项目五 调光台灯制作
调光台灯电路的制作与调试
湖南省技工学校
理论教学教案
教师姓名：
注：教案首页，教案用纸由学校另行准备湖南省劳动厅编制
2014-2015学年上学期第周第课时
图7-3-1家用调光台灯电路
如图7-3-1所示电路中，VT、R1、R2、R3、R4、R P、C组成单结晶体管张弛振荡器。
接通电源前，电容器C上电压为零。
接通电源后，电容经由R4、R P充电，电压
到峰点电压时，E-b1间导通，电容上电压向电阻放电。
当电容上的电压降到谷点电压时，
益阳高级技工学校
2014-2015学年上学期第周第课时
益阳高级技工学校
2014-2015学年上学期第周第课时
益阳高级技工学校
2014-2015学年上学期第周第课时
益阳高级技工学校。
自动调光台灯的设计)
成绩评定：传感器技术课程设计题目自动调光台灯的设计摘要台灯在当今社会已经相当普及，它主要用于卧室床头柜或书房写字台，造型色彩千变万化。
本课程设计的是一种供夜间阅读和书写的台灯，它可使得周围书写区域的照度免受电源电压、环境光变化的影响，使台灯周围的光线保持在人眼适宜的范围内，具有亮度自控制的功能。
从而实现台灯的光线可以随着台灯周围光线的变化而自动调节自身的亮度。
当环境照度弱时，它发光亮度大,环境照度强时，它发光亮度就暗，从而起到节能和保护眼睛的作用。
现在的台灯不仅在功能上日趋向智能化，同时在外观上已逐步向组合化、装饰化、情趣化方向发展。
自动调光台灯是自动调节光照亮度的照明灯具。
它通过光敏传感器来实现自动控制，是由电源插头、开关、灯泡和聚光灯罩构成，一般使用220V交流电供电。
在上述台灯底座的上面设置一个光敏传感器，内有光敏电阻，它随桌面上的亮度变化而变化，从而调整台灯亮度的变化，从而保护人的眼睛。
关键词：台灯自动调光光敏电阻目录一、设计目的-------------------------- 1二、设计任务与要求--------------------- 12.1设计任务------------------------- 12.2设计要求------------------------- 1三、设计步骤及原理分析 ----------------- 13.1设计方法------------------------- 1 3.2设计步骤------------------------- 63.3设计原理分析---------------------- 7四、课程设计小结与体会 ----------------- 8五、参考文献-------------------------- 8一、设计目的本设计的目的主要是从用户的实际需要出发，设计一个可以自动调光的台灯，以保护人的视力，从而提高实用价值，降低成本，并且做到美观。
项目五---节能调光台灯的设计与制作（教材编写）
项目五---节能调光台灯的设计与制作（教材编写）第一篇：项目五---节能调光台灯的设计与制作(教材编写)项目五：节能调光台灯的设计与制作一）项目描述随着高科技的发展，节能调光台灯也不断地更新，它不但具有体积小、光效高、寿命长、耗电少、造型美观、使用方便等特点；而且适用于各种使用要求的台灯也应运而生，学生灯、书写灯、应急灯、日光灯、霞光灯、晚餐灯、不同高度的落地灯等新品迭出。
从而能够很好的满足人们方方面面的需要，受到人们的欢迎。
（此部分主要是简单的介绍项目的内容、特点等，一段话即可）二）项目分析（1）识别检测晶闸管。
（2）制作单结晶体管触发电路。
（3）制作家用调光台灯，并选择仪器仪表对电路进行调试和检测。
......（此部分主要是简单的分析项目实施的具体内容及要求、写几个点即可）三）项目目标通过此项目的学习，学生要掌握晶闸管的基本结构、工作原理。
能够熟练制作家用调光台灯。
（此部分主要是写通过项目的实施，要达到什么目标，比如学生获得的知识、能力等，写几点或写一小段即可）四）知识与能力要求（1）了解晶闸管的基本结构、工作原理。
（2）能识别常用晶闸管，能对晶闸管进行简单的检测。
