Лекции по Информационно-измерительным системам. Основные определения. Области применения иис, Л. 1, глава 1, с. 6

• Название: Основные определения. Области применения иис, Л. 1, глава 1, с. 6
• Дата: 20.06.2022
• Размер: 2.88 Mb.
• Имя файла: Лекции по Информационно-измерительным системам.doc
• Тип: Закон; #606935
• страница: 4 из 5

ЗАЩИТА ВХОДНЫХ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ЦЕПЕЙ ИИС ОТ ПОМЕХ, [Л.2, глава 2, с.61-84]

[Л.1, глава 7, с.121] , [Л.12, часть 1] /notebook1_2001_1.pdf/.
Под помехоустойчивостью ИИС понимается их способность противостоять вредному влиянию помех. Основные пути повышения помехоустойчивости ИИС связаны с улучшением защиты от помех аналоговых измерительных цепей си­стем и с уменьшением влияния помех на результат измерения, главным образом, путем соответствующей обработки измерительной информации в ИИС.

Учитывая, что помехоустойчивость ИИС в значительной степени опреде­ляется защитой от помех аналоговых входных измерительных цепей, далее в сжатом виде рассматриваются основные способы такой защиты.

1. Виды и источники помех

Помехи могут вызываться процессами, происходящими внутри ИИС, а так­же влиянием внешних источников помех. Причинами внутренних помех могут служить тепловые шумы в резисторах, термо-ЭДС, изменение сопротивления изоляции, перекрестные влияния измери­тельных цепей, связи измерительных цепей с цепями питания. К внутренним помехам могут быть также отнесены изменения напряжения источников пи­тания, превышающие допустимые: не считается помехой только кратковремен­ное (от 1 до 30 периодов частоты сети) понижение напряжения сети питания до 30% номинального, полный перерыв в питании может быть до 5 периодов частоты сети (100 мс). Кроме того, через сеть питания могут проникать импульсные высокочастотные возмущения (до 20 МГц) с повышенной амплитудой и длительностью до нескольких микросекунд.

Внешние атмосферные помехи возникают в результате разрядов молний, возникающих в большом количестве (до сотен разрядов в секунду) на Земле, а также от электризации частиц (пыли, снега и т. п.) в атмосфере Земли.

К другому виду внешних электрических помех относятся индустриальные помехи, создающиеся промышленными установками, радиостанциями, электро­оборудованием автотранспорта и т. п.

Расположенные вблизи измерительных цепей электроэнергетические уста­новки и силовая проводка питания являются основными источниками так на­зываемых наведенных, или поперечных, помех. Эти помехи являются след­ствием воздействия внешних электромагнитных полей, а также реактивных свя­зей измерительных цепей с источниками помех. В свою очередь такие факторы, как изменение сопротивления изоляции (например, от влияния повышенной температуры), появление разности потенциалов в разных точках заземления аналоговой измерительной цепи, тепловые шумы могут явиться источниками помех другого вида, которые носят название продольных.
Если параллельно измерительным проводам проходят силовые провода, то из-за наличия взаимной индуктивности ЭДС, наводимая на измерительных про­водах, может быть найдена из выражения

Е = -Mdi/dt = -2·10⁷ ln(a12a21 / a11a22) (di/dt),

где / — длина проводов; М — коэффициент взаимной индуктивности; I— ток в проводах; a — расстояние между проводами.

Нужно учитывать и емкостные связи между проводами. Так, при длине соединительных линий 30 м, погонной емкости 150-10¹² Ф/м и сопротивлении линии 100 Ом может быть получено напряжение помехи порядка 15,5-10-³ В при напряжении на силовых проводах 220 В.

По форме помехи любого происхождения разделяются на импульсные, флуктуационные и регулярные.

Импульсные помехи — это случайно появляющиеся импульсы (но обычно с интервалом не менее длительности импульса) произвольной формы.

Весьма широко используется разделение помех на аддитивные, независимые от полезного сигнала, и мультипликативные. Аддитивные помехи y(t) могут суммироваться с полезным сигналом x(t), а мультипликативные помехи служат множителем этого сигнала.

2. Основные способы защиты от помех

Для оценки эффективности защиты от помех далее используется коэффи­циент ослабления помех 20 log (п.вх/п.вых), дБ.

К общим мерам уменьшения влияния помех следует отнести использование вида модуляции сигналов, обеспечивающего нужную помехоустойчивость, и повышение уровня полезного сигнала. Рациональный выбор вида модуляции сигналов может быть сделан, если известен характер помех.

