1、第九章第九章 仪器常用装置 第九章第九章仪器常用装置仪器常用装置 9.1 概 述 仪器常用装置包括有微动装置、锁紧装置、示数装常用装置包括有微动装置、锁紧装置、示数装置和隔振器等置和隔振器等 第九章第九章仪器常用装置仪器常用装置 第九章第九章仪器常用装置仪器常用装置 1)应有足够的灵敏度，使微动装置的最小应有足够的灵敏度，使微动装置的最小位移量能满足精密机械的使用要求。位移量能满足精密机械的使用要求。 2)传动灵活、平稳，无空回产生。传动灵活、平稳，无空回产生。 3)工作可靠，调整好的位置应保持稳定。工作可靠，调整好的位置应保持稳定。 4)若微动装置包括在仪器的读数系统中，若微动装置包括在仪器
2、的读数系统中，则要求微动手轮的转动角度与直线微动（或角则要求微动手轮的转动角度与直线微动（或角度微动）的位移量成正比。度微动）的位移量成正比。 5)微动手轮应布置得当，操作方便。微动手轮应布置得当，操作方便。 6)要有良好的工艺性，并经久耐用。要有良好的工艺性，并经久耐用。第九章第九章仪器常用装置仪器常用装置 根据微动装置的机理可分为两类n机械式：螺旋、螺旋斜面、齿轮杠杆、蜗轮与凸轮等微动装置n机电式：压电陶瓷、电磁式、电热伸缩式第九章第九章仪器常用装置仪器常用装置 1.螺旋微动装置螺旋微动装置图图9.1 万能工具显微镜微动装置万能工具显微镜微动装置 结构简单，制造较方便，应用广泛结构简单，制
3、造较方便，应用广泛 最小微动量最小微动量Smin min360SP 人手的灵敏度，即人手的灵敏度，即人手轻微旋转手轮一下，手人手轻微旋转手轮一下，手轮的最小转角。在良好的工轮的最小转角。在良好的工作条件下，当手轮的直径为作条件下，当手轮的直径为1560mm时，时，为为11/4。手轮的直径大，灵敏度也高些。手轮的直径大，灵敏度也高些。9.2 微微 动动 装装 置置第九章第九章仪器常用装置仪器常用装置 21sPP n 压力弹簧压力弹簧用来消除空用来消除空回回 9.2 微微 动动 装装 置置第九章第九章仪器常用装置仪器常用装置 9.2 微微 动动 装装 置置21sPP n第九章第九章仪器常用装置仪器
4、常用装置 当螺杆当螺杆1转转动时，可动时，可使标准斜使标准斜面推动工面推动工作台作台6移动，移动，其运动关其运动关系为：系为：实例实例1 1：第九章第九章仪器常用装置仪器常用装置 螺旋测微器移动距离时，被检测微计2的测杆位移量为tanSS= 精度要求较高精度要求较高 9.2 微微 动动 装装 置置若使若使tan=1/50，微分筒转动一，微分筒转动一格，使测微螺杆轴向位移格，使测微螺杆轴向位移0.01mm 则： S= 0.01mm1/50=0.0002 mm 要求要求S 与与严格成正比例的关严格成正比例的关系，因此对系，因此对 和斜面精度要求高。和斜面精度要求高。实例实例2 2：第九章第九章仪器
5、常用装置仪器常用装置 9.2 微微 动动 装装 置置第九章第九章仪器常用装置仪器常用装置 设摆动杆臂长设摆动杆臂长L=102 mm ，测微螺杆的螺距，测微螺杆的螺距 P=0.3 mm ，试计算读数手轮的分度值。，试计算读数手轮的分度值。 解：螺杆转动一圈时，沿轴向移动一个螺距解：螺杆转动一圈时，沿轴向移动一个螺距P=0.3 mm ，则摆动杆则摆动杆9对原始位置偏转对原始位置偏转角角0.3tan0.0029102PL10即读数套筒的分度值为即读数套筒的分度值为10 将读数手轮一周分为将读数手轮一周分为60格，由于读数手轮转动一格，由于读数手轮转动一圈时为圈时为10，因而在转动一格时将等于，因而在
