интернет-магазин светодиодного освещения
Пн - Вс с 10:30 до 20:00
Санкт-Петербург, просп. Энгельса, 138, корп. 1, тк ''Стройдвор''

"Одиннадцатая". Одноламповые часы на ИН-18. Схема часы на ин 18


Часы на ИН-18 - Past Indicator

Наконец-то нас можно поздравить! Закончена работа по созданию нового поколения часов на советских индикаторах тлеющего разряда. На этот раз привычные индикаторы ИН-14 были заменены более редкими и эксклюзивными ИН-18. Существенное преимущество последних заключается в размере катодов – у ИН-18 высота цифр составляет целых 40 мм при диаметре колбы 32 мм. Часы с такими лампами – поистине эффектное зрелище!

В процессе создания часов перед нами встал весьма серьезный вопрос: как создать «оболочку» достойную столь завораживающей красоты индикаторов ИН-18? Иными словами, как должен выглядеть корпус новых часов? Первоначальные идеи о пластиковых «космических» корпусах быстро отошли на второй план, стало ясно, что такие лампы заслуживают чего-то очень благородного, величественного ….. а что может быть более благородным, чем дерево? Итак, материал для корпуса был определен, смущало только одно: деревянный корпус мы использовали и в предыдущих моделях часов, а ведь сейчас так хочется чего-то особенного! После долгих размышлений мы остановили свой выбор на традиционном сочетании дерева, в нашем случае - дуба, и латуни. Насколько удачно мы реализовали такое сочетание – оценивать вам!

Безусловно, эти часы притягивают внимание, прежде всего, своим внешним видом, однако их «внутренний» мир не менее интересен! Итак, подробнее о функционале часов на газоразрядных индикаторах ИН-18. Нам часто задают вопрос: а что ваши часы «делают»? Первое время подобная постановка вопроса ставила нас в тупик – у них есть привычные функции – они, собственно, отсчитывают время, есть два будильника, в конце каждой минуты показывается дата - а что еще должны «делать» часы? Мы задумались над этим вопросом … Так у наших часов появились новые функции! Начнем с простого. Как выяснилось, не всем покупателям нравится, что в конце каждой минуты показывается дата – в новых часах мы предусмотрели возможность отключения данной функции. В предыдущей модели часов была предусмотрена настройка яркости ламп (4 степени), теперь яркость ламп может быть изменена не только вручную, но и автоматически! При выборе режима автоматической регулировки яркость ламп будет изменяться в зависимости от освещенности пространства, в котором находятся часы. Таким образом, днём яркость ламп будет увеличиваться, а ночью – уменьшаться. В новых часах мы также предусмотрели несколько функций, продлевающих срок службы самих ламп. Во-первых, теперь возможно задать период времени, в который лампы не будут работать, например, днем, когда Вы на работе, или ночью, когда Вы спите. Во-вторых, каждые 10 минут цифры «пробегают» от 0 до 9 – такая маленькая хитрость позволяет предотвратить отравление катодов, а значит, продлить срок службы ламп. Наконец, самой ожидаемой новинкой стала синяя светодиодная подсветка у основания ламп (включается /отключается нажатием кнопки). Звание «самой ожидаемой» она получила благодаря многочисленным просьбам покупателей добавить такую функцию. Что, собственно, мы и сделали!

1bed9430cfed023a26935030abba1fbc_p

Ko7pySacfDU

alY96PVf528

nsVJsOKrzr8

h62lvEWbP34

past-indicator.livejournal.com

Лампы ИН-18 — AiV Electronics

Главным элементом часов AiV Nixie являются газоразрядные индикаторные лампы ИН-18.

Как устроена газоразрядная индикаторная лампа

Газоразрядный индикатор — ионный прибор для отображения информации, использующий тлеющий разряд. По сравнению с единичным индикатором — неоновой лампой — обладает более широкими возможностями.

Inside_the_nixie_tube

Наиболее известными среди газоразрядных индикаторов являются знаковые индикаторы типа Nixie tube, состоящие из десяти тонких металлических электродов (катодов), каждый из которых соответствует одной цифре или знаку, при этом они включаются индивидуально. Электроды скомпонованы так, что различные цифры появляются на разной глубине, в отличие от плоского отображения, при котором все цифры находятся на одной плоскости по отношению к зрителю. Трубка наполнена инертным газом неоном (или другими смесями газов). Когда между анодом и катодом прикладывается электрическое напряжение от 120 до 180 вольт постоянного тока, вокруг катода возникает свечение. Состав газа определяет цвет свечения. Наиболее распространены лампы, где основой наполнения является газ неон, дающий красно-оранжевое свечение.

