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JP5875801B2 - Waveform recorder - Google Patents
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JP5875801B2 - Waveform recorder - Google Patents

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Description

本発明は、測定対象信号をサンプリングしてその信号波形を示す波形データを記録する波形記録装置に関するものである。   The present invention relates to a waveform recording apparatus that samples a signal to be measured and records waveform data indicating the signal waveform.

この種の波形記録装置として、下記特許文献1に開示されたアナログ信号処理装置が知られている。このアナログ信号処理装置は、アナログ回路、処理部、データ収集メモリ、スレーブASICを内蔵するアナログ入力ユニットを備えている。   As this type of waveform recording apparatus, an analog signal processing apparatus disclosed in Patent Document 1 below is known. The analog signal processing apparatus includes an analog input unit including an analog circuit, a processing unit, a data acquisition memory, and a slave ASIC.

このアナログ信号処理装置では、アナログ回路が、入力されたアナログ信号を所定のサンプリング周期でディジタルデータにA/D変換する。処理部は、アナログ回路から出力されるディジタルデータに対して演算を行い、サンプリング周期毎のディジタル値を出力して、データ収集メモリに順次記憶させる。また、処理部は、所定数のディジタル値がデータ収集メモリに記憶された時点で、すなわち、サンプリング周期と所定数との積に相当する時間が経過した時点で、データ収集メモリに記憶された所定数のディジタル値を読み出してスレーブASICに転送する。スレーブASICは、CPUユニットとアナログ入力ユニットとのバス通信を司る通信インターフェイスを含み、処理部から転送されたディジタル値をCPUユニットに出力する。   In this analog signal processing apparatus, an analog circuit A / D converts an input analog signal into digital data at a predetermined sampling period. The processing unit performs an operation on the digital data output from the analog circuit, outputs a digital value for each sampling period, and sequentially stores it in the data collection memory. The processing unit also stores the predetermined value stored in the data acquisition memory when a predetermined number of digital values are stored in the data acquisition memory, that is, when a time corresponding to the product of the sampling period and the predetermined number has elapsed. The digital value of the number is read and transferred to the slave ASIC. The slave ASIC includes a communication interface that controls bus communication between the CPU unit and the analog input unit, and outputs a digital value transferred from the processing unit to the CPU unit.

具体的には、処理部は、ディジタル値演算部、サンプリング周期設定部、温度補正実行部、温度補正指令部および記憶部を有する。この場合、ディジタル値演算部は、アナログ回路から与えられたディジタルデータにオフセット補正およびゲイン補正を施してサンプリング周期ごとのディジタル値を出力する。サンプリング周期設定部は、CPUユニットからの指令にしたがってサンプリング周期を設定する。サンプリング周期は、アプリケーションに応じて適切な時間間隔が設定される。制御対象(測定対象)からのアナログ信号の変化が比較的緩やかなアプリケーションではサンプリング周期を長く設定することができ、逆に制御対象からのアナログ信号が急激に変化するようなアプリケーションでは、サンプリング周期を短く設定する必要がある。ただし、アナログ回路でのA/D変換の処理に要するサンプリング単位時間より短いサンプリング周期を設定することはできない。ユーザは、CPUユニットに接続されるコンピュータ等のユーザーインターフェイスを用いて適切なサンプリング周期を指定することが可能となっている。   Specifically, the processing unit includes a digital value calculation unit, a sampling cycle setting unit, a temperature correction execution unit, a temperature correction command unit, and a storage unit. In this case, the digital value calculation unit performs offset correction and gain correction on the digital data given from the analog circuit, and outputs a digital value for each sampling period. The sampling cycle setting unit sets the sampling cycle in accordance with a command from the CPU unit. The sampling period is set to an appropriate time interval according to the application. In applications where the change in the analog signal from the control target (measurement target) is relatively slow, the sampling cycle can be set longer. Conversely, in an application where the analog signal from the control target changes rapidly, It is necessary to set it short. However, it is not possible to set a sampling period shorter than the sampling unit time required for A / D conversion processing in the analog circuit. The user can specify an appropriate sampling period using a user interface such as a computer connected to the CPU unit.

特開2006−165737号公報(第5−7頁、第1図)JP-A-2006-165737 (page 5-7, FIG. 1)

ところが、上記の波形記録装置としてのアナログ信号処理装置には、以下の解決すべき課題が存在している。すなわち、この波形記録装置では、ユーザがサンプリング周期を指定する構成のため、ユーザによって指定されたサンプリング周期が測定対象信号としてのアナログ信号に対して適切なサンプリング周期とならない状況が生じるおそれがある。また、ユーザはこのような状況が生じていることを確認することができないため、この波形記録装置には、ユーザが指定したサンプリング周期によっては、測定対象信号を正確に記録できないという解決すべき課題が存在している。   However, the analog signal processing device as the waveform recording device has the following problems to be solved. That is, in this waveform recording apparatus, since the user designates the sampling period, there is a possibility that the sampling period designated by the user may not be an appropriate sampling period for the analog signal as the measurement target signal. In addition, since the user cannot confirm that such a situation has occurred, this waveform recording apparatus cannot solve the measurement target signal accurately depending on the sampling period specified by the user. Is present.

本発明は、かかる課題を解決すべくなされたものであり、測定対象信号をより適切なサンプリング周期で記録させ得る波形記録装置を提供することを主目的とする。   The present invention has been made to solve such a problem, and has as its main object to provide a waveform recording apparatus capable of recording a signal to be measured at a more appropriate sampling period.

上記目的を達成すべく請求項1記載の波形記録装置は、操作部と、入力した測定対象信号を基準サンプリング周期でサンプリングして当該測定対象信号の信号波形を示す基準波形データを出力するA/D変換部と、前記A/D変換部から出力される前記基準波形データのうちから、ユーザによって前記操作部を介して設定された周期であって前記基準サンプリング周期以上の長さの記録サンプリング周期に同期して入力される当該基準波形データを記録波形データとして取得して記憶部に記録させる記録処理を実行する処理部とを備えている波形記録装置であって、前記処理部は、前記記録サンプリング周期以上の長さに予め規定された比較周期毎に、当該比較周期に含まれる前記基準波形データにおける波形値の最大値と最小値との基準波形差分値を検出する第1差分検出処理と、前記比較周期毎に、当該比較周期に含まれる前記記録波形データにおける波形値の最大値と最小値との記録波形差分値を検出する第2差分検出処理と、前記比較周期毎に、前記基準波形差分値を前記記録波形差分値で除算して得られる除算値と予め規定された1以上の値の閾値とを比較して、当該除算値が当該閾値を超えるときに予め規定された情報を報知する報知処理とを実行する。 In order to achieve the above object, the waveform recording apparatus according to claim 1, wherein the A / A outputs the reference waveform data indicating the signal waveform of the measurement target signal by sampling the input measurement target signal at the reference sampling period. A recording sampling period which is a period set by the user via the operation unit from the reference waveform data output from the D conversion unit and the A / D conversion unit and is longer than the reference sampling period And a processing unit that executes a recording process for acquiring the reference waveform data that is input in synchronization with the recording waveform data and recording the recording waveform data in the storage unit, wherein the processing unit includes the recording unit For each comparison period that is defined in advance to a length equal to or longer than the sampling period, a reference wave of the maximum value and the minimum value of the waveform values in the reference waveform data included in the comparison period First difference detection processing for detecting a difference value, and second difference detection for detecting a recording waveform difference value between a maximum value and a minimum value of waveform values in the recording waveform data included in the comparison period for each comparison period For each comparison period, the division value obtained by dividing the reference waveform difference value by the recording waveform difference value is compared with a predetermined threshold value of one or more. When the threshold value is exceeded, a notification process for notifying predetermined information is executed.

また、請求項2記載の波形記録装置は、請求項1記載の波形記録装置において、前記処理部は、前記比較周期を前記記録サンプリング周期と同一に規定して、前記第1差分検出処理、前記第2差分検出処理および前記報知処理を実行する。   The waveform recording apparatus according to claim 2 is the waveform recording apparatus according to claim 1, wherein the processing unit defines the comparison period to be the same as the recording sampling period, and the first difference detection process, A second difference detection process and the notification process are executed.

