Technical Summary

单色无纸记录仪

是以单色液晶屏(STN / FTN 蓝模或黄绿模)为显示载体、以电子存储介质为记录载体的经济型多通道显示记录仪表。它与长图彩屏无纸记录仪(第 48 篇)构成"姊妹机型":同样以"走屏"方式模拟记录纸趋势、同样无消耗品、同样支持数据导出,但屏幕为单色小尺寸(3~5.6 英寸为主)、通道规模较小(1~16路)、价格仅为彩屏机型的 1/3~1/2,并以低功耗、宽温工作、抗强光可读等单色屏特有优势,占据单机配套、试验设备、现场机柜等成本敏感与空间紧凑场合,是无纸记录仪家族中的"经济型主力"。

单色无纸记录仪

所属系列:显示仪表系列

TECHNOLOGY & APPLICATION

理解原理,精准选型

从测量原理到现场应用,了解单色无纸记录仪的技术特点与选型要点。

01

TECHNICAL GUIDE

概述

是以单色液晶屏(STN / FTN 蓝模或黄绿模)为显示载体、以电子存储介质为记录载体的经济型多通道显示记录仪表。它与长图彩屏无纸记录仪(第 48 篇)构成"姊妹机型":同样以"走屏"方式模拟记录纸趋势、同样无消耗品、同样支持数据导出,但屏幕为单色小尺寸(3~5.6 英寸为主)、通道规模较小(1~16路)、价格仅为彩屏机型的 1/3~1/2,并以低功耗、宽温工作、抗强光可读等单色屏特有优势,占据单机配套、试验设备、现场机柜等成本敏感与空间紧凑场合,是无纸记录仪家族中的"经济型主力"。

  1. 01

    1 与长图彩屏无纸记录仪(第 48 篇)、有纸记录仪的对比

1.2 发展简史

概述 · 项目 / 说明对照查阅
项目说明
产品定位经济型盘装显示记录终端:小尺寸单色屏 + 1~16 通道采集记录;面向单机配套与紧凑盘柜,是彩屏记录仪(第 48 篇)在成本敏感市场的下沉形态
核心价值价格仅为彩屏机型 1/3~1/2;功耗低(整机 5~10W);宽温工作(-10~60℃ 机型常见);强光下可读性好;无消耗品、电子归档的无纸记录核心优势完整保留
显示方式3 / 3.5 / 4 / 5 / 5.6 英寸单色 LCD(蓝模 / 黄绿模);320×240 点阵;实时趋势、棒图、数字画面切换;通道以分区窗格或游标标记区分(无颜色维度可用)
记录方式内置 Flash(4~256MB)+ SD / U 盘扩展(部分机型);记录周期 1s~几十分钟;数据导出上位机回放分析
市场格局国产绝对主导:虹润、宇电、福光、中泰等均有单色系列;进口单色机型已基本停产(横河 μR 系列为有纸),国产主流 1000~4000 元
对比维度单色无纸记录仪(本篇)彩屏无纸记录仪(第48篇)有纸记录仪
显示屏3~5.6 英寸单色 LCD5.6~15 英寸 TFT 彩屏记录纸(无屏)
通道规模1~16 路1~64 路1~8 路(笔数受限)
通道区分分区窗格 + 游标标记(无颜色)彩色曲线分区直观多笔不同颜色墨水
整机价格1000~4000 元2000~12 万元整机低但消耗品持续
功耗5~10W(低压直流可选)15~40W数 W(伺服系统)
工作温度10~60℃ 机型常见(宽温型)0~50℃(液晶屏规格限制)0~50℃
强光可读性好(单色屏反射式 / 高对比)一般(需高亮选件)纸质记录天然可读
运算与网络基础运算 + RS-485 为主温压补偿、以太网、云接口齐 全无
适用场合单机配套、试验设备、紧凑盘 柜集中监视、合规记录、远程访 问法规指定纸质记录场合
概述 · 时期 / 阶段对照查阅
时期阶段技术特征
1980 年代末无纸记录仪诞生即单色日本厂商率先推出单色液晶无纸记录仪(如横河 μR 无纸型前身);数据容量小(KB 级),功能以趋势显示为核心,价格昂贵
1990 年代单色机黄金期单色无纸记录仪成为无纸化主流;STN 蓝模屏 + 数 MB 存储;国产厂商开始仿制;替代中低端有纸记录仪的进程启动
2000 年代彩屏挤压 / 单色下沉TFT 彩屏成本下降,中高端市场转向彩屏;单色机退守经济型市场;国 产单色机型成熟,价格降至千元级
2010 年代经济型定位固化3~5 英寸小屏单色机面向单机配套(包装机、试验箱、HVAC);SD 卡导出与 RS-485 成为标配;部分机型加简单温压补偿
2020 年代至今细分存活单色机凭借低功耗、宽温、抗强光与价格优势在特定细分市场稳定存活 ;与彩屏机型形成"经济型 + 全功能"双轨产品线
02

