5.3 视觉显示器的类型和选用

5.3.1 视觉显示器的分类和设计原则

1.视觉显示器的分类

在信息交往过程中，利用人的视觉通道向人传递信息的装置称为视觉显示器。视觉显示器的形式多种多样，可按不同原则进行分类。

（1）按显示形式分类。①模拟显示器，用标定在刻度上的指针来显示信息，如各类仪表。其特点是，能连续、直观地反映信息的变化趋势，使人对模拟值在全量程范围内一目了然。②数字显示器，直接用数字形式（非连续值）来显示信息，如各种数码显示器（屏）、机械和电子的数字记录器等。其特点是，认读过程简单、迅速，读数准确、精度高。③状态显示器，显示离散状态的信息，通常为指示设备开、关状态的信号灯，也称二进制显示器。它所表达的信息简明、扼要、稳定、易于感知。④屏幕显示器，用屏幕显现由计算机驱动的图像，如CRT（阴极射线管）、LCD（液晶显示器）等。这类显示器不仅显示空间小、显示格式灵活多变，而且具有综合显示多种信息的独特优点。

（2）按显示信息的精度分类。①定量显示器，以具体的数值来显示信息变化量，它既可显示动态信息（如电流、电压的变化），又可显示静态信息（如用标尺指示长度）。②定性显示器，只能显示某种信息变化的近似值、变化趋势等，如用红绿灯指示通断，用箭头标明运动方向等。

（3）按显示的时间特性分类。①动态显示器，显示的信息随时间而变化，如温度计、电流表等。②静态显示器，显示的信息在一定时间内保持不变，如标牌、安全标志等。

（4）按显示器的结构特点分类。①机械显示器。②电致发光显示器，包括CRT（阴极射线管）显示器、发光二极管（LED）显示器、液晶显示器（LCD）、等离子显示器（PDP）、场致发光（EL）显示器、电致变色显示器（ECD）和电泳显示器（EPID）等。③透射照明显示器，用灯泡作为光源。

（5）按显示功能分类。①读数用显示器，用具体数值显示系统或设备的有关参数，常用数字显示器。②检查用显示器，用以显示系统状态参数偏离正常值的情况，一般无须读出其确切数值。③警戒用显示器，用以显示系统或设备是处于正常还是异常运行状态。如用模拟显示器，则在仪表盘上设有分区标志；如用状态显示器，则以黄色光表示预警，以红色光表示告警（如控制室中常用的“光字牌”）。④跟踪用显示器，根据显示器提供的信息，进行跟踪控制，以便使系统或设备按照所要求的动态过程运行。这类显示器可用模拟显示器，若用屏幕显示器可能更佳。⑤调节用仪表，只用以显示控制器调节的值，而不显示系统或机器运行的动态过程。

2.视觉显示器的设计原则

1）对视觉显示器的基本要求

视觉显示器必须满足以下3个基本要求。①能见性，即显示的目标易被觉察。②清晰性，即显示的目标不易被混淆。③可懂性，即显示的目标意义明确，易被迅速理解。

2）视觉显示器设计应遵循的原则

为了实现以上3方面的要求，视觉显示器的设计必须遵循以下原则。①根据使用要求，选用最适宜的视觉刺激维度作为传递信息的代码，并将视觉代码的数目限制在人的绝对判别能力允许的范围内。②使显示精度与人的视觉辨认能力相适应。显示精度过低，不足以提供保证人机系统正常运行的信息；显示精度过高，有时会提高判读难度和增大工作负荷，导致信息接收速度和正确性下降。③尽量采用形象直观和与人的认知特点相匹配的显示格式。显示格式越复杂，人的认读和译码时间越长，越容易发生差错。应尽量加强显示格式与所表示意义间的逻辑关系。④对同时呈现的有关联的信息尽可能实现综合显示，以提高显示效率。⑤目标与背景之间要有适宜的对比关系，包括亮度对比、颜色对比和形状对比等。一般认为，目标要有确定的形状、较高的亮度和明亮的颜色，必要时还要使目标处于运动状态。背景相对于目标应较为模糊、颜色深暗、亮度较低，并尽量保持静止状态。⑥具有良好的照明质量和适宜的照明水平，以保证对目标的颜色辨认和目标辨认。⑦根据任务的性质和使用条件，确定视觉显示器的尺寸和安放的位置。⑧要与系统中的其他显示器和控制器在空间关系和运动关系上兼容。