（3）了解单相可控整流电路的可控原理和整流电压与电流的波形。
（4）了解单结晶体管及触发电路的工作原理。
（5）会制作调光台灯电路。
（6）会用相关仪器仪表对调光电路进行调试与测量。
（此部分主要是写实施项目对学生的基本知识和能力的要求，写几点即可）五）项目实施学习情境1 晶闸管及其应用电路工作任务任务1.1 单向晶闸管的认知（对于每一个具体任务，例如任务1.1单向晶闸管的认知，就是按照本教材目录要求，要求把每一个小节具体涉及的知识点写出，在编写时弱化对公式的推导，减少深奥理论的介绍，把最基本最重要的知识点编写出来，如1.1.1单向晶闸管的结构、符号和工作原理，编写时把单向晶闸管的结构、常用电路符号及基本工作原理等知识点写出。
）1.1.1单向晶闸管的结构、符号和工作原理 1．结构与符号（1）外形晶闸管的外形有小型塑封型(小功率)、平面型(中功率)和螺栓型(中、大功率)几种，如上图所示。
五级渐亮调光台灯电路图
五级渐亮调光台灯电路图夜间起床开灯，突然点亮的灯光对人的眼睛有较大刺激性，很不适应，如果灯光能从弱光逐渐变为强光，让眼睛有一个适应期则比较好。
本文介绍的这种调光灯具有五阶段亮度变化，适合于夜间起床照明。
它的电路工作原理如图 2-16 所示。
它是由单稳态电路、自激多谐振荡器电路、十进制计数／分配器电路、调光控制电路以及电源电路等组成。
由 ICI 构成一个单稳态触发器，静态时 ICI 的②脚为高电平，输出端③脚为低电平，继电器 K1无电源处于释放状态，后级电路因无电源不能工作。
按动床头按钮 SA , ICI 的②脚变为低电平，于是 ICI 触发置位，其③脚由原来的低电平变为高电平，继电器 Kl 流过电流而吸合。
其常开触点Kl 闭合，后级电路的电源接通。
由三极管 VTI 、 VT2及阻容元件构成的自激多谐振荡器工作，随着 VTI 、 VT2 管的不断导通与截止，在 VT2 的集电极上产生方波脉冲，作为时钟信号通过 VD2 输送到 IC2 的 CP 端进行计数。
在该电路中只利用了 IC2 的五个输出端 YO-Y5 ，从而构成五阶段渐亮调光。
接在 IC2 YO-Y5 上的电阻值是不相同的， Yo-Y4 上的电阻值逐渐增大，当相应的输出端变为高电平时，由于阻值不同，导致三极管 VT3 的导通程度有别，从而给予双向可控硅 V 的触发电流大小不同，又使得 VS 的导通程度不同，从而使流过照明灯 H 的电流也不相同，这样就起到了调光作用。
当 IC2 的 Y0～ Y4 依次变为高电平时， H 逐渐由弱光变为较强光。
当 YS 变为高电平时，三极管 VT4 导通，继电器 K2 励磁吸合。
K2 吸合后，其触点 K2-1 闭合，使 K2 自保，不管 VT4 是否导通， K2 始终处于吸合状态。
触点 K2-2 闭合，使双向可控硅 VS 短接，此时 H 的亮度最大，这样经过五阶段的调光后，达到亮度最大的稳定状态。
但由于该电路的前级由单稳态触发器控制，故过一段时间，Kl 释放，其触点 Kl 也随之断开，切断了后级电源，故 H 自动熄灭。
调光台灯制作实验报告
1. 了解调光台灯的基本原理和组成。
2. 学习电子电路的基本知识和技能。
3. 培养动手能力和创新意识。
二、实验原理调光台灯是一种可以调节亮度的台灯，主要由电源、调光电路、灯泡和灯座等组成。
调光电路通常采用模拟电路或数字电路来实现亮度调节。
本实验采用模拟电路实现调光功能。
三、实验器材1. 50W白炽灯泡1个2. 220V/50Hz电源1个3. 可调电阻1个（500Ω）4. 电阻1kΩ1个5. 电阻10kΩ1个6. 电阻100kΩ1个7. 二极管1个（1N4007）8. 三极管1个（8050）9. 灯座1个10. 线路板1块11. 电烙铁1把12. 剪线钳1把13. 电工刀1把14. 万用表1个15. 实验指导书1本1. 准备工作：将所有器材准备好，了解各元件的功能和作用。
2. 设计电路：根据实验要求，设计调光电路。
本实验采用三极管开关电路和可调电阻来实现亮度调节。
3. 制作电路板：按照电路图，将元件焊接在电路板上。
4. 连接电源：将电源线接入电路板，确保电路板上的电源接口与电源线相连接。
5. 连接灯泡：将灯泡插入灯座，然后将灯泡的引脚焊接在电路板上。
6. 连接可调电阻：将可调电阻的一端焊接在电路板上，另一端连接到电源的正极。
7. 测试电路：打开电源，用万用表测量电路板上的电压和电流，确保电路正常工作。
8. 调节亮度：旋转可调电阻，观察灯泡亮度的变化，记录亮度调节范围。
9. 分析结果：根据实验结果，分析电路的工作原理和调光效果。
五、实验结果与分析1. 实验结果：通过调整可调电阻，可以实现灯泡亮度的调节，亮度调节范围在0-50W之间。
2. 分析结果：本实验采用的调光电路是通过改变电路中的电阻值来改变电流，从而实现亮度调节。
当电阻值增大时，电流减小，灯泡亮度降低；当电阻值减小时，电流增大，灯泡亮度提高。
六、实验总结1. 本实验成功制作了一款调光台灯，实现了亮度调节功能。
2. 通过实验，掌握了电子电路的基本知识和技能，提高了动手能力和创新意识。
简易调光台灯的制作
电路原理图元器件清单序号元件序号元器件名称规格型号作用1 R1 碳膜电阻 5.1K RC振荡电阻2 R2 碳膜电阻1K 泄放电阻（泄放锯齿波过来的电流）3 RP 开关电位器500K 调节电位器，改变锯齿波宽度4 C 电解电容1uF/50v RC振荡电容5 VD1—VD4 二极管1N4007 极性定向电路，保证加在单硅阳极的电压为正电压6 VS 单向可控硅（晶闸管）PCR406（四）、工作原理电路中，由电源插头XP、灯泡EL、电源开关S、整流管VD1～VD4、单相晶闸管VS 与电源构成主电路；由电位器RP、电容C、电阻R1与R2构成RC振荡电路，将脉动直流电压变为锯齿波电压。
将XP插入市电插座，闭合S，接通220V交流电源，VD1~VD4全桥整流得到脉动直流电压加至RP，调节RP的阻值，就能改变C的充／放电时间常数，即改变VS控制触发角，从而改变VS的导通程度，使EL获得0～220V电压。
RP的阻值调得越大，则EL越暗，反之越亮，达到无级调光的目的。
调节RP的大小→改变锯齿波宽度→改变VS导通角→改变流过可控硅的电流→调节灯光的亮度（五）、调光台灯的安装1、按工艺要求，用万用表对所有元件进行质量检测。
⑴RP：×1KS断开，∞；S闭合，40KΩ⑵VS：2、按照装配图在电路板上安装元器件，注意对元件的整形（立式安装）。
3、按装配工艺要求插接元器件并焊接，在焊接好后要用万用表的电阻挡测量引脚与邻近周围有无短路现象。
（六）、调试与检测1、通电前的检测：检测电路是否短路（插头）。
2、通电检测：接通电源，调节RP的阻值，观察灯亮亮度的变化，并用万用表检测灯泡两端电压的大小。
RP由大到小，灯泡电压由小变大，灯泡由暗变亮灯泡微亮时（RP最大）：灯泡最亮时（RP最小）：3、调试检修（1）灯不亮：（电流未形成回路）原因：VD1~VD4、VS坏（2）灯亮，但亮度不可调：（振荡电路不起振）原因：电容C装反、RP、R1、R2、C坏（3）灯亮，调光范围窄：原因：R1阻值较小，换阻值大的电阻。
物理学科制作调节亮度的小台灯实践活动案例
案例活动课题：制作调节亮度的小台灯1.设计意图（1）制作可调节亮度的小台灯（或制作可调节转速的小风扇）的实践活动是一项集电路、电流、电压、电阻（甚至涉及到电功率）于一体的综合性制作活动。
通过这项制作活动，可以使学生知道滑动变阻器的原理和应用；进一步理解电流与电压、电阻的关系，也为后面学习电功率积累了直接经验。
（2）制作中所用到的材料也是比较易得的，关键是电阻丝材料的选择和滑片滑动效果是这一制作中的难点。
实践活动过程中教师需作重点辅导。
（3）由于这项制作的成品形式是多种多样的，外观形状和内部结构，给出了较大的创造空间，学生可根据自己的兴趣，爱好、思维上的联想创作出各种各样的作品，可以使学生初步形成知识转化为技术的同时，要考虑产品的外观设计、产品使用时是否可靠安全等意识。
