CRT monitori
Monitora ergonomika |
 |
CRT monitori Ciparu monitori
Analogie monitori
Multifrekvenču monitori
Monitoru darbības principi
Monitoru raksturlielumiMonitora ergonomika
Monitora kopšana
Monitora regulēšana
Monitoru drošība
Monitors ir svarīgākā informācijas attēlošanas iekārta. Tā ir ievadiekārta, kas nodrošina datora dialogu ar lietotāju.
Pēc izmantojamā ekrāna veida monitorus var iedalīt divās grupās:
CRT priekšrocības:
trūkumi:
|
 |
Ar TTL (Transistor Transistor Logic) apzīmē elektronikā izmantojamo standarta ciparu mikroshēmu sēriju. Tas nozīmē, ka signāliem ir tikai divi stāvokļi: loģiskais 1 un loģiskā 0 ("jā" un "nē").
Hercules tipa monitors veido attēlu no gaišiem un tumšiem punktiem un tā izšķirtspēja var būt 726x348. Bez tam Hercules monitors strādā tikai ar noteikta tipa videokartēm (MDA un Hercules), no kurām monitora izvērses bloks saņem sinhronizācijas impulsus.
Citi monitori attēlu veido līdzīgi televīzoram - ar biežu kadru maiņu, bet Hercules tipa monitoros šis princips nav izmantots. Attēla veidošanas īpatnību dēļ, Hercules monitori ir kompaktāki un vieglāki. Bez tam mazāks ir arī pats kineskops, jo monohromu attēlu veidot ir daudz vienkāršāk nekā krāsaino. Monitora anoda darba spriegums ir mazāks par 15 kV.
Monohromos monitorus izmanto sfērās, kur jāizvada tikai tekstveida informācija. Tāpat tos izmanto serveros to darbības kontrolei.
RGB (Red/Green/Blue - sarkans/zaļš/zils) parasti tiek pieslēgti EGA tipa videokartei. Šādas iekārtas nodrošina arī paplašinātu monohromo režīmu (16 krāsas). Attēls RGB monitoros tiek formēts nevis grafiskajā kartē, bet pašā monitorā (tajā atrodas gan izvērses bloks, gan ģenerātors). RGB tipa monitoriem katrs krāsu signāls (sarkans/zaļš/zils) no kartes pa atsevišķiem vadiem tiek pārraidīts uz monitoru ciparu veidā.
Tie ir monitori, kuri strādā ar VGA un vēlākām platēm. Šie monitori nodrošina VGA standartu 640x480 un vairāk. "Analogais" nozīmē, ka atšķirību informācijas pārraidē no kartes uz monitoru. Lai True Color režīmā nodotu vajadzīgo krāsu gammu ar 24 dziļuma līmeņiem, ir jābūt attiecīgam skaitam līniju. Tādēļ šī ir viena no tām retajām PC sfērām, kurā ir saglabājies analogais princips. Analogā signālu pārraide tiek realizēta ar dažādiem sprieguma līmeņiem. VGA monitori var strādāt ne tikai krāsainajā, bet arī melnbaltajā režīmā (pelēkā toņkārta). Analogajā monohromajā monitorā informācijas attēlošanai izmanto zaļo signālu, kurš tiek padots uz 15 kontaktu ligzdas 2 izeju. Sarkanās (1) un zilās (3) krāsas signāli padoti netiek.
Monitora un videokartes kopīgam darbam ir nepieciešama sinhronizācija. Šim nolūkam videokarte formē divus sinhronizācijas sgnālus - horizontālo rindām un vertikālo kadriem. Tā kā monitoram var uzstādīt dažādus režīmus, abiem šiem signāliem ir atšķirīgas vērtības.
Mūsdienu monitorus var iedalīt trīs grupās:
 |
Monitors strādā līdzīgi TV. Tā iekšienē atrodas katodstaru lampa. CTR (Cathode
Ray Tube), kas sastāv no elektronu lielgabala (1), novirzes shēmas (2), maskas (4),
magnētiskā ekrāna (3) un stikla ekrāna (6), kurš spīd no iekšpuses. Aktivizētais
elektronu lielgabals (katods) izšauj elektronu staru. Maska aizsargā un novirza staru uz
vajadzīgo luminoforu (5). Tas izgaismojas vai kvēlo tik ilgi, kamēr uz to iedarbojas
elektronu stars. Katrs uz ekrāna izvadāmais teksts vai attēls sastāv no daudziem luminofora punktiem, kas ir mazākais kadra elements. Tos sauc par pikseļiem. |
Kadru monitoros elektronu stars periodiski skanē visu ekrānu, tādējādi veidojot cieši blakus novietotas izvērses rindas. Stara kustības laikā pa rindām uz modulātoru padotais signāls izmaina gaismas laukuma krāsas spilgtumu, veidojot attēlu. Monitora izvērses spēju raksturo attēla elementu skaits pa horizontāli un vertikāli. To sauc par ekrāna izšķiršanas līmeni (video resolution), ko nosaka punktu daudzums ekrāna platumā (pirmais skaitlis) un šo punktu rindu skaits (otrais skaitlis). Plašāk izmantotie režīmi ir 640x480, 1024x768, vai 1280x1024 pikseļi. Pašlaik maksimālā izšķirtspēja ir 1800 x 1440, kas ir krietni lielāka kā TV (320 x 525).
Monitora kadra veidošanai tiek izmantoti speciāli signāli. Skanēšanas laikā eletronu stars virzās pa zigzaga trajektoriju no augšējā kreisā stūra līdz apakšējam labajam. Taisno horizontālo rindas stara ceļu veido signāls H. Sync, bet vertikālo kadra - V. Sync.
 |
Atpakaļceļu no labās uz kreiso pusi veido īpaši atgriešanās signāli. Horizontālā frekvence norāda to, cik vienā sekundē var tikt uzzīmētas rindas. To mēra kilohercos (kHz). Vertikālo frekvenci mēra hercos (Hz) un tā norāda, cik reižu sekundē ekrāns tiek atjaunots no pirmās līdz pēdējai rindai. Jo šie parametri ir lielāki, jo mazāk ņirb ekrāns un mazāk tiek bojātas acis. Ja jūs palielināt ekrāna izšķirtspēju, pieaug arī izvadāmo līniju skaits, kas savukārt samazina ekrāna atjaunošanas ātrumu. Lai ekrāns neņirbētu, vertikālajai frekvencei ir jābūt vismaz 75 Hz. |
Šādi attēls tiek formēts arī televīzorā, kurā kadru maiņas ātrums ir 25 Hz.
| Ekrāna satura atjaunošanai pastāv divi veidi - interlaced vai non-interlaced. Interlaces (savītajos) monitoros attēlu veido divos gājienos: pirmajā izvada rindas ar nepāra numuriem, otrajā - ar pāra. Non-interlaced monitoros visu ekrāna attēlu veido pēc kārtas. |  |
Non-interlaced monitori ir labāki, jo tie strādā ātrāk un mazāk mirgo. Tiem ir arī asāki attēli. Visi labas kvalitātes monitori turpmāk visās izšķirstspējās strādās non-interlaced režīmā.
Krāsaina attēla formēšanas pamatā ir vairākas redzes īpašības:
|
 |
Izmantojot šos redzes efektus, ir izveidots monitora elektronu lielgabals. Tas ģenerē krāsu, pamatojoties uz trīs ievadiem - spriegumiem jeb krāsu kanāliem, kas apzīmē trīs pamatkrāsu: sarkanās, zaļās uz zilās (RGB) daudzumu krāsā. Lai katrs no šiem stariem nonāktu uz attiecīgās krāsas luminofora, monitorā ir ievietota ēnu maska. Ēnu maska ir metāla plate ar tā izveidotiem caurumiņiem, lai katra krāsa nonāktu uz vajadzīgā luminofora.
| Katru krāsu kanālu var ieslēgt 256 intensivitātes līmeņos, kas dod apmēram 16 miljonus krāsu. Šo režīmu sauc par Truecolor. Tajā katram krāsu punktam (pikselim) uz ekrāna ir nepieciešami trīs baiti videoatmiņas. Videoatmiņa atrodas uz videokontroliera - iekārtas, kas atkarībā no atmiņas satura kontrolē krāsu kanālus. |  |
Punkta lielums ir diognāls attālums starp diviem vienas krāsa luminoforiem, piemēram, vienu sarkano un otru sarkano. Parasti to mēra milimetros (mm).
  |
Spraugu tipa lampu monitoriem attālums tiek mērīts starp viena luminifora krāsu svītrām. Jo mazāks ir šis attālums, jo attēla kvalitāte ir labāka. Salīdzinot abu tipu lampas - svītru un punktu monitorus, svītrveida 0,25 mm punkts ir aptuveni vienāds ar 0,27 mm punktveida punktu. |
To, cik monitora attēls ir skaidrs, nosaka luminofora punkta lielums (Dot Pitch). Tas mēdz būt no 0,25 līdz 0,41 mm (labam monitoram ne vairāk par 0,28 mm).
