Защита от воздействия пыли

Пыль - смесь твердых частиц малой массы, находящаяся в воздухе во взвешенном состоянии. Различают пыль естественную или природную, всегда присутствующую в воздухе, и техническую, кото­рая является следствием износа оборудования, обработки материалов, сжигания топлива и пр.

При относительной влажности воздуха выше 75 % и нормальной температуре наблюдается рост числа частиц пыли, их коагуляция, увеличивается вероятность притяжения пыли к неподвижным поверхностям. При низкой влажности частицы пыли электрически заряжаются, неметаллические - положительно, металлические - отрицательно. Заряд частиц чаще всего возникает из-за трения.

Загрязненность воздуха пылью снижает надежность работы приборов. Пыль, попадая в смазочные материалы и прилипая к скользящим поверхностям деталей электромеханических узлов, приводит к ускоренному их износу. Под воздействием пыли изменяются параметры и характеристики магнитных лент, дискет, магнитных головок, царапается и приходит в негодность магнитный слой. Пыль в зазорах контактов препятствует замыканию контактов реле.

Оседающая на поверхности некоторых металлов пыль опасна из-за своей гигроскопичности, поскольку уже при относительно небольшой влажности пыль существенно повышает скорость коррозии. Пыль с поглощенными ею растворами кислот разрушает достаточно быстро даже очень хорошие краски. В тропических странах пыль часто является причиной роста плесени.

Слежавшаяся в процессе длительной эксплуатации на поверхности компонентов пыль снижает сопротивление изоляции, особенно в условиях повышенной влажности, приводит к появлению токов утечек между выводами, что очень опасно для микросхем. Диэлектрическая проницаемость пыли выше диэлектрической проницаемости воздуха, что определяет завышение емкости между выводами компонентов и, как следствие, увеличение емкостных помех. Оседающая пыль снижает эффективность охлаждения изделия, образует на поверхностях печатных плат, не защищенных лаковым покрытием, токопроводящие перемычки между проводниками.

Пыленепроницаемость аппаратуры или отдельных ее устройств может быть достигнута установкой их в герметичные корпуса. Однако при этом возрастает стоимость и ухудшается температурный режим работы. Если корпус прибора выполнен с перфорациями, пыль вместе с воздухом проникнет внутрь естественным путем либо вместе с воздушными потоками от вентиляторов. Уменьшить попадание пыли внутрь прибора возможно установкой на вентиляционные отверстия мелкоячеечных сеток и противопыльных фильтров.

Герметизация аппаратуры

Герметизация аппаратуры является надежным средством защиты от воздействия от пыли, влажности и вредных веществ окружающей среды.

Модули конструкции первого уровня защищают покрытием лаком, заливкой эпок­сидной смолой, пропиткой, особенно моточных изделий, опрессовкой герметизирующими компаундами на основе органических (смол, битумов) или неорганических (алюмофосфатов, металлометафосфатов) веществ. Герметизация компаундами улучшает электроизоляционные и механические характеристики модуля. Однако низкая теплопроводность большинства компаундов ухудшает отвод теплоты и делает невозможным ремонт.

Полная герметизация путем помещения изделия в герметичный кожух является самым эффективным способом защиты, но и дорогим. При этом возникает необходимость в разработке специальных корпусов, способов герметизации внешних электрических соединителей, элементов управления и индикации. Стенки герметизируемых изделий должны противостоять значительным усилиям из-за разницы давлений внутри и снаружи изделия. В результате увеличения жесткости конструкции возрастает ее масса и размеры.

Существует большое разнообразие способов герметизации. Широко применяются упругие уплотнительные прокладки для всех элементов конструкции по периметру изделия. Проход воздуха через уплотнения при сжатии прокладки на 25...30 % от ее первоначальной высоты происходит только за счет диффузии. В качестве материала прокладок используют резину, обладающую высокой эластичностью, податливостью и способностью проникать в мельчайшие углубления и неровности. Влага со временем проникает через все органические материалы, поэтому изделия с прокладками из органических материалов обеспечивают защиту от водяных паров лишь на протяжении нескольких недель.

Постоянства относительной влажности в определенных пределах внутри герметичного аппарата можно добиться введением внутрь изделия веществ, активно поглощающих влагу. Подобными веществами являются силикагель, хлористый кальций, фосфорный ангидрид. Они впитывают влагу до определенного предела. Например, силикагель поглощает около 10 % влаги от своей сухой массы.

