Anzeige (Technik)

Die Anzeige beschreibt in der Technik allgemein eine Vorrichtung zur optischen Signalisierung von veränderlichen Informationen (Zustände und Werte), insbesondere Messwerten. Sie unterscheiden sich dadurch von Kennzeichen, welche gleichbleibende Informationen darbieten. Im Arbeitssystem stellen Anzeigen eine Schnittstelle zwischen dem Menschen und einem technischen Prozess oder der Umwelt dar.

Eine Anzeige kann sehr unterschiedliche Bauformen aufweisen und auf unterschiedlicher technischer Umsetzung basieren. Man unterscheidet mechanische, elektromechanische und elektronische Anzeigen. Nach der Art und Aussage der Anzeige selbst kann man sie auch in binäre Anzeigen, Skalenanzeigen, Ziffernanzeigen und grafische Anzeigen unterteilen. In der Ergonomie unterscheidet die DIN EN 8942-2 zwischen optischen, akustischen und taktilen Anzeigen.

Bauformen und technische Umsetzungen von Anzeigen

Mechanische Anzeigen

Bei mechanischen Anzeigen wiederum werden kontinuierliche und diskrete Anzeigen unterschieden.

Beispiele für kontinuierliche mechanische Anzeigen:

• Mechanische Tachometer setzen die Drehzahl einer Welle in einen dazu proportionalen Winkel eines Zeigers um.
• Ein Schwimmer, u. a. an Öltanks, zeigt über eine „Uhr“ genannte Vorrichtung den Füllstand an.
• Pegelstandanzeiger oder kurz Pegel, wie sie an vielen Flüssen zu finden sind, oder auch Wasser- bzw. Füllstandsanzeigen, z. B. an Kesseln oder Kaffeemaschinen, zeigen durch direkten Blick auf den Flüssigkeitsstand, oftmals über ein Schauglas, den Füllgrad bzw. den Wasserstand an.
• Flüssigkeitsthermometer
• Bimetallthermometer
• analoge mechanische Waagen (Zeiger, bewegte oder projizierte Skale)
• Abstimm-Skale zur Senderwahl an Radios

Beispiel für diskrete mechanische Anzeigen:

• Eisenbahn-Formsignale (Bedienung über Seilzug): Mit der Bauform mit einem Arm können zwei Zustände angezeigt werden: „Fahrt“ (Arm weist schräg nach oben) und „Halt“ (Arm ist horizontal ausgerichtet). Signale mit zwei Armen können zusätzlich noch „Langsame Fahrt“ signalisieren.
• Kennmelder an Schmelzsicherungen signalisieren einen durchgebrannten Schmelzleiter
• mechanische Schrittzähler und Kilometerzähler; allgemein: Rollenzählwerke
• Wasseruhren, Gaszähler
• Klappwerke an digitalen Uhren und Großuhren sowie Fallblattanzeigen in Bahnhöfen und Flughäfen

Elektromechanische Anzeigen

Kontinuierliche elektromechanische Anzeigen:

• Skalenanzeigen
  • mechanischer Zeiger
    • Drehspulmesswerk
    • Dreheisenmesswerk
  • Lichtzeiger
    • Spiegelgalvanometer
  • sonstige
    • Zungenfrequenzmesser
    • elektrolytischer Betriebsstunden- oder Strommengenzähler
    • Elektrometer

Ziffernrollenanzeige - kombiniert mit Skale an der kontinuierlich laufenden niederwertigsten Stelle

Diskrete elektromechanische Anzeigen:

• Elektromechanische Zähler mit Ziffernrollen
  • mit Ferrarismotor in Energiezählern
  • in Kilometerzählern
• Bistabile Anzeigeelemente, auch Fallklappenmelder (separat oder an Relais)
• Fallblattanzeigetafeln an Flughäfen und Bahnhöfen für Texte und Uhrzeiten
• Schauzeichen
• Fallklappenrelais

Elektrische und elektronische Anzeigen

Oben: Nixie-Anzeige
Mitte: LED-Siebensegmentanzeige
Unten: Leuchtdiode, Fluoreszenzanzeige

Elektrisch angesteuerte Anzeigen ohne bewegte Teile können binäre Anzeigen, Ziffernanzeigen, aber auch analoge Anzeigen (Bargraph-Anzeige, Magisches Auge) sein. Der Begriff Digitalanzeige meint meist eine Ziffernanzeige.

