JP3671413B2

JP3671413B2 - measuring device

Info

Publication number: JP3671413B2
Application number: JP36645298A
Authority: JP
Inventors: 之大加藤; 恵三新免
Original assignee: Yokogawa Electric Corp
Current assignee: Yokogawa Electric Corp
Priority date: 1998-12-24
Filing date: 1998-12-24
Publication date: 2005-07-13
Anticipated expiration: 2018-12-24
Also published as: JP2000187087A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、タイムインターバルアナライザ等の測定装置に関し、特に、長いデータ観測において、統計値の変化を解析できる測定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
タイムインターバルアナライザ等の測定装置は、入力信号の時間測定を行っている。このような装置を図５に示し、説明する。
【０００３】
図において、時間測定部１は、入力信号を入力し時間測定を行う。この時間測定は、入力信号のパルス幅の測定や、２入力信号の間隔の測定等を行う。アクイジションメモリ２は、時間測定部１からの時間測定データを格納する。時間測定データは、Ｘ軸が測定開始から測定時までの経過時間であるタイムスタンプデータと、Ｙ軸が入力信号のパルス幅または２入力信号の間隔の時間データとからなる。演算条件設定部３は、例えば、キー等で、サンプルの全点と指定範囲の選択を行う。統計演算部４は、演算条件設定部３の設定により、統計値、例えば、平均値、最大値、最小値、ピーク−ピーク、標準偏差、標準偏差／平均値等の演算を行う。表示部５は、統計演算部４の演算結果を表示する。
【０００４】
このような装置の動作を以下に説明する。
図６は図５に示す装置の動作を示したフローチャートである。
図７は図５に示す装置の動作を説明する図である。
【０００５】
演算条件設定部３は、測定サンプル全点または指定範囲サンプル点を設定する。そして、時間測定部１は、入力信号を入力し、時間測定データをアクイジションメモリ２に格納する。統計演算部４は、演算条件設定部３の設定により、サンプル全点または指定範囲サンプル点の統計値を演算する。この演算結果を、表示部５は表示する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このような装置では、すべてのサンプリング点からの統計値か、その一部のみの統計値しか得られなかったため、長いデータ観測において、統計値の変化を解析することができなかった。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、長いデータ観測において、統計値の変化を解析できる測定装置を実現することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、
入力信号を入力し、入力信号の時間測定を行う時間測定部と、
ブロック数と、ブロックのサンプル数またはサンプル時間と、ブロック間隔の休止時間または休止イベント数とを設定するブロック設定部と、
このブロック設定部の設定に基づいて、前記時間測定部の時間測定データを格納するメモリと、
このメモリから時間測定データを入力し、ブロック毎の統計演算を行う統計値演算部と、
この統計演算部の演算結果を表示する表示部と
を有し、ブロック設定部は、ブロックごとに、サンプル数またはサンプル時間と、ブロック間隔ごとの休止時間または休止イベント数とを設定することを特徴とするものである。
【０００９】
このような本発明では、ブロック設定部で、ブロック数と、ブロックのサンプル数またはサンプル時間と、ブロック間隔の休止時間または休止イベントを設定する。この設定により、時間測定部が測定する時間測定データをメモリに格納する。このメモリから時間測定データを入力し、統計演算部は、ブロック毎の統計値を演算する。この演算結果を表示部は表示する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下図面を用いて本発明を説明する。
図１は本発明の一実施例を示した構成図である。
図において、ブロック設定部２１はキー等で、ブロック数と、ブロックのサンプル数またはサンプル時間と、ブロック間隔の休止時間または休止イベント数とを設定する。時間測定部２２は、ブロック設定部２１の設定、または、任意のサンプル数またはサンプル時間のブロックを規定する外部信号に基づいて、入力信号を入力し、入力信号の時間測定を行う。アクイジションメモリ２３は、時間測定部２２からの時間測定データを格納する。
【００１１】
演算条件設定部２４はキー等で、所望範囲（すべての範囲も含む）かブロックかの設定を行う。統計演算部２５は、演算条件設定部２４の設定に基づいて、アクイジションメモリ２３から時間測定データを入力し、統計値の演算を行う。
【００１２】
表示条件設定部２６はキー等で、演算条件がブロック統計値の場合、表示するブロック統計値のブロック番号を設定する。リードマーカ設定部２７はキー等で、リードマーカを設定する。表示部２８は、表示条件設定部２６のブロック番号により、統計演算部２５のブロック統計値を表示、または、所望範囲の統計値を表示する。そして、表示部２８は、アクイジションメモリ２３からの時間測定データを波形表示し、リードマーカ設定部２７が設定するリードマーカの波形のブロック番号を全測定時間データを解析して表示し、リードマーカの測定時間データを表示する。
【００１３】
このような装置の動作を以下で説明する。
図２は図１に示す装置の動作を示したフローチャートである。
図３は図１に示す装置の動作を説明する図である。
