一, Principi tècnic: la diferència essencial entre la pantalla positiva i negativa
El principi de visualització de la pantalla del codi del segment es basa en els canvis d’arranjament de molècules de cristall líquid sota l’acció d’un camp elèctric: quan s’aplica una tensió a través dels elèctrodes, les molècules de cristall líquid es torcen i canvien la seva transparència, formant caràcters o números visibles. La diferència bàsica entre la visualització positiva i la negativa rau en la relació de contrast entre caràcters i fons, que es determina pel tipus de polaritzador, disseny de llum i lògica de conducció.
1. Pantalla vertical: caràcters foscos+fons lleuger
El color del caràcter de la pantalla de la pantalla és més fosc que el fons (com ara fons verd groc amb caràcters negres, fons blanc gris amb caràcters negres) i la seva essència és la pantalla reflectant. Les molècules de cristall líquid es troben en un estat retorçat quan no s’alimenta, permetent que la llum ambiental passi pel polaritzador per formar un color de fons; Després de ser alimentades, les molècules s’organitzen perfectament, bloquejant la llum de passar i formar caràcters foscos. A causa de la seva confiança en la reflexió de la llum ambiental, una pantalla de visualització positiva es pot mostrar clarament en llum forta sense necessitat de retrocedir. Les aplicacions típiques inclouen instruments exteriors, equips solars, etc.
2. Pantalla negativa: caràcters de colors clars+fons fosc
El color del caràcter de la pantalla de visualització negativa és més lleuger que el fons (com el fons negre amb caràcters blancs, fons blau amb caràcters blancs), i la seva essència és una pantalla transmissiva. Les molècules de cristall líquid permeten que la llum de fons passi per la pel·lícula polaritzant i formi el color de fons quan no s’encén; Després de ser alimentades, les molècules bloquegen la llum de fons, formant caràcters de colors clars. Les pantalles de visualització negatives es basen en la il·luminació per mostrar el contingut, però les icones de color multi - (com ara alarma vermella i operació verda) es poden aconseguir mitjançant la tecnologia d'impressió de serigrafia en color, que s'utilitza àmpliament en panells de control interior, equips mèdics i altres escenaris.
2, Adaptació ambiental: la dimensió de selecció bàsica dels escenaris industrials
L’entorn industrial té característiques com ara fluctuacions de grans temperatures, fortes vibracions i complexes interferències electromagnètiques. L’adaptabilitat de pantalles positives i negatives s’ha d’avaluar de forma exhaustiva a partir de les dimensions següents:
1. Condicions d’il·luminació: el joc entre la llum forta i la feble
Escenaris d’avantatge positius: tallers a l’aire lliure i d’alta brillantor (com ara plantes d’acer, centrals fotovoltaiques).
El disseny reflectant de la pantalla de visualització li permet mantenir un contrast elevat fins i tot sota la llum del sol directa. Per exemple, el sistema de control de forns explosius d’una determinada planta d’acer adopta un fons verd groc amb pantalla de pantalla positiva de text negre i la proporció de contrast de caràcters arriba a 8: 1 menys de 100.000 il·luminació de luxe. No obstant això, la relació de contrast de la pantalla de visualització negativa de la mateixa escena disminueix a 3: 1 a causa de la reflexió de la llum de la llum, augmentant el risc de no llegir l'operador en un 30%.
Esquema d’optimització de visualització negativa: entorn interior i de poca llum (com ara la galeria de canonades subterrànies, laboratori).
La pantalla de visualització negativa pot aconseguir una brillantor de més de 200CD/m ² mitjançant una retroil·luminació d’alta brillantor (com el LED blanc), complint els requisits d’ambients de poca llum. El sistema de control d’una certa bullidor de reacció química adopta una pantalla de visualització negativa amb fons negre i caràcters blancs, combinat amb la llum de fons regulable (50-500cd/m ²). Durant l’operació nocturna, la brillantor s’incrementa automàticament a través d’un sensor de llum per assegurar la llegibilitat de les dades.
2. Range de temperatura: estabilitat del funcionament de la temperatura àmplia
Els equips industrials sovint han d’operar a temperatures extremes que van des de -40 graus fins a 85 graus, i l’estabilitat tèrmica dels materials de cristall líquid es fa crucial
Pantalla de visualització positiva: TN (Twisted Nematic) o STN (Super Twisted Nematic) S'utilitzen habitualment, que tenen una velocitat de resposta ràpida a baixes temperatures (com ara el temps de resposta<200ms at -30 ℃), but the contrast is prone to decay at high temperatures. The monitoring system of a drilling rig in a certain oil field was tested at 55 ℃ and found that the contrast of the positive display screen decreased from 10:1 at room temperature to 7:1, but still met the API standard requirements.
