數(shù)碼顯示器與電平顯示器

為了便于操作人員了解自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行工況，必要的顯示設(shè)備是必不可少的。顯示設(shè)備包括模擬顯示儀表中的指示指針、數(shù)字設(shè)備中的數(shù)碼顯示器、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的CRT顯示終端以及大屏幕顯示器等。電平顯示已成為數(shù)字儀表系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)。

數(shù)碼顯示主要是顯示人們最為熟悉的0～9十個(gè)數(shù)碼(十進(jìn)制)，此外，也常常顯示其他符號(hào)或拉丁字母等。顯示這些數(shù)碼的方法可以是整體顯示(如冷陰極輝光放電數(shù)碼管)，但現(xiàn)在使用得最多的是七段碼，又稱為“日”字碼。

所謂七段碼是由7個(gè)《如果還有小數(shù)點(diǎn)則是8個(gè))發(fā)光體組成一個(gè)“日”字，如圖a所示，將第一段分別編號(hào)為a、b、c、d、e、f、g(小數(shù)點(diǎn)dp為h)，并且組成一個(gè)字節(jié)(八位)的二進(jìn)制數(shù)(a段為最低位，h為最高位)。如果某一段發(fā)光記作1(對(duì)于共陰極數(shù)碼管)、不發(fā)光則記為0，那么，0～9十個(gè)數(shù)碼及某些符號(hào)總可以分解為由七段中的某幾段組成，如圖b所示。

數(shù)碼顯示所使用的元器件有：冷陰極輝光放電數(shù)碼管、熒光數(shù)碼管、半導(dǎo)體發(fā)光二極管(LED)、液晶顯示器件(LCD)等。

冷陰極輝光數(shù)碼管中一個(gè)陽(yáng)極和10個(gè)分開(kāi)的陰極組裝在一個(gè)外形酷似普通電子管的玻璃殼內(nèi)，每一個(gè)陰極單獨(dú)做成一個(gè)十進(jìn)制數(shù)碼，共有0～9十個(gè)數(shù)碼(陰極)，互相重疊，但留有一定間隙，當(dāng)陽(yáng)極通過(guò)限流電阻加上高電壓時(shí)，任何一陰極與陽(yáng)極間電壓大于起輝電壓時(shí)，該陰極便發(fā)出桔紅色的輝光，并顯示出相應(yīng)的數(shù)碼。當(dāng)陽(yáng)極與陰極加電壓低于熄滅電壓時(shí)，則陰極停止發(fā)光，數(shù)碼消失。

熒光數(shù)碼管的外形與冷陰極管相似，但內(nèi)部結(jié)構(gòu)完全不同。首先，它是由七個(gè)字段的七個(gè)陽(yáng)極和一個(gè)陰極(燈絲)組成;其次，它還多一個(gè)控制柵極。由于陽(yáng)極上涂有熒光物質(zhì)，當(dāng)燈絲被通電加熱后，即可發(fā)射電子。柵極施加控制正電壓，陽(yáng)極正電壓則由被顯示的字段控制，當(dāng)電子發(fā)射后，在柵極的牽引作用下，奔向加有正電壓的陽(yáng)極段，轟擊其熒光物質(zhì)而發(fā)出綠色熒光。

圖 七字段數(shù)碼的組成原理

a)7個(gè)發(fā)光體組成的“H”字 b)幾組發(fā)光體組成的數(shù)字

以上兩種顯示器件曾在老式數(shù)字設(shè)備中廣泛采用，由于體積大，消耗功率大，現(xiàn)在已逐漸被LED或LCD所取代。