人机工程学 第四章 显示控制
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• 用以显示机器的实际状态与需要达到的状态之间的差距及其变 化趋势，以便使机器按照所要求的动态过程工作。这类仪表宜 选择直线形仪表或指针运动的圆形仪表。
• ⑸ 调节用仪表
• 只用以显示操纵器调节的值，而不显示机器系统运行的动态过 程。一般采用指针运动式或刻度盘运动式均可。
西安工程大学
人机工程学
第二节 仪表显示设计
W·J·怀特对圆形刻度盘的 最优直径作过研究:直径25、 44和70mm的仪表，视距500 mm，研究其可读性,实验结果 如下表：
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刻度盘 平均反 误读率 的直径 应时间
25mm 0.76S 6% 44mm 0.72S 4% 70mm 0.73S 12%
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人机工程学
第一节 显示器的基本概念
• 2、显示器设计的基本原则 • 仪表显示必须保证三个基本要求，即能见性、清晰性和可识性。 • ⑴ 能见性 • a、显示器的尺寸大小及安装位置；b、目标与背景的良好对比关
系；c、良好的环境照明条件。 • ⑵ 清晰性 • a、显示精度适宜；b、刻度及刻度线设计合理；c、标记要简单
少视觉疲劳, 其缺点是, 不能直观的显示所处的相对位置
(水准)和变化趋势。
• （2）刻度指针型
•
Baidu Nhomakorabea
这种仪表的优点是直观, 能反应相对水准和变化趋
势, 但是显示具有惯性, 显示速度慢易引起人眼疲劳, 不
适宜变化频率快的场合。
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第一节 显示器的基本概念
• 2、信号灯显示 • ⑴ 信号灯显示特点 • 信号灯是用灯光的形式传递信息的视觉显示器。通常，
• ⑵ 检查用仪表
• 用以显示系统状态参数偏离正常值的情况，一般无需读出其确切 数值。宜采用指针运动刻度盘不动的显示器为好。
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第二节 仪表显示设计
• ⑶ 警戒用仪表
• 用以显示机器是处于正常区、警戒区还是危险区。在显示器上 可用不同的颜色将警戒区、危险区与正常区明显区别开来。
• ⑷ 追踪用仪表
信号频率。 • ③较好的适应性 • 应使用间断或变化的听觉信号，避免使用连续信号。
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第一节 显示器的基本概念
• ④ 听觉信号编码
• 常使用声音的强度、频率、持续时间和方位等维度进行 编码，以便于对听觉信号的识别，但配置不宜过多。
• ⑤ 低频性
• 长距离传送报警信号，应使用低于1000Hz的频率；绕
信号灯只指示一种状态或情况，它广泛应用于航天、航 海、铁路和公路以及仪器仪表板上。 • ⑵ 设计要点 • ① 亮度 ② 颜色 ③ 闪光信号 ④ 信号形状 ⑤ 信号灯 的位置 ⑥ 观察距离
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第一节 显示器的基本概念
• 三、听觉显示 • 1、听觉显示的特点 • 人的听觉通道具有反应时间短，方向性不强，受纳信息
过障碍或者穿过隔板传递报警信号，应使用低于500Hz
的频率。
fc fh f l
• ⑥ 冗余性
• 对于特别重要的报警信息，最好同时使用听觉通道和视 觉通道传递信息，以防信号脱漏。
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第二节 仪表显示设计
• 一、仪表分类 • 1、按显示的功能分 • ⑴ 读数用仪表
• 用具体数值显示机器的有关参数和状态，如汽车上的时速表、飞 机上的高度表等。凡是要求提供准确的测量值、计量值和变化值 时，应选用读数用仪表。这类仪表宜采用开窗式和圆形数字仪表 为好。
清晰。 • ⑶ 可识性 • a、显示维数及代码数量不宜过多；b、意义明确，即显示格式应
简单明了；c、形象直观。
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第一节 显示器的基本概念
• 二、视觉显示器
• 1、仪表显示
• 仪表是显示装置中使用最多的一种显示器, 按其特征分 为两类:
• （1）数字显示型
•
数字显示型仪表的优点是显示读取快, 准确, 可减
• 2、按结构形式分： • 按刻度盘的形式可分为三类八种： • ① 圆形显示器：圆形、半圆形、偏心圆形； • ② 弧形显示器：水平弧形、垂直弧形； • ③ 直线形显示器：水平式、垂直式、开窗式。
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第二节 仪表显示设计