図４は図１に示す装置の表示例を示した図である。
【００１４】
ブロック設定部２１は、ブロック数”５”とブロックのサンプル数”６”とブロック間隔の休止時間”１０ｕｓ”とを設定する。演算条件設定部２４は、ブロック統計に設定する。そして、表示条件設定部２６は、ブロック番号”２”を設定する。
【００１５】
時間測定部２２は、ブロック設定部２１の設定により、入力信号を、サンプル数”６”だけサンプリングして、アクイジションメモリ２３に格納後、１０ｕｓ休止し、再び、サンプル数”６”だけサンプリングし、アクイジションメモリ２３に格納する。これを５ブロック分繰返す。
【００１６】
そして、統計演算部２５は、演算条件設定部２４の設定により、アクイジションメモリ２３から時間測定データを入力し、ブロック毎の統計値演算を行う。
【００１７】
この統計値を、表示部２８は、条件設定部２６により、ブロック番号”２”の統計値を表示すると共に、アクイジションメモリ２３から時間測定データを読み出し、波形表示する。
【００１８】
リードマーカ設定部２７が、リードマーカａ，ｂを動かす。表示部２８は、リードマーカａ，ｂの対応する波形のブロック番号”２”，”３”を、全時間測定データを解析して表示し、リードマーカａ，ｂの時間測定データ”×××××”，”×××××”とを表示する。
【００１９】
また、演算条件部２４が、所望範囲、例えば、ブロック番号”２”，”３”で設定する。これにより、統計演算部２５は、ブロック番号”２”，”３”を合わせた時間測定データで、統計値を演算する。この統計値を表示部２８は、ブロック番号”２”，”３”と共に表示する。
【００２０】
そして、ブロック設定部２１の代わりに、外部信号を時間測定部２２に入力し、外部信号がハイレベルのときに、時間測定部２２は、入力信号の時間測定を行い、アクイジションメモリ２３に格納し、外部信号がロウレベルのときに、測定を行わない。このような動作を行い、図３に示されるようなブロックごとの時間測定データをアクイジションメモリ２３に格納する。他の動作は、ブロック設定部２１のときと同様の動作を行う。
【００２１】
このように、ブロック設定部２１で、ブロック数と、サンプル数またはサンプル時間と、ブロック間隔の休止時間または休止イベント数とを設定し、時間測定部２２で入力信号の時間測定を行い、統計演算部２５でブロック毎の統計値を演算したので、長い時間のデータ観測を行い、最初のブロック、途中のブロック、最後のブロックというように、短周期の統計値変化の解析ができる。これにより、例えば、ポリゴンスキャンミラーを備えたモータの起動時の回転むらやジッタなどの統計値の変化を知ることができる。また、休止時間または休止イベント数を設定しているので、自由なブロック間隔でブロックごとの時間測定を行い、統計値を求めることができる。
【００２２】
また、統計演算部２５が所定範囲の統計値を演算するので、ブロックの統計値で、短周期ジッタを解析し、所定範囲の統計値で長周期実態を解析できる。
【００２３】
そして、リードマーカ設定部２７により、表示部に表示するリードマーカ２８を設定し、表示部２８が時間測定データの波形表示と共に、リードマーカａ，ｂに対応するブロックのブロック番号と測定時間データを表示するので、指定したブロックの生データの解析を容易に行うことができる。
【００２４】
さらに、外部信号に基づいて、時間測定データをアクイジションメモリ２３に格納したので、外部装置に依存したブロック測定ができ、ブロック解析を行うことができる。
【００２５】
なお、本発明はこれに限定されるものではなく以下のようなものでもよい。
時間測定部２２が、ブロック設定部２１からの設定により、アクイジションメモリ２３に格納する構成を示したが、アクイジションメモリ２３がブロック設定部２１からの設定により、時間測定データを格納する構成でもよい。
【００２６】
また、サンプル数と休止時間がブロック毎で同じの構成を示したが、任意の構成でもよい。例えば、モータの起動時に、エンコーダからの信号を入力信号とし、サンプル数を多く、休止時間を短くし、定常時には、サンプル数を短く、休止時間を長くする。これにより、過渡特性と、回転むらを同時に測定することができる。このように、各種必要に応じた異なるブロックの測定を行うことができる。
【００２７】
そして、表示部２８は、リードマーカａ，ｂにより指定された波形のブロック番号とリードマーカが示す時間測定データとを表示する構成を示したが、ブロック番号だけでもよい。すなわち、ブロック番号が分かれば波形により解析が行える。
【００２８】
さらに、表示部２８が、リードマーカａ，ｂが示す波形のブロック番号を、時間測定データから解析して表示する構成を示したが、時間測定部２２が、アクイジションメモリ２３に格納するときに、ブロック番号を付して時間測定データを格納する構成にし、表示部２８は、この時間測定データに対応したブロック番号を読み出して表示する構成にしてもよい。
【００２９】
【発明の効果】
本発明によれば、以下のような効果がある。
請求項１，２によれば、ブロック設定部で、ブロック数と、サンプル数またはサンプル時間と、ブロック間隔の休止時間または休止イベント数とを設定し、時間測定部で入力信号の時間測定を行い、統計演算部でブロック毎の統計値を演算したので、長い時間のデータ観測を行い、統計値の変化の解析ができる。また、休止時間または休止イベント数を設定しているので、自由なブロック間隔でブロックごとの時間測定を行い、統計値を求めることができる。
【００３１】
請求項２によれば、統計演算部が所定範囲の統計値を演算するので、ブロックの統計値で、短周期ジッタを解析し、所定範囲の統計値で長周期ジッタを解析できる。
【００３２】
請求項３によれば、表示部が時間測定データの波形表示と共に、ブロックのブロック番号を表示するので、指定したブロックの生データの解析を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示した構成図である。
【図２】図１に示す装置の動作を示したフローチャートである。
【図３】図１に示す装置の動作を説明する図である。
