(57)【要約】【課題】電圧電流測定器等のトリガ機能を多様化する。【解決手段】この発明では、測定対象量を所定の時間間隔で測定する測定手段と、この測定手段が測定した測定値が、予め設定した値を横切ったことを検出する第１判定手段と、測定手段が測定値を出力する毎にこの測定値と前回の測定値との差を求める演算手段と、この演算手段が算出する算出値が予め設定した条件を満たしたことを検出する第２判定手段と、第１判定手段と第２判定手段の何れを動作させるかを設定するモード設定手段と、このモード設定手段の設定に従って第１判定手段の判定結果と第２判定手段の判定結果の何れかに従って測定手段の測定値の表示を開始する表示手段を備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定対象量を所定の時間間隔で測定する測定手段と、
この測定手段が測定した測定値が、予め設定した値を横切ったことを検出する第１判定手段と、
上記測定手段が測定値を出力する毎にこの測定値と前回の測定値との差を求める演算手段と、
この演算手段が算出する算出値が予め設定した条件を満たしたことを検出する第２判定手段と、
上記第１判定手段と第２判定手段の何れを動作させるかを設定するモード設定手段と、
このモード設定手段の設定に従って上記第１判定手段の判定結果と上記第２判定手段の判定結果の何れかに従って上記測定手段の測定値の表示を開始する表示手段と、
を備えていることを特徴とする測定装置。
【請求項２】
請求項１記載の測定装置において、上記測定手段の測定値を記憶する記憶手段を備え、この記憶手段に上記第１判定手段又は第２判定手段の判定結果が発生する以前及び判定結果が発生した後にわたって上記測定手段の測定値を記憶し、判定結果の発生前と発生後の双方の測定値を順次表示可能としたことを特徴とする測定装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の測定装置の何れかにおいて、上記第２判定手段は上記差の値が設定値より小さくなった状態を検出して判定結果を出力するか又は上記差の値が設定値より大きくなった状態を検出して判定結果を出力するかの何れかを選択する設定手段を備えることを特徴とする測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は例えばデジタルボルトメータ或はオシロスコープのような測定装置に関し、特にトリガ機能を多様化することを目的とするものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、デジタルボルトメータ（デジタル表示型の電圧、電流測定装置）或はオシロスコープ等では測定対象量（電圧又は電流）が設定値を越えるか、又は設定値より低下するタイミングを検出し、その検出したタイミング直後から測定値の記憶を開始するとか或は表示を開始する機能が付加されている機種がある。このような機能をトリガ機能と呼んでいる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来のトリガ機能は測定対象量が設定値を越えるか、或は設定値より低下したかを検出する機能であるため、例えば測定対象量の変化量が所定値以内に収束したとか、或は測定対象量の変化量が所定値を越えたこと（発散）を検出することはできない。
この発明の目的は、測定対象量が設定値を越えたか或は低下したかを検出するトリガ機能は元より、測定対象量の変化量が所定値以内に収束したこと、或は測定対象量の変化量が所定値を越えたことを検出することができる新たなトリガ機能を提案しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この発明では、測定対象量を所定の時間間隔で測定する測定手段と、この測定手段が測定した測定値が、予め設定した値を横切ったことを検出する第１判定手段と、測定手段が測定値を出力する毎にこの測定値と前回の測定値との差を求める演算手段と、この演算手段が算出する算出値が予め設定した条件を満たしたことを検出する第２判定手段と、第１判定手段と第２判定手段の何れを動作させるかを設定するモード設定手段と、このモード設定手段の設定に従って第１判定手段の判定結果と第２判定手段の判定結果の何れかに従って測定手段の測定値の表示を開始する表示手段を備えている測定装置を提案する。
【０００５】
