Сигнальные лампы, виды, применение

Что такое сигнальная лампа?

"Сигнальная лампа — это устройство, предназначенное для визуального оповещения о состоянии оборудования, системы или события..."

 Полезные статьи:

Оптические датчики, виды, принцмп работы

Что такое лампа? Из чего состоит и принцип работы

Все статьи

Введение

Термин сигнальные лампы используется для обозначения самых разных видов ламп. Традиционное значение относится к лампам, которые использовались для передачи информации в виде световых вспышек на расстояния в сотни метров или даже несколько километров – в основном в военных целях.

Здесь обычно использовались какие-либо газоразрядные лампы или галогенные лампы с относительно небольшим объемом излучения и металлическим отражателем, например, параболическим зеркалом для коллимации генерируемого света, так что сигнал виден на большом расстоянии. 

Сильно направленный сигнальный луч также снижал риск перехвата сообщений. Можно было использовать азбуки Морзе, например, для передачи текстовых сообщений. Этот вид передачи информации был ранней формой оптической связи в свободном пространстве, которая в настоящее время в основном реализуется с помощью лазеров и может достигать скоростей передачи данных, которые на порядок выше. 

Кроме того, можно предпочесть использовать инфракрасный свет, который менее заметен сторонам, которые предпочитают исключить из общения. Это также уменьшает количество рассеяния света в воздухе, которое может обеспечить перехват.

Виды сигнальных ламп

Сегодня сигнальные лампы в основном представляют собой небольшие индикаторные лампы для просмотра с небольших или умеренных расстояний. Существует широкий ассортимент ламп, основанных на различных технологиях и оптимизированных для различных применений. Ниже некоторые популярные виды сигнальных ламп.

Газоразрядные лампы

Например, неоновые тлеющие разрядные лампы являются широко используемыми газоразрядными лампами для индикации состояния “включено” электроустановок. Используя только простой резистор, они могут напрямую работать с линейным напряжением, не требуя трансформатора или другого источника питания лампы. Таким образом, они более экономичны, чем светодиодные решения, когда доступное напряжение относительно высокое.

Светоизлучающие диоды 

Светодиоды доминируют в системах сигнализации, где напряжение возбуждения низкое. Им требуется всего несколько вольт и ток в несколько миллиампер или меньше. Они также могут быть выполнены в более крупных формах (часто с несколькими светодиодами) для различных типов индикаторных или сигнальных ламп. Например, для лазерных предупреждений о безопасности, в качестве задних фонарей автомобилей и светофоров. 

Энергоэффективность потенциально высока, но не все типы светодиодных сигнальных ламп оптимизированы для эффективного отвода света. Все типы таких светодиодных ламп и индикаторов встречаются в автомобильной сфере. Генерируемый свет может быть белым или цветным, например, красным, желтым, зеленым или синим.

Лампы накаливания 

Такие источники света спользуются для различных сигналов, но все чаще заменяются светодиодными решениями, которые требуют гораздо меньшей оптической мощности, имеют более длительный срок службы (даже при частом переключении) и могут обеспечить более компактные решения. Большие лампы накаливания часто изготавливаются в виде галогенных ламп. Цветной свет может генерироваться только с помощью оптических фильтров с существенной дополнительной потерей энергоэффективности.

Характеристики

Световой поток и цвет

Многие сигнальные лампы могут работать с очень низкой мощностью, например, на уровне милликанделы, в то время как другие должны производить значительно больше света.

Возможны различные цвета, которые часто подходят для обозначения определенных условий – например, зеленый для обозначения “все в порядке” и оранжевый или красный для технических проблем или опасностей. Синие сигнальные лампы стали довольно популярными с появлением светодиодов, излучающих синий цвет, хотя обычно этот цвет не понимается как передающий определенный тип сообщения.

Рассеянное или направленное излучение

Большинство сигнальных ламп рассеянно излучают в широком диапазоне направлений, так что их можно увидеть с разных сторон. Однако направленный сигнальный свет может быть уместен там, где требуется просмотр с больших расстояний, но только в ограниченном диапазоне направлений.

