Дискретный шкальный индикатор

Дискрéтный шкáльный индикáтор – разновидность показывающих устройств, которые позволяют оценить уровень сигнала по количеству или положению элементов индикации на дискретной шкале. В отличие от шкалы измерительного прибора, шкальный индикатор имеет обычно меньшую точность за счет ограниченной дискретности.

Шкальный индикатор  Светодиодная шкала  Светодиодная шкала  Светодиодная шкала

Виды шкальных индикаторов

По форме – линейный шкальный индикатор, шкальный индикатор произвольной формы.

По количеству элементов индикации – параметр, определяющий разрешение или дискретность индикатора.

По типу индикации – шкала с заполнением, когда уровень сигнала показывается разным количеством последовательно расположенных элементов – столбиком. Шкала без заполнения, когда уровень сигнала показывается положением элемента индикации в ряду. И пиковый шкальный индикатор, когда актуальный уровень быстроменяющегося сигнала показывается в виде шкалы с заполнением, а максимальное значение – в виде отдельного элемента, зачастую другого цвета, на этой же шкале.

По цвету – одноцветные и многоцветные, когда различные участки индикатора выполняются разным цветом, например для указания превышения уровня сигнала.

По принципу индикации – полупроводниковые (светодиодные), жидкокристаллические, люминесцентные, накальные (ламповые).

Применение шкальных индикаторов

Чаще всего, шкальные индикаторы изготавливаются небольшого разрешения для грубой оценки уровня измеряемого параметра. В автомобилях применяются индикаторы температуры, давления масла и других параметров в виде трехпозиционных индикаторов (ниже нормы/норма/выше нормы). В мобильных телефонах применяются шкальные индикаторы в составе дисплея для указания уровня сигнала сети и уровня зарядки аккумулятора, такие шкалы имеют обычно от четырех до шести дискретных уровней. В музыкальной аппаратуре шкальные индикаторы применяются для указания уровня сигнала. В портативной бытовой технике шкальные индикаторы часто используются для указания температуры или уровня заряда аккумулятора.

Способы управления шкальными индикаторами

Для формирования изображения на дискретном шкальном индикаторе, входной аналоговый сигнал сначала преобразуется в цифровой с помощью АЦП, затем с помощью дешифратора, двоичное значение преобразуется в позиционный код, который используется для непосредственного управления элементами шкального индикатора.

Наиболее простой способ управления шкальным индикатором – это использование специально разработанной для этого микросхемы, либо подключение индикатора к выводам многофункционального микроконтроллера. В советские времена была разработана специальная микросхема дешифратора ИД11, которая позволяла подключить к выходу АЦП восьмиразрядный шкальный индикатор. Для получения большей разрядности, имелась возможность использовать несколько микросхем. Впоследствии была выпущена микросхема К1003ПП1 (аналог зарубежной A277D или UAA180), которая уже содержит АЦП и дешифратор на 12 разрядов для управления шкалой с заполнением и без. Эта микросхема также допускает масштабирование шкалы, и кроме этого, позволяет регулировать яркость индикатора, устанавливать пределы измерения.

Светодиодная шкала - схема      Светодиодная шкала UAA180      Светодиодная шкала UAA180

Преимущества

  • Простое и наглядное отображение уровня сигнала, позволяющее оценить как актуальный уровень сигнала, так и его допустимые пределы.
  • Низкая стоимость, особенно для шкал невысокой разрядности.
  • Простота схемы управления, особенно для шкал невысокой разрядности. Соответственно, хорошая надёжность.

Недостатки

  • Низкая точность.
  • Малая информативность.

Ссылки

Лисицын Б.Л. Низковольтные индикаторы: Справочник. — М.: Радио и связь, 1985. — С. 63–66, 95–101, 108–123, 132–135.