В особых случаях в качестве материалов прокладок применяют медь и нержавеющую сталь с алюминиевым или индиевым покрытием. Такие прокладки чаще всего выполняются трубчатыми с внешним диаметром 2-3 мм при толщине стенок 0,1-..0,15 мм. Усилие поджатия при герметизации металлическими прокладками составляет 20...30 кг на 1см длины прокладки.

При жестких требованиях к герметичности корпуса изделия герметизацию выполняют сваркой или пайкой по всему периметру корпуса. Конструкция корпуса изделия должна допускать неоднократное выполнение операций разгерметизации/герметизации. В углубление корпуса устанавливается прокладка из жаростойкой резины, на которую укладывается стальная луженая проволока, которая припаивается к корпусу, образуя шов. При разгерметизации изделия шов нагревают, и припой вместе с проволокой удаляется.

При герметизации внутренний объем герметизируемой аппаратуры заполняется инертным газом (аргоном или азотом) с небольшим избыточным давлением. Закачка газа внутрь корпуса осуществляется через клапаны-трубки с последующей герметизацией. Продувка азотом обеспечивает очистку полости корпуса от водяных паров.

Элементы управления и индикации герметизируются резиновыми чехлами, мембранами, электрические соединители - установкой на прокладки, заливкой компаундами.

Выбор способа герметизации определяется условиями эксплуатации, применяемыми материалами и покрытиями, требованиями к электрическому монтажу. Окончательное решение о выборе способа герметизации принимается после проведения натурных испытаний аппаратуры в камерах влажности.

ЛЕКЦИЯ Тема 7. Основные эргономические и инженерно-психологические требования при проектировании и эксплуатации приборной техники (2 часа аудиторных занятий)

Эргономические и инженерно-психологические требования к конструктивному выполнению приборной техники. Эргономические и инженерно-психологические требования к средствам отображения информации приборной техники. Эргономические и инженерно-психологические требования к средствам управления приборной техники.

Эргономическим обеспечением приборов является установление эргономических требований и формирование эргономических свойств приборов на стадиях их разработки и использования.

Должны быть исследованы три наиболее важных вопроса эргономичного дизайна: во-первых, контрольные приборы, устройства для передачи энергии или сигналов от оператора на элемент оборудования; во-вторых, индикаторы или дисплеи, которые представляют визуальную информацию для оператора о статусе оборудования; и, в-третьих, комбинации контрольных приборов и дисплеев на панели или консоли.

Проектирование для сидящего оператора

Поза сидя является наиболее устойчивой позой, потребляющей меньше энергии, чем поза стоя, но она ограничивает рабочее пространство, в частности, для ног, по сравнению с позой стоя. Однако, сидя значительно легче приводить в действие ножные контрольные приборы чем стоя, потому что ногой на пол должна быть перенесена небольшая масса тела. Кроме того, если направление силы, прикладываемой к ноге, является частично или в значительной степени прямым, обеспечение сидения спинкой допускает приложение значительно большей силы. (Типичным примером подобной меры может быть размещение педалей в автомобиле, которые находятся перед водителем, более или менее ниже высоты сидения). Рис. схематически показывает места, в которых могут находиться педали для сидящего оператора. Обратите внимание на то, что специальные размеры пространства зависят от антропометрических размеров реальных операторов.

Рис. Предпочитаемое и обычное рабочее место для ступней (в сантиметрах)

--------------------------------------------------------------------------------

Пространство для позиционирования ручных контрольных приборов обычно размещается перед телом в приблизительно сферическом контуре, центром которого может быть либо локоть, либо плечо, либо место в районе между суставами тела. Рис. схематически показывает такое место для размещения контрольных приборов. Конечно, специальные размеры зависят от антропометрических размеров операторов.

Рис. Предпочитаемое и обычное рабочее место для ладоней (в сантиметрах)

Пространство для дисплеев и контрольных приборов, на которые должен быть обращен взгляд, ограничивается периметром частичной сферы перед глазами и имеет своим центром глаза. Таким образом, соответствующая высота для таких дисплеев и контрольных приборов зависит от высоты глаз сидящего оператора и позы его туловища и шеи. Визуальные цели, находящиеся на расстоянии, меньшем, чем один метр, должны размещаться ниже высоты глаз, при этом место их размещения должно зависеть от близости цели и от позы головы. Чем ближе цель, тем ниже должно находится такое место; оно должно находится вблизи средней (средней сагиттальной) плоскости оператора.