【図４】図１に示す装置の表示例を示した図である。
【図５】従来の測定装置の構成を示した図である。
【図６】図５に示す装置の動作を示したフローチャートである。
【図７】図５に示す装置の動作を説明する図である。
【符号の説明】
２１ブロック設定部
２２時間測定部
２３アクイジションメモリ
２５統計演算部
２７リードマーカ設定部
２８表示部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a measuring apparatus such as a time interval analyzer, and more particularly to a measuring apparatus that can analyze a change in statistical values in long data observation.
[0002]
[Prior art]
A measuring device such as a time interval analyzer measures the time of an input signal. Such an apparatus is shown and described in FIG.
[0003]
In the figure, a time measurement unit 1 inputs an input signal and performs time measurement. This time measurement includes measurement of the pulse width of the input signal, measurement of the interval between the two input signals, and the like. The acquisition memory 2 stores time measurement data from the time measurement unit 1. The time measurement data includes time stamp data in which the X axis is the elapsed time from the start of measurement to the time of measurement, and the Y axis is time data of the pulse width of the input signal or the interval between the two input signals. The calculation condition setting unit 3 selects all the points of the sample and the specified range with, for example, keys. The statistical calculation unit 4 calculates a statistical value, for example, an average value, a maximum value, a minimum value, a peak-peak, a standard deviation, a standard deviation / average value, etc. according to the setting of the calculation condition setting unit 3. The display unit 5 displays the calculation result of the statistical calculation unit 4.
[0004]
The operation of such an apparatus will be described below.
FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the apparatus shown in FIG.
FIG. 7 is a diagram for explaining the operation of the apparatus shown in FIG.
[0005]
The calculation condition setting unit 3 sets all measurement sample points or specified range sample points. Then, the time measurement unit 1 inputs an input signal and stores time measurement data in the acquisition memory 2. The statistical calculation unit 4 calculates the statistical values of all sample points or specified range sample points according to the setting of the calculation condition setting unit 3. The display unit 5 displays the calculation result.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In such an apparatus, since only statistical values from all sampling points or only a part of the statistical values were obtained, it was impossible to analyze changes in statistical values in long data observation.