История развития

Газоразрядные индикаторы Nixie были разработаны в 1952 году братьями Хайду и позднее проданы фирме Burroughs Business Machines. Название Nixie получилось от сокращения NIX 1 — Numerical Indicator eXperimental 1 («цифровой индикатор экспериментальный, разработка 1»). Название закрепилось за всей линейкой таких индикаторов и стало нарицательным. Например, отечественные индикаторы ИН‑14 в зарубежных каталогах записывают как IN‑14 Nixie.

С начала 1950-х и до 1970-х годов индикаторы, построенные на газоразрядном принципе, были доминирующими в технике. Позже они были заменены вакуумно-люминесцентными, жидкокристаллическими и светодиодными дисплеями и стали довольно редки сегодня. В настоящее время большинство наименований газоразрядных индикаторов больше не производится.

Газоразрядные индикаторы использовались в калькуляторах, в измерительном оборудовании, в первых компьютерах, в аэрокосмической технике и на подводных лодках, в лифтовых указателях и для отображения информации на фондовой бирже Нью-Йорка.

За последние годы популярность газоразрядных индикаторов возросла из-за их необычного антикварного вида. В отличие от ЖК, они излучают мягкий неоновый оранжевый свет. Несколько компаний предлагают часы, в которых используются газоразрядные индикаторы. Для корпусов таких часов применяется дерево, сталь, акриловый пластик. Обычно такие часы обладают небольшим функционалом и несут чисто эстетическую функцию, но часы AiV Nixie являются приятным исключением. Они сочетают в себе оригинальный внешний вид, который никого не оставит равнодушным, и богатый функционал, который оценят все пользователи без исключения.

Разновидности газоразрядных индикаторов

Существует множество разновидностей газоразрядных индикаторов: линейные (непрерывные и дискретные), знаковые, сегментные и матричные. Применяемые в часах AiV Nixie индикаторы ИН-18 являются знаковыми индикаторами. Этот тип газоразрядных индикаторов является, пожалуй, самым известным и узнаваемым. В большинстве случаев словосочетание «газоразрядный индикатор» применяется именно в их отношении. Также известно, что до начала 1970-х годов в советской технической литературе в отношении таких индикаторов применялся ныне почти забытый термин «цифровая лампа» (по всей видимости, калька с немецкого «ziffernröhre»).

Знаковые индикаторы представлены отечественными моделями со знаками в виде цифр: ИН-1, ИН-2, ИН-4, ИН-8, ИН-8-2, ИН-12А, ИН-12Б, ИН-14, ИН-16, ИН-17, ИН-18, со знаками в виде букв, обозначений физических величин и других специальных символов: ИН-5А, ИН-5Б, ИН-7, ИН7А, ИН-7Б, ИН-15А, ИН-15Б, ИН-19А, ИН-19Б, ИН-19В.

Большинство знаковых индикаторов дефицита не представляют. В большинстве случаев ламповые часы делают на основе распространённых индикаторов ИН-8, ИН-12 или ИН-14. Найти такие индикаторы в продаже не сложно, и цена на них сравнительно невысока (около 2-5 долларов за штуку).

Кроме того, существует множество зарубежных аналогов отечественных газоразрядных индикаторов. Традиционно зарубежные лампы имеют более высокую стоимость (в 1,5–2 раза дороже за аналогичную лампу), и их крайне трудно найти в продаже.

Почему наши часы сделаны на ИН-18

nixie_tubes_2

Индикаторы ИН-18 являются самыми большими знаковыми индикаторами, выпускавшимися в СССР. Высота цифр у ИН-18 составляет 40 мм, что существенно больше, чем у часто используемых ИН-8, ИН-12, ИН-14 (18 мм). Такой большой размер цифр ИН-18 делает их хорошо читаемыми, особенно ночью и для людей с плохим зрением.

Среди зарубежных аналогов существуют лампы с высотой цифр намного больше чем 40 мм. Например, японская лампа Rodan CD-47 имеет высоту цифр 135 мм. Найти в продаже такие лампы почти невозможно, и их стоимость более 1000 долларов за штуку.

Зарубежные лампы, близкие по габаритам к ИН-18, стоят около 50-60 долларов за штуку и являются редкими. Стоимость самих ИН-18 составляет около 30-40 долларов за штуку. Хотя они являются гораздо более редкими, чем распространённые ИН-8, ИН-12, ИН-14, тем не менее, их можно достать новые со складского хранения в необходимом количестве. Таким образом, стоимость ламп составляет около 20 % от стоимости ламповых часов для решений на ИН-18 и еще меньше для часов на лампах ИН-8, ИН-12, ИН-14.

Принимая во внимание размер цифр, стоимость и редкость ламп, лампы ИН-18 являются единственным оптимальным выбором для изготовления эксклюзивных ламповых часов.

Особенности применения ИН-18

nixie_tube_blue_spot

В целом применение индикаторов ИН-18 не отличается от применения других газоразрядных индикаторов, но есть несколько особенностей. Главная из них заключается в том, что из-за конструктивных особенностей индикаторов ИН-18 они больше подвержены эффекту появления «голубых пятен», чем другие индикаторы меньшего размера. Данный эффект заключается в появлении светящихся пятен голубого цвета в середине лампы, возникает он из-за некорректного включения лампы. Именно этот эффект, совместно с высокой стоимостью и редкостью ламп ИН-18, ограничивает применение данных индикаторов большинством разработчиков ламповых часов.

Дело в том, что 99 % схем ламповых часов используют для управления катодами ламп отечественную микросхему К155ИД1. Данная микросхема (включая ее зарубежный аналог) является единственной специализированной микросхемой-драйвером газоразрядных индикаторов, которая когда-либо выпускалась. Хотя она и является специализированной, она не способна обеспечить корректное управление газоразрядными индикаторами, т. к. напряжение на пробой для управляющих выходов микросхемы составляет всего 60 В, в то время как необходимо коммутировать напряжение катодов до 180 В. Для защиты от пробоя в микросхеме установлены стабилитроны, которые и используются для ограничения напряжения на катоде до 60 В. Таким образом, напряжение анод-катод для светящейся цифры составляет 180 В, а напряжение анод-катод остальных цифр в лампе (которые в данный момент не светятся), составляет 180 — 60 = 120 В, чего недостаточно для возникновения ионизации газа и появления свечения. Тем не менее, все катоды несветящихся цифр находятся под напряжением, что создаёт суммарную слабую ионизацию внутри лампы и приводит к появлению «голубых пятен». Некоторые люди ошибочно считают, что появление «голубых пятен» является дефектом самих ламп ИН-18. На самом деле, это результат некорректного включения лампы. У различных экземпляров ИН-18 этот эффект проявляется визуально по-разному и может со временем как пропадать, так и появляться. Крайне редко попадаются экземпляры ИН-18, у которых эффект «голубых пятен» отсутствует вовсе.

Корректное включение ламп подразумевает полное снятие напряжения анод-катод для несветящихся цифр. Для реализации такого управления микросхема К155ИД1 не подходит, т. к. необходимо использовать драйверы с напряжением пробоя не менее 200 В. Обычно такую схему управления делают на высоковольтных транзисторах. Тогда на каждую лампу вместо одной К155ИД1 необходимо поставить 20 отдельных компонентов (10 транзисторов и 10 резисторов). Для часов, имеющих 4 или 6 цифр, необходимо 80 и 120 компонентов соответственно, что затрудняет монтаж, увеличивает габариты и делает схему практически не реализуемой на выводных компонентах: необходимо применять только компоненты поверхностного монтажа. Лишь несколько разработчиков часов в мире реализуют подобную корректную схему включения. В наших часах AiV Nixie реализована корректная схема включения ламп, предотвращающая появления эффекта «голубых пятен».

«Отравление» катодов ламп

nixie_tube_poison

Одним из технических недостатков газоразрядного индикатора является то, что цифры укладываются «стопкой» одна за другой, перекрывая друг друга. Поэтому в случае редкого включения отдельных индикаторных катодов и активности других, частицы металла, распыляемого работающими катодами, оседают на редко используемых катодах, что способствует их «отравлению». Сначала это приводит к появлению неравномерного свечения у редко используемых цифр (появление тусклых областей), а при дальнейшем «отравлении» части этих цифр и вовсе перестают светиться. Данному эффекту подвержены все газоразрядные индикаторы, при использовании которых некоторые цифры включаются намного реже, чем другие. Именно этим случаем является применение ламп для отображения времени: разряд часов и десятков часов переключаются крайне редко.

