Considerações para o uso de tubos de luz para melhorar o projeto de IHM

Em geral, as IHMs possuem três características: fáceis de visualizar, fáceis de entender e intuitivas.

Por esses motivos, indicadores luminosos (Figura 1) são comumente usados ​​para fornecer aos operadores as informações necessárias para o uso seguro e eficaz do equipamento. Uma maneira confiável e eficiente de transmitir luz a esses indicadores é usando tubos de luz.

Embora existam várias maneiras de configurar indicadores luminosos para IHMs, os tubos de luz (flexíveis e rígidos) são uma escolha muito popular entre os engenheiros. Existem várias vantagens em usá-los, mas essas vantagens são baseadas na consideração cuidadosa de fatores críticos, como a geometria do tubo de luz, o material usado, o ângulo de visão, o ambiente operacional e outros. Quando considerados no início do projeto, esses fatores farão toda a diferença na eficácia de um indicador luminoso para uma IHM.

Os tubos de luz são hastes de plástico transparente (flexíveis ou rígidas) usadas para transmitir eficientemente a luz de um LED (geralmente em um PCB) para uma interface de usuário com perda mínima de intensidade de luz. No entanto, os tubos de luz são apenas uma opção para fornecer um indicador para HMIs.

Outras opções incluem:

Os indicadores de montagem em painel de LED são uma unidade que consiste em um LED contido em um invólucro montado diretamente no painel HMI.

Normalmente, os displays de LED destinam-se a dispositivos pequenos e leves que são normalmente portáteis e incluem displays de sete segmentos iluminados e displays de LED de toque capacitivo.

Como o nome indica, os indicadores de placa de circuito são LEDs montados diretamente na placa de circuito e oferecem fácil montagem e boa flexibilidade de design.

Antes de entrar em detalhes sobre tubos de luz, é importante diferenciar tubos de luz, guias de luz e difusores de luz.

Com isso esclarecido, vejamos os dois tipos básicos de tubos de luz: flexíveis e rígidos.

Tubos de luz flexíveis, como os mostrados na Figura 2, são feitos de fibra de policarbonato e podem transmitir luz em espaços apertados e cantos, e o fazem com perda mínima de intensidade de luz.

Eles também se conectam com segurança à fonte de luz LED e transportam a luz a uma distância considerável (embora distâncias maiores levem a uma maior perda de energia). Além disso, tubos de luz flexíveis dão aos engenheiros de projeto muito mais liberdade e bom controle sobre a ótica.

Tubos de luz rígidos, como os mostrados na Figura 3, são hastes de polímero usadas para transmitir luz quando a distância da fonte de luz do LED PCB ao painel de controle é relativamente curta.

Além de transmitir a luz ao longo de uma linha reta, também existem geometrias personalizadas que permitem que a luz seja transmitida em outros ângulos. No entanto, a luz só seguirá esses tubos rígidos não lineares até um certo ponto.

Os benefícios dos tubos de luz rígidos incluem um custo menor do que seus equivalentes flexíveis; as desvantagens são restrições no comprimento e menos flexibilidade de design.

Dependendo do design do dispositivo, do LED escolhido, do material utilizado para o tubo de luz e do seu design (que será discutido na próxima seção), os tubos de luz podem oferecer várias vantagens quando usados ​​para indicadores HMI, que incluem:

Os tubos de luz podem ser usados ​​para uma gama extremamente ampla de aplicações HMI. Eles são comumente usados ​​como luzes indicadoras críticas em máquinas onde o ângulo de visão e a cor são vitais para a operação correta e a segurança dos operadores. Opções críticas de design para indicadores de luz HMI incluem fatores como a cor do LED, esquemas de cores e características de visualização, apenas para citar alguns.

Os tubos de luz são econômicos e, quando projetados corretamente, fornecem um meio confiável de transmitir luz ao usuário com muita eficiência.

O sangramento de luz (ou perda de luz) ocorre quando a luz escapa em algum lugar diferente do ponto de saída desejado. O sangramento de luz pode levar a vários problemas, como um brilho na interface onde não deveria haver, cores de LED brilhando umas sobre as outras ou se misturando e (provavelmente o mais perigoso para IHMs) falsas leituras.