数据显示原理是测量系统的最后组成部分；它的功能是将测得的变量参数传递给观察者。将获得的参数尽可能简洁明了地呈现是很重要的，否则导致观察者的记录有缺失。思考一下一个精确的流体测量系统。它的实际流动速率是(11。3m³hr﹣¹),测量系统误差为：11。5-11。3=0。2m³hr﹣¹。如果测得数据为12。0m³hr﹣¹,则观察误差为：12。0–11。5=0。5m³hr﹣¹。这是个非常大的误差。也意味着高精度的系统失效了。79899

测量误差由很多因素引起：元素到观察者的距离、背景光、视力，观察者的耐心和技能水平。

无论如何，清晰的显示数据非常重要。本章以回顾数据显示原理在当代的应用开始，继续详细验证其原则和特性。

11。1回顾和选择数据显示原理

11。1列表中的原理被广泛采用，根据它们是否是：指示器或记录器，模拟量或者数字量来区分它们。采用一个原理首要考量它是否就具有永久记录的数据。以下例子中的几种情况必须要过往记录：

（a）高速事件：比如：人的心率，频率太快以至于观察者无法追踪。

（b）大量的数据：比如在化学反应中，需要对测得的温度、压力、流量等数据进行后续的量化分析和计算，在这过程中要用到电脑。类似的，在化工产品成本核算中必须要有产品从厂家到客户的渠道流量记录。论文网

（c）错误的条件下：比如飞机撞毁，必须保存精确的连续事件记录，才能通过记录找到事故发生的真正原因。

11。1数据显示原理分类

在（a）模拟记录情况下：即一张血压随时间变化的曲线在图表上是完美的。可是，在（b）中，数字记录的情况下，测得的参数变动会清晰打印在一条纸上。模拟图形记录器可以直接连到模拟电压源上，比如桥梁挠度测量或放大器。数字记录器需要连续或类似的数字信号作为输入量，紫外电流图表记录器是一种精密的，低阻抗，高灵敏度，高带宽的设备，尤其适合于实验室测量这种高速场合。电位记录器或者封闭环伺服记录器是一种更可靠的设备具有高阻抗，高精度但是低带宽。它被广泛用于监测工业生产过程中变量变化相当缓慢的场合。

在应用中指示是充分满足的，首先要在模拟指针刻度指示器和数字显示器中作一个选择。当指针在两个刻度记号之间时，观察者必须给指示器插值。因此当指针位于9和10之间，观察者必须决定测得的参数值是9。4,9。5还是9。6。由此，人为观察误差会达到±0。5单位。3-decade数字显示器直接显示测得值为9。5，避免了这种问题。无论如何，指针刻度指示器可以直接连到模拟电压源，反之，数字显示器需要类似的bcd码格式的数字信号源。小型数字设备良好的适用于显示单一变量值，如果我们想要去显示大量信息，即描述和测量大量变量，需要应用阴极射线管显示器或平面显示器之类的大型显示器。

11。2指针刻度指示器：原理和推荐刻度格式

（a）机械布置和电路　（b）刻度

11。2指针刻度指示器

图11。2（a）显示了连接到戴维宁信号源ETh,,RTh的移动线圈指示器的简化图和等效电路。线圈位于磁通密度B的径向磁场中，使得通过线圈的电流i产生偏转扭矩：A为线圈的横截面积，n为线圈匝数。转动力矩与弹簧复位力矩相反：

C是弹簧刚度系数，θ为偏转角度，假设忽略摩擦力矩，线圈的合成不平衡力矩为：TD-TR，与惯性力矩I和角加速度d²θ/dt²相等，即：

电流I由下式可得：

线圈电阻RL，Eb为反电动势，在磁场中由于运动而在线圈中感应。Eb可以通过法拉第电磁感应定律算出，如图11。1（a）所示。如果改变弹簧中PQRS的方向，PS产生电压，长度l的平移速度垂直于磁场B。得Bl(b/2)(dθ/dt)。QR产生一个等大反向的电压，所以在PQRS中的合成电压为Blb(dθ/dt),即：BA（dθ/dt）,A=lb,匝数为n的线圈的总的逆电动势为：