5.3.2 模拟显示器

1.模拟显示的特点

（1）由于各种物理参量之间有着一定的运动规律性，因而可以将一些不能直接或不能精确地直接感受的物理量（如温度、压力、磁场等），用人们易于观察的物理量（如线位移、角位移等）来表示。这种处理方法在工程上称为物理模拟法，而用物理模拟法的原理来显示被测信息量的仪表称为模拟显示仪表，如常见的电流表、电压表、温度表等。

（2）模拟显示仪表可靠性高、稳定性好、价格低廉，特别是指针移动式模拟显示仪表，能连续、直观地反映被测信息的变化趋势，这是模拟显示的最大特点。模拟显示应用于显示与定性信息（如运动趋势和方向）结合的定量信息，以及在只显示定量信息而不要求使用打印机或计数器的场合（如反应的速度和精度）。

2.模拟式仪表的类型

包括：①指针（活动）式仪表，度盘固定，指针运动。其刻度方式有圆形、扇形、水平直条形和垂直直条形。②度盘活动式仪表，指标（针）固定，度盘运动，有圆形、扇形、水平直条形和垂直直条形。③发光式模拟显示，以光柱的长短变化来显示信息的变化，通过刻度读取数值，常用的有水平直条形和垂直直条形。

3.对仪表显示性能的基本要求

仪表显示除需满足5.3.1节中的设计原则外，还应满足下列要求。①显示的精确度与人的视觉辨认特性及系统要求相适应，保证最少的认读时间，避免认读时因临时插补而降低效率、增加差错的可能。②信息种类和数目不宜过多，同样的参数应尽量采用同一种显示方式。③仪表设计（尤其是仪表盘面的设计）应符合人的视觉特性，以保证操作员迅速而准确地获得所需要的信息，减少培训时间和受习惯干扰造成解释不一致的错误。④不使用容易引起误解或干扰对信号认读的装饰（如色彩鲜艳或光亮的壳体），一切装饰都必须以有利于对信号的认读、减少差错、提高效率为目的。⑤刻度盘的盘面、标记和指针间的亮度对比度至少应为3.0。⑥推荐使用具有运动的指针和固定的刻度（度盘）的显示器。

4.模拟式仪表的编码

需考虑：①刻度盘面的编码可用来传递期望的操作范围、危险操作的程度、不正常状态或无效状态等信息；②当某些操作条件始终处于刻度盘的给定范围时，这些部位应该借助仪表盘的图案编码或颜色编码使其容易辨认；③可采用红色、黄色和绿色，条件是其含义与有关标准所规定的意义一致，并且在预期的照明条件下都能分辨。

5.发光式模拟显示

这是一种以发光信号的连续变化来代替指针运动的模拟显示，其形似温度计（但以发光的光柱代替水银柱），光柱实际上由若干发光点组成，显示值可由旁边的刻度读出，可进行连续的定量信息的显示。这种发光式模拟显示具有指针式模拟显示的全部优点，既能连续、直观地反映信息的变化趋势，使人对模拟值在全量程范围内一目了然，又可以在刻度处做出上、下限值标记或以颜色标出正常/警戒/危险区的标记。其刻度大多采用线性刻度，既可竖放又可横放。光柱较指针更为醒目，在相同的显示清晰度下，视距可以较大，并利于在环境照明较弱的场合使用，也适于在振动场所使用。

5.3.3 光电显示器

1.透射照明显示器

透射照明显示器是用灯泡作为光源的显示器，包括：①单个和多个图例灯；②简单的指示灯；③透射照明的仪表板组件。其特点和功能如下。

（1）用途。①向操作者显示定性、定量信息；要求操作者立即反应或注意重要的系统状态。这样的显示器偶尔也可用于维修和调试功能。②设备响应。指示灯，包括那些照明按钮，应显示设备的响应，而不仅仅显示控制位置。③信息。指示灯和有关指示器的使用应节制，应只显示系统有效操作所需的信息。

（2）明确的反馈。显示器状态改变应表示其功能状态的变化，而不仅仅表示操作动作的结果，表示没有信号或视觉指示，或者它们消失，不应用来表示“失效”“运行失常”或“超差”等状态。

