Индикаторы электронные

В статье сделана попытка классифицировать разнообразие видов электронного индикатора.

        

Индикаторы в электронике применяются для визуального контроля. Лисицын Б.Л. в своем справочнике [1] классифицирует электронные индикаторы и приводит перечень связанных определений и параметров. Привожу исходный текст, поскольку все определения и так достаточно коротки:

^{"Индикаторы по принципу образования изображения можно разделить на активные и пассивные. Первые генерируют видимое излучение при приложении к их электродам электрической энергии. К ним относятся газоразрядные, катодолюминесцентные, электролюминесцентные порошковые и тонкопленочные, накаливаемые и полупроводниковые индикаторы. Вторые - жидкокристаллические и электрохромные - модулируют только падающий или проходящий сквозь них внешний световой поток при приложении к электродам электрического поля.}

^{Активные индикаторы всех типов для обеспечения хорошего контраста изображения при большом внешнем освещении расходуют энергетическую [электрическую - испр.] энергию значительно больше, чем пассивные, у которых яркостный контраст изображения не зависит от внешней освещенности при небольшой потребляемой энергетической мощности.}

^{Независимо от характера отображаемой информации индикаторы по своему назначению можно разделить на три группы: индивидуального (полупроводниковые и жидкокристаллические), группового (вакуумные накаливаемые и люминесцентные) и коллективного пользования (последние в данной работе практически не рассматриваются).}

^{По характеру отображаемой информации индикаторы всех типов делятся на единичные (отдельная точка), шкальные (дискретно-аналоговые приборы), цифровые - одноразрядные (с возможностью отображения арабских цифр от 0 до 9) и многоразрядные (с одновременным отображением нескольких цифровых и служебных разрядов), буквенно-цифровые - одноразрядные и многоразрядные, матричные (отображающие на одном знакоместе любой текст, графики, символы) и мнемонические...}

^{... Основные стандартизованные определения, которые носят общий характер и применимы к различным типам индикаторных приборов, приведены ниже.}

^{Знакосинтезирующий индикатор - прибор, в котором информация, предназначенная для зрительного восприятия, отображается с помощью одного или совокупности дискретных элементов.}

^{Информационное поле - конструктивная часть знакосинтезирующего индикатора, в пределах которой возможно отображение информации.}

^{Элемент отображения информации - конструктивная часть информационного поля индикатора, имеющая самостоятельное управление.}

^{Сегмент - элемент отображения информации знакосинтезирующего индикатора, контур которого представляет собой прямые и (или) кривые линии.}

^{Знакоместо - информационное поле знакосинтезирующего индикатора или его часть, необходимая и достаточная для отображения одного знака. Под знаком понимается условное обозначение букв алфавита, математических знаков, знаков препинания, предметов, явлений, событий и др.}

^{Виды знакосинтезирующих индикаторов}

^{Активный индикатор - индикатор, принцип действия которого основан на преобразовании энергии электрического поля в световой поток.}

^{Пассивный индикатор - индикатор, принцип действия которого основан на модуляции внешнего светового потока под действием электрического поля.}

^{Накаливаемый вакуумный индикатор - активный индикатор, в котором используется явление свечения тел накаливания в вакууме.}

^{Люминесцентный вакуумный индикатор - активный индикатор, в котором используется явление катодолюминесценции.}

^{Полупроводниковый индикатор - активный индикатор, в котором используется явление инжекционной электролюминесценции.}

^{Жидкокристаллический индикатор - пассивный индикатор, в котором используется явление электрооптического эффекта в жидком кристалле.}

^{Сегментный индикатор - индикатор, элементы отображения которого являются сегментами, сгруппированными в одно или несколько знакомест.}

^{Матричный индикатор - индикатор, элементы отображения которого сгруппированы по строкам и столбцам.}

^{Знакосинтезирующий экран - матричный знакосинтезирующий индикатор без фиксированных знакомест с числом элементов отображения не менее 10 000.}

^{Единичный индикатор - индикатор, состоящий из одного элемента отображения и предназначенный для отображения информации в виде точки или другой геометрической фигуры.}

^{Цифровой индикатор - индикатор, предназначенный для отображения информации в виде цифр.}

^{Буквенно-цифровой индикатор - индикатор, предназначенный для отображения информации в виде букв, математических знаков, знаков препинания.}

^{Шкальный индикатор - индикатор, предназначенный для отображения информации в виде уровней или значений величин.}

^{Мнемонический индикатор - индикатор, предназначенный для отображения информации в виде мнемосхемы или части мнемосхемы.}

^{Одноразрядный индикатор - индикатор, имеющий одно знакоместо. Одноразрядные индикаторы могут быть цифровыми и буквенно-цифровыми.}

^{Многоразрядный индикатор - индикатор, имеющий несколько фиксированных знакомест. Многоразрядные индикаторы могут быть цифровыми и буквенно-цифровыми.}

^{Знакосинтезирующий модуль - индикатор, конструктивное исполнение которого обеспечивает возможность создания составных индикаторов без потери информации в местах стыковки. В зависимости от видов знакосинтезирующих индикаторов различают шкальный, матричный, мнемонический модули и модуль экрана.}

^{Составной индикатор - индикатор, конструктивно выполненный как единое целое из отдельных модулей. В зависимости от видов знакосинтезирующих индикаторов различают составные шкальный, матричный и мнемонический индикаторы, составной экран.}

^{Знакосинтезирующий индикатор со встроенным управлением - индикатор, конструктивно выполненный совместно с частью элементов системы управления."}

В справочнике [3] авторы дополнительно классифицируют индикаторы по "помехоустойчивости", "привычности начертания знаков", "конструкции корпуса", "материала корпуса", "значению питающего напряжения ... низковольтные, средневольтные и высоковольтные" и "по виду питающего тока (напряжения)".