6、转动一格时将等于10。读数手轮。读数手轮的分度值就为的分度值就为10。 微动装置的全读数，等于读数手轮的整转数加上读数手轮转微动装置的全读数，等于读数手轮的整转数加上读数手轮转动的分度值。动的分度值。 9.2 微微 动动 装装 置置第九章第九章仪器常用装置仪器常用装置 用于显微镜工作台的轴向微用于显微镜工作台的轴向微动，以实现高倍率物镜的精确调动，以实现高倍率物镜的精确调焦。原动部分是带有小齿轮（焦。原动部分是带有小齿轮（z1）的手柄轴的手柄轴1，转动手柄时，通过，转动手柄时，通过三级齿轮减速，带动扇形齿轮三级齿轮减速，带动扇形齿轮（z6）的微小转动，再通过杠杆）的微小转动，再通过杠杆机构将扇
7、形齿轮的微小转动，变机构将扇形齿轮的微小转动，变为工作台为工作台2的上下微动。工作台的上下微动。工作台内的压缩弹簧所产生的推力，可内的压缩弹簧所产生的推力，可用以消除齿轮副的间隙所产生的用以消除齿轮副的间隙所产生的空回误差空回误差。 9.2 微微 动动 装装 置置第九章第九章仪器常用装置仪器常用装置 第九章第九章仪器常用装置仪器常用装置 轴轴2与测量轴与测量轴1之间产生摩擦力，使测量之间产生摩擦力，使测量轴轴1移动，实现刻度标尺的微动，达到移动，实现刻度标尺的微动，达到精确调整零位的目的精确调整零位的目的第九章第九章仪器常用装置仪器常用装置 第九章第九章仪器常用装置仪器常用装置 v补：机械式微
8、位移机构在精密仪器中的应用补：机械式微位移机构在精密仪器中的应用第九章第九章仪器常用装置仪器常用装置 当马达转动时，使球面7绕球心6转动，其每个采样点的转角：第九章第九章仪器常用装置仪器常用装置 由上式可见，当R=25mm时，转角a约为0.001。 一般步进电机直接驱动不能达到如此小的转角，而利用上述的微动机构却可以达到如此小的转角，它具有较大的传动比，其原理如下： 当马达1驱动丝杆转动，该丝杆螺母系统是以丝杆2固定并转动，螺母3移动的传动机构。螺母3在滑槽4中移动，螺母上装有滑轮5，滑槽与转轴为一体，因而当滑轮5在滑槽4中的运功时，带动工作台8绕转轴中心点转动，样品7置于工作台上，使样品的球
9、心与转轴重合，就可以进行球面扫描。第九章第九章仪器常用装置仪器常用装置 转轴至丝杆的中心距离为L，被测球面的半径为R，取R小于L，其杠杆缩小比为R/L，当马达转角 时丝杆移动量x,则可得到采样长度l为： 该机构的传动比为：， 式中 为扫描时球面转角 ，当 转 时，即x=t,取L=45mm,t=0.75mm。可得i约为377。 该机构结构简单，紧凑，在加工装调中只要丝杆加工精度保证，轴定中性好，测量时就比较稳定、可靠，可以满足超光滑表面粗糙度测试的要求。LRtl2Lti/22第九章第九章仪器常用装置仪器常用装置 1、设计时应满足的基本要求、设计时应满足的基本要求 （1）锁紧时，被锁部件的正确位置
10、不被破坏。）锁紧时，被锁部件的正确位置不被破坏。 （2）锁紧后的工作过程中，被锁部件不会产生微动走位）锁紧后的工作过程中，被锁部件不会产生微动走位现象。现象。 （3）锁紧力应均匀，大小可以调节。）锁紧力应均匀，大小可以调节。 （4）结构简单，操作方便，制造修理容易。）结构简单，操作方便，制造修理容易。2、常用锁紧装置、常用锁紧装置径向受力径向受力锁紧装置：锁紧装置：顶紧式顶紧式 夹紧式夹紧式 三点自位均匀收缩式三点自位均匀收缩式轴向受力轴向受力锁紧装置锁紧装置：经纬仪横轴锁紧结构经纬仪横轴锁紧结构第九章第九章仪器常用装置仪器常用装置 v 1）径向受力的锁紧装置 原理：原理：拧紧锁紧螺钉拧紧锁紧