MEASUREMENT PRINCIPLE

工作原理

采用"多路采集 + 嵌入式主控 + 单色图形显示 +数据存储"四层架构,与彩屏机型同源:采集板将通道信号变换为数字量,主控 MCU 完成工程量变换、报警判断与数据存储,图形引擎在单色点阵屏上以"走屏"方式绘制趋势曲线。差异在于显示层(单色点阵 +分区窗格代替彩色曲线)与资源规模(通道数、存储、运算全面精简)。

2.1 信号链八大子系统

2.2 关键原理分析

工作原理 · 序号 / 子系统对照查阅
序号子系统功能与实现要点
1多路模拟采集多路开关 + 仪用放大 + 16~24-bit ADC;万能输入(mA / mV / V / 热电偶 / 热电阻)组态切换;全通道扫描周期 1s 内(经济型 0.5~1s)
2工程量变换分度表查表(热电偶 / 热电阻)、线性标定、开方与简单加减乘除(部分机型);流量 温压补偿仅少数机型支持
3报警引擎每通道 1~4 组报警值(上下限等);回差与延时可设;继电器输出(典型 2~6 点);报警履历带时间戳存储
4单色显示引擎320×240 点阵单色 LCD;走屏趋势 + 棒图 + 数字画面;通道以分区窗格(每格 1~2 通道)或全屏单通道 + 游标切换;LED 背光亮度可调
5存储管理内置 Flash 4~256MB 循环存储(先进先出);SD / U 盘导出(部分机型);断电数据保护(超级电容缓冲)
6通信接口RS-485(Modbus-RTU)为主流配置;以太网仅在少数中配机型提供;USB 组态口
7变送与输出1~2 路 4-20mA 变送输出选件(通道转发);PID 控制输出(继电器 / SSR)在记录控制一体机型提供
8电源单元85~264VAC 或 24VDC 低压供电;整机功耗 5~10W;低压直流机型适合移动设备与太阳能供电场合
工作原理 · 分析项 / 机理说明对照查阅
分析项机理说明
单色屏的通道区分策 略彩色机型靠颜色区分通道,单色机只能用两种手段:一是分区窗格(320×240 屏分为 4~8 格,每格独立坐标独立曲线);二是全屏单通道显示 + 通道选择键切换,配合游标读数。多通道趋势对比能力天然弱于彩屏机型
工作原理 · STN 与 FTN 屏的差异 / STN(超扭曲向列)成本低、对比度中等、响应稍慢(低温拖影);FTN(补偿膜 STN)对比度与视角更好,中高端单色记录仪采用;蓝模底黑字 / 黄绿模底黑字两种风格,蓝模视觉舒适度更受控制室青睐对照查阅
STN 与 FTN 屏的差异STN(超扭曲向列)成本低、对比度中等、响应稍慢(低温拖影);FTN(补偿膜 STN)对比度与视角更好,中高端单色记录仪采用;蓝模底黑字 / 黄绿模底黑字两种风格,蓝模视觉舒适度更受控制室青睐
低功耗实现单色 LCD 功耗远低于 TFT(背光 + 驱动合计数十毫瓦级 vs 数瓦级);配合低功耗 MCU 与电源管理,整机 5~10W;24VDC 供电机型可电池 / 太阳能供电,适合移动与无人值守场合
宽温工作机理单色 STN / FTN 液晶的工作温度范围宽于普通 TFT(-10~60℃ 常见,宽温型 -20~70℃);低 温响应变慢但可用,高温不出现彩屏的黑化风险;现场机柜无空调环境(配电间、户外柜)可靠 性优势明显
强光可读性单色屏高对比度点阵在阳光直射下仍可辨认(反射式或半透式结构);彩屏需要 1000nit 高亮选件才能达到类似效果;户外盘柜、车间敞开式操作台场合是单色机的保留阵地
存储容量经济性单色机存储需求低于彩屏机(无彩色画面数据、通道少);4~64MB Flash 在 1min 周期下即可满足数年归档;成本压力下较少配置 SD 卡扩展,选型时按归档年限核算
03