また、請求項3記載の波形記録装置は、請求項1または2記載の波形記録装置において、表示装置を備え、前記処理部は、前記記録波形データによって表される前記測定対象信号についての前記信号波形を前記表示装置に表示させる表示処理を実行すると共に、前記報知処理において前記情報の内容を前記表示装置に表示させて報知する。   The waveform recording apparatus according to claim 3 is the waveform recording apparatus according to claim 1 or 2, further comprising a display device, wherein the processing unit is configured to output the signal for the measurement target signal represented by the recorded waveform data. A display process for displaying the waveform on the display device is executed, and the content of the information is displayed on the display device for notification in the notification process.

請求項1記載の波形記録装置では、処理部が、比較周期毎に、比較周期に含まれる基準波形データにおける波形値の最大値と最小値との基準波形差分値を検出する第1差分検出処理、比較周期に含まれる記録波形データにおける波形値の最大値と最小値との記録波形差分値を検出する第2差分検出処理、および基準波形差分値を記録波形差分値で除算して得られる除算値が閾値を超えるときに予め規定された情報を報知する報知処理を実行する。   The waveform recording apparatus according to claim 1, wherein the processing unit detects, for each comparison period, a reference waveform difference value between a maximum value and a minimum value of the waveform values in the reference waveform data included in the comparison period. , Second difference detection processing for detecting a recording waveform difference value between the maximum value and the minimum value of the waveform values in the recording waveform data included in the comparison period, and division obtained by dividing the reference waveform difference value by the recording waveform difference value When the value exceeds the threshold value, a notification process is performed to notify information specified in advance.

したがって、この波形記録装置によれば、ユーザに対して、ユーザが設定した記録サンプリング周期でのサンプリングでは、測定対象信号の信号波形の一部に取りこぼしが生じたり、この取りこぼしに起因したエイリアシングが発生したりしている可能性が高いことを確実に認識させることができる。また、これにより、ユーザに対して、現在の記録サンプリング周期よりも短い周期を記録サンプリング周期として設定させるように報知させることもできるため、測定対象信号をより短い適切な長さの記録サンプリング周期でサンプリングして、測定対象信号の信号波形を正確に記録させることができる。   Therefore, according to this waveform recording apparatus, when sampling is performed at a recording sampling period set by the user, a part of the signal waveform of the measurement target signal is missed, or aliasing due to this missing occurs. It is possible to surely recognize that there is a high possibility that the user is doing. In addition, this allows the user to be notified so that a period shorter than the current recording sampling period is set as the recording sampling period, so that the signal to be measured is recorded at a recording sampling period with a shorter appropriate length. By sampling, the signal waveform of the signal to be measured can be accurately recorded.

また、請求項2記載の波形記録装置によれば、記録サンプリング周期毎に、つまり、より短い周期で、記録サンプリング周期の適・不適を判別することができ、この結果、ユーザに対して、測定対象信号をサンプリングする記録サンプリング周期が適切でないことを一層迅速に認識させて、適正な記録サンプリング周期に設定させることができる。また、測定対象信号の信号波形についての取りこぼしの検出精度を高めることができる。   In addition, according to the waveform recording apparatus of the second aspect, it is possible to determine the appropriateness / inappropriateness of the recording sampling period at every recording sampling period, that is, at a shorter period. It is possible to more quickly recognize that the recording sampling period for sampling the target signal is not appropriate, and to set an appropriate recording sampling period. In addition, it is possible to improve the detection accuracy of the oversight of the signal waveform of the measurement target signal.

また、請求項3記載の波形記録装置によれば、記録サンプリング周期が不適切であると判別したときに、その旨が表示装置に表示されることから、ユーザが測定対象信号についての信号波形を観測しつつ、現在の記録サンプリング周期が不適切であるか否かを確認することができる。このため、記録サンプリング周期が不適切であることをユーザに対して確実に認識させることができる。   According to the waveform recording apparatus of claim 3, when it is determined that the recording sampling period is inappropriate, the fact is displayed on the display device, so that the user can display the signal waveform for the measurement target signal. While observing, it can be confirmed whether or not the current recording sampling period is inappropriate. For this reason, the user can be surely recognized that the recording sampling period is inappropriate.

波形記録装置1の構成図である。1 is a configuration diagram of a waveform recording apparatus 1. FIG. 波形記録装置1の動作を説明するための波形図である。FIG. 6 is a waveform diagram for explaining the operation of the waveform recording apparatus 1. 波形記録装置1の他の動作を説明するための波形図である。6 is a waveform diagram for explaining another operation of the waveform recording apparatus 1. FIG.

以下、添付図面を参照して、波形記録装置1の実施の形態について説明する。   Hereinafter, an embodiment of the waveform recording apparatus 1 will be described with reference to the accompanying drawings.

まず、波形記録装置1の構成について、図1,2を参照して説明する。   First, the configuration of the waveform recording apparatus 1 will be described with reference to FIGS.

波形記録装置1は、図1に示すように、A/D変換部2、処理部3、操作部4、記憶部(記録部)5および出力部6を備え、入力した測定対象信号S1をサンプリングしてその信号波形を示す波形データにA/D変換して、記録波形データDwmとして記録(記憶)する。なお、測定対象信号S1は、交流信号、直流信号および直流信号に交流信号が重畳した信号のいずれであってもよい。   As shown in FIG. 1, the waveform recording apparatus 1 includes an A / D conversion unit 2, a processing unit 3, an operation unit 4, a storage unit (recording unit) 5, and an output unit 6, and samples the input measurement target signal S <b> 1. Then, it is A / D converted into waveform data indicating the signal waveform, and recorded (stored) as recorded waveform data Dwm. The measurement target signal S1 may be any of an AC signal, a DC signal, and a signal obtained by superimposing the AC signal on the DC signal.

A/D変換部2は、A/D変換器(不図示)を備えて構成されて、入力した測定対象信号S1を予め規定された基準サンプリング周期Ts(例えば、内部クロックSckの周期(例えば25nsのサンプリング周期))でサンプリングして、測定対象信号S1の信号波形を示す波形データ(基準波形データ)Dwsに変換して処理部3に出力する。   The A / D converter 2 includes an A / D converter (not shown), and inputs the measurement target signal S1 to a predetermined reference sampling period Ts (for example, the period of the internal clock Sck (for example, 25 ns). The sampling period is converted into waveform data (reference waveform data) Dws indicating the signal waveform of the measurement target signal S1 and output to the processing unit 3.

処理部3は、一例として、FPGA(Field Programmable Gate Array )で構成された第1処理部3a、およびCPUで構成された第2処理部3bを備えている。第1処理部3aは、一例として、第1最大値検出部11(以下、「最大値検出部11」ともいう)、第1最小値検出部12(以下、「最小値検出部12」ともいう)、第1差分検出部13(以下、「差分検出部13」ともいう)、データ抽出部14、第2最大値検出部15(以下、「最大値検出部15」ともいう)、第2最小値検出部16(以下、「最小値検出部16」ともいう)、第2差分検出部17(以下、「差分検出部17」ともいう)、および除算値算出部18を備えている。   The processing unit 3 includes, as an example, a first processing unit 3a configured with an FPGA (Field Programmable Gate Array) and a second processing unit 3b configured with a CPU. For example, the first processing unit 3a is also referred to as a first maximum value detection unit 11 (hereinafter also referred to as “maximum value detection unit 11”) and a first minimum value detection unit 12 (hereinafter also referred to as “minimum value detection unit 12”). ), First difference detector 13 (hereinafter also referred to as “difference detector 13”), data extraction unit 14, second maximum value detector 15 (hereinafter also referred to as “maximum value detector 15”), second minimum A value detection unit 16 (hereinafter also referred to as “minimum value detection unit 16”), a second difference detection unit 17 (hereinafter also referred to as “difference detection unit 17”), and a division value calculation unit 18 are provided.

この場合、最大値検出部11は、A/D変換部2から出力される基準波形データDwsを入力すると共に、第2処理部3bから出力される比較クロックSck2(比較周期Tc(図2参照))に同期して、比較クロックSck2の1周期(つまり、比較周期Tc)内での基準波形データDwsについての最大値Dmax1を検出する。また、最大値検出部11は、比較周期Tcに同期(例えば、最大値Dmax1の検出が完了した比較周期Tcの終期に同期)して、検出した最大値Dmax1を差分検出部13に出力する。   In this case, the maximum value detection unit 11 receives the reference waveform data Dws output from the A / D conversion unit 2 and the comparison clock Sck2 (comparison cycle Tc (see FIG. 2)) output from the second processing unit 3b. The maximum value Dmax1 for the reference waveform data Dws within one cycle of the comparison clock Sck2 (that is, the comparison cycle Tc) is detected. Further, the maximum value detection unit 11 outputs the detected maximum value Dmax1 to the difference detection unit 13 in synchronization with the comparison cycle Tc (for example, in synchronization with the end of the comparison cycle Tc where detection of the maximum value Dmax1 is completed).