11、螺钉1，通过垫块，通过垫块2压紧轴压紧轴3，从而把支架，从而把支架4锁紧在轴锁紧在轴3上。垫块上。垫块2的作用是为了避免锁的作用是为了避免锁紧螺钉损伤轴紧螺钉损伤轴3的表面。的表面。 优点：优点：结构简单，制造容易结构简单，制造容易 缺点：缺点：被锁紧的零件单面受力。被锁紧的零件单面受力。被锁紧件的轴线会微量移动。被锁紧件的轴线会微量移动。 当中间轴为薄壁筒时，易造成当中间轴为薄壁筒时，易造成筒的变形。筒的变形。 不能用于要求锁紧定位精度较不能用于要求锁紧定位精度较高的地方。高的地方。 顶紧式锁紧顶紧式锁紧 第九章第九章仪器常用装置仪器常用装置 原理：原理：当拧紧锁紧螺母当拧紧锁紧螺母1时，时
12、，带有开口的支架带有开口的支架2夹紧轴夹紧轴3，实，实现锁紧的目的。现锁紧的目的。 优点：优点：结构简单，制造容易；结构简单，制造容易； 锁紧力比较均匀地分布在整个锁紧力比较均匀地分布在整个圆周上，不会引起被锁紧件变圆周上，不会引起被锁紧件变形。形。 缺点缺点：存在间隙，锁紧时，被：存在间隙，锁紧时，被锁紧件会产生不大的相对转动锁紧件会产生不大的相对转动。 不能用于要求锁紧定位精度较不能用于要求锁紧定位精度较高的地方。高的地方。 夹紧式锁紧夹紧式锁紧 第九章第九章仪器常用装置仪器常用装置 原理：原理：旋紧锁紧手轮旋紧锁紧手轮5时，通过螺钉时，通过螺钉4顶紧锁块。由于锁紧环是浮顶紧锁块。由于锁紧
13、环是浮动的，因此当螺钉动的，因此当螺钉4前进时，锁紧环在相反的方向上带动另外两块前进时，锁紧环在相反的方向上带动另外两块锁紧块同时压向薄壁套锁紧块同时压向薄壁套3，三个位置上的锁紧块均匀地压缩薄壁套，三个位置上的锁紧块均匀地压缩薄壁套，使它产生径向收缩，将主轴锁紧。，使它产生径向收缩，将主轴锁紧。三点自位均匀收缩锁紧装置三点自位均匀收缩锁紧装置 优点：优点：锁紧摩擦力矩均匀地分锁紧摩擦力矩均匀地分布在主轴上，同时，三个夹紧布在主轴上，同时，三个夹紧点均匀自位、同步地向心收缩，点均匀自位、同步地向心收缩，因而能避免锁紧时的主轴微转因而能避免锁紧时的主轴微转现象和单面受力改变主轴回转现象和单面受力
14、改变主轴回转轴线的现象。轴线的现象。应用：应用：这种锁紧装置性能稳定，这种锁紧装置性能稳定，能符合能符合1光学分度头的精度要光学分度头的精度要求。求。 第九章第九章仪器常用装置仪器常用装置 轴向受力锁紧装置第九章第九章仪器常用装置仪器常用装置 光学经纬仪上用来把横轴光学经纬仪上用来把横轴1和和横轴固定微动板横轴固定微动板5紧固在一起的紧固在一起的轴向受力锁紧装置。轴向受力锁紧装置。 锁紧时，转动手柄锁紧时，转动手柄7，螺杆，螺杆8被旋入固定螺母被旋入固定螺母6，并用其末端，并用其末端顶推横轴固定轴柄顶推横轴固定轴柄4向左移动，向左移动，使轴柄使轴柄4压向摩擦板压向摩擦板3。同时，与。同时，与螺
