一, Физическата същност на времето за реакция: Милисекунда Игра на въртене на молекулата на течен кристал
Времето за реакция на сегментирания LCD е по същество времето, необходимо за молекулите на течните кристали за усукване на ъгъла под действието на електрическо поле, обикновено състоящо се от две части: време за издигане (TR, от тъмно до ярко) и време за падане (TF, от ярко до тъмно). Приемайки тахометъра на двигателя на определен производител на автомобилна електроника като пример, той използва 16 сегментен код LCD, за да покаже диапазона на скоростта от 0-8000 об / мин. Когато скоростта на двигателя внезапно се увеличи от 3000 об / мин до 5000 об / мин, LCD трябва да превключва от числото "3" към "5" в рамките на 200ms. Ако времето за реакция надвиши 300 ms, операторът ще наблюдава значително числово припокриване (като припокриване на остатъчни изображения на "3" и "5"), което води до 47% увеличение на риска от неправилно четене.
1. Перспектива на молекулярната динамика: двойни ограничения на вискозитета и дебелината на кутията
Скоростта на реакция на течните кристални молекули е пряко повлияна от коефициента на вискозитет на материала () и дебелината на течната кристална клетка (D) и връзката му може да бъде опростена като:
τ ∝ ( × d²) / (Δε × V²)
Сред тях Δ ε е диелектричната анизотропия, а V е задвижващото напрежение. Определен производител на медицински монитор успешно съкрати времето за реакция от 25ms на 12ms, като намали вискозитета на течния кристален материал от 25MPa · s до 18MPa · s и компресира дебелината на кутията от 4,5 µm до 3,2 µm, което води до намаляване на 60% от забавянето на дисплея на вълната на ЕКГ.
2. Превишаване на технологията: пространствено -временна компенсация на импулсите на напрежението
В отговор на характеристиката, че времето за спускане (TF) обикновено е по -дълго от времето за издигане (TR), LCD чиповете на LCD от индустриалния клас обикновено използват технологията Overdrive. Приемайки чип на драйвера на HT1621B като пример, той прилага импулс от 1,5 пъти по -голям от номиналното напрежение (продължителност 2ms) в момента на превключване на сигнала, за да пресече бързо „инертната зона“ на молекулите на течен кристал. След като определен производител на инструменти за машини CNC приложи тази технология, забавянето на дисплея на параметрите намалява от 18 ms на 7ms, а в теста за мутация на скоростта на 500 об/мин/s, дигиталната скорост на остатъчното изображение намалява от 12% на 2,3%.
2, Принцип на адаптиране на индустрията: прагове за време за реакция за четири основни сценария
1. Контрол на движение с висока скорост: твърд праг по -малък или равен на 16ms
Във високи сценарии за контрол на движението на движението, като машинни инструменти на CNC и робот, сегментен код LCD трябва да показва реални - времева параметри като обратна връзка на позицията и грешка на скоростта. Като пример, като пример, съвместната му скорост достига 300 градуса. Ако времето за реакция на LCD надвиши 16 ms, операторът ще наблюдава изоставане на дисплея на позицията от 0,48 градуса, което води до 35% намаление на ефективността на отстраняване на грешки. Действителното тестване показа, че когато времето за реакция е по -малко или равно на 12ms, времето за отстраняване на грешки може да бъде съкратено до 68% от средното ниво на индустрията.
2. Контрол на процеса: Интервал на баланса от 20-30ms
В областта на контрола на процесите като химическо инженерство и електричество сегментираният LCD се използва главно за показване на бавно променящи се параметри като температура, налягане и дебит. Системата за контрол на реакционните чайници на определено нефтохимично предприятие приема LCD с време за реакция от 30 ms. При стъпковия тест за повишаване на температурата от 200 градуса до 250 градуса, максималното отклонение между показаната стойност и действителната стойност е 1,2 градуса, което отговаря на изискването за толеранс от ± 1,5 градуса в стандарта ISO 9001. Ако времето за реакция е съкратено до 10ms, цената на системата ще се увеличи с 22%, а подобряването на точността на показването ще бъде по -малко от 0,1 градуса, което води до значително намаляване на разходите - ефективност.
3. Мониторинг на безопасността: 50ms максимална стойност на толеранса
В сценариите за мониторинг на безопасността като безопасни светлинни завеси и бутони за спиране на аварийните аварийни кодове LCD трябва да показва информация за алармата в рамките на 50 ms след повторна повреда. Определена система за управление на асансьора използва LCD с време за реакция от 50ms. В теста за отказ на заключване на вратата, времето от задействане на повреда до дисплея „Грешка“ е 42ms, което отговаря на изискванията на IEC 61508 Ниво на целостта на безопасността SIL 2. Ако времето за реакция е удължено до 80ms, системата няма да може да премине SIL 2 сертифициране, което води до неуспех на достъпа до пазара.
4. Оборудване на открито: Широка температурна реакция от -20 до 70 градуса
Във външно оборудване като селскостопански контролери за напояване и слънчеви инвертори, LCD -тата на сегмента трябва да поддържат стабилността на реакцията при екстремни температури. Определен производител на фотоволтаичен инвертор използва LCD с широка температура, който има време за реакция от 35ms при - 20 градуса (12 ms при стайна температура от 25 градуса). Температурата на клетките на LCD се поддържа над 0 градуса чрез отоплителен филм, намалявайки времето за реакция до 18ms и отговаря на изискването за „затихване на нискотемпературен отговор, по-малък или равен на 50%“ в стандарта IEC 62109.
3, Път на технологичната оптимизация: от материални иновации до сътрудничество на ниво системно
1. Нови течни кристални материали: Балансиране на бърза реакция и ниска консумация на енергия
FLC (фероелектрически течен кристал) материал, разработен от японски производител, постига реакция на нивото на μs чрез молекулярно самостоятелно - Структура на сглобяването, но изисква строг контрол на температурата от - 10 градуса до 60 градуса. За разлика от тях, DFST (двойно честотно превключване усукано) течен кристален материал, разработен от домашни производители, има време за реакция от 8 ms на 25 градуса и затихване не повече от 15% в диапазона от -30 градуса до 85 градуса. Той се прилага към терминала за наблюдение на състоянието на високоскоростните системи за сцепление на железопътния транспорт.
2. Оптимизация на алгоритъма за шофиране: Динамично компенсация и подобряване на честотата на кадрите
ASIC драйверът на чип на определен немски производител интегрира алгоритъм за компенсация на динамичния отговор, който автоматично настройва амплитудата на напрежението на свръхпроизводството чрез наблюдение на честотата на входния сигнал в реално време. При тест за конвертор на вятърна мощност тази технология намалява колебанието на времето за реакция на LCD от ± 12 ms до ± 3ms в рамките на честотния диапазон от 0,1Hz до 10Hz сигнал и подобрява стабилността на дисплея с 300%.
3. Сътрудничество на системното ниво: Затворено - контур на контура на дисплея и управление
Производителят на полупроводниково оборудване интегрира сегмент LCD с Ethercat шина и постига прецизно подравняване на цикли на опресняване и управление на дисплея чрез механизъм за синхронизация на хардуер. При тестването на роботи за трансфер на вафли този дизайн намалява забавянето на дисплея на позицията от 15ms на 3MS и подобри степента на съвпадение с цикъла на контрола на серво системата (1MS) до 92%, като значително намалява риска от сблъсък.