最小値検出部12は、基準波形データDwsを入力すると共に、比較クロックSck2に同期して(比較周期Tc毎に)、比較クロックSck2の1周期(つまり、比較周期Tc)内での基準波形データDwsについての最小値Dmin1を検出する。また、最小値検出部12は、比較周期Tcに同期(例えば、最小値Dmin1の検出が完了した比較周期Tcの終期に同期)して、つまり、最大値検出部11による最大値Dmax1の出力タイミングと同一タイミングで、検出した最小値Dmin1を差分検出部13に出力する。   The minimum value detection unit 12 receives the reference waveform data Dws and is synchronized with the comparison clock Sck2 (for each comparison cycle Tc), and the reference waveform data within one cycle of the comparison clock Sck2 (that is, the comparison cycle Tc). The minimum value Dmin1 for Dws is detected. Further, the minimum value detection unit 12 is synchronized with the comparison cycle Tc (for example, synchronized with the end of the comparison cycle Tc in which the detection of the minimum value Dmin1 is completed), that is, the output timing of the maximum value Dmax1 by the maximum value detection unit 11. The detected minimum value Dmin1 is output to the difference detection unit 13 at the same timing.

差分検出部13は、比較クロックSck2に同期して(比較周期Tc毎に)、最大値検出部11から出力される最大値Dmax1と最小値検出部12から出力される最小値Dmin1との差分値(=Dmax1−Dmin1)である基準波形差分値Ddif1を検出して除算値算出部18に出力する(第1差分検出処理)。   The difference detection unit 13 is synchronized with the comparison clock Sck2 (for each comparison cycle Tc), and the difference value between the maximum value Dmax1 output from the maximum value detection unit 11 and the minimum value Dmin1 output from the minimum value detection unit 12 A reference waveform difference value Ddif1 that is (= Dmax1-Dmin1) is detected and output to the division value calculation unit 18 (first difference detection process).

データ抽出部14は、A/D変換部2から出力される基準波形データDwsを入力すると共に、この基準波形データDwsのうちから、第2処理部3bから出力されるサンプリングクロックSck1の1周期(記録サンプリング周期Tm(図2参照))に同期して入力される基準波形データDwsを抽出(取得)して、記録波形データDwmとして出力する。つまり、データ抽出部14は、基準サンプリング周期Tsの基準波形データDwsを間引いて、記録サンプリング周期Tmの記録波形データDwmとして出力する。   The data extraction unit 14 receives the reference waveform data Dws output from the A / D conversion unit 2 and, from the reference waveform data Dws, one cycle of the sampling clock Sck1 output from the second processing unit 3b ( The reference waveform data Dws input in synchronization with the recording sampling period Tm (see FIG. 2) is extracted (acquired) and output as the recording waveform data Dwm. That is, the data extraction unit 14 thins out the reference waveform data Dws of the reference sampling period Ts and outputs it as the recording waveform data Dwm of the recording sampling period Tm.

最大値検出部15は、データ抽出部14から出力される記録波形データDwmを入力すると共に、比較クロックSck2に同期して、比較クロックSck2の1周期(つまり、比較周期Tc)内での記録波形データDwmについての最大値Dmax2を検出する。また、最大値検出部15は、比較周期Tcに同期(例えば、最大値Dmax2の検出が完了した比較周期Tcの終期に同期)して、検出した最大値Dmax2を差分検出部17に出力する。   The maximum value detection unit 15 receives the recording waveform data Dwm output from the data extraction unit 14 and records the recording waveform within one cycle of the comparison clock Sck2 (that is, the comparison cycle Tc) in synchronization with the comparison clock Sck2. The maximum value Dmax2 for the data Dwm is detected. The maximum value detection unit 15 outputs the detected maximum value Dmax2 to the difference detection unit 17 in synchronization with the comparison cycle Tc (for example, in synchronization with the end of the comparison cycle Tc where detection of the maximum value Dmax2 is completed).

最小値検出部16は、記録波形データDwmを入力すると共に、比較クロックSck2に同期して(比較周期Tc毎に)、比較クロックSck2の1周期(比較周期Tc)内での記録波形データDwmについての最小値Dmin2を検出する。また、最小値検出部16は、比較周期Tcに同期(例えば、最小値Dmin2の検出が完了した比較周期Tcの終期に同期)して、つまり、最大値検出部15による最大値Dmax2の出力タイミング(最大値検出部11による最大値Dmax1の出力タイミングでもある)と同一タイミングで、検出した最小値Dmin2を差分検出部17に出力する。   The minimum value detection unit 16 receives the recording waveform data Dwm and synchronizes with the comparison clock Sck2 (for each comparison cycle Tc), and records the waveform data Dwm within one cycle (comparison cycle Tc) of the comparison clock Sck2. The minimum value Dmin2 is detected. Further, the minimum value detection unit 16 is synchronized with the comparison cycle Tc (for example, synchronized with the end of the comparison cycle Tc when the detection of the minimum value Dmin2 is completed), that is, the output timing of the maximum value Dmax2 by the maximum value detection unit 15. The detected minimum value Dmin2 is output to the difference detection unit 17 at the same timing (which is also the output timing of the maximum value Dmax1 by the maximum value detection unit 11).

差分検出部17は、比較クロックSck2に同期して(比較周期Tc毎に)、最大値検出部15から出力される最大値Dmax2と最小値検出部16から出力される最小値Dmin2との差分値(=Dmax2−Dmin2)である記録波形差分値Ddif2を検出して除算値算出部18に出力する(第2差分検出処理)。   The difference detection unit 17 is a difference value between the maximum value Dmax2 output from the maximum value detection unit 15 and the minimum value Dmin2 output from the minimum value detection unit 16 in synchronization with the comparison clock Sck2 (for each comparison cycle Tc). The recording waveform difference value Ddif2 (= Dmax2−Dmin2) is detected and output to the division value calculation unit 18 (second difference detection process).

除算値算出部18は、比較クロックSck2に同期して(比較周期Tc毎に)、差分検出部13から出力される基準波形差分値Ddif1および差分検出部17から出力される記録波形差分値Ddif2を入力すると共に、基準波形差分値Ddif1を記録波形差分値Ddif2で除算した除算値Ddivを算出して、第2処理部3bに出力する。   The division value calculation unit 18 synchronizes the reference waveform difference value Ddif1 output from the difference detection unit 13 and the recording waveform difference value Ddif2 output from the difference detection unit 17 in synchronization with the comparison clock Sck2 (for each comparison cycle Tc). In addition to the input, a division value Ddiv obtained by dividing the reference waveform difference value Ddif1 by the recording waveform difference value Ddif2 is calculated and output to the second processing unit 3b.

第2処理部3bは、クロック生成処理、記録処理、表示処理および報知処理を実行する。クロック生成処理では、第2処理部3bは、内部クロックSckを分周することにより、操作部4から入力したサンプリング設定データDcycで示される記録サンプリング周期TmのサンプリングクロックSck1を生成して出力する。また、第2処理部3bは、このクロック生成処理において、内部クロックSckを分周することにより、サンプリングクロックSck1のn(1以上の整数)倍の周期(比較周期)の比較クロックSck2を生成して出力する。本例では、この数値nは予め例えば1に規定されているため、第2処理部3bは、サンプリングクロックSck1と同期し、かつ同一の長さの周期の比較クロックSck2を生成して出力する。   The second processing unit 3b performs a clock generation process, a recording process, a display process, and a notification process. In the clock generation process, the second processing unit 3b divides the internal clock Sck to generate and output a sampling clock Sck1 having a recording sampling period Tm indicated by the sampling setting data Dcyc input from the operation unit 4. Further, in this clock generation process, the second processing unit 3b divides the internal clock Sck to generate a comparison clock Sck2 having a period (comparison period) that is n (an integer greater than or equal to 1) times the sampling clock Sck1. Output. In this example, since the numerical value n is defined in advance as 1, for example, the second processing unit 3b generates and outputs the comparison clock Sck2 having the same period as that of the sampling clock Sck1.