15、母联接在一起的固定微动板螺母联接在一起的固定微动板5向右移动，从而推动涨圈向右移动，从而推动涨圈2也压也压向摩擦板向摩擦板3，这两个作用的结果，这两个作用的结果，把摩擦板把摩擦板3和固定微动板和固定微动板5紧固在紧固在一起，从而实现锁紧横轴一起，从而实现锁紧横轴1的目的目的。的。 第九章第九章仪器常用装置仪器常用装置 从以上例子来看，轴向受力锁紧装置一般要比径从以上例子来看，轴向受力锁紧装置一般要比径向受力锁紧装置更为合理，这是因为制动盘所受向受力锁紧装置更为合理，这是因为制动盘所受的锁紧力式中是均匀的，而且是轴向对称的，没的锁紧力式中是均匀的，而且是轴向对称的，没有不良的侧压力和微动产生，因
16、而能较好地避免有不良的侧压力和微动产生，因而能较好地避免改变轴向回转轴向的位置。但轴向受力的结构，改变轴向回转轴向的位置。但轴向受力的结构，往往要比径向受力复杂些，工艺要求也较高。往往要比径向受力复杂些，工艺要求也较高。 在在轴向受力锁紧装置中，轴向受力锁紧装置中，还可采用凸轮、锲块、还可采用凸轮、锲块、弹簧、液压和电磁等其它方法。弹簧、液压和电磁等其它方法。第九章第九章仪器常用装置仪器常用装置 主轴上的制动盘主轴上的制动盘7 7位于两锁位于两锁紧片簧紧片簧8 8之间，锁紧时，转之间，锁紧时，转动手轮动手轮1 1，使螺杆，使螺杆2 2旋入壳体旋入壳体1010内，推动活塞内，推动活塞4 4向上运
17、动。向上运动。壳体内油路收压后产生压力，壳体内油路收压后产生压力，将推动壳体内两边活塞将推动壳体内两边活塞6 6和和9 9作相对移动，并压向两片簧作相对移动，并压向两片簧8 8，从而使制动盘在两片簧，从而使制动盘在两片簧间被牢牢夹紧。间被牢牢夹紧。第九章第九章仪器常用装置仪器常用装置 仪器中的示数装置是用来引入给定数据，指示仪器中的示数装置是用来引入给定数据，指示仪器的工作状态或工作结果的。仪器的工作状态或工作结果的。 如照相机所设定的曝光时间和光圈大小、电影摄影机如照相机所设定的曝光时间和光圈大小、电影摄影机选定的摄影均可由示数装置来指示。选定的摄影均可由示数装置来指示。 实验室计量仪器和大
18、地测量仪器一般是由示数装置来实验室计量仪器和大地测量仪器一般是由示数装置来显示仪器的测量结果；显示仪器的测量结果； 带标尺的双目望远镜在观察不同距离的物体时亦可在带标尺的双目望远镜在观察不同距离的物体时亦可在目镜中突出物体的不同距离。目镜中突出物体的不同距离。 因此示数装置时一个极重要的部分，甚至是最因此示数装置时一个极重要的部分，甚至是最关键的部分，它的工作质量直接放映了整个仪关键的部分，它的工作质量直接放映了整个仪器的工作质量，所以合理的选择和设计示数装器的工作质量，所以合理的选择和设计示数装置成为光学仪器机构设计极重要的内容。置成为光学仪器机构设计极重要的内容。第九章第九章仪器常用装置仪
19、器常用装置 示数装置按示数性质，可分为三类：即示数装置按示数性质，可分为三类：即1）指示被测量瞬时变化值的示数装置）指示被测量瞬时变化值的示数装置 2）反映被测量连续变化的示数装置）反映被测量连续变化的示数装置 3）指示被测量累积值的示数装置）指示被测量累积值的示数装置 示数装置按工作原理课分为：机械式、光示数装置按工作原理课分为：机械式、光学机械式、电子式或包括光、机、电三部学机械式、电子式或包括光、机、电三部分的示数装置分的示数装置。仪表显示 仪表是一种应用最广的信息显示装置，仪表是一种应用最广的信息显示装置， 它在生产过程中起着它在生产过程中起着重要作用，重要作用， 仪表显示的好坏直接影