PRODUCT STRUCTURE

产品结构

整机为盘装面板嵌入结构,外形尺寸以 96×96mm、160×80mm(横式)与80×160mm(竖式)为主,前面板单色液晶屏与薄膜按键,机芯精简为"主控板 + 采集输出一体板"两层结构。

优缺点分析

4.1 优点

4.2 缺点与应对

前面板

组成与功能:3~5.6 英寸单色 LCD(蓝模 / 黄绿模)+ 薄膜按键(4~8 键);通道选择键、画面切换键、组态键;面板防护 IP54(部分 IP65)

主控板

组成与功能:MCU(Cortex-M 级即可满足)+ 单色显示驱动;程序与组态 Flash;RTC 后备电池维持时钟 3~5 年

采集输出一体板

组成与功能:万能输入前端 + ADC + 继电器 / 变送输出电路;经济型设计将采集与输出合并一块 板;通道间非隔离(隔离型选件加价)

电源单元

组成与功能:85~264VAC 或 18~36VDC;整机功耗 5~10W;掉电检测触发数据保护事务(超级电容缓冲写入)

端子区

组成与功能:输入端子(分组标识)、继电器输出端子、变送输出端子;后部接线,端子间距紧凑 (小尺寸机身)

外设接口

组成与功能:USB 口(组态 / U 盘导出,视机型);RS-485 端子;SD 卡槽在部分中配机型提供

安装附件

组成与功能:面板安装卡扣支架;开孔尺寸随机型(96×96 开孔 92×92;160×80 开孔 152×76 国际标准)

演进趋势

结构单元:说明 组成与功能:

TFT 单色化

结构单元:低成本 TFT 单色屏(5 英寸 480×272 单色)开始替代 STN,视角与响应改善而价格接近 组成与功能:

记录控制一体

结构单元:与单 / 多回路 PID 调节(第 50 / 52 篇)集成的"记录 + 控制"一体机型,单机配套价值凸显 组成与功能:

低压直流与物联网

结构单元:24VDC 低功耗机型 + MQTT 选件,面向太阳能无人值守点与移动装备远程监视 组成与功能:

彩色下探的挤压

结构单元:5 英寸彩屏价格持续下降挤压单色市场;单色机靠宽温、强光可读与极低价位维持细分 组成与功能:

价格优势显著

说明:整机 1000~4000 元,为彩屏机型的 1/3~1/2;多台单机配套(每台设备一台记录仪)场合成本差异成倍放大

功耗低

整机 5~10W,远低于彩屏 15~40W;24VDC 机型可电池 / 太阳能供电,适配移动设备与无人值守点

宽温与抗强光

工作温度 -10~60℃(宽温型 -20~70℃)优于彩屏 0~50℃;强光直射下可读性好;户外柜与无空调配电间可靠性优势明显

尺寸紧凑

96×96 / 160×80 小尺寸开孔,紧凑盘柜与设备机身电柜轻松布置;面板深度浅(典型 ≤ 150mm)

