A vákuumfluoreszcens indikátor ( VLI ) vagy katódlumineszcens jelző ( CLI ) (vákuumfluoreszcens kijelző ( VFD ), németül Digitron vagy Fluoreszenzanzeige ) egy elektrovákuumkészülék , a vákuumcső elvén működő jelzőelem .
A VLI lehet szegmens , mátrix , mnemonikus, kombinált.
A vákuumfluoreszcens indikátor egy közvetlen fűtésű elektrovákuum- trióda , sok foszforral bevont anóddal . A lámpa paramétereit úgy választják ki, hogy alacsony anódfeszültségen működjön - 9 és 27 V között.
Ez egy közvetlen melegítésű wolfram katód 2% tórium hozzáadásával , hogy megkönnyítse a kibocsátást viszonylag alacsony hőmérsékleten. Annak ellenére, hogy a tórium radioaktív elem, a vákuum lumineszcens indikátor egyáltalán nem jelent veszélyt a kezelőre, mivel egyrészt a tórium százalékos aránya a fonalban nagyon kicsi, másrészt a tórium atomok többsége található. a szál vastagságában, sugárzását pedig késlelteti a volfrám. A doziméter-mutatóhoz hozva nem érzékeli a sugárzási szint túllépését a természetes háttérhez képest. De ha az indikátor eltört, nem ajánlott a menetét hőnek kitenni, hogy elkerülje a tórium levegőbe jutását. A fő veszélyt a mutatókat előállító gyárak dolgozói jelentik, de a szükséges biztonsági intézkedések betartása mellett még ott sincsenek kitéve semmilyen veszélyes tényezőnek.
Az indikátor magasságától függően egy vagy több , párhuzamosan kapcsolt, emberi hajszálnál kisebb átmérőjű szálat használnak. Megfeszítésükhöz kis lapos rugókat használnak. Az izzószál feszültsége az indikátor hosszától függően 0,8 és 5 V között mozog. Ha nem ismert, akkor teljesen sötétben fokozatosan kell növelni az izzószál feszültségét nulláról egészen addig, amíg egy alig észrevehető vörös fény meg nem jelenik. Ezen a hőmérsékleten a menet nem ég ki rendkívül hosszú ideig. Nagyobb feszültségnél, amikor a katód fénye jól látható, megnő a kiégés veszélye. A bemelegítés a másodperc töredékét vesz igénybe, és néha jellegzetes akusztikus "csengés" kíséri a hőmérsékleti deformációk miatt.
A több számjegyű indikátorok izzásának egyenletességének javítása érdekében az izzásukat váltakozó árammal táplálják. Az anód- és hálózati feszültségek a teljesítménytranszformátor izzószál tekercsének felezőpontjához viszonyítva kerülnek az indikátorra [1] . A külső elektromos mezők és az üvegen felhalmozódó töltések ( dielektrikum ) hatásából eredő izzás egyenetlenségének csökkentése érdekében az izzó belső felületét bevonattal látják el egy másik lapos rugóval összekapcsolt átlátszó fémréteg formájában. az izzószál egyik vezetékéhez.
Ellentétben a vevő-erősítő rádiócsövek rácsjaival, amelyek hengeresek, a VLI rácsok laposak. A rácsok száma általában megegyezik a mutató ismertségének számával. A rácsok célja kettős: egyrészt csökkentik a feszültséget, amely elegendő ahhoz, hogy a jelzőfény fényesen világítson, másrészt lehetővé teszik a kisülések váltását dinamikus kijelzés közben , elforgatva egy több számjegyű jelzőt (vagy több egy-egy készletet). számjegyjelzők, az azonos nevű anódok párhuzamosan kapcsolva ) egyfajta elektrovákuumos logikai elemek mátrixává " AND ".
A kisülés „bekapcsolásához” pozitív előfeszítést alkalmaznak a rácsra, amelynek feszültsége megegyezik az anód feszültségével. Alacsony anódfeszültségnél a pozitív előfeszítés ártalmatlan a lámpára. Hálózati áram módban működik.
Az anódokat alacsony, mindössze néhány elektronvoltos gerjesztési energiájú fényporral vonják be. Ez a tény teszi lehetővé, hogy a lámpa alacsony anódfeszültségen működjön, mivel a foszfort jól gerjesztik az alacsony energiájú elektronok. A szegmensek akkor is világítanak, ha fekete fényű lámpával világítják meg őket , amelynek fotonenergiája 380 nm hullámhosszon mindössze 3,27 eV:
Az anódok általában lapos kerámia vagy üveglapon helyezkednek el, amelyen fotolitográfiával egyfajta nyomtatott áramköri lapot alakítanak ki. Egyes indikátoroknál a kép kontrasztjának növelése és a pontatlan alakú anódok használatának lehetővé tétele érdekében a rácsok és az anódok közé feketített fémmaszkot helyeznek el lyukakkal. A több számjegyű jelzőkben az azonos nevű anódok egymáshoz csatlakoztatása, amely a dinamikus kijelzéshez szükséges, közvetlenül a lemeztáblán történik, ami lehetővé teszi a lámpa kimeneteinek csökkentését. Ha a dinamikus megjelenítőeszközt több különálló egyjegyű jelzőből állítják össze, az ilyen csatlakozásokat kívülről kell létrehozni.
A foszfor kopása, és egyáltalán nem a katód-emisszió elvesztése (mivel a tórtartalmú volfrámkatódok nagyon tartósak) okozza az indikátor fényerejének fokozatos csökkenését. Ezt bizonyítja, hogy egyazon indikátoron a ritkán használt szegmensek sokkal fényesebben világíthatnak, mint a gyakran használtak, míg a katód emisszió elvesztése esetén egyenletesen veszítenek fényességükből. Ennek a folyamatnak a jelentős lelassítása érdekében a szegmens anódjaira 12 V-nál nem nagyobb feszültség alkalmazása javasolt, a gyakorlatban azonban ezt a követelményt gyakran figyelmen kívül hagyják, és az indikátorok 27 V-os anódfeszültségen működnek. , ezért veszítenek fényességükből több évre.
Alapvetően a VLI szélessávú emissziós spektrummal rendelkező foszfort használ, amelynek csúcsa a kék-zöld színre esik. Alapvetően az ilyen indikátorokat zöld fényszűrők borítják, azonban az ilyen fénypor széles sávja lehetővé teszi más fényszűrők használatával a fény más színeinek elérését. Tehát a "Signal-201" időzítőben sárga fényszűrőt használnak, és egy hasonló kialakítású eszközben az "Electronics 21-10" - kéket. A kilencvenes évek közepén számos videomagnóban sárga szűrőt is használtak. A PCHK-3 elsődleges óra egyes példányai ("M" betűindex nélkül) vörös fényszűrőket tartalmaznak. Mindezen esetekben a fénypor szélessávú emissziós spektruma miatt az indikátoron lévő jelek a megfelelő színre „festettek”. Meg kell azonban jegyezni, hogy a zöldtől eltérő színű fényszűrők jelentősen csökkenthetik a "jelzőfényszűrő" rendszer általános hatékonyságát.
VLI-ben és más lumineszcencia színű foszforokban használják. Különböző szegmenseket különböztetnek meg a többi hátterétől, amelyeket a fent említett szélessávú foszfor borít. Ezeknek a fényporoknak az emissziós spektruma szűk sávú, és a fényszűrő nem képes megváltoztatni a velük borított szegmensek színét (de csak szinte vagy teljesen láthatatlanná teszi). Ezért a többszínű szegmensekkel rendelkező indikátorokkal együtt általában semleges sűrűségű szűrőket használnak. Meg kell jegyezni, hogy néhány ilyen fénypor még alacsonyabb gerjesztési energiával rendelkezik - például az indikátorok piros szegmensei nem csak fekete fényű lámpa, hanem kék LED alatt is világíthatnak .
A getter a hagyományos rádiócsövek getteréhez hasonlóan az indikátorpalackban található egy speciális oldalsó tartón, hogy ne zavarja a fénysugárzás kilépését, vagy fémbevonat formájában készül. az izzót. Ha a tömítettség megszakad, a vákuum megtörik, és a getter kifehéredik (lásd az ábrát), ami az indikátor integritásának ellenőrzésére szolgálhat.
A vákuum fluoreszcens indikátorok létrehozásának előfeltételei az 1960 -as években a következők voltak:
A Szovjetunióban a VLI-t először az EKVM "24-71" nevű számológéphez használták , ez a számológép egy hasonló japán Sharp QT-8D modell funkcionális másolata volt . Amikor 1971-ben megadták a műszaki követelményeket a Reflektor üzemnek, a fejlesztők attól tartottak, hogy az üzemnek nem lesz ideje a megjelölt időpontig mutatókat gyártani. Annak érdekében, hogy biztosítsák és gyorsan le lehessen cserélni őket japán társaikra, az elemek formája és elrendezése is hasonló volt a japán modellhez. Az üzem azonban megbirkózott a feladattal, és mutatókat készített, amelyek később IV-1 és IV-2 néven váltak ismertté. Ez utóbbit a 24-71 számológép és analóg "Electronics C3-07" kivételével sehol máshol nem használták.
A vákuumos lumineszcens indikátorokat a Szovjetunióban , az NDK -ban és Japánban gyártották . Jelenleg Japánban gyártják, kis mennyiségben Oroszországban és Ukrajnában gyártják. A világon valaha kiadott összes vákuumfluoreszcens indikátor három generációra osztható :
Az első generációs VLI-ben a hátrányok a következők: a gyártás bonyolultsága, a kivezetés kézi meghatározásának nehézsége, a telepítés kényelmetlensége, a lemez mechanikai igénybevételnek kitett anódokkal való törésének veszélye. Ez azzal fenyeget, hogy elzárja az izzószálat más elektródák előtt, és az írástudatlan tervezésű táp- és vezérlőáramköröknél ezek is meghibásodnak. Ezek a hiányosságok arra kényszerítették a gyártókat, hogy a következő generációk mutatóit dolgozzák ki.
A második és harmadik generációs VLI-ben az első és az utolsó következtetés mindig az izzószál következtetései. A rácsok következtetései vizuálisan könnyen meghatározhatók, az anódkövetkeztetések szegmenseknek való megfelelését referencialap hiányában empirikusan határozzuk meg, az indikátor működési módba történő bevezetésével és anódjainak átváltásával. Nem szabad megfeledkezni arról, hogy bár az ilyen jelzőlámpáknál az izzószál rövidzárlata más elektródákhoz csak akkor fordulhat elő, ha kiég, ami rendkívül ritkán fordul elő, a jelző áramellátását és vezérlő áramköreit továbbra is figyelembe kell venni figyelembe veszi ennek a helyzetnek a lehetőségét.
A speciális mutatók közé tartoznak a hagyományosaktól eltérő kialakítású mutatók.
Lehetővé teszik a kép láthatóságának javítását az indikátoron, azonban kénytelenek elhagyni a dinamikus jelzést és kissé növelni az anódfeszültséget. Ilyen eszközök például az Elektronika 7 órákban használt IV-26 lineáris jelző , valamint a Sylvania szegmensjelzők - 8843 és 8894.
Az IV-26 vákuum lumineszcens indikátor hét pontot képes megjeleníteni egymás után. Más vákuum fluoreszkáló indikátorokkal ellentétben nincs rács. Ez kizárja a dinamikus jelzőrendszerekben való alkalmazását, és szükségessé teszi anódjainak valamelyest túlbecsült feszültséggel való táplálását. Az IV-26 indikátornak három változata létezik, amelyek a kivezetésben különböznek egymástól ("1-es típus", "2-es típus", "3-as típus"). Az "1-es típusú" jelző mind a hét pont érintkezőit megjeleníti; a "2-es típusú" mutató kombinált következtetései 1-2, 3-4-5, 6-7 pont; a "3-as típusú" mutató 2-3 és 5-6 pontos következtetéseket tartalmaz. Így a kimenetek kombinálásával lehetséges az "1-es típusú" jelző csatlakoztatása a "2-es típus" vagy a "3-as típus" helyett, de fordítva nem.
Összetett elektródarendszerük van, amely a következő „rétegekből” áll (a megfigyelő irányában felsorolva): lemezek „elülső” szegmens anódokkal (amelyek átlátszóak), „elülső” rácskészlet, katód, „ hátsó" rácskészlet és egy "hátsó" lemez szegmens anódokkal. Lehetővé teszik a kép kialakítását két egymás után elhelyezkedő síkban. A kilencvenes évek közepén számos zenei központban találtak alkalmazást. A gyártók gyorsan elhagyták őket a gyártás összetettsége miatt.
Bennük a katód és az anódokkal ellátott lemez mintegy átrendeződik, a rácsok pedig középen maradnak. Az anódokat az elülső üvegre helyezik. A rácsok nem akadályozzák meg a megfigyelőt abban, hogy lássa őket.
Az egyes LCD -knél használt technológiát alkalmazzák . Az izzó belsejében található, csomag nélküli CMOS IC használata lehetővé teszi a lámpán lévő vezetékek számának drasztikus csökkentését, azonban a jelző érzékeny a statikus elektromosságra. Ilyen eszköz például az IVLSHU1-11 /2 típusú háztartási mérlegjelző.
Nem használnak chip on glass technológiát, azonban a jelző mögött van egy tábla, ahol a vezérlő IC-k találhatók (általában HD44780 , RS-232 vagy párhuzamos port protokollal kompatibilis ), valamint egy feszültségátalakító, amely lehetővé teszi a modul tápellátását. feszültség (általában 5 AT). Az ilyen megjelenítő modulokat gyakran használják a POS terminálok, az úgynevezett "ügyfélkijelzők" részeként, és a kisebbeket, amelyeknek nincs saját házuk - fénymásolókban, szerverekben és egyéb eszközökben. A modern ügyfélkijelzők egy része VLI helyett színes TFT mátrixokon készül, és kombinálja a reklámok megjelenítésére szolgáló digitális képkeret és a képernyő alján azonos betűtípusú virtuális „VLI” funkcióit. A vezérlési módokat tekintve ezek a modulok nem különböznek a hagyományosaktól.
Mivel a VLI-k elektroncsövek, elektromos jelek erősítésére használhatók [2] . Ugyanakkor el kell viselni a mikrofoneffektus előfordulását (mivel a VLI-ket eredetileg nem erősítő rádiócsöveknek szánták, nem tettek intézkedéseket az ilyen hatás kiküszöbölésére). Az ilyen erősítő fokozatokban a fényt egyenárammal táplálják, hogy megakadályozzák a háttér megjelenését.
| Megjelenítési technológiák | |
|---|---|
| Videó jelenik meg |
|
| Nem videó |
|
| 3D kijelzők |
|
| Statikus |
|
| Lásd még |
|
| Vákuumos elektronikus eszközök (kivéve a katódsugár ) | ||
|---|---|---|
| Generátor és erősítő lámpák | ||
| Egyéb |
| |
| A teljesítmény típusai |
| |
| Szerkezeti elemek |
| |