20、响工作效率。仪表显示的好坏直接影响工作效率。 1 1仪表的种类仪表的种类 （1 1）按仪表的功能分类）按仪表的功能分类 读数用仪表。读数用仪表。其刻度指示各种状态参数的具体数值，供操作者其刻度指示各种状态参数的具体数值，供操作者读取数值之用。如高度表、时速表、煤气表等。读取数值之用。如高度表、时速表、煤气表等。 检查用仪表。检查用仪表。使用时一般不是为了获取正确数值，而是检查仪使用时一般不是为了获取正确数值，而是检查仪表的指示是否偏离正常位置，表的指示是否偏离正常位置， 当偏离时要及时调节。当偏离时要及时调节。 追踪用仪表。追踪用仪表。 追踪操纵是动态控制系统中最常见的操纵方式之一，目的是追踪
21、操纵是动态控制系统中最常见的操纵方式之一，目的是通过手动控制，使机器系统按照人所要求的动态过程或者按照客通过手动控制，使机器系统按照人所要求的动态过程或者按照客观环境的某种动态过程去工作。如追踪和瞄准运动中的目标就是观环境的某种动态过程去工作。如追踪和瞄准运动中的目标就是一种追踪工作。追踪用仪表应当显示追踪的目标和实际状态与目一种追踪工作。追踪用仪表应当显示追踪的目标和实际状态与目标之间的差距及变化趋势。标之间的差距及变化趋势。 调节用仪表。调节用仪表。 主要用于指示操纵调节的量值，而不是指示机器系统的状态主要用于指示操纵调节的量值，而不是指示机器系统的状态。如收音机上的调频显示装置就是这类仪
22、表。如收音机上的调频显示装置就是这类仪表。 (2)(2)按照仪表指示方式分类按照仪表指示方式分类 指针刻度式仪表。指针刻度式仪表。它是用模拟量显示机器有关参数和它是用模拟量显示机器有关参数和状态。其特点是显示的信息直观、形象，使人对模拟量在全状态。其特点是显示的信息直观、形象，使人对模拟量在全量程范围内所处的位置一目了然，并能明显显示出偏差量，量程范围内所处的位置一目了然，并能明显显示出偏差量，特别适合于监控作业。特别适合于监控作业。这类仪表又可分为指针运动式和指针这类仪表又可分为指针运动式和指针固定式两种，固定式两种，后者也称刻度移动式仪后者也称刻度移动式仪表。它在用于检查、追。它在用于检查
23、、追踪、调节方面不如前者。踪、调节方面不如前者。应用：汽车上的油量表、氧气瓶上应用：汽车上的油量表、氧气瓶上的压力表。的压力表。 数字式仪表。数字式仪表。它是直接用数码来显示它是直接用数码来显示有关参数或工作状态的显示装置。常用的有关参数或工作状态的显示装置。常用的有数码显示屏、数字计数器、数码管及液有数码显示屏、数字计数器、数码管及液晶数码显示器等。其特点是简单、准确，晶数码显示器等。其特点是简单、准确，便于认读，不易产生视觉疲劳。便于认读，不易产生视觉疲劳。 适用于需要计适用于需要计 数或读取数值数或读取数值 的信息显示，的信息显示， 如里程表、如里程表、 电表等。电表等。2 2仪表类型的
24、选择仪表类型的选择 在设计和选择仪表时，必须明确仪表的功能在设计和选择仪表时，必须明确仪表的功能，并分析哪些功能最重要，依此确定适合的仪，并分析哪些功能最重要，依此确定适合的仪表显示方式，可参见下图：表显示方式，可参见下图： 不同类型仪表使用建议 仪表刻度盘形状与误读率返回返回比较项目比较项目模拟显示仪表模拟显示仪表数字显示仪表数字显示仪表指针活动式指针活动式指针固定式指针固定式数量信息数量信息中：指针活动时读数困难中：指针活动时读数困难中：刻度移动时读数困难中：刻度移动时读数困难好：能读出精确数值，速度快、好：能读出精确数值，速度快、差错少差错少质量信息质量信息好：易判定指针位置，不需读好：