[0007]
Therefore, an object of the present invention is to realize a measuring apparatus that can analyze changes in statistical values in long data observation.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The present invention
A time measurement unit that inputs an input signal and measures the time of the input signal;
A block setting unit for setting the number of blocks, the number of samples or sample time of the block, and the pause time or the number of pause events of the block interval;
Based on the setting of the block setting unit, a memory for storing time measurement data of the time measurement unit,
A statistical value calculation unit that inputs time measurement data from this memory and performs statistical calculation for each block;
Have a display unit for displaying the calculation result of the statistical operation unit, wherein the block setting unit, for each block, a number of samples, or sample time, to set the dwell time or the number of pause events per block interval It is what.
[0009]
In the present invention, the block setting unit sets the number of blocks, the number of samples or sample time of the block, and the pause time or pause event of the block interval. With this setting, the time measurement data measured by the time measurement unit is stored in the memory. Time measurement data is input from this memory, and the statistical calculation unit calculates a statistical value for each block. The display unit displays the calculation result.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.
In the figure, the block setting unit 21 uses a key or the like to set the number of blocks, the number of samples or sample time of the block, and the number of pause times or pause events for the block interval. The time measurement unit 22 inputs an input signal based on the setting of the block setting unit 21 or an external signal that defines a block of an arbitrary number of samples or sample time, and measures the time of the input signal. The acquisition memory 23 stores time measurement data from the time measurement unit 22.
[0011]
The calculation condition setting unit 24 sets a desired range (including all ranges) or a block with a key or the like. The statistical calculation unit 25 inputs time measurement data from the acquisition memory 23 based on the setting of the calculation condition setting unit 24 and calculates a statistical value.
[0012]
The display condition setting unit 26 is a key or the like, and sets the block number of the block statistical value to be displayed when the calculation condition is a block statistical value. The read marker setting unit 27 sets a read marker with a key or the like. The display unit 28 displays the block statistical value of the statistical calculation unit 25 or the statistical value of the desired range according to the block number of the display condition setting unit 26. The display unit 28 displays the waveform of the time measurement data from the acquisition memory 23, analyzes and displays the block number of the lead marker waveform set by the read marker setting unit 27, and displays the lead marker Displays measurement time data.
[0013]
The operation of such a device will be described below.
FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the apparatus shown in FIG.
FIG. 3 is a diagram for explaining the operation of the apparatus shown in FIG.
FIG. 4 is a diagram showing a display example of the apparatus shown in FIG.
[0014]
The block setting unit 21 sets the block number “5”, the block sample number “6”, and the block interval pause time “10 us”. The calculation condition setting unit 24 sets the block statistics. Then, the display condition setting unit 26 sets the block number “2”.
[0015]
According to the setting of the block setting unit 21, the time measuring unit 22 samples the input signal by the number of samples “6”, stores it in the acquisition memory 23, pauses for 10 us, and again samples the number of samples “6”. Store in the acquisition memory 23. This is repeated for 5 blocks.
[0016]
Then, the statistical calculation unit 25 inputs time measurement data from the acquisition memory 23 according to the setting of the calculation condition setting unit 24, and performs a statistical value calculation for each block.
[0017]
The display unit 28 displays the statistical value of the block number “2” by the condition setting unit 26 and reads the time measurement data from the acquisition memory 23 and displays the waveform.
[0018]
The lead marker setting unit 27 moves the lead markers a and b. The display unit 28 analyzes and displays the block numbers “2” and “3” of the waveforms corresponding to the lead markers a and b, and displays the time measurement data “xxx” of the lead markers a and b. “×” and “××××” are displayed.
[0019]
Further, the calculation condition unit 24 sets the desired range, for example, block numbers “2” and “3”. Accordingly, the statistical calculation unit 25 calculates a statistical value using time measurement data obtained by combining the block numbers “2” and “3”. The display unit 28 displays this statistical value together with the block numbers “2” and “3”.
[0020]
Then, instead of the block setting unit 21, an external signal is input to the time measurement unit 22, and when the external signal is at a high level, the time measurement unit 22 measures the time of the input signal and stores it in the acquisition memory 23. When the external signal is low level, no measurement is performed. Such an operation is performed, and time measurement data for each block as shown in FIG. 3 is stored in the acquisition memory 23. Other operations are the same as those of the block setting unit 21.
[0021]
As described above, the block setting unit 21 sets the number of blocks, the number of samples or the sample time, and the pause time or the number of pause events of the block interval, and the time measurement unit 22 measures the time of the input signal to perform statistical calculation. Since the statistical value for each block is calculated by the unit 25, data observation for a long time can be performed, and a statistical change in a short cycle can be analyzed, such as the first block, the middle block, and the last block. Thereby, for example, it is possible to know changes in statistical values such as rotation unevenness and jitter at the time of starting a motor provided with a polygon scan mirror. In addition, since a pause time or the number of pause events is set, a time value can be measured for each block at a free block interval, and a statistical value can be obtained.
