使用哪种显示类型和用哪种显示方式,主要取决于显示的目的和问题性质,总的要求是快速、准确地传达某种信息。例如电表,就要求精确的数量显示。有的显示器只要求显示一种状态,也有的显示器要求把显示的信息与其他的显示信息进行比较等。
按照仪表显示变化的不同速度,可以把显示状态分为两种:一种是静态显示,这种显示变化的间隔时间较长,每次认读都有足够的时间,显示基本处于静止的状态;另一种是动态显示,显示是处于变动状态,或显示停留时间很短,或显示不停地连续变化。不同的工作要求对显示器的选择也不同。
对于显示器的要求,是使操纵者能够快速辨别、准确认读、不易失误、不易疲劳。下面提供的原则只能对显示的方式进行初选,初选的结果可能不止一种。初选之后,要按真实的工作条件或模拟真实的工作条件进行实验。实验的参量须根据具体工作要求而定,一般是以误认百分率、误解百分率、认读所需时间这三个参量为主。
(一)数字式显示的优点
作为定量显示,在静态显示的条件下数字显示产生的误读率较低,而且认读需占用的时间也较短。默雷尔等人于1966年实验证明了这一点。他们使用带刻度的测微计时,误读率约为33%;而使用数字式显示不但认读快,而且误读率低,只有前者的1/10。
格雷瑟在1949年用八个指针式仪表和一个数字显示仪表作为飞机高度计,显示飞机不同的高度,如图7-4所示。他对受过训练的飞行员和大学生进行认读实验,发现飞机上原来采用的三针式高度计误读率最高并且认读时间最长。例如,1958年4月,一架子爵号飞机准备在普斯威克机场降落时,机长将三针式高度计的2500米误读为12500米,结果飞机撞毁在地面上。
图7-4 格雷瑟实验
(二)指针式模拟显示的优点(www.xing528.com)
显示的作用不仅是用来提供准确的定量信息,许多情况下还要表示机器稳定状态,给出供检查用的信息等。
用于检查机器的运行状态或预测机器的变化趋势,指针式显示明显优于数字式显示。刻度指针显示的一个重要特点是能提供立体信息,形象地模拟状态变化的过程。
(三)动态显示
前面讲到的数字显示的优点,都是在静态显示的情况下得出的结论。当显示快速变化,人们的认读速度跟不上显示变化的速度时,就会感到显示闪烁不定,成为无法认读的模糊状态,这时只有刻度盘显示才能得到较为准确的读数。
在现代化工业系统中,往往有数十只仪表须在几分钟的时间内扫视一遍,对每个仪表的持续认读时间很短(例如只有0.5s左右)。这种情况下操纵人员来不及详细认读,主要是检查读数变化,数字式显示在检查读数变化时要做具体的数字运算,既费时又易出错,而刻度盘指针显示能给出角度的变化,检查时一目了然,所以作为检查读数与定量并用时,模拟式仪表较好。
(四)五种指针显示类型的比较
指针显示类型有圆形、半圆形、竖直形、水平形和开窗形等五种。因其形状的不同,读值的准确度也不一样。图7-5表示在一定的照度下,各种表型显示的误读率比较。其中开窗形,由于指针不动、刻度数字动,窗中的数字易读,误读率最小。与此相反,圆形、半圆形等,由于须在仪表中寻找和确认指针的位置,所以在较短的显示时间内比开窗形的误读率高,但因可以用指针的倾角来推测显示量,因此读值的准确度高于水平形和竖直形显示。水平形和竖直形由于寻找指针位置最费时间,在显示时间短的情况下误读率最高,但与竖直形相比,水平形的误读率偏低,这是因为眼球的水平运动快的缘故。
图7-5 各种表型误读率比较
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