Индикаторы

11.4. Индикаторы

В системах автоматизации и контроля применяют элементы индикации, работающие на различных принципах: лампы накаливания, газоразрядные, светодиодные, люминесцентные, жидкокристаллические, электронно-лучевые трубки и др.

Различают активные и пассивные индикаторы. Активные индикаторы преобразуют электрическую энергию в световую, а пассивные под действием электрического напряжения пропускают (поэтому невидимы) или отражают свет и, следовательно, видна отображаемая ими информация.

Ламповые индикаторы представляют собой лампы накаливания с одной или несколькими нитями накала, имеющими широкий спектр излучения. Отличаются высокой яркостью свечения, а по уровню управляющих токов и напряжений сочетаются с микросхемами ТГЛ серий. Их недостаток – инерционность, невысокий КПД и ограниченная долговечность.

Светодиодные индикаторы (СД) обладают высокой надежностью и долговечностью, ударной и вибрационной стойкостью, хорошо совместимы с выходом микросхем, имеют низкую потребляемую мощность, позволяют выбрать цвет свечения. Работа СД основана на явлении излучательной рекомбинации неосновных носителей тока в базовой области р – n переходе диодной структуры. Для СД требуются полупроводниковые материалы с шириной запрещенной зоны, превышающей 1,8 В, что характерно для следующих материалов: карбид кремния, фосфорид галлия, а также полупроводниковых соединений: галлий – мышьяк – фосфор, галлий – мышьяк – алюминий. Цвет свечения диода определяется видом используемого материала, а также активизирующих добавок.

Жидкокристаллические индикаторы (ЖКИ) из-за малой потребляемой мощности и низких рабочих напряжений можно подключать к любым микросхемам без дополнительных интерфейсных схем. В ЖКИ используют соединения органических жидких веществ, светопропускающие свойства которых меняются при переменном или постоянном электрическом поле с напряженностью порядка 510⁵ В/м. Конструктивно ЖКИ выполняют в виде стеклянных пластин, на внутренней стороне которых нанесено прозрачное электропроводящее покрытие (например, из оксида олова), имеющее форму индицируемых знаков. При наличии электрического поля жидкие кристаллы приобретают форму знаков и отражают падающий на них свет, а при снятии напряжения жидкие кристаллы возвращаются в исходное состояние и не отражают свет, пропуская его.

Жидкокристаллические индикаторы типа ИЖКЦ 1(118), ЦИЖ-2(-4, 5, -6, -9), ЦИЖКЦ 2-4 применяют в автономных устройствах с низким энергопотреблением.

В электролюминесцентных индикаторах (ЭЛС) используется эффект свечения твердого вещества (люминофора) под воздействием электрического поля. ЭЛС индикатор представляет собой конденсатор, первой обкладкой которого служит стеклянная пластинка с нанесенным прозрачным электропроводящим слоем (оксид кремния, диоксид олова), а второй металлический экран в виде изолированных элементов знака. Для свечения люминофора над знаками на индикатор необходимо подавать высокое рабочее напряжение (до 200 В), это недостаток ЭЛС индикаторов. Их достоинство — высокая механическая прочность плоской конструкции, малые габариты и масса. Срок службы до 5000 ч.

Газоразрядные индикаторы (ГЗИ) имеют один или несколько катодов, выполненных в виде цифр, букв и других знаков, размещенных в стеклянном баллоне, заполненном инертным газом. При подаче напряжения на катоды по отношению к аноду, вокруг катодов возникает тлеющий разряд. Индицируемые знаки имеют привычную форму и легко читаются, но из-за размещения катодов в разных плоскостях они имеют ограниченный угол обзора. Свечение происходит под воздействием постоянного и переменного напряжения величиной от 90 В до 200 В, что требует высоковольтного интерфейса для подключения к микросхемам.

⇐ Предыдущая 1 2 345 Следующая ⇒