Бывает удобно описать позу головы, используя "линию ухо-глаз", которая, глядя сбоку, проходит через отверстие правого уха и соединение век правого глаза, когда голова наклонена в любую сторону (зрачки находятся на одном и том же горизонтальном уровне во фронтальной проекции). Обычно такая поза головы называется "вертикальной" или "прямой", когда угол падения P (См. Рис.) между линией уха-глаза и горизонтом составляет приблизительно , при этом глаза находятся выше высоты уха. Предпочтительное место для визуальных целей находится на ниже линии уха-глаза (LOSEE на Рис.), при этом нижние значения предпочтительны для большинства людей для близких целей, которые должны находится в фокусе. Даже если имеются огромное число предпочтительных углов линии зрения, большинство субъектов, особенно по мере их старения, предпочитают концентрироваться на близких целях с большими углами LOSEE.

Рис. Линия, соединяющая глаз и ухо

--------------------------------------------------------------------------------

Проектирование для стоящих операторов

Работа при помощи педалей редко осуществляется стоящим оператором, потому что в противном случае подобный оператор должен тратить слишком много времени, стоя на одной ноге и приводя в действие педаль другой ногой. Очевидно, одновременное использование двух педалей стоящим оператором практически невозможно. Когда оператор стоит на одном месте, пространство для размещения ножных контрольных приборов ограничено небольшим участком перед корпусом и слегка перед ним. Если он может двигаться, то это обеспечивает большее место для педалей, но это очень непрактично в большинстве случаев, потому что необходимо учитывать пространство для ходьбы.

Пространство для ручных контрольных приборов для стоящего оператора включает ту же область, что и для сидящего оператора, приблизительно полусферу перед корпусом, центр которой находится возле плеч оператора. Для повторяющихся операций с приборами предпочтительной частью будет нижняя часть полусферы. Область для размещения дисплеев также аналогична области, удобной для сидящего оператора, и представляет собой приблизительно полусферу, центр которой находится возле глаз оператора, при этом предпочтительным пространство является нижняя часть этой полусферы. Точные места для дисплеев, а также для контрольных приборов, на которые должен быть обращен взгляд, зависят от позы головы, как это указано выше.

Высота контрольных приборов должна соотносится с высотой локтей оператора, в то время как верхняя часть руки опущена. Высота дисплеев и контрольных приборов, на которые должен быть обращен взгляд, должна быть соотнесена с высотой глаз оператора. Обе зависят от его антропометрических размеров, которые могут быть различными для невысоких и высоких людей, мужчин и женщин, для людей разных этнических групп.

Контрольный прибор должен быть "безопасным", так, чтобы он не мог приводиться в действие по небрежности, а также способами, которые не соответствуют предполагаемой цели.

Таблицы помогают при выборе соответствующих контрольных приборов. Однако обратите внимание на то, что имеется несколько "нейтральных" правил для выбора и дизайна контрольных приборов. Большинство современных рекомендаций являются чисто эмпирическими и применяются для существующих приборов и западных стереотипов.

Таблица Движения контрольных приборов и ожидаемые результаты

Направление движения контрольного прибора

Функция

Вверх

Вправо

Вперед

По часовой стрелке

Нажатие, сжатие

Вниз

Вправо

Обратно

Назад

Против часовой стрелки

На себя*

От себя**

Включить

+***

+

+

+

-

+***

+

Выключить

+

-

-

+

-

Вправо

+

-

Влево

+

-

Поднять

+

-

Опустить

-

+

Убрать

-

+

-

Вытянуть

+

-

-

Увеличить

-

-

+

-

Уменьшить

-

-

+

-

Открытое значение

-

+

Закрытое значение

+

-

Незаполненный: не применяется; + более предпочтительно; - менее предпочтительно.

* С контрольным прибором пускового типа. ** С переключателем на себя- от себя. *** Вверх в Соединенных Штатах, вниз в Европе.

Таблица Взаимоотношение между действием и результатом для традиционных ручных контрольных приборов

Результат

Переклю-чатель, блокируемый ключом

Пусковой переклю-чатель

Нажима-емая кнопка

Стержн-евая ручка

Круглая ручка

Дискретный координатный манипулятор

Непрерывный координатный манипулятор

Заводная ручка

Кулисный переключатель

Рычаг

Джойстик или шарик

Переключатель экспликации

Салаз-ки*

Выбрать ВКЛЮЧЕНО/ ВЫКЛЮЧЕНО

+

+

+

=

+

+

+

Выбрать ВКЛЮЧЕНО/ РЕЗЕРВ/ ВЫКЛЮЧЕНО

-

+

+

+

+

+

Выбрать ВЫКЛЮЧЕНО/ РЕЖИМ1/РЕЖИМ2

=

-

+

+

+

+

Выбрать одну функцию из нескольких функций

-

+

-

=

Выбрать одну из трех или более дискретных альтернатив

+

+

Выбрать рабочее состояние

+

+

-

+

+

-

Вводить в контакт или выводить из контакта

+

Выбрать одну из взаимоисключающих функций

+

+

Установить значение на шкале

+

-

=

=

=

+

Выбрать значение на дискретной шкале

+

+

+

+

Незаполненный: не применяется; +: более предпочтительно; -: менее предпочтительно; = наименее предпочтительно.