記録処理では、第2処理部3bは、サンプリングクロックSck1の1周期(記録サンプリング周期Tm)毎に、データ抽出部14から出力される記録波形データDwmを取得して、記憶部5に記録させる。表示処理では、第2処理部3bは、記憶部5に記録されている記録波形データDwmに基づいて測定対象信号S1の波形を後述するように一例として表示装置で構成された出力部6に表示させる。   In the recording process, the second processing unit 3b acquires the recording waveform data Dwm output from the data extraction unit 14 for each cycle of the sampling clock Sck1 (recording sampling cycle Tm), and records it in the storage unit 5. In the display process, the second processing unit 3b displays the waveform of the measurement target signal S1 based on the recorded waveform data Dwm recorded in the storage unit 5 on the output unit 6 configured by a display device as an example as will be described later. Let

報知処理では、第2処理部3bは、比較クロックSck2に同期して(比較周期Tc毎に)除算値算出部18から出力される除算値Ddivと予め規定された閾値(1以上の数。例えば、数値「1.2」)とを比較して、除算値Ddivが閾値を超えるときに、記録サンプリング周期Tmが不適切であると判別して、記録サンプリング周期Tmが不適切であるとの旨を予め規定された情報として報知する。本例では、第2処理部3bは、報知処理において記録サンプリング周期Tmが不適切であると判別したときに、表示処理においてその旨(一例として、記録サンプリング周期Tmが不適切であることを示す報知マークM(例えば、「記録サンプリング周期がNG」の文字))を測定対象信号S1の信号波形Wと共に出力部6に表示させる。   In the notification process, the second processing unit 3b synchronizes with the comparison clock Sck2 (for each comparison cycle Tc) and the division value Ddiv output from the division value calculation unit 18 and a predetermined threshold value (a number of 1 or more. For example, And the numerical value “1.2”), when the division value Ddiv exceeds the threshold value, it is determined that the recording sampling period Tm is inappropriate, and the recording sampling period Tm is inappropriate. Is notified as information prescribed in advance. In this example, when the second processing unit 3b determines that the recording sampling period Tm is inappropriate in the notification process, the second processing unit 3b indicates that in the display process (for example, the recording sampling period Tm is inappropriate). A notification mark M (for example, a character “recording sampling period is NG”) is displayed on the output unit 6 together with the signal waveform W of the measurement target signal S1.

操作部4は、例えば操作キー(図示せず)を複数備え、操作された操作キーによって指定された記録サンプリング周期Tmを示すサンプリング設定データDcycを第2処理部3bに出力する。記憶部5は、RAMなどの半導体メモリや、HDD(Hard disk drive)で構成されて、記録波形データDwmなどを記録する。   The operation unit 4 includes a plurality of operation keys (not shown), for example, and outputs sampling setting data Dcyc indicating the recording sampling period Tm designated by the operated operation key to the second processing unit 3b. The storage unit 5 is composed of a semiconductor memory such as a RAM or an HDD (Hard disk drive), and records recording waveform data Dwm and the like.

出力部6は、一例として、液晶ディスプレイなどの表示装置で構成されて、測定対象信号S1の信号波形W、および報知マークMを画面に表示する。なお、表示装置に代えて、外部装置(外部記憶媒体などの外部記憶装置を含む)とのインターフェース回路で出力部6を構成して、この外部装置に測定対象信号S1の信号波形W、および報知マークMを出力することもできる。   For example, the output unit 6 is configured by a display device such as a liquid crystal display, and displays the signal waveform W of the measurement target signal S1 and the notification mark M on the screen. Note that, instead of the display device, the output unit 6 is configured by an interface circuit with an external device (including an external storage device such as an external storage medium), and the signal waveform W of the measurement target signal S1 and notification are provided to this external device. The mark M can also be output.

次に、波形記録装置1の動作について図面を参照して説明する。なお、第2処理部3bに対して、操作部4を介してサンプリングクロックSck1の記録サンプリング周期Tmを内部クロックSckの周期の4倍に設定する旨のサンプリング設定データDcycが予め入力されているものとする。また、測定対象信号S1は、一例として、正弦波信号であるものとする。   Next, the operation of the waveform recording apparatus 1 will be described with reference to the drawings. Note that sampling setting data Dcyc indicating that the recording sampling period Tm of the sampling clock Sck1 is set to four times the period of the internal clock Sck is input in advance to the second processing unit 3b via the operation unit 4. And In addition, the measurement target signal S1 is, for example, a sine wave signal.

この状態において、波形記録装置1では、第2処理部3bが、クロック生成処理を実行することにより、内部クロックSckに基づいて、サンプリング設定データDcycで設定された周期でサンプリングクロックSck1(記録サンプリング周期Tm)および比較クロックSck2(比較周期Tc)を生成して出力する。   In this state, in the waveform recording apparatus 1, the second processing unit 3 b executes the clock generation process, so that the sampling clock Sck <b> 1 (recording sampling period) at the period set by the sampling setting data Dcyc based on the internal clock Sck. Tm) and comparison clock Sck2 (comparison cycle Tc) are generated and output.

A/D変換部2は、図2に示すように、入力している測定対象信号S1を内部クロックSck(基準サンプリング周期Ts)に同期してサンプリングして、図1に示すように、基準波形データDwsに変換して出力する。   As shown in FIG. 2, the A / D converter 2 samples the input measurement target signal S1 in synchronization with the internal clock Sck (reference sampling period Ts), and as shown in FIG. Convert to data Dws and output.

第1処理部3aでは、データ抽出部14が、基準波形データDws(図2において、記号○および記号□を付したデータ)を入力すると共に、この基準波形データDwsのうちからサンプリングクロックSck1の1周期(記録サンプリング周期Tm)に同期して入力される基準波形データDws(図2において、記号□を付したデータ)を抽出(取得)して、記録波形データDwmとして出力する。これにより、図2に示すポイントP0,P4,P8,P12,・・・での基準波形データDwsが、データ抽出部14によって記録波形データDwmとして抽出されて出力される。   In the first processing unit 3a, the data extraction unit 14 inputs the reference waveform data Dws (data attached with symbols ◯ and □ in FIG. 2), and 1 of the sampling clock Sck1 is selected from the reference waveform data Dws. Reference waveform data Dws (data with a symbol □ in FIG. 2) input in synchronization with the period (recording sampling period Tm) is extracted (acquired) and output as recording waveform data Dwm. As a result, the reference waveform data Dws at the points P0, P4, P8, P12,... Shown in FIG. 2 are extracted and output as the recording waveform data Dwm by the data extraction unit 14.

また、最大値検出部11は、基準波形データDwsを入力すると共に、比較クロックSck2(比較周期Tc)に同期して、比較クロックSck2の1周期(比較周期Tc)内での基準波形データDwsについての最大値Dmax1を検出して差分検出部13に出力する。また、最小値検出部12は、基準波形データDwsを入力すると共に、比較クロックSck2に同期して、比較クロックSck2の1周期(比較周期Tc)内での基準波形データDwsについての最小値Dmin1を検出して差分検出部13に出力する。   Further, the maximum value detection unit 11 inputs the reference waveform data Dws, and the reference waveform data Dws in one cycle (comparison cycle Tc) of the comparison clock Sck2 in synchronization with the comparison clock Sck2 (comparison cycle Tc). Is detected and output to the difference detector 13. Further, the minimum value detection unit 12 receives the reference waveform data Dws, and in synchronization with the comparison clock Sck2, the minimum value detection unit 12 obtains the minimum value Dmin1 for the reference waveform data Dws within one period (comparison period Tc) of the comparison clock Sck2. Detect and output to the difference detector 13.

差分検出部13は、比較クロックSck2に同期して(比較周期Tc毎に)、最大値Dmax1と最小値Dmin1との差分値(=Dmax1−Dmin1)である基準波形差分値Ddif1を検出して除算値算出部18に出力する。   The difference detection unit 13 detects and divides a reference waveform difference value Ddif1 that is a difference value (= Dmax1−Dmin1) between the maximum value Dmax1 and the minimum value Dmin1 in synchronization with the comparison clock Sck2 (for each comparison cycle Tc). The value is output to the value calculation unit 18.

