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。