[0022]
In addition, since the statistical calculation unit 25 calculates a statistical value within a predetermined range, it is possible to analyze short-period jitter with the statistical value of the block and analyze the actual long cycle with the statistical value within the predetermined range.
[0023]
Then, the read marker setting unit 27 sets the lead marker 28 to be displayed on the display unit, and the display unit 28 displays the waveform number of the time measurement data and the block number and measurement time data of the block corresponding to the lead markers a and b. Since it is displayed, the raw data of the designated block can be easily analyzed.
[0024]
Furthermore, since the time measurement data is stored in the acquisition memory 23 based on the external signal, block measurement depending on the external device can be performed and block analysis can be performed.
[0025]
In addition, this invention is not limited to this, The following may be sufficient.
Although the configuration in which the time measurement unit 22 stores in the acquisition memory 23 by setting from the block setting unit 21 is shown, the acquisition memory 23 may store time measurement data by setting from the block setting unit 21.
[0026]
Moreover, although the same number of samples and pause time are shown for each block, any configuration may be used. For example, when the motor is started, the signal from the encoder is used as an input signal, the number of samples is increased and the pause time is shortened, and in the steady state, the number of samples is shortened and the pause time is lengthened. As a result, transient characteristics and rotational unevenness can be measured simultaneously. In this way, different blocks can be measured according to various needs.
[0027]
And although the display part 28 showed the structure which displays the block number of the waveform designated by the read markers a and b and the time measurement data which a read marker shows, only a block number may be sufficient. That is, if the block number is known, the analysis can be performed using the waveform.
[0028]
Further, the display unit 28 has shown a configuration in which the waveform block numbers indicated by the lead markers a and b are analyzed and displayed from the time measurement data. However, when the time measurement unit 22 stores the block number in the acquisition memory 23, A configuration may be adopted in which time measurement data is stored with a block number, and the display unit 28 reads and displays a block number corresponding to the time measurement data.
[0029]
【The invention's effect】
The present invention has the following effects.
According to Claims 1 and 2, the block setting unit sets the number of blocks, the number of samples or the sample time, and the pause time or the number of pause events of the block interval, and the time measurement unit measures the time of the input signal. Since the statistical value for each block is calculated by the statistical calculation unit, it is possible to observe data for a long time and analyze the change in the statistical value. In addition, since a pause time or the number of pause events is set, a time value can be measured for each block at a free block interval, and a statistical value can be obtained.
[0031]
According to the second aspect , since the statistical calculation unit calculates the statistical value in the predetermined range, it is possible to analyze the short period jitter with the statistical value of the block and analyze the long period jitter with the statistical value in the predetermined range.
[0032]
According to claim 3, the waveform together with the display of the display unit time measured data, so displays the block number of the block, it is possible to easily analyze the raw data for the specified block.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the apparatus shown in FIG.
FIG. 3 is a diagram for explaining the operation of the apparatus shown in FIG. 1;
4 is a view showing a display example of the apparatus shown in FIG. 1. FIG.
FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a conventional measuring apparatus.
6 is a flowchart showing the operation of the apparatus shown in FIG.
7 is a diagram for explaining the operation of the apparatus shown in FIG. 5;
[Explanation of symbols]
21 Block setting unit 22 Time measurement unit 23 Acquisition memory 25 Statistical calculation unit 27 Read marker setting unit 28 Display unit

Claims

A time measurement unit that inputs an input signal and measures the time of the input signal;
A block setting unit for setting the number of blocks, the number of samples or sample time of the block, and the pause time or the number of pause events of the block interval;
Based on the setting of the block setting unit, a memory for storing time measurement data of the time measurement unit,
A statistical value calculation unit that inputs time measurement data from this memory and performs statistical calculation for each block;
Have a display unit for displaying the calculation result of the statistical operation unit, wherein the block setting unit, for each block, a number of samples, or sample time, to set the dwell time or the number of pause events per block interval Measuring device.

Statistical computation unit receives the time measurement data of a desired range of sampling from the memory, the measurement apparatus according to claim 1, characterized in that the statistical value calculation of the desired range.

3. The measuring apparatus according to claim 1, wherein the display unit displays a waveform of the time measurement data from the memory and displays a block number of the waveform.