CN110031033A - 一种折线对数刻度表及其显示方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种折线对数刻度表及其显示方法，主要解决现有技术中存在的现有线性刻度指示方式在大量程范围内分辨率低，无法识别，影响读数；对数刻度指示方式在刻度分布上稀疏不均，分布不合理的问题。该一种折线对数刻度表包括表盘、相互平行的设置在表盘上的线性刻度条和对数刻度条；线性刻度条和对数刻度条之间设有与线性刻度条平行的指针走线，指针走线上设有沿其滑动的指针，指针具有分别朝向线性刻度条和对数刻度条的指尖。通过上述方案，本发明达到了使表头指针指示刻度时摆动角度均匀,且表盘上每个刻度均匀分布,细节表示更直观的目的，具有很高的实用价值和推广价值。

Description

一种折线对数刻度表及其显示方法
技术领域
本发明涉及刻度表领域，具体地说，是涉及一种折线对数刻度表及其显示方法。
背景技术
传统表头的指示方式通常采用线性刻度或对数刻度，这两种指示方式均有不足之处；指针式表头指示刻度采用线性刻度时，在小量程范围内(如图1)，若指针指示满度时值为10，起始点为0此时各刻度点间距呈线性分布，刻度区间分布均匀清晰；但当量程范围扩大如图2时，若指针指示满度时值为1000，起始点为0当指示值在10的范围以内变化时，其分辨度太低无法识别。显然，量程范围更大时，变化量小于10的时候更无法识别。
指针式表头指示刻度采用对数刻度时如图3，假设指针指示满度时值为10000，起始点为1，呈图3的对数分布效果，采用对数刻度量程的优点在于，被指示量每变化10倍对应的标度尺长度均匀等长。缺点是，读取区间中较大值的刻度分布较密集，如1-10区间中，8，9，10刻度密集，较小值的刻度分布稀疏，如1-10区间中，2，3，4刻度稀疏。
综上，线性刻度指示方式在大量程范围内分辨率低，无法识别，影响读数；对数刻度指示方式在刻度分布上稀疏不均，分布不合理。
解决以上问题的技术难点在于，在同一表盘上规划多种量程从而扩大量程范围，使表头指针指示刻度时摆动角度均匀，且表盘上每个刻度均匀分布，细节表示更直观，尽量避免读数产生的误差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种折线对数刻度表及其显示方法，以解决现有线性刻度指示方式在大量程范围内分辨率低，无法识别，影响读数；对数刻度指示方式在刻度分布上稀疏不均，分布不合理的问题。
为了解决上述问题，本发明提供如下技术方案：
一种折线对数刻度表包括表盘、相互平行设置在表盘上的刻度条组；刻度条组包括至少一个线性刻度条(2)和至少一个对数刻度条(3)；刻度条组中刻度条的刻度值数量级依次递增或者依次递减。
具体地，刻度条组包括一个线性刻度条(2)和一个对数刻度条(3)；线性刻度条(2)和对数刻度条(3)之间设有与线性刻度条(2)平行的指针走线(4)，指针走线(4)上设有沿其滑动的指针(5)，指针(5)具有分别朝向线性刻度条(2)和对数刻度条(3)的指尖。
具体地，刻度条组包括三个或以上的刻度条；刻度条的一侧设有指示灯，表盘的中心设有指向刻度条的指针。
具体地，一种折线对数刻度表还包括MCU控制器(6)及用于检测数据的检测装置(7)；检测装置(7)的信号输出端与MCU控制器(6)的信号输入端电连；MCU控制器(6)数字信号输出端依次连接有DAC、限流电阻、驱动指针的mA表头；驱动指针的mA表头接地。
具体地，检测装置(7)为绝缘电阻检测表。
一种折线对数刻度表的显示方法，其特征在于，包括以下步骤：
(a)检测装置检测后，将检测信号发送至MCU控制器；
(b)完成步骤(a)后MCU控制器根据设定的阈值发送数字信号至DAC，通过限流电阻后驱动mA表头，使指针指向对应的刻度；
(c)完成步骤(a)后MCU控制器根据设定的阈值控制对应的刻度条侧的指示灯发光。
具体地，MCU控制器设定的阈值为1-106，在阈值范围内线性刻度条对应的指示灯发光，此范围外对数刻度对应的指示灯发光。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明在同一表盘上规划多种量程从而扩大量程范围,使表头指针指示刻度时摆动角度均匀,且表盘上每个刻度均匀分布,细节表示更直观,尽量避免读数产生的误差。
(2)本发明同时结合线性刻度和对数刻度两种方法的优点，采用多刻度显示，其量程范围更宽，最高可达109甚至更高。
(3)本发明对数折线法将刻度各节点取值为lg1,lg10,lg100,lg1000…,且在节点内刻度区间内采用线性刻度，刻度分布合理，分辨率高。
(4)本发明采用多刻度，宽量程范围，且刻度分布均匀，分辨率高，便于读数。
附图说明
图1为小量程线性刻度的结构示意图。
图2为大量程线性刻度的结构示意图。
图3为对数刻度的结构示意图。
图4为本发明实施例的结构示意图。
图5为本发明的结构框图。
图6为本发明另一种实施例的结构示意图。
上述附图中，附图标记对应的部件名称如下：
1-指示灯，2-线性刻度条，3-对数刻度条，4-指针走线，5-指针，6-MCU控制器，7-检测装置。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。