25、易判定指针位置，不需读出数值和刻度就能迅速发现指出数值和刻度就能迅速发现指针的变动趋势针的变动趋势差：未读出数值和刻度时，难差：未读出数值和刻度时，难以确定变化方向和大小以确定变化方向和大小差：必须读出数字，否则难以差：必须读出数字，否则难以得知变化的方向和大小得知变化的方向和大小调节性能调节性能好：指针运动与调节活动有简好：指针运动与调节活动有简单而直接的关系，便于调节和单而直接的关系，便于调节和控制控制中：调节运动方向不明显，指中：调节运动方向不明显，指针的变动难控制，快速调节时针的变动难控制，快速调节时不易读数不易读数好：数字调节的监测结果精确，数好：数字调节的监测结果精确，数字调节与调
26、节运动无直接关系，快字调节与调节运动无直接关系，快速调节时难以读数速调节时难以读数监控性能监控性能好：能很快确定指针位置好：能很快确定指针位置, ,并进并进行监控，指针与调节监控制活行监控，指针与调节监控制活动关系最简单动关系最简单中：指针无变化有利监控，但中：指针无变化有利监控，但指针与调节监控活动的关系不指针与调节监控活动的关系不明显明显差：不便按变化的趋势进行监差：不便按变化的趋势进行监控控一般性能一般性能中：占用面积大，照明可设在控制台中：占用面积大，照明可设在控制台上，刻度的长短有限，尤其在使用多上，刻度的长短有限，尤其在使用多指针显示时认读性差指针显示时认读性差中：占用面积小，仪表
27、需局部中：占用面积小，仪表需局部照明，只在很小一段范围内认照明，只在很小一段范围内认读，认读性好读，认读性好好：占用面积小，照明面积也好：占用面积小，照明面积也是最小，表盘的大小只受字符是最小，表盘的大小只受字符的限制的限制综合性能综合性能可靠性高可靠性高稳定性好稳定性好易于显示信号的变化趋向易于显示信号的变化趋向易于判断信号值与额定值之差易于判断信号值与额定值之差精度高精度高认读速度快认读速度快无差补误差无差补误差过载能力强过载能力强易与计算机联用易与计算机联用局限性局限性显示速度较慢显示速度较慢易受冲击和振动的影响易受冲击和振动的影响环境因素影响较大环境因素影响较大过载能力差过载能力差质量
28、控制困难质量控制困难显示易跳动或失效显示易跳动或失效干扰因素多干扰因素多需内附或外附电源需内附或外附电源元件或焊件存在失效问题元件或焊件存在失效问题发展趋势发展趋势提高精度与速度提高精度与速度采用模拟与数字混合型显示仪表采用模拟与数字混合型显示仪表提高可靠性提高可靠性采用智能化显示仪表采用智能化显示仪表 仪表的刻度盘设计 (1) (1)刻度线高度刻度线高度 刻度线分为长刻度线、中刻度线和短刻度线，其高度与视距有刻度线分为长刻度线、中刻度线和短刻度线，其高度与视距有关。伍德森提出的视距与刻度线高度的关系如表所示。关。伍德森提出的视距与刻度线高度的关系如表所示。 表1 视距与刻度线最佳高度(2)(