* По оценкам (не известно ни о каких экспериментах).

Рис. представляет примеры "стопорных" контрольных приборов, характеризующихся дискретными стопорами или остановками, при которых контрольный прибор останавливается. Он также описывает типичные "непрерывные" контрольные приборы, в которых использование приборов может осуществляться в рамках регулируемого диапазона без необходимости установки на любое заданное положение.

--------------------------------------------------------------------------------

Рис. Некоторые примеры "запирающих" и "продолжающих" контрольных приборов

-------------------------------------------------------------------------------

Определение размеров контрольных приборов в значительной степени является вопросом прошлого опыта использования приборов разных типов, часто направляемым желанием минимизировать необходимое место на контрольной панели, либо чтобы позволить одновременно использование соседних контрольных приборов, либо чтобы избежать одновременной их активации по ошибке. Кроме этого, на выбор проектных характеристик влияют такие соображения, как, например, находятся ли контрольные приборы внутри помещения или на улице, в стационарном оборудовании или движущихся машинах, могут ли они использоваться голыми руками или в перчатках или рукавицах. По поводу этих условий обратитесь к соображениям, приведенным в конце этой главы.

Несколько рабочих правил являются основой для расположения и группировки контрольных приборов. Они перечислены в таблице.

Таблица Правила расположения контрольных приборов

Размещайте приборы так, чтобы их было легко использовать	Контрольные приборы должны быть ориентированы на оператора. Если оператор использует разные позы (например, вождение и использование обратной лопаты экскаватора), контрольные приборы и их соответствующие устройства отображения должны двигаться с оператором так, чтобы в каждом положении расположение и работа приборов были для оператора одним и тем же.
Приоритет основным контрольным приборам	Наиболее важные контрольные приборы должны быть размещены в наиболее благоприятных местах, чтобы оператор мог легко их использовать.
Группируйте вместе связанные между собой приборы	Контрольные приборы, которые используются последовательно, которые связаны с определенной функцией или используются вместе, должны размещаться в виде функциональных групп (вместе со связанными с ними устройствами отображения). В каждой функциональной группе контрольные приборы и устройства отображения должны быть расположены в порядке их производственной важности и последовательности.
Размещайте приборы для последовательного использования	Если использование контрольных приборов осуществляется по определенному образцу, контрольные приборы должны быть расположены так, чтобы облегчить соблюдение этой последовательности. Традиционное расположение - слева направо (предпочтительно) или сверху вниз, как в печатных материалах западного мира.
Будьте последовательны	Расположение контрольных приборов, которые идентичны или аналогичны, должно быть одинаковым на всех панелях.
Анкерный контроль	Если оператор не может действовать и либо отходит от контрольного прибора, либо продолжает держаться за него, необходим "анкерный" контрольный прибор, который либо переводит систему в некритическое состояние, либо выключает ее.
Правильно выберите коды	Есть много способов содействия в идентификации контрольных приборов для выявления результатов действия и демонстрации их состояния. Основные методы кодирования: -Место - форма - размер - способ использования - этикетки -цвета - дополнительная информация

Предотвращение случайного использования

Ниже приводятся наиболее важные средства для предотвращения случайной активации контрольных приборов, некоторые из которых могут быть комбинированы:

· Размещайте и ориентируйте контрольный прибор так, чтобы было маловероятно, что оператор случайно нажмет его при выполнении обычной последовательности операций.

· Ограничивайте, закрывайте или огораживайте контрольный прибор физическими ограничениями.

· Закрывайте контрольный прибор или огораживайте его, путем обеспечения кнопки, замка или других средств, которые должны быть сняты или сломаны, прежде чем контрольный прибор будет задействован.

· Обеспечьте дополнительное сопротивление (посредством вязкого или электростатического трения, при помощи нагрузки на пружину или по инерции), чтобы для активации требовалось необычное усилие.

· Обеспечьте средства "задержки", чтобы контрольный прибор должен был проходить через критическое положение при помощи необычного движения.

· Обеспечьте взаимосвязь между контрольными приборами, чтобы для активации нужного прибора, необходимо было сначала задействовать другой соответствующий прибор.

Обратите внимание на то, что подобные проектные рекомендации обычно замедляют работу контрольных приборов, что может быть негативным в случае чрезвычайных ситуаций.

