(57)【要約】【課題】波形測定装置本体やプローブの入力電圧仕様を超えた過大信号が入力された場合に、測定作業者にその旨を迅速かつ的確に知らせるとともに、正確な測定を促すことができる波形測定装置を実現すること。【解決手段】所定の入力電圧仕様が設定され、アナログ入力信号を測定して表示画面に表示する波形測定装置において、前記入力電圧仕様を超える過大アナログ入力信号が入力されたことを検出する過大入力検出手段と、この過大入力検出手段の過大入力検出信号に基づき、前記表示画面にエラーメッセージを表示するエラーメッセージ表示手段と、前記表示画面に前記入力電圧仕様範囲を線分で表示する入力電圧仕様範囲表示手段、を具備したことを特徴とするもの。  【選択図】                    図１
2010032278.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の入力電圧仕様が設定され、アナログ入力信号を測定して表示画面に表示する波形測定装置において、
前記入力電圧仕様を超える過大アナログ入力信号が入力されたことを検出する過大入力検出手段と、
この過大入力検出手段の過大入力検出信号に基づき、前記表示画面にエラーメッセージを表示するエラーメッセージ表示手段と、
前記表示画面に前記入力電圧仕様範囲を線分で表示する入力電圧仕様範囲表示手段、を具備したことを特徴とする波形測定装置。
【請求項２】
前記過大入力検出手段は、波形測定装置本体および波形測定装置本体に接続されるプローブの少なくともいずれかに設けられていることを特徴とする請求項１記載の波形測定装置。
【請求項３】
前記過大入力検出手段は、波形測定装置本体の電圧軸測定レンジが最大電圧/divに設定されている状態で過大入力検出を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の波形測定装置。
【請求項４】
前記エラーメッセージ表示手段は、波形測定装置本体に対する過大入力とプローブに対する過大入力を識別可能に表示することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の波形測定装置。
【請求項５】
前記入力電圧仕様範囲表示手段は、ピーク電圧と実効電圧の少なくともいずれかを識別可能な線分で表示することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の波形測定装置。
【請求項６】
前記線分は、選択的に表示されることを特徴とする請求項５に記載の波形測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、波形測定装置に関し、詳しくは、オシロスコープなどの波形測定器における過大入力表示処理に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図６は、従来のオシロスコープの一例を示すブロック図である。図６において、アナログ入力信号は、プローブ１０を介してアナログフロントエンド部２０を構成する感度切り替えのためのアッテネータ２１およびアンプ２２に入力され、Ａ／Ｄ変換器３０の変換特性に適合する所定の振幅に増幅された後、Ａ／Ｄ変換器３０に入力されて波形データとしてデジタル化される。
【０００３】
Ａ／Ｄ変換器３０から出力される波形データは、アクイジション制御部４０を介してアクイジションメモリ５０に格納される。アクイジションメモリ５０に格納された波形データは、アクイジション制御部４０を介して表示画面を生成処理するグラフィック制御部６０に読み出され、必要な表示画面生成処理が施されて表示メモリ７０に格納される。表示メモリ７０に格納された表示データは、グラフィック制御部６０を介して読み出され、表示装置８０に表示される。
【０００４】
ＣＰＵ９０は、装置の各部の動作を統括的に制御する。すなわち、プローブ１０はプローブインタフェース１００を介して制御され、アナログフロントエンド部２０はアナログフロントエンド制御部１１０を介して制御され、Ａ／Ｄ変換器３０およびアクイジション制御部４０はシーケンス制御部１３０を介して制御される。
【０００５】
ＣＰＵ９０には、アナログ測定部１２０も接続されている。アナログ測定部１２０は、アンプ２２の出力信号に基づいてトリガ信号を生成するトリガ生成部１２１、アナログ波形の各種の時間パラメータを測定する時間計測部１２２、アナログ波形の各種の位相パラメータを測定する位相計測部１２３などで構成されていて、アナログフロントエンド制御部１１０およびシーケンス制御部１３０にも接続されている。
【０００６】
ところで、このような構成において、プローブ１０やアナログフロントエンド部２０の入力電圧仕様を超えたアナログ入力信号が入力されると、アンプ２２のゲインが大きすぎて飽和してしまい、正しい測定ができなくなる。
【０００７】