• 3、按指针与刻度盘的相对运动形式分： • 可分为指针运动、刻度盘不动及指针不动、刻度盘运
视觉特性。实验研究表明，开窗式刻度盘最优， 其次是圆形和半圆形刻度盘，水平直线式优于 垂直直线式刻度盘。
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刻度盘形状
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第二节 仪表显示设计
• ② 刻度盘尺寸确定
• 表盘不能过大也不易过小, 太大使人眼视线分散, 影 响读数频率。太小时，刻度也相应变小使分辨力下 降。一般情况下, 表盘直径D在35-70mm之间为最佳, 当然和仪表与眼之间的距离有关。
的范围广泛，不受照明条件限制等特点。因此，告警信 息通常采用听觉显示装置传递。 • 2、常用的几种听觉报警器： • ① 蜂鸣器； • ② 铃； • ③ 角笛和汽笛； • ④ 警报器。
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第一节 显示器的基本概念
• 3、听觉报警器的设计原则 • 对于听觉报警信号的设计，一般应注意如下设计原则： • ① 较高的信/噪比 • 一般信号响度要高于掩蔽阈值15dB（A）。 • ② 较高的掩蔽效应 • 应选择与任何背景噪声频率区别较大的频率作为报警
动二种，通常指针可动刻度盘不动形式应用较广。
刻度指针式仪表
类型特性
针运动式
指针固定式
数字式显示仪表
读数效率
中
中
好
相对位置确认
好
差
差
调整
好
中
好
跟踪控制
好
中
差
占地面积
大
小
最小
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第二节 仪表显示设计
• 二、刻度指针式显示器的设计 • 1、刻度盘的设计 • ① 刻度盘形状选择 • 刻度盘形状的选择，主要根据显示功能和人的
第四章 显示器与操纵装置设计
第一节 第二节 第三节 第四节
显示器的基本概念 仪表显示设计 控制器设计 显示器与控制器组合设计
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第一节 显示器的基本概念
机器和设备中，专门用来向人表达机器和设备的性能 参数、运转状态、工作指令、以及其它信息的装置， 称为信息显示装置。 • 一、显示器的类型与性能特点 • 1、分类 • ⑴ 按接受信息的感觉通道分：可将显示装置分为视觉 显示、听觉显示和触觉显示，其中以视觉和听觉显示 应用最为广泛。 • ⑵ 按显示的形式分:仪表显示、信号显示、荧光显示。
• ⑸ 调节用仪表
• 只用以显示操纵器调节的值，而不显示机器系统运行的动态过 程。一般采用指针运动式或刻度盘运动式均可。
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第二节 仪表显示设计
W·J·怀特对圆形刻度盘的 最优直径作过研究:直径25、 44和70mm的仪表，视距500 mm，研究其可读性,实验结果 如下表：
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刻度盘 平均反 误读率 的直径 应时间
25mm 0.76S 6% 44mm 0.72S 4% 70mm 0.73S 12%
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第一节 显示器的基本概念
• 2、显示器设计的基本原则 • 仪表显示必须保证三个基本要求，即能见性、清晰性和可识性。 • ⑴ 能见性 • a、显示器的尺寸大小及安装位置；b、目标与背景的良好对比关
系；c、良好的环境照明条件。 • ⑵ 清晰性 • a、显示精度适宜；b、刻度及刻度线设计合理；c、标记要简单
少视觉疲劳, 其缺点是, 不能直观的显示所处的相对位置
(水准)和变化趋势。
• （2）刻度指针型
•
Baidu Nhomakorabea
这种仪表的优点是直观, 能反应相对水准和变化趋
势, 但是显示具有惯性, 显示速度慢易引起人眼疲劳, 不
适宜变化频率快的场合。
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第一节 显示器的基本概念
• 2、信号灯显示 • ⑴ 信号灯显示特点 • 信号灯是用灯光的形式传递信息的视觉显示器。通常，
• ⑵ 检查用仪表
• 用以显示系统状态参数偏离正常值的情况，一般无需读出其确切 数值。宜采用指针运动刻度盘不动的显示器为好。
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第二节 仪表显示设计
• ⑶ 警戒用仪表
• 用以显示机器是处于正常区、警戒区还是危险区。在显示器上 可用不同的颜色将警戒区、危险区与正常区明显区别开来。
• ⑷ 追踪用仪表
信号频率。 • ③较好的适应性 • 应使用间断或变化的听觉信号，避免使用连续信号。