Для повышения уровня полезного сигнала используется переход к импульс­ной модуляции. Предполагается, что при переходе от AM- к АИМ-сигналу удается сокращением длительности импульса повысить его амплитуду. Предел такому повышению сигнала ставят тепловые, временные ограничения, а в не­которых случаях — электрическая прочность элементов измерительной цепи. При использовании импульсного питания измерительных цепей с тензорезисторами, закрепленными на поверхности металлической детали с достаточной теплоем­костью, удается повысить полезный сигнал более чем на порядок и ослабить влияние помех до 20 дБ. Нужно отметить, что длительность импульса, постоян­ные времени измерительной и тепловой цепей должны быть такими, чтобы за время измерения тепловой режим изменился незначительно.

Для уменьшения влияния продольных помех используется ряд мер. Одна из них — гальваническое разделение частей цепи, в которых имеются места за­земления. Гальваническое разделение производится преимущественно с помощью трансформаторов и разделительных конденсаторов. Другая мера — симметрирование входной измерительной цепи.

Наконец, используются мостовые цепи, сбалансированные по напряжению продольной помехи, и компенсирующие трансформаторы. Имеются трансформаторы (фирма Philips), у которых индуктивность обмо­ток равна 400 Гн, а активное сопротивление — 240 Ом; в такой схеме происхо­дит уменьшение продольной помехи 50 Гц примерно в 500 раз.
Защита измерительных цепей от внешних наведенных (поперечных) помех достигается рядом мер, к числу которых относятся уменьшение длины прово­дов за счет приближения к датчикам аналого-цифровых измерительных устройств, а также сближение и скрутка проводов, идущих к датчикам. При скрутке проводов ЭДС, наводимые в отдельных элементарных контурах, вычитаются, и благодаря этому удается уменьшить влияние поперечных помех на измерительные провода на несколько порядков.

Применяют также магнитное и электростатическое экранирование входных цепей от низкочастотных и высокочастотных магнитных полей. Экраны должны иметь замкнутую поверхность, охватывающую измерительную цепь и отдельно источники переменного тока. Части систем с разными потенциалами или имею­щие гальванические развязки должны иметь свои экраны. Экранировка прово­дов может ослабить наведенные помехи 50 Гц до 30 дБ.

Компенсировать наведенные помехи можно путем организации специальных контуров. Типичные решения при этом связаны с трехпроводными схемами под­ключения датчиков (см. предыдущий параграф), применением компенсирующего трансформатора и др. При использовании параметрических датчиков можно изменять полярность питания измерительной цепи и брать среднее из суммы и разности полезного сигнала и_с и помехи u_ti:[(u_u + uc) +(Uu—"с)]/2.

При синусоидальной наведенной помехе возможно выполнение измерений в моменты, когда помеха принимает допустимо малый размер. При таком мето­де удается получить значительное ослабление помехи.

Для уменьшения внутренних помех целесообразно провода питания про­кладывать и экранировать отдельно от измерительных проводов с низким уров­нем полезного сигнала, коммутация сигналов высокого и низкого уровней долж­на проводиться отдельными коммутаторами. В необходимых случаях следует использовать специальные средства защиты от перерывов питания.

Должны быть продуманы места заземления измерительных цепей. Неко­торые из таких мест определяются правилами электробезопасности или техно­логическими приемами монтажа элементов измерительной цепи (например, при­соединением спая термопар к металлической поверхности). Некоторые точки заземления могут появиться в процессе измерительного эксперимента, напри­мер, из-за нарушения сопротивления изоляции, что может привести к органи­зации контуров, вызывающих дополнительные погрешности. Такие контуры об­разуются, если заземлять экраны в нескольких точках. При проектировании системы рекомендуется составить и проанализировать схему заземления, а при наладке — уточнить ее.

Дальнейшее повышение помехоустойчивости может быть достигнуто обра­боткой суммы сигнала с помехой, имеющей случайный характер, в аналоговом или цифровом виде. Наиболее часто встречающиеся здесь виды обработки — это фильтрация и накопление сигналов, в течение которого происходит усред­нение.

В интегрирующих аналого-цифровых преобразователях ослабление влия­ния помех может достигать 100 дБ.

Индивидуальные фильтры, как правило, просты (обычно однозвенные RС-фильтры). Их частотная характеристика выбирается, исходя из спектральных характеристик сигналов и помехи.

