双状态 LED 指示灯节可省控制面板空间
投稿人:DigiKey 北美编辑
2025-08-19
状态指示灯是许多控制面板的必不可少达到组件。状态指示灯在设备监控和过程控制方面尤为重要,因为操作员需要对不断变化的条件进行实时可视化确认。然而,控制面板上的空间通常非常有限,因此很难安装在所有操作条件下都能很容易地观察其状态的指示灯。
本文首先介绍控制面板设计人员面临的挑战。然后介绍 APEM 的双色 LED 指示灯,并展示其如何通过一个指示灯指示两种清晰的状态,从而在节省面板空间的同时提高可可见度。
清晰控制面板带来的设计挑战
虽然操作人员在使用工业设备前应接受全面培训,但直观的控制面板有助于快速掌握操作,从而加速生产流程并最大限度地提高生产效率。此外,工业操作人员往往需要操作多种设备,因此设计具有一定通用性的控制面板会很有帮助。通用的布局、标签术语和指示灯颜色便于操作新设备,并能最大限度地防止误操作。这种设计技术在汽车仪表盘上随处可见,通过通用型指示灯,驾驶员无需查阅用户手册就能驾驶陌生车辆。
面板的大小和复杂程度也会影响其可用性。设计大面板时,可以采用许多指示灯,或者为重要的指示灯留出更多的空间。良好的设计需要平衡这些因素,以确保既不会遗漏关键信息,又不会使操作员淹没在过多的信息中。显示屏非常有利于整合信息,但会让操作员错过重要通知。专用指示灯有助于操作员快速识别重要的状态变化,从而提高安全性和效率。
设计控制面板时,还必须考虑妨碍指示灯状态可读性的操作和环境条件:
- 阳光直射会掩盖某些背光灯的亮度或在屏幕上产生眩光。
- 在昏暗的照明条件下,通常很难看清机箱标签和不发光的状态指示灯。
- 水和灰尘会遮住光线或造成文字扭曲。当操作员必须佩戴防护眼镜时,可能会加剧这种影响。
- 某些状态指示灯在非直视角度下可能难以辨识,这一问题在大型控制面板或移动操作情况下尤为突出。
要解决这些问题,最好的办法是选择背光充足、易于擦拭、视角宽广的状态指示灯。通过将如状态标签等面板设计元素整合到指示灯中,可以提高指示灯的辨识度,同时优化空间。
考虑周到的指示灯设计会节省控制面板的空间
状态指示灯可使控制面板设计中的一些难题迎刃而解。例如,无需在面板标签旁安装独立的指示灯,发光式状态标签通过提供单一视觉参考,节省了面板空间。
同样,将文本标签换成熟悉的图标有助于操作员快速理解功能,而无需考虑是否能理解语言标签上的文字。电池充电状态等图标是通用图标,与“电池已充满”或“电池电量不足"等短语相比,所需的显示空间更小。
将“开”和“关”这样相对立的含义合并到一个指示灯上显示,并用不同的颜色加以区分,可进一步节省空间。这样,设计人员就有更多的空间来显示重要的状态信息,而不是使用多个较小的单一状态指示灯,因为后者可能难以辨别。
双色 LED 指示灯如何显示多种状态
APEM 发明了 Dual Icon (双图标)系列 LED 指示灯来应对这些挑战。该系列指示灯采用了先进的双色技术,使得一个指示灯能够在明显的红色和绿色图标之间切换,从而能够清晰地显示运行状态。
高亮显示和 120˚ 视角使其在任何光线条件下都极易辨识。该系列的直径为 14 mm,确保图标在典型的观察距离内很容易地被识别。同时,该系列体积小巧,可通过合并状态信息以节省面板空间。该系列指示灯采用带涂层黄铜外壳,可支持最大厚度 7 mm 的面板,其 D 形切割轴可防止指示灯旋转,否则会导致某些图标被误读。
为了能够在恶劣的工业或户外环境中安装,该系列采用 IP67 级设计,具有全面的防水防尘能力,且顶部平坦,方便擦拭。其他强化防护措施包括:
- 工作温度范围为 -30°C 至 65°C,能适应恶劣的室内外条件
- 通过了 21 天相对湿度为 85% 的环境运行测试,以确保在农业和生产应用中的可靠性
- 通过了 48 小时 5% 盐雾溶液测试,确保港口和码头设备可靠运行
- 能够抵抗 6 ms 半正弦脉冲内 50 g 加速度的冲击,可适应严苛的工业机械环境