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人机工程学
第一节 显示器的基本概念
• ④ 听觉信号编码
• 常使用声音的强度、频率、持续时间和方位等维度进行 编码，以便于对听觉信号的识别，但配置不宜过多。
• ⑤ 低频性
• 长距离传送报警信号，应使用低于1000Hz的频率；绕
信号灯只指示一种状态或情况，它广泛应用于航天、航 海、铁路和公路以及仪器仪表板上。 • ⑵ 设计要点 • ① 亮度 ② 颜色 ③ 闪光信号 ④ 信号形状 ⑤ 信号灯 的位置 ⑥ 观察距离
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第一节 显示器的基本概念
• 三、听觉显示 • 1、听觉显示的特点 • 人的听觉通道具有反应时间短，方向性不强，受纳信息
过障碍或者穿过隔板传递报警信号，应使用低于500Hz
的频率。
fc fh f l
• ⑥ 冗余性
• 对于特别重要的报警信息，最好同时使用听觉通道和视 觉通道传递信息，以防信号脱漏。
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人机工程学
第二节 仪表显示设计
• 一、仪表分类 • 1、按显示的功能分 • ⑴ 读数用仪表
• 用具体数值显示机器的有关参数和状态，如汽车上的时速表、飞 机上的高度表等。凡是要求提供准确的测量值、计量值和变化值 时，应选用读数用仪表。这类仪表宜采用开窗式和圆形数字仪表 为好。
清晰。 • ⑶ 可识性 • a、显示维数及代码数量不宜过多；b、意义明确，即显示格式应
简单明了；c、形象直观。
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第一节 显示器的基本概念
• 二、视觉显示器
• 1、仪表显示
• 仪表是显示装置中使用最多的一种显示器, 按其特征分 为两类:
• （1）数字显示型
•
数字显示型仪表的优点是显示读取快, 准确, 可减
• 2、按结构形式分： • 按刻度盘的形式可分为三类八种： • ① 圆形显示器：圆形、半圆形、偏心圆形； • ② 弧形显示器：水平弧形、垂直弧形； • ③ 直线形显示器：水平式、垂直式、开窗式。
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第二节 仪表显示设计
• 3、按指针与刻度盘的相对运动形式分： • 可分为指针运动、刻度盘不动及指针不动、刻度盘运
视觉特性。实验研究表明，开窗式刻度盘最优， 其次是圆形和半圆形刻度盘，水平直线式优于 垂直直线式刻度盘。
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人机工程学
刻度盘形状
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第二节 仪表显示设计
• ② 刻度盘尺寸确定
• 表盘不能过大也不易过小, 太大使人眼视线分散, 影 响读数频率。太小时，刻度也相应变小使分辨力下 降。一般情况下, 表盘直径D在35-70mm之间为最佳, 当然和仪表与眼之间的距离有关。
的范围广泛，不受照明条件限制等特点。因此，告警信 息通常采用听觉显示装置传递。 • 2、常用的几种听觉报警器： • ① 蜂鸣器； • ② 铃； • ③ 角笛和汽笛； • ④ 警报器。
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第一节 显示器的基本概念
• 3、听觉报警器的设计原则 • 对于听觉报警信号的设计，一般应注意如下设计原则： • ① 较高的信/噪比 • 一般信号响度要高于掩蔽阈值15dB（A）。 • ② 较高的掩蔽效应 • 应选择与任何背景噪声频率区别较大的频率作为报警
动二种，通常指针可动刻度盘不动形式应用较广。
刻度指针式仪表
类型特性
针运动式
指针固定式
数字式显示仪表
读数效率
中
中
好
相对位置确认
好
差
差
调整
好
中
好
跟踪控制
好
中
差
占地面积
大
小
最小
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第二节 仪表显示设计
• 二、刻度指针式显示器的设计 • 1、刻度盘的设计 • ① 刻度盘形状选择 • 刻度盘形状的选择，主要根据显示功能和人的
第四章 显示器与操纵装置设计
第一节 第二节 第三节 第四节
显示器的基本概念 仪表显示设计 控制器设计 显示器与控制器组合设计
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人机工程学
第一节 显示器的基本概念
机器和设备中，专门用来向人表达机器和设备的性能 参数、运转状态、工作指令、以及其它信息的装置， 称为信息显示装置。 • 一、显示器的类型与性能特点 • 1、分类 • ⑴ 按接受信息的感觉通道分：可将显示装置分为视觉 显示、听觉显示和触觉显示，其中以视觉和听觉显示 应用最为广泛。 • ⑵ 按显示的形式分:仪表显示、信号显示、荧光显示。