圆形仪表认读速度讲解.docx

1、圆形仪表认读速度讲解本科毕业论文题 目 圆形仪表认读速度、 误读率的程序设计 专 业 安全工程 作者姓名 曲爰锡 学 号 2012201582 单 位 聊城大学 指导教师 孟现柱 2016 年 6 月 教务处编原创性声明本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师指导下，独立进行研究取得的成果。除文中已经引用的内容外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得聊城大学或其他教育机构的学位证书而使用过的材料。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均在文中以明确的方式表明。本人承担本声明的相应责任。学位论文作者签名：曲爰锡 日期：2016.6.6 指 导 教 师 签 名:孟现柱 日

2、期：2016.6.6 摘 要运用人机工程学的基本原理和理论，对圆形仪表的程序设计进行了分析。第一章是圆形仪表的应用领域和重要性进行了分析。第二章对圆形仪表认读时间、误读率的程序设计进行了分析。第三章给出了圆形仪表程序设计的源代码。第四章对圆形仪表的程序设计提出了改进建议。最后论述了圆形仪表程序设计的课程总结。关键词：圆形仪表；读取速率；色彩搭配；大小Abstract Basedonbasicprinciplesandtheoriesofergonomics, programming design of Semicircular instrument is analyzed from the p

3、rofessional angle of programming in this article. Inchapterone, the introduction and importance of the Semicircular instrument isinvestigated. Inchaptertwo, the programming design of the way to read time of the Semicircular instrument and its rate of misreading isanalyzed. Inchapter three, the sourc

4、e code of programming design of the Semicircular instrument isgiven. Inchapter four, some suggestions for improvement for programming design of the Semicircular instrument are put forward. In the end, the course summary of programming design of the Semicircular instrument is discussed.Key words：Semi

5、-circular electric meter；Colormatch ；Readingrate ; Accuracy圆形仪表认读速度、误读率影响的程序设计前 言圆形仪表在日常生活中是最常见的，使用频率最高的仪表，而认读速度和误读率是圆形仪表在使用过程中的两个重要指标。本文就认读速度和误读率及其影响因素进行分析，通过编程的方式，对比分析得出结论。目前关于圆形仪表的认读速度和误读率研究的论文相对较少，从XX文库中搜索到的相关的资料相对较少，关于仪表的设计的文章相对较多，至此可以看出在仪表设计的领域，人们更注重的是仪表给人的视觉的冲击感和体验。目前在仪表的研究方面国内相对国外差距比较明显，研发力度

6、和产研结合上面处于劣势，导致适用范围和可信程度上大打折扣。但近年来随着科技发展和国家支持，圆形仪表的研究和应用也越来越多，总体正向着好的方向发展。仪表是人们在长期生产实践中发展起来的一种技术工具，在工业生产中充当着耳目和手足的作用，是工业生产不可或缺的重要组成部分。仪表的精确度以及读数的准确度，直接关系到工业生产的安全性和产品的合格率。仪表是否能正确读数，直接关系到工业生产安全，关乎人身财产安全。为了保障人身财产安全 ，必须保证工人能够快速准确的读数，准确是最终目的，所以要通过合理搭配指针的粗细，长短，表针表盘的颜色，从而达到便于观察的目的。此篇论文，我通过运用flash模拟仪表的一些基本情况

7、进行直观对比，如果只做实际样品需要反复的倒模加工，不仅浪费时间和精力，而且成本较高制作周期较长。因此此次课题研究我们通过制作flash演示的方式进行基础展示，通过制作flash，提高软件应用能力和观察能力，同时通过前期规划方案对比得出实验结论，从而制作出最适合观察的模板。 1圆形仪表的应用与构造 1.1 圆形仪表的应用领域仪表广泛应用于装备和测量控制设备中，仪器仪表及其控制技术得到了日益广泛的应用，给仪器仪表行业的快速发展提供了良好的契机。仪器仪表是信息产业的源头和组成部分，是信息技术的重要基础。钱学森院士曾经对新技术革命作出如下评论：新技术革命的关键技术是信息技术，信息技术是测量技术、计算机

8、技术、通讯技术三部分组成，测量技术则是关键和基础。国际上也将信息技术生产行业定性为计算机、通讯、仪器仪表三个行业。仪表是现代化大型重点成套装备的重要组成部分，是信息化与工业化的重要传送纽带。指针式仪表分为很多很多不同的种类，常见的有圆型仪表、半圆型仪表、竖直型仪表、水平型、开窗型仪表。表1 给出了指针式仪表刻度盘的主要类别。表1主要的仪表类型 1.2圆形仪表的重要性本课题研究的圆形仪表在日常生活中应用比较广泛，例如汽车仪表盘（图1），工业上最常见的压力表（图2），绝大多数仪表以圆形为主。相对于方形仪表来说，圆形仪表相对面积较小，显示同一标度需要的空间更小，相对来说方形仪表由于是刻度盘均匀分布，

9、所以占用面积较大。由于刻度分布不同，导致圆形仪表在估读时产生的误差较大。相对来说方形仪表的估读误差就相对较小，因此在日常应用方面来说，各有利弊。图1汽车的圆形仪表盘图2工业温度计图3飞机仪表盘布局2圆形仪表的误读率、认读速度 2.1 圆形仪表的误读原因分析圆形仪表是日常生活中最常见的仪表，无论是工业生产还是日常生活小到生活中的温度计，汽车仪表盘等，大到压力表，航空指示计等工业设施。这些仪表的精密程度较高，现在通常通过数显和圆形仪表盘结合的方式进行结果显示。为什么不取消圆形仪表呢？因为圆形仪表相对于数显来说，反应时间较短，但是要处理好仪表的色彩指针的搭配，根据用途不同，合理设计指针的大小，颜色，

