(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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。
【請求項２】
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。
【請求項３】
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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１６５７３７号公報（第５−７頁、第１図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【発明の効果】
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】波形記録装置１の構成図である。
【図２】波形記録装置１の動作を説明するための波形図である。
【図３】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。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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）。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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）。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【符号の説明】
【００６２】
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
【図１】
0005875801.tif 000002
【図２】
0005875801.tif 000003
【図３】
0005875801.tif 000004