一方、最大値検出部15は、記録波形データDwmを入力すると共に、比較クロックSck2に同期して、比較クロックSck2の1周期(比較周期Tc)内での記録波形データDwmについての最大値Dmax2を検出して差分検出部17に出力する。また、最小値検出部16は、記録波形データDwmを入力すると共に、比較クロックSck2に同期して(比較周期Tc毎に)、比較クロックSck2の1周期(比較周期Tc)内での記録波形データDwmについての最小値Dmin2を検出して差分検出部17に出力する。差分検出部17は、比較クロックSck2に同期して(比較周期Tc毎に)、最大値Dmax2と最小値Dmin2との差分値(=Dmax2−Dmin2)である記録波形差分値Ddif2を検出して除算値算出部18に出力する。   On the other hand, the maximum value detection unit 15 inputs the recording waveform data Dwm and, in synchronization with the comparison clock Sck2, outputs the maximum value Dmax2 for the recording waveform data Dwm within one period (comparison period Tc) of the comparison clock Sck2. Detect and output to the difference detector 17. Further, the minimum value detection unit 16 inputs the recording waveform data Dwm, and in synchronization with the comparison clock Sck2 (for each comparison period Tc), the recording waveform data within one period (comparison period Tc) of the comparison clock Sck2. The minimum value Dmin2 for Dwm is detected and output to the difference detector 17. The difference detection unit 17 detects and divides the recording waveform difference value Ddif2 that is the difference value (= Dmax2−Dmin2) between the maximum value Dmax2 and the minimum value Dmin2 in synchronization with the comparison clock Sck2 (for each comparison cycle Tc). The value is output to the value calculation unit 18.

除算値算出部18は、比較クロックSck2に同期して(比較周期Tc毎に)、差分検出部13から出力される基準波形差分値Ddif1および差分検出部17から出力される記録波形差分値Ddif2を入力すると共に、基準波形差分値Ddif1を記録波形差分値Ddif2で除算した除算値Ddivを算出して、第2処理部3bに出力する。   The division value calculation unit 18 synchronizes the reference waveform difference value Ddif1 output from the difference detection unit 13 and the recording waveform difference value Ddif2 output from the difference detection unit 17 in synchronization with the comparison clock Sck2 (for each comparison cycle Tc). In addition to the input, a division value Ddiv obtained by dividing the reference waveform difference value Ddif1 by the recording waveform difference value Ddif2 is calculated and output to the second processing unit 3b.

次に、除算値算出部18から第2処理部3bに出力される除算値Ddivについて説明する。   Next, the division value Ddiv output from the division value calculation unit 18 to the second processing unit 3b will be described.

まず、本例のように、記録サンプリング周期Tmが比較周期Tcと等しい場合(同一長で、同期している場合)には、記録波形データDwmについては、図2に示すように、比較周期Tcの始期(例えば、比較周期Tc(1)ではポイントP0)および終期(例えば、比較周期Tc(1)ではポイントP4)の2ポイントにのみ存在する状態となっている。このため、この2ポイントでの記録波形データDwmのいずれか一方が、常に比較周期Tc内での最大値Dmax2となり、いずれか他方が常に最小値Dmin2となる。   First, as in this example, when the recording sampling period Tm is equal to the comparison period Tc (same length and synchronized), the recording waveform data Dwm is compared with the comparison period Tc as shown in FIG. Are present only at two points of the beginning (for example, point P0 in the comparison cycle Tc (1)) and the end (for example, point P4 in the comparison cycle Tc (1)). For this reason, one of the recording waveform data Dwm at these two points is always the maximum value Dmax2 within the comparison period Tc, and the other is always the minimum value Dmin2.

これに対して、基準サンプリング周期Tsの長さは比較周期Tcよりも短いことから、基準波形データDwsについては、比較周期Tcの始期および終期の2ポイントだけでなく、これら2つのポイントの間にも存在する状態となっている。このため、基準波形データDwsについての最大値Dmax1および最小値Dmin1となる各ポイントは、比較周期Tc内での測定対象信号S1の信号波形の波形形状により、その存在位置が変化する。   On the other hand, since the length of the reference sampling period Ts is shorter than the comparison period Tc, the reference waveform data Dws is not only between the two points at the beginning and the end of the comparison period Tc, but between these two points. There is also a state that exists. For this reason, the position where each point having the maximum value Dmax1 and the minimum value Dmin1 with respect to the reference waveform data Dws varies depending on the waveform shape of the signal waveform of the measurement target signal S1 within the comparison period Tc.

具体的には、図2に示す各比較周期Tcのうちの1番目、6番目および7番目の比較周期Tc(1),Tc(6),Tc(7)のように、測定対象信号S1の信号波形が徐々に低下または上昇する場合(比較周期Tc内に極大点や極小点が存在しない場合)には、比較周期Tcの始期(例えば、比較周期Tc(1)ではポイントP0)での基準波形データDwsおよび記録波形データDwmが、この比較周期Tc内での最大値Dmax1,Dmax2および最小値Dmin1,Dmin2の一方となり、かつ比較周期Tcの終期(例えば、比較周期Tc(1)ではポイントP4)での基準波形データDwsおよび記録波形データDwmが、この比較周期Tc内での最大値Dmax1,Dmax2および最小値Dmin1,Dmin2の他方となる。このため、このような比較周期Tcでは、両最大値Dmax1,Dmax2が共に等しく、かつ両最小値Dmin1,Dmin2が共に等しくなるため、基準波形差分値Ddif1および記録波形差分値Ddif2も等しくなる結果、除算値Ddivは数値「1」となる。   Specifically, the first, sixth, and seventh comparison periods Tc (1), Tc (6), and Tc (7) of each comparison period Tc shown in FIG. When the signal waveform gradually decreases or rises (when there is no local maximum or local minimum in the comparison cycle Tc), the reference at the start of the comparison cycle Tc (for example, point P0 in the comparison cycle Tc (1)). The waveform data Dws and the recorded waveform data Dwm are one of the maximum values Dmax1, Dmax2 and the minimum values Dmin1, Dmin2 within the comparison cycle Tc, and the end of the comparison cycle Tc (for example, at the comparison cycle Tc (1), the point P4 The reference waveform data Dws and the recording waveform data Dwm in (1) are the other of the maximum values Dmax1, Dmax2 and the minimum values Dmin1, Dmin2 within the comparison period Tc. That. For this reason, in such a comparison cycle Tc, both the maximum values Dmax1, Dmax2 are equal and both the minimum values Dmin1, Dmin2 are equal, so that the reference waveform difference value Ddif1 and the recording waveform difference value Ddif2 are also equal. The division value Ddiv is a numerical value “1”.

一方、図2に示す各比較周期Tcのうちの2番目、3番目、4番目および5番目の比較周期Tc(2),Tc(3),Tc(4),Tc(5)のように、比較周期Tc内に極大点や極小点が1または複数存在する場合には、基準波形データDwsについては、極大点に位置しているポイントまたは極大点近傍に位置しているポイントでの基準波形データDwsのうちの最大のものが最大値Dmax1となり、極小点に位置しているポイントまたは極小点近傍に位置しているポイントでの基準波形データDwsのうちの最小のものが最小値Dmin1となる。このため、基準波形データDwsについての基準波形差分値Ddif1は、比較周期Tcの始期および終期に位置している2つのポイントのいずれか一方が最大値Dmax2となり、いずれか他方が最小値Dmin2となる記録波形データDwmについての記録波形差分値Ddif2とは異なる値となる。したがって、除算値Ddivは数値「1」を超える値となる。   On the other hand, the second, third, fourth, and fifth comparison periods Tc (2), Tc (3), Tc (4), and Tc (5) in each comparison period Tc shown in FIG. When one or more local maximum points or local minimum points exist in the comparison cycle Tc, the reference waveform data Dws is the reference waveform data at a point located at or near the local maximum point. The maximum value of Dws becomes the maximum value Dmax1, and the minimum value of the reference waveform data Dws at the point located at or near the minimum point becomes the minimum value Dmin1. For this reason, the reference waveform difference value Ddif1 for the reference waveform data Dws has a maximum value Dmax2 at one of the two points positioned at the start and end of the comparison cycle Tc, and the other has a minimum value Dmin2. This is a value different from the recording waveform difference value Ddif2 for the recording waveform data Dwm. Therefore, the division value Ddiv is a value exceeding the numerical value “1”.

