Транзисторни и тиристорни оптрони
13. Многоцифрени индикатори. Многоразрядни флуоресцентни индикатори
Тези устройства са предназначени предимно за малогабаритно оборудване с цифров дисплей, на който е необходимо да се показват голям брой цифри, например за електронни настолни часовници с календар, малки изчислителни и измервателни инструменти.
Многоцифрен индикатор е набор от едноцифрени индикаторни лампи, поставени в един контейнер. Повечето многоцифрени индикатори са проектирани да работят в мултиплексен режим. Елементите със същото име - анодите на всички разряди са електрически свързани вътре в цилиндъра и всяка група има свой собствен изход, което позволява драстично да се намали общият брой изходи на индикатора. Контролната мрежа на всяка цифра има отделен изход. Светещите вериги на всички цифри са общи за целия индикатор. По този начин броят на контролираните електроди на устройството е равен на броя на анодите на един разряд плюс броя на разрядите.
Веригата с нажежаема жичка има два извода, единият от които е свързан към вътрешното прозрачно проводимо покритие на цилиндъра. Това покритие елиминира неравномерната яркост на блясъка на знаците, дължаща се на зарядите от статично електричество върху стъклото на цилиндъра. Анодите на всички цифри са разположени в една равнина, така че ъгълът, под който могат да се отчитат показанията, достига 100-120 градуса за многоцифрени индикатори.
Дългосрочната надеждна работа на многоцифрен индикатор може да се осигури само при определен ред на подаване на напрежение към неговите електроди. Първо трябва да се приложи напрежение към катодната жичка, след това към анодите и накрая към контролните мрежи на тези битове, които участват в показването на числото. В следващия момент напрежението се подава към съответните елементи и решетката на съседния разряд и т.н.По-нататък. След последователно маркиране на всички цифри на номера, първата се включва отново, последвана от втората и този процес се повтаря непрекъснато. Честотата на промяна на информацията на един бит трябва да бъде най-малко 40 Hz, в противен случай ще има трептене на изображението на числата, което е забележимо за окото.
Индикаторите се произвеждат в цилиндричен и плосък контейнер. Индикаторите, направени в плосък контейнер, не се различават фундаментално от цилиндричните. Плоският дизайн е ергономично превъзходен, показанията са по-малко възпрепятствани от извивката на стъклото на цилиндъра и отблясъците от външни източници на светлина. Цилиндричните индикатори са оборудвани с гъвкави калайдисани проводници, разположени в единия или двата края на цилиндъра. Изводите от електродите на плоските индикатори обикновено са твърди и разположени по дължината на реброто на цилиндъра. Щифтовете са калайдисани и предназначени за запояване.
Многоцифрените индикатори с плосък дизайн обикновено имат специално предназначение. Така например четирицифрените индикатори IV1-7/5, IVL2-7/5 и IVL3-7/5 са предназначени за електронни часовници (две цифри за показване на часовата стойност, две за минути и разделително двоеточие за подчертаване на втория ритъм).
Буквите IV в обозначението на многоцифрените индикатори показват: индикаторът е вакуум, L - луминисцентен. При по-стари индикатори числата след буквите (с някои типове разделени с тире) показват серийния номер на разработката. Съвременните индикатори също така показват броя на контролираните аноди-елементи в една цифрова цифра и чрез наклонена черта броя на контролираните цифри. Например IVL1-8/16L - вакуумен луминисцентен индикатор, първата разработка, съдържа осем елемента на разряд, броят на разрядите е 16; последната буква L показва повишената надеждност на устройството.
Индикаторите позволяват надеждно отчитанеинформация при ниво на околна осветеност не повече от 500 лукса, температура на околната среда от -60 до +85 градуса по Целзий, относителна влажност на въздуха до 95% при температура 35 градуса по Целзий. Устройствата са устойчиви на механични натоварвания с честота от 1 до 200 Hz: вибрационни с ускорение до 5 g, линейни с ускорение до 100 g, единичен удар с продължителност на удара 2-3 ms с ускорение до 150 g, многократен удар с продължителност на удара 2-15 ms с ускорение до 15 g.
Не се препоръчва работа с индикаторите при захранване на вериги с нажежаема жичка с постоянен ток. За предпочитане е нишката да се захранва с променлив ток от отделна намотка на трансформатора, която има извод от средата. Този щифт трябва да се използва като индикаторен катоден щифт. Захранването на нажежаемата жичка с постоянен ток може да доведе до неравномерна яркост на блясъка на разрядните елементи поради разликата в напрежението в противоположните краища на катода, до образуването на фалшиво осветяване на незапушени елементи, когато индикаторът работи в мултиплексен режим.
В многоцифрен индикатор се получава ясно видимо сияние (при наличие на напрежение върху контролната решетка) с положително напрежение на анодния елемент от около 2,5-3 V, така че контролното устройство трябва да осигури напрежение на празния елемент, което не надвишава 1,5-2 V, за да се избегне нежелано задно осветяване. За пълно спиране на светенето на анодните елементи на всеки разряд, когато към тях се приложи напрежение, е необходимо да се приложи напрежение на затваряне от най-малко 1,5 V към контролната решетка на този разряд.