Индикаторы

Прямое назначение индикатора, как прибора - это отображение различных видов информации для человека. Простейший вид информации— это двоичная информация. Сегодня практически везде, где нужно отобразить двоичную информацию применяют светодиоды. В первую очередь это обусловлено тем, что надежность полупроводников значительно превышает надежность индикаторных ламп накаливания, а также и неоновых индикаторных ламп, они устойчивее к механических повреждениям, да и вес гораздо меньше. А основное преимущество в следующем — при включении светодиодов не возникает импульсного тока значительной величины, который способен разорвать холодную нить накаливания своим магнитным полем. Да и коэффициент полезного действия современных светодиодов превосходит к.п.д. индикаторных ламп, которое возникает вследствие отсутствия теплового излучения.

Для отображения цифровой информации на сегодняшний день применяется семисегментный индикатор - это наиболее простое исполнение индикатора, который отображает арабские цифры. Чтобы воспроизвести буквы используются более сложные многосегментные и матричные светодиодные индикаторы.

История появления светодиодных индикаторов

Первые сегментные индикаторы были запатентованы в 1910 году Фрэнком Вудом. Первоначально они был восьмисегментными - в них присутствовал дополнительный косой сегмент для отображения четвёрки. И почти до 60-х годов прошлого столетия об этом патенте благополучно забыли, все радиолюбители в своих конструкциях применяли для воспроизведения цифр знаковые индикаторы тлеющего разряда, а иногда даже и просто десять лампочек, пока в 1970 году американская компания RCA не выпустила семисегментную лампу накаливания «Нумитрон».

Для отображения букв появились четырнадцатисегментный индикатор и шестнадцатисегментный индикатор, но сейчас их почти везде заменил индикатор точечный. И лишь там, где нужно отображать только цифровую информацию, остались незаменимыми цифровые семисегментные индикаторы остались— из-за своей простоты, контраста и узнаваемости.

Устройство и применение

Почти все одноразрядные семисегментные индикаторы устроены на светодиодах, хотя есть еще и альтернативы— лампы тлеющего разряда, катодолюминесцентные, накаливаемые, нити накаливания, жидкокристаллические. Например, в больших табло, где показывается цена на бензин до сих пор применяют механические индикаторы или блинкерные, переключающиеся с помощью электромагнитов.

Обычные светодиодные индикаторы имеют девять выводов: один идёт к катодам всех сегментов, и остальные восемь— к аноду каждого из сегментов. Такая схема называется «схема с общим катодом», есть еще и схемы с общим анодом. Часто делают не один, а два общих вывода на разных концах цоколя— это позволяет упростить разводку, не увеличивая при этом габаритов самого изделия.

Многоразрядные индикаторы чаще всего работают по динамическому принципу: выводы одноимённых сегментов всех разрядов соединяют вместе. Чтобы вывести информацию на такой индикатор, управляющая микросхема циклически подает ток на общие выводы всех разрядов, в то время как на выводы сегментов ток подаётся в зависимости от того, зажжён ли данный сегмент в данном разряде. Из этого следует, чтобы получить десятиразрядный экран микрокалькулятора, нужны всего восемнадцать выводов (8 анодов и 10 катодов)— а не 81. На ценниках, например, применяются закрашиваемые фломастером сегменты, также встречаются трафареты в виде семисегментных индикаторов для изображения цен или телефонных номеров. При помощи семисегментных индикатров достаточно проблематично воспроизвести все буквы алфавита, поэтому их используют только для отображения простейших сообщений.

История жидкокристаллических индикаторов

Наиболее распростраенными видом индикатора на сегодня являются жидкокристаллические, которые были открыты еще в 1888 году австрийским ботаником Ф. Рейтнитцером. Однако это открытие тогда не привлекло внимание ученых, вообще очень длительное время химики и физики принципиально не признавали жидких кристаллов, потому что это шло вразрез с теорией о трех состояниях вещества. И жидкие кристаллы попеременно относили то к коллоидным растворам, то к эмульсиям. И только когда, после многолетних исследований профессор О. Леман в 1904 году предоставил научное доказательство существования именно жидкокристаллической формы вещества, ученые признали этот факт. И в 1963 году Д. Фергюссон, используя важное качество жидких кристаллов — изменять цвет под воздействием температуры — получил патент на изобретение обнаружения ими невидимых простым глазом тепловых лучей. В 1968г. американские учёные создали принципиально новые индикаторы для систем отображения информации.

Принцип работы и применение

На чем же основан принцип действия таких индикаторов? Молекулы жидких кристаллов, разворачиваясь в электрическом поле, по-разному пропускают и отражают свет. Под воздействием напряжения, поступающего на проводники, впаянные в экран, на нем появляется изображение, которое состоит из микроскопических точек. Но широкое распространение жидкие кристаллы получили после того, как английские химики сумели получить их из недорогого и доступного сырья. Самое большое применение жидкие кристаллы нашли в термографии. Подбором разного состава жидкокристаллического вещества, создают индикаторы для разных диапазонов температуры и для разнообразных конструкций. К примеру, жидкие кристаллы в виде плёнки наносят на транзисторы, интегральные схемы и печатные платы электронных схем. Хорошим подспорьем в работе врачей стали жк: жидкокристаллический индикатор способен на коже быстро диагностировать скрытое воспаление и даже опухоль. С их помощью появилась возможность обнаружения паров вредных химических соединений и опасных для здоровья человека гамма излучения. Но самая разнообразная их область применения — информационная техника. От первых индикаторов, знакомых всем по электронным часам до цветных телевизоров с жк экраном. Такие телевизоры дают изображение весьма высокого качества, потребляя меньшее количество энергии.

Небольшая справочная информация в данной статье, дает более подробно понять разницу между техническими характеристиками и назначением этой продукции, поэтому если вы задумали светодиодные индикаторы купить, то теперь это не составит большого труда, тем более,что предлагаемая в нашем магазине продукция всегда надлежащего качества и от проверенных поставщиков.