例を挙げて説明すると、2番目の比較周期Tc(2)のように、測定対象信号S1の極小点が存在するものの、この極小点近傍に位置するポイント5での基準波形データDwsについての最小値Dmin1と、このポイント5に隣接する比較周期Tcの始期(ポイント4)での記録波形データDwmについての最小値Dmin2とは、相違するもののその違いが僅かであり、かつこれらの最小値Dmin1,Dmin2と、比較周期Tcの終期(ポイント8)での基準波形データDwsおよび記録波形データDwmについての最大値Dmax1,Dmax2との差分が大きい場合(例えば、差分が測定対象信号S1の振幅に近い場合)には、基準波形差分値Ddif1と記録波形差分値Ddif2とは相違するものの、両差分値Ddif1,Ddif2の差分を記録波形差分値Ddif2で除算した値(つまり、除算値Ddivにおける数値「1」を超える値(Ddiv−1))は小さくなる可能性が高まる。つまり、除算値Ddivは、数値「1」を超える値となるものの、閾値以下の値となる可能性が高まる。この場合、この比較周期Tc(2)では、除算値Ddivは数値「1」を超える値となるものの、閾値以下の値となる。3番目の比較周期Tc(3)についても、極性が逆になる点を除き、2番目の比較周期Tc(2)と同様であるため、説明を省略するが、除算値Ddivは数値「1」を超える値となるものの、閾値以下の値となる。   For example, as shown in the second comparison cycle Tc (2), the minimum point of the reference waveform data Dws at the point 5 located near the minimum point is present although the minimum point of the measurement target signal S1 exists. The difference between the value Dmin1 and the minimum value Dmin2 for the recording waveform data Dwm at the beginning of the comparison period Tc adjacent to the point 5 (point 4) is slightly different, but these minimum values Dmin1, When the difference between Dmin2 and the maximum values Dmax1 and Dmax2 of the reference waveform data Dws and the recording waveform data Dwm at the end of the comparison period Tc (point 8) is large (for example, when the difference is close to the amplitude of the measurement target signal S1) ), Although the reference waveform difference value Ddif1 and the recording waveform difference value Ddif2 are different, both difference values Ddif1, Difference recording waveform difference value divided by the value in Ddif2 of dif2 (i.e., greater than a numerical value "1" in the division value Ddiv value (Ddiv-1)) has more likely to become smaller. That is, although the division value Ddiv exceeds the numerical value “1”, there is a high possibility that the division value Ddiv will be a value equal to or less than the threshold value. In this case, in this comparison cycle Tc (2), the division value Ddiv is a value exceeding the numerical value “1”, but is a value equal to or less than the threshold value. The third comparison cycle Tc (3) is the same as the second comparison cycle Tc (2) except that the polarity is reversed, and thus the description thereof is omitted, but the division value Ddiv is a numerical value “1”. Although the value exceeds the threshold value, the value is not more than the threshold value.

これに対して、5番目の比較周期Tc(5)のように、測定対象信号S1の極大点または極小点(この場合には極小点)が存在し、かつ基準波形データDwsについての基準波形差分値Ddif1および記録波形データDwmについての記録波形差分値Ddif2が共に小さい場合には、両差分値Ddif1,Ddif2の差分が小さい場合であっても、この差分を記録波形差分値Ddif2で除算した値(つまり、除算値Ddivにおける数値「1」を超える値(Ddiv−1))は大きくなる可能性が高まる。つまり、除算値Ddivは、閾値を超える値となる可能性が高まる。この場合、この比較周期Tc(5)では、除算値Ddivは、数値「1」を大きく超えて、閾値を上回る値となる。   On the other hand, as shown in the fifth comparison cycle Tc (5), there is a local maximum point or local minimum point (in this case, local minimum point) of the measurement target signal S1, and the reference waveform difference with respect to the reference waveform data Dws. When the recording waveform difference value Ddif2 for both the value Ddif1 and the recording waveform data Dwm is small, even if the difference between the difference values Ddif1 and Ddif2 is small, a value obtained by dividing the difference by the recording waveform difference value Ddif2 ( That is, the possibility that the value (Ddiv-1) exceeding the numerical value “1” in the division value Ddiv increases will increase. In other words, the division value Ddiv is more likely to exceed the threshold value. In this case, in this comparison cycle Tc (5), the division value Ddiv greatly exceeds the numerical value “1” and exceeds the threshold value.

また、4番目の比較周期Tc(4)のように、測定対象信号S1にノイズ(図2では、発明の理解を容易にするため、誇張して表記している)の重畳に起因した極大点または極小点(この場合には極大点)が存在している場合には、基準波形データDwsについての基準波形差分値Ddif1を記録波形データDwmについての記録波形差分値Ddif2で除算した除算値Ddivは、数値「1」を大きく超えて、閾値を上回る値となる可能性が高い。この場合、この比較周期Tc(4)では、ノイズのレベルが大きく、これに伴い基準波形差分値Ddif1も大きくなるため、除算値Ddivは数値「1」を超え、かつ閾値を上回る値となる。また、この例のように、ノイズが測定対象信号S1における比較周期Tcの中間の部位に重畳しているときには、ノイズ部分での基準波形データDwsが記録波形データDwmから欠落した状態となっている。   Further, as in the fourth comparison cycle Tc (4), the local maximum point resulting from the superimposition of noise (in FIG. 2, exaggerated for easy understanding of the invention) on the measurement target signal S1. Alternatively, when there is a minimum point (in this case, a maximum point), a division value Ddiv obtained by dividing the reference waveform difference value Ddif1 for the reference waveform data Dws by the recording waveform difference value Ddif2 for the recording waveform data Dwm is There is a high possibility that the value greatly exceeds the numerical value “1” and exceeds the threshold value. In this case, in the comparison cycle Tc (4), the noise level is large, and the reference waveform difference value Ddif1 is also increased accordingly, so that the division value Ddiv exceeds the numerical value “1” and exceeds the threshold value. Further, as in this example, when the noise is superimposed on the intermediate portion of the comparison period Tc in the measurement target signal S1, the reference waveform data Dws in the noise portion is missing from the recorded waveform data Dwm. .

第2処理部3bは、記録処理を実行して、サンプリングクロックSck1の1周期(記録サンプリング周期Tm)毎に、データ抽出部14から出力される記録波形データDwmを取得して、記憶部5に記録させる。これにより、操作部4を介して設定した記録サンプリング周期Tmでサンプリングされた基準波形データDws、すなわち記録波形データDwmの記憶部5への記録が行われる。また、第2処理部3bは、記録処理と並行して、表示処理を実行して、記憶部5に記録されている記録波形データDwmを読み出しつつ、読み出した記録波形データDwmに基づいて測定対象信号S1の信号波形Wを表示装置で構成された出力部6に表示させる。   The second processing unit 3b executes the recording process, acquires the recording waveform data Dwm output from the data extraction unit 14 for each cycle of the sampling clock Sck1 (recording sampling cycle Tm), and stores it in the storage unit 5. Let me record. As a result, the reference waveform data Dws sampled at the recording sampling period Tm set via the operation unit 4, that is, the recording waveform data Dwm is recorded in the storage unit 5. In addition, the second processing unit 3b performs a display process in parallel with the recording process, reads out the recording waveform data Dwm recorded in the storage unit 5, and performs measurement on the basis of the read recording waveform data Dwm. The signal waveform W of the signal S1 is displayed on the output unit 6 configured by a display device.

また、第2処理部3bは、記録処理および表示処理と並行して、報知処理を実行する。この報知処理では、第2処理部3bは、比較クロックSck2に同期して(比較周期Tc毎に)除算値算出部18から出力される除算値Ddivと予め規定された閾値(本例では一例として、数値「1.2」)とを比較して、除算値Ddivが閾値を超えるときに、記録サンプリング周期Tmが不適切であると判別して、予め決められた情報としてその旨を、表示装置で構成された出力部6に表示させて報知する。   Moreover, the 2nd process part 3b performs an alerting | reporting process in parallel with a recording process and a display process. In this notification process, the second processing unit 3b synchronizes with the comparison clock Sck2 (for each comparison cycle Tc) and the division value Ddiv output from the division value calculation unit 18 and a predetermined threshold (in this example, as an example) , Numerical value “1.2”), and when the division value Ddiv exceeds the threshold value, it is determined that the recording sampling period Tm is inappropriate, and this is displayed as predetermined information as a display device. The information is displayed on the output unit 6 configured as follows.

図2に示す例では、上記したように、各比較周期Tc(1)〜Tc(7)のうちの比較周期Tc(4)および比較周期Tc(5)での各除算値Ddivが閾値を超える状態となる。このため、第2処理部3bは、比較周期Tc(4)および比較周期Tc(5)での各除算値Ddivを入力し、閾値との比較を完了した時点で、現状での記録サンプリング周期Tmが不適切であると判別して、表示処理においてその旨(一例として、記録サンプリング周期Tmが不適切であることを示す報知マークM)を測定対象信号S1の信号波形Wと共に出力部6に表示させて、報知する。   In the example shown in FIG. 2, as described above, each divided value Ddiv in the comparison cycle Tc (4) and the comparison cycle Tc (5) among the comparison cycles Tc (1) to Tc (7) exceeds the threshold value. It becomes a state. For this reason, the second processing unit 3b inputs the respective division values Ddiv in the comparison cycle Tc (4) and the comparison cycle Tc (5), and completes the comparison with the threshold value. Is displayed in the output unit 6 together with the signal waveform W of the measurement target signal S1 in the display process (for example, a notification mark M indicating that the recording sampling period Tm is inappropriate). Let them know.

この際に、第2処理部3bは、波形記録装置1のユーザに対して報知マークMの表示を確実に認識させ得るように、一例として少なくとも数秒〜十数秒程度は、出力部6に報知マークMを連続して表示させる。   At this time, the second processing unit 3b, as an example, informs the output unit 6 of the notification mark for at least several seconds to several tens of seconds so that the user of the waveform recording apparatus 1 can reliably recognize the display of the notification mark M. M is displayed continuously.

次に、波形記録装置1が、図3に示す信号波形の測定対象信号S1についての記録波形データDwmを記録する動作について説明する。この例では、図2の場合と異なり、測定対象信号S1にノイズは重畳していないが、記録サンプリング周期Tmに対して測定対象信号S1の周期が短い状態となっている。   Next, the operation in which the waveform recording apparatus 1 records the recording waveform data Dwm for the measurement target signal S1 of the signal waveform shown in FIG. 3 will be described. In this example, unlike the case of FIG. 2, no noise is superimposed on the measurement target signal S1, but the cycle of the measurement target signal S1 is shorter than the recording sampling cycle Tm.

この状態では、第2処理部3bが記憶部5に記録させた記録波形データDwmにおいて、エイリアシング(記録波形データDwmとして、図3において破線で示すように、実存しない遅い周期の信号を示すデータが等価的に記録される現象)が発生する。しかしながら、この場合には、基準波形データDwsについての基準波形差分値Ddif1と、記録波形データDwmについての記録波形差分値Ddif2との差が大きくなるため、除算値Ddivは数値「1」を超え、かつ閾値を上回る値となる。このため、第2処理部3bは、エイリアシングの発生を検出して上記のようにして、その旨(記録サンプリング周期Tmが不適切であることを示す報知マークM)を報知する。   In this state, in the recording waveform data Dwm recorded in the storage unit 5 by the second processing unit 3b, aliasing (recording waveform data Dwm includes data indicating a signal with a late cycle that does not exist as indicated by a broken line in FIG. Equivalent phenomenon). However, in this case, the difference between the reference waveform difference value Ddif1 for the reference waveform data Dws and the recording waveform difference value Ddif2 for the recording waveform data Dwm is large, so the division value Ddiv exceeds the numerical value “1”. And the value exceeds the threshold. For this reason, the second processing unit 3b detects the occurrence of aliasing and notifies the fact (notification mark M indicating that the recording sampling period Tm is inappropriate) as described above.

このように、この波形記録装置1では、第1処理部3aが、記録サンプリング周期Tm以上の長さに予め規定された比較周期Tc(上記例では、記録サンプリング周期Tmと同一周期)毎に、比較周期Tcに含まれる基準波形データDwsにおける波形値の最大値Dmax1と最小値Dmin1との基準波形差分値Ddif1を検出すると共に、記録波形データDwmにおける波形値の最大値Dmax2と最小値Dmin2との記録波形差分値Ddif2を検出し、第2処理部3bが、比較周期Tc毎に、基準波形差分値Ddif1を記録波形差分値Ddif2で除算した除算値Ddivを算出して閾値と比較して、除算値Ddivが閾値を超えるときに記録サンプリング周期Tmが不適切であると判別してその旨を示す報知マークMを予め規定された情報として表示させる。   As described above, in the waveform recording apparatus 1, the first processing unit 3a performs the comparison period Tc (the same period as the recording sampling period Tm in the above example) defined in advance to a length equal to or longer than the recording sampling period Tm. The reference waveform difference value Ddif1 between the maximum value Dmax1 and the minimum value Dmin1 of the waveform value in the reference waveform data Dws included in the comparison period Tc is detected, and the maximum value Dmax2 and the minimum value Dmin2 of the waveform value in the recording waveform data Dwm are detected. The recording waveform difference value Ddif2 is detected, and the second processing unit 3b calculates a division value Ddiv obtained by dividing the reference waveform difference value Ddif1 by the recording waveform difference value Ddif2 for each comparison period Tc, and compares it with a threshold value. When the value Ddiv exceeds the threshold value, it is determined that the recording sampling period Tm is inappropriate, and a notification mark M indicating that fact is set in advance. It is displayed as a constant information.

したがって、この波形記録装置1によれば、ユーザに対して、図2の比較周期Tc(4)での測定対象信号S1の信号波形のように、ユーザが設定した記録サンプリング周期Tmでのサンプリングでは、測定対象信号S1の信号波形の一部に取りこぼし(ノイズ部分でサンプリングされた基準波形データDwsの記録波形データDwmからの欠落)が生じたり、図3に示す測定対象信号S1の信号波形ように、測定対象信号S1の信号波形についての取りこぼしに起因したエイリアシングが発生したりしている可能性が高いことを確実に認識させることができる。また、これにより、ユーザに対して、現在の記録サンプリング周期Tm(この例では、基準サンプリング周期Tsが25nsであるため、その4倍の100ns)よりも短い周期(例えば、75nsや50nsなどの周期)を記録サンプリング周期Tmとして設定させるように報知させることもできるため、測定対象信号S1をより短い適切な長さの記録サンプリング周期Tmでサンプリングして、測定対象信号S1の信号波形を正確に記録させることができる。   Therefore, according to the waveform recording apparatus 1, when sampling is performed at the recording sampling period Tm set by the user, like the signal waveform of the measurement target signal S1 at the comparison period Tc (4) in FIG. In this case, a part of the signal waveform of the measurement target signal S1 is missed (the reference waveform data Dws sampled in the noise portion is missing from the recorded waveform data Dwm), or the signal waveform of the measurement target signal S1 shown in FIG. Thus, it is possible to reliably recognize that there is a high possibility that aliasing due to missing of the signal waveform of the measurement target signal S1 has occurred. This also gives the user a period shorter than the current recording sampling period Tm (in this example, the reference sampling period Ts is 25 ns, which is four times that of 100 ns) (for example, a period such as 75 ns or 50 ns). ) Can be set to be set as the recording sampling period Tm, so that the measurement target signal S1 is sampled at a recording sampling period Tm having a shorter appropriate length, and the signal waveform of the measurement target signal S1 is accurately recorded. Can be made.

また、この波形記録装置1では、第1処理部3aが、比較周期Tcを記録サンプリング周期Tmと同一に規定して、基準波形差分値Ddif1を検出する第1差分検出処理、記録波形差分値Ddif2を検出する第2差分検出処理、および報知マークMを表示させる報知処理を実行する。この場合、比較周期Tcを記録サンプリング周期Tmの倍数(2倍、3倍、・・・)に規定することも可能であるが、比較周期Tcを記録サンプリング周期Tmと同一に規定することにより、第2処理部3bが、記録サンプリング周期Tm毎に、つまり、より短い周期で、記録サンプリング周期Tmの適・不適を判別することができ、この結果、ユーザに対して、測定対象信号S1をサンプリングする記録サンプリング周期Tmが適切でないことを一層迅速に認識させて、適正な記録サンプリング周期Tmに設定させることができる。   In the waveform recording apparatus 1, the first processing unit 3a defines the comparison period Tc to be the same as the recording sampling period Tm, and detects the reference waveform difference value Ddif1, and the recording waveform difference value Ddif2 The second difference detection process for detecting the notification and the notification process for displaying the notification mark M are executed. In this case, the comparison period Tc can be defined as a multiple (2 times, 3 times,...) Of the recording sampling period Tm. However, by defining the comparison period Tc to be the same as the recording sampling period Tm, The second processing unit 3b can determine whether the recording sampling period Tm is appropriate or inappropriate for each recording sampling period Tm, that is, with a shorter period. As a result, the measurement target signal S1 is sampled for the user. It is possible to recognize that the recording sampling period Tm to be performed is not appropriate and to set the recording sampling period Tm to an appropriate recording sampling period Tm.

