LED光柱

光柱类型

利用LED芯片制作成的模拟条图，在国内一般统称为LED光柱显示器（以下简称为光柱或光柱显示器），在国外则以Ber Graph命名（条形），即光棒。用光柱替代指针反映工业过程控制的模拟量，有其特殊的优越性。一是光柱自身发光，醒目，便于远距离观察。二是光柱本身无机械传动部分，抗过载、抗振动性能好。三是光柱通过芯片矩阵排列，线性化处理，能精确示值，读数正确。四是LED光柱的平均无故障工作时间达6万小时左右。

简介

九十年代以来，我国光电行业的LED芯片作为一种新的光源有了突飞猛进的发展，不仅开创了巨大的新兴市场，而且应用面越来越广泛。从发光二极管制作的数码管、信号灯的普及到大型LED大屏幕的显示上市，几乎在每个城市、每个企业都留下了它的足迹。仪表行业也不例外，也进入了用LED芯片制作成的模拟条图替代仪表指针的新阶段。LED光柱的模拟条图是仪表指针的优先更新换代产品　另外，LED光柱同其它光柱相比较，也有其特色：它与等离子光柱相比，无高压源。它与液晶光柱显示器相比，无需背景光源，可视度宽且价格相对低廉。它与真空荧光显示相比，所需的驱动电路简洁，且抗震性能好。

大量事实证明，在我国进入WTO的新形势下，用LED光柱显示器替代仪表指针，已成为仪表仪器行业的新趋势。

种类及制作要求

由于替代仪表指针的需要，我国LED光柱显示器品种规格较多。基本上有三种规格、二十多个品种。

三种规格是：

101线：可显示精度为1%

51线：可显示精度为2%

41线：可显示精度为2.5%

二十多个品种是：

通用性尺寸的101、51、41线光柱，分共阴、共阳两类，以101线为例，由于芯片间距为1毫米、0.9、0.75毫米不等，所以光柱尺寸不同分成 A、B、C、D、E等类型，以适应各种需要。

由于绝大多数品种的光柱尺寸是按指针仪表尺寸的原型设计的，所以给当前显示方式进行技术改造带来了方便。如果将光柱同数码管设计在仪器仪表的同一面板上，可实现模拟量和数字量的双重显示，它符合当前国际上仪表显示方式的新潮流。

LED光柱显示器的制作与其它LED光电器件制作相比有其特定的难度的。

1、指示灯、数码管和橡塑管等光电产品，都是用环氧树脂等固化的。这样封装给LED芯片的抗振动和抗氧化带来极大的好处。而光柱显示器`如果采用同样的封装方法，会因此而引起整条光带的衍射，影响计数。所以，在烧结、焊接后必须“悬空”放在光栅罩壳内，对抗振动、防氧化带来一系列的问题。

2、指示灯、数码管和橡塑管等使用芯片的密集度相对来说是低的，一般在1至20只芯片左右，而光柱显示器作为模拟条图的计数器，需要形成完整的光带，需在106mm长度的线路板上，放置101只LED芯片，属于高密集度，工艺比较复杂。

3、指示灯、数码管和橡塑管等产品的使用，或单个或组合而成，而一支用101只芯片组合的光柱，必须利用光学的折射原理，使点光源通过透明罩壳的13至15条光栅成相，完成每一只芯片由点到线的显示。

质量几个问题

LED光柱显示器模拟条图是替代仪表指针的计数器，又是光柱仪表的重要部件，因此，以下几个有关质量方面的问题，从一开始就备受业内人士的关注。

一可靠性问题

从实践情况看，光柱的用途十分广泛，用于冶金、电力、机械、石油、煤炭、军工等方面，对环境的适应性提出了非常高的要求，JDG光柱所达到的标准如下：1、低温试验：贮存温度-40度，贮存24小时，工作温度0度，试验4小时，要求光栅罩不破裂。2、高温试验：工作温度50度，试验4小时，要求光栅罩不变形。3、湿热试验：试验温度为40度，相对湿度为93%，试验周期为48小时。4、振动试验：在共振的频率上耐振两个小时，若无共振则在最高频率上耐振两小时。5、冲击试验：从0.3米、0.9米、1.5米的高度，从37度、66度、90度摆锤角度进行九次冲击。

以上试验，都要求LED光柱显示器工作正常，显示值允许在±1%的误差范围之内。

二色度一致性问题

用LED光柱替代指针显示，要求显示的模拟条图上每一线的色度均匀一致，所显示的光带是一个整体，一个完整的计数器。而当前影响色度一致的主要问题是LED芯片的质量。在市场经济条件下，LED芯片的竞争也是很激烈的，这给一些低价位的低档芯片以次充好提供了机会。用这些质量低下的芯片制作光柱显示器，不但使用寿命堪忧，而且明暗不均，影响准确计数。

另外，在工艺上置放芯片一定要做到均匀，光柱的101线的线间距一定要控制好，否则，也会影响色度的一致。

三检测自动化问题

由于LED光柱显示器所用的芯片是高密集度排列，因此，在制作过程中，用手工把每一只芯片都按标准进行测试确实是一件有困难的事。以101线为例，就要检测101只芯片的正向电压、反向电压、漏电流等，如果不作检测，显示器从表面看即使完全正常，但有可能留下隐患。随着时间的推移电性能会出现故障，影响光柱的正常显示。因此，借助现代科学技术，利用计算机进行测试，101只芯片在几秒钟内即能完成，并可留下每只芯片完整的数据，做到电性能100%的合格。

四储存包装问题

事实证明，LED芯片在长期储存中，有的LED芯片会自动失效。这是一个几乎所有从事LED光电器件生产的厂家普遍遇到的问题。从光柱的情况看，这种失效主要是芯片被氧化的结果。经过多年的摸索，使用多种方法对比，解决抗氧化问题最有效的办法还是对光柱进行真空包装。采取这一措施，既减少了厂家的损失，又保护了用户的利益。特别是用户在大量买入需要储存时，不会再遇到因氧化导致芯片自动衰竭的问题。

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