动态刻度显示数字压力表

针对现有数字压力表在显示方面的不足，开发设计了一种能够同时具有两种显示方式的 动态刻度显示数字压力表。它不仅能够和一般数字压力表一样采用数码管显示压力值,而且可以 用LED灯串模拟圆盘式机械压力表指针指示即时压力值，用常亮LED灯直观地模拟显示设定测 量信号的上限值、下限值。

0.引言

数字压力表作为智能化的现场显示仪表已经应 用非常广泛,从识读角度上来说它非常精准、易读， 但是另一方面它又缺少了圆盘式机械表识读的直观 性,缺少了即时测量值与满量程的比例识读,缺少了 即时测量值的变化速度的感知，而且不能直接观察 到仪表起测值到满量程的测量范围。而对于带有限 位设定的数字压力控制表来说，它在限位设定的直 观性更显不足,几个限位的设定值都无从在表盘上 显示。即时测量值是否接近限位设定值，超出限位 设定多少等等都不能从表盘识读，而仅仅利用几个 LED灯来表达即时测量值是处于哪个限值设定的 范围内。显示屏为液晶的数字压力表虽可以利用柱 状显示条来粗略显示测量值的大小，但需人工估算 即时测量值与满量程的比例，识读的直观性仍然大 大逊于圆盘式机械表。

针对现有数字压力表在显示方面的不足，我公司开发设计了一种能够同时具有两种显示方式的动 态刻度显示数字压力表。

1.动态刻度显示表盘设计

动态刻度显示表盘为圆型，参照圆盘式机械压 力表外观设计。表盘由一组数码管、一组功能/限位 指示灯、一组功能按键和圆周上双色或三色LED灯 串组成。双色或三色LED灯沿表盘边缘分布，占 270°角，并有刻度表示。

数码管显示同一般数字压力表的形式一样显示 当前压力测量值。同时圆周上双色或三色LED灯 串会以某一种发光颜色模拟指示当前即时压力测量 值,随着被测值的增加，LED灯串由低到高依次发 光被测值减小,LED灯串由高到低依次熄灭，直观 地模拟了圆盘式机械表压力指示。而当数字压力表 被用作压力控制表（电接点压力表）时,LED灯串在 设定的上限值、下限值处以另一种发光颜色常亮表 示，当即时测量值达到限值设定的数值时，双色 LED的两种颜色全部亮起,变为合成色。

图1为动态刻度显示数字压力表的结构示 意图。

2.动态刻度显示数字压力表电路原理及实 施方案

动态刻度显示数字压力表基本原理沿袭智能数 字仪表的设计思路,运用单片机对传感器测量信号 进行采样、运算处理、补偿校正，然后将测量数值以 数字形式在液晶或数码管等显示屏幕显示，同时将 测量数值转换为LED灯亮灭的信号动态指示测量 值的大小。如果数字压力表具有压力控制功能，单 片机不断对测量值与设定值进行比较，当达到控制 阈值时,发送控制信号启动控制单元运行。其原理 如图2所示。

3.结语

动态刻度显示数字压力表提供了一种直观的压 力值动态刻度显示方式，它不仅能够和一般数字压 力表一样采用数码管显示压力值，而且可以用LED 灯串的亮灭模拟圆盘式机械压力表指针指示即时压 力值，用常亮LED灯直观地模拟显示设定的上限 值、下限值。其中所述的常亮指示灯可以根据数字 控制压力表适用的设备工作参数的不同，在所述 LED灯串中选取,使动态刻度显示数字压力表能够 根据所测数据的信号范围进行预设,便于操作人员 更直观地知晓所测数据信号占表程的比例，判断所 测数据信号处于下限值范围、正常值范围或上限值 范围，并根据所测数据信号作出及时准确的设备 操作。

因为受双色或三色LED灯的安装空间的限制， 不能够无数量限制的放置,故从实用角度出发,只能 在表盘刻度点处安装LED灯,如此就造成LED灯 串的指示精度不如圆盘式机械压力表指针指示精度 高,但动态刻度显示数字压力表的数码管却能精确 表达即时测量值,两方面组合弥补了上述不足。