1, Zasada techniczna: Minimalizm ekranu kodu segmentowego i złożona architektura ekranu matrycowego
(1) Ekran kodu segmentowego: „deterministyczna” zaleta jazdy pasywnej
Ekran kodu segmentowego wykorzystuje technologię wyświetlania segmentowego, która kontroluje skręcanie cząsteczek ciekłokrystalicznych przez ustawione elektrody, tworząc stałe znaki lub grafikę (takie jak cyfra „8” i symbole temperatury). Jego podstawową zaletą jest prosta konstrukcja i zdecydowany napęd:
Konstrukcja matrycy pasywnej: Każdy segment pióra jest sterowany niezależnie, co eliminuje potrzebę stosowania skomplikowanych obwodów sterujących i zmniejsza ryzyko zakłóceń sygnału.
Tryb niskiego poboru mocy: Podczas wyświetlania statycznego jedynie wyświetlacz LCD musi być utrzymywany w stanie odchylonym, a zużycie energii wynosi jedynie 1/3 do 1/5 zużycia energii przez ekran z matrycą punktową.
Ochrona przed zakłóceniami elektromagnetycznymi: brak transmisji sygnału-o wysokiej częstotliwości, większa stabilność w środowiskach o silnych zakłóceniach, takich jak przetwornice częstotliwości i silniki.
Typowy przypadek: System sterowania walcowni w hucie stali wykorzystuje ekran kodu segmentowego do wyświetlania wartości ciśnienia. W środowisku o natężeniu zakłóceń elektromagnetycznych wynoszącym 20 V/m działa nieprzerwanie przez 5 lat bez żadnych nieprawidłowości w wyświetlaniu, natomiast ekran matrycowy w tej samej scenie wymaga corocznej wymiany ze względu na zakłócenia sygnału.
(2) Ekran z matrycą punktową: koszt „dynamizmu” podczas aktywnej jazdy
Ekrany z matrycą punktową kontrolują każdy punkt piksela poprzez skanowanie wierszy i kolumn, obsługując złożoną grafikę, chińskie znaki i efekty dynamiczne, ale ich stabilność jest ograniczona przez:
Złożoność aktywnej matrycy: ekrany TFT-LCD z matrycą punktową wymagają sterowników z matrycą-cienkowarstwowych tranzystorów (TFT), przy czym pojedynczy ekran zawiera miliony tranzystorów, a wskaźnik awaryjności wzrasta wraz z gęstością pikseli.
Zakłócenia sygnału o wysokiej częstotliwości: Częstotliwość skanowania rzędów i kolumn osiąga poziom kHz, na który łatwo wpływają impulsy elektromagnetyczne generowane przez urządzenia takie jak przetwornice częstotliwości i silniki w środowiskach przemysłowych.
Wahania zużycia energii: Podczas wyświetlania dynamicznego pobór mocy modułu podświetlenia jest 5-10 razy większy niż w przypadku ekranu segmentowego, a ciśnienie rozpraszania ciepła jest większe w środowiskach o wysokiej temperaturze.
Porównanie danych: W teście cyklicznych temperatur od -20 stopni do 70 stopni awaryjność ekranu z kodem segmentowym (0,3%) była znacznie niższa niż w przypadku ekranu z matrycą punktową (2,1%), głównie ze względu na szybkość reakcji materiału ciekłokrystalicznego i stabilność obwodu sterującego.
2, Wymagania scenariusza przemysłowego: stabilność przede wszystkim „zasada adaptacji scenariusza”
(1) „Złota scena” ekranu Kodu Duana
Ekstremalna zdolność adaptacji do środowiska:
Obsługa szerokiego zakresu temperatur: ekrany kodów segmentowych klasy przemysłowej mogą pracować stabilnie w środowiskach od -40 stopni do 85 stopni. Na przykład wyposażenie stacji badań naukowych w Arktyce wykorzystuje ekrany z kodami segmentowymi do wyświetlania danych o temperaturze, które nadal mogą być wyraźnie wyświetlane przy minus 40 stopniach.
Pyłoszczelna i wodoodporna konstrukcja: ekran kodu segmentowego poziomu ochrony IP67 został zastosowany na panelu sterowania kruszarek górniczych i nadal może wyświetlać normalnie, gdy stężenie pyłu osiągnie 500 mg/m 3.
Wymagania dotyczące długiej żywotności:
Żywotność materiałów ciekłokrystalicznych przekracza 100 000 godzin, a ekran z kodem segmentowym, pracujący nieprzerwanie przez 8 lat w przedsiębiorstwie chemicznym, wykazuje współczynnik tłumienia kontrastu wynoszący<15%.
(2) „Granica możliwości” ekranów igłowych
Ograniczenia wyświetlania dynamicznego:
W scenariuszach sterowania ruchem-z dużą szybkością (takich jak śledzenie trajektorii ramienia robota) na ekranach z matrycą punktową mogą pojawiać się efekty zjawy ze względu na ograniczenia częstotliwości odświeżania (zwykle<60Hz), while segmented screens do not have this issue due to their static display characteristics.
Równowaga pomiędzy kosztami i stabilnością:
Ekrany z matrycą punktową o wysokiej rozdzielczości (takie jak 320 × 240) kosztują 3–5 razy więcej niż ekrany segmentowe, ale klienci przemysłowi bardziej martwią się o MTBF (średni czas między awariami). Według danych z pewnej linii produkcyjnej samochodów, współczynnik MTBF ekranów z kodem segmentowym sięga 80 000 godzin, podczas gdy ekranów igłowych z tej samej półki cenowej wynosi zaledwie 30 000 godzin.
3, Typowy przypadek: „Demonstracja przemysłowa” weryfikacji stabilności
(1) Przypadek 1: System wyświetlania platformy wiertniczej
Pewna morska platforma wiertnicza wykorzystuje ekran kodu segmentowego do wyświetlania parametrów, takich jak ciśnienie wiercenia i prędkość obrotowa, i działa nieprzerwanie przez 3 lata bez żadnych usterek w środowisku korozji mgły solnej i wibracji (przyspieszenie do 5 g). Testy porównawcze pokazują, że ekran z matrycą punktową tej samej platformy charakteryzuje się współczynnikiem wymiany wynoszącym 40% w ciągu jednego roku z powodu wycieków LCD spowodowanych uszkodzeniem uszczelnienia.
(2) Przypadek 2: Długoterminowa stabilność inteligentnych liczników
Seria inteligentnych liczników chińskiej firmy State Grid Corporation wykorzystuje ekrany z kodami segmentowymi do wyświetlania zużycia energii elektrycznej. Po 5 latach pracy w temperaturze od -30 do 70 stopni stopień pogorszenia przejrzystości wyświetlacza jest mniejszy niż 5%. Miernik pilotażowy wykorzystujący ekran matrycowy wykazał spadek jasności do 30% wartości początkowej po 3 latach na skutek starzenia się podświetlenia.
(3) Przypadek 3: Testowanie przeciwzakłóceniowe sprzętu medycznego
Test porównawczy przeprowadzony przez pewnego producenta monitorów medycznych pokazuje, że ekran z kodem segmentowym może nadal wyświetlać normalnie obraz w pobliżu sprzętu do rezonansu magnetycznego (MRI) (natężenie pola magnetycznego 3T), podczas gdy prawdopodobieństwo migotania ekranu z matrycą punktową na skutek zakłóceń elektromagnetycznych wynosi 25%.
4, Ewolucja technologiczna: „Ścieżka poprawy stabilności” ekranu kodu segmentu
(1) Innowacje materiałowe
Wyświetlacz LCD o wysokim kontraście: Dzięki technologii LCD z wyrównaniem pionowym (VA) współczynnik kontrastu segmentowego ekranu zwiększa się do 2000:1, a czytelność jest lepsza niż w przypadku tradycyjnych ekranów z matrycą punktową TN w silnym oświetleniu.
Polaryzator o szerokim zakresie temperatur: Polaryzator odporny na wysokie temperatury rozszerza górną granicę temperatury roboczej ekranu kodu segmentowego do 105 stopni, spełniając potrzeby ekstremalnych scenariuszy, takich jak piece stalownicze.
(2) Optymalizacja strukturalna
Technologia pakowania COG: proces Chip On Glass redukuje zewnętrzne punkty połączeń i trzykrotnie poprawia odporność na wibracje.
Obróbka powierzchni zapobiegająca odblaskom: Dzięki zastosowaniu procesu trawienia AG w celu zmniejszenia odbicia, klarowność wyświetlacza w silnym świetle zewnętrznym poprawia się o 40%.
(3) Aktualizacja schematu sterownika
Układ scalony sterownika o niskim poborze mocy: wykorzystuje technologię przerywanego odświeżania, zmniejszając zużycie energii do poniżej 0,01 W podczas wyświetlania statycznego.
Konstrukcja obwodu o wysokim poziomie odporności na-zakłócenia: dzięki zastosowaniu kondensatorów filtrujących i elektromagnetycznych warstw ekranujących ekran kodu segmentowego może nadal działać stabilnie w polu elektromagnetycznym 10 V/m.