（3）亮度。透射照明显示器的亮度应与预期的环境照明亮度相适应，至少应高出背景亮度10%。在必须降低眩光的场合，透射照明显示器的亮度最多是背景亮度的300%。

（4）灯泡。①指示灯应含有备用灯泡或装双灯泡。当一个灯泡失效后，光的强度应明显下降以表明需要更换灯泡。但此时的光强度仍不能下降到损害操作者工作效率的程度。②在可能的场合，应能从显示仪表板前面更换灯泡。灯泡的更换过程应不需要工具，容易且可迅速完成。③显示器的电路设计，应允许带电更换灯泡而不引起显示器电路元件故障或危及人员安全。

（5）颜色编码。军用设备透射照明显示器应使用航空用色，并遵循以下颜色编码规则。①闪烁红光应只能用来指示要求操作者刻不容缓地采取行动的应急情况，或用来防止造成人员伤害、设备损坏或两者同时发生等情况。②红色应用来警告操作者注意，系统或系统某部分已不运行，或在采取适当纠正或补偿措施之前，不能成功地执行任务。使用红色编码的指示器有显示“运行失常”“错误”“故障”“失效”“武器准备完毕，准备发射”等信息的显示器。③黄色应用来提示操作者存在某一临界状态。黄色也可用在提醒操作者必须注意、重新检查或意外延误的场合。④绿色应用来指示被监视设备不超差或情况良好、运转正常（如“准许”“不超差”“准备”“起作用”）。闪烁为“故障”。⑤白色应用来指示不具有“正确”或“错误”含义的系统状态，如可供选择的功能（如选择启动某装置等）或短暂状态（如启动或测试正在进行中，功能有效等）。这种指示并不意味着操作成功或失败。⑥蓝色应用于提示灯，但避免优先使用蓝色。

（6）闪光信号。①闪光信号比稳定光更引人注意，因此，警告信号宜采用闪光信号。但应尽量减少闪光信号的使用。②只有在需要唤起操作者注意，并要求立即采取措施的情况下，或用来避免即将到来的人员伤害、设备损坏时，才使用闪烁指示灯。③指示灯闪烁频率应为2～4次/s，亮和暗的时间大致相等。能同时亮的闪烁指示灯应同步闪烁。如果闪烁指示灯通电而闪光装置发生故障，则指示灯应一直发光。④信号灯的闪烁频率可为0.67～1.67Hz。亮与暗的时间比为1:1～1:4。亮度对比较差时，闪烁频率可稍高。

2.点阵/线段（笔画）显示器（数码显示器）

下列设计准则可用于显示字母、数字和符号信息的显示器。①用途。点阵、14线段或16线段的显示器可用于相互作用的计算机系统、仪表、航空电子设备、导航和通信设备，它们均要求用字母、数字、矢量图、符号或实时信息显示。7线段显示器只适用于数字信息的显示。②符号的分辨率。点阵符号的最小分辨率为5×7个点，最好是7×9个点。如果系统要求符号旋转，最少要求8×10个点，最好为15×21个点。③字母、数字和符号大小。字母、数字和符号所对的视角不应小于16′。必须在飞行环境下判读的飞行显示器上的字符，其视角不应小于24′。④大写字母的使用。字母应大写。⑤观察角。最佳观察角度是视线与显示器垂直。点阵或线段显示不得在偏离轴线大于35°的观察角呈现。⑥光颜色。单色显示器按优先次序使用下列颜色：绿色（555nm）、黄色（575nm）、橙色（585nm）和红色（660nm）。应避免使用蓝色发光体。⑦亮度控制。应设置亮度控制器，以保持合适的清晰度和操作者的暗适应水平。⑧红色字母、数字发光二极管/线段显示器，不应与红色警告灯组合在一起或与其邻近。