无消耗品

与彩屏机型一致的无纸记录核心优势:省去记录纸笔墨;电子数据按时间秒级检索; 归档无纸质保存期限制

记录精度有保证

0.2~0.5% FS 显示精度;时间轴由 RTC 与采样节拍决定;无有纸记录仪的走纸机械误差与笔尖滞后

上手简单

画面少、按键直白,现场操作工培训成本低;组态项精简,调试工作量小

缺点与使用限制

通道区分不直观

说明与应对措施:无颜色维度,多通道趋势靠分区窗格或切换查看,对比分析效率低于彩屏;应对:重 要对比回路用分区窗格同屏;或升级彩屏机型

屏幕小信息量有限

说明与应对措施:320×240 点阵单屏通道数与曲线细节受限;历史回放缩放功能弱或没有;应对:导 出上位机软件回放分析弥补

运算功能精简

说明与应对措施:多数机型仅线性标定与开方,温压补偿型少;应对:蒸汽 / 气体计量场合选彩屏运算型(第 48 篇)或流量计算机

存储容量小

说明与应对措施:4~256MB Flash 为主,SD 卡扩展在部分机型才有;应对:按归档年限与记录周期核算容量,必要时选带 SD 卡机型

通道隔离与扩展弱

说明与应对措施:经济型设计通道间常不隔离,抗共模干扰能力有限;通道数固定不可扩展;应对:强 干扰场合确认隔离型选件;回路总数超 16 路选彩屏机型

低温拖影

说明与应对措施:STN 屏低温下响应变慢,曲线刷新拖影;应对:户外严寒场合选 FTN 宽温型或加装柜内加热

网络功能有限

说明与应对措施:RS-485 为主,以太网与云接口机型少;应对:需远程集中监视的场合走 RS-485 总线经通信管理机上送,或直接选彩屏机型

典型应用场景

试验设备

典型应用场景:高低温试验箱、恒温槽、老化房温度记录,烘箱温度曲线与批次 数据导出 常用配置:热电偶 / 热电阻输入 + U 盘导出

包装与食品机 械

典型应用场景:杀菌釜、蒸煮设备、烘焙线的随机配套记录仪 常用配置:160×80 横式 + 继电器报警

暖通 HVAC

典型应用场景:换热站、空调机组、冷库温度多点多时段记录 常用配置:96×96 + RS-485 集中上送

水处理

典型应用场景:小型泵站、加药装置的液位 / 流量 / pH 记录,无人值守点 常用配置:24VDC 低功耗 + MQTT 选件

电力配电

典型应用场景:配电房、箱变温度巡测记录(无空调环境的宽温优势) 常用配置:宽温型 + 干接点报警

机械装备

典型应用场景:空压机、冷水机组、发电机组随附记录仪(OEM 配套) 常用配置:经济型固定输入 + 数显

实验室

典型应用场景:培养箱、干燥箱、反应记录,数据导出报告 常用配置:小通道 + USB 组态

04

APPLICATIONS

应用领域

主要用于单机配套、紧凑盘柜与成本敏感的多通道记录场合,典型行业分布如下。

5.1 五种典型应用模式

模式

信号路径 要点

设备随机记录

设备自带传感器 → 记录仪(固定或万能输入)→ 趋势显示 + 批次导出 OEM 成本敏感首选;160×80 横式与设备电柜匹配

多点温度巡记

多路热电阻 / 热电偶 → 分区窗格同屏 → 逐点报警 配电房 / 冷库典型;宽温机型耐受环境

记录控制一体

传感器 → 记录控制一体机(内置 PID)→ SSR / 继电器输出 + 曲线记录 试验箱"控 + 记"一机搞定;替代调节器 + 记录仪两台

无人值守远程监 视

24VDC 机型 → RS-485 / MQTT → 集中监控 / 云平台 太阳能供电可行;低功耗是关键

批次报告导出

按批次起止归档 → U 盘导出 CSV → 上位机报表 食品 / 实验室批记录入门方案(非 法规合规级)

参数项

通道数

典型规格:1 / 2 / 4 / 6 / 8 / 12 / 16 路系列化;固定配置为主,不可现场扩展

输入类型

典型规格:万能输入:4-20mA / 0-20mA;0-20mV~0-20V;热电偶 K/S/B/R/E/J/T/N;热电阻 Pt100/Cu50;频率 / 脉冲输入在部分机型提供

