SHOW.无以伦比的大气,Dieter送的新礼物,前苏联IN-18辉光管时钟。

喜爱辉光管的朋友一定对德国的Dieter有所耳闻,他从2003年开始玩辉光管,目前应该是世界上收藏辉光管最多的行家了。
认识他的时候,我们还都刚刚步入二人世界,而现在,都已为人父。不过对辉光管的兴趣爱好依然是我们永远的话题。
一个月前,他告诉我他的最新作品IN-18 Blue Dream Nixie Clock就要完工了,请我帮忙翻译说明书,Oh my god,一共16页A4纸。当然,这个木有多少难度,翻译过程中又一次领教了德国人一贯的严谨作风,不仅功能上让我们为之惊叹,几乎想要的功能都做的堪称完美(下面会做详细介绍),而且说明书的排版、字体选择等等细节都能看的出用心之处。虽然描述语言显得十分啰嗦,但确能够让每一个没有任何接触过辉光钟的人完全明白如何操作。
作为对翻译的酬谢,他告诉我 There is a mystical package on the way to you! 上周,我收到了这份神秘礼物,很震撼,啥也不多说了,先上图:

先简单的介绍一下IN-18辉光管吧,除了日本的CD47以外,应该算是世界上最大的侧显辉光管了。直径31mm,管身高度71mm,单个字符有40mm高。
工作原理就不多罗嗦了,这么古老的东西在当年可是唯一能显示数字的电子器件。简单点来讲工作原理跟氖泡类似,管子内部充有氖气,阳极加上高压,每个数字都是一个阴极。当阴极接地以后,数字金属周围形成辉光放电现象,发射出橘红色的光芒。当然,这个光属于冷光,并不像灯丝一样是高温炙热以后产生的光芒,所以很多朋友第一次见辉光管都把它称之为“灯”。
最漂亮的不仅仅是她的巨大,区别于一般常见辉光管的还有就是她的抽气“奶头”在肚皮底下,顶部圆鼓鼓的看起来很“和谐”。
借用几张Dieter的照片,来看仔细看一下:

其实,中国60-80年代之间生产的辉光管种类也蛮多,而且大多数都是仿制前苏联的辉光管,比如QS30-1就是仿制前苏联的IN-4,QS18-12就是仿制前苏联的IN-14,而且QS30-1在国内还有一些姊妹型号,比如SZ-8,SZ3-1等等。但是国人当年始终也没有仿制出来IN-18这种巨大的辉光管。也许受技术水平的限制吧,要是放到现在,估计IN-18还没有造出来中国的IN-19就出来了哈!

言归正传,QS18-12是中国制造体积最大的辉光管了,但是跟IN-18放在一起比较,我就觉得QS18-12太……太寒酸了。
拍了一张对比图,朋友们可以对比一下:

还有一点最大的不同,就是IN-18的寿命。

其实很多朋友都知道,辉光管的寿命不长,这也是很多Nixie Fans为之惋惜的憾事。寿命短主要是因为“阴极中毒”现象引起的。
辉光管在使用过程中,点亮的阴极数字,会不停地向外辐射电子,我们看到的辉光管用久了发黑也是这个原因。所以经常被点亮的那个数字不停地在向其他阴极金属数字辐射电子,所以其他不经常点亮的数字金属表面就会沉积一层致密的黑色物质,导致该数字金属无法产生辉光放电效应,造成数字无法点亮或者数字残缺不全。

在这里普及一个辉光管的特性:很多朋友问我,是不是数字秒的那个管子会最早坏掉,因为它在不停的变换数字?其实恰恰相反,最先坏掉的是始终显示一个数字的那个管子。

尽管辉光管的寿命不长,但是相比起来,IN-18的寿命要远远长于国产的QS18-12,原因在哪里?原因就在于:IN-18内部含有水银蒸汽。水银蒸汽在辉光管发光过程分钟会吸收通电的阴极向外辐射的电子。所以IN-18的寿命会大大的延长。

至于这个水银是如何放到管子里的?说到这一点,我们不得不佩服苏联人,在这里再借用一张Dieter拍的照片(八卦一下,Dieter的照片特点就是几乎都是蓝色背景):

仔细看管子内部,底部有个被缠着一圈圈金属丝的小东东,而且这个金属丝两端分别连着IN-18管子的第1脚和第8脚。

最有意思的是,这两个脚英文名叫做Giver Pill. 其实呢,那个金属丝所缠绕的是一个容器,这个容器里面是有水银的。在IN-18被生产出来以后,管子的1脚和8脚之间会加电,使内部的金属丝发热从而释放出容器里面的水银。而至于水银释放出来以后,这个1脚和8脚就没有任何用处了。

而我们的国产辉光管,从来没听说过也没有资料显示哪一款内部带有水银,能够大大延长寿命。

除了有水银蒸汽防止辉光钟“阴极中毒”现象发生以外,这款时钟还具备了Cathode poisoning prevention功能,也就是阴极中毒保护功能(当然我的QS18-12辉光钟也具有这个功能。)。
主要原理就是让辉光管每隔一段时间就依次点亮所有字符,防止辐射沉积使阴极数字失去辉光放电的特性。

再加上夜间自动关机模式(后续会介绍),这台超级时钟估计用个5-6年一点问题木有。

其实从颜色上,还是可以区分带有水银蒸汽的辉光管和不带水银蒸汽的辉光管的,看一下下面的比较照片,除了比较一下大小,朋友们还可以看一下数字的颜色:

IN-18辉光管虽然说比较漂亮,但是要想点亮它不是很容易,单颗管子正常工作时需要170V/6mA的电流。之前我DIY的那些QS30-1和QS18-12的辉光钟,都采用的是MC34063的升压方案,这个方案供给6颗QS30-1或者QS18-12再外加几颗氖泡都没什么太大问题,但是要供给6颗IN-18是不大可能了,所以Dieter在设计这款时钟的时候采用了高频变压器,输出170V/40mA,而效率能高达80%以上。

看一下电路板吧,几乎全部都是SMD器件,右上角那个黄色的就是升压电路中所使用的高频变压器:

 

从上图上,我们也应该能看出来了,整个辉光钟的外壳是用不锈钢打造的。这就是我们要赞叹德国人手艺的地方。

整个不锈钢板先是用激光切割,然后折弯,在四个棱角的地方焊接住,然后打磨、抛光、拉丝表面处理…
整个过程完了以后,我们从正面根本看不出来接缝的痕迹。
更值得一提的是,Dieter随钟赠送一双白色手套,汗,够细心的,为了不给这么精美的不锈钢底座上留下指纹,还是带上白手套比较好。
我拍了几张外壳的效果,同时再借几张Dieter的原图,仔细看一下这个完美的不锈钢外壳:

还有一点不得不提的,就是这个超级辉光钟的背部布局。
用Dieter的话说,电源插孔一定要在正中间,因为我们不知道客户的电源线从哪里过来,所以为了美观,我们一定要让电源插头在背面的正中间。
还有这个设置按键,整个时钟由三个轻触开关来调节和设置,Dieter原话是:因为大多数人都是右撇子,所以一定要把按键放在他们容易触摸到的地方,那就是从正面看,按键要位于右后方…
听到这些,我明白了为什么都说德国人古板,其实古板和循规蹈矩也是一种态度…

原本,我觉得我自己DIY的辉光钟功能已经很齐全了,包括阴极中毒保护、年月日、闹钟、Crossfading切换特效、背景灯呼吸特效、GPS校时等等,但是当我第一次看到Dieter的说明书的时候,我被震撼了。一个简单的时钟,竟然洋洋洒洒的写下了15页的内容。

随便摘抄一段吧:

•    The tubes operate with a 170VDC. This electrical voltage is dangerous to come in contact with! This high voltage of 170VDC is generated inside the clock. There is a RISK OF ELECTRICAL SHOCK! Do not remove any parts of the housing or a tube while the clock is connected to the power supply.
•    If one of the tubes is broken or damaged, immediately pull the power plug out of the clock and do not operate the clock again.
•    The tubes are made of glass and are consequently very easy to break. Because of their fragility, it is important that you keep the clock in a safe place free from the possibility of being struck inadvertently.
•    No part of the clock may be swallowed or inserted into body openings.
•    The power supply may not be swallowed or inserted into body openings.
•    No part of the clock or the power supply may be used for other purpose other than described in this user manual.
•    Water and moisture: The clock should be kept in a dry room free from humidity and dust. The clock should not be used near water – for example, near a bath tub, washbowl, kitchen sink, laundry tub, in a wet basement, near a swimming pool, in a sauna, etc. In addition the clock should be kept out of direct sunlight and high temperatures.
•    Object and liquid entry: Care should be taken so that the clock does not fall into liquids or have them spilled over the clock.
•    Do not use this appliance for anything other than the intended use as described in the manual.
•    Immediately pull the power plug out of the clock if the appliance does not appear to operate normally or exhibits a marked change in performance. In this case do not run the clock again!
•    This clock is not a toy! Keep this clock out of the reach of children.
•    Pay attention that this clock shall only be touched by people who have completely read and understood the user manual.

功能太多,这里就不一一介绍了,我挑几个比较有特点的介绍一下:

可选择时钟源(RTC/GPS/DCF77)

听起来很奇怪,仔细一看,其实也明白的八九不离十了。时钟内部有一个DS1307作为RTC时钟源,同时,还可以选择GPS接收机与卫星时间同步。还有一个DCF77,可能大家不是很熟悉。DCF77是欧洲应用非常广泛的一个电波校时信号,中心位于德国,覆盖范围为整个欧洲,西亚,地中海,以及北非等国。发射功率50KW,记住哦,不像中国的授时电波,夜里还要关机,人家可是24小时授时的哦。

看一下下图就明白了,右边是接收模块,也同样需要一个磁棒天线。中间是位于Mainflingen的授时中心所在地,天线阵列很震撼。

罗嗦了一些关于DCF77的内容,也就是说这款辉光钟支持GPS和DCF77两种扩展校时模块。
并且跟我的GPS校时不同的是,时钟与GPS/DCF77可是实时通讯的,误差在1秒之内不予校时,一旦误差超过1秒钟,立即同步,这一点做得实在是太帅了。

借一张Dieter的照片,看一下时钟背部的接口,一个PS/2接口,既可以接GPS,也可以接DCF77接收模块:

 

UTC国际协调时间可设

UTC是Universal Time Coordinated的缩写,是在确切观测地球自转的基础上,以闰秒的调整与原子时间取得协调与一致。

在看Dieter的这台时钟说明书之前,我大概知道中国是UTC+8,日本是UTC+9,德国是UTC+1,但是我实在没有想到,这个世界上竟然有UTC+13的地方,我以为UTC不会大于12的,汗颜…
虽然这个钟放到萨摩亚群岛(UTC+13)的可能性几乎为零,但是这台钟的的确确涵盖了所有的UTC时区。

时间和日期交替显示,并且交替时间可设

日期时间交替显示其实是很多老外喜爱的功能,不过Dieter在这方面提供了一个设置菜单。
可以让时钟始终显示时间,也可以让时钟一直显示日期,如果要交替显示,时间和日期分别显示的时长均可以以秒为单位设置。对于不同使用者的需求全部都满足。

数字切换特效(淡入淡出、翻牌显示)

我要说的并不是这个淡入淡出特效,其实我的QS18-12辉光钟也有这个数字切换特效,但是值得一提的是,Dieter的这个超级巨无霸辉光钟竟然连淡入淡出的速度都能调节,Oh my god……
有的朋友可能喜欢淡入淡出的效果缓慢的进行,有的可能喜欢翻牌显示快速的进行,没关系,在这里都可以设置。设置切换特效,还可以设置切换特效运行的速度。

冒号显示特效(淡入淡出、始终显示、始终关闭、2Hz闪烁)

作为时钟的冒号来说,我觉得能够半秒灭掉半秒亮起就可以了,没想到这个IN-18时钟竟然连这个也给了用户一个选择。不喜欢冒号的可以设置为直接关闭,喜欢一直亮着,看着不纠结的可以直接设置为常亮。还可以设置为半秒关半秒开,也可以设置随着数字的淡入淡出效果跟着一起淡入淡出呼吸闪烁。

日间模式和夜间模式(时段可设,每个时段内辉光管的亮度与背景灯亮度分别可设)

这个功能可谓是非常的贴心。可以设置一个日间时段,比如是8:00-22:00,在这个时间段内,我们可以设置一个辉光管的亮度值(1-10,1代表最暗,10代表最亮);
还可以设置一个夜间时段,那就是22:00-8:00了,在这个时间段内,我们可以设置一个辉光管的亮度值(0-10,0代表关闭,不显示。10代表最亮);
这样,当时间到达22:00的时候,辉光管的字符亮度自动变为设置的亮度,或者直接关闭显示。

注意,这里面有两个技术难点:
1、我们可以用PWM来调整辉光管的亮度,但是无论在几级亮度状态下,字符的淡入淡出效果依然完美,也就是PWM嵌套,如果做不好,字符会闪烁的厉害,不过亲眼见过以后,真的不得不佩服这个既能够调节亮度,而且还能够完美实现Crossfading效果的超级辉光钟…
2、人眼感官上的亮度级别和PWM的占空比并不是直线关系,在这里调整亮度的时候,Dieter完全遵循了人眼感官亮度曲线来设计,保证感官上的级别从1平滑过渡到10;

背景灯显示特效和亮度设置

背景灯就不啰嗦了,特效可以设置为常开和常闭以及呼吸闪烁。
但是刚才忘了讲了,在日间和夜间模式下,这个背景灯的亮度是分别可以设置的。

时钟精度漂移补偿

虽然有GPS校时和DCF77校时,但是在用户不连接任何同步设备的时候,时钟有可能会有精度漂移。这个功能实在是太贴心了,如果觉得时钟快了,可以往慢的方向设置一下补偿值,如果觉得慢了,可以补偿快一点。只要你想让他准,他就一定能准。
具体的补偿是这么来做的。可以设置一个补偿周期,比如是60天,60天这个钟走快了3秒。这两个参数设置好以后,时钟会自动在每过20天的时候,少计时1秒钟……

蜂鸣器和AUX输出

这不仅是台钟,更是一台定时器,具备AUX扩展输出接口。
也就是说如果我们想控制一个灯,或者一台收音机等等,就可以用这台钟的AUX输出去打开相应的饿电源,或者关闭相应的电源。

测试模式

为了方便查看和测试每一只辉光管的每一个字符是否都正常显示,Dieter的这台IIN-18辉光钟提供一个测试模式。在测试模式下,可以用按键切换所有的管子字符,方便直观的能看出来每一个管子的每一个字符是否显示正常。

恢复默认设置

看来Dieter并没有把这个辉光钟当做一台钟,俨然是当成了一个系统。竟然连Factory restore功能都有。
假如我们将时钟设置了一些自己一时无法恢复的功能,那么使用恢复默认设置功能就能够使辉光钟的各项设置恢复到默认设置状态。

啰嗦的差不多了,除了膜拜还是膜拜,值得学习的地方很多,不仅是功能、不仅是技术,更是一种态度。
再秀一下Dieter自己拍的夜晚的效果:

 

开了眼界了,饱了眼福了,这么凶悍的一台超级Nixie Clock辉光钟值几钱呢?

由于德国的法律限制,Dieter目前没有资格销售辉光钟成品(他跟我讲,因为在德国,有个哥们儿将用DC-DC升压电路驱动辉光管这个应用申请成了专利,我擦…这要在中国,估计被骂死了,这都能申请专利???也就是说如果有人在用这个技术去做辉光管的应用产品,就属于侵权),所以他在和另外一个朋友分别销售这个钟的两个部分。

Dieter销售的是不锈钢外壳全套和IN-18六只,仅仅这套完整的不锈钢外壳和6只IN-18辉光管(赠送一双白手套),售价为404.6EUR,约合人民币3379元。
而这个超级辉光钟的另外部分(焊好所有SMD器件的主板,电源适配器、冒号管等等)由Dieter的一位朋友在销售,售价为179.00EUR,折合人民币1496元。

 

加上两份国际运费,这台超级辉光钟的价格大概在5400RMB左右。
当然,一分价钱一分货,我在这里介绍的可能不够全面,朋友们也仅仅只能从我的描述上以及有限的图片上了解到这台超级时钟。

除了感叹之外,我觉得对于中国的用户,可能有些我们需要的内容他却没有,比如:

1、温度传感器。很多朋友包括我在内,也觉得这个温度传感器是可以有的,就算不内置,也要做一个外接的插孔出来嘛。很可惜这款IN-18辉光钟没有温度显示功能。
2、遥控控制。如此高级的一款辉光钟,所有功能只能靠背部的3个按键来调节,比较麻烦。如果能加上遥控功能就好了。
3、RGB彩色背景光。这款钟目前只支持一种颜色,默认为蓝色,不能像我的QS18-12辉光钟一样使用RGB全彩的背景灯。

总之,这款超级辉光钟的确是一款凝结了众多特点的作品,我们再来欣赏一下吧:

54 comments to SHOW.无以伦比的大气,Dieter送的新礼物,前苏联IN-18辉光管时钟。

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