CRT maska ir lampas galvenā sastāvdaļa. Ir divi populārākie masku tipi: ēnu maska (shadow) un svītru (aperture grille) maska. Abu tipu monitoriem ir laba attēla kvalitāte. Svītru monitoriem ir košāki attēli un piesātinātākas krāsas. Šī tehnoloģija tiek izmantota SonicTron® no ViewSonic®, DiamondTron® no Mitsubishi un Trinitron® no Sony®. Turpretim ēnu maskas monitori ir precīzāki. Vislabākās ēnu maskas izgatavo INVAR, kura metālam ir liela siltumvadāmība un tas ilgstoši var strādāt bez izkropļojumiem. Grafiskajām aplikācijām piemērotāks ir svītru maskas tips, bet CAD/CAM un citām tehniskām programmām piemērotāks ir ēnas maskas tips.
Elektronu staru lampas ar ēnu masku un spraugu masku
 |
1 - Elektronu lielgabals 2 - Elektroniskās linzas 3 - Elektronu stari 4 - ēnu maska 7 - spraugu maska 5 - luminofora punkti, 6 - ekrāns |
Luminofora kvalitāti nosaka tā materiāla ķīmiskais sastāvs un īpašības. Izgaismotajiem punktiem uz ekrāna ir jāturpina spīdēt tieši tik ilgi, līdz tā spīdums tiek atjaunots nākamā kardra formēšanas laikā. Tā minimālajam spīdēšanas laikam pēc apgaismošanas ir jābūt ne mazākam par 20 ms. Ja šis nosacījums neizpildīsies, attēls mirgos. Ja ekrāns ir pārklāts ar labas kvalitātes luminoforu, tad tā attēls ir kontrastains, pilnīgi tīrs un nemirgo.
Ekrāna lielumu nosaka CRT lampas diognāle. Ražotāji bez šī izmēra norāda arī redzamā ekrāna izmērus, kas ir reāli izmantojamā laukuma lielums. Tā kā lampa ir ievietota plastmasas ietvarā, tad reāli izmantojamā daļa ir mazāka par lampas izmēriem. Bez tam pa ekrāna perimetru ir tā saucamā "melnā zona", kuras lielumu nosaka CTR lampas konstrukcija.
Regulējamie lielumi ir šādi:
 |
H-Size (horizontālais izmērs) regulē attālumu starp kreiso un labo attēla malām. |
 |
V-Size (vertikālais izmērs) regulē attālumu starp augšējo un apakšējo attēla malām. |
 |
H-Shift (horizontālā nobīde) nobīda attēlu pa horizontāli. |
 |
V-Shift (vertikālā nobīde) nobīda attēlu pa vertikāli. |
CRT monitoru standartizmēri pa diognāli (collās) ir 14" (~35 cm), 15", 17", 20", 21".
Attēla kvalitāte ir atkarīga no izmantojamās ēnu maskas raksturlielumiem (Dot Pitch). Tā, piemēram, 14" monitorā ar 0,28 mm masku ir apmēram 600 00 atvērumu. Svarīgs ir arī attālums starp pašiem atvērumiem.
Nākamais monitora rakasturlielums ir iespēja saglabāt reiz uzstādītus parametrus.
Iegādājoties monitoru, jāpievērš uzmanība tam, kādus izvērses standartus tas var nodrošināt. Reti kurš lietotājs tagad strādā režīmā 640x480. Analogajiem monitoriem jānogrošina režīmi 1024x768, bet multifrekvenču monitoriem 1280x1024 un vairāk.
Izvēloties monitoru, pievērsiet uzmanību kineskopa tipam. Labākie kineskopi ir Black Trinitron, Black Matrix vai Black Planar. Šiem monitoriem luminofors sastāv no īpašas ķīmiskas vielas, kurai ir arī savi trūkumi - to ietekmēšanās no gaismas. Ja šādi monitori ilgtoši atrodas ļoti spilgtas ārējās gaismas iedarbībā, to mūžs saīsinās.