显示规格

典型规格:3 / 3.5 / 4 / 5 / 5.6 英寸单色 LCD(STN / FTN,蓝模或黄绿模);320×240 点阵;LED 背光寿命 5 万小时以上,亮度可调

显示画面

典型规格:实时趋势(走屏 / 分区窗格)、棒图、数字、报警一览、简单历史回放(部分机型);通道切换键 + 游标读数

基本精度

典型规格:0.2~0.5% FS(万能输入通道);冷端补偿 ±1~2℃(内置 CJC);全通道采样周期 0.5~1s

记录周期

典型规格:1s / 2s / 5s / 10s / 30s / 1min 等可选;记录分辨率 0.01% FS 级

存储容量

典型规格:内置 Flash 4~256MB;SD / U 盘扩展(部分机型);循环存储先进先出;8 通道 1min 周期 64MB 约 2~5 年

报警功能

典型规格:每通道 1~4 组报警值;回差与延时可设;继电器输出 2~6 点(触点 3A / 250VAC);报警履历带时间戳存储

运算功能

典型规格:线性标定、开方、加减乘除(典型);温压补偿与累积仅在少数中配机型提供

变送输出

典型规格:1~2 路 4-20mA 变送输出选件(通道转发),负载 ≤ 500Ω

通信接口

典型规格:RS-485(Modbus-RTU)主流;USB 组态口;以太网 / MQTT 仅少数机型可选

数据导出

典型规格:U 盘 / SD 卡导出(CSV / 厂商格式,视机型);上位机软件回放与报表;网络下载(少数机型)

实时时钟

典型规格:RTC 后备电池维持 3~5 年;掉电与来电事件记入日志

供电电源

典型规格:85~264VAC 47~63Hz 或 18~36VDC;整机功耗 5~10W

环境条件

典型规格:工作 -10~60℃(宽温型 -20~70℃),湿度 5~85% RH 无凝露;低温下 STN 屏响应变慢属正常现象

防护与安装

典型规格:面板正面 IP54(部分 IP65);外形 96×96 / 160×80 / 80×160mm;面板深度 ≤ 150mm

05

TECHNICAL SPECIFICATIONS

技术参数表

下表为单色无纸记录仪(5.6 英寸 8 通道通用机型)的典型规格,具体以各厂商样本为准。

  1. 01

    选型表

按屏幕规格、通道能力与配置分为四个档次。价格为整机人民币指导价。

7.1 订货代码结构(8 位段示例)

  1. 01

    选型指南

8.1 选型决策十要素

8.2 典型场景选型路径

8.3 采购验收四环节

小结

单色无纸记录仪与长图彩屏无纸记录仪(第 48 篇)构成"经济型 + 全功能"双轨产品线——单色机以1/3~1/2 的价格保留无纸记录的核心价值(无消耗品、电子归档、精度保证),并凭借低功耗、宽温、抗强光三项屏特性优势守住单机配套、试验设备与恶劣环境细分市场;代价是通道区分不直观、运算与网络功能精简。选型逻辑:第一看预算与通道规模(少通道 + 成本敏感选单色),第二看环境(宽温 / 强光场合单色更可靠),第三看分析需求(丰富回放与远程访问选彩屏)。本系列显示记录与控制仪表家族继续扩展,后续沿巡检仪、信号报警装置等方向展开。