На практике при фильтрации и избира­тельном усилении удается ослабить помехи на 40 дБ, а при методе накопле­ния—на 120 дБ.

При проектировании аналоговых измерительных цепей выбирается такой комплекс средств защиты, при котором действие помехи не превышает заданно­го уровня.
(дополнительный материал: ”Защита от помех датчиков и соединительных проводов систем промышленной автоматизации” см. в /notebook1_2001_1.pdf/.)

6. 
   Интерфейсы.
   

1. 
   Интерфейсы измерительных каналов. [Л.12, часть 1] /energetic1_1999_3.pdf/.
   
2. 
   Интерфейсы каналов связи. [Л.12, часть 1] /energetic1_1999_3.pdf/.
   

1. 
   Последовательный интерфейс RS-232 (COM-port). [Л.13]
   

Последовательный интерфейс для передачи данных использует одну сигнальную линию, по которой информационные биты передаются друг за другом последовательно. Отсюда название интерфейса и порта. Последовательная передача позволяет сократить количество сигнальных линий и увеличить дальность связи. В ряде последовательных интерфейсов применяется гальваническая развязка внешних (обычно входных) сигналов от схемной земли устройства, что позволяет соединять устройства, находящиеся под разными потенциалами.

Последовательная передача данных может осуществляться в асинхронном или синхронном режимах. При асинхронной передаче каждому байту предшествует старт-бит, сигнализирующий приемнику о начале посылки, за которым следуют биты данных и, возможно, бит паритета (четности). Завершает посылку стоп-бит, гарантирующий паузу межцу посылками. Синхронный режим передачи предполагает постоянную активность канала связи. Посылка начинается с синхробайта, за которым сразу же следует поток информационных бит. Если у передатчика нет данных для передачи, он заполняет паузу непрерывной посылкой байтов синхронизации.

Асинхронный обмен в PC реализуется с помощью СОМ-порта с использованием протокола RS-232C. На рис. 3.1.1.1 приведены схемы соединения приемников и передатчиков, а также показаны ограничения на длину линии (L) и максимальную скорость передачи данных (V).


Рис. 3.1.1.1. Интерфейс RS-232C.
Интерфейс предназначен для подключения аппаратуры, передающей или принимающей данные (ООД – оконечное оборудование данных или АПД - аппаратура передачи данных; DTE - Data Terminal Equipment), к оконечной аппаратуре каналов данных (АКД, DCE - Data Communication Equipment). В роли АПД может выступать компьютер, принтер, плоттер и другое периферийное оборудование. В роли АКД обычно выступает модем. Конечной целью подключения является соединение двух устройств АПД. Полная схема соединения приведена на рис. 3.1.1.2. Интерфейс позволяет исключить канал удаленной связи вместе с парой устройств АПД, соединив устройства непосредственно с помощью нуль-модемного кабеля (рис. 3.1.1.3).



Рис. 3.1.1.2. Полная схема соединения по RS-232C.



Рис. 3.1.1.3. Соединение по RS-232C нуль-модемным кабелем.
Стандарт описывает управляющие сигналы интерфейса, пересылку данных, электрический интерфейс и типы разъемов. В стандарте предусмотрены асинхронный и синхронный режимы обмена, но СОМ-порты поддерживают только асинхронный режим.

Стандарт RS-232C использует несимметричные передатчики и приемники - сигнал передается относительно общего провода - схемной земли (симметричные дифференциальные сигналы используются в других интерфейсах - например, RS-422). Интерфейс НЕ ОБЕСПЕЧИВАЕТ ГАЛЬВАНИЧЕСКОЙ РАЗВЯЗКИ устройств. Логической единице соответствует напряжение на входе приемника в диапазоне -12...-3 В. Для линий управляющих сигналов это состояние называется ON( "включено"), для линий последовательных данных - MARK. Логическому нулю соответствует диапазон +3...+12 В. Для линий управляющих сигналов состояние называется OFF ("выключено"), а для линий последовательных данных - SPACE. Диапазон -3...+3 В - зона нечувствительности, обусловливающая гистерезис приемника: состояние линии будет считаться измененным только после пересечения порога (рис. 3.1.1.4). Уровни сигналов на выходах передатчиков должны быть в диапазонах -12...-5 В и +5...+12 В для представления единицы и нуля соответственно. Разность потенциалов между схемными землями (SG) соединяемых устройств должна быть менее 2 В, при более высокой разности потенциалов возможно неверное восприятие сигналов.

