CN102013216B - 显示装置以及显示装置在料位测量装置中的应用 - Google Patents

显示装置以及显示装置在料位测量装置中的应用 Download PDF

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Abstract

一种显示装置(1)具有一定数量(n)条形设置的显示元件(2)，其中，通过每个显示元件(2)可以至少显示第一显示状态(off)和第二显示状态(on)，所要显示的数值可以通过至少一个分配给该数值的显示元件(2)的第二显示状态(on)显示，从而确定的数值与后一或者前一数值之间的中间值可以通过激活前面或者后面的显示元件(2)显示。

Description

显示装置以及显示装置在料位测量装置中的应用
技术领域
本发明涉及一种显示装置以及显示装置在料位测量装置中的应用。
背景技术
这种显示装置在现有技术中作为条形图显示(Balkenanzeigen)而被已知。已知的条形图显示由一定数量的条形(balkenfoermig)成行设置的显示单元组成，其中，为了显示确定的数值，要么激活分配给该数值的单个显示单元，要么从条带(Balken)的一端出发，激活直至分配给该数值的显示单元的全部显示单元。
图1a和1b示出现有技术中已知的这种显示装置。
图1a示出具有七个显示单元的条形图显示1，其中，为了显示一个数值每次仅激活一个显示单元2。利用图1a的显示装置，因此可以通过七个显示单元2准确显示正好七种状态。
图1b示出这种显示装置1的已知的第二实施方式，其中为了显示确定的数值，从条形设置的显示单元2的一端出发，激活直至分配给待显示数值的显示单元2的全部显示单元2。在图1b所示的例子中，也可以利用七个显示单元2准确显示最多七个数值或者状态。
现有技术中还已知对要显示的数值编码以及还以编码的方式进行显示。例如，所要显示的测量值可以二进制编码和与该编码相对应地被显示。单个显示单元在二进制编码中各自分配给2的幂，从而利用七个显示单元能最多显示27，也就是128个数值。但这种编码却给简单可读性造成负担，从而编码在必须保证快速准确和简单的可读性的应用范围内不能使用。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种显示装置，该装置保证简单、可靠和快速的可读性并使得能够显示扩大的数值范围。
该目的通过具有以下特征的显示装置得以实现，即：所述显示装置具有许多条形设置的显示单元，其中，通过每个显示单元至少能显示第一显示状态和第二显示状态，并且所要显示的数值能通过至少一个分配给该数值的显示单元的第二显示状态显示，所要显示的数值与后一或者前一数值之间的中间值能通过激活前面或者后面的显示单元来显示，设置有控制电路，所述控制电路被构造为使得所述显示单元的第一状态通过第一电流强度控制，第二状态通过第二电流强度控制，而第三状态通过第三电流强度控制，其中，第三电流强度处于第一电流强度与第二电流强度之间，所述控制电路包括微处理器，所述微处理器具有三态的输出端，其中每个输出端用于控制一个显示单元，每个输出端具有第一输出状态、第二输出状态和第三输出状态，其特征在于，在第一状态下，所述输出端连接到地电势GND或0伏，在第二状态下，所述输出端与供电电压UB连接，在第三状态下，微处理器μP的输出端作为输入端连接并因此为高阻的。
另一方面，本发明的目的也通过具有以下特征的用于这种显示装置的控制电路实现，即：所述控制电路被构造为使得所述显示单元的第一状态通过第一电流强度控制，第二状态通过第二电流强度控制，而第三状态通过第三电流强度控制，其中，第三电流强度处于第一电流强度与第二电流强度之间，所述控制电路包括微处理器，所述微处理器具有三态的输出端，其中每个输出端用于控制一个显示单元，每个输出端具有第一输出状态、第二输出状态和第三输出状态，其特征在于，在第一状态下，所述输出端连接到地电势GND或0伏，在第二状态下，所述输出端与供电电压UB连接，在第三状态下，微处理器μP的输出端作为输入端连接并因此为高阻的。
依据本发明的显示装置具有多个条形设置的显示单元，其中，通过每个显示单元能至少显示第一显示状态和第二显示状态，并且确定的数值能通过至少一个确定的显示单元的第二显示状态显示，其中，确定的数值与后一或者前一数值之间的中间值能通过激活前面或者后面的显示单元显示。
本发明因此一方面有利于条形图显示的简单可读性，并且另一方面通过激活前一或者后一显示单元可以显示中间值。如果所要显示的单个数值通过激活单个显示单元被显示，那么通过同时激活分配给所要显示的数值的显示单元和后面的显示单元，可以显示所要显示的数值与后一数值之间的中间状态。利用例如七个显示单元的显示因此可除了到目前为止可显示的七个数值之外还附加显示其他六个中间值，从而总计可以显示13种不同的状态。
依据本发明的一进一步改进方案可能的是，通过用于显示中间值的每个显示单元能显示第三显示状态。
通过在使用发光二极管作为显示单元的情况下通过例如以半亮度控制发光二极管可以实现的第三显示状态，同样可以显示其他显示状态并保持条形图显示的快速和准确可读性。
这一点例如可以通过以下方式实现，即所要显示的数值通过分配给该数值的显示单元和前面的全部显示单元的第二状态而被显示，并且与后面数值的中间值通过附加地以第三状态，即例如以半亮度激活后面的显示单元而被信号化。
这种显示装置的优点是，通过发光二极管的数量，一眼就能看出所要显示的数值所处的范围，并且此外根据直接比较立即识别出在需要的情况下附加的发光二极管是以全亮度还是以半亮度工作。
另一种显示可能性通过以下方式给出，即所要显示的数值能通过激活单个显示单元来显示，并且与后面或者前面的数值的中间值能通过后面或者前面的显示单元的第三状态显示。
按照这种方式，利用七个显示单元可以使总计21种状态信号化，其中，从一个所要显示的数值出发，总是存在显示所要显示的数值下面的中间值和所要显示的数值上面的中间值的可能性。这种方案的优点在于，除了良好的可读性外，还能显示数量明显扩大的数值。与按照现有技术的传统显示装置相比，可以显示三倍的数值，从而与现有技术相比，该显示装置仅使用三分之一的材料成本。
利用分三个亮度级控制的发光二极管可以特别简单地实现上述的显示装置。
为控制显示单元或发光二极管，设置控制电路。
上述显示装置的一优选应用领域是料位测量装置领域，因为在该应用领域中，特别是准确和快速的可读性具有重要作用。
上述显示装置的控制电路优选被构造为使得显示单元的第一状态通过第一电流强度触发，第二状态通过第二电流强度触发，第三状态通过第三电流强度触发。第三电流强度处于第一电流强度与第二电流强度之间，这样在使用发光二极管时对应于发光二极管以降低的亮度工作。
在控制发光二极管时，第二电流强度大致为发光二极管的额定电流，第一电流强度大致为0安培，而第三电流强度处于发光二极管的1/2额定电流范围内。
除了在额定电流时的接通状态和在0安培时的断开状态之外，因此在大致额定电流一半时达到大致一半亮度的第三状态。第三状态一方面相对于断开的发光二极管能良好地可见，而且另一方面也可与以额定电流工作的发光二极管良好区别。
这种控制电路例如可以利用微处理器实现，其中该微处理器具有的每个输出端用于控制一个显示单元，其中，每个输出端可以为第一输出状态、第二输出状态和第三输出状态。为了控制作为发光二极管实现的显示单元，为发光二极管分别设置一个输入电路。输入电路由晶体管构成，其基极与微处理器的输出端连接，并通过第一电阻与供电电压连接。晶体管的集电器通过第二电阻同样与供电电压连接。晶体管的发射极通过第三电阻和发光二极管组成的串联电路与地电势连接。
通过这种控制电路使得可能，在使用微处理器的仅一个输出端的情况下，能控制具有三个不同亮度级的发光二极管。为此利用微处理器的三态输出端的三种状态。
在第一状态下，微处理器的输出端接到地电势上，从而没有电流可以流过晶体管。二极管截止。在第二状态下，微处理器的输出端与供电电压连接，从而通过发光二极管，晶体管的基极电流和集电极电流的总和流过发光二极管。发光二极管以全亮度工作。在第三状态下，微处理器的输出端高阻地连接，从而晶体管的基极电流能通过第一电阻调节。发光二极管在适当确定电阻大小的情况下以调暗的、优选为半亮度工作。