3.图例灯（符号灯）

应用图例灯应考虑以下几点。①用途。除要求用简单指示灯的场合外，应优先使用图例灯。②图例信号的形状。图例信号的形状最好能与其所代表的意义有逻辑上的联系，例如，用“→”指示方向，用“×”或“（-）”指示禁止，用“!”指示危险等。③颜色编码。图例灯颜色编码应与上述一致。用来指示人员灾难或设备毁损（闪烁红色）、注意或迫近危险（黄色）、一切运行正常（绿色）或运行失常（红色）的图例灯，应明显地比所有其他的图例灯大，最好更亮。④正/反图例。当操作者必须保持暗适应时，或在高环境照明下的清晰度又非常重要的场合，应该采用亮标记/暗背景的格式，亮背景/暗标记的格式只用于关键的告警指示器（即主警告灯）。当操作者不需要暗适应时，应该采用亮背景/暗标记的格式。在这种情况下，可利用对比度反转来设计同一面板上与图例开关外形相似的显示器。⑤多功能图例。所设计的可以交替显示图例的指示器，应一次只显示一个图例，即只有正在用的图例可见。如果指示器装置使用“重叠的”图例，它应设计成当后继图例出现时，不应被前面的图例遮蔽；视差尽量小；后继图例的亮度大致等于前面图例的亮度，并且后继图例与背景的对比度和前面图例与其背景的对比度相等。

4.简单指示灯

应用时应考虑以下几点。①用途。当设计排除使用图例灯时可用简单指示灯。②间距。简单的圆形指示灯组件的相邻边缘之间的间距，应足以允许清楚地加标记、信号解释，并便于更换灯泡。③编码。简单指示灯的编码应与表5-7所示一致，但是表中所列的不同尺寸只有引起注意的作用。在亮度相等的情况下，重要的指示灯尺寸应大于次重要的指示灯尺寸。

5.发光二极管显示器

发光二极管常用作数码显示器（屏），具有亮度高、字型清晰、可在低电压（1.5～3V）下工作、体积小、寿命长、响应速度快等优点。应用发光二极管应考虑以下因素。①要求。一般来说，除下面规定外，发光二极管的标准应与透射照明显示器的要求相同。②用途。发光二极管只有在预定的使用环境（封闭、阳光直射、低温）中具有足以满足判读要求的亮度，它才能用于包括图例灯和简单指示灯在内的透射照明显示器及矩阵（字母、数字）显示器。③亮度控制。应像白炽灯的亮度调节一样，发光二极管的亮度也应能满足调节要求。④颜色编码。除红色字母、数字的显示外，发光二极管的颜色编码与透射照明显示器相同。但红色发光二极管不应位于其中所指红灯的附近。

6.电致发光显示器

（1）用途。电致发光显示器可用于要求使用透射式显示器的任何系统。此外，它们还可以替代现有的机械仪表。它具有质量小、节省仪表板空间、功耗低、发热少、照明分布均匀、寿命较长、消除显示器的视差和灵活等优点。电致发光显示器也可用于灯的突然故障会导致灾难性后果的场合。

（2）字母、数字和符号的大小。字母、数字、几何符号和图形符号的高度所对的视角不应小于15′。字母应由大写字母组成。飞行显示器的字母、数字的视角不应小于24′，以保证飞行环境条件下有足够的清晰度。

7.透射照明面板组件

（1）用途。透射照明（整体照明）面板组件可用于：为控制板提供照明标记；为透射照明的控制旋钮提供光源；为控制板上的相关标记提供照明，如控制器间的连线，功能相关的控制器组、显示器组或控制器与显示器组合的框线；产生系统过程、通信网络或其他信息/部件组合的图像显示。

（2）单一大图像、图形显示板。单一大图像、图形显示板用来显示系统过程、通信网络或类似用途，它应符合上述可见度、清晰度、颜色和照明的要求。

（3）多灯照明。当用可更换的白炽灯作为整体照明面板组件的照明光源时，应在不拆开面板的情况下就能很容易地进行照明灯的转换。应设置足够数量的灯，做到一个灯损坏时，不会导致不能判读显示器的任何部分。

（4）亮度。被照明的标记和透射照明的控制器的亮度应与周围环境和操作条件（暗适应要求）相适应。在要保持适当的可见性和操作者的暗适应水平的场合，应设置由操作者调节的亮度（明暗调节）控制器。

5.3.4 屏幕显示器

用屏幕显现图像，屏幕显示直观、速度快、显示空间小，并可综合显示多种信息，显示格式灵活多变，对显示内容可进行实时加工和处理，使人机联系更加密切、方便，因而发展迅速、应用广泛，已成为自动控制和办公自动化应用中最重要的视觉显示器而在人机系统中发挥作用。屏幕显示器可实现下述3种显示：①字符显示：数字、字母、汉字、符号；②图形显示：显示各种线条和图形；③图像显示：显示各种图像，来自客观世界的图像称为“客观图像”，人为制作的计算机图像称为“主观图像”，主观图像可使许多显示内容更加形象、更易感知。