如图1至图5所示，一种折线对数刻度表包括表盘、相互平行设置在表盘上的刻度条组；刻度条组包括至少一个线性刻度条2和至少一个对数刻度条3；刻度条组中刻度条的刻度值数量级依次递增或者依次递减。
作为本发明较佳的实施例中，刻度条组包括一个线性刻度条2和一个对数刻度条3；线性刻度条2和对数刻度条3之间设有与线性刻度条2平行的指针走线4，指针走线4上设有沿其滑动的指针5，指针5具有分别朝向线性刻度条2和对数刻度条3的指尖。
作为本发明较佳的实施例中，如图6所示，刻度条组包括三个或以上的刻度条；刻度条的一侧设有指示灯，表盘的中心设有指向刻度条的指针；图6中具体三个数量级的刻度条其依次递增，从内到外依次是MΩ-GΩ-TΩ，跨越多个数量级，测量的量程很大，满足各个量程的需要。
作为本发明较佳的实施例中，一种折线对数刻度表还包括MCU控制器6及用于检测数据的检测装置7；检测装置7的信号输出端与MCU控制器6的信号输入端电连；MCU控制器6数字信号输出端依次连接有DAC、限流电阻、驱动指针的mA表头；驱动指针的mA表头接地；MCU控制器为通用的8位或32位均可满足本发明的需要。
作为本发明较佳的实施例中，检测装置7为绝缘电阻检测表；；其也可为其他检测信号检测装置，如电流或电压检测装置等。
一种折线对数刻度表的显示方法，其特征在于，包括以下步骤：
(a)检测装置检测后，将检测信号发送至MCU控制器；
(b)完成步骤(a)后MCU控制器根据设定的阈值发送数字信号至DAC，通过限流电阻后驱动mA表头，使指针指向对应的刻度；
(c)完成步骤(a)后MCU控制器根据设定的阈值控制对应的刻度条侧的指示灯发光。
作为本发明较佳的实施例中，MCU控制器设定的阈值为1-106，在阈值范围内线性刻度条对应的指示灯发光，此范围外对数刻度对应的指示灯发光；也可根据实际使用需要选择其他阈值。
本发明不仅可以用于实物表头还可广泛运用于模拟表头，及计算机软件界面中的虚拟表头。若此方法得到有效推广，能广泛运用于多种仪表的表头显示界面。使仪表显示量程更宽泛，细节显示更全面，读数更准确直观，界面更新颖。
图4是绝缘电阻显示刻度，分为上刻度(高量程)和下刻度(低量程)两个刻度。绝缘电阻显示范围从0.1MΩ至1000GΩ，即量程范围为105～1012欧。
当检测装置测量的绝缘电阻为100MΩ时，检测装置将需要显示的绝缘电阻值发送给MCU控制器，MCU控制器接收后，通过软件程序驱动将指针指向100MΩ的位置，并点亮下刻度指示灯；以上为虚拟模拟表头时通过软件程序使指针指向对应的位置；为实体表头时，MCU控制器通过DAC及限流电阻产生的电流驱动mA表头使指针转动至对应位置；限流电阻根据具体表头及量程具体选择。
当检测装置测量的绝缘电阻为10GΩ时，检测装置将需要显示的绝缘电阻值发送给MCU控制器，MCU控制器接收后，通过软件程序将指针指向10GΩ的位置，并点亮上刻度指示灯。
按照上述实施例，便可很好地实现本发明。值得说明的是，基于上述结构设计的前提下，为解决同样的技术问题，即使在本发明上做出的一些无实质性的改动或润色，所采用的技术方案的实质仍然与本发明一样，故其也应当在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种折线对数刻度表，包括表盘，其特征在于，还包括相互平行设置在表盘上的刻度条组；刻度条组包括至少一个线性刻度条(2)和至少一个对数刻度条(3)；刻度条组中刻度条的刻度值数量级依次递增或者依次递减。
2.根据权利要求1所述的一种折线对数刻度表，其特征在于，刻度条组包括一个线性刻度条(2)和一个对数刻度条(3)；线性刻度条(2)和对数刻度条(3)之间设有与线性刻度条(2)平行的指针走线(4)，指针走线(4)上设有沿其滑动的指针(5)，指针(5)具有分别朝向线性刻度条(2)和对数刻度条(3)的指尖。
3.根据权利要求1所述的一种折线对数刻度表，其特征在于，刻度条组包括三个或以上的刻度条；刻度条的一侧设有指示灯，表盘的中心设有指向刻度条的指针。
4.根据权利要求1-3任一项所述的一种折线对数刻度表，其特征在于，还包括MCU控制器(6)及用于检测数据的检测装置(7)；检测装置(7)的信号输出端与MCU控制器(6)的信号输入端电连；MCU控制器(6)数字信号输出端依次连接有DAC、限流电阻、驱动指针的mA表头；驱动指针的mA表头接地。
5.根据权利要求4所述的一种折线对数刻度表，其特征在于，检测装置(7)为绝缘电阻检测表。
6.一种折线对数刻度表的显示方法，其特征在于，包括以下步骤：
(a)检测装置检测后，将检测信号发送至MCU控制器；
(b)完成步骤(a)后MCU控制器根据设定的阈值发送数字信号至DAC，通过限流电阻后驱动mA表头，使指针指向对应的刻度；
(c)完成步骤(a)后MCU控制器根据设定的阈值控制对应的刻度条侧的指示灯发光。
7.根据权利要求6所述的一种折线对数刻度表的显示方法，其特征在于，MCU控制器设定的阈值为1-106，在阈值范围内线性刻度条对应的指示灯发光，此范围外对数刻度对应的指示灯发光。
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