Некоторые авторы в отличие от ГОСТа [2] не относят единичные индикаторы к знакосинтезирующим [5], поскольку в самом термине "знакосинтезирующий" заключается возможность создания изображения из нескольких элементов, что не соответствует понятию единичного индикатора, хотя и может рассматриваться как предельный случай.

Определение индикатора

На основании изучения источников, можно сформировать признаки, объединяющие все электронные индикаторы:

• Предназначены для визуального информирования
• Имеют законченный конструктив
• Имеют электронное управление

И сформировать краткое определение электронного индикатора:

Электронный индикатор - это управляемый электронный прибор в законченном корпусе, предназначенный для визуального информирования. 

Встречается определение индикатора в электротехнике, как любого показывающего устройства, позволяющего оценить уровень или наличие сигнала. Поэтому к электронным индикаторам иногда относят и стрелочные устройства, предназначенные для грубой оценки наличия электрического сигнала.

В [8] приводится схожее определение индикатора - "устройства, предназначенные для преобразования различных данных в видимое изображение и называемые устройствами визуального отображения информации".

В [9] приводится определение дискретный индикатор: "Под дискретным индикатором понимают прибор, информационное поле которого состоит из отдельных фиксированных в пространстве элементов отображения (ЭО), а изображение создается одним ЭО или их совокупностью. Каждый ЭО представляет собой неделимую конструкцию, управляемую извне." Классификация практически совпадает с другими источниками.

^{Классификация электронных индикаторов:}

Промышленность выпускает множество индикаторов различного типа и разнообразие постоянно увеличивается. Индикаторы нельзя разделить по какому-то одному признаку, вариантов получается достаточно много:

^{По принципу образования изображения:}

• ^{Активные (полупроводниковые, газоразрядные, катодолюминесцентные, электролюминесцентные, накаливаемые)}
• ^{Пассивные (жидкокристаллические и электрохромные)}

^{По назначению:}

• ^{индивидуальные}
• ^{групповые}
• ^{коллективного пользования}

^{По характеру отображаемой информации:}

• ^{единичные}
• ^{шкальные}
• ^{мнемонические}
• ^{цифровые}
• ^{буквенно-цифровые}
• ^{графические}

^{По способу формирования изображения:}

• ^{знакомоделирующие [9]}
• ^{знакосинтезирующие (сегментные и матричные)}

^{По виду информационного поля:}

• единичные
• шкальные
• мнемонические
• ^{одноразрядные знакосинтезирующие (сегментные и матричные)}
• ^{многоразрядные знакосинтезирующие (сегментные и матричные)}
• ^{матричные без фиксированных знакомест и графические}

^{По способу управления:}

• ^{Мультиплексные (динамические)}
• ^{Статические}

^{По питающему напряжению:}

• ^{Низковольтные}
• ^{Высоковольтные}

^{По цвету:}

• ^{одноцветные}
• ^{многоцветные}
• ^{полноцветные}

^{Также, индикаторы различаются способом передачи информации:}

• ^{аналоговые (яркостью или оттенком цвета)}
• ^{дискретные (количеством и совокупностью элементов) [9]}

^{Индикаторы также имеют различные характеристики:}

• ^{Высота знака}
• ^{Ширина знака}
• ^{Угол обзора}
• ^{Диаграмма направленности}
• ^{Яркость элемента отображения информации}
• ^{Яркость (средняя по площади)}
• ^{Неравномерность яркости элемента отображения информации}
• ^{Неравномерность яркости}
• ^{Яркость собственного фона}
• ^{Сила света}
• ^{Средняя сила света элемента отображения}
• ^{Неравномерность силы света}
• ^{Ширина спектра излучения}
• ^{Длина волны в максимуме излучения}
• ^{Время реакции пассивного индикатора}
• ^{Время релаксации пассивного индикатора}
• ^{Время готовности}
• ^{Пороговое напряжение жидкокристаллического индикатора}
• ^{Напряжение насыщения жидкокристаллического индикатора}
• ^{Критическая частота управляющего напряжения жидкокристаллического индикатора}

^{Литература:}

<sup>1. Лисицын Б.Л. Низковольтные индикаторы: Справочник. — М.: Радио и связь, 1985. — 136 с.
2. ГОСТ 25066–91 Индикаторы знакосинтезирующие. Термины, определения и буквенные обозначения.
3. Н.И. Вуколов, А.Н. Михайлов. Знакосинтезирующие индикаторы / под ред. В.П. Балашова. — М.: Радио и связь, 1987. — 592 с.
4. Ермаков О. Н., Сушков В. П. Полупроводниковые знакосинтезирующие индикаторы. — М.: Радио и связь, 1990. — 240 с.
5. Пароль Н. В., Кайдалов С. А. Знакосинтезирующие индикаторы и их применение: Справочник. — М.: Радио и связь, 1988.— 128 с.
6. ГОСТ 25024.3-83. Индикаторы знакосинтезирующие. Методы измерения тока и напряжения.
7. Лаврентьев Б.Ф.</sup> Аналоговая и цифровая электроника: Учебное пособие. — Йошкар-Ола: МарГТУ , 2000. — 155 с.
8. Забродин. Промышленная электроника. Учебник для вузов. ^{— М.: Высшая школа,} 1982. ^— 496 с.
9. Савчук В.Л. Электронные средства сбора, обработки и отображения информации: Учебное методическое пособие. — Томск: Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники, 2012. — 46 с.