Приборы для ввода данных

Практически все контрольные приборы могут использоваться для ввода данных в компьютер или другой прибор для хранения данных. Однако, мы больше привыкли к использования клавиатуры с нажимаемыми кнопками. На обычной клавиатуре печатной машинке, которая стала стандартной даже для клавиатуры компьютера, клавиши были расположены в обычном алфавитном порядке, который был изменен по разным, часто неясным причинам. Другие разработки используют контрольные приборы отличные от бинарных секционированных нажимаемых клавиш, заменяя их на рычаги, переключатели или специальные датчики (например, инструментальная перчатка), которые реагируют на движения пальцев руки.

Дисплеи

Дисплеи показывают информацию о состоянии оборудования. Дисплеи могут обращаться к органам зрения оператора (световые сигналы, шкалы, счетчики, катодные трубки, панельная электроника и пр.), к органам слуха (звонки, гудки, записанные голосовые сигналы, создаваемые электроникой сигналы, и пр.), к органам осязания (контрольные приборы, имеющие определенную форму, шрифт Брайля, и пр.). Этикетки, письменные инструкции, предупреждения или символы ("иконки") могут рассматриваться как специальные виды устройств отображения.

Четыре "кардинальных правила" для устройств отображения следующие:

1. Отображать только ту информацию, которая необходима для адекватного выполнения работы.

2. Отображать информацию с такой точностью, которая необходима для принятия оператором решений и совершения действий.

3. Представлять информацию в наиболее непосредственной, простой, доступной для понимания и использования форме.

4. Представлять информацию таким образом, чтобы сбой самого устройства отображения был немедленно очевиден.

Выбор устройства отображения либо слухового, либо визуального типа зависит от превалирующих условий и целей. Цель отображения может заключаться в том, чтобы представить:

· Историческую информацию о прошлом состоянии системы, например, курс корабля

· Информацию о современном состоянии системы, например, текст, уже введенный в текстовый процессор, или текущее положение аэроплана

· Прогнозную информацию, например, будущее положение корабля с учетом заданных установок управления

· Инструкции или команды, говорящие оператору, что делать, и, возможно, как делать.

Визуальные средства отображение больше приемлемы, если для окружающей среды характерен шум, оператор стоит на месте, сообщение продолжительно и сложно, и, особенно, если речь идет о пространственном положении объекта. Слуховое устройство отображения большое подходит, если рабочее место должно находиться в темноте, оператор движется, а сообщение является коротким и простым, требует немедленного внимания и речь идет о событиях и времени.

Визуальные устройства отображения

Существует три основных типа визуальных устройств отображения:

(1) контрольный дисплей показывает, существует или нет заданное условие (например, зеленый свет свидетельствует о нормальном функционировании);

(2) качественный дисплей показывает состояние изменяющейся переменной, ее приблизительное значение или ее тренд изменения (например, указатель движется в рамках "нормального" диапазона);

(3) количественный дисплей показывает точную информацию, которая должна быть подтверждена (например, найти место на карте, прочитать текст и нарисовать на компьютерном мониторе), или он может указывать точное значение, которое должно быть прочитано оператором (например, время или температура).

Правила по проектированию для визуальных устройств отображения:

· Разместите устройства отображения так, чтобы оператор мог легко их установить или идентифицировать без ненужного поиска. (Это обычно означает, что устройства отображения должны быть возле средней панели оператора или ниже или на уровне высоты глаз).

· Сгруппируйте дисплеи по функциям или секвенциально, чтобы оператор могут легко их использовать.

· Убедитесь, что все дисплеи должным образом освящены, кодированы и промаркированы в соответствии с их функцией.

· Используйте световые сигналы, чаще цветовые, чтобы идентифицировать состояние системы (например, ВКЛЮЧЕНО или ВЫКЛЮЧЕНО) или чтобы обратить внимание оператора на то, что система или подсистема не работает, и что необходимо принять специальное решение. Обычные значения световых цветов показаны на Рис. Сверкающий красный говорит о чрезвычайной ситуации, которая требует немедленных действий. Сигнал чрезвычайной ситуации наиболее эффективен, когда он сочетает звуки со сверкающим красным светом.

--------------------------------------------------------------------------------

Рис. Кодирование цвета для ламп индикаторов

--------------------------------------------------------------------------------

Для получения более сложной или подробной информации, особенно количественной, традиционно используется один из четырех различных дисплеев:

(1) движущийся указатель (с фиксированной шкалой),

(2) движущаяся шкала (с фиксированным указателем),

(3) счетчики,

(4) "графические" дисплеи, особенно компьютерный монитор.

