[发明专利]光柱显示方法

说明书

本发明提出一种光柱显示方法，使用一种柱状排列的发光元件阵列，以点亮发光元件的数量显示测量值。涉及一个或多个测量值在同一显示单元上的显示，国际专利分类号为G01D7/00;G01D    7/02;G01D    7/08。

现有的光柱显示装置所采用的显示方法，都是从光柱的一端为起点开始显示的。也就是把光柱的一端的发光元件定义为小于下允差或大于上允差的某一显示底数，点亮光柱的高度实际上代表测量值大于或小于显示底数的偏差量。在光柱上代表期望值、上允差和下允差的位置处各设置一个标志，以方便用户将点亮终点与之相对比，来判断实际测量值的大小和是否超差。在以下端为起点的情况下，点亮光柱的高度表示测量值大于显示底数的偏差量。当点亮终点未进入下允差标志时，表示测量值为负超差;当点亮终点位于上下允差标志之间时，表示测量值在允差范围内，为合格品;当点亮终点超过上允差标志时，表示测量值为正超差。在以上端为显示起点的系统中与上述相反。

在公用领域中，美国AIR    GAGE公司的MINITRON电子柱显示仪，意大利MARPOSS公司的E4系列光柱显示仪均采用这种显示方法。其中MARPOSS公司的E4系列产品采用机械游标作为允差标志;美国AIR    GAGE公司的MINITRON产品则需要由用户在光柱边上粘贴标志物的办法设置允差标志。

现有光柱显示方法存在的问题是，在正负偏差时的读数和判断方法不一致，增大了用户学习和使用的困难。用户在观察测量结果时，必须先根据点亮终点相对于期望值的位置判断偏差方向，再根据点亮终点距期望值或上下允差标志的距离判断偏差量的大小。偏差方向的判断和偏差量的读取都必须在显示稳定之后进行。在正偏差时，判断偏差方向的判据是“期望值标志上方有无点亮的发光元件”;在负偏差时，偏差方向判据则变成了“在期望值标志下方有无未点亮的发光元件”。在读取偏差量时，对于正偏差，他需要计数在期望值标志上方点亮发光元件的数量;对于负偏差，他又必须改为计数点亮终点到期望值标志之间未点亮的发光元件数。这种复杂的判读过程有时会使人感到难以掌握。此外，在具体读取测量值时，用户或是计数全部点亮发光元件数量，再与显示底数求算术和;或者计数点亮终点到期望值或上下允差标志间的点亮发光元件数，再计算与这些标志的代数和。前一种方法当点亮的发光元件数量较多时计数不便;后一种方法的计算过程又过于复杂。在发光元件之外设置允差标志，观察者不便直接读得测量值与允差间的偏差量;同时，还难以与测量值电信号统一处理提供加工控制的参考信号或报警信号;另外，这些方法没有能够充分利用光柱显示直观的特点。

本发明的任务是提出一种新的光柱显示方法，克服现有技术存在的判读困难和判读方法不一致的问题。

本发明光柱显示方法使用柱状排列的发光元件阵列，以连续点亮光柱的高度指示测量值，设有刻度和指示允许公差范围的标志。与现有技术不同的是：以光柱上任何一个发光元件为起点开始显示，以点亮该点的发光元件表示测量值等于设定的某一期望值;以点亮显示起点上方的发光元件的数量表示测量值大于所述期望值的偏差量;以点亮显示起点下方的发光元件的数量表示测量值小于所述期望值的偏差量;所述指示允许公差范围的标志是光柱中以闪烁方式点亮的发光元件（光标），这种闪烁光标可以设在显示起点任何一侧或两侧的一个或几个不相重叠的发光元件上;所述刻度是光柱中以明显不同的亮度点亮的一系列发光元件，它们位于距显示起点2或者5的整数倍个发光元件处。

本发明的实施需要使用由智能单元控制的、柱状排列的发光元件阵列，该智能单元应当能够对阵列中每个发光元件的单独点亮和熄灭实行控制。

现有技术中能够满足上述要求的硬件电路是多种多样的。例如，用单片微计算机控制一个由m行×n列的发光元件阵列就是一种较好的方案。在这样的系统中，很容易通过向输出端口写显示数据的方法来控制驱动电路中各行和列的电位高低（置1或置0），进而控制各个发光元件的点亮或熄灭。采用短于人眼视觉暂留时间的周期向输出端口写显示数据，便可以形成稳定的显示效果。按照本发明方法的要求点亮或熄灭光柱上的某些发光元件，就可以方便地实施本发明。