本發明涉及刻度表領域,具體地說,是涉及一種折線對數刻度表及其顯示方法。
背景技術:
傳統表頭的指示方式通常采用線性刻度或對數刻度,這兩種指示方式均有不足之處;指針式表頭指示刻度采用線性刻度時,在小量程范圍內(如圖1),若指針指示滿度時值為10,起始點為0此時各刻度點間距呈線性分布,刻度區間分布均勻清晰;但當量程范圍擴大如圖2時,若指針指示滿度時值為1000,起始點為0當指示值在10的范圍以內變化時,其分辨度太低無法識別。顯然,量程范圍更大時,變化量小于10的時候更無法識別。
指針式表頭指示刻度采用對數刻度時如圖3,假設指針指示滿度時值為10000,起始點為1,呈圖3的對數分布效果,采用對數刻度量程的優點在于,被指示量每變化10倍對應的標度尺長度均勻等長。缺點是,讀取區間中較大值的刻度分布較密集,如1-10區間中,8,9,10刻度密集,較小值的刻度分布稀疏,如1-10區間中,2,3,4刻度稀疏。
綜上,線性刻度指示方式在大量程范圍內分辨率低,無法識別,影響讀數;對數刻度指示方式在刻度分布上稀疏不均,分布不合理。
解決以上問題的技術難點在于,在同一表盤上規劃多種量程從而擴大量程范圍,使表頭指針指示刻度時擺動角度均勻,且表盤上每個刻度均勻分布,細節表示更直觀,盡量避免讀數產生的誤差。
技術實現要素:
本發明的目的在于提供一種折線對數刻度表及其顯示方法,以解決現有線性刻度指示方式在大量程范圍內分辨率低,無法識別,影響讀數;對數刻度指示方式在刻度分布上稀疏不均,分布不合理的問題。
為了解決上述問題,本發明提供如下技術方案:
一種折線對數刻度表包括表盤、相互平行設置在表盤上的刻度條組;刻度條組包括至少一個線性刻度條(2)和至少一個對數刻度條(3);刻度條組中刻度條的刻度值數量級依次遞增或者依次遞減。
具體地,刻度條組包括一個線性刻度條(2)和一個對數刻度條(3);線性刻度條(2)和對數刻度條(3)之間設有與線性刻度條(2)平行的指針走線(4),指針走線(4)上設有沿其滑動的指針(5),指針(5)具有分別朝向線性刻度條(2)和對數刻度條(3)的指尖。
具體地,刻度條組包括三個或以上的刻度條;刻度條的一側設有指示燈,表盤的中心設有指向刻度條的指針。
具體地,一種折線對數刻度表還包括mcu控制器(6)及用于檢測數據的檢測裝置(7);檢測裝置(7)的信號輸出端與mcu控制器(6)的信號輸入端電連;mcu控制器(6)數字信號輸出端依次連接有dac、限流電阻、驅動指針的ma表頭;驅動指針的ma表頭接地。
具體地,檢測裝置(7)為絕緣電阻檢測表。
一種折線對數刻度表的顯示方法,其特征在于,包括以下步驟:
(a)檢測裝置檢測后,將檢測信號發送至mcu控制器;
(b)完成步驟(a)后mcu控制器根據設定的閾值發送數字信號至dac,通過限流電阻后驅動ma表頭,使指針指向對應的刻度;
(c)完成步驟(a)后mcu控制器根據設定的閾值控制對應的刻度條側的指示燈發光。
具體地,mcu控制器設定的閾值為1-106,在閾值范圍內線性刻度條對應的指示燈發光,此范圍外對數刻度對應的指示燈發光。
與現有技術相比,本發明具有以下有益效果:
(1)本發明在同一表盤上規劃多種量程從而擴大量程范圍,使表頭指針指示刻度時擺動角度均勻,且表盤上每個刻度均勻分布,細節表示更直觀,盡量避免讀數產生的誤差。
(2)本發明同時結合線性刻度和對數刻度兩種方法的優點,采用多刻度顯示,其量程范圍更寬,最高可達109甚至更高。
(3)本發明對數折線法將刻度各節點取值為lg1,lg10,lg100,lg1000…,且在節點內刻度區間內采用線性刻度,刻度分布合理,分辨率高。
(4)本發明采用多刻度,寬量程范圍,且刻度分布均勻,分辨率高,便于讀數。
附圖說明
圖1為小量程線性刻度的結構示意圖。
