Signální svítilny: typy, hlavní parametry
Termín signální svítilny se používá k popisu široké škály různých typů svítilen. Tradiční význam označuje lampy, které sloužily k přenosu informací ve formě světelných záblesků na vzdálenosti stovek metrů nebo i několika kilometrů – především pro vojenské účely.
Užitečné články:
Typicky se zde používala nějaká plynová výbojka nebo halogenová žárovka s relativně malým emisním objemem a kovovým reflektorem, jako je parabolické zrcadlo, ke kolimaci generovaného světla tak, aby byl signál viditelný na velkou vzdálenost.
Vysoce zaostřený paprsek signálu také snížil riziko zachycení zpráv. Morseova abeceda by se dala použít například k přenosu textových zpráv. Tento typ přenosu informací byl ranou formou optické komunikace ve volném prostoru, která je nyní většinou implementována pomocí laserů a může dosahovat datových rychlostí, které jsou řádově vyšší.
Navíc může být preferováno použití infračerveného světla, které je méně viditelné pro strany, které chtějí vyloučit z komunikace. To také snižuje množství rozptylu světla ve vzduchu, které může být zajištěno zachycením.
Typy signálních svítilen
Dnes jsou signální lampy většinou malé kontrolky pro pozorování na krátké až střední vzdálenosti. K dispozici je široká škála světelných zdrojů založených na různých technologiích a optimalizovaných pro různé aplikace. Níže jsou uvedeny některé oblíbené typy signálních světel.
Plynové výbojky
Například neonové výbojky jsou široce používané plynové výbojky pro indikaci „zapnutého“ stavu elektrických instalací. S použitím pouze jednoduchého odporu mohou pracovat přímo se síťovým napětím bez potřeby transformátoru nebo jiného zdroje energie lampy. Jsou tedy ekonomičtější než řešení LED, když je dostupné napětí relativně vysoké.
Diody vyzařující světlo
LED diody dominují v signalizačních systémech, kde je nízké napětí měniče. Vyžadují pouze několik voltů a proud několika miliampérů nebo méně. Mohou být také vyrobeny ve větších formách (často s více LED) pro různé typy indikátorů nebo signálních světel. Například pro laserová bezpečnostní varování, jako zadní světla auta a semafory.
Energetická účinnost je potenciálně vysoká, ale ne všechny typy signálních žárovek LED jsou optimalizovány pro účinné vyzařování světla. Všechny typy těchto LED lamp a indikátorů se nacházejí v automobilovém průmyslu. Generované světlo může být bílé nebo barevné, například červené, žluté, zelené nebo modré.
Žárovky žhavé
Takovéto světelné zdroje se používají pro různé signály, ale stále častěji jsou nahrazovány LED řešeními, která vyžadují mnohem menší optický výkon, mají delší životnost (i při častém spínání) a mohou poskytnout kompaktnější řešení. Velké žárovky se často vyrábějí jako halogenové žárovky. Barevné světlo lze generovat pouze pomocí optických filtrů s významnou dodatečnou ztrátou energetické účinnosti.
Důležité parametry signálních svítilen
Světelný tok a barva
Mnoho signálních lamp může pracovat s velmi nízkým výkonem, jako je úroveň milikandel, zatímco jiné musí produkovat podstatně více světla.
Jsou možné různé barvy, které jsou často užitečné pro označení určitých podmínek – například zelená pro označení „všechno je v pořádku“ a oranžová nebo červená pro technické problémy nebo nebezpečí. Modrá signální světla se stala velmi populární s příchodem LED diod, které vyzařují modré světlo, ačkoli tato barva není obecně chápána jako sdělení určitého typu zprávy.
Difúzní nebo směrované záření
Většina signálních světel vyzařuje rozptýlené světlo v širokém rozsahu směrů, takže je lze vidět z mnoha směrů. Směrové signální světlo však může být vhodné tam, kde je vyžadováno sledování z velké vzdálenosti, ale pouze v omezeném rozsahu směrů.
Budicí napětí
V závislosti na dostupném napětí měniče mohou být vhodná různá řešení – typicky žárovky pro vysoké napětí a LED nebo žárovky pro nízké napětí.
Energetická účinnost
Vzhledem k typicky nízkému světelnému toku a/nebo omezené provozní době není energetická účinnost (obvykle definovaná jako světelná účinnost) nezbytně důležitým výkonnostním parametrem signálních světel. To však může být důležité pro mobilní zařízení, která musí být napájena bateriemi. Zde se obvykle dává přednost řešení LED.
Životnost a spolehlivost
Dlouhá životnost je často velmi žádoucí nejen z důvodu nákladů na výměnu žárovek, ale také z důvodu nákladů na odhalování závad a výměnu žárovek. Dalším aspektem je spolehlivost, která může být také důležitá z hlediska bezpečnosti nebo zabezpečení.
Například vadné indikátory poruchy vozidla mohou snadno způsobit nehody. V kritických situacích může být dokonce vyžadován fotodetektor pro sledování funkce, ale v mnoha případech lze za stejným účelem sledovat i budicí proud.
Mnoho žárovek používaných jako signální žárovky pracuje při relativně nízkém elektrickém výkonu, a proto s nízkou teplotou vlákna. To sice výrazně snižuje energetickou účinnost, ale je možné dosáhnout mnohem delší životnosti než například u svítidel pro domácnost.
Rychlost přepínání
Signální světla obecně nevyžadují příliš vysoké rychlosti spínání, protože lidské oko stejně rychlé není. Žárovky, zejména ve formě halogenových žárovek, však mohou být v některých případech poněkud omezeny. LED řešení mohou být extrémně rychlá. Některé z nich jsou dokonce využívány pro doplňkový optický přenos dat.
Například existují elektroměry a domácí spotřebiče (jako jsou pračky) s LED indikátory, které současně indikují stav lidskému uživateli a mohou přenášet digitální data do přijímacího zařízení obsluhovaného servisním personálem.
Některé indikátory by měly blikat nepřetržitě, aby přitáhly větší pozornost. Tento provozní režim může vážně snížit životnost žárovek, ale nepředstavuje problém pro LED.
Velikost a tvar
Zatímco tradiční technologie lamp byly omezenější, pokud jde o možné velikosti a geometrie tvaru vlny, moderní LED řešení jsou velmi flexibilní. Mohou sahat od mikro LED, které jsou sotva znatelné, když se nepoužívají, až po velké plochy s vysokým jasem.
Existují i velmi speciální typy, jako jsou přisazené LED diody, tvary, kterých bychom tradičnějšími technologiemi jen těžko dosáhli.