附图说明
下面借助附图对本发明进行详细说明。其中：
图1a示出依据现有技术的第一条形图显示；
图1b示出依据现有技术的第二条形图显示；
图2a示出依据本发明的条形图显示的第一实施例；
图2b示出依据本发明的条形图显示的第二实施例；
图2c示出依据本发明的条形图显示的第三实施例；以及
图3示出依据本发明的显示装置的显示单元的控制电路。
具体实施方式
图2a至2c分别示出具有七个条形设置的显示单元2的显示装置1，其中，通过不同的显示方法，与具有七个显示单元2的传统条形图显示相比达到扩大的显示范围。
图2a示出显示装置1的不同显示状态，其中所要显示的数值通过激活分配给该数值的显示单元2而实现。所要显示的数值与后一数值之间的中间值通过激活所述分配给该数值的显示元件2后面的显示元件2来显示。
例如，如果通过具有七个显示单元2的显示装置1显示数值1至7，那么一个数值例如2.5能通过激活第二和第三显示单元2来显示。通过显示中间值因此总计可以显示最多13个显示级。
图2b示出依据本发明的显示装置1的另一实施例的不同显示状态。在这种实施方式中，所要显示的数值通过激活分配给该数值的显示单元2以及全部前面的显示单元2来进行。与后一数值的中间值通过以降低的强度、即例如以半强度激活后面的显示单元2来信号化。
例如2.5的数值因此通过以全强度激活第一和第二显示单元2并且以半强度激活第三显示单元2来显示。
如果附加地规定，第一显示单元2可以以全强度和半强度工作，那么由此获得一种附加的显示状态，从而利用图2b所示的显示装置总计能显示14种显示状态。
图2c示出依据本发明的显示装置的另一实施例的不同显示状态。
依据该第三实施例，所要显示的数值通过激活单个显示单元来显示，其中，与前一或者后一数值的中间值通过激活前面或者后面的显示单元来显示。因此可以在所要显示的数值与后一数值之间显示两种中间状态。例如，数值通过以全强度激活第二显示单元并以半强度激活第三显示单元来显示，而数值则通过以全强度激活第三显示单元并通过以半强度激活第二显示单元来显示。
采用所介绍的编码就可以利用包括七个显示单元的条形图显示显示直至21个等级。
举例介绍的显示数值仅用于说明各自所介绍的显示变形方案。
图3示出用于相应显示单元2的控制电路3，该电路使得能够分三个亮度级，即以全亮度、以降低的亮度和以断开状态控制作为显示单元2使用的发光二极管。
利用依据本发明的控制电路3，可以分三个亮度级控制发光二极管LED，并且其中仅需微处理器μP的一个输出端。
依据本发明的控制电路3包括微处理器μP，其三态输出端连接到双极晶体管T的基极B。基极B与供电电压UB之间设置第一电阻R1。双极晶体管T的集电极C通过第二电阻R2同样与供电电压UB连接。双极晶体管T的接地端GND与发射极E之间设置由第三电阻R3和作为显示单元2的发光二极管LED组成的串联电路。
微处理器μP的三态输出端为了控制双极晶体管T可以采用三种不同的状态。在第一状态“低(low)”下，输出端连接到地电势GND或0伏，从而没有电流可以流过双极晶体管T。发光二极管LED因此截止。在第二状态“高(high)”下，微处理器μP的输出端与供电电压UB连接，从而发光二极管LED利用基极电流IB和在第二电阻R2上流动的电流IR2控制。发光二极管LED以大亮度发光。在第三状态“in”下，微处理器μP的输出端作为输入端连接并因此为高阻的。在这种状态下，双极晶体管T的基极电流IB可以通过第一电阻R1调整为使得发光二极管LED以降低的亮度发光。
附图标记
1    显示装置
2    显示单元
3    控制电路
I1   第一电流强度
I2   第二电流强度
I3   第三电流强度
IB   基极电流
on   第二显示状态
off  第一显示状态
t    第三显示状态
high 第二输出状态
low  第一输出状态
in   第三输出状态
R1   第一电阻
R2   第二电阻
R3   第三电阻
T    晶体管
B    基极
C    集电极
E    发射极
μP  微处理器
UB   供电电压
GND  地
KED  发光二极管