Обычно предпочтительно использовать движущийся указатель, а не движущуюся шкалу, при этом шкала должна быть прямой (горизонтальной или вертикальной), изогнутой или круговой. Шкалы должны быть простыми и упорядоченными с градуировкой и числами, установленными так, чтобы легко можно было снимать правильные показания. Цифры должны размещаться вне отметок шкалы, чтобы они не загораживались указателем. Указатель должен останавливаться на отметке шкалы. Шкала должна быть иметь столько отметок, сколько их необходимо для точного снятия показаний оператором. Все основные отметки должны быть пронумерованы. Последовательность лучше всего нумеровать интервалами, включающими одно, пять или десять единиц между основными отметками. Числа должны возрастать слева направо, снизу вверх или по часовой стрелке.

Начиная 1980-х годов, механические дисплеи с указателями или отпечатанными шкалами начали все больше вытесняться "электронными" дисплеями с компьютерными изображениями или устройствами в твердом состоянии, использующие излучающие свет диоды. Отображаемая информация может быть закодирована одним из следующих средств:

· Формы, например, прямая или круговая

· Буквенно-цифровые средства, например, буквы, числа, слова, аббревиатуры

· Рисунки, картинки, графика, иконки, символы на разных уровнях абстракции, например, изображение аэроплана на горизонте

· Оттенки черного, белого или серого

· Цвета.

К сожалению, многие электронные дисплеи были нечеткими, часто слишком сложными или цветными, сложными для прочтения или требующими точной фокусировки или пристального внимания, которое могло отвлечь от основной задачи, например, вождения автомобиля. В этих случаях первые три из четырех "кардинальны правил", перечисленных выше, часто нарушались. Кроме этого, многие электронные указатели, отметки и буквенно-цифровые средства не соответствовали установленными правилам эргономического дизайна, особенно, при порождении их сегментами линий, строкой развертки или точечными матрицами. Хотя некоторые из этих проектов, обладающих недостатками, принимались пользователями, быстрая инновация и усовершенствованные методы отображения допускают многие лучшие решения. Вместе с тем, то же быстрое развитие приводит к тому факту, что отпечатанные заявления (даже, если они были современными и всеобъемлющими на момент появления) быстро устаревают. Поэтому, в этом тексте не упоминаются.

Общее качество электронных дисплеев часто оставляет желать лучшего. Мера, используемая для оценки качества рисунка, является функцией передачи модуляции (ФПМ) Она описывает разрешение дисплея, используя специальный синусоидальный тестирующий сигнал; вместе с тем, читатели имеют еще очень много критериев, касающихся предпочтения дисплеев.

На Рис. перечислены основные характеристики этих типов дисплеев.

Характеристики дисплеев

Монохромные дисплеи имеют только один цвет, обычно зеленый, желтый, янтарный, оранжевый или белый (ахроматический). Если несколько цветом появляются на одном и том же хроматическом дисплее, они должны легко разграничиваться. Лучше всего отображать не более трех или четырех цветов одновременно (при этом предпочтение отдается красному, зеленому, желтому или оранжевому, голубому или пурпурному). Все они должны контрастировать с фоном. В действительности, удобное правило состоит в том, чтобы проектировать, прежде всего, при помощи контраста, т.е. в форме черного и белого, а затем добавить немного цветов.

Вместо многих переменных, которые, действуя по отдельности и во взаимодействии друг с другом, влияют на использование сложных цветовых дисплеев есть правила для использования цветов на дисплеях; они перечислены на Рис..

--------------------------------------------------------------------------------

Рис. Руководства для использования цветов в устройствах для отображения

В качестве других предложений можно привести следующие:

· Голубой (предпочтительнее разбавленный) - хороший цвет для фона и больших форм. Однако, голубой не должен использоваться для текста, тонких линий или небольших объектов.

· Цвет буквенно-цифровых символов должен контрастировать с фоном.

· При использовании цвета, используйте форму в качестве дополнительной подсказки (например, все желтые символы - треугольники, все зеленые символы - круги, все красные символы - квадраты). Дополнительная кодировка делает устройства отображения, имеющие цветовые недостатки, более приемлемыми для пользователей.

· По мере увеличения числа цветов, размеры объектов, закодированных цветами, должны также увеличиваться.

· Красный и зеленый не должны использоваться для небольших символов и небольших объектов в периферийных местах больших устройств отображения.

· Использование противопоставляемых цветов (красный и зеленый, желтый и белый), которые соседствуют друг с другом или находятся в отношениях объект/фон, иногда полезно, а иногда нет. Никакие общие правила не даются; решение должно приниматься для каждого случая.