Интерфейс предполагает наличие ЗАЩИТНОГО ЗАЗЕМЛЕНИЯ для соединяемых устройств, если они оба питаются от сети переменного тока и имеют сетевые фильтры.

Подключение и отключение интерфейсных кабелей устройств с автономным питанием должно производиться при отключенном питании. Иначе разность невыровненных потенциалов устройств в момент коммутации может оказаться приложенной к выходным или входным (что опаснее) цепям интерфейса и вывести из строя микросхемы.



Рис. 3.1.1.4. Прием сигналов RS-232C
Для интерфейса RS-232C специально выпускаются буферные микросхемы приемников (с гистерезисом и передатчиком двуполярного сигнала). При несоблюдении правил заземления и коммутации они обычно являются первыми жертвами "пиротехнических" эффектов. Иногда их устанавливают в "кроватках", что облегчает замену. Часто буферные схемы входят прямо в состав интерфейсных БИС. Это удешевляет изделие, экономит место на плате, но в случае аварии оборачивается крупными финансовыми потерями. Вывести из строя интерфейсные микросхемы замыканием сигнальных цепей маловероятно: ток короткого замыкания передатчиков обычно не превосходит 20 мА.

Стандарт RS-232C регламентирует типы применяемых разъемов.

На аппаратуре АПД (в том числе на СОМ-портах) принято устанавливать вилки (male - "папа") DB-25P или более компактный вариант - DB-9P. Девятиштырьковые разъемы не имеют контактов для дополнительных сигналов, необходимых для синхронного режима (в большинстве 25-штырьковых разъемов эти контакты не используются).

На аппаратуре АКД (модемах) устанавливают розетки (female - "мама") DB-25S или DB-9S.

Это правило предполагает, что разъемы АКД могут подключаться к разъемам АПД непосредственно или через переходные "прямые" кабели с розеткой и вилкой, у которых контакты соединены "один в один". Переходные кабели могут являться и переходниками с 9- на 25-штырьковые разъемы (рис. 3.1.1.5).



Рис. 3.1.1.5. Кабели подключения модемов
Если аппаратура АПД соединяется без модемов, то разъемы устройств (вилки) соединяются между собой нуль-модемным кабелем (Zero-modem или Z-modem), имеющим на обоих концах розетки, контакты которых соединяются перекрестно по одной из схем, приведенных на рис. 3.1.1.6.



Рис. 3.1.1.6. Минимальный нуль-модемный кабель.
Если на каком-либо устройстве АПД установлена розетка - это почти стопроцентный признак того, что к другому устройству оно должно подключаться прямым кабелем, аналогичным кабелю подключения модема. Розетка устанавливается обычно на тех устройствах, у которых удаленное подключение через модем не предусмотрено.

В табл. 2.1 приведено назначение контактов разъемов СОМ- портов (и любой другой аппаратуры АПД). Контакты разъема DB-25S определены стандартом EIA/TIA-232-E, разъем DB-9S описан стандартом EIA/ TIA-574. У модемов название цепей и контактов такое же, но роли сигналов (вход-выход) меняются на противоположные.

Подмножество сигналов RS-232C, относящихся к асинхронному режиму, рассмотрим с точки зрения СОМ-порта PC. Следует помнить, что активному состоянию сигнала ("включено") и логической единице передаваемых данных соответствует отрицательный потенциал (ниже -3 В) сигнала интерфейса, а состоянию "выключено" и логическому нулю - положительный (выше +3 В).

Сигнал	Назначение
PG	Protected Ground - защитная земля, соединяется с корпусом устройства и экраном кабеля
SG	Signal Ground - сигнальная (схемная) земля, относительно которой действуют уровни сигналов
ТD	Transmit Data - последовательные данные – выход передатчика
RD	Receive Data - последовательные данные – вход приемника
RTS	Request To Send - выход запроса передачи данных: состояние "включено" уведомляет модем о наличии у терминала данных для передачи. В полудуплексном режиме используется для управления направлением - состояние "включено" служит сигналом модему на переключение в режим передачи
CTS	Clear To Send - вход разрешения терминалу передавать данные. Состояние "выключено" аппаратно запрещает передачу данных. Сигнал используется для аппаратного управления потоками данных
DSR	Data Set Ready - вход сигнала готовности от аппаратуры передачи данных (модем в рабочем режиме подключен к каналу и закончил действия по согласованию с аппаратурой на противоположном конце канала)
DTP	Data Terminal Ready - выход сигнала готовности терминала к обмену данными. Состояние "включено" поддерживает коммутируемый канал в состоянии соединения
DCD	Data Carrier Detected - вход сигнала обнаружения несущей удаленного модема
RTS	Request To Send - выход запроса передачи данных: состояние "включено" уведомляет модем о наличии у терминала данных для передачи. В полудуплексном режиме используется для управления направлением - состояние "включено" служит сигналом модему на переключение в режим передачи