Technische Realisierung (Beispiele):

• Meldelampen (Leuchtmittel Glühlampe oder Leuchtdioden)
• Leuchtdioden (LEDs); binär, Farbwechsel, Ziffernanzeige oder Bargraph
• Organische Leuchtdioden (OLEDs)
• Flüssigkristallanzeigen (LCDs); Zeichen-, Symbol- Ziffern- oder Bilddarstellung
• Fluoreszenzanzeigen (VFDs); Zeichen- oder Symboldarstellung, auch Bargraph-Anzeigen, Magisches Auge
• Braunsche Röhren; y-x-Darstellung bei Bildröhren, Oszillographen, Spektrum-Analyzern, Messempfängern, Darstellung in Polarkoordinaten in Radargeräten
• Glühlampen (Meldeleuchte) (binär oder Helligkeitsvergleich oder mit unterschiedlicher Frequenz blinkend)
• Nixie-Röhren (Ziffernanzeige)

Übliche Ansteuerarten komplexer elektrischer oder elektromechanischer Anzeigen sind:

• vektororientierte Ansteuerung
• Raster- oder Matrixanzeige
• Segmentanzeige (Sieben-Segment-Anzeige, Vierzehn-Segment-Anzeige, binäre Symboldarstellung)

Der Bildschirm (auch Monitor, Display, Smart Display) ist ein sehr universelles Anzeigeinstrument. Als Braunsche Röhre kann er vektor- und rasterorientiert angesteuert werden.

Zunehmend, insbesondere als Computermonitore, kommen Flüssigkristallbildschirme zur Anwendung, die als Matrizen rasterförmig angesteuert werden.

Weit verbreitet sind auch LC-Sieben-Segment-Anzeigen, wie sie unter anderem in digitalen Messgeräten, Armband- und Funkuhren vorkommen.

Ein Virtual retinal display projiziert die Information direkt auf die Retina des Auges.

Projektionsanzeigen projizieren alphanumerische Zeichen oder Symbole an eine Wand oder eine Mattscheibe. Bei Weckern mit Projektionsanzeige wird eine Siebensegmentanzeige projiziert, während u.a. bei frühen Großrechnern Ziffernanzeigen zum Einsatz kamen, die für jede Stelle (Ziffer) je 10 Glühlämpchen, 10 Kollimatorlinsen, Gobos 0...9 und 10 entsprechend ausgerichtete Objektive besaßen, um jede Ziffer an der gleichen Position auf einer Mattscheibe darstellen zu können. Zur Projektion von Videobildern auf Grossleinwände waren früher aufwendige Einrichtungen wie das Eidophor-System nötig. Seit den 1990-er Jahren gibt es dafür Projektionstechniken mit LCDs oder DLPs, in bestimmten Ländern Beamer genannt.

Head-up-Displays spiegeln sich in einer teiltransparenten Platte (Windschutzscheibe, separate Strahlteilerscheibe).

Anzeigen in der Messtechnik

In der für die Messtechnik grundlegenden DIN 1319-2 wird bei „Messgeräte mit direkter Ausgabe“ unter anderem unterschieden in Skalenanzeige und Ziffernanzeige.

Skalenanzeige mittels Flüssigkristallanzeige

Anzeigefeld eines Digitalmultimeters:
Ziffernanzeige kombiniert mit Skalenanzeige

Skalenanzeige

Bei einem Messgerät mit Skalenanzeige stellt sich als Ausgangsgröße eine Marke (z. B. eine bestimmte Stelle eines körperlichen Zeigers oder eines Bildschirmzeigers, ein Lichtzeiger, eine Kante, der Meniskus einer Flüssigkeitssäule) meist kontinuierlich auf eine Stelle der Skale ein, oder die Skale wird darauf eingestellt. (Zu körperlichen Zeigern siehe z. B. unter Analogmultimeter.)

Bei der Bandanzeige wird zur Anzeige entweder eine veränderliche Zahl von Segmenten zum Leuchten gebracht (diskontinuierliche Bandanzeige) oder eine kontinuierlich veränderliche Länge des Bandes angezeigt. Sie kann eine Skalenanzeige sein oder nur zur qualitativen Beurteilung dienen. Siehe hierzu Bargraph-Anzeige.

Ziffernanzeige

Bei einem Messgerät, bei dem die Ausgangsgröße eine in fest gegebenen Schritten quantisierte zahlenmäßige Darstellung der Messgröße ist, erscheint diskontinuierlich die Anzahl (Summe) von Quantisierungseinheiten oder die Anzahl (Summe) von Impulsen in einer Ziffernfolge.