Claims (10)

1.一种显示装置(1)，具有许多(n)条形设置的显示单元(2)，其中，通过每个显示单元(2)至少能显示第一显示状态(off)和第二显示状态(on)，并且所要显示的数值能通过至少一个分配给该数值的显示单元(2)的第二显示状态(on)显示，所要显示的数值与后一或者前一数值之间的中间值能通过激活前面或者后面的显示单元(2)来显示，设置有控制电路(3)，所述控制电路被构造为使得所述显示单元(2)的第一状态(off)通过第一电流强度(I1)控制，第二状态(on)通过第二电流强度(I2)控制，而第三状态(t)通过第三电流强度(I3)控制，其中，第三电流强度(I3)处于第一电流强度(I1)与第二电流强度(I2)之间，所述控制电路(3)包括微处理器(μP)，所述微处理器具有三态的输出端，其中每个输出端用于控制一个显示单元(2)，每个输出端具有第一输出状态(low)、第二输出状态(high)和第三输出状态(in)，其特征在于，在第一状态(low)下，所述输出端连接到地电势或0伏，在第二状态(high)下，所述输出端与供电电压(UB)连接，在第三状态(in)下，所述输出端作为输入端连接并因此为高阻的。
2.按权利要求1所述的显示装置(1)，其特征在于，通过用于显示中间值的每个显示单元(2)能显示第三显示状态(t)。
3.按权利要求1或2所述的显示装置(1)，其特征在于，所要显示的数值能通过所分配的显示单元(2)和全部前面的显示单元(2)的第二状态(on)来显示，并且与后面数值的中间值能通过所分配的显示单元(2)和全部前面的显示单元(2)的第二状态(on)以及后面显示单元(2)的第三状态(t)来显示。
4.按权利要求1所述的显示装置(1)，其特征在于，所要显示的数值能通过所分配的显示单元(2)的第二状态(on)来显示，并且与后面数值的中间值能通过所分配的显示单元(2)的以及后面显示单元(2)的第二状态(on)来显示。
5.按权利要求1或2所述的显示装置(1)，其特征在于，所要显示的数值能通过确定的显示单元(2)的第二状态(on)显示，并且与后面或者前面数值的中间值能通过后面或者前面显示单元(2)的第三状态(t)显示。
6.按权利要求1或2所述的显示装置(1)，其特征在于，所述显示单元(2)为发光二极管(LED)。
7.按权利要求1或2所述的显示装置(1)，其特征在于，所述显示单元(2)的状态为所述显示单元(2)的亮度值。
8.按权利要求6所述的显示装置(1)，其特征在于，第二电流强度(I2)大致相当于作为所述显示单元(2)使用的发光二极管(LED)的额定电流，第一电流强度大致为0安培，而第三电流强度(I3)大致相当于所述发光二极管(LED)的额定电流的一半。
9.按权利要求6所述的显示装置(1)，其特征在于，具有用于每个显示单元(2)的输入电路，该输入电路具有晶体管(T)，该晶体管的基极与微处理器(μP)的输出端连接并通过第一电阻(R1)与供电电压(UB)连接，该晶体管的集电器(C)通过第二电阻(R2)与供电电压(UB)连接，其中，发射极(E)通过由第三电阻(R3)和作为显示单元(2)的发光二极管组成的串联电路与地电势(GND)连接。
10.显示装置(1)在料位测量装置中的应用，其中，显示装置是按权利要求1至9之一所述的显示装置。
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