Anzeige (Technik)

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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[1] zwischen optischen, akustischen und taktilen Anzeigen.

Bauformen und technische Umsetzungen von Anzeigen[Bearbeiten]

Mechanische Anzeigen[Bearbeiten]

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:

Elektromechanische Anzeigen[Bearbeiten]

Kontinuierliche elektromechanische Anzeigen:

Ziffernrollenanzeige - kombiniert mit Skale an der kontinuierlich laufenden niederwertigsten Stelle

Diskrete elektromechanische Anzeigen:

Elektrische und elektronische Anzeigen[Bearbeiten]

Elektrisch angesteuerte Anzeigen ohne bewegte Teile können binäre Anzeigen, Ziffernanzeigen, aber auch analoge Anzeigen (Bargraph-Anzeige, Magisches Auge) oder Bilddarstellungen sein. Mit dem Begriff Digitalanzeige ist meist eine Ziffernanzeige gemeint.

Technische Realisierung (Beispiele):

Übliche Ansteuerarten komplexer elektrischer oder elektromechanischer Anzeigen sind:

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

Zunehmend 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 (Videoprojektor) auf Großleinwände waren früher aufwendige Einrichtungen wie das Eidophor-System nötig. Seit den 1990er 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[Bearbeiten]

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[Bearbeiten]

Bei einem Messgerät mit Skalenanzeige stellt sich als Ausgangsgröße eine Marke (z. B. eine bestimmte Stelle eines körperlichen Zeigers oder eines Bildschirmzeigers, ein Lichtzeiger (siehe z.B. auch Spiegel-Galvanometer), 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, Drehspulinstrument.

Skalenanzeigen finden sich auch an einer Vielzahl mechanischer Messinstrumente wie Waagen, Messschieber; letztere verwenden einen Nonius zur genaueren Ablesbarkeit. Spiegelskalen besitzen zusätzlich einen Spiegelsektor hinter dem Zeiger, um senkrechtes Ablesen zu erleichtern und vermeiden damit einen Parallaxenfehler beim Ablesen.

Zeigeruhren, Stoppuhren und Messschrauben besitzen 2 bis 3 Zeiger, um die Ablesegenauigkeit zu erhöhen.

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 oder auch Magisches Auge.

Ziffernanzeige[Bearbeiten]

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. Die Ziffernanzeigen unterscheiden sich durch die Prinzipien der Zifferndarstellung. Siehe hierzu Abschnitt Elektrische und elektronische Anzeigen. Frühere Ziffernanzeigen verwendeten pro Stelle zehn diskrete, hinterleuchtete Ziffern, die direkt anhand des Aufleuchtens betrachtet oder projiziert wurden.

Ziffernanzeigen haben den Nachteil, dass Trends und die absolute Größe nicht auf den ersten Blick erkennbar sind. Daher besitzen Digitalmultimeter (kurz DMM, d.h. solche mit einer Ziffernanzeige) manchmal zusätzlich einen schnelle Bargraphanzeige oder ein Zeigerelement, die jedoch auch aus diskreten Anzeigeelementen bestehen (siehe Bild rechts).

Vorteile sind z.B. die richtige Darstellbarkeit des Messwertes in weiten Bereichen durch variable Kommata und zusätzlich angezeigte Maßeinheiten sowie bei selbst leuchtenden Anzeigen die gute Ablesbarkeit bei schlechten Lichtverhältnissen.

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. DIN EN 8942:2009-02 Teil 2 : Sicherheit von Maschinen - Ergonomische Anforderungen an die Gestaltung von Anzeigen und Stellteilen - Anzeigen