пропорциональный световому потоку, отраженному от поверхности ЖКИ при наличии и отсутствии напряжения возбуждения.

При определении времени отклика и релаксации на исследуемый участок ЖКИ подается с генератора Г5-26 прямоугольный импульс с амплитудой, соответствующей управляющему напряжению длительностью 200 мс и частотой следования 1 ... 5 Гц. При определении времени отклика развертка осциллографа запускается фронтом импульса возбуждения, а при определении времени релаксации.- спадом импульса. Используя метки длительности в осциллографе С1-19Б, можно определить время отклика и время релаксации ЖКИ. Более наглядная регистрация времени отклика и релаксации возможна при использовании двулучевого осциллографа С1-16 или двулучевого запоминающего осциллографа С8-11, в которых возбуждающий прямоугольный импульс подается на один вход развертки, а на другой - сигнал с ФЭУ.

3.7. ЭЛЕКТРОННОЕ УПРАВЛЕНИЕ ЖК УСТРОЙСТВАМИ

Способ управления ЖК устройствами в значительной степени зависит от области их использования, конструктивных и технологических особенностей, а также физических свойств ЖК материалов. В настоящее время ЖК индикаторные устройства применяются в цифровой измерительной технике, микрокалькуляторах и электронных цифровых часах.

Наибольщее распространение получили три варианта индикаторных панелей (ИП). В первом варианте (сегментном) для получения различных знаков каждое знакоместо состоит из набора отдельных сегментов, причем для воспроизведения цифр достаточно 7 ... 9, а для букв и вспомогательных символов 16 ... 18 сегментов. Достоинством ИП такого типа является расположение всех знаков в одной плоскости, что обеспечивает большой угол обзора при сравнительно высоком коэффициенте использования площади ИП и простоте технологии изготовления. К недостаткам следует отнести неоднозначность цифрового отсчета в случае отказа одного из сегментов, ограниченный по форме набор буквенных знаков и сложность схемы управления, особенно для буквенных символов.

Второй вариант (позиционный или пакетный) ИП состоит Б том, что он выполняется Б виде отдельных

знакомест, размещенных на плоскости или набранных в пакет, при этом упрощается схема управления и усложняется конструкция и технология изготовления.

Третий вариант (комбинированный) ИП сочетает комбинацию сегментного и позиционного способа исполнения знакомест, при этом цифры выполняются в виде сегментов, а буквы и другие символы в виде отдельных знакомест. Комбинированные ИП целесообразно использовать для создания отсчетных устройств универсальных цифровых приборов и информационно-измерительных систем.

Физические свойства ЖК материалов определяют некоторые особенности в способе электронного управления ИП. Первоначально предполагалось, что ЖК устройства будут работать при постоянном напряжении управляющего сигнала, однако практика показала, что работа при переменном управляющем сигнале целесообразнее вследствие значительного увеличения срока службы ИП: примерно в 10 раз.

Снижение срока службы ЖК индикаторов при работе на постоянном токе происходит из-за миграции примесей в ЖК на отражающий электрод под действием постоянной составляющей сигнала, в результате чего падает контрастность, увеличивается напряжение возбуждения. Поэтому в настоящее время в основном применяются схемы возбуждения ЖКИ переменным током, при этом на электроды передней и задней пластин ИП подаются прямоугольные импульсы одинаковой амплитуды, сдвинутые по фазе так, чтобы управляющее напряжение на ЖК ячейке имело вид биполярного сигнала без постоянной составляющей (рис. 3.51). Амплитудное значение управляющего напряжения в первых моделях ИП составляло сотни вольт, к настоящему времени созданы ИП, работающие при напряжении меньше 30 В. Другой существенной особенностью ЖК материалов является малое быстродействие при возбуждении и особенно при снятии возбуждения.

Электрооптическая характеристика типичной ЖК ячейки, на которую подавался импульс напряжения относительно большой длительности, изображена на рис. 3.52. Как видно из рисунка, время выключения ячейки значительно превышает время включения. Один из способов уменьшения времени выключения ЖК ячейки показан на рис. 3,53,а, Он закл{очается в подач? на

йчейку импульса капрШёШя С. амплитудой 150 ... 200 Ь примерно через 50 мс после снятия напряжения возбуждения. Это необходимо для того, чтобы ионы, оставшиеся в ЖК после уменьшения поля до нуля, могли нейтрализоваться. После подачи импульса все молекулы ячейки ориентируются так, что их дипольные моменты оказываются параллельными электрическому полю. В результате турбулентность и рассеяние сЁета в ЖК

0. 4J-

Рда. 3.51. Управляющие напряжения на ЖКИ

10-20не 100-200W

Рис. 3.52. Реакция ЖК ячейки на электрическое поле

быстро исчезают. Чтобы воспрепятствовать образованию новых ионов, длительность импульса должна быть малой, около 0,5 мс. Такой способ управления ЖК ячейкой неудобен на практике, так как требует для реализации применения специальных высоковольтных ключей и блокинг-генераторов для формирования импульсов, ускоряющих процесс выключения ЖК ячейки.

Другой метод быстрого выключения иллюстрируется на рис. 3.53,6. В этом случае возбуждение ЖК ячейки производится переменным напряжением частотой, значительно меньшей критической, при которой исчезает эффект динамического рассеяния. Как правило, частота возбуждения может составлять 30 .. . 500 Гц, при этом исчезает эффект мерцания. После снятия напряжения возбуждения подается сигнал частотой 10 ... 40 кГц в течение не менее 5 мс, при котором ячейка гаснет. Амплитуда переменного сигнала обычно равна амплитуде сигнала возбуждения. Основные причины, объясняющие уменьшение времени выключения, аналогичны описанным выше. Оба метода позволяют получить время выключения (релаксации) порядка 5 ,,, 10 мс.