2.活动目标（体现三维目标）教师在设计活动时目标要明确，同时给学生明确的目标提示。
（1）会用滑动变阻器改变电流大小的原理制作一个亮度可调节的调光灯。
（2）初步形成根据制作产品的功能，选择器材、材料并将其有机的结合起来的能力和在制作中将各种技能、技术运用在产品制作中的能力。
（3）通过设计、制作产品，体验成功喜悦，享受创造的快乐。
3.设计重点和难点教师首先要充分把握活动中存在的问题，预设好学生可能出现比较多的问题，作为难点和重点关注，加以引导。
（1）电阻丝材料的选择和滑动变阻器的结构、长度以及滑片滑动效果、接触性等。
（2）电源电压的选择及起保护作用的定值电阻大小的确定。
（3）模型外观、结构的设计及内部电路的布局。
4.课前准备为制作可连续调节亮度的调光灯的模型准备自己所需要的材料。
教师要将材料罗列清晰。
在开展活动前做好所有的准备工作，实验室尽可能的创造条件，为学生提供活动器材。
教师：实物投影仪学生：小灯泡（2.5V 0.3A）学生用电流表和电压表、开关、各种铅笔、电阻丝、导线、金属回形针、干电池若干节、带有各种图案的硬纸板、各种工具、电烙铁等。
调光台灯的制作课件(精)
张文初 湖南铁道职业技术学院
一、初识可控硅
主要内容
初识可控硅 可控硅实验电路 实验结果分析 万用表检测可控硅 可控硅（晶闸管）（SCR）的分类 可控硅的型号
初识可控硅
可控硅实验电路
实验结果分析
实验结果分析
如果在正向阳极电压UAK作用下， 没有施加触发电压UGK，或者UGK极 性接反， 由于V2无起始触发电流IG， 晶闸管就不会导通；
双向可控硅（TRIACS）
P201. MCR100-6/100-8 （TO-92）
P202. MAC97A6/97A8 （TO-92）
P203. BT169 （TO-92）
P204. BT131 （TO-92）
P205. C106D （TO-126）
P206. BT134 （TO-126）
P207. 2P4M、2P5M、2P6M （TO-202）P208. BT136 （TO-220AB）
可控硅主要性能参数
（1）正向转折电压UBO及正向阻断电压UDFM （2）反向击穿电压UBR及反向峰值电压UDRM （3）额定正向平均电流IF （4）正向平均压降UF （ 5）维持电流IH
向可控硅参数上网查资料
关键词：部分国外可控硅资料 下载资料
部分国外可控硅的PDF资料下载
单向可控硅（SCR）
例如：KP200－12F 表示额定电流为200A，额定电压为1200V，管压降
为0.9V的普通型晶闸管
二、单向可控硅
主要内容
单向可控硅的基本结构 单向可控硅的工作特性 单向可控硅的触发特性 单向可控硅的特性曲线 可控硅主要性能参数 单向可控硅应用电路实例
单向可控硅的基本结构
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A
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任务4 调光台灯制作
4.工作过程
此电路是一个利用阻容元件构成触发电路的单向晶闸 管调光电路。220V交流电压经V1桥式整流变成直流脉动 电压，加到晶闸管V2的阳极与阴极之间。
A
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任务4 调光台灯制作
4.工作过程
R电P、路R，与直C组流成脉触动发电 压C充经电R，P、当R充向到电一容 定开值通时，，灯晶泡闸H通管电V2 发阴极光之，间在的V2脉阳动极电与 压关R向断过电，零容电时C源，充又V电2经自，R行P、 电路重复上述过程。
A
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任务1 认识晶闸管
记一记 单向晶闸管的符号与结构 单向晶闸管外部有三个电极，分别为阳极 （A）、阴极（K）和控制极又称门极（G）。
A
