７７号 奔马汽配城Ｃ 区１５号 邮编： １５０００１ 电话： ０４５１－ ８２５６５０５１ ８８８９８７０９ 传真： ８３１８３８５８
网址： ｗｗｗ．ｈａｏ－ ｏｋ．ｃｏｍ（ 汽车图书资料网） 手机： １３８９５７９１９５１ 联系人： 韩惠军
●Ｐ ｏｐｕｌａ ｒ Ｋｎｏｗｌｅ ｄｇｅ ●
●知识园地●
２种特殊二极管在汽车上的应用
侯谭刚 （ 株洲职业技术学院， 湖南 株洲 ４１２００１）
摘要： 光电二极管和发光二极管是重要的电子元件， 应用非常广。本文详细介绍这２种特殊二极管在汽车上的 应用。
关键词： 光电二极管； 发光二极管； 光电耦合器 中图分类号： Ｕ４６３．６ 文献标识码： Ｂ 文章编号： １００３－ ８６３９（ ２００７） ０５－ ００５７－ ０３
光电二极管在汽车上应用较广。典型应用实例 如 雷 克 萨 斯ＬＳ４００全 自 动 空 调 系 统 中 由 日 本 电 装 公 司生产的日照传感器。日照传感器实质上就是一个 光电二极管， 它安装在汽车前挡风窗玻璃下面阳光 照射最强的地方。它的作用是把日光照射量变化转 换为电流值变化信号检 测 出 来 ， 并 将 其 送 到Ａ／Ｃ ＥＣＵ， 用于调整空调的吹风量与温度。其 结 构 如 图 ２ａ所示， 主要由壳体、滤波器与内部光电二极管组 成 。 其 工 作 原 理 如 图 ２ｂ 所 示 。 它 利 用 光 电 二 极 管 可 检测出日光照射量的变化， 光电二极管对日光照射 变化反应敏感， 它把日照变化转换成电流， 根据电 流的大小就可以知道准确的日照量。
图２ 雷克萨斯ＬＳ４００全自动空调系统日照传感器的结构及电路图
图１ 光电二极管外形图、电路符号和应用电路
２ 发光二极管 发 光 二 极 管 简 称ＬＥＤ （ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ） ，
是 由 镓Ｇａ、 砷Ａｓ、 磷Ｐ等 化 合 物 制 成 。 这 些 材 料 制
修改稿收稿日期： ２００７－ ０３－ ２７ 作 者 简 介 ： 侯 谭 刚 （ １９７２－ ） ， 男 ， 讲 师 ， 现 任 教 于 株 洲 职 业 技 术 学 院 ， 主 要 从 事 汽 车 专 业 课 教 学 和 实 习 指 导 等 工 作 ， 研 究方向： 汽车电控新技术。
１ 光电二极管 笔 者 从 事 汽 车 专 业 教 学 工 作 已 有 １０ 年 。 有 一 个
教师节， 学生送我们老师一件普通而又特殊的礼 物— — — 音 乐 茶 杯 。 这 件 礼 物 普 通 的 是 她 的 外 形 跟 平 常的杯子一模一样， 特殊的是她在被端起时便能唱 一首动听的歌， 而在放下时便停止歌唱。其实音乐 茶杯主要是在杯子底部有一个特殊二极管控制了一 个小电路， 就像会唱生日快乐的音乐卡片一样。音 乐卡片是通过打开或合上起到一个开关的作用来控 制一个小电路， 而音乐茶杯则是利用一个特殊二极 管起开关作用。这种特殊二极管便是光电二极管。
系、插口连接、信号检测、线束布置、搭铁分
布等原始电路资料。
选编的车型， 原则上以社会保有量较大的
车型及新近投产的车款为主 （ 完整介绍） ， 同
时兼顾读者的特殊需求车型 （ 部分介绍） 。
新栏目的推出， 还有待读者及作者的支持
与关爱。希望广大读者将各自的需求及时反馈
给本社； 同时， 也请各厂家的设计及售后培训
（ Ｚｈｕｚｈｏｕ Ｐｒｏｆｅｓｓｉｏｎａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏｌｌｅｇｅ， Ｚｈｕｚｈｏｕ ４１２００１， Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒ ａｃｔ： Ｔｈｅ ｐｈｏｔｏｄｉｏｄｅ ａｎｄ ｔｈｅ ＬＥＤ ａｒｅ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ ａｎｄ ｗｉｄｅｌｙ ｕｓｅｄ ｎｏｗａｄａｙｓ． Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｉｎ ｄｅｔａｉｌｓ ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｔｗｏ ｓｐｅｃｉａｌ ｄｉｏｄｅｓ ｏｎ ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒ ｄｓ： ｐｈｏｔｏｄｉｏｄｅ； ＬＥＤ； ｐｈｏｔｏｃｏｕｐｌｅｒ