1.平板显示器

1）平板显示器的类型

（1）按用途可分为：①手机视觉显示屏；②电脑视觉显示屏；③大型平板显示屏；④其他用途的视觉显示屏，如家电、办公用品、公共设施用的视觉显示屏等；⑤触摸屏。

（2）按显示媒质和工作原理分为：液晶显示器（LCD）、等离子显示器（PDP）、发光二极管（LED）显示器、有机电致发光显示器（OLED）、场发射显示器（FED）、真空荧光显示器（VFD）、投影显示器（微机电系统显示器DMD/DLP）等。不同显示技术采用不同材质。即便是同一种显示技术（如液晶显示）也有不同的材质，并且由材质主导显示质量等级。

（3）按质量等级可分为：低端（普及型、通用型）、中端、高端显示器。

2）平板显示器的要求和用途

详见10.3.1节。

2.大屏幕光学投影显示器

（1）用途。如果能适当地控制环境照明，光学投射显示器适合于要求组合显示、图像信息和空间信息、先前过程与实时显示、人工产生图像、外景模拟及叠加多源数据等应用。当前方投影受物体遮挡使可见性差，或工作区因其他活动需要高环境照明时，应采用后投影。

（2）座位设置区。视距/图像宽度之间的关系，以及观察供群体观看的光学投影显示器时的视线对中心的偏离，应符合表5-8中的优选极限，并且不超出允许极限。个人从某一固定位置上观察时，其视线对中心线的偏离不得超过10°。

（3）图像亮度和照明分布。图像亮度和照明分布应符合表5-8中的优选极限，不得超过允许极限。总之，在最大视角中屏幕中心的亮度应至少是其最大亮度的1/2。

（4）投影数据的清晰度。①字体：数字和字母应使用简单字体。除扩展的复制或长文体信息外，使用大写字母而不用小写字母。②大小：字母和数字的高度（除单笔画字符和数字1外）应不小于15′视角（物体的视在高度需用视角表示）。在任何情况下不得小于10′。上述高度均在预定的最大视距处测定（见5.1.3节）。

（5）投影数据的对比度。①亮度比：在最佳环境照明条件下，光学投影显示器的亮度比应为500:1。观察图表、印刷体文本和其他的通过幻灯片放映机或投影显示的线条图所要求的最小亮度比为5:1。在阴影和细节方面受限制的投影，如亮度范围有限的动画片和照片，其最小亮度比应为25:1。全色图像（或有灰度的黑白照片）的最小亮度比应为100:1。②对比度极性：当不采用叠加时，对比度可以是暗背景上的亮目标或反之。对于减色叠加（在光源上），数据应以暗标记在透明背景上的方式呈现；对于加色叠加（在屏幕上），数据应以亮标记在不透明的背景上的方式呈现。彩色标记应避免用比较明亮的彩色做背景。③对准：叠加上的字母、数字资料或其他符号的位置偏移应该降至最小。

（6）梯形畸变效应。投影仪屏幕的布置应使“梯形畸变效应”降至最小，即应使由于投影仪与屏幕不垂直所引起的投影资料比例的畸变降至最小。

5.3.5 机械显示器

在适用的情况下，可针对不同的用途选择直读计数器、打印机、绘图仪等。

1.计数器

（1）应用需考虑以下因素。①用途：当不需要指示连续趋势，但要求迅速、精确地呈现定量数据时，可使用计数器。②安装：计数器应尽量靠近仪表板面安装，以便使视差、阴影减至最小，而使观察角增至最大。③数字间的间隔：数字之间的横向间隔应在数字宽度的1/4～1/2之间，不应使用逗号。④照明：当在由环境照明提供的显示器亮度低于3.50cd/m2的区域内使用计数器时，计数器应自备照明。⑤涂层：计数器鼓轮的表面及其周围区域应涂无光泽涂层，使眩光减至最小。⑥对比度：数字和背景的颜色应具有高对比度，按应用要求选取白底黑字或黑底白字。