· Избегайте отображения нескольких сильно насыщенных, спектрально противоположных цветов одновременно.

ГОСТ 21829-76 Требования к цветам алфавита. Цветовой код. Оптимальная угловая величина цветового знака.

Панели контрольных приборов и устройств отображения

Устройства для отображения, а также контрольные приборы должны располагаться на панелях, чтобы они находились перед операторами, т.е. рядом со средней плоскостью человека. Как указывалось выше, контрольные приборы должны находится на высоте локтя, дисплеи должны находится ниже или на уровне глаз, независимо от того стоит ли оператор или сидит. Нечасто используемые контрольные приборы или менее важные дисплеи могут размещаться по бокам или выше.

Часто информация о результатах контрольных действий отображается на приборе. В этом случае дисплей должен размещаться рядом с контрольным прибором, чтобы настройка прибора могла быть произведена без ошибок, быстро и удобно. Лучше всего размещать контрольный прибор ниже или справа от дисплея. Необходимо обращать внимание на то, чтобы рука не закрыла дисплей при использовании контрольного прибора.

Популярные ожидания по поводу взаимоотношения контрольного прибора и дисплея существует, чаще всего их изучают, они могут зависеть от культурных корней пользователей и его опыта. Часто подобные взаимоотношения не слишком сильны. На ожидаемые взаимоотношения, связанные с движением, оказывает влияние тип контрольного прибора и дисплея. Если они оба являются либо линейными, либо роторными, стереотипное предположение заключает в том, чтобы они движутся в соответствующих направлениях, например, оба движутся вверх или по часовой стрелке. Если движения является неконгруэнтными (не соответствующими по форме и направлению), то обычно применяются следующие правила:

· По часовой стрелке для увеличения. Поворот контрольного прибора по часовой стрелке вызывает увеличение отображаемого значения.

· Правило скользящей шестерни. Предполагается, что устройство отображения (указатель) должно двигаться в том же направлении, что и сторона контрольного прибора, ближайшая (присоединенная) к дисплею.

Соотношение смещения контрольного прибора и дисплея (соотношение К/Д или прирост Д/К) описывает, насколько должен быть смещен счетчик контрольного прибора, чтобы отрегулировать прибор. Если значительное смещение контрольного прибора соответствует незначительному изменению дисплея, то говорят о высоком соотношении К/Д, а также о том, что контрольный прибор имеет низкую чувствительность. Часто, два разных движения необходимы для настройки: сначала быстрое первичное ("поворотное") движение в нужное место, а затем тонкая корректировка для нужной настройки. В некоторых случаях, в качестве оптимального выбирается коэффициент К/Д, который минимизирует сумму этих двух движений. Однако, наиболее удобный коэффициент зависит от данных обстоятельствах; он должен определяться для каждого приложения.

Этикетки и предупреждения

Этикетки

В идеале для объяснения того, как используется данное оборудование или контрольный прибор, не должно требоваться никаких этикеток. Однако, часто необходимо использовать этикетки, чтобы можно было устанавливать, идентифицировать, считывать показания и манипулировать контрольными приборами, дисплеями или другими элементами оборудования. Использование этикеток должно производиться таким образом, чтобы информация предоставлялась точно и быстро. Для этого применяются правила, приведенные в таблице.

Таблица Правила для ярлыков

Ориентация	Ярлык и информация, отпечатанная на нем, должны быть расположены горизонтально, чтобы его можно было быстро и легко прочитать. (Обратите внимание на то, что это правило применяется, если оператор привык читать горизонтально, как в западных странах.)
Местоположение	Ярлык должен размещаться на элементе, который он идентифицирует, или очень близко от него.
Стандартизация	Размещение всех ярлыков должно согласованным для всего оборудования и системы.
Функции оборудования	Ярлык должен описывать, прежде всего, функцию ("что он делает") маркированного элемента.
Сокращения	Могут использоваться традиционные сокращения. Если необходимо новое сокращение, его значение должно быть очевидно читателю. Одна и та же аббревиатура должна использоваться во всех временах и для единственного и множественного числа слова. Должны использоваться заглавные буквы, точки обычно пропускаются.
Краткость	Описание ярлыка должна быть настолько кратким, насколько это возможно, без искажения предполагаемого смыла или информации. Текст должен быть однозначным, а дополнительные сведения минимизированы.
Знакомство	Если возможно, нужно выбирать слова, знакомые оператору.
Видимость и различимость	Оператор должен иметь возможность легко и точно читать ярлык на предполагаемом фактическом расстоянии чтения, при предполагаемом уровне наихудшего освещения, и с предполагаемым уровнем вибрации в среде движения. Важными факторами являются: контрастность между буквами и фоном; высота, ширина, ширина штриха, пробел между буквами и их стиль; зеркальное отражение фона, закрытие других компонент.
Шрифт и размер	Типография определяет различимость написанной информации; речь идет о стиле, шрифте, расположении и виде.

