Жидкокристаллические индикаторы (ЖКИ)
Существуют два основных типа ЖКИ. Поскольку ЖКИ относятся к группе пассивных индикаторов, формируемое видимое изображение может проявляться либо на просвет, либо на отражение света от задней стенки индикатора. На рис. представлены две структуры ЖКИ.
 |
Рис.Устройство ЖКИ: I — ЖКИ, работающий на просвет; I — ЖКИ, работающий на отражение
Здесь 1 и 5 – стеклянные пластины индикатора; 3 – диэлектрическая основа индикатора, к которой приклеиваются стеклянные пластины индикатора; на поверхность пластин наносится пленки: 2 и 4; 6 – кристаллическая жидкость с сопротивлением от 104 до 1014 Ом; 7 – зеркальная пластинка, имеющая структуру зеркала катафота.
Под воздействием статического электрического поля или магнитного поля в жидких кристаллах происходит изменение местоположения молекул жидкокристаллического вещества.
Все процессы принято делить на три группы:
1. Димнамическое рассеяние;
2. Твист эффект;
3. Эффект "гость-хозяин".
Димнамическое рассеяние проявляется под действием электростатического поля, напряженностью 30 В на 0,25 мм2, приводящего к тому, что жидкокристаллическое вещество теряет свою прозрачность и, следовательно, используется в ЖКИ, работающем либо на просвет, либо на отражение света.
Твист эффект связан с разворотом молекул вещества под действием примерно такой же напряженности электростатического поля. Индикатор, использующий такой эффект, работает при подсветке когерентным источником.
Оба эти процесса имеют общее достоинство — они энергоэкономичны (единицы мкВт на см2).
Если речь идет о ЖКИ с эффектом "гость-хозяин", то там частицы жидкокристаллического вещества под действием электростатического поля приобретают цвет окраски жидких кристаллов "хозяина", то есть этот эффект может использоваться для реализации цветных ЖКИ.
Достоинство ЖКИ: высокая экономичность или низкое энергопотребление.
Недостаток ЖКИ: низкое быстродействие, котрого недостаточно для формирования стандартного телевизионного изображения, к тому же быстродействие зависит от температуры.
Для управления ЖКИ желательно использовать парафазные управляющие сигналы с нулевым средним, чтобы увеличить срок службы.
Полупроводниковые знакосинтезирующие индикаторы
Минимальный ток светодиода Imin = 3 мА, поэтому устройства управления полупроводниковыми знакосинтезирующими индикаторами должны содержать токоограничивающие элементы для каждого из светодиодов.
Быстродействие таких индикаторов максимально.
| Основные параметры современных индикаторов. | |||||||
| Параметр | ГРИ | ВЛИ | ЭЛИ | ППИ | ВНИ | ЖКИ | СКИ |
| Яркость L, кд/м2 | 40…700 | 2150…2000 | 10…85 | 10…1000 | 3000…7000 | - | - |
| Напряжение питания Uп, В | 100…420 | 25…60 | 200…240 | 1,5…5 | 3…6 | 1,8…30 | 150…235 |
| Ток потребления Iпот, мА | 0,5…4 | 85…170 | 0,5…1 | 5…20 | 60…360 | 0,3 . 10-3…0,2 | - |
| Диапазон температур, оС | -60…+70 | -50…+80 | -40…+55 | -60…+85 | -60…+100 | 0…+40 | -10…+60 |
| Цвет свечения | ж, л, к, с, б | л, к, с, ж | л, к, с, ж | ж, л, к, р | л | к, с | - |
| Минимальная наработка, ч | 15 . 103 | 5 . 103 | 2,5 . 104 | 10 . 103 | 3 . 104 | (10…15) . 103 |
Примечание:
ж – желтый, к – красный, п – зеленый, р – оранжевый, б– белый, с – синий.
| Способы управления для различных видов индикаторов | |||||||||||
| Вид индика-тора | Вид отображаемой информации | Вид информационного поля | Со встро-енным управ-лени-ем | ||||||||
| Cегментные | Матричные | ||||||||||
| Еди- нич- ная | Цифро- вая | Буквен- но-цифро-вая | Шкаль- ная ** | Мнемо- ничес- кая *** | Графи- ческая **** | Одно – разряд- ные | Много- разряд- ные | Одно- разряд- ные | Много- разряд- ные | ||
| ВЛИ | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | - |
| ВНИ | - | + | - | - | - | - | + | - | - | - | - |
| ППИ | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + |
| ЖКИ | + | + | - | + | + | + | + | + | - | - | - |
| ГРИ | + | + | + | + | - | + | + | + | + | + | + |
| ЭЛИ | + | + | - | + | + | - | - | - | + | + | - |
| СКИ | + | + | - | - | - | - | + | - | - | - | - |
| Примечание: * - точка, круг, квадрат и т. п.; ** - аналоговая, дискретная (м. б. оцифрованная); *** - Мнемосхемы; **** - буква, слово, цифра, число, знак, график. |
Методы цифровой обработки
Некоторые формы представления аналоговых сигналов.
S(t) – линейная ВАХ - мгновенное значение;
S(ω) – квадратичная энергетич. характеристика - функция сигн. Физическая размерность ρ(τ);
K(τ) – кореляционная функция - энергетическая мера для случайных сигналов
Существует несколько способов временного описания системы:
1) импульсная характеристика;
2) с помощью дифференциальных и интегральных уравнений
t
Sвых(t)=(1/RC)*∫Uвх(t)dt
3) частотная характеристика линейной системы.
4) амплитудный, фазовый спектр – описание системы в частотной области;
5) частотный способ описания;
6) энергетический способ;
7) коэф-т передачи |К(ω)|.
Обобщенное преобразование по Лапласу S(p) – линейное описание системы (системная функция).
Представление сигналов в цифровых системах всегда осуществляется в дискретном времени, поэтому соответствующие значения вх. и вых. сигналов, системных характеристик принято называть отсчетами.
Отсчет – функция номера момента времени на шкале дискретного времени.
Как правило, время дискретизируется равномерно.
Существуют формы записи такой связи:
S{n}n= ; S{nT}= ; S(n)= ; Sn=
 |
Отсчеты м.б. представлены любым числом.