Классическим методом борьбы с «отравлением» катодов ламп, который реализован почти во всех ламповых часах, в том числе и в AiV Nixie, является включение различных эффектов перебора всех цифр в лампе (наподобие эффекта слот-машины) при смене минут. То есть каждый раз, когда происходит смена минут, выполняется быстрый перебор всех цифр по кругу. Такой метод позволяет существенно снизить скорость «отравления» катодов и увеличить срок службы ламп. Однако многим людям не нравится, когда при смене минут часы некоторое время переключают цифры по кругу, вместо того чтобы отображать текущее время. Поэтому в часах AiV Nixie можно отключить данный эффект, в часах предусмотрен альтернативный метод борьбы с «отравлением» катодов.

Существует метод восстановления «отравленных» катодов повышенным током, который реализован в часах AiV Nixie. Суть метода заключается в прогреве катодов ламп повышенным током, в результате чего происходит самоочищение катодов и удаление с них окислов, что повышает эмиссию электронов с катодов и восстанавливает изначальную яркость свечения. Для восстановления катодов ламп в часах AiV Nixie предусмотрен специальный режим, позволяющий пользователю самостоятельно произвести восстановление яркости свечения ламп ИН-18.

О сроке службы ИН-18

Согласно паспорту на лампы ИН-18, наработка на отказ составляет не менее 5000 часов. При непрерывной работе это всего лишь 208 дней. Отказом считается выход за установленные границы следующих параметров: напряжения зажигания или тока индикации для цифр. Несмотря на столь малый заявленный производителем срок службы, газоразрядные индикаторные лампы фактически работают многие годы. Конечно, никто не может гарантировать, сколько проработает конкретный экземпляр кроме завода-изготовителя, установившего наработку в 5000 часов. Стоит заметить, что срок хранения ламп ИН-18 в паспорте не указан, и лампы ИН-18 не выпускаются уже более 20 лет. Часто попадаются новые лампы выпуска конца 70-х и начала 80-х годов, которым уже 35 лет, и они прекрасно работают.

Подтверждением долгого срока службы ламп ИН-18 является отсутствие нареканий на быстрый выход их из строя со стороны владельцев ламповых часов по всему миру. Тяжело даже приблизительно оценить срок службы данных ламп. Существуют примеры часов на газоразрядных индикаторах, сделанных еще нашими отцами в СССР, исправно работающими по сей день. Таким образом, считается, что лампы ИН-18 могут работать очень долго без каких-либо проблем.

Гораздо более актуальным является вопрос исчезновения ламп ИН-18 из продажи: складские запасы с советских времен почти все исчерпаны, новые лампы давно не выпускаются. Тематика ламповых часов стала особенно популярна в последние годы, что привело к резкому увеличению спроса на газоразрядные индикаторы. С каждым годом достать эти лампы становится всё труднее, и, соответственно, цена на них растёт.

Постоянно идут разговоры о возобновлении производства газоразрядных индикаторов частными предпринимателями в России или начала их крупномасштабного производства в Китае, но пока ничего подобного не намечается, хотя, с точки зрения современного производства, изготовление газоразрядных индикаторов так же элементарно, как изготовление лампочки накаливания.

aivelectronics.ru

"Одиннадцатая". Одноламповые часы на ИН-18 / Наши пользователи / Работы пользователей Стимпанкера / Коллективные блоги / Steampunker.ru

Какое-то время назад покупал дюжину наших знаменитых ИН-18, но так вышло, что на руках у меня оказались 11 рабочих и одна нерабочая лампа, которую продавец мне выслал в качестве бонуса. И если с нерабочей, вроде, все понятно, то 11-тая лампа так и просилась в какие-нибудь одноламповые часики.

Получились именно «часики» — вся конструкция уместилась в крышку, закрывавшую когда-то мощный транзистор в каком-то отечественном силовом приборе. Ее размеры — 49х12мм. На фото она рядом со своей напарницей, некрасивой и еще не «дырявой».