たとえばＦＥＴなどの能動素子を搭載したプローブや電流プローブを使用した場合、プローブの入力電圧仕様を超えた信号が入力されると、プローブ内部のアンプが飽和してしまい、正しい測定ができなくなる。また、抵抗とコンデンサで構成されているプローブを使用した場合には、プローブの仕様を超えた信号が入力されると、保護素子によってクランプされてしまう。
【０００８】
図７は、能動素子を搭載したプローブを使用している状態で、プローブの入力電圧仕様を超えたアナログ入力信号が入力された場合の観測波形である。この場合、オシロスコープ本体の入力電圧仕様よりもプローブの入力電圧仕様のほうが小さいため、プローブの入力電圧仕様に制約されることになる。
【０００９】
特許文献１には、オシロスコープに過大信号が入力された場合における保護機能の構成が記載されている。
【００１０】
【特許文献１】特開平３−１７５６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
たとえば５０Ω終端入力など、表示範囲よりオシロスコープ本体やプローブの入力電圧仕様が小さい場合に、測定作業者はアナログ入力信号が飽和していることに気がつかず、正確でない測定を行ってしまうおそれがある。
【００１２】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、波形測定装置本体やプローブの入力電圧仕様を超えた過大信号が入力された場合に、測定作業者にその旨を迅速かつ的確に知らせるとともに、正確な測定を促すことができる波形測定装置を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
このような問題を解決するため、請求項１記載の発明は、
所定の入力電圧仕様が設定され、アナログ入力信号を測定して表示画面に表示する波形測定装置において、
前記入力電圧仕様を超える過大アナログ入力信号が入力されたことを検出する過大入力検出手段と、
この過大入力検出手段の過大入力検出信号に基づき、前記表示画面にエラーメッセージを表示するエラーメッセージ表示手段と、
前記表示画面に前記入力電圧仕様範囲を線分で表示する入力電圧仕様範囲表示手段、を具備したことを特徴とする。
【００１４】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の波形測定装置において、
前記過大入力検出手段は、波形測定装置本体および波形測定装置本体に接続されるプローブの少なくともいずれかに設けられていることを特徴とする。
【００１５】
請求項３記載の発明は、請求項１または２に記載の波形測定装置において、
前記過大入力検出手段は、波形測定装置本体の電圧軸測定レンジが最大電圧/divに設定されている状態で過大入力検出を行うことを特徴とする。
【００１６】
請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の波形測定装置において、
前記エラーメッセージ表示手段は、波形測定装置本体に対する過大入力とプローブに対する過大入力を識別可能に表示することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
これにより、波形測定装置本体やプローブの入力電圧仕様を超えた過大信号が入力された場合に、測定作業者にその旨を迅速かつ的確に知らせるとともに、正確な測定を促すことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明について図面を参照して説明する。図１は本発明による波形測定装置の一実施例を示すブロック図であり、図６と共通する部分には同一の符号を付けている。図１では、アクイジション制御部４０に、過大入力検出部４１を設けている。図２および図３は図１の波形測定装置の表示画面例図である。
【００１９】
過大入力検出部４１は、電圧軸の測定レンジが最大電圧/divに設定されている状態において、図２の下部領域に破線Ａで楕円状に囲んで示すように、電圧測定機能によりＡ／Ｄ変換器３０の出力データからオシロスコープ本体の入力電圧仕様であるピーク電圧および実効電圧を測定するとともに、判定機能によりこれらの電圧測定値が入力電圧仕様を超えていないか確認する。図２では、測定チャネル３において、電圧軸の測定レンジは５Ｖ/divに設定されていて、ピーク電圧として１８．８Ｖが測定され、実効電圧として６．５９９５５Ｖが測定された例を示している。
【００２０】
図２の例では、入力電圧仕様のピーク電圧範囲は破線Ｂで示すように±１２．５Ｖに設定され、実効電圧範囲はプローブ１０の接続使用を反映させて２点鎖線Ｃで示すように±５Ｖに設定されている。なお、これら入力電圧仕様のピーク電圧範囲および実効電圧範囲を示す線分は、測定作業者による測定値確認動作などの設定に応じて選択的にそれぞれの種別が識別可能に表示画面に表示されるように構成されていて、通常の測定時には表示されないものとする。
【００２１】