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任务1 认识晶闸管
知识链接2 晶闸管的特点与主要参数
学一学 单向晶闸管的特点
1.单向晶闸管的导通条件是阳极和门极均加正 极性电压。 2.晶闸管导通后，门极便失去控制作用。 3.当将阳极电压降低到一定程度或加负极性电 压，可以使导通后的晶闸管关断。
数量 1 1 1 1 1 1
规格 2kΩ 683（0.068μF） 500kΩ BD107 MCR100-6
备注 红黑红金
带开关电位器
A
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保持红表笔 电阻值从 笔尖与G极 与T2相接并 ∞降至 脱开，但仍 用红笔短A接G 10Ω左右 接T2
电阻值 不变假 定2正3 确
任务4 调光台灯制作
电路识读 调光台灯原理图
1. 框图
A
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任务4 调光台灯制作
2.原理图 电路由桥堆（整流）、触发电路和单向晶闸管组成。
A
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任务4 调光台灯制作
（a）原理图
A
（c）波形图 16
任务2 认识晶闸管电路
学一学 工作过程
3.在α＜ωt＜π期间，uG = 0，V仍然维持导通，uL= u2。 4.当π＜ωt＜2π时，u2为负半周，二极管V2、V3导通，V1、
V4截止，只要触发脉冲电压uG到来，V就导通，电流方向如 图（a）中虚线所示，uL= -u2。 在u2的第二个周期里，电路将重复第一周期的变化。如此周 而复始，负载RL上就得到单向脉动直流电压，如图（c）所 示。
较小
较小
漏电
小于2 kΩ
大于80 kΩ
好
G、K电极
很大或很小
很大或很小
开路或短路
正、反向电阻相等或接近
失效
A、G电极
几百kΩ或∞
几百kΩ或∞
正、反向电阻值不一样
好 击穿短路
A
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任务3 检测晶闸管
2. 检测触发能力
A
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任务3 检测晶闸管
看一看 双向晶闸管结构、符号和外形Aຫໍສະໝຸດ 22任务3 检测晶闸管
A
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任务2 认识晶闸管电路
知识链接2 单向桥式可控整流电路
（a）原理图
（b）实物图
A
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任务2 认识晶闸管电路
学一学 工作过程
1.在u2为正半周时，二极管V1、V4导通，V2、V3截止，若 此时门极没有加触发电压，V处于正向阻断状态，输出电 压uL=0。
2.当ωt=α时，uG>0，V导通，电流方向如图（a）中实线 所示，uL=u2。
做一做 双向晶闸管的电极识别及质量判别
电极检测 将万用表置于“R×1”挡，检测步骤如下表所示。
黑表笔
确定主电极T2 红表笔
测试结果
接晶闸管某一电极 分别接另外两电极
表针不动，黑表笔接的是主电 极T2
区分G极与T1极
黑表笔 红表笔 结果1 红表笔动作 结果2 红表笔动作 结果3
接假定 的T1
接T2
电阻 为∞
A
4
项目5 调光台灯制作
任务1 认识晶闸管 任务2 认识晶闸管电路 任务3 检测晶闸管 任务4 调光台灯制作
A
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任务1 认识晶闸管
知识链接1 晶闸管的结构与符号
看一看 晶闸管的类型
晶闸管 类型
单向
双向
快速
光控
逆导 可关断
晶闸管 晶闸管 晶闸管 晶闸管 晶闸管 晶闸管
A