Negative display screen: VA (Vertical Alignment) material has smaller contrast attenuation at high temperatures (such as contrast>8:1 at 85 ℃), but slower response speed at low temperatures (such as response time>500ms a -40 graus). Un determinat equipament de l'estació de recerca científica polar adopta la pantalla de visualització negativa de VA, que manté la temperatura de la pantalla per sobre de -20 graus mitjançant una pel·lícula de calefacció per assegurar un temps de resposta de<300ms.
3. Vibració i xoc: fiabilitat de les estructures mecàniques
La freqüència de vibració dels equips industrials sol ser de 5-200Hz, amb una acceleració de més de 5G, cosa que suposa un repte al mètode de connexió de pantalla:
Pantalla de visualització positiva: sovint connectada amb passadors de pin metàl·lic, amb un millor rendiment sísmic que les tires adhesives conductives. Una prova d’un determinat controlador de maquinària de construcció va demostrar que el canvi de resistència de la pantalla de visualització positiva del passador de passador de metall de menys de 10G va ser inferior a 0,1 Ω, mentre que la fluctuació de resistència de la pantalla de pantalla de la franja adhesiva conductora va assolir 2 Ω, cosa que va causar fàcilment que es mostrés el parpelleig.
Pantalla de visualització negativa: si es requereix una gran resistència sísmica, es pot seleccionar FPC (circuit imprès flexible) amb estructura de límit per a la connexió. Un determinat sistema de senyal de trànsit ferroviari utilitza una pantalla de visualització negativa FPC, que es fixa a la placa tova mitjançant una ranura límit, i no hi ha cap connexió fluixa sota un impacte de 50g.
3, Pràctica de la indústria: casos de selecció d’escenaris típics
1. Fabricació intel·ligent: Monitorització dels equips de línia de producció
Una determinada línia de pegats SMT de la fàbrica electrònica requereix una visualització de temps real de l'estat de l'equip (córrer/falla), temperatura (25-150 graus) i humitat (10-90% RH). La lògica de selecció és la següent:
Requisits de visualització: Pantalla de bucle de paràmetres múltiples amb un gran contrast per assegurar la llegibilitat des de la distància.
Condicions ambientals: Il·luminació del taller de 500-2000Lux, temperatura de 25-45 graus, freqüència de vibració<10Hz.
Selecció de solucions: Adopció de la pantalla de visualització positiva STN (proporció de contrast 12: 1), reduint el consum d’energia a través del mode de refresc dinàmic (consum general de potència de 0,8W) i garantint l’estabilitat de vibració amb la connexió del pin Pin de metall. Després de funcionar durant 3 anys sense fallades de visualització, el contrast de la pantalla de la matriu DOT a la mateixa línia de producció va disminuir a causa de l’envelliment de la llum de la llum, donant lloc a un augment del 40% dels costos de manteniment.
2. Gestió d’energia: Monitorització d’inversors fotovoltaics
L’inversor d’una determinada estació fotovoltaica ha de mostrar la potència generada (0-100KW), la tensió de la graella (220-500V) i el codi de falles en un entorn de -40 graus a 85 graus. La lògica de selecció és la següent:
Requisits de visualització: El funcionament de la temperatura àmplia requereix materials de cristall líquid d’alta fiabilitat.
Environmental conditions: Outdoor strong light (>100000 Lux), fluctuacions de temperatura greus.
Selecció de solucions: Adopta la pantalla de visualització negativa de VA a gran temperatura (temperatura de treball -40 graus a 85 graus), combinada amb la llum de fons blanca d’alta brillantor (800cd/m ²) i la serigrafia en color (icona d’alarma vermella). La prova mostra que el temps de resposta és inferior a 400ms a una temperatura baixa de -40 graus, complint els requisits de la norma IEC 62109.
3. Control de processos: Monitorització del reactor químic
La caldera de reacció d’una determinada empresa química ha de mostrar la temperatura (0-300 graus), la pressió (0-10MPa), el valor de pH (0-14) i el nivell de líquid (0-100%). La lògica de selecció és la següent:
Requisits de visualització: alarma de diversos nivells (advertència groga, alarma vermella), diferenciada per les icones de colors.
Condicions ambientals: hi ha àcid - Mist base (pH 2-12) al taller, que requereix un alt nivell de protecció.
Selecció de solucions: Adopció d’una pantalla de visualització negativa protegida IP67, les icones d’alarma s’implementen mitjançant la impressió de serigrafia en color (Red=sobrepressiva, groc=OverMerature), i la placa PCB està recoberta de tres anti -pintura per evitar la corrosió. Funcionant durant 5 anys sense cap anomalies de visualització, mentre que la pantalla de visualització positiva de la mateixa escena s'ha groguenc a causa de l'erosió de la boira àcida, donant lloc a una disminució del 50% en contrast.