技术参数表 · 档次 / 代表机型与系列对照查阅
档次代表机型与系列典型配置整机价格适用场合
中配型国产主流品牌 5.6 英寸单色系列5.6 英寸 FTN 屏;8~16 路;万能输入;RS-485 + U 盘导出;部分带温压补偿3000~4000 元多点记录、小型装置 、需导出分析的场合
标准型国产主流品牌 96×96 单色系列3~4 英寸 STN;4~8 路;万能输 入;继电器报警;RS-4851500~3000 元暖通、水处理、配电 房巡记主力
经济型国产普及单色系列3 英寸;1~4 路;固定输入类型;U 盘或仅本机查看1000~1500 元单机配套、OEM 随附记录
记录控制一体国产记录控制一体机型单色屏 + 1~4 回路 PID;SSR / 继电器输出;趋势记录2000~4500 元试验箱、干燥设备控 + 记一机化
位段含义常见取值示例
1产品大类M = 单色无纸记录仪
2外形尺寸9(96×96);H(160×80 横式);V(80×160 竖式);3(紧凑方形)
3屏规格3(3 英寸);4(4 英寸);5(5.6 英寸 STN);F(5.6 英寸 FTN)
4通道数01 / 02 / 04 / 08 / 16(模拟输入路数)
5输入类型X(万能输入);K/S/E/P(指定分度号);A(仅电流)
6报警输出2 / 4 / 6(继电器点数);0(无继电器仅显示)
7通信接口0(无);R(RS-485);U(USB 组态);E(以太网少数机型)
8选项T(变送输出);C(记录控制一体 PID);W(宽温 -20~70℃);S(SD 卡扩展);缺省为基础型
技术参数表 · 决策要素 / 判断要点对照查阅
决策要素判断要点
彩屏 vs 单色决策预算充裕、需多通道对比 / 远程访问 / 丰富运算 → 第 48 篇彩屏机型;成本敏感、通道少、环境恶劣(宽温 / 强光)→ 本篇单色机型
通道数匹配1~8 路为主流配置;超 16 路或多通道同屏对比需求 → 彩屏机型;预留 20% 通道裕量(单色机不可扩展)
屏幕与尺寸选择紧凑盘柜选 96×96;设备横梁电柜选 160×80 横式;多通道趋势查看频繁选 5.6 英寸 FTN(对比度更好)
环境温度评估无空调配电间 / 户外柜选宽温型(-20~70℃);严寒场合评估 STN 拖影影响,必要时选 FTN
强光可读性户外 / 敞开式操作台阳光直射场合单色机优势明显;彩屏须高亮选件且加价较高
记录周期与容量核算按归档年限与周期核算 Flash 容量;超 1 年归档或 1s 快速记录需求确认 SD 卡扩展机型
技术参数表 · 导出与分析需求 / 需批次报告 / 上位机分析选带 U 盘导出且支持 CSV 的机型;仅现场查看可最低配对照查阅
导出与分析需求需批次报告 / 上位机分析选带 U 盘导出且支持 CSV 的机型;仅现场查看可最低配
控制功能需求设备控 + 记一机化选记录控制一体机型;复杂控制仍按第 49 / 50 / 52 篇配独立调节器
供电条件无市电 / 移动场合选 24VDC 低功耗机型(太阳能 / 电池供电可行)
通信与集成集中监视走 RS-485 总线经通信管理机上送;需以太网 / 云接口优先彩屏机型
场景推荐方案理由
试验箱控温 + 记录记录控制一体机型(单色屏 + PID)控 + 记一机搞定;面板仅一个开孔;成 本低于两台分立
配电房 8 点温度巡记标准型 96×96 宽温 + 干接点报警无空调环境宽温可靠;超温报警联动排风
包装机 OEM 随附记录经济型 160×80 固定输入成本最低;横式与设备电柜匹配;U 盘导出批次数据
太阳能泵站无人值守中配 24VDC + MQTT + 低功耗电池 / 太阳能供电可行;远程监视报警推送
食品批次记录(内部管理级)中配 5.6 英寸 + U 盘 CSV 导出批次归档导出报表;法规合规级仍选彩屏 审计型
环节验收要点
1. 到货核对型号 8 位段逐位核对(尺寸 / 屏 / 通道 / 输入 / 报警 / 通信 / 选项);屏模类型(STN / FTN)与宽温等级确认
2. 精度抽检信号源五点法核对各类型输入通道精度;热电偶通道短接核对 CJC;RTC 走时核对
3. 记录功能验证最短记录周期连续记录 24 小时核对完整性与时间戳;断电恢复试验(数据无丢失、事件入日志) ;低温下屏显拖影程度目测评估(宽温型必测)
4. 报警与导出联调逐路触发报警核对继电器与履历;U 盘导出 CSV 格式与上位机回放逐项验证;RS-485 通信读写核对

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