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(五)顯示裝置、指示器、測(cè)量?jī)x器的標(biāo)尺和儀器常數(shù)
1.顯示裝置
概念
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顯示裝置是指“測(cè)量?jī)x器顯示示值的部件”。顯示裝置通常位于測(cè)量?jī)x器的輸出端。
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顯示裝置與指示裝置的差異
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指示裝置是顯示裝置的一種,指示裝置通常具有指示器,可以用指針刻度等進(jìn)行顯示,也可以用數(shù)字進(jìn)行顯示,而某些復(fù)雜的信號(hào)則要靠文字、圖形和圖像來(lái)顯示,甚至應(yīng)用計(jì)算機(jī)借助屏幕直接進(jìn)行顯示,以供人觀察分析,因此,顯示裝置具有廣義性。測(cè)量?jī)x器上應(yīng)用的多數(shù)仍是指示裝置。
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指示裝置提供示值的三種方式
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模擬式
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模擬式指示裝置提供模擬示值,通常帶有標(biāo)尺和指示器,將被測(cè)量變換為長(zhǎng)度或角度量值進(jìn)行顯示。
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數(shù)字式
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數(shù)字式指示裝置提供數(shù)字示值,即它把模擬量轉(zhuǎn)換為以脈沖信號(hào)的頻率或時(shí)間間隔形式出現(xiàn)的數(shù)字量,然后用電子計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)并進(jìn)行顯示。
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半數(shù)字式
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半數(shù)字式指示裝置是以上兩種的組合,即除末位數(shù)為模擬示值外,其他均為數(shù)字化示值,它通過(guò)末位由有效數(shù)字的連續(xù)移動(dòng)進(jìn)行內(nèi)插的數(shù)字式指示,或通過(guò)由標(biāo)尺和指示器輔助讀數(shù)的數(shù)字或指示提供半數(shù)字示值。
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示值的概念既適用于測(cè)量?jī)x器,也適用于實(shí)物量具。因此,指示(顯示)裝置也包括實(shí)物量具的指示器或定位裝置。但應(yīng)注意,并不是所有的測(cè)量?jī)x器都帶有顯示裝置,例如,有時(shí)實(shí)物量具用其標(biāo)稱(chēng)值作為其示值,如量塊、標(biāo)準(zhǔn)電阻、砝碼等,這些不能作為顯示裝置,因?yàn)樗鼪](méi)有顯示示值的部件。但一些可調(diào)式量具也具有顯示裝置,如電阻箱、多刻度的玻璃量器等。
2.指示器
概念
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指示器是指“顯示裝置的固定的或可動(dòng)的部件,根據(jù)它相對(duì)于標(biāo)尺標(biāo)記的位置即可確定示值”。指顯示裝置中用以確定示值的部件,可以是固定的,也可以是活動(dòng)的。
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確定示值的
方法
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由指示器相對(duì)于標(biāo)尺標(biāo)記的位置來(lái)確定。通常指示裝置具有測(cè)量?jī)x器的標(biāo)尺,標(biāo)尺上帶有一組或多組有序的帶有數(shù)碼的標(biāo)記,這就是測(cè)量?jī)x器標(biāo)尺上與被測(cè)量值有對(duì)應(yīng)關(guān)系的刻線、點(diǎn)及數(shù)字等記號(hào),即標(biāo)尺標(biāo)記,指示器正是在上述標(biāo)記上的以確定其被測(cè)量值示值的固定或不動(dòng)的部件。
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指示裝置和指示器的區(qū)別
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指示器是指示裝置中確定示值的部件。因此,它直接影響著示值讀數(shù)的準(zhǔn)確度。
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3.測(cè)量?jī)x器的標(biāo)尺
概念
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測(cè)量?jī)x器的標(biāo)尺是指“測(cè)量?jī)x器顯示裝置的部件,由一組有序的帶有數(shù)碼的標(biāo)記構(gòu)成。” 標(biāo)尺是測(cè)量?jī)x器顯示裝置中的一個(gè)部件,它由一組有序的帶有數(shù)碼的標(biāo)尺標(biāo)記所構(gòu)成。
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表示方法
