(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
除算の基本となる被除数データ、除数データを確定する基本データ確定手段と、それ等の被除数データ、除数データから除算により商データを算出する除算手段と、その商データに関係する演算結果を表示する演算結果表示手段とを備える演算表示器において、上記被除数データを表すビット数と除数データを表すビット数の両ビット数がいずれも製品に要求されている確度を満たすビット数以上か判定する基本データビット数判定手段と、その両ビット数がいずれも要求ビット数以上の場合と少なくとも一方のビット数が要求ビット数未満の場合とで演算結果の表示方法を異ならせる演算確度表示手段とを備えることを特徴とする演算確度表示機能付き演算表示器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は波形記録計等の演算確度表示機能付き演算表示器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ストレージオシロ、メモリレコーダ等の波形記録計を用いて被測定波形の高調波を解析する場合、電圧、電流等のサンプリングした入力データ〔Ｘ−Ｔ（変数−時間）波形〕をメモリに蓄え、そのＸ−Ｔ波形から各次高調波の位相の大きさや実効値の大きさを示す数値、解析グラフ等の作成を行なっている。その際、ＦＦＴ（高速フーリエ変換）演算アルゴリズム等を採用し、記憶されたデータ列から必要なデータ数を得て、各次高調波の振幅の実数成分と虚数成分とを求め、ψ＝ａｒｃｔａｎ（虚数成分／実数成分）の式より電圧、電流等の各次高調波の位相角ψを算出する。なお、同一時点における電圧の位相角ψ1 と電流の位相角ψ2 を求めると、両位相角ψ1 とψ2 の差を算出することにより電圧と電流の位相角ψ0 が求まる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような各次高調波の振幅の実数成分、虚数成分の少なくとも一方が非常に小さい場合、位相角ψを求めても、その値に信頼性がないことがある。何故なら、各次高調波の振幅の実数成分と虚数成分をそれぞれ８ビットで扱う場合、それ等の実数、虚数成分を表す両ビット数がいずれも例えば７ビットであると、最小桁のビット（ＬＳＢ）の値が誤って変化しても位相角ψの値はほとんど変化しないが、実数、虚数成分を表す両ビット数の少なくとも一方が例えば２ビットであると、最小桁のビットの値が誤って変化すると位相角ψの値が大きく変化するからである。それ故、位相角ψの値に信頼性がない場合があるにも関わらず、一様に位相角ψを表示するのは問題である。
【０００４】
本発明はこのような従来の問題点に着目してなされたものであり、演算内容に除算を含む場合、その演算結果の表示から演算結果が製品仕様の確度範囲内にあるか確認できる演算確度表示機能付き演算表示器を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明による演算確度表示機能付き演算表示器１０には図１に示すように除算の基本となる被除数データ、除数データを確定する基本データ確定手段１２と、それ等の被除数データ、除数データから除算により商データを算出する除算手段１４と、その商データに関係する演算結果を表示する演算結果表示手段２０とを備える。
【０００６】
そして、更に除算手段１４と演算結果表示手段２０との間に、それ等の被除数データを表すビット数と除数データを表すビット数の両ビット数がいずれも製品に要求されている確度を満たすビット数以上か判定する基本データビット数判定手段１６と、その両ビット数がいずれも要求ビット数以上の場合と少なくとも一方のビット数が要求ビット数未満の場合とで演算結果の表示方法を異ならせる演算確度表示手段１８とを備える。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて、本発明の実施の形態を説明する。
図２は本発明を適用した波形記録計の構成を示すブロック図である。図中、２２が波形記録計、２４がそのサンプリングした例えば電圧波形データを入力する第１チャンネル、２６がサンプリングした他の例えば電流波形データを入力する第２チャンネルである。又、２８が第１チャンネル２４に設置したアッテネーター、３０がそのアッテネーター２８の出力側に設置したアナログ・デジタルコンバータ、３２が第２チャンネル２６に設置したアッテネーター、３４がそのアッテネーター３２の出力側に設置したアナログ・デジタルコンバータである。なお、アッテネーター２８、３２に代えてゲイン調整用アンプを用いることもできる。
【０００８】
又、３６がＤＭＡコントローラ、３８がストレージＲＡＭであり、そのＤＭＡコントローラ３６によりデジタル値に変換した電圧波形データや電流波形データ等は転送し、一旦ストレージＲＡＭ３８に蓄える。又、４０がプログラムの命令に従って制御、演算を行なう中央処理装置であるＣＰＵ、４２がＣＲＴ等の表示体、４４がプリンタ等の印字体である。そして、ＣＰＵ４０はＲＯＭ、ＲＡＭ等を含み、ＤＭＡコントローラ３６、ストレージＲＡＭ３８、表示体４２、印字体４４等の制御を行なう。