Таб 3.1.1.1. Управление потоком данных
Для управления потоком данных (Flow Control) могут использоваться два варианта протокола - аппаратный и программный. Иногда управление потоком путают с квитированием, но это разные методы достижения одной цели - согласования темпа передачи и приема. Квитирование(Handshaking) подразумевает посылку уведомления о получении элемента, в то время как управление потоком предполагает посылку уведомления о невозможности последующего приема данных.

2. 
   Интерфейсы последовательной передачи данных. Стандарты EIA RS_422A/RS_485.
   

[Л.12, часть 1] /note1_1997_3.pdf/.

7. 
   Характеристики промышленных сетей . [Л.12, часть 1] /note1_2000_4.pdf/.
   

FOUNDATION FIELDBUS или PROFIBUS_PA: выбор промышленной сети для автоматизации технологических процессов, [Л.12, часть 1], /promnet2_1999_3.pdf/.

8. 
   Устройства связи с объектом.
   
   1. 
      Модули фирмы ADVANTECH ADAM_xxxx. [Л.12, часть 1] /hardware1_1997_2.pdf/.
      
   2. 
      Модули фирмы ANALOG DEVICES. [Л.12, часть 1] /hardware1_1997_1.pdf/.
      
   3. 
      Модули фирмы GRAYHILL. [Л.12, часть 1] /hardware4_1996_1.pdf/.
      

9. 
   Типы и образцы промышленных датчиков.
   

1. 
   Ультразвуковые расходомеры и система учета на их основе. [Л.12, часть 1] /tester1_1998_2.pdf/.
   
2. 
   Сигнализаторы изменения уровня. [Л.12, часть 1] /hardware1_2002_2.pdf/
   

Данная публикация открывает цикл обзорных статей, посвящённых средствам контроля

уровня, и знакомит читателей с сигнализаторами изменения уровня контролируемой

среды на примере изделий фирмы Pepperl+Fuchs GmbH. В статьях рассматриваются

основные свойства измерительных средств и некоторые особенности их применения,

что должно помочь специалистам сделать правильный выбор датчиков уровня для

различных сред.

3. 
   Измерение_температуры:_теория_и_практика.'>Измерение температуры: теория и практика. [Л.12, часть 1]/note1_1999_1.pdf/.
   

Компоненты фирмы DALLAS SEMICONDUCTOR. Рассмотрено семейство температурных датчиков Dallas Semiconductor и приведен краткий обзор продукции фирмы. [Л.12, часть 1] /note3_1997_2.pdf/.

4. 
   Измерение перемещений и углов поворота. [Л.12, часть 1] /note1_2001_2.pdf/.
   

Поворотные шифраторы: основные типы и некоторые особенности применения.

1. 
   Примеры многоканальных ИИС.
   

1. 
   Многоканальная ИИС в составе системы управления дизелями М533 для судна на воздушной каверне «Меркурий» [Л.12, часть 1] /board1_1999_1.pdf/.
   
2. 
   Многоканальная ИИС на примере контроллера SSJKS_4 [Л.15].
   
3. 
   Технические характеристики контроллера SSJKS_4.
   
4. 
   Аппаратная организация. Основные узлы контроллера.
   
5. 
   Пример организации протокола обмена с PC..
   

1. 
   Устройства индикации в ИИС [Л.9 розд.3-7 с.103-309]
   
   1. 
      Шкальные и цифро-буквенные индикаторы на основе излучающих диодов [Л.9 розд.3-4 с.103-251]. Схемы управления индикаторами [Л.17, гл.2].
      
   2. 
      Алфавитно-цифровые индицирующие ЖКИ-модули на основе контроллера HD 44780, [Л.16].
      