２００５．
（ 责任编辑 文 珍）
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始， 在本刊增加 “资料速查”栏目。集中介绍
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３ 光电耦合器 光电耦合器是由发光器件和光敏器件封装在一
起的组合器件。其中， 发光器件一般都是发光二极 管。而光敏器件的种类较多， 除光电二极管外， 还 有光敏三极管、光敏电阻、光电晶闸管等。图５所 示是采用光电二极管的光电耦合器的内部电路， 将 电 信 号 加 到 器 件 的 输 入 端 ， 使 发 光 二 极 管Ｄ１发 光 ，
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图４ ７４ＬＳ４８型ＬＥＤ ７段数码显示器和发光二极管点阵
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图３ 发光二极管的外形图、电路符号及驱动电路
发光二极管在汽车上也应用广泛。典型应用实 例如桑塔纳、奥迪等汽车上的充电指示灯， 就是一 个 由ＣＯＬＬＩＮＳＥＬＥＸ公 司 生 产 的 ＧＬ１００４Ｇ型 发 光 二 极 管。还有很多汽车上电子仪表中的显示器也用到发 光 二 极 管 。 如 图 ４ａ 所 示 即 为 桑 塔 纳 ２０００ 上 使 用 的 ＭＯＴＯＲＡＬＡ公司生产的７４ＬＳ４８型ＬＥＤ ７段数码显示 器 的 电 路 构 成 图 ， 图 ４ｂ 所 示 为 其 典 型 外 形 和 段 排 列 。 以 共 阳 极 型 为 例 ， ７只 发 光 二 极 管 排 列 成 “８” 字 形 ， 各 阳 极 接 公 共 电 源ＵＣＣ的 正 极 ， 控 制 各 发 光 二极管的阴极通过电阻Ｒ搭铁， 即可显示０～９十个数 字。例如， 点亮ｂ、ｃ两段， 显示１； 点 亮ａ、ｂ、ｃ、 ｄ、ｅ、ｆ六段 ， 显 示０等 。 利 用 发 光 二 极 管 点 阵 构 成 的显示屏幕， 在微机控制下， 还可以显示各种静态 或动态文字、符号和图像等， 如图４ｃ所示。
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图６ 雷克萨斯ＬＳ４００车身高度传感器的结构
５８ 《汽车电器》２００７ 年第 ５ 期
●专为个体设计的小小型、壁挂式蓄电池用水设备 详见插 ３ 广告●
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图７ 雷克萨斯ＬＳ４００ 车身高度传感器的工作原理
的转动角度。当车身高度发生变化时， 即悬架变形 量发生变化时， 圆盘在传感器轴带动下转动， 从而 使电子控制装置检测出车身高度的变化。图８所示 为 雷 克 萨 斯ＬＳ４００电 控 悬 架 系 统 中 的 车 身 高 度 传 感 器与ＥＣＵ之间的连接电路图。
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转向传感器实质上也是光电耦合器。它安装在
转向轴上， 用于检测汽车转向轮的偏转角度及方 向。它的结构和原理如图９ａ所示， 内部电路如图９ｂ 所示。在转向器的主轴上， 设有一个遮光盘， 夹于 遮光盘两侧的是２组光电耦合器， 光电耦合器安装 在转向柱支管上。转动转向盘时， 窄槽圆盘随之转 动， 使遮光器之间的光束产生通、断的变化。遮光 器的这种反复开、关的状态产生与转向轴转角成一 定比例的系列数字信号， 系统控制装置可根据此信 号的变化来判断转向盘的转角和转速。同时， 传感 器在结构上采用２组光电耦合器， 可实现根据检测 到的脉冲的相位差来判断转向盘的转动方向。
照 射 到 光 电 二 极 管Ｄ２上 ， 输出光电流， 通过电— 光—电 的 两 次 变 换 ， 电 信号便由输入端传送到 输出端。
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光电二极管又称光敏二极管， 它是利用ＰＮ结在 施加反向电压时， 在光线照射下反向电阻由大变小 的原理来工作的。即无光照射时反向电流很小， 有 光照射时反向电流大。光电二极管外形图、电路符 号和应用电路如图１所示。光电二极管在使用时有２ 个重要的注意事项： ①必须加反向电压； ②光电二 极管管壳必须保持清洁。