（2）运动。应按需要选择如下运动方式。①跳动：改变数字最好用跳动而不用连续运动。②速率：当要求观察者连续判读数字时，数字应逐个出现，速率不高于2个/s。③方向：计数器复位旋钮旋转，应按顺时针旋转增加计数指示或复位。④复位：用来指示设备顺序的计数器，应设计成完成程序后自动复位，也应提供手动复位。手动复位的机械计数器使用按键时，其触动压力不应超过16.7N。

2.打印机

应用打印机应考虑以下因素。①用途：当需要或希望保持视觉记录数据时，应使用打印机。②可见性：打印的材料不应有覆盖、遮掩和模糊不清，以免妨碍直接阅读。③对比度：打印材料与其背景之间的最小亮度对比度应不小于3.0。④照明：如果打印件在为操作而设计的环境照明下不清晰，则应给打印机安装内部照明。⑤卷纸装置：应配备打印材料的卷纸装置。⑥注释：在适用场合，打印机的安装应使打印材料（如纸、镀有金属薄膜的纸）仍在打印机上，操作者便可容易地注释。⑦清晰度：打印机输出不应有字行不齐、字符倾斜或涂污等现象。⑧打印的纸带：打印在纸带上的信息，应是从机器上直接接收到的信息，该信息不需将纸带拼接便能直接判读。

3.绘图仪和记录仪

应用绘图仪和记录仪应考虑以下因素。①用途：当需要或希望有一种可见的连续图形数据时，可使用绘图仪和记录仪。②可见性：被打印的内容不应被遮挡及影响直接阅读。③对比度：绘出的函数与它的背景之间的亮度对比度不应小于1.0。④卷纸装置：当需要时，应安装送出绘图材料的卷纸装置。⑤工作辅助设备：为了正确标明某些图形数据，应配备对其有重要作用的图形覆盖片，但这样的辅助设备不应使数据难以辨认或畸变。⑥弄脏/涂抹：操作使用时，绘图仪应耐脏或耐涂抹。⑦注释：绘图仪和记录仪的设计和设置，应便于操作者对仍在绘图仪/记录仪中的纸书写或做标记。

4.告警旗标

应用告警旗标应考虑以下因素。①用途：旗标可用来显示定性的、非紧急的状态。②安装：旗标应尽可能紧贴仪表板面安装，不限制它们移动或不遮蔽必需的信息。③跳动：旗标应跳动操作。④对比度：在所有预期的照明条件下，旗标与其背景之间的亮度对比度不应小于3.0。⑤故障指示：当用旗标指示视觉显示器的故障时，旗标的位置应遮蔽操作者所能看见的故障显示器的部分，且在所有预期的照明水平条件下，操作者应能明晰地看到旗标。⑥字符标识：当在旗标上加有字符标识时，无论旗标处于起作用还是运行失常位置，文字都应直立。⑦测试设备：应提供测试告警旗标运行的简便方法。

5.3.6 显示器的信号解释设计

显示器所显示的信号的意义，应易于为操作员判读理解（译码）。显示器给出的信号可以不同的方法解释，这取决于操作员所执行的任务、他们观察显示器的原因（如紧急状态或正常状态）及其经验和培训。显示器应尽可能在任务分析的基础上进行设计。

设计者帮助操作员以下述方法迅速、安全和正确地判读显示器是很重要的。

（1）显示操作员所需要的最简单的信号，以做出正确判断（如二状态显示：开/关）。

（2）当不可能采用二状态显示器时，显示最简单的定性信息将是充分的（如空/低/正常/高/满）。

（3）只有当上述（1）和（2）不能提供充分信息时，才选用连续的定性信息。

（4）当（3）被采用时，在保持有效控制的限度内，显示器刻度尺上的分度数应尽可能少。

（5）在（3）被采用的情况下，使用着色刻度、参考标记或可调标志，以帮助辨认临界显示值。例如，利用上、下限标志表示正常运行的极限。

（6）彼此相关的显示器（如根据功能或过程）应成组布置，以强调它们的联系。

5.3.7 显示器的选用

目前，显示器的设计、制造均已专业化。在系统和设备设计中，设计师的主要任务不是设计显示器而是选用显示器，即使需用一些特殊功能的显示器，也是以现有显示器为基础进行改进性设计。由系统设计师提出对新的改进型显示器的技术要求，与专业厂协作，由专业厂进行具体显示器的设计和制造。对系统和设备设计师来说，其主要任务就是在充分了解各种显示器的原理、功能、特点的基础上，根据系统的技术性功能和人机工程要求选用适用的显示器方案。