また、比較周期Tcを記録サンプリング周期Tmに対して長くし過ぎると、比較周期Tcの期間内に含まれる記録波形データDwmの数が増加するため、図3に示すような信号波形の測定対象信号S1については、その信号波形の一部に取りこぼしが生じている場合であっても、基準波形差分値Ddif1と記録波形差分値Ddif2との差分が小さくなり、測定対象信号S1の信号波形の取りこぼし(さらには、これに起因したエイリアシングの発生)を検出できない場合も生じる。このため、測定対象信号S1の信号波形についての取りこぼしの検出精度を高める点からも、比較周期Tcについては、記録サンプリング周期Tmと同一に規定するのが好ましい。   Further, if the comparison period Tc is made too long with respect to the recording sampling period Tm, the number of recording waveform data Dwm included in the period of the comparison period Tc increases. Therefore, the measurement target signal of the signal waveform as shown in FIG. Regarding S1, even if a part of the signal waveform is missing, the difference between the reference waveform difference value Ddif1 and the recording waveform difference value Ddif2 becomes small, and the signal waveform of the measurement target signal S1 is missing ( Furthermore, there may be a case where the occurrence of aliasing due to this cannot be detected. For this reason, it is preferable that the comparison period Tc is defined to be the same as the recording sampling period Tm from the viewpoint of increasing the detection accuracy of the signal waveform of the measurement target signal S1.

また、この波形記録装置1では、表示装置を備えた出力部6を備え、第2処理部3bは、記録波形データDwmによって表される測定対象信号S1についての信号波形を表示装置に表示させる表示処理を実行すると共に、記録サンプリング周期Tmが不適切であると判別したときに、その旨(報知マークM)を出力部6(表示装置)に表示させて報知する報知処理を実行する。したがって、この波形記録装置1によれば、ユーザが測定対象信号S1についての信号波形を観測しつつ、報知マークMの表示の有無(現在の記録サンプリング周期が不適切であるか否か)を確認することができるため、記録サンプリング周期Tmが不適切であることをユーザに対して確実に認識させることができる。   In addition, the waveform recording apparatus 1 includes an output unit 6 including a display device, and the second processing unit 3b displays the signal waveform of the measurement target signal S1 represented by the recorded waveform data Dwm on the display device. In addition to executing the process, when it is determined that the recording sampling period Tm is inappropriate, a notification process for displaying the notification (notification mark M) on the output unit 6 (display device) is performed. Therefore, according to the waveform recording apparatus 1, the user confirms whether or not the notification mark M is displayed (whether or not the current recording sampling period is inappropriate) while observing the signal waveform of the measurement target signal S1. Therefore, the user can be surely recognized that the recording sampling period Tm is inappropriate.

なお、上記の波形記録装置1では、第1処理部3aおよび第2処理部3bで処理部3を構成しているが、ハードウェア(この例ではFPGA)で構成されている第1処理部3aをソフトウェアで実現することもできる。この場合には、そのソフトウェアを有する第2処理部3bのみで処理部3を構成することもできる。また、上記の波形記録装置1では、閾値を固定としているが、操作部4を介して閾値を第2処理部3bに入力して、数値「1」以上の任意の数値に変更可能とする構成を採用することもできる。   In the waveform recording apparatus 1 described above, the processing unit 3 is configured by the first processing unit 3a and the second processing unit 3b, but the first processing unit 3a configured by hardware (FPGA in this example). Can also be realized by software. In this case, the processing unit 3 can be configured only by the second processing unit 3b having the software. Further, in the waveform recording apparatus 1 described above, the threshold value is fixed, but the threshold value is input to the second processing unit 3b via the operation unit 4 and can be changed to any numerical value greater than or equal to the numerical value “1”. Can also be adopted.

1 波形記録装置
2 A/D変換部
3 処理部
4 操作部
Ddif1 基準波形差分値
Ddif2 記録波形差分値
Ddiv 除算値
Dmax1,Dmax2 最大値
Dmin1,Dmin2 最小値
Dws 基準波形データ
Dwm 記録波形データ
S1 測定対象信号
Tc 比較周期
Tm 記録サンプリング周期
Ts 基準サンプリング周期
S5 第2同期信号
Sck1 サンプリングクロック
Sck2 比較クロック
V1 交流電圧
V2 検波出力電圧
1 Waveform recording device
2 A / D converter
3 processing section
4 Operation Unit Ddif1 Reference Waveform Difference Value Ddif2 Recording Waveform Difference Value Ddiv Divided Value Dmax1, Dmax2 Maximum Value Dmin1, Dmin2 Minimum Value Dws Reference Waveform Data Dwm Recorded Waveform Data S1 Measurement Target Signal Tc Comparison Period Tm Recording Sampling Period Ts Reference Sampling Period S5 Second synchronization signal Sck1 Sampling clock Sck2 Comparison clock V1 AC voltage V2 Detection output voltage

Claims (3)

操作部と、
入力した測定対象信号を基準サンプリング周期でサンプリングして当該測定対象信号の信号波形を示す基準波形データを出力するA/D変換部と、
前記A/D変換部から出力される前記基準波形データのうちから、ユーザによって前記操作部を介して設定された周期であって前記基準サンプリング周期以上の長さの記録サンプリング周期に同期して入力される当該基準波形データを記録波形データとして取得して記憶部に記録させる記録処理を実行する処理部とを備えている波形記録装置であって、
前記処理部は、
前記記録サンプリング周期以上の長さに予め規定された比較周期毎に、当該比較周期に含まれる前記基準波形データにおける波形値の最大値と最小値との基準波形差分値を検出する第1差分検出処理と、
前記比較周期毎に、当該比較周期に含まれる前記記録波形データにおける波形値の最大値と最小値との記録波形差分値を検出する第2差分検出処理と、
前記比較周期毎に、前記基準波形差分値を前記記録波形差分値で除算して得られる除算値と予め規定された1以上の値の閾値とを比較して、当該除算値が当該閾値を超えるときに予め規定された情報を報知する報知処理とを実行する波形記録装置。
An operation unit;
An A / D converter that samples the input measurement target signal at a reference sampling period and outputs reference waveform data indicating the signal waveform of the measurement target signal;
Of the reference waveform data output from the A / D converter, input in synchronization with a recording sampling period which is set by the user via the operation unit and is longer than the reference sampling period A waveform recording apparatus including a processing unit that executes a recording process of acquiring the reference waveform data as recording waveform data and recording the reference waveform data in a storage unit,
The processor is
First difference detection for detecting a reference waveform difference value between the maximum value and the minimum value of the waveform values in the reference waveform data included in the comparison period for each comparison period previously defined to be longer than the recording sampling period Processing,
A second difference detection process for detecting a recording waveform difference value between a maximum value and a minimum value of a waveform value in the recording waveform data included in the comparison period for each comparison period;
For each comparison period, a division value obtained by dividing the reference waveform difference value by the recording waveform difference value is compared with a threshold value of one or more values defined in advance, and the division value exceeds the threshold value. A waveform recording apparatus that executes notification processing for notifying information that is prescribed in advance.
前記処理部は、前記比較周期を前記記録サンプリング周期と同一に規定して、前記第1差分検出処理、前記第2差分検出処理および前記報知処理を実行する請求項1記載の波形記録装置。   The waveform recording apparatus according to claim 1, wherein the processing unit executes the first difference detection process, the second difference detection process, and the notification process by setting the comparison period to be the same as the recording sampling period. 表示装置を備え、
前記処理部は、前記記録波形データによって表される前記測定対象信号についての前記信号波形を前記表示装置に表示させる表示処理を実行すると共に、前記報知処理において前記情報の内容を前記表示装置に表示させて報知する請求項1または2記載の波形記録装置。
A display device,
The processing unit executes a display process for causing the display device to display the signal waveform for the measurement target signal represented by the recorded waveform data, and displays the content of the information on the display device in the notification process. The waveform recording apparatus according to claim 1, wherein the waveform recording apparatus is notified.
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