8.1.4.Жки(сұыйқкристалды индикатор) негізгі типтері және параметрлері

ЖКИ жайпақпараллельды екі шыны пластинадан құралған. Екі пластина арасында қалыңдығы 10 … 20 мкм болатын сұйық кристалдар болады. 8.5.суретте көрсетілген. Бірінші шыны пластинаға токөткізетін қабат жұқа етіп жағылады да электродтар пайда болады. Бұл электродттар құрылымы сегмент түрінде болады. Осы сегменттер арқылы 0 …9 ға дейінгі сандарды шығаруға болады. Екінші шыныға сандарға жалпы бі р ғана электрод бар, ол да токөткізетін жұқа қабат болып жағылған. Пластиналар жағылған беттерімен бір – біріне қаратылған.Индикаторлардың түрлері көп солардың бірі шағылған жарық әсерінен жұмыс істейтін индикаторлар және түскен жарық әсерінен жұсыс істейтін индикаторлар.Бірінші жағдайда индикаторлың артқы шынысына шағылдыратын қабат қондыру қажет, ал екінші типті индикаторға қосымша жарық көзі қосылуы қажет.Басқарушы кернеуді қосқанда сұйық кристалдар электр өрісі әсер ету аймағында жарық өткізу қабілетін(прозрачность) жоғалтады. Осы кезде артқы шағылдыратын бет ақ түсті болса, онда бақылаушы индикатордан санды көре алады. Егер артқы шағылдырушы қара болса, онда ақ түсті сандар қара түсті бетте жақсы көрінеді. Жарық түсу типінде жұмыс істейтін индикатор сандары бет түсінен қаралау.Егер жарық көзінің қуаты 0.5 Вт болса, онда ЖКИ жарықтылығы газразрядты және жарықдиодты индикаторлар жарықтылығындай болады. Олар кәдімгі жарықталуда қолданылады. Сегменттердің шығыстары шыны бетіндегі сызық жолдар сияқты жасалған. Разъем арқылы индикатор шығыстары және басқаратын микросхема қосылады.

8.5.сурет Динамикалық таралу эффектін қолданатын ЖКИ. 1- төсеніш;2-сұыйқ кристалдар;3-шағылдырушы қабат;4-артқы шыны;5-жалпы электрод;6-сегмент электродттары;7-алдыңғы шыны;

ЖКИ жасаудың басқа принциптері бар, олар поляризация бетінің айналуына және поляризацияланған жарықты кристаллдар бетіне поляризациялау болып табылады. Ол жарық твист эффекті әсерінен жоқ болып кетеді.

8.6.сурет. жызықтықтың айналу негізінде құрылған ЖКИ.

1-шыны ұяшық;2-шағылдырушы;3-вертикаль поляризациясы бар поляроид пластина;4-сұйық кристаллдар;5-төсеніш;6-электродтар;7-горизонталь поляризациясы бар поляризоид пластина;

8.7.сурет. а)шағылу принципі бойынша жұмыс істейтін ЖКИ;б)түскен жарық арқылы істейтін ЖКИ;

1-шыны пластина;2-электрод;3-төсеніш;4-электрод;5-ЖК қабаты;6-шығыстар;

Мұндай принцип бойынша жұмыс жасайтын индикаторлар екі поляризоидтың арасына ЖК құю арқылы алады. ЖК жұқа қабыршақ секілді бүкіл аудан бойынша ағады.Поляроидтағы поляризация жазықтығы жарыққа перпендикуляр болғандықтан жарықты өткізбейді.Ал егер осы екі пластина арасында нематикалық сұйық крситаллдар болса және бұл сұйықтықтың поляризация жазықтығы жарыққа айналу бұрышы 90 градус болса,онда мұндай жүйе жарық өткізу қабілеті бар(прозрачность).Ол 8.6. суретте көрсетілген.

Электр өрісіне қосымшалағанда сұйық кристаллдың барлық молекулалары өріс бойына бағытталады және поляризация тығыздығының айналдыру эффектісі жоғалады. Нәтижесінде 8.7а –суретте көрсетілген жүйе жарық өткізбейді.

Егер сұйық кристаллдың барлық қабатары қозбаса, ал таңба түріндегі белгілі бі аймақтары ғана қозса, онда таңба бейнесі қозбаған облыстың өтуші жарықта қараңғырақ болады. Индикацияның бұл принципі қуатты пайдаланудан әлдеқайда ұтымды болғандықтан, әлдеқайда үдемелі болып келеді. Сұйықкристаллды индикаторлардың көптеген сериялық типтері осы принцип бойынша жұмыс істейді.