双图标示例
Dual Icon 系列提供了五款指示灯选择,每个选项都采用三个 200 mm 导线端子或焊接耳片式端子,可安装在距离内部电路板不同距离的地方。Q14F1BYYRG12E-DI101 和 Q14F3BYYRG12E-DI101(图 1)提供“I”和“O”状态图标,分别带有焊片和导线端子。
图 1:双图标 Q14F3BYYRG12E-DI101 提供绿色 (I) 和红色 (O) 状态指示,并配备导线端子。(图片来源:APEM)
该系列指示灯可用于指示设备或子系统处于开启或待机模式。另外,这些图标还可以指示接口用作输入(绿色,I)、输出(红色,O)端口,还是未使用(不发光)。
对出于安全原因必须确认停止状态的直接启/停式应用,如工业固化炉或高压电源轨,Q14F3BYYRG12E-DI102(图 2)会显示启/停图标。
图 2:所示为 Q14F3BYYRG12E-DI102 LED 指示灯的三种状态:未亮、绿色(启动)和红色(停止)。(图片来源:APEM)
传送带、烤箱和压缩机要求采用手动启/停功能。Q14F3BYYRG12E-DI103 启/停指示灯(图 3)可显示一个双功能按钮的当前状态,从而节省面板空间。
图 3:Q14F3BYYRG12E-DI103 是用于运行控制的 LED 启停指示灯。(图片来源:APEM)
Q14F3BYYRG12E-DI104(图 4)是第一款使用象形图标的双图标指示灯,在本例中用于指示电池状态和电源的“接通”或“断开”状态。
图 4:通过利用未发光状态,Q14F3BYYRG12E-DI104 除了能显示电池状态外,还能显示接通或断开状态。(图片来源:APEM)
这种指示灯可用于从充电站到便携式设备和小型车辆等各种应用场景。通过这两个图标缓慢闪烁,设备设计人员可将其用于指示电池正在充电,并显示大致的充电进度。另外,启动后快速闪烁的红灯可能表示电池需要立即充电或更换。
最后,Q14F3BYYRG12E-DI105(图 5)采用方向相反的箭头图标,水平安装时可用于指示传送带的方向,垂直安装时可用于指示升降机构升降方向。例如,Q14F3BYYRG12E-DI105 将“左”指定为绿色,将“右”指定为红色,这样就能从远处一目了然地辨别方向。
图 5:Q14F3BYYRG12E-DI105 将左侧指定为绿色,右侧指定为红色,因此操作人员在远处也能一目了然地识别箭头方向。(图片来源:APEM)
在专用型建筑或农业设备中指示材料将从哪个方向喷出,是箭头图标的另一种应用场景。这非常有利于在工人或障碍物附近操作机器时进行安全检查。
用于特殊应用的定制型 LED 指示灯
除了现成的指示灯外,APEM 还提供定制图标服务,拓展了双色指示灯在许多行业领域的应用可能性。无论是将绿色和红色滤光片用作双态指示灯,还是将未发光状态用作三态指示灯,都有广泛的使用案例。
例如,挂锁图标是全球公认的符号,只需简单解释即可。锁定/解锁状态指示灯可用于从安防和门禁控制面板到由司机控制的公交车车门等各种应用中。另外,当操作含有高电压或高温材料的机器时,锁定状态指示可提高操作人员的安全性。
另一个例子是表示连接状态的插头和插座象形图。虽然这一功能可以通过 I/O 指示灯实现,但特定的图标便于操作人员更快地识别状态变化。连接状态指示灯适用于模块化农业和工业设备等应用。在这些设备中,电缆可能会因高度冲击和振动而断开。通过这种方式,自定义图标有助于直观地了解特定应用的状态变化,从而提高操作员的意识。
结语
设备控制面板日益复杂,需要详细周密的规划,以便在空间有限的应用中保证安全和效率。APEM 的 Dual Icon 系列 LED 指示灯采用双色技术,不仅能通过一个指示灯指示两种清晰可辨的状态,还能节省宝贵的空间。
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