（1）按仪表的功能分类
①读数用仪表。其刻度指示各种状态参数的具体数值，供操作者
读取数值之用。如高度表、时速表、煤气表等。 ②检查用仪表。使用时一般不是为了获取正确数值，而是检查仪
表的指示是否偏离正常位置，
当偏离时要及时调节。警戒用仪表也属于检查


③追踪用仪表。
追踪操纵是动态控制系统中最常见的操纵方式之一，目的是通
数量信息 质量信息 调节性能 监控性能 一般性能
中：指针无变化有利监控，但 指针与调节监控活动的关系不 明显 中：占用面积小，仪表需局部 照明，只在很小一段范围内认 读，认读性好
差：不便按变化的趋势进行监 控 好：占用面积小，照明面积也 是最小，表盘的大小只受字符 的限制
精度高 认读速度快 无差补误差 过载能力强 易与计算机联用 显示易跳动或失效 干扰因素多 需内附或外附电源 元件或焊件存在失效问题

作业环境因素
◦ 人的感管、运动器官和大脑思维的敏锐程度都会受到作业 环境（温度、湿度、强光、噪声、振动以及有毒气体的影 响。因此，在设计和选择显示仪表时，应考虑显示信号的 强度、形式、数值大小、信噪比等，使其突出与其它视觉 或听觉背景，以利于操作者正确理解、接受和判断及反应。

准确性


简单性 一致性 排列性

(2)按照仪表指示方式分类
①指针刻度式仪表。它是用模拟量显示机器有关参数和状 态。其特点是显示的信息直观、形象，使人对模拟量在全量 程范围内所处的位置一目了然，并能明显显示出偏差量，特 别适合于监控作业。这类仪表又可分为指针运动式和指针固 定式两种，后者也称刻度移动式仪表。它在用于检查、追踪、 调节方面不如前者。应用：汽车上的油量表、氧气瓶上的压 力表。
综合性能
可靠性高 稳定性好 易于显示信号的变化趋向 易于判断信号值与额定值之差
显示速度较慢 易受冲击和振动的影响 环境因素影响较大 过载能力差 质量控制困难
局限性 发展趋势
提高精度与速度 采用模拟与数字混合型显示仪表
提高可靠性 采用智能化显示仪表
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人接受信息的特性



1）人的视觉水平运动比垂直运动快，且眼睛沿垂直方向运动比沿水 平方向运动容易引起疲劳。所以尽量采用水平式显示效率高差错率低。 2) 人们的视线习惯从左到右或从上到下运动，顺时针方向，所以各 种形式的显示仪表和多个仪表的排列顺序，一般应遵循这一特点进行 设计。 3)在偏离视觉中心相同情况下，人眼对左上角的观察效率优于右上角， 其次左下、右下。这是显示仪表板面合理布局的依据。 4）人对视野最佳范围内的目标，认读迅速而准确；对视野有效范围 内的目标，不易引起视觉疲劳、因此，重要的显示仪表应布置在最佳 视野范围内，而视野最大范围内不应布置显示仪表，或只布置不经常 认读的仪表。 5）在特殊条件下，人的视觉特性会发生变化。如在过分摇晃或振动 严重的情况下，人的视觉能力会受到损害，影响视觉显示信号的认读； 又如在缺氧的条件下，人的视觉机能减弱。所以，在设计时要考虑环 境对视觉机能的影响。
①长刻度线高度 L／90mm L／5000mm ②中刻度线高度 L／125mm L／600mm ③短刻度线高度 L／200mm P L／50mm
④刻度线宽度
⑤短刻度线间距 ⑥长刻度线间距
汽车驾驶仪表距离 大约700mm ①长刻度线高度 L／90mm 700/90=8 ②中刻度线高度 ③短刻度线高度 ④刻度线宽度 L／125mm L／200mm 6.5 3.5
过手动控制，使机器系统按照人所要求的动态过程或者按照客观
环境的某种动态过程去工作。如追踪和瞄准运动中的目标就是一 种追踪工作。追踪用仪表应当显示追踪的目标和实际状态与目标
之间的差距及变化趋势。

④调节用仪表。
主要用于指示操纵调节的量值，而不是指示机器系统的状态。 如收音机上的调频显示装置就是这类仪表。

传统：主要是指生产过程中显示信息的各种仪表。 现代：显示器是指任何把信息由机器或环境传递给人的 媒介。 包括：各种工业仪表是显示器，各种交通符号是显示 器，各种警报也是显示器，日常生活中的报纸、电视、 收音机等都是显示器，产品的说明书也是显示器，都是 以不同方式把信息传递给人的。
按照接受感觉器官的不同：可分为视觉显示器、听觉 显示器和触觉显示器等。 其中以视觉显示器最为普遍。
表2 刻度标数进级法
数字递增方向的一般原则是：
①顺时针方向为增加；②从左向右的方向为增加；③从下向上的 方向为增加。