圖2為大量程線性刻度的結構示意圖。
圖3為對數刻度的結構示意圖。
圖4為本發明實施例的結構示意圖。
圖5為本發明的結構框圖。
圖6為本發明另一種實施例的結構示意圖。
上述附圖中,附圖標記對應的部件名稱如下:
1-指示燈,2-線性刻度條,3-對數刻度條,4-指針走線,5-指針,6-mcu控制器,7-檢測裝置。
具體實施方式
下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明,本發明的實施方式包括但不限于下列實施例。
如圖1至圖5所示,一種折線對數刻度表包括表盤、相互平行設置在表盤上的刻度條組;刻度條組包括至少一個線性刻度條2和至少一個對數刻度條3;刻度條組中刻度條的刻度值數量級依次遞增或者依次遞減。
作為本發明較佳的實施例中,刻度條組包括一個線性刻度條2和一個對數刻度條3;線性刻度條2和對數刻度條3之間設有與線性刻度條2平行的指針走線4,指針走線4上設有沿其滑動的指針5,指針5具有分別朝向線性刻度條2和對數刻度條3的指尖。
作為本發明較佳的實施例中,如圖6所示,刻度條組包括三個或以上的刻度條;刻度條的一側設有指示燈,表盤的中心設有指向刻度條的指針;圖6中具體三個數量級的刻度條其依次遞增,從內到外依次是mω-gω-tω,跨越多個數量級,測量的量程很大,滿足各個量程的需要。
作為本發明較佳的實施例中,一種折線對數刻度表還包括mcu控制器6及用于檢測數據的檢測裝置7;檢測裝置7的信號輸出端與mcu控制器6的信號輸入端電連;mcu控制器6數字信號輸出端依次連接有dac、限流電阻、驅動指針的ma表頭;驅動指針的ma表頭接地;mcu控制器為通用的8位或32位均可滿足本發明的需要。
作為本發明較佳的實施例中,檢測裝置7為絕緣電阻檢測表;;其也可為其他檢測信號檢測裝置,如電流或電壓檢測裝置等。
一種折線對數刻度表的顯示方法,其特征在于,包括以下步驟:
(a)檢測裝置檢測后,將檢測信號發送至mcu控制器;
(b)完成步驟(a)后mcu控制器根據設定的閾值發送數字信號至dac,通過限流電阻后驅動ma表頭,使指針指向對應的刻度;
(c)完成步驟(a)后mcu控制器根據設定的閾值控制對應的刻度條側的指示燈發光。
作為本發明較佳的實施例中,mcu控制器設定的閾值為1-106,在閾值范圍內線性刻度條對應的指示燈發光,此范圍外對數刻度對應的指示燈發光;也可根據實際使用需要選擇其他閾值。
本發明不僅可以用于實物表頭還可廣泛運用于模擬表頭,及計算機軟件界面中的虛擬表頭。若此方法得到有效推廣,能廣泛運用于多種儀表的表頭顯示界面。使儀表顯示量程更寬泛,細節顯示更全面,讀數更準確直觀,界面更新穎。
圖4是絕緣電阻顯示刻度,分為上刻度(高量程)和下刻度(低量程)兩個刻度。絕緣電阻顯示范圍從0.1mω至1000gω,即量程范圍為105~1012歐。
當檢測裝置測量的絕緣電阻為100mω時,檢測裝置將需要顯示的絕緣電阻值發送給mcu控制器,mcu控制器接收后,通過軟件程序驅動將指針指向100mω的位置,并點亮下刻度指示燈;以上為虛擬模擬表頭時通過軟件程序使指針指向對應的位置;為實體表頭時,mcu控制器通過dac及限流電阻產生的電流驅動ma表頭使指針轉動至對應位置;限流電阻根據具體表頭及量程具體選擇。
當檢測裝置測量的絕緣電阻為10gω時,檢測裝置將需要顯示的絕緣電阻值發送給mcu控制器,mcu控制器接收后,通過軟件程序將指針指向10gω的位置,并點亮上刻度指示燈。
按照上述實施例,便可很好地實現本發明。值得說明的是,基于上述結構設計的前提下,為解決同樣的技術問題,即使在本發明上做出的一些無實質性的改動或潤色,所采用的技術方案的實質仍然與本發明一樣,故其也應當在本發明的保護范圍內。