信号灯 Signal lamps

2022-11-16 16:04:08 浏览:381

定义

用于显示或发送光信号的灯。

术语信号灯用于非常不同种类的灯(光发射器)。 传统含义是指用于在数百米甚至几公里的距离内以闪光的形式传输信息的灯 - 主要用于军事目的。 在这里,人们通常使用某种气体放电灯或具有相对较小的发光体积和金属反射器的卤素灯,例如用于准直产生的光的抛物面镜,以便信号在很远的距离上可见。 强定向信号波束还降低了拦截消息的风险。 例如,可以使用摩尔斯电码来传输文本消息。 这种信息传输是自由空间光通信的早期形式,现在主要通过激光实现,并且可以达到高出几个数量级的数据速率。 此外,人们可能更喜欢使用红外光,因为红外光不太容易被各方注意到,人们宁愿将其排除在通信之外。 这也减少了空气中的光散射量,从而可以进行拦截。

今天,信号灯大多是用于从小距离或中等距离观看的小型指示灯。 有各种各样的,基于不同的技术,并针对不同的应用进行了优化。 一些重要的例子:

  • 辉光灯(例如霓虹灯放电灯)是广泛使用的气体放电灯,用于指示电气装置的“开启”状态。 只需使用一个简单的电阻器,它们就可以直接使用线电压工作,不需要变压器或其他类型的灯电源。 因此,当可用电压相对较高时,它们比LED解决方案更经济。
  • 发光二极管(LED)在驱动电压较低的信号应用中占主导地位;它们只需要几伏特和几毫安或更低的电流。 它们也可以以更大的形式制成(通常带有多个 LED 或有机 LED = OLED),用于各种类型的指示灯或警告灯,例如用于激光安全警告、汽车尾灯和交通信号灯。 能源效率可能很高,但并非所有类型的LED信号灯都针对高效光提取进行了优化。 所有类型的此类LED灯和指示灯都出现在汽车领域。 产生的光可以是白色或彩色的,例如红色、黄色、绿色或蓝色。
  • 白炽灯仍然用于各种信号,但越来越多地被LED解决方案所取代,这些解决方案需要更少的光功率,具有更长的使用寿命(即使对于频繁切换),并且可以实现更紧凑的解决方案。 较大的白炽灯通常被制成卤素灯。 彩色光只能用滤光片产生,这进一步降低了能源效率。

信号灯重要参数

光输出和颜色

许多信号灯可以在非常低的输出下工作,例如在毫坎德拉级别上,而其他信号灯则需要产生更多的光。

各种颜色是可能的,并且通常适用于指示某些条件 - 例如,绿色表示“一切正常”,橙色或红色表示技术问题或危险。 随着蓝光LED的出现,蓝色信号灯变得非常流行,尽管这种颜色通常不被理解为传达某种类型的信息。

漫射或定向发射

大多数信号灯在广泛的方向上漫射,因此可以从不同的方向看到它们。 但是,定向信号灯可能适用于从较远距离观看的情况,但仅在有限的方向范围内需要。

驱动电压

根据可用的驱动电压,可以适用不同的解决方案——通常是用于高压和LED的辉光灯或用于低电压的白炽灯。

能效

由于通常光输出小和/或操作时间有限,能源效率(通常量化为发光效率)不一定是信号灯的重要性能参数。 但是,对于需要电池供电的移动设备来说,这可能很重要。 在这里,LED解决方案通常受到青睐。

使用寿命和可靠性

长寿命通常非常理想,不仅因为更换灯的成本,还因为检测故障和更换灯的成本。 另一个方面是可靠性,这在安全性或安全性方面也很重要。 例如,汽车故障指示器很容易引发事故。 在危急情况下,甚至可能需要光电探测器来监控功能,但在许多情况下,也可以出于相同目的监控驱动电流。

许多用作信号灯的白炽灯以相对较低的电力运行,因此灯丝温度较低。 虽然这大大损害了能源效率,但人们可以实现比家用灯长得多的使用寿命。

开关速度;闪烁信号

信号灯通常不需要非常高的开关速度,因为人眼无论如何都不会那么快。 然而,白炽灯,特别是卤素灯的形式,在某些情况下可能会受到速度的限制。 LED解决方案可以非常快;其中一些甚至用于额外的光学数据传输。 例如,有带有LED指示灯的电表和家用设备(例如洗衣机),它们既向人类用户指示状态,又可以将数字数据传输到由服务人员操作的接收器设备。

有些指标需要不断闪烁才能吸引更多关注。 这种工作模式可能会严重降低白炽灯的使用寿命,但对LED来说不是问题。

尺寸和形状

虽然传统的灯技术在信号的可能尺寸和几何形状方面受到更多限制,但现代LED解决方案非常灵活。 它们的范围可以从不操作时几乎不被注意到的微型 LED 到具有高亮度的大面积区域。 还有一些非常特殊的类型,如表面LED——这些形状很难用更传统的技术实现。

基础光学

作          者: 泮桥成像光电商城

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