Индикатордағы сұйықкристаллды қабаттың қозуы синусоидалды формадағы айнымалы кернеумен немесе 2,7-ден 30 В-қа дейін және 30...1000 Гц жиілік арасындағы әсерлік мәнмен «меандр» типті формамен іске асады. Тұрақты кернеу құраушы индикатор қызметінің қысқару мерзіміне әкелетін электролитикалық эффекттің пайда болу әсерінен жіберілмей ді.

Сұйықкристаллды сантаңбалы индикаторлардың негізгі параметрлері мыналар болып табылады:

• К фонға қатысты таңбаның қарама – қарсылығы - процент бойынша шешілген фон жарықтылығының коэффициентіне индикатордың белгісі мен фон жарықтылығы коэффицинтінің айырмаларының қатынасы;

• пайдалану тогы І_пай – индикатор арқылы ағатын айнымалы токтың орташа мағынасы;

• басқару кернеуі U_бас – номиналды эффективті айнымалы кернеу;

• басқару кернеуінің жұмыс істеуші жиілігі f_жұм;

• минималды басқару кернеуі U_{бас.мин} – минималды индикатор сегментіне қосымшаланған эффективті айнымалы кернеу;

• максималды басқару кернеуі U_{бас.мак} – максималды индикатор сегментіне қосымшаланған эффективті айнымалы кернеу;

• реакция уақыты t_реак – қосқан кездегі период, пайдалану тогы 0,8 –ге дейін артады;

• релаксация уақыты t_рел – қосқан кездегі период, пайдалану тогы 0,2-ге дейін төмендейді.

Сан таңбалы сұйықкристаллды индикатордың маңызды сипаттамасы басқару кернеуінен таңбаның қарама – қарсысына тәуелділігі болып табылады. Кернеуді арттырған кезде қарама-қарсылық деңгейлік мәнге дейін бірден көтеріледі, одан кейін тәжірибе жүзінде басқару кернеуі көтерілмейді. U_{бас.мин} жабушы аймақта қисық болып таңдалады. Индикатор таңбасының қарама –қарсылығы эффективті басқару кернеуінің функциясы болып табылады және тәжірибе жүзінде оның формасына тәуелді емес.

Сұйықкристаллды индикатор электр тізбегінің элементі ретінде конденсаторға эквивалентті. Осыған сәйкес басқарушы кернеудің номиналды жиілігі кезінде вольт – амперлік сипаттамасы сызықтыға жақын, ал жиіліктік сипаттамасы монотонды өсетін функция түрде болады. Басқарушы кернеудің тұрақты құраушысы оның әсерлік мәнінен 1% -ке аспау керек.

Сұйықкристаллды индикатордың маңызды ерекшелігі бір немесе жүздеген микроампер болатын төмен деңгейде ток пайдалану болып табылады. Жұмыс істеуші температура интервалында (1...50⁰С) ток пайдалану температура көтерілуіне байланысты біршама өседі. Сұйықкристаллды индикатор төмен жылдам қозғалысымен ерекшеленеді. Жылдам қозғалыс температураға тәуелді. Төменгі шекке жақын температура зонасында жылдам қозғалыс бірден төмендейді.

Сұйықкристаллды индикаторлардың мағына жүйесі бірнеше әріп пен саннан тұрады. ИСК тіркесі мынаны білдіреді: индикатор сұйықкристаллды. Төртінші элементі әріп: С – сандық, Т – таңбалық. Бесінші элемент – сан, ол талдау нөмірін білдіреді. Дефистен кейінгі сан индикатор разрядының санын білдіреді, ал қисық сызықтағы сан миллиметрдегі разряд санын не таңбасының биіктігіне сай келеді.

Сұйықкристаллды индикатордың негізгі параметрлері 8.1 –кестеде көрсетілген.

Индикатордың негізгі параметрлері 8.1 -кесте

Радиоэлектронды аппаратураларда сұйық криталлды индикаторларды қолдану олардың ерекшеліктерімен болады: төмен ток қолдану және кернеу басқару, интегралды микросхемалармен сай келуі,төмен баға болуы. Индикаторлы құрылғыларда өлшеу аппаратурасымен электронды сағатта және микрокалькуляторда, информационды панельдерде және бағытағыштарда оларды қолдануға болады.

Сұйық кристалды құралдарда маңызды сферасы басқару жүйесі болып табылады.

8.1.5.