1.根据不同的任务选用显示器

（1）感知显示信号的任务类型。应该选用哪种显示器，取决于其使用目的，特别是主要识别任务。在使用中对显示器的观察任务有3种基本类型。①读取数据。这是一项感知任务，其目的是要确定显示的数据或距规定值的差。为此，要求显示值的变化率较低，以便进行准确的观察，数字显示的数码变化应每秒不快于2次。②检查数据。检查是通过短暂一瞥的方式进行的，看显示值与规定值是否相同，或看显示值是否在允许的范围内。③监视数据变化。观察者注意数据变化的方向和速率。

（2）各种显示器对任务的适用性。①不是所有的显示器都能适合上述各项识别任务，表5-9概要地介绍了各型显示器对不同识别任务的适用性。这是根据避免出现感知错误、快速识别和便于识别的原则归纳出来的。按此选用显示器将减少感知错误，并有助于快速辨认，从而正确地实现感知任务。②选择水平还是垂直的线性刻度将取决于相应的控制运动的协调性。例如，对于液面的高度，建议使用垂直的线性刻度尺。当控制运动在水平方向（左、右）进行时，应采用水平的线性刻度尺。

2.几种显示形式的选用

1）数字显示与模拟显示

（1）模拟显示与数字显示的功能比较。模拟显示与数字显示的功能比较见表5-10。为同时发挥数字与模拟两种显示器的优点，可以把数字显示（计数器）放在模拟显示器内部，设计成混合式显示器，试验表明，只要设计适当，比分别用两个仪表更为有效。

（2）数字显示与模拟显示的特点比较。数字显示仪表的显示速度、灵敏度、精度等均比模拟显示仪表高；数字显示清晰、醒目，便于远距离视读，又无插补误差；在数字显示的同时，还能输出代码，可供打印和计算机联机应用；数字显示还可以通过数/模转换装置输出模拟量。

在高速度与高精度的显示方面，数字显示仪表已在相当广泛的范围内取代了模拟显示仪表，但目前还只能适用于单台显示仪表或选点显示中；对于高度密集安装的仪表屏来说，大量数字的罗列还不如模拟显示那样清晰和便于操作者掌握系统全面情况。所以，通常是选用模拟显示与数字显示并存的形式。数字显示仪表不能完全取代模拟显示仪表，因为模拟显示仪表可进行连续的倾向性显示，并具有对许多干扰不灵敏和稳定性能较好等优点。

2）机械显示器的各类应用比较

机械显示器的各类应用见表5-11。

3）屏幕显示器与传统显示器

计算机系统有其弱点，某些计算机甚至某一台计算机的故障，有时便会使系统瘫痪。因此，系统中要有一套备用的计算机控制系统。对于某些重要的控制系统，仅有一套备用的计算机控制系统还远远不够；而由传统的显示器和控制器（如仪表、按钮、旋钮等）组成的监控系统，由于其具有直观和可靠的特点，恰好能够满足这一要求。这些传统的显示器和控制器直观易懂，可使不熟悉计算机控制系统的人员也能迅速通过它们了解系统的状况并对其进行控制。在大型复杂系统（如核电厂、火电厂等）的控制室中，显示系统运行状态的大型共享模拟屏，仍是其重要的冗余显示系统，传统显示器则是模拟屏的重要组成部分。

3.显示器的选择步骤

（1）步骤1。确定待设计显示器的功能要求：①必须显示什么信息；②是否需要动态显示，如果需要，对显示信息的速度有何要求；③采用何种信息编码形式；④有哪些类型的信息编码需要同时显示，以什么格式呈现；⑤在工作空间安排方面对视觉显示器位置有什么限制；⑥是否有环境条件和使用电源条件的限制；⑦围绕环境照明有什么特点。

（2）步骤2。确定各显示器的具体设计要求：根据步骤1确定的各显示器的功能，考虑操作员的作业特点和显示器的物理特性，确定各显示器的具体设计要求。

（3）步骤3。选定适用的显示器：根据设计要求与各种显示器的物理特性的比较，选定符合要求的显示器。当没有完全符合要求的显示器，而用近似的显示器代用时，需进行全面分析或提出改进型设计方案。