Знаковые индикаторы тлеющего разряда.

Рассмотренная выше индикаторная лампа может находиться только в двух состояниях: «есть свечение» и «нет свечения». Знаковые индикаторы гораздо более информативны. Они могут не просто светиться, но при этом еще и отображать буквы, цифры и другие символы.

В баллоне с неоном находятся катоды, выгнутые из проволоки в виде цифр, или других знаков и расположенные один за другим. В цифровых индикаторах имеется 10 катодов в виде цифр от 0 до 9. Анод обычно сделан из проволочной сетки. При подаче напряжения между анодом и одним из катодов возникает свечение газа около катода, т.е. виден светящийся знак.

Подобные индикаторы выпускаются и с так называемыми сегментными катодами, синтезирующими изображение из элементов.

Знаковые накальные вакуумные индикаторы.

Знаковые накальные вакуумные индикаторы дают синтезированное изображение в виде цифр или букв, составленное из накаленных проволочек. В баллоне с вакуумом на теплостойкой изоляционной плате расположены вольфрамовые проволочки (нити накала). Один вывод общий. Подключение к источнику накала той или иной комбинации проволочек дает светящееся изображение буквы или цифры.

Вакуумные люминесцентные индикаторы.

Вакуумные люминесцентные индикаторы представляют собой многоанодные триоды, имеющие оксидный катод прямого накала, сетку и аноды-сегменты, покрытые люминофором. Включение нескольких анодов в определенной комбинации дает светящийся знак, обычно зеленого цвета.

Электролюминесцентные индикаторы.

Электролюминесцентные индикаторы (ЭЛИ) используют явление электролюминесценции, состоящее в том, что некоторые вещества способны излучать свет под действием электрического поля. ЭЛИ представляют собой плоский конденсатор, рис. 2.

На металлический электрод 4 нанесен слой диэлектрика 3 – органической смолы с люминесцентным порошком, основу которого обычно составляет сульфид или селенид цинка. Добавление к люминофору активаторов позволяет получить различный цвет свечения: зеленый, голубой, желтый, красный, белый. Сверху люминесцентный слой покрыт электропроводящей прозрачной пленкой 2. Для предохранения о внешних воздействия служит стеклянная пластина 1. Если к электродам 4 и 2 приложить переменное напряжение, под действием электрического поля в слое 3 возникает свечение.

Прозрачный электрод 2 обычно делается из оксида олова и является сплошным. Электрод 4 имеет форму букв, цифр или сегментов для синтеза знаков или геометрических фигур. Электрод 4 может быть растровым, состоящим из ряда полос или матричным с большим числом точечных элементов.

Несомненное достоинства ЭЛИ: малое потребление мощности при высокой яркости изображения, плоская конфигурация, высокая механическая прочность, большой срок службы. Недостаток – необходимость применения довольно сложных систем управления отображением.

Жидкокристаллические индикаторы.

Жидкокристаллические индикаторы (ЖКИ) основаны на использовании так называемых жидких кристаллов. Жидкие кристаллы представляют собой некоторые органические жидкости с упорядоченным расположением молекул, характерным для кристаллов. Жидкие кристаллы прозрачны для световых лучей, но под действием электрического поля напряженностью 2 – 5 кВ/см структура их нарушается, молекулы располагаются беспорядочно, и жидкость становится непрозрачной.

Эти индикаторы могут иметь различную конструкцию и работать либо в проходящем свете, созданном каким либо специальным источником, либо в свете любого источника, отражающемся в индикаторе. Рассмотрим этот наиболее распространенный тип ЖКИ, рис. 3.

Индикаторы такого типа применяются в наручных часах, микрокалькуляторах и др. устройствах.

Между двумя стеклянными пластинами 1 и 3, склеенными с помощью полимерной смолы 2, находится слой жидкого кристалла 4. Пластинка 3 покрыта сплошным проводящим слоем, электрод 5 с зеркальной поверхностью. На пластину 1 нанесены прозрачные слои – электроды А, Б, В, … , от которых сделаны выводы, не показанные на рис. Эти электроды имеют форму цифр, букв или сегментов для синтеза различных знаков. Если на знаковые электроды напряжение не подано, то жидки кристалл прозрачен, световые лучи внешнего источника света проходят через нег, отражаются от зеркального электрода 5, выходят обратно и никаких знаков не видно. Если на какой-то электрод, например на электрод А, как на рис. 3, подано напряжение, жидкий кристалл под этим электродом становится непрозрачным, лучи света не проходят через эту часть жидкости 6, и на светлом фоне виден темный знак.

ЖКИ весьма экономичны. Ток потребляемый для воспроизведения одного знака не превышает 1 мкА. Долговечность ЖКИ составляет десятки тысяч часов. Недостаток этих индикаторов – низкое быстродействие.

Помимо рассмотренных выше приборов, в настоящее время выпускаются и другие, более сложные индикаторные приборы.