Читайте также:
|
Это электровакуумные приборы самостоятельного тлеющего разряда. При подаче на электроды лампы напряжения зажигания Uз происходит ионизация газа и возникает нормальный тлеющий разряд с понижением напряжения до Uг, сопровождаемый свечением газа.
Рис. 42
Габаритные размеры: диаметр 4,5—56 мм, длина 20—94 мм и электрические параметры: Uз = 30 ÷ 550 В, Iг=0,15 ÷ 30 мА.
Специально для отображения знаковой информации предназначены газоразрядные индикаторные лампы серии ИН-14, ИН-16, ИН-18.
Лампы наполнены разреженным неоном. В баллоне размещены холодные катоды, выполненные из нихромовой проволоки в виде цифр, букв или знаков, и один или два анода из тонкой сетки (рис.42). При подаче напряжения между анодом и одним из катодов вокруг катода возникает свечение, позволяющее прочитать соответствующий знак. Напряжение зажигания Uз=170 ÷ 200 В, напряжение горения Ur = 105 ÷ 150 В.
Достоинства: яркое и контрастное изображение, потребляют малую мощность и обладают высокой надежностью.
Недостатки: небольшой угол наблюдения (≤60°), искажения знаков и высокое рабочее напряжение.
3. Электролюминесцентные индикаторы(серии ИЭЛ).
В них используется явление электролюминесценции — свечение некоторых кристаллических веществ (люминофоров) при возбуждении их электрическим полем. Это плоский конденсатор, одна из обкладок которого выполнена в виде стеклянной пластины 1 с нанесенной на нее электропроводящей прозрачной пленкой 2 (рис. 45, а). Диэлектриком служит слой органической смолы 3, наполненной кристаллами люминофора. Второй обкладкой является металлическая пластина 4. Прозрачная пленка первой обкладки может иметь форму любого символа или состоять из нескольких сегментов, позволяющих высвечивать условные цифры. Выводы от общей обкладки 4 и отдельных частей обкладки 2 выводят наружу, а весь индикатор герметизируется (рис.45, б). К обкладкам прикладывается переменное напряжение порядка 220 В с частотой 400 или 1200 Гц (в зависимости от цвета свечения).
|
Рис. 45
4. Светодиоды.
Светодиод является источником некогерентного излучения. Он преобразует энергию электрического поля в оптическое излучение. Условное графическое обозначение светодиодов показано на рис. 46, а. Их изготавливают из арсенида галлия (GaAs), фосфида галлия (GaP), карбида кремния (SiC).
Рис. 46
Светодиоды содержат p-n -переход, смещённый в прямом направлении. При прохождении через диод тока в прилежащих к переходу областях полупроводника происходит интенсивная рекомбинация носителей зарядов — электронов и дырок.
При этом электрон переходит с высокого энергетического уровня на энергетический уровень с меньшим запасом энергии. Так как у германия и кремния ширина запрещенной зоны сравнительно невелика (соответственно 0,72 и 1,12 эВ), то выделяемая при протекании рекомбинационных процессов энергия поглощается кристаллической решеткой полупроводника. А полупроводниковые материалы светодиодов имеют большую ширину запрещенной зоны (GaAs DЕ = 1,38 эВ). Поэтому в них часть освобождающейся энергии поглощается объемом полупроводника, а избыток излучается в виде квантов света.
Цвет свечения зависит от длины волны светового потока.
Переходы из фосфида галлия и карбида кремния излучают видимый свет в диапазоне от голубого до красного цвета. Светодиоды применяют для индикации и вывода информации в ИМС. Светодиодные индикаторы с несколькими светящимися полями позволяют воспроизводить цифры от 0 до 9.
5. Жидкокристаллические индикаторы (ЖКИ).
В ЖКИ используют органические жидкости с сильно вытянутыми (нитевидными) молекулами, которым свойственна ориентация в одном направлении, при этом жидкость прозрачна. Эта ориентация легко изменяется под влиянием внешнего электрического поля, т.к. молекулы ориентируются поперек поля, жидкость при этом темнеет.
ЖКИ выполняют в виде плоских стеклянных обкладок с нанесенными на них прозрачными электродами. Промежуток между электродами, заполненный жидкими кристаллами, делают очень малым, что позволяет уменьшить управляющее напряжение до единиц вольт
ЖКИ работают как в проходящем, так и в отраженном свете. На рис. 10 показано устройство ЖКИ, работающего в проходящем свете.
Между двумя стеклянными пластинками находится тонкий (10—20 мкм) слой жидкого кристалла 4. Под индикатором размещен источник света 6 и матово - черный экран 5.
На внутреннюю поверхность одной из пластин нанесен сплошной прозрачный электрод 3, а на другой — фигурные электроды (сегменты) 2. Для получения изображения между сплошным электродом и нужными сегментами прикладывается напряжение (15-50 В). При этом прозрачность жидкости между ними уменьшается и в проходящем свете формируется темный знак. Токи фигурных электродов столь малы (5-100 нА), что потребляемая мощность на индикацию знака не превышает 50 мкВт.
Рис. 47
Достоинства: допускают большие размеры, малая потребляемая мощность, низкое рабочее напряжение.
Недостатки: не очень яркое изображение, большая инерционность, необходим источник света.
ЖКИ применяются устройствах с ограниченным запасом питания: наручные электронные часы, микрокалькуляторы и др.
Министерство образования и науки РФ
ФГАОУ ВПО “Уральский федеральный
университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина”
Всероссийская студенческая олимпиада
Дата добавления: 2014-12-19; просмотров: 73 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |