Реферат: Индикаторы

Содержание

1. ИНДИКАТОРЫ

2. ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ И ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИНДИКАТОРНОЙ ТЕХНИКИ

2.1 Человеческое зрение

2.2 Восприятие цвета

2.3 Физические эффекты, пригодные для использования в индикаторной технике

3. «ТРИ КИТА» ИНДИКАТОРНОЙ ТЕХНИКИ

3.1 Полупроводниковые индикаторы (ППИ)

3.2 Жидкокристаллические индикаторы (ЖКИ)

3.3 Газоразрядные индикаторы (ГРИ)

4. Применение индикаторов

5. Четыре поколения индикаторных приборов

1. ИНДИКАТОРЫ

Среди систем отображения зрительной информации выделяют устройства коллективного, группового и индивидуального пользования. Типичными примерами этих устройств являются световые табло большого стадиона, экрн телевизора, циферблат электронных наручныч часов. Кроме многих других моментов, эти устройства различаются прежде всего размерами используемых ими индикаторных приборов.

Следуя общей направленности книги, здесь и в дальнейшем будут рассмотрены лишь малогабаритные и ми-ниатюрные индикаторы для устройств индивидуального и отчасти группового пользования, т. е. с расстоянием от индикатора до глаза наблюдателя не более 1-2 м.

2. ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ И ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИНДИКАТОРНОЙ ТЕХНИКИ

2.1 Человеческое зрение как основной «потребитель» информации, вырабатываемой индикаторными прибора-ми, отличается исключительным своеобразием. Видимая область составляет очень малую часть оптического диапазона длин волн (см. рис. 1.1); чувствительность глаза максимальна в центре этой области и резко спадает к ее краям. Это свойство зрения отражено в функции видности (рис. 3.1), представляющей усредненную спектральную характеристику глаза как фотоприемника. В максимуме спектральной чувствительности (λмах=555 нм) 1 Вт излучения вызывает зрительное ощущение, эквивалентное ощущению от светового потока 680 лм. При других длинах волн величина светового эквивалента излучения меньше (ряд значений ƒ_λ дан ранее в табл. 1.2); для широкополосного белого света величина ƒ_λ близка к 360 лм/Вт. Кривая рис. 3.1 довольно условна: в сумерках спектр деформируется так, что λмах сдвигается влево на 50 ... 60 нм; детский глаз воспринимает свет начиная с λ ≈ 315 нм; увеличечие яркости источника раздвигает границы видимости, например концентрированное ИК излучение GaAs-лазера (λ ≈ 860 нм) воспринимается как красное. Несмотря на все это и многочисленные индивидуальные особенности людей, кривая рис. 3.1 гостирована и является основой инженерной фотометрии; именно она служит ориентиром при разработке излучателей и фотоприемников.

Способность глаза приспосабливаться к восприятию резко различных по светимости объектов характеризуется логарифмическим законом Вебера — Фехнера, связывающим физическую яркость источника В с его физиологически ощущаемой яркостью L_фзл = а1nL + b, где а и b — константы. Поэтому динамический диапазон воспринимаемых глазом яркостей исключительно широк и простирается от — 10^-7 кд/м2 (в темноте) до — 10⁵ кд/м2 (при яркой внешней засветке); при этом в интервале 10^-7 ... 1 кд/м2 работает «сумеречный» механизм зрения и цветового восприятия нет.

УФ -ик

Рис. 3.1. Функция видности человеческого глаза (показаны условные границы различных цветов).

Разные по яркости источники вызывают неодинаковые зрительные ощущения; практически человек разли-чает не более 8 ... 10 градаций яркости (полутонов), поэтому если информация передается изменением яркости индикатора, то нельзя использовать более 4 ... 5 градаций, а для надежной передачи — более двух (черное - белое).

Кроме яркости источника человек оценивает и его пространственные характеристики: разрешающая способ-ность глаза (угловая) близка к 1' (т. е. различение на расстоянии 10 м двух штрихов, разделенных промеягольником в 3 мм). Для быстрого и безошибочного восприятия простого объекта (цифры, буквы и т. п.) надо, чтобы угловые размеры этого объекта были не менее 1^о это для оптимальной высоты знака Н дает

Н ≈ (0,5 ... 1)*10^-2 R_г-о

где R_г-о — расстояние от глаза до индикатора. Отсюда, например, для индикатора, встроенного в окуляр дальномера (R_г-о ≈5 ... 10 см) допустимо Н≈0,5 мм, для индикатора наручных часов -3 мм, а для крупноформатных дисплеев 10 ... 20 мм. При малой яркости (освещенности) индикатора величина R должна выбираться несколько большей, чөм по (3.1).

--> ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ <--