2) ¿Que es un Nixie? Reloj Retro ZM1022

               Este primer proyecto se trata de aprovechar una antigua placa o plaqueta con tubos Nixie modelo ZM1022 que alguna vez compré en una tienda de rezagos electrónicos, agregarle la electrónica necesaria que estará basada en microcontrolador (uC), el correspondiente gabinete y obtener un reloj onda Retro o Vintage que llamaré Reloj ZM1022 y será parecido al mostrado:

Fig. 2.1 Reloj Nixie de 6 dígitos

La antigua plaqueta en cuestión construida con la tecnología que permitió el éxito del Apolo 11 aquí la presento, consta de cinco tubos Nixie modelo ZM1022 (ya veremos mas en detalle que son) y ya posee ciertos circuitos integrados de mando de los tubos, lo cual simplificará el diseño del Reloj en este primer proyecto.

Fig. 2.2 Placa de 5 tubos Nixie y su electrónica

¿Que es un tubo o válvula Nixie?

Los tubos Nixie fueron muy populares en los 50s o 60s cuando aun no existían los display o exhibidores de semiconductores o Led. Se construyeron en variados modelos y tamaños, aquí algunos de ellos:

 

                                           
                                      Fig. 2.3 Modelos de tubos Nixie

Estos tubos consisten en una ampolla de vidrio al vacío que contiene un gas como Neón, Argón u otros gases raros. También se agregan pequeñas dosis de Mercurio vaporizado que mejoran la conductividad del gas y le puede dar cierta tonalidad azulada. Estos gases tienen la característica de encenderse o producir luminiscencia cuando son atravesados por una corriente eléctrica.

Las pequeñas lámparas que se usan en los destornilladores llamados "buscapolo" o como indicadores luminosos nocturnos en las llaves o interruptores de luz domiciliarios son pequeños tubos de gas Neón. 

                  

 

                            Fig. 2.4 Lámparas de gas Neón de 2 electrodos

Nótese que estas lámparas encienden con bajísimas corrientes del orden del miliAmpere, por lo cual encienden en el caso de un "buscapolo" con la pequeña corriente que atraviesa el cuerpo del usuario sin que este lo note.
En el caso de una lámpara de gas Neón común de este tipo, esta posee dos electrodos que están en contacto con el gas dentro de la ampolla de vidrio al vacío. Al aplicar una tensión adecuada de encendido del gas a estos electrodos, solo se encenderá el gas que rodea al electrodo negativo o Cátodo.
Cuando se aplica tensión alterna a los electrodos por ejemplo de 50 ciclos (frecuencia de la red domiciliaria) se verán ambos electrodos encendidos (como en la foto) ya que ambos actúan como Cátodo (-) y Ánodo (+) alternándose con la frecuencia de la red, pero esto puede decirse que es una ilusión óptica, pues sólo un electrodo esta encendido en cada instante.

En el caso de los tubos Nixie, el funcionamiento es similar sólo que estos poseen un único electrodo Anodo (+) y diez u once electrodos Catodos (-) que corresponden a los números o dígitos decimales diseñados dentro del tubo y opcionalmente a un punto decimal.

Entonces al aplicar una tensión de encendido entre el Ánodo común y cualquiera de los Cátodos del tubo, el gas se encenderá alrededor del dígito correspondiente al Cátodo energizado y los demás dígitos sin energía permanecerán apagados. La construcción de estos dígitos es muy delicada y precisa, para evitar que los dígitos superiores no cubran los de los planos inferiores.

Aquí vemos el encendido con el característico color naranja del gas Neón, de los dígitos 2 y 4 aplicando tensión en los electrodos adecuados de un tubo Nixie:

                                  

 

                                  Fig. 2.5  Encendido de un tubo Nixie de 10 dígitos (0-9)

Los tubos Nixie trabajan con una tensión de encendido de unos 170 Voltios y una tensión de sostén de encendido que puede bajar a los 90 Voltios, mientras que su corriente varía entre 1 y 2 miliAmperes. Dependiendo de la tensión de alimentación del circuito se coloca una resistencia de limitación de corriente de Ánodo del orden de 15 a 30 KiloOhms. 

El tubo Nixie modelo ZM1022

Como ya expliqué, para este proyecto utilizaré la placa de cinco dígitos Nixie ya mostrada. dichos tubos son modelo ZM1022 de unos 70 años de antiguedad y una cantidad incalculable  de horas de funcionamiento, lo cual puede implicar una perdida de brillo por degradación del gas y fugas por los sellos al vacío de sus electrodos, pero estos por suerte todavía funcionan bastante bien. Su imagen y características son las que se muestran:

                   

                   Fig. 2.6 Tubo Nixie ZM1022

Probando la placa de tubos Nixie

Fig. 2.7 Prueba de placa de tubos Nixie

Como se puede ver las antiguas Nixie gozan de buena salud a pesar de su ancianidad y mantienen buen brillo y color, esperemos que sigan así 70 años mas.
Para esta prueba utilizo un convertidor CC-CC de corriente continua de 200 Voltios ajustable comercial (comprado en China) que es la pequeña placa que se ve en el centro, que a su vez es alimentada con 12 Voltios por un adaptador (fuente) de 220VCA-12VCC también comercial (China) .
El segundo adaptador es de 220VCA-5VCC y alimenta los circuitos de tecnología TTL también de 70 años de edad que ya posee la placa.
En entradas posteriores mostrare el detalle de la distribución y función de estas fuentes de alimentación así como los detalles del circuito a utilizar.


El gabinete para el reloj Retro Vintage
 

El gabinete de acrílico transparente a utilizar en el reloj Retro ya esta listo y esperando su contenido

Fig. 2.8  El gabinete del Reloj

Nos encontramos en la siguiente entrada. Un saludo...

Adelanto, Un tubo IEE NIMO en acción: