Различают следующие виды газоразрядных индикаторов:
-знаковые (знакомоделирующие и знакосинтезирующие),
-шкальные,
-универсальные или матричные (плазменные или газоразрядные индикаторные панели - ГИП).
ГИП в свою очередь подразделяют на 2 типа:
-панели постоянного тока (без памяти, с памятью, цветные и т.д.),
-ГИП с самосканированием,
-ГИП переменного тока ("классической" конструкции с двумя ортогональными электродами на ячейку и трехэлектродные ГИП с поверхностным разрядом).
В настоящее время наиболее широкое применение находят многоцветные ГИП постоянного тока и трёхэлектродные ГИП переменного тока с поверхностным разрядом.
4.3.1. Дискретные знакомоделирующие газоразрядные индикаторы
Первенцем газоразрядной индикаторной техники считается разработанный в 1954 году в США знакомоделирующий индикатор, известный как "лампа Никси" (Nixie).
Конструкция лампы представляет собой баллон из стекла, в котором помещены 10 проволочных металлических электродов-катодов, имеющие форму цифр. Электроды расположены один за другим и изолированы друг от друга. Анодом служит тонкая металлическая сетка в торце лампы. Баллон заполнен неоном с добавкой ртути. При приложении между анодом и выбранным катодом напряжения порядка 180-200 вольт происходит пробой газоразрядного промежутка и устанавливается разряд, генерирующий видимое излучение. Прибор работает в режиме слабо - аномального тлеющего разряда, при котором свечение генерируется со всей поверхности катода. Так как давление в приборе составляет несколько тысяч Па (десятки мм рт.ст.), то свечение разряда образует тонкую (толщиной в десятые доли мм) область, плотно окружающую катод. Поэтому область свечения имеет форму, достаточно близкую к контуру катода - отображаемой цифре. Цвет отображаемой цифры определяется составом газового наполнения и при использовании неона излучается ярко-оранжевое свечение.
С помощью приборов этого типа можно отображать буквы, цифры, символы и другие знаки. Такой метод формирования знаков, т.е. их моделирование, получил название знако - моделирующего.
Отечественной промышленностью выпускались разные типы приборов этого вида с торцевой и боковой индикациями. Выпускались цифровые индикаторы ИН1, ИН2, ИН4, ИН8, ИН12А, ИН12Б, ИН14, ИН15А, ИН15Б и другие. Яркость свечения составляет 200-300 кд/м2, рабочий ток зависит от типа индикатора и не превышает 3,5 мА при напряжении питания 200 В. Высота цифр у малогабаритного прибора ИН2 равна 2 мм, а у остальных типов индикаторов - 18 мм. Индикаторы могут работать при изменении температуры от –60 0С до +70 0С.
К преимуществам рассматриваемых индикаторов относятся небольшие габариты, невысокая стоимость и малая потребляемая мощность, высокая яркость свечения и долговечность, достаточно высокое быстродействие.
Однако их недостатки, вызванные трудностью наблюдения из-за экранирования одних символов другими, уменьшением угла обзора до (60-90)0 из-за большой толщины катодного пакета и ограниченным числом используемых знаков, привели к необходимости разработки более универсальных индикаторов.
4.3.2. Знакосинтезирующие газоразрядные индикаторы
Такие индикаторы выполняются многоразрядными в виде плоского монодисплея панельного типа и представляют собой набор сегментов для определенного количества знакомест. Катоды каждой из матриц сегментов, отображающих цифры, образуют семисегментную структуру, против которой располагается анод в виде сетки. Одноименные сегменты всех матриц знаков соединены между собой и имеют общий вывод.
Характерные особенности таких индикаторов: плоскостность, малая (несколько мм) толщина, простота конструкции и технологии изготовления. Две плоские электродные решетки из ковара, получаемые штамповкой или травлением, закрепляются на отдельных стеклянных пластинах. Затем пластины устанавливаются с определенным зазором между электродными системами, объем герметизируется, откачивается, заполняется газом и отпаивается.
Имеется много разновидностей сегментных индикаторов такого типа, но все они однотипны. Типичные значения высоты знаков составляют 5….16 мм, число разрядов –3….9. Постоянное напряжение, необходимое для питания приборов, составляет 170-200 вольт.
Для управления такими панелями используется мультиплексный режим. При работе в таком режиме любая из цифр (знаков) синтезируется путем одновременной подачи отрицательных импульсов на необходимые сегменты не только выбранного знакоместа, но и на те же сегменты всех знакомест. Но сканирующий положительный импульс подается только на анод выбранного знакоместа. При управлении такими приборами часто используется регенерация (обновление) изображения за время кадра без обращения к источнику информации.
Отечественной промышленностью выпускались несколько типов таких индикаторов. Одним из них является сегментный индикатор с 11 матрицами знаков - ГИП-11, имеющий следующие характеристики:
-напряжение питания, В, – 180-200,
-цвет свечения - оранжево-красный,
-яркость свечения, кд/м2, -Ê100,
-угол обзора, град., -Ê120.
Панель аналогичной конструкции ИГП-17 имеет 17 матриц знаков.
4.3.3. Шкальные газоразрядные индикаторы
В этом типе индикаторов значение измеряемой величины показывает светящийся столбик разряда на катоде прибора. Отечественной промышленностью выпускались шкальные аналоговые и шкальные дискретные индикаторы. В аналоговых приборах для контроля той или иной величины используется пропорциональность тока нормального тлеющего разряда площади катода, покрытой свечением. Индикаторы этого типа ИН-9, ИН-13 и модули на их основе использовались для визуального отсчёта напряжений, токов, времён и т.д.
В дискретных индикаторах разряд перемещается под действием последовательности сдвинутых во времени импульсов напряжения. Такие индикаторы содержат множество катодов, объединённых в трёх - или пятифазные группы, и катод сброса. Множество катодов вместе с анодами образует линейные шкалы. Индикаторы ИН-20, ИН-26, ИН-31, ИГТ1(2)-103Р и другие позволили уменьшить погрешность показаний измеряемых величин по сравнению с аналоговыми.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.