На плате размещены микроконтроллер, наша же легендарная К155ИД1 и высоковольтный преобразователь, необходимый для питания лампы. Диаметр платы ок. 47 мм. Есть место и под второй микроконтроллер, отвечающий за RGB-подсветку лампы, ставшую такой модной в последнее время. На данном этапе эту подсветку не устанавливал, поскольку сам лично не считаю ее уместной. Кстати, сочетание тонкого текстолита и черной маски только с одной стороны платы дают очень интересный эффект:

Переключение между цифрами сделал плавным с помощью ШИМ-а (широтно-импульсной модуляции). Скорость переключения, режим индикации (плавная/дискретная), коррекцию времени и точности хода (в пределах ±2%), оттенок RGB-подсветки — для всего этого написал небольшую утилиту для ПК. К компьютеру часы можно подключать через переходник USB-RS232. На борту оставил только две кнопки для установки времени.

steampunker.ru

Часы на самых больших советских лампах ИН-18 / Часы / Коллективные блоги / Steampunker.ru

Наконец-то нас можно поздравить! Закончена работа по созданию новых часов на советских индикаторах тлеющего разряда. На этот раз были использованы самы большие советские лампы ИН-18. Существенное преимущество последних заключается в размере катодов – у ИН-18 высота цифр составляет целых 40 мм при диаметре колбы 32 мм. Часы с такими лампами – поистине эффектное зрелище!

В процессе создания часов перед нами встал весьма серьезный вопрос: как создать «оболочку» достойную столь завораживающей красоты индикаторов ИН-18? Иными словами, как должен выглядеть корпус новых часов? Первоначальные идеи о пластиковых «космических» корпусах быстро отошли на второй план, стало ясно, что такие лампы заслуживают чего-то очень благородного, величественного …… а что может быть более благородным, чем дерево? Итак, материал для корпуса был определен, смущало только одно: деревянный корпус мы использовали и в предыдущих моделях часов, а ведь сейчас так хочется чего-то особенного! После долгих размышлений мы остановили свой выбор на традиционном сочетании дерева, в нашем случае — дуба, и латуни. Насколько удачно мы реализовали такое сочетание – оценивать вам!

Часы на самых больших советских лампах ИН-18 Безусловно, эти часы притягивают внимание, прежде всего, своим внешним видом, однако их «внутренний» мир не менее интересен! Итак, подробнее о функционале часов на газоразрядных индикаторах ИН-18. Нам часто задают вопрос: а что ваши часы «делают»? Первое время подобная постановка вопроса ставила нас в тупик – у них есть привычные функции – они, собственно, отсчитывают время, есть два будильника, в конце каждой минуты показывается дата — а что еще должны «делать» часы? Мы задумались над этим вопросом … Так у наших часов появились новые функции! Начнем с простого. Как выяснилось, не всем покупателям нравится, что в конце каждой минуты показывается дата – в новых часах мы предусмотрели возможность отключения данной функции. В предыдущей модели часов была предусмотрена настройка яркости ламп (4 степени), теперь яркость ламп может быть изменена не только вручную, но и автоматически! При выборе режима автоматической регулировки яркость ламп будет изменяться в зависимости от освещенности пространства, в котором находятся часы. Таким образом, днём яркость ламп будет увеличиваться, а ночью – уменьшаться. В новых часах мы также предусмотрели несколько функций, продлевающих срок службы самих ламп. Во-первых, теперь возможно задать период времени, в который лампы не будут работать, например, днем, когда Вы на работе, или ночью, когда Вы спите. Во-вторых, каждые 10 минут цифры «пробегают» от 0 до 9 – такая маленькая хитрость позволяет предотвратить отравление катодов, а значит, продлить срок службы ламп. Наконец, самой ожидаемой новинкой стала синяя светодиодная подсветка у основания ламп (включается /отключается нажатием кнопки). Звание «самой ожидаемой» она получила благодаря многочисленным просьбам добавить такую функцию. Что, собственно, мы и сделали!

Часы на самых больших советских лампах ИН-18 (Фото 2)

Часы на самых больших советских лампах ИН-18 (Фото 3)

Часы на самых больших советских лампах ИН-18 (Фото 4)

Часы на самых больших советских лампах ИН-18 (Фото 5)

Без корпуса:

Часы на самых больших советских лампах ИН-18 (Фото 6)

steampunker.ru


Каталог товаров