【０００９】
次に、電圧波形、電流波形等に含まれる各次高調波の位相角等の表示動作を説明する。
図３は電圧波形各次高調波位相角表示処理プログラムによる動作を示すＰ１〜Ｐ７のステップからなるフローチャートである。先ず、Ｐ１でストレージＲＡＭ３８から時系列に沿い必要数の電圧波形データを取り込む。次にＰ２へ行き、ＦＦＴ等の演算処理により高調波の振幅の実数成分と虚数成分を算出する。次にＰ３へ行き、その高調波の位相角ψ1 をψ1 ＝ａｒｃｔａｎ（虚数成分／実数成分）の式より算出する。
【００１０】
次にＰ４へ行き、被除数に当る実数成分を表すビット数と除数に当る虚数成分を表すビット数の両ビット数のいずれも製品に要求されている確度を満たすビット数（要求ビット数）以上か判定する。そして、被除数データを表すビット数と除数データを表すビット数の両ビット数のいずれも要求ビット数以上の場合、ＹＥＳと判定してＰ５へ行く。なお、これ等の実数成分を表すビット数や虚数成分を表すビット数は被測定波形の高調波含有量に大きく依存するため、要求ビット数は記録計の演算結果に対して確度を保証した仕様によって定める。
【００１１】
Ｐ５では算出した位相角ψ1 を実線で記録する。又、Ｐ４で少なくとも一方のビット数が要求ビット数未満の場合、ＮＯと判定してＰ６へ行く。Ｐ６では算出した位相角ψ1 を点線で記録する。このような記録後Ｐ７へ行き、位相角ψ1 を繰り返して記録する必要性を判定する。ＹＥＳの場合Ｐ１へ戻る。
【００１２】
このようにして、電圧波形に含まれた各次高調波の位相角ψ1 を時系列で記録すると、図４に示すような実線４４と点線４６からなる位相角波形４８が記録紙５０の上に得られる。それ故、位相角ψ1 が製品仕様の確度内である場合には実線で記録され、製品仕様の確度外であれば点線で記録されることになり、使用者は記録から位相角ψ1 が精度的に信頼できる値か否かを見極めることができる。又、電流波形に含まれる各次高調波の位相角ψ2 についても、同様な表示を行なうことにより、使用者は記録から位相角ψ2 が精度的に信頼できる値か否かを見極めできる。そして、同一時点における両位相角ψ1 とψ2 の差を演算すると、電圧と電流の位相角ψ0 が求まる。この場合、位相角ψ1 或いはψ2 が確度外であれば、位相角ψ0 も確度外として点線で表示する。因みに、このような位相角波形はＣＲＴ等の画面上に表示することもできる。
【００１３】
なお、上記実施の形態では位相角の確度が劣って精度的に信頼できない場合、点線で示したが、何も表示しないでおくこともできる。しかし、位相角を示す波形が途中で所々切れるため違和感が生じる。又、電圧と電流の位相角の相関関係等、他のチャンネルに入る波形との関係を観察するには少し確度が劣っていても、表示することによって実用になる場合がある。
【００１４】
又、上記実施の形態では位相角を波形で示したが数値で表し、位相角が精度的に信頼できない場合、数値に括弧を付けたりマークを付ける等して、信頼できるものと表示方法を異ならせることができる。
【００１５】
【発明の効果】
以上説明した本発明によれば、被除数データを表すビット数と除数データを表すビット数の両ビット数がいずれも製品に要求されている確度を満たすビット数以上か判定し、その両ビット数がいずれも要求ビット数以上の場合と少なくとも一方のビット数が要求ビット数未満の場合とで演算結果の表示方法を異にするため、演算内容に被除数データに対する除数データの除算を含む場合、演算結果の表示から演算結果が製品仕様の確度範囲内にあるか確認できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による演算確度表示機能付き演算表示器の構成を明示するブロック図である。
【図２】本発明を適用した記録計の構成を示すブロック図である。
【図３】同記録計のメモリに格納する電圧波形各次高調波位相角表示処理プログラムによる動作を示すフローチャートである。
【図４】同記録計に備えたプリンターの記録紙上に記録された電圧波形の各次高調波位相角を示す図である。
【符号の説明】
１０…演算確度表示機能付き演算表示器  １２…基本データ確定手段  １４…除算手段  １６…基本データビット数判定手段  １８…演算確度表示手段  ２０…演算結果表示手段  ２２、２６…チャンネル  ２８、３２…アッテネーター  ３０、３４…アナログ・デジタルコンバータ  ３６…ＤＭＡコントローラ  ３８…ストレージＲＡＭ  ４０…ＣＰＵ  ４２…表示体  ４４…印字体  ４６…実線記録  ４８…点線記録  ５０…位相角波形  ５２…記録紙
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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