Напряжение возбуждения

В зависимости от доступного напряжения привода могут быть подходящими различные решения – обычно лампы накаливания для высокого напряжения и светодиоды или лампы накаливания для низкого напряжения.

Энергоэффективность

Из-за обычно небольшого светового потока и / или ограниченного времени работы энергоэффективность (обычно определяемая как светоотдача) не обязательно является важным параметром производительности сигнального света. Однако это может быть важно для мобильных устройств, которые должны питаться от батарей. Здесь обычно предпочтение отдается светодиодным решениям.

Срок службы и надежность

Длительный срок службы часто очень желателен не только из-за стоимости замены ламп, но и из-за затрат на обнаружение неисправностей и замену ламп. Другим аспектом является надежность, которая также может быть важна с точки зрения безопасности или безопасности. 

Например, неисправные индикаторы неисправности автомобилей могут легко спровоцировать аварии. В критических ситуациях может даже потребоваться фотоприемник для контроля функции, но во многих случаях можно также контролировать ток возбуждения для той же цели.

Многие лампы накаливания, используемые в качестве сигнальных ламп, работают при относительно низкой электрической мощности и, следовательно, низкой температуре нити накала. Хотя это существенно снижает энергоэффективность, можно достичь срока службы, который намного больше, чем, например, у бытовых ламп.

Скорость переключения

Для сигнальных ламп обычно не требуется очень высокая скорость переключения, поскольку человеческий глаз в любом случае не так быстр. Однако лампы накаливания, особенно в форме галогенных ламп, в некоторых случаях могут быть несколько ограничены по скорости. Светодиодные решения могут быть чрезвычайно быстрыми. Некоторые из них даже используются для дополнительной оптической передачи данных. 

Например, существуют счетчики электроэнергии и бытовые устройства (например, стиральные машины) со светодиодными индикаторами, которые одновременно указывают состояние пользователю-человеку и могут передавать цифровые данные на приемное устройство, управляемое обслуживающим персоналом.

Некоторые индикаторы должны непрерывно мигать, чтобы привлечь больше внимания. Этот режим работы может серьезно сократить срок службы ламп накаливания, но не является проблемой для светодиодов.

Размер и форма

В то время как традиционные технологии ламп были более ограниченными с точки зрения возможных размеров и геометрических форм сигналов, современные светодиодные решения очень гибкие. Они могут варьироваться от микро-светодиодов, которые едва заметны, когда они не работают, до больших площадей с высокой яркостью. 

Существуют также очень особые типы, такие как поверхностные светодиоды, формы, которые было бы трудно реализовать с помощью более традиционных технологий.

Применение

Сигнальные лампы находят широкое применение в различных сферах, обеспечивая безопасность, информирование и управление. Вот некоторые из основных областей их применения:

1. Дорожное движение: Сигнальные лампы используются в светофорах для регулирования движения автомобилей и пешеходов. Они помогают предотвратить аварии, указывая, когда можно двигаться, а когда нужно остановиться.

2. Промышленность: В производственных и складских помещениях сигнальные лампы служат для оповещения о различных состояниях оборудования, например, о его работе, остановке или необходимости обслуживания.

3. Безопасность: Сигнальные лампы используются в системах безопасности для оповещения о тревоге, например, в пожарной сигнализации или охранных системах.

4. Авиация и мореплавание: На самолетах и кораблях сигнальные лампы помогают в навигации и обеспечивают видимость в условиях плохой погоды или в ночное время.

5. Электроника: В устройствах и приборах сигнальные лампы могут указывать на состояние работы (включено/выключено), наличие ошибок или необходимость зарядки.

6. Транспорт: В автомобилях сигнальные лампы используются для указания поворотов, торможения и других действий, обеспечивая безопасность на дороге.

7. Системы связи: В некоторых системах связи сигнальные лампы могут использоваться для визуального уведомления о входящих вызовах или сообщениях.

8. Медицинские учреждения: Сигнальные лампы могут использоваться для обозначения состояния оборудования или для оповещения медицинского персонала о необходимости внимания.

Сигнальные лампы играют ключевую роль в обеспечении безопасности и эффективного управления в различных сферах.