Cits kineskopa trūkums var būt liela starpība starp tumšo un gaišo toņu attēlošanu. Šāda tipa kineskopiem attēls gan ir ļoti kontrastains, taču pie tāda monitora ir grūti ilgstoši strādāt.
Ģeometriskos kropļojumus (kad aplis izskatās kantains, vai kvadrāts pēc spilvena), ja tādi ir, var konstatēt, ja monitoru noregulē uz maksimālo kontrastainību un spilgtumu, kā arī izmantojot speciālas testa tabulas, kuras ir videokartes programmu sastāvā.
Kropļojumi var rasties arī pie krasām gaišā un tumšā pārejām. Ja šie kropļojumi ir mazāki par 3 mm, tad tas ir normāli.
Monitoram jāpārslēdzas no viena režīma citā (parasti no grafiskā tekstveida un otrādi) bez īpašām problēmām un ātri. Tādos brīžos nereti ir novērojami īslaicīgi uzliesmojumi. Par to nevajadzētu uztraukties, kaut gan labiem monitoriem ar ciparu vadību šis trūkums nepiemīt.
Monitora patērējamā jauda ir norādīta tehniskajā raksturojumā, kā arī monitora aizmugurē. 14" monitoram tā ir 60 - 80 W. Lielāka izmēra monitoriem šī jauda attiecīgi ir lielāka.
Visiem monitoriem būtu jābūt pretmirgošanas pārklājumam (anti-glare). Lētiem monitoriem šo apstrādi veic ar gaisa pistoli, kurā atrodas smiltis. Pēc šādas apstrādes uz ekrāna vairs nevar iegūt skaidru attēlu.
 |
Labāks paņēmiens ir uzklāt speciālu ķīmisku vielu (Silica Coating), ar kuru tiek apsmidzināta ekrāna apakšvirsma.Ja šādi apstrādātu monitora apskatītu zem mikroskopa, tā izskatītos viļņaina. Apstrādātā virsma atstaro gaismas starus dažādos lenķos un virzienos, tādējādi ļaujot no ekrāna vieglāk un labāk lasīt un skatīties. Lielākā daļa anti-reflection un anti-glare uzklājuma ir silica coating paveidi. |
Dažas firmas apstrādes sastāvam pievieno arī citas vielas, kas ekrānu padara arī antistatisku (anti-static). Dažādu kīmisku vielu pievienošana var uzlabot arī attēla kvalitāti.
Ir monitori, kuru ekrāns netiek pārklāts ar speciālu vielu, bet tajos tiek ievietots ļoti smalks oglekļa diegu tīkls. Šādam materiālam pretmirgošanas efekts nav liels. Bez tam dažas firmas oglekļa vietā izmanto neilona diegus, kuri ar savu spīdīgumu šo efektu drīzāk gan pastiprina.
Medicīniskie pētījumi ir parādījuši, ka monitora starojums var ietekmēt cilvēka veselību. Arī starojuma spektrs ir samērā plašs: retgena, infrasarkanais, radiostarojumi kā arī elektrostatiskais lauks. Tāpēc, iegādājoties monitoru, vajadzētu padomāt arī par aizsargfiltru.
Patreiz ražotajiem monitoriem ir zems starojuma līmenis LR (Low Radiation).
Diezgan drošs monitora darba mūža ilguma noteikšanas parametrs ir tā izdalītais siltums. Ja monitors ļoti sakarst, tad tā darba mūžs nebūs ilgs, tāpēc laba monitora korpusam ir jābūt remdenam.
Monitors jānovieto tā, lai ekrāna augšējā rinda būtu zem acu līmeņa. Acīm jāatrodas vismaz 45 - 60 cm attālumā no monitora.
Ja galda virsma ir ļoti maza, tad papildus jālieto ergonomiskā monitora kāja. Ja jāpārraksta lieli tekstu apjomi, tad var lietot īpašu dokumentu turētāju, ko var piestiprināt pie monitora.
Visvairāk no monitora iedarbības cieš redzes orgāni. Nebūtu vēlams ekrānu novietot tā, lai tajā atspīdētu kāds gaismas ķermenis (griestu lampa vai logs). Ja tas nav iespējams, jālieto īpaši ekrāna filtri, kas novērš gaismas atstarošanos ekrānā. Ekrāna filtrs būtu ieteicams arī tiem cilvēkiem, kuriem, strādājot ar datoru, ļoti ātri nogurst acis. Jānovērš ekrāna ņirbēšana - datora videokartei jāuztur vertikālā ekrāna atjaunošanas frekvence vismaz 75 MHz pie izvēlētās ekrāna izšķirtspējas.
Jāņem vērā arī nelielas intensivitātes elektromagnētiskais lauks. Datoru monitoru starojums sastāv no šādiem komponentiem:
Galdadatoru monitoros sakrājas visvairāk putekļu, jo ap tiem veidojas stiprs elektromagnētiskais lauks. Atveres korpusā var izsūkt ar putekļu sūcēju. Ja uz monitora ir daudz putekļu, to būs daudz arī pašā monitorā. Tā kā monitors strādā ar ļoti augstu spriegumu, tā atvēršana var būt bīstama. Ja jūs esat pārliecināti, ka monitorā tiešām sakrājies daudz putekļu, griežaties pie speciālista.
Pats monitors jātīra ar mīkstu lupatiņu, kas piesūcināta ar nealkoholisku un antistatisku tīrīšanas līdzekli. Vispirms šķidrumā samitriniet lupatiņu un tad ar to tīriet ekrānu. Ir monitori, kuru virsma ir pārklāta ar īpašu aizsargmateriālu. Tad tīrāmo līdzekli ūdenim pievieno tikai dažas piles. Katrā gadījumā drošāk ir apskatīties monitora dokumentācijā. Noturīgus traipus berž 20 - 30 reizes ļoti viegli piespiežot.
Atkarībā no monitora atrašanās vietas un apgaismojuma dažkārt var rasties nepieciešamība izmainīt ekrāna attēla novietojumu, krāsas un spilgtumu. Monitoru var regulēt trejādi:
analogi - griežot kādu pogu un digitāli
 |
digitāli uz ekrāna. Digitālā regulēšana tiek realizēta ar mikroprocesora palīdzību un tā ir precīzāka, kā arī vieglāk veicama. Daudzi digitāli regulējamie parametri parādās uz ekrāna kartes veidā un tur atrodas visu regulēšanas laiku. Pēc tam tie tiek noglabāti mikroprcesorā un, izslēdzot monitoru, nepazūd. |
Ir trīs regulējamo parametru grupas:
- pamata - regulē spilgtumu (6), kontrastainību (5), horizontālos izmērus (4 un novietojumu (1), vertikālos izmērus (2) un novietojumu (3);
- ģeomteriskā - slīpās (7) un izliektās (8) formas ģeometriskās figūras palīdz regulēt attēlu dažādos izšķiršanas režīmos un frekvencēs. Tās ļauj ņemt vērā arī zemes magnētisko lauku;
- krāsu - ļauj regulēt regulēt krāsas atkarībā no telpas apgaismojuma un monitora novietojuma. Palīdz arī pieskaņot monitora krāsas sava printera izdrukām.
| Monitoram, tāpat kā citām elektriskām iekārtām ir savi standarti. Lielāko daļu satandartu nosaka konkrētā valsts, lai tādējādi aizsargātu savus patērētājus no vides vai izmantošanas riska, no kura būtu iespējams izvairīties. ASV monitoriem jāatbilst UL un FCC standartiem. 1990. gadā Zviedrijā izstrādātais standarts MPR-II, kas regulē elektromagnētiskā, magnētiskā un elektriskā lauka starojumu veicināja zemas radiācijas (low radiation) monitoru izplatīšanos. 1992. gadā parādījās TCO standarts, kas bez elektromagnētiskās starojuma ierobežošanas noteica arī barošanas un enerģijas pārveidošanas standartus. | 
|
Tā kā monitora kvalitāte parasti datora darbu neietekmē, tāpēc monitoram dažkārt nepievērš pietiekamu uzmanību. Tācu monitora kvalitāte ietekmē lietotāja veselību, galvenokārt redzi. Filtru uzstādīšana tikai nedaudz samazina monitora nelabvēlīgo ietekmi. Monitoram ir jāatbilst kādam no standartiem (MPRII, TCO-92, TCO-95 vai TCO-99). Monitora attēls nedrīkst raustīties. Tass nedrīkst būt izplūdis un tam jābūt pietiekami skaidram. Noteicošais faktors ir kadru frekvenču lielumi.