10、标注警示区域。醒目简单明了。关于圆形仪表产生误差的原因，主要原因主要包含：图4圆形仪表色彩搭配1、仪表的颜色搭配不合理，造成视觉反应迟钝。主要是因为颜色太淡，或者色彩太浓造成的视觉疲劳造成视觉误差。2、仪表的刻度设计不合理。根根据仪表的实际情况和大小，确定标准刻度模板，第一方便观察，第二方便估读，同时仪表的刻度昌都粗细颜色等都会直接影响到视觉感官，产生视觉误差。3、如果仪表要求精确或者仪表位置特殊，仪表的刻度设计的紧密细致，表盘应该设计相应较大，便于观察。反之，如果表盘设计比较紧凑，人观察时容易引发视觉疲劳，估读误差较大，不利于安全生产的正常进行。2.2圆形仪表认读速度的分析影响圆形仪表认读速

11、度的因素是多方面的：一方面，在视距一定的情况下，刻度盘直径是影响圆形仪表认读速度的重要因素。怀特（WJwhite）在视距为75cm的情况下，将直径为25毫米，44毫米和70毫米的指示仪表，安装在仪表板上进行可读性测验，结果如表2所示： 表2 怀特仪表盘直径对认读速度实验数据刻度盘直径（ mm ）观察时间( s )平均反应时间( s ）读错率（ % ）250.820.766440.720.724700.755.7312另一方面，由于圆形仪表本身不能采集计算机数据，无法像方形仪表直接数显，因此数据的读取只能通过指针在仪表盘的位置进行判断。圆形仪表盘的标度通常是均匀分布的，因此可以通过估读圆形仪表的

12、指针的变化趋势的方式进行辨识，这样可以提高仪表的读取速度。此外，圆形仪表盘与指针和标度的对比色也同样会影响到认读速度。色彩对比不明显，数字或指针不容易表示，视觉反应时间较长，反之，颜色对比明显则更容易进行读数。图5红白黄颜色对比图6黑底黄字红色细针对比3圆形仪表程序设计3.1 flash简介 Flash动画设计的三大基本功能是整个Flash动 画设计知识体系中最重要、也是最基础的，包括：绘图和编辑图形、补间动画和遮罩。这是三个紧密相连的逻辑功能，并且这三个功能自Flash诞生以来就存在。Flash动画说到底就是“遮罩+补间动画+逐帧动画”与元件（主要是影片剪辑）的混合物，通过这些元素的不同组合

13、，从而可以创建千变万化的效果。本文通过构建flash的方式，模拟仪表盘的颜色对比，指针的长短粗细，指针转动过程中速度由慢即快，是一个视觉观察的过程，这个过程中可以产生一些数据标度，能更直观的体现出最终的实验结果。一下是关于仪表设计时所考虑过的一些色彩搭配。3.2 设计目的过对圆形仪表认读速度、误读率的程序设计目的是为了让我们了解圆形仪表在生活和工业生产领域的重要性，通过Flash程序设计对比，更好的体现出表盘的搭配的合理度。同时加深对flash的理解，特别是一些语法规定，光靠课堂老师讲授的，既乏味又难以记住，但它们都很重要。通过课程设计，就自然地、熟练地掌握了。熟悉所用的计算机系统的操作方法。

14、学会上机调试程序。使程序正常运行。要想真正掌握计算机应用技术，不仅要了解和熟悉有关的理论和方法，还要求自己动手实现。为以后的学习打下坚实的基础。3.3设计思路因为在日常生活和工业生产领域圆形仪表的应用比较常见，对我们具有重要作用。因此研究圆形仪表具有一定的价值意义。在对圆形仪表认读速度、误读率的程序设计时：首先，根据所选课题形式以及个人能力限制，我选择使用flash。其次，根据所选课题（圆形仪表认读速度、误读率的程序设计）进行规划设计步骤。找出程序要设计的要点和注意事项。然后，按照程序设计的具体要求进行圆形仪表的程序编程，同时注意每个子程序设计所实现的功能，并按要求设计显示出来。最后，将所编写

15、的程序通过程序测试数据进行检验和审查，对需要修改的地方进行检查，做到程序的最优化。并且提出改进建议。4仪表设计元素4.1标度和表盘的设计在设计仪表标度时，不能太梳，也不能太密。太梳估读时误差范围较大，影响结果的准确性；太密时，观察起来容易引起视觉疲劳，使观察视觉发生延迟，容易造成读数错误。此外在标度设计时，要注意标度的长短粗细尺寸，对于不同单位级的仪表，标度的粗细也要稍加注意。单位级较大的仪表，标度可以设计稍微稀疏，为了更便于观察，大标度可以相对粗长，同时在仪表盘的边缘可以夹杂小标度，目的是为了更方便数值的估读。关于标度的色彩搭配，首先要与表盘的背景颜色形成鲜明的对比，这样才能让人更快速准确的读出数值，其次要在具有警示意义的数值位置做出鲜艳的警示标识。警示标识设立的目的是为了更好的警识工业生产时危险指标的出现，防止压力过大等危险情况的出现。4.2指针的设计仪表指针的设计原则首先要求足够醒目，一般情况下指针表面涂有反光材料或者表面相对光滑，这样的表面即使在微弱光的环境下也能较好的进行观察。其次，为了发现指针的存在，一般情况下，指针头部位置是设计成与仪表警示位置相同的颜色。这样更便于发现指针的位置，为了区分开，指针的其他位置一般与仪表盘的色彩