29、2)刻度线间距刻度线间距假设最大视距为假设最大视距为L(mm)L(mm)时，各刻度线的最小尺寸可由下列各式求出。时，各刻度线的最小尺寸可由下列各式求出。长刻度线高度长刻度线高度 L L90mm 90mm 刻度线宽度刻度线宽度 L L5000mm5000mm中刻度线高度中刻度线高度 L L125mm 125mm 短刻度线间距短刻度线间距 L L600mm600mm短刻度线高度短刻度线高度 L L200mm 200mm 长刻度线间距长刻度线间距P LP L50mm50mm 伍德森建议：各刻度线的间距应在伍德森建议：各刻度线的间距应在1.143mm1.143mm以上。长刻度线宽以上。长刻度线宽度应在
30、度应在0.89mm0.89mm以上，中刻度线宽度应在以上，中刻度线宽度应在0.76mm0.76mm以上，短刻度线宽以上，短刻度线宽度在度在0.64mm0.64mm以上。短刻度线宽度至少为刻度间距的以上。短刻度线宽度至少为刻度间距的2525。汽车驾驶仪表距离汽车驾驶仪表距离 大约大约700mm700mm长刻度线高度长刻度线高度 L L90mm90mm700/90=8700/90=8中刻度线高度中刻度线高度 L L125mm125mm6.56.5短刻度线高度短刻度线高度 L L200mm200mm3.53.5刻度线宽度刻度线宽度 L L5000mm5000mm0.140.14短刻度线间距短刻度线间
31、距 L L600mm600mm1.11.1长刻度线间距长刻度线间距P LP L50mm50mm1414(3)(3)刻度标数进级和递增方向刻度标数进级和递增方向 刻度盘的数字进级方法和递增方向，对提高判读效率、减少误刻度盘的数字进级方法和递增方向，对提高判读效率、减少误读有重要作用。数字进级方法可参考美国海军研究结果，如表读有重要作用。数字进级方法可参考美国海军研究结果，如表2 2所所示。一般应采用表中示。一般应采用表中“优优”的进级法，在不得已的情况下才使用的进级法，在不得已的情况下才使用“可可”，绝对禁止使用，绝对禁止使用“差差”的进级法。的进级法。 数字递增方向的一般原则是：数字递增方向的
32、一般原则是： 顺时针方向为增加；顺时针方向为增加；从左向右的方向为增加；从左向右的方向为增加；从下向上从下向上的方向为增加。的方向为增加。表2 刻度标数进级法(4)(4)字符形状和大小字符形状和大小 仪表刻度盘的汉字、字母和数字等统称为字符仪表刻度盘的汉字、字母和数字等统称为字符。字符的形字符的形状、大小等影响判读的效果。字符的形状应简明、醒目、易读，多用状、大小等影响判读的效果。字符的形状应简明、醒目、易读，多用直角与尖角形，以突出各个字符的形状特征，避免相互混淆。汉字推直角与尖角形，以突出各个字符的形状特征，避免相互混淆。汉字推荐采用宋体或黑体。不宜采用草体、小写字母相关字体字符。荐采用宋
33、体或黑体。不宜采用草体、小写字母相关字体字符。 字符的大小应根据视距而定。一般使用的字符高度可参考字符的大小应根据视距而定。一般使用的字符高度可参考表表3 3，也可根据下式求得：，也可根据下式求得： H=L/200H=L/200式中：式中： H H字符高度字符高度(cm)(cm) L L视距视距(cm)(cm)。字符的其他尺寸可根据高度字符的其他尺寸可根据高度(H)(H)确定，见图。确定，见图。表3 字符高度与视距（5 5）刻度直径）刻度直径 圆形仪表的刻度直径与圆形仪表的刻度直径与视距和刻度数视距和刻度数有关。视距较有关。视距较远或刻度数较多，则必须适当加大仪表直径。默雷尔推远或刻度数较多，