Контроллер HD44780 фирмы Hitachi фактически является промышленным стандартом и широко применяется при производстве алфавитно-цифровых ЖКИ-модулей. Аналоги этого контроллера или совместимые с ним по интерфейсу и командному языку микросхемы, выпускают множество фирм, среди которых: Epson, Toshiba, Sanyo, Samsung, Philips. Еще большее число фирм производят ЖКИ-модули на базе данных контроллеров. Эти модули можно встретить в самых разнообразных устройствах: измерительных приборах, медицинском оборудовании, промышленнном и технологическом оборудовании, офисной технике - принтерах, телефонах, факсимильных и копировальных аппаратах.

    Алфавитно-цифровые ЖКИ-модули представляют собой недорогое и удобное решение, позволяющее сэкономить время и ресурсы при разработке новых изделий, при этом обеспечивают отображение большого объема информации при хорошей различимости и низком энергопотреблении. Возможность оснащения ЖКИ-модулей задней подсветкой позволяет эксплуатировать их в условиях с пониженной или нулевой освещенностью, а исполнение с расширенным диапазоном температур (-20°С...+70°С) в сложных эксплуатационных условиях, в том числе в переносной, полевой и даже, иногда, в бортовой аппаратуре.

    Контроллер HD44780 потенциально может управлять 2-мя строками по 40 символов в каждой (для модулей с 4-мя строками по 40 символов используются два однотипных контроллера), при матрице символа 5 х 7 точек. Контроллера также поддерживает символы с матрицей 5 х 10 точек, но в последние годы ЖКИ-модули с такой матрицей практически не встречаются, поэтому можно считать, что фактически бывают только символы 5 х 7 точек.

    Существует несколько различных более-менее стандартных форматов ЖКИ-модулей (символов х строк): 8 х 2, 16 х 1, 16 х 2, 16 х 4, 20 х 1, 20 х 2, 20 х 4, 24 х 2, 40 х 2, 40 х 4. Встречаются и менее распространенные форматы: 8 х 1, 12 х 2, 32 х 2 и др., - принципиальных ограничений на комбинации и количество отображаемых символов контроллер не накладывает - модуль может иметь любое количество символов от 1 до 80, хотя в некоторых комбинациях программная адресация символов может оказаться не очень удобной.

    В рамках одного формата могут производиться ЖКИ-модули нескольких конструктивов, отличающихся как габаритами ЖКИ (и, как следствие, размерами символов), так и размерами платы и посадки. Например, фирма Powertip предлагает алфавитно-цифровые ЖКИ-модули 11-ти форматов (от 8 х 2 до 40 х 4) в 37-ми различных конструктивах, 16 х 1 в 6-ти, а модули формата 16 х 2 в 11-ти [2].

        В рамках одного конструктива ЖКИ-модуль может иметь еще ряд модификаций. В частности, могут применяться несколько типов ЖКИ, отличающихся цветом фона и цветом символов, а также по применяемым ЖК-материалам и структуре: TN, STN и FSTN типа. ЖКИ STN и FSTN типа имеют более высокую стоимость, но одновременно обладают повышенной контрастностью и вдвое большим максимальным углом обзора, причем ЖКИ FSTN типа имеют лучшие характеристики, чем STN.

    ЖКИ-модули могут оснащаться задней подсветкой, размещаемой между ЖКИ и печатной платой, для чего ЖКИ производятся с полупрозразным или прозрачным задним слоем (в последнем случае считывание информации возможно только при наличии подсветки). Собственно подсветка может быть реализована несколькими способами: с помощью электролюминисцентной панели, представляющей собой тонкую пленку, излучающую свет при прикладывании переменного тока повышенного напряжения порядка 100...150 В; люминисцетной лампой с холодным катодам (также раюотающей при повышенном напряжении), излучение которой равномерно распределяется по всей площади ЖКИ с помощью отражателя или плоского световода; третий вариант - подсветка на основе светодиодной матрицы.

    Первые два способа подсветки обеспечивают высокую яркость и могут иметь белый тон свечения при относительно низком потреблении, но требуют наличия источника повышенного напряжения, что создает некоторые трудности при создании аппаратуры с автономным питанием. Напротив, светодиодная подсветка не требует высоковольтного источника (прямое падение напряжения составляет 4,2 В) и при использовании несложного источника тока позволит производить питание от источника с напряжением 5 В. Кроме того, светодиодная подсветка имеет значительно большее (в десятки раз) время наработки, а также только она допустима к эксплуатации в расширенном диапазоне температур (-20°С...+70°С).