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標(biāo)尺標(biāo)記上所標(biāo)注的數(shù)字可以用被測(cè)量單位表示,也可以用其他單位表示,或僅為一個(gè)純數(shù)。標(biāo)尺通常固定或標(biāo)注在刻度盤(pán)上。一個(gè)度盤(pán)可以有一個(gè)或多個(gè)標(biāo)尺(如萬(wàn)用表)。度盤(pán)可以是固定的,也可以是活動(dòng)的,所以標(biāo)尺也可以是固定的或活動(dòng)的。
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應(yīng)用
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在模擬式測(cè)量?jī)x器中,標(biāo)尺使用十分廣泛,帶有指示器的顯示裝置均帶有標(biāo)尺。標(biāo)尺是確定測(cè)量?jī)x器被測(cè)量值示值大小的重要部件,因?yàn)闃?biāo)尺的準(zhǔn)確性直接影響著測(cè)量?jī)x器的準(zhǔn)確度。測(cè)量?jī)x器是否具有標(biāo)尺,關(guān)鍵決定于該測(cè)量?jī)x器是否有指示裝置,即是否有指示示值的部件,如量塊、標(biāo)準(zhǔn)電阻、砝碼只有其標(biāo)稱(chēng)值,并無(wú)指示示值的部件,就沒(méi)有標(biāo)尺,同樣,數(shù)字顯示的測(cè)量?jī)x器也不存在標(biāo)尺。測(cè)量?jī)x器的標(biāo)尺是對(duì)測(cè)量?jī)x器而言的,但通常使用時(shí)簡(jiǎn)稱(chēng)標(biāo)尺。
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與標(biāo)尺有關(guān)的術(shù)語(yǔ)及含意如下:
標(biāo)尺長(zhǎng)度
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標(biāo)尺長(zhǎng)度是指“在給定標(biāo)尺上,始末兩條標(biāo)尺標(biāo)記之間且通過(guò)全部最短標(biāo)尺標(biāo)記各個(gè)中點(diǎn)的光滑連線的長(zhǎng)度”。標(biāo)尺長(zhǎng)度就是標(biāo)尺的第一個(gè)標(biāo)記(始端)與最末一個(gè)標(biāo)記(末端)之間連線的長(zhǎng)度,此連線應(yīng)通過(guò)全部最短標(biāo)記的中點(diǎn),這根連線也可稱(chēng)為標(biāo)尺基線。它可能是實(shí)線,也可能是虛線,還可以是一條標(biāo)尺基線,對(duì)多量程的標(biāo)尺也可能有多條標(biāo)尺基線。標(biāo)尺長(zhǎng)度以長(zhǎng)度單位表示,它與被測(cè)量的單位或標(biāo)在標(biāo)尺上的單位無(wú)關(guān)。標(biāo)尺長(zhǎng)度對(duì)測(cè)量?jī)x器的計(jì)量特性十分重要,因?yàn)樗绊懼鴾y(cè)量?jī)x器讀數(shù)誤差的大小。
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標(biāo)尺間距
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標(biāo)尺間距是指“沿著標(biāo)尺長(zhǎng)度的同一條線測(cè)得的兩相鄰標(biāo)尺標(biāo)記之間的距離”。標(biāo)尺間距是沿標(biāo)尺長(zhǎng)度的線段(即標(biāo)尺基線)所測(cè)量得到的任何兩個(gè)相鄰標(biāo)尺標(biāo)記之間的距離。它以長(zhǎng)度單位表示,而與被測(cè)量的單位和標(biāo)在標(biāo)尺上的單位無(wú)關(guān)。標(biāo)尺間隔相同時(shí),如標(biāo)尺間距大,則有利于減小讀數(shù)誤差。
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標(biāo)尺間隔(分度值)
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標(biāo)尺間隔是指“對(duì)應(yīng)兩相鄰標(biāo)尺標(biāo)記的兩個(gè)值之差”。標(biāo)尺間隔用標(biāo)在標(biāo)尺上的單位來(lái)表示,而與被測(cè)量的單位無(wú)關(guān),人們習(xí)慣上稱(chēng)為分度值,即標(biāo)尺間隔和分度值是同義詞。有的測(cè)量?jī)x器有幾個(gè)標(biāo)尺,其標(biāo)尺間隔各不相同,則此時(shí)標(biāo)尺的分度值往往指最小的標(biāo)尺間隔。分度值影響著測(cè)量?jī)x器的示值誤差,它和標(biāo)尺分度一起,是某些測(cè)量?jī)x器劃分準(zhǔn)確等級(jí)的主要依據(jù)。
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標(biāo)尺分度
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標(biāo)尺分度是指“標(biāo)尺上任何兩相鄰標(biāo)尺標(biāo)記之間的部分”。標(biāo)尺分度主要說(shuō)明標(biāo)尺分成了多少個(gè)可以分辨的區(qū)間,決定標(biāo)尺分度的數(shù)目是分得粗一點(diǎn),還是分得細(xì)一點(diǎn)。要注意標(biāo)尺分度和標(biāo)尺間隔(分度值)的區(qū)別,標(biāo)尺分度是說(shuō)明如何確定標(biāo)尺的數(shù)目和區(qū)間,而標(biāo)尺間隔(分度值)是指兩相鄰標(biāo)尺標(biāo)記的兩個(gè)值之差。從上面例子可見(jiàn),兩者有一定關(guān)系,分度數(shù)目多了,其分度值就小了。標(biāo)尺分度數(shù)目和分度值,是很多測(cè)量?jī)x器劃分準(zhǔn)確度等級(jí)的重要依據(jù)。
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