34、则必须适当加大仪表直径。默雷尔推荐的圆形仪表最佳直径，如图所示。图中荐的圆形仪表最佳直径，如图所示。图中 D D为仪表刻度直径，为仪表刻度直径， I I为最大刻度数，为最大刻度数， 仪表最小直径为仪表最小直径为2.5cm2.5cm。 当视距为当视距为6m6m，刻度数为，刻度数为300300时，从图中可查到仪表直时，从图中可查到仪表直径径D D应为应为128.6cm128.6cm。 (6) (6)刻度标数刻度标数 为了更好地认读仪表，仪表刻度必须标有数字。为了更好地认读仪表，仪表刻度必须标有数字。 原则：原则： 指针运动式仪表标数应直排，指针固定指针运动式仪表标数应直排，指针固定( (刻度盘移刻
35、度盘移动动) )式仪表标数则应辐射状布置；式仪表标数则应辐射状布置； 最小刻度可不标，最大刻度必须标；最小刻度可不标，最大刻度必须标； 指针在刻度盘内，如有空间，则标数应在刻度的外指针在刻度盘内，如有空间，则标数应在刻度的外侧；侧； 指针在刻度盘外，标数应在刻度的内侧；指针在刻度盘外，标数应在刻度的内侧； 开窗式的窗口应能显示出被指示数字及前后相邻的开窗式的窗口应能显示出被指示数字及前后相邻的数字。刻度标数优劣比较参见图。数字。刻度标数优劣比较参见图。刻度标数优劣比较参图图 刻度标数比较4 4仪表的指针设计仪表的指针设计 (1)(1)指针形状指针形状 指针的形状要简洁、明快、不加任何装饰，具有
36、指针的形状要简洁、明快、不加任何装饰，具有明显的指示性形状明显的指示性形状。一般以头部尖、尾部平、中间等一般以头部尖、尾部平、中间等宽或狭长三角形为好。一般通过速示仪测定实验，即宽或狭长三角形为好。一般通过速示仪测定实验，即比较不同形状指针的认读速度和误读率。比较不同形状指针的认读速度和误读率。 (2)(2)指针的长度和宽度指针的长度和宽度 指针与刻度间距最好为指针与刻度间距最好为1-2mm1-2mm，不要重叠。，不要重叠。 指针指针与刻度线间距超过与刻度线间距超过6mm6mm时，距离越大，认读误差越大。而时，距离越大，认读误差越大。而小于小于6mm6mm时，距离越小，认读误差越小。时，距离越
37、小，认读误差越小。 指针的针尖宽度一般可与短刻度线等宽，或为刻度线指针的针尖宽度一般可与短刻度线等宽，或为刻度线间距的间距的10-n10-n倍倍(n(n为整数为整数) )。 指针应贴近刻度盘面，以减少读数时的视差。指针应贴近刻度盘面，以减少读数时的视差。 (3) (3)指针的零位指针的零位 仪表指针零位一般在时钟12点或9点的位置上。 追踪用仪表有时置于9点位置。 当许多检查用仪表排列在一起时，指针的正常位置应处于同一方向，以9点位置为优。 如果超过6个仪表，则应排成2行，以免观察时眼睛和身体有较大的移动。 如果需要排成一竖列时，以指向12点位置为优。指针的零位的最优方向返回顺序顺序1 12 23 34 45 56 67 78 89 91010底色底色黑黑 黄黄 黑黑 紫紫 紫紫 蓝蓝 绿绿 白白 黑黑 黄黄被衬色被衬色黄黄 黑黑 白白 黄黄 白白 白白 白白 黑黑 绿绿 蓝蓝5 5仪表的颜色设计仪表的颜色设计 仪表盘面和指针的颜色应当对比鲜明，视度仪表盘面和指针的颜色应当对比鲜明，视度清晰。刻度线、标记字符的颜色应当相同。清晰。刻度线、标记字符的颜色应当相同。模糊的配色顺序顺序1 12 23 34 45 56 67 78 89 91010底色底色黄黄 白白 红红 红红 黑黑 紫紫 灰灰 红红 绿绿 黑黑被衬色被衬色 白白 黄黄 绿绿 蓝蓝 紫紫 黑黑 绿绿 紫紫 红红 蓝蓝
