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其他常用元器件与测量工具
前面认识了电阻、电容、电感这些基础元件，但实际搭建电路时还会用到一批"配角"：用仿真软件先在电脑上验证电路，用继电器实现小电流控制大电流，用保险丝守住安全底线，用接插件把各个模块连起来，用蜂鸣器发出提示音，用电池和稳压芯片给电路供电。本章还会介绍万用表——排查电路问题的必备工具，学会它你就拥有了给电路"看病"的能力。
一、CircuitJS 电路仿真
动手搭电路之前，可以先用仿真软件在电脑上把电路跑一遍，验证设计是否正确。CircuitJS 是一款免费的在线电路仿真工具，打开浏览器就能用：左边拖出电源、电阻、电容、三极管等元件，连线之后电流的流动、各点的电压波形都实时可见。它不需要安装、不用买元件，试错成本为零，特别适合初学者理解电路原理。
本课程的电路演示很多都可以先在 CircuitJS 里跑通，再搬到实物上。养成"先仿真、后动手"的习惯，能省下不少烧元件的学费。
二、继电器与保险丝
继电器可以理解为一个用电磁铁控制的开关。它内部有一个电磁铁（线圈）和一组衔铁触点：线圈不通电时，衔铁在弹簧作用下与常闭触点接触；给线圈两端通电后，电磁铁产生磁性，把衔铁吸下来，衔铁带动公共端切换到另一组触点，主电路随之导通。这样我们就能用一个很小的控制电流（比如单片机 IO 口输出的几毫安），去控制大电流回路的通断。
继电器内部结构：线圈通电吸合衔铁，公共端切换触点
继电器的典型应用场景是汽车电路。汽车的远光灯功率很大，如果直接用驾驶台上的开关去通断大电流，开关和导线都得做得又粗又重。实际做法是：开关只控制继电器线圈的通断，由继电器的触点去接通远光灯的大电流回路，这就是"小电流控制大电流"。
汽车远光灯：小电流回路控制继电器，大电流回路点亮车灯
保险丝的作用是在电路发生过载或短路时自动熔断，切断电路，保护后端设备。常见的有玻璃管保险丝和陶瓷保险丝，烧断后必须更换新的；还有一种 PTC 自恢复保险丝，过流时自身阻值急剧增大从而限流，故障排除后又能恢复，可以重复使用，常见于 USB 端口等需要反复保护的场合。
保险丝实物：玻璃管保险丝与 PTC 自恢复保险丝
三、电源方案：电池与稳压芯片
电源是电路的能量来源，实验中最常用的是干电池。选电池主要看两个参数：容量和放电电流。容量用毫安时（mAh）表示，比如 500mAh 表示以 500mA 放电大约能用 1 小时；放电电流决定了电池能带动多大的负载。多节电池要靠电池盒组合使用：串联电压相加、并联容量相加，3 节 1.5V 电池串联后输出约 4.5V。
电池盒：3 节电池串联提供约 4.5V
但电池的电压会随电量下降而跌落，而单片机等芯片要求稳定的工作电压，这时就需要稳压芯片。稳压芯片的作用是把一个波动的输入电压变成恒定的输出电压：输入在允许范围内变化时，输出始终不变。比如常见的 7805 能把 7V 以上的输入稳定成 5V 输出，低压差的 AMS1117-3.3 则能把 5V 转成单片机常用的 3.3V。实际产品里，电池负责"供能"，稳压芯片负责"稳压"，两者配合才能给电路干净可靠的电源。
四、接插件与蜂鸣器
接插件就是各类插头与插座，负责在电路板和外部器件之间建立可靠连接。常用型号有 XH2.54，常用于各类传感器的连接；KF2510，常用于直流电机等电流较大的场合；PH2.0，针距 2.0mm，体积更小巧。型号里的数字通常就是针脚间距（单位 mm），间距越大，能承受的电流一般也越大。搭实验电路时最常用的是杜邦线：一头是针、一头是孔，针距同样是 2.54mm，按两端形态分为公对公、公对母、母对母三种，常备一盒混合装就能应付绝大多数接线需求。
XH2.54 接插件：常用于传感器连接
蜂鸣器分为有源和无源两种。有源蜂鸣器内部自带振荡源，只要接上直流电就会以固定频率发声，频率不可调节；无源蜂鸣器内部没有振荡源，必须用方波信号驱动，发声频率可以调节——蜂鸣器播放音乐就是利用了这一特性。蜂鸣器工作时电流较大，单片机 IO 口直接驱动力不从心，通常用三极管做开关来驱动。
蜂鸣器驱动电路：IO 口经三极管控制蜂鸣器
五、万用表的使用
万用表是排查电路问题的必备工具。测电压时，预估被测电压并选好档位（拿不准就先用大量程），电压挡内阻极大，要把红表笔接高电位、黑表笔接低电位，与被测部分并联，红接反了读数会是负值。测电流则完全不同：电流挡内阻极小，必须把万用表串联进电路——先断开电路，把红表笔接断点的高电位侧、黑表笔接低电位侧，让电流从红表笔流入、黑表笔流出；小电流用 mA 孔，超过 200mA 要换 10A 大电流孔。
注意： 电流挡绝对不可以并联在电源两端，否则相当于短路，瞬间大电流可能烧坏万用表或电源。测电流必须串联进电路。
测电压：并联接入，红高黑低
测电流：串联接入，让电流流过表内
电阻挡和电容挡使用简单，选好量程直接测量即可，注意测电阻要在断电状态下进行。二极管挡也很实用：红表笔接二极管正极、黑表笔接负极，屏幕会显示导通电压（硅管约 0.5~0.8V）；表笔反接则显示不导通，借此既能判断二极管好坏，也能分辨正负极。很多万用表还有通断挡，线路连通时蜂鸣器会响，查线特别方便。
二极管挡：红笔接正极时显示导通电压
小结
- CircuitJS 免费在线仿真，养成先仿真后动手的习惯
- 继电器用线圈吸合衔铁，实现小电流控制大电流；保险丝过流熔断，PTC 型可自恢复
- 电池供能、稳压芯片稳压；电池串联升压、并联扩容
- 接插件按针距选型，杜邦线分公对公、公对母、母对母
- 蜂鸣器分有源（直流直驱、频率固定）和无源（方波驱动、频率可调）
- 万用表测电压并联、测电流串联、二极管挡能分辨极性
下一章进入模拟电路的核心——二极管、三极管、场效应管这三种半导体器件。