图９ 雷克萨斯ＬＳ４００转向盘转角传感器的结构原理及内部电路图
参考文献：
［ １］ 陈 梓 城 ， 孙 丽 霞． 电 子 技 术 基 础 ［ Ｍ］ ． 北 京 ： 机 械 工 业
出版社， ２００１．
［ ２］ 王遂双． 汽车电子控制系统的原理与检修［ Ｍ］ ． 北京： 北
京理工大学出版， １９９８．
［ ３］ 刘 皓 宇 ． 汽 车 电 工 电 子 基 础 ［ Ｍ］ ． 北 京 ： 高 教 出 版 社 ，
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图８ 雷克萨斯ＬＳ４００车身高度传感器连接电路图
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车身高度传感器安装在前后左右４个悬架附近。 它的作用是检测车身高度 （ 汽车悬架装置的位移 量） ， 并将它转化成电子信号， 输入控制装置。它 的结构如图６所示， 主要由４个遮光器、１个带窄槽 的圆盘、传感器壳、传感器轴、传感器盖和信号线 等组成。它的工作原理如图７所示。在传感器内部， 有一靠连杆带动转动的轴， 传感器轴上固定一开有 许多窄槽的圆盘， 遮光器实质上是光电耦合器， 由 发光二极管和光敏二极管组成。圆盘的转动可使遮 光器的输出进行ＯＮ、ＯＦＦ转换， 并把此ＯＮ、ＯＦＦ转 换信号通过信号线输送给悬架电子控制装置， 依靠 这种ＯＮ、ＯＦＦ转换， 电子控制装置可以检测出圆盘
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侯谭刚 （ 株洲职业技术学院， 湖南 株洲 ４１２００１）
摘要： 光电二极管和发光二极管是重要的电子元件， 应用非常广。本文详细介绍这２种特殊二极管在汽车上的 应用。
关键词： 光电二极管； 发光二极管； 光电耦合器 中图分类号： Ｕ４６３．６ 文献标识码： Ｂ 文章编号： １００３－ ８６３９（ ２００７） ０５－ ００５７－ ０３
光电二极管在汽车上应用较广。典型应用实例 如 雷 克 萨 斯ＬＳ４００全 自 动 空 调 系 统 中 由 日 本 电 装 公 司生产的日照传感器。日照传感器实质上就是一个 光电二极管， 它安装在汽车前挡风窗玻璃下面阳光 照射最强的地方。它的作用是把日光照射量变化转 换为电流值变化信号检 测 出 来 ， 并 将 其 送 到Ａ／Ｃ ＥＣＵ， 用于调整空调的吹风量与温度。其 结 构 如 图 ２ａ所示， 主要由壳体、滤波器与内部光电二极管组 成 。 其 工 作 原 理 如 图 ２ｂ 所 示 。 它 利 用 光 电 二 极 管 可 检测出日光照射量的变化， 光电二极管对日光照射 变化反应敏感， 它把日照变化转换成电流， 根据电 流的大小就可以知道准确的日照量。
图２ 雷克萨斯ＬＳ４００全自动空调系统日照传感器的结构及电路图
图１ 光电二极管外形图、电路符号和应用电路
２ 发光二极管 发 光 二 极 管 简 称ＬＥＤ （ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ） ，
是 由 镓Ｇａ、 砷Ａｓ、 磷Ｐ等 化 合 物 制 成 。 这 些 材 料 制
修改稿收稿日期： ２００７－ ０３－ ２７ 作 者 简 介 ： 侯 谭 刚 （ １９７２－ ） ， 男 ， 讲 师 ， 现 任 教 于 株 洲 职 业 技 术 学 院 ， 主 要 从 事 汽 车 专 业 课 教 学 和 实 习 指 导 等 工 作 ， 研 究方向： 汽车电控新技术。
１ 光电二极管 笔 者 从 事 汽 车 专 业 教 学 工 作 已 有 １０ 年 。 有 一 个
教师节， 学生送我们老师一件普通而又特殊的礼 物— — — 音 乐 茶 杯 。 这 件 礼 物 普 通 的 是 她 的 外 形 跟 平 常的杯子一模一样， 特殊的是她在被端起时便能唱 一首动听的歌， 而在放下时便停止歌唱。其实音乐 茶杯主要是在杯子底部有一个特殊二极管控制了一 个小电路， 就像会唱生日快乐的音乐卡片一样。音 乐卡片是通过打开或合上起到一个开关的作用来控 制一个小电路， 而音乐茶杯则是利用一个特殊二极 管起开关作用。这种特殊二极管便是光电二极管。
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