Электронные цифровые приборы

Электронные цифровые приборы применяют наиболее часто. Используются, в частности, газоразрядные указатели — газо­наполненные лампы с холодным катодом, указатели со светодиодами (LED) и указатели с жидкими кристаллами (LCD, li­quid-crystal display.

В газонаполненных лампах с холодными катодами против сетчатого анода для каждой цифры установлен соответствующей конфигурации катод из тонкой проволоки.

Анод и десять катодов (от 0 до 9) размещены в пространстве друг за другом. Ввиду высокого рабочего напряжения при управ­лении полупроводниковыми элементами необходимо уделять особое внимание выбору размеров.

В цифровых приборах со светодиодами (из арсенида галлия) цифры образуются из точечных или штриховых сегментов. Световое излучение возбуждается в результате полупроводникового эф­фекта: под действием подводимой электрической энергии носители зарядов перемещаются на более высокий энергетический уровень. После короткой выдержки они вновь возвращаются на низший энергетический уровень, Этот процесс сопровождается рекомбинацией электронов и дырок, при которой часть энергии отдается в виде излучения (фотонов).

Индикаторы с жидкими кристаллами применяются во многих областях. Эти элементы представляют собой соединения с углеродом и кислородом (карбоксиды), которые ниже определенной температуры являются кристаллами, а выше этой температуры превращаются в жидкость. Такая ячейка состоит из двух параллельных стеклянных пла­стинок, между которыми располагается жидко-кристаллическое вещество. Внутренняя поверхность стеклянных пластинок покрыта токопроводящим слоем, например, оксидом олова. При отсутствии напряжения на этих обкладках ячейка прозрачна. При приложении постоянного напряжения (или переменного низкой частоты) ячейка становится непрозрачной. Непрозрачность обусловлена в основном так называемым «динамическим рассеянием» Такое рассеяние возникает потому, что при приложении напряжения ионы, блуждающие через вещество, нарушают ориентацию электрических дипольных моментов. В итоге образуются регуляр­ные центры рассеяния падающего света.

Дискретно-аналоговые преобразователи.

Наиболее часто применяемыми способами являются следующие: дискретно-аналоговый (цифро-аналоговый) преобразователь со ступенчатым делителем омического сопротивления, дискретно-аналоговый преобразователь со ступенчатым делителем (раз­ветвлением) токов и дискретно-аналоговый преобразователь с це­почками сопротивлений. Менее употребительны способы с моду­ляцией продолжительности импульсов или с косвенным ин­тегрирующим(суммирующим) преобразованием. Каждый дискретно-аналоговый преобразователь содержит следующие конструктивные элементы: переключатель аналоговых величин, блок (сетка) сопротивлений и источник опор­ного напряжения, В качестве переключателей используют диоды, транзисторы и теперь все чаще интегральные схемы. Блоки со­противлений состоят из проволочных или тонкослойных (пленоч­ных) резисторов или же из элементов толстоплёночной техники.

Печатающие устройства для результатов измерений

Решающее значение для расшифровки результатов измерений имеет документирование и протоколирование измеренных данных при помощи соответствующих печатающих устройств. В связи с более широким применением печатающих устройств в раз­личных системах переработки информации, начиная от персональных компьютеров и кончая мощными ЭВМ, в технологии печатания за последние годы достигнут значительный прогресс. В частности, использование микропроцессоров для управления раз­личными функциями в печатающих устройствах позволило существенно расширить объем этих функций.

Печатающие устройства могут быть подразделены на два класса: ударного и безударного действия. 

В печатающих устройствах ударного действия процесс печатания происходит в результате удара рычага с литерой или символом или игл (в матричных печатающих устройствах) на красящую ленту.

В безударных печатающих устройствах процесс печатания  заключается в физическом или химическом воздействии на специально подготовленную бумагу. Имеются следующие типы таких печатающих устройств: тепловые матричные, электрочувствительные, электростатические, ксерографические и лазерные, а также с непрерывной подачей краски и с подачей краски по требованию.

Скорость печатания здесь достигает от 300 до 45 000 строк в минуту.

Электронно-лучевые визуальные приборы.

Электронно-лучевые визуальные приборы (дисплеи) вместе со своей клавиатурой представляют собой универсальные устройства для ввода и выдачи информации в системах переработки резуль­татов измерений. Наряду с алфавитно-цифровым вводом и вы­дачей текста они могут также наглядно показывать в графическом виде состояние процесса и ход изменения измеряемых величин. Возможны три метода:

- растровый;

- светового карандаша;

- профильный.

При растровом способе, как и в телевизионной технике, выполняется развертка - электронный луч отклоняется по строчкам и столбцам. В результате формировании светлых и тёмных мест при сканировании получаются отдельные точки изображения воспроизводящие требуемую информацию.

При методе светового карандаша электронный луч, вызывающий свечение при сканировании, воспроизводит на экране последовательности штрихов,  отображающие требуемую информацию.

При профильном методе знаки (символы) изображаются масками.

В настоящее время внедрен преимущественно растровый метод, потому что для него могут быть использованы дешевые чёрно-белые и цветные мониторы.

Задание:

Нарисовать монтажную схему: