Тема 2.2 Индикаторы

Газоразрядные индикаторы

Такой индикатор использует явление свечения газа, если к прибору прикладывается напряжение определённой величины. Это напряжение называется напряжением зажигания U_заж. В момент достижения значения U_заж, ток в цепи резко увеличивается, возникает тлеющий разряд, сопровождающийся свечением газа.

В знаковом газоразрядном индикаторе для отображения информации имеется несколько катодов, формы которых повторяют требуемые цифровые или буквенные символы.

Рис. 4. Газовый газоразрядный индикатор ИН-17

При выбранного ключа под действием напряжения U_п, приложенного между анодом и одним из катодов, прикатодная часть прибора начинает светиться, повторяя форму катода. Это свечение используется для отображения выбранного символа.

Маркировка таких индикаторов включает две буквы ИН (индикаторный) и цифры, указывающие номер модификации.

Электронно-лучевые трубки и знаковые газоразрядные индикаторы являются высоковольтными приборами, требуют напряжение питания от сотен вольт до десятков киловольт. Поэтому применение таких приборов в современной аппаратуре неоправданно. Следующие рассматриваемые индикаторные приборы являются низковольтными.

Вакуумный накаливаемый индикатор представляет собой электровакуумный прибор, внутри которого расположены элементы излучения в виде нитей накаливания (рис.5).

Рис. 5. Вакуумный накальный индикатор типа ИВ-13

Индикатор выполняется в виде цилиндрического или прямоугольного стеклянного баллона, в котором помещено диэлектрическое основание. На основании установлены опоры, между которыми подвешено от 7 до 10 самостоятельно управляемых прямых нитей накаливания из вольфрамового сплава; один конец этих нитей - общий, а другой выводят из баллона для внешней коммутации. Цвет свечения - соломенно-жёлтый. Внутреннее расположение нитей даёт возможность отображать арабские цифры от 0 до 9, а также буквы русского и латинского алфавитов. Для обеспечения одинаковой яркости свечения все нити индикатора имеют одинаковую длину.

Маркировка вакуумных накаливаемых индикаторов содержит буквы ИВ (индикатор вакуумный) и цифры (номер модификации прибора).

Полупроводниковый индикатор

Этот прибор также является активным. Он выполнен на основе светоизлучающих диодов. Используя различный исходный материал, можно получить светоизлучающие диоды (светодиоды) с различным цветом свечения: от красного до голубого. Для визуального увеличения размеров индикатора используют фокусирующие и диффузионные линзы. Светодиоды применяют автономно или набирают матричные панели. Для составления многоразрядных индикаторов одноразрядные индикаторы объединяют в группы, содержащие от двух до двенадцати приборов. Такие индикаторы применяют в микрокалькуляторах.

Наиболее универсальными являются матричные полупроводниковые индикаторы, позволяющие отображать арабские цифры от 0 до 9, римские цифры, буквы русскою и латинского алфавитов, различные знаки и символы. Такие индикаторы представляют собой матрицы, содержащие светодиоды, соединенные лак, что для высвечивания конкретной световой точки необходимо подать напряжение на выводы соответствующей строки и столбца.

Маркировка полупроводниковых индикаторов состоит из букв ИП - индикатор полупроводниковый и цифр, показывающих номер модификации прибора.

Жидкокристаллические индикаторы. ЖКИ являются пассивными приборами, требующими внешнего освещения. По способу использования внешнего освещения ЖКИ подразделяются на индикаторы. Работающие на просвет и отражение.

ЖКИ состоят из двух параллельно расположенных стеклянных пластин, на внутренних поверхностях которых нанесены пленочные электроды.

Межэлектродное пространство заполнено жидкокристаллическим веществом. Один из электродов выполняется о виде рисунка отображаемого знака, а второй является общим. У ЖКИ, работающего на просвет, оба электрода прозрачны, а у ЖКИ, работающего на отражение, внутренний общий электрод имеет зеркальную по­верхность. В зависимости от свойств используемых жидких кристаллов возможно получение одноцветных темных изображений на светлом фоне, светлых изображений на темном фоне или цветных изображений.

В настоящее время выпускаются одноразрядные и многоразрядные цифровые, а также шкальные жидкокристаллические индикаторы.

Основными преимуществами жидкокристаллических индикаторов являются: сверхмалое потребление энергии, хорошие яркость и контрастность изображения при сильном внешнем освещении, простота конструкции и долговечность.

Недостатками ЖКИ являются: большая инерционность и малый интервал рабочих температур.

Маркировка ЖКИ содержит буквы: ИЖЦ - знакосинтезирующий индикатор - И, жидкокристаллический - Ж; цифровой - Ц; первая цифра - номер разработки; две цифры через дробь: в числителе - число разрядов, в знаменателе - число сегментов в каждом разряде.

Жидкокристаллические индикаторы нашли широкое применение в цифровой технике: дисплеи компьютеров, экраны мобильных и радиотелефонов и т.д.

Лабораторная работа №9.

Исследование работы индикаторов.

Цель работы: "Ознакомиться с работой газоразрядного индикатора ИН-14.

В цифровой технике, где вывод информации осуществляется в количественном виде к качеств оконечного прибора требуется цифровые индикаторы. Среди них широкое применение находят ионные приборы самостоятельного тлеющего разряда с холодным катодом. К ним относятся газоразрядные индикаторные лампы.

Лампы имеют довольно простую конструкцию: стеклянный баллон с инертным газом, где размещены холодные катоды, выполненные из нихромовой проволки в виде цифр, букв или знаков и один или два анода из тонкой сетке. При подаче напряжения между анодом и одним из катодов возникает свечение, позволяющая прочесть соответствующий знак.

Цифровые индикаторные лампы содержат десять катодов от 0 до 9, Их выполняют в круглых стеклянных баллонах с торцовой индикацией через купол баллона и в прямоугольных с боковой индукцией.

Индикаторные лампы дают достаточно яркое и контрастное изображение, потребляют малую мощность.

К недостаткам их относится довольно высокое напряжение зажигания Uзl7O-2OOв. Управление работой цифрового индикатора может осуществляться по следующей схеме:

При поступлении с дешифратора соответствующего сигнала отпирающего транзистора соответствующему катоду подключается "-" потенциал,с помощью которого разряд переводится на лот катод.

При этом светящаяся цифра показывает число счетных импульсов данного числового разряда. Число цифровых индикаторов соответствует числу разрядов числа. Отечественная промышленность выпускает более 20 типов газоразрядных индикаторов маркировка И.Н., например ИН1.

. Контрольные вопросы

1. Устройство цифрового индикатора

2. Основные параметры индикатора

3. Объяснить ВAХ индикатора

ЛИТЕРАТУРА.

Гершунский Б.С "Основы электронной микроэлектроники "стр. 406 – 409

Раздел 3. ОСНОВЫ МИКРОЭЛЕКТРОНИКИ

Микроэлектроника – научно-техническое направление электроники, которое с использованием комплекса физических, химических, схемотехнических и технологических методов решает задачу создания интегральных микросхем и миниатюрных электронных устройств.

Дата добавления: 2015-06-27