刻度盘上两个最小刻度标记（刻度线）间的距离和 刻度标记统称为刻度。认读速度和认读准确性与刻 度间距、刻度标记、刻度标数有关。
(1)刻度线间距
指两个最小刻度标记的间隔距离，它与人眼睛的分辩能力和距离 大小有关。仪表认读效率随刻度间距的增大而提高。在达到临界 值后，认读效率下降。临界间距一般在视角为10分（弧度）附近

仪表显示的类型
◦ 按显示功能分类
读数用仪表 检查用仪表 警戒用仪表 追踪用仪表 调节用仪表
◦ 按显示形式分类
数字式显示仪表 模拟式显示仪表 屏幕式显示
仪表是一种应用最广的信息显示装置， 它在生产过程中起着重 要作用， 仪表显示的好坏直接影响工作效率。
1．仪表的种类
数字显示仪表
中：指针活动时读数困难 好：易判定指针位置，不需读 出数值和刻度就能迅速发现指 针的变动趋势 好：指针运动与调节活动有简 单而直接的关系，便于调节和 控制 好：能很快确定指针位置,并进 行监控，指针与调节监控制活 动关系最简单
中：占用面积大，照明可设在控制台 上，刻度的长短有限，尤其在使用多 指针显示时认读性差

人的信息传递能力
◦ 人的视觉通道信息的传递率一般在3～10比特/s之间

仪表显示与人的反应相协调
◦ 对于一般仪表的显示，口头读数时的反应比手动动作时的 反应（按开关）要快；对于不同空间位置的信号灯作定位 反应，则手动作反应（按下对应位置的按钮）比口头报告 方式要快；对于连续变化的信号作追踪反应（如汽车驾驶 员）以采用操纵杆和足蹬等连续操作为最佳。显示－反应 通道协调性好的系统，其操作效率高，人为差错率低。如： 显示仪表的指针运动方向与操纵器运动方向一致，可以减 少人对信息加工的复杂处理。
刻度线分为长刻度线、中刻度线和短刻度线，其高度与视距有关。 伍德森提出的视距与刻度线高度的关系如表所示。
表1 视距与刻度线最佳高度

长刻度线宽度应在0.89mm以上，中刻度线宽度 应在0.76mm以上，短刻度线宽度在0.64mm以 上。短刻度线宽度至少为刻度间距的25％。
假设最大视距为L(mm)时，各刻度线的最小尺寸可 由下列各式求出。

刻度盘的形状
◦ ◦ ◦ ◦ 开窗式 圆形（半圆形） 水平直线式 垂直直线式



仪表刻度盘的大小对仪表的认读速度和准确性有很 大影响，并直接影响认读效果。它与刻度盘上刻度 标记的数量和观察距离有密切关系。 当刻度盘的直径在25～35mm时，认读效果随直 径增大而提高；当刻度盘直径为35～70mm时， 认读效果趋于稳定；当刻度盘直径超过70mm时， 认读效果反而下降。直径小于17.5mm时，无错认 读速度大为下降。 在空间受限制时，为了保证仪表具有良好的可读性， 必须按刻度盘上的刻度标记的数量和观察距离来选 择刻度盘的最小直径。
比较项目
指针活动式 指针固定式 中：刻度移动时读数困难
差：未读出数值和刻度时，难 以确定变化方向和大小 中：调节运动方向不明显，指 针的变动难控制，快速调节时 不易读数 好：能读出精确数值，速度快、 差错少 差：必须读出数字，否则难以 得知变化的方向和大小
好：数字调节的监测结果精确，数 字调节与调节运动无直接关系，快 速调节时难以读数
L／5000mm 0.14
⑤短刻度线间距
L／600mm
1.1 14
⑥长刻度线间距P L／50mm
(3)刻度标数进级和递增方向
刻度盘的数字进级方法和递增方向，对提高判读效率、减少误读 有重要作用。数字进级方法可参考美国海军研究结果，如表2所示。 一般应采用表中“优”的进级法，在不得已的情况下才使用“可”， 绝对禁止使用“差”的进级法。
伍德森建议：各刻度线的间距应在1.143mm以上。 在视距为750mm时，大体上相当于刻度间距1～2.5mm。所以 刻度间距最小尺寸一般在1～2.5之间选取。在观察时间很短（如 当采用放大镜时间距可取1/Xmm(X为放大倍数)
0.5～0.25s）的情况下，可选取2.3～3.8mm间距，而不接用数码来显示
有关参数或工作状态的显示装置。常用的 有数码显示屏、数字计数器、数码管及液 晶数码显示器等。其特点是简单、准确， 便于认读，不易产生视觉疲劳。

适用于需要计 数或读取数值 的信息显示， 如里程表、 电表等。
表5—1 显示仪表的功能特点
模拟显示仪表