電圧測定値が入力電圧仕様を超えていたら、表示装置８０の表示画面に図３に示すようにエラーメッセージＤを表示させ、測定作業者にアナログ入力信号が飽和していることをエラーメッセージ画面のメッセージとして視覚的に知らせる。なお、判定基準は、製品仕様、各プローブ仕様をたとえばＣＰＵ９０の内部メモリに保管しておく。また、プローブ１０の接続有無や選定はプローブインターフェース１００によって行う。
【００２２】
図４はこのような一連の動作の流れを説明するフローチャートである。はじめに、電圧軸のレンジ設定を確認する（ステップＳＰ１）。
【００２３】
具体的には、電圧軸のレンジ設定が最大電圧/divか否かを判断し（ステップＳＰ２）、最大電圧/divでなければステップＳＰ１に戻って最大電圧/divに設定する。
【００２４】
最大電圧/divに設定されていることを確認すると、測定機能をオンにして、入力電圧仕様であるピーク電圧および実効電圧を測定する（ステップＳＰ３）。
【００２５】
続いて、電圧測定値が入力電圧仕様を超えているか否かを判断し（ステップＳＰ４）、超えていなければステップＳＰ３に戻って電圧測定を繰り返す。電圧測定値が入力電圧仕様を超えていれば、図２のようにエラーメッセージを表示する（ステップＳＰ５）。
【００２６】
なお、上記実施例では電圧軸のレンジ設定が最大電圧/div時と限定しているが、その理由は、一般的には、常時測定機能および判定機能を動作させることはソフトウエアへの負担増になり、他の機能のパフォーマンスにも影響を与えかねないこと、および最大電圧/div以外の設定時に入力電圧仕様を超える過大入力がされれば、波形が表示エリアからはみ出して正確な測定を行っていないことを容易に判断できることに基づく。
【００２７】
他の機能などへの影響が実用上支障ないと判断できる場合は、電圧軸のレンジ設定は最大電圧/div時に限らなくてもよく、測定機能および判定機能を常時動作させるようにしてもよい。
【００２８】
このように構成することにより、表示画面を介して、測定作業者に、入力電圧仕様を超えた過大信号が入力されていることを瞬時に明示でき、正確でない測定の継続を防止できる。そして、本願発明は追加部品を必要としないことから、コストアップになることもない。
【００２９】
図５は本発明の他の実施例を示すブロック図であり、図１と共通する部分には同一の符号を付けている。図５と図１の相違点は、プローブ１０にもプローブ１０の入力電圧仕様に対応した過大入力検出部１１を別途設けていることである。
【００３０】
プローブ１０内部に設けられた過大入力検出部１１で過大入力が検出されると、プローブインターフェース１００を経由してＣＰＵ９０への割り込み信号処理が実行され、図３と同様なエラーメッセージが表示される。このとき、エラーメッセージは、オシロスコープ本体に対する過大入力とプローブに対する過大入力が識別できるように構成しておくものとする。
【００３１】
図５の構成によれば、プローブ１０自体に過大入力検出部１１を実装するため多少のコストアップにはなるものの、ソフトウエアへの負担を増加させることなく常時過大入力検出が行える。
【００３２】
なお、上記実施例では、波形測定装置がオシロスコープの場合における過大入力検出の例について説明したが、本発明は電力測定装置などの波形測定機能を有する各種の測定装置にも適用できるものである。
【００３３】
以上説明したように、本発明によれば、波形測定装置本体やプローブの入力電圧仕様を超えた過大信号が入力された場合に、測定作業者にその旨を迅速かつ的確に知らせるとともに、正確な測定を促すことができる波形測定装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明による波形測定装置の一実施例を示すブロック図である。
【図２】図１の波形測定装置の表示画面例図である。
【図３】図１の波形測定装置の表示画面例図である。
【図４】図１の波形測定装置における一連の動作の流れを説明するフローチャートである。
【図５】本発明の他の実施例を示すブロック図である。
【図６】従来のオシロスコープの一例を示すブロック図である。
【図７】従来のオシロスコープにおける表示画面例図である。
【符号の説明】
【００３５】
１０  プローブ
１１  過大入力検出部
２０  アナログフロントエンド部
３０  Ａ／Ｄ変換器
４０  アクイジション制御部
４１  過大入力検出部
５０  アクイジションメモリ
６０  グラフィック制御部
７０  表示メモリ
８０  表示装置
９０  ＣＰＵ
１００  プローブインタフェース
１１０  アナログフロントエンド制御部
１２０  アナログ測定部
１３０  シーケンス制御部
【図１】
2010032278.tif 000003
【図４】
2010032278.tif 000004
【図５】
2010032278.tif 000005
【図６】
2010032278.tif 000006
【図２】
2010032278.tif 000007
【図３】
2010032278.tif 000008
【図７】
2010032278.tif 000009