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任务1 认识晶闸管
晶闸管实物图
4.晶闸管具有以弱电去控制强电的作用。
A
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任务1 认识晶闸管
看一看 单向晶闸管的伏安特性
BC 段 导 通状态
OA 段 正 向阻断
A
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任务1 认识晶闸管
记一记 单向晶闸管的主要参数 （1）正向转折电压UBO （2）断态重复峰值电压UDRM （3）反向重复峰值电压URRM （4）通态平均电压UT(AV) （5）通态平均电流IT(AV) （6）维持电流IH
3. 在α＜ωt＜π期间，uG = 0，V仍然维持导通，uL≈ u2。
A
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任务2 认识晶闸管电路
学一学 工作过程
4. 当ωt=π时，u2=0，V自行关断，uL=0。 5. 当π＜ωt＜2π时，此时u2为负半周，V因承受反向电
压而阻断，uL= 0。在u2的第二个周期里，当第二个触 发脉冲到来时，V再次导通。如此周而复始，RL上就 得到单向脉动直流电压，如下图所示。
A
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任务2 认识晶闸管电路
知识链接1 单向半波可控整流电路
（a）原理图
（b）实物图
A
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任务2 认识晶闸管电路
学一学 工作过程
1. 在u2为正半周时，晶闸管V承受正向电压。若此时门极没 有加触发电压，则V处于正向阻断状态，uL=0。
2. 当ωt=α时，门极加上触发脉冲电压uG，晶闸管V导通，uL≈ u2。
A
调变节C的电充位电器速R率P，，可所以以改能 改从变而晶使闸流管经V灯2泡的正导电通流角， 的有效值发生变化，达 到调光的目的。
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任务4 调光台灯制作
实训操作1 元件清单与检测
看一看 元器件清单
序号 1 2 3 4 5 6
元器件名称 电阻 电容 电位器
整流桥块 单向晶闸管 印刷电路板
代号 R C RP V1 V2
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（a）原理图
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（c）波形图
任务3 检测晶闸管
实训操作 检测晶闸管极性
做一做 用万用表判断极性
A
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任务3 检测晶闸管
记一记 外型标注判断极性
A
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任务3 检测晶闸管
做一做 单向晶闸管的质量检测 1. 检测极间电阻
将万用表拨至R×1 kΩ挡
电极
正向电阻
反向电阻
质量判别
∞
∞
好
A、K电极
0
0
击穿
项目5 调光台灯制作
大连电子学校
A
1
项目样机
A
2
项目目标
知识目标 1.了解晶闸管的基本知识。 2.学会晶闸管控制原理。 技能目标 1.会检测晶闸管的电极与质量。 2.会按照工艺要求焊接、组装调光台灯。
A
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项目介绍
晶闸管具有单向导电性和可控性， 在阻容元件组成的触发电路控制下， 使调光台灯自由控制亮度。调光台 灯可以安放在居室等场合。通过该 项目的制作，认识晶闸管的特性及 应用。