Шрифт (гарнитура) должен быть простым, жирным и вертикальным. Обратите внимание на то, что большая часть электронных шрифтов (образуемых СИД, ЖК или точечной матрицей) обычно меньше отпечатанных шрифтов; таким образом, особое внимание должно уделяться тому, чтобы они были настолько разборчивыми, насколько это возможно.

· Высота символов зависит от расстояния от зрителя до экрана:

При расстоянии от зрителя до экрана в 35 см предлагаемая высота 22 мм

При расстоянии от зрителя до экрана в 70 см предлагаемая высота 50 мм

При расстоянии от зрителя до экрана в 1 м предлагаемая высота 70 мм

При расстоянии от зрителя до экрана в 1.5 м предлагаемая высота не менее 10 см

· Соотношение ширины штриха и высоты символа должно быть между 1:8 - 1:6 для черных литер на белом фоне и 1:10 - 1:8 для белых литер на черном фоне.

· Соотношение между шириной и высотой символа должно быть приблизительно 3:5.

· Расстояние между буквами должно быть равно, по крайней мере, ширине одного штриха.

· Расстояние между словами должно быть равно, по крайней мере, ширине одного символа.

· Для непрерывного текста смешивайте заглавные и строчные буквы; для этикеток используйте только заглавные буквы.

Предупреждения

В идеале все устройства должны быть безопасными в использовании. В действительности, через дизайн этого часто достичь нельзя. В этом случае необходимо предупредить пользователя об опасности, связанной с использованием изделия и предоставить инструкции для безопасного использования и предотвращения травм и повреждений.

Более предпочтительно иметь "активное" предупреждение, обычно состоящее из датчика, который замечает, когда прибор используется неправильно, в сочетании с предупреждающим прибором, который предупреждает человека о грозящей опасности. Между тем, в большинстве случаев используются "пассивные" предупреждения, обычно состоящие из приклеенной на изделии этикетки и инструкции по безопасному использованию в руководстве пользователя. Такие пассивные предупреждения основаны полностью на том, что пользователь может распознать существующую или потенциально опасную ситуацию, запомнить предупреждение и вести себя осторожно.

Этикетки и знаки для пассивного предупреждения должны тщательно проектироваться на основании последних правительственных законов и правил, национальных и международных стандартов, а также проверенной практикой инженерной информации. Предупреждающие этикетки и плакаты могут содержать текст, графику и картинки, а также часто графику с дополнительным текстом. Если обозначения выбраны тщательно, то графика, особенно картинки и пиктограммы, могут использоваться лицами с разными культурными и языковыми корнями. Однако, пользователи разных возрастов, с разным опытом и этническими корнями, а также уровнем образования, могут иметь разные уровни восприятия опасности и предупреждения. Поэтому дизайн безопасного продукта значительно более предпочтителен по сравнению с использованием предупреждений на изделиях худшего качества.

Требования ГОСТ ИСО/ТО 12100 – 2 – 2002.

Информация потребителю – такие элементы как тексты, слова, знаки, сигналы, символы или диаграммы должны входить в комплект поставки. Информация должна

содержать все указания для безопасного применения в соответствии с предназначением, должна предупреждать потребителя об остаточном риске, который не может быть исключён или снижен;

охватывать отдельно или в комбинации: транспортирование, ввод в эксплуатацию, использование и, если необходимо, вывод из эксплуатации, демонтаж и утилизацию.

Сопроводительные документы (в частности, руководство по эксплуатации) должны содержать:

- информацию, относящуюся к транспортированию и хранению;

- информацию, относящуюся к вводу в эксплуатацию;

- информацию, относящуюся к самому изделию.

Эргономические аспекты конструирования ИПТ

- исключение напряжённых поз и движений во время эксплуатации и обслуживания;

- приспособление ИПТ к анатомическим характеристикам человека;

- возможность лёгкого опознавания и восприятия;

- исключение дополнительного риска во время работы и т. д.

Конструкция и расположение указателей, лимбов, оптических индикаторов должна быть такой, чтобы

- они соответствовали параметрам и специфике восприятия человека;

- воспринимаемая информация могла быть без затруднения воспринята, идентифицирована и интерпретирована, например должна быть показана долго, разборчиво, быть однозначной и понятной;

- оператор мог бы видеть их с рабочего места и др.