この発明では更に、測定手段の測定値を記憶する記憶手段を備え、この記憶手段に第１判定手段又は第２判定手段の判定結果が発生する以前及び判定結果が発生した後にわたって測定手段の測定値を記憶し、判定結果の発生前と発生後の双方の測定値を順次表示可能とした測定装置を提案する。
この発明では更に、第２判定手段は差の値が設定値より小さくなった状態を検出して判定結果を出力するか又は差の値が設定値より大きくなった状態を検出して判定結果を出力するかの何れかを選択する設定手段を備える測定装置を提案する。  
【発明の効果】
【０００６】
この発明による測定装置によれば、従来から用いられているトリガ機能に加えて、測定対象量の変化量が所定値以内に収束した状態、或は測定対象量の変化量が所定値を越えた状態を検出するトリガ機能を実行することができるから、例えばバッテリなどの充電電流の単位時間毎の変化が所定値以内に収束した状態を検出し、その検出時点の前後の充電電流値の変化を数値で順次表示することができる。
又は圧力の測定等において、単位時間毎の圧力の上昇量が所定値を越えたことを検出する等に利用することができる。この新たなトリガ機能によれば各種の現象の測定に適用して好適である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明の測定装置は例えばデジタル表示型の電圧・電流測定装置に組込まれ、測定する電圧値或は電流値の変化量が所定値以内に収束した状態又は電圧値又は電流値の変化量が所定値を越えた状態を検出する構成とした実施形態が最良の実施形態である。
この実施形態を採ることにより、電圧出力型のセンサ或は電流出力形のセンサから出力される電圧測定信号又は電流測定信号を電圧測定モード或は電流測定モードで測定し、その被測定電圧又は被測定電流の変化の様子を監視し、変化量が所定値より小さくなった状態或は変化量が所定値より大きくなった状態を検出して各種の現象の終了又は開始を検出する等に利用することができる。
【実施例１】
【０００８】
図１にこの発明による測定装置の実施例を示す。この実施例では本発明をデジタル表示型の電圧・電流測定装置（一般にデジタルボルトメータ等と称されている）に適用した実施例を示す。デジタル表示型電圧・電流測定装置では測定手段１は電圧測定器で構成される。つまり、被測定対象量が電圧信号の場合は入力回路２に設けた減衰器等で適当な電圧に減衰させてＡＤ変換器３に出力し、被測定対象量が電流の場合は、入力回路２に設けた電流電圧変換器で電圧信号に変換し、その電圧信号をＡＤ変換器３に出力する。これらのモード切替はアナログ制御部４で行われる。
【０００９】
ＡＤ変換器３は所定の時間間隔で入力回路２から入力される電圧信号をサンプリングし、そのサンプリングした電圧信号をデジタル信号に変換し、そのデジタル信号をマイクロコンピュータで構成される制御器１０に入力され、制御器１０で所定のデータ処理が施されて表示手段２０に出力され、電圧値又は電流値を表示する。
制御器１０はよく知られているように中央演算処理装置（以下ＣＰＵと称す）１１と、読出専用メモリ（以下ＲＯＭと称す）１２と、書き替え可能なメモリ（以下ＲＡＭと称す）１３と、入力ポート１４、出力ポート１５等によって構成される。ここでは、ＲＯＭ１２に制御器１０を所定の順序で動作させる各種のプログラムを格納し、このプログラムをＣＰＵ１１が解読して測定動作を実行する構成とした場合を示す。尚、ＲＯＭ１２に格納したプログラムを起動時に自動的にＲＡＭ１３に移し替え、ＲＡＭ１３に格納したプログラムをＣＰＵ１１が読み出しながらそのプログラムを実行するように構成することもある。
【００１０】
ＲＯＭ１２には制御器１０を所定の順序で動作させ、電圧・電流測定を実行させる制御プログラムを格納した制御プログラム格納部１２Ａと、制御器１０をこの発明で用いる第１判定手段として動作させるための第１判定プログラムを格納する第１判定プログラム格納部１２Ｂと、制御器１０をこの発明で用いる第２判定手段として動作させる第２判定プログラムを格納した第２判定プログラム格納部１２Ｃと、演算プログラムを格納した演算プログラム格納部１２Ｄとが設けられる。
第１判定プログラムは制御器１０は従来から用いられている第１判定モードで判定動作を実行させるためのプログラムである。つまり、或る設定電圧を与え、被測定信号の電圧がこの設定電圧を横切るタイミングを検出する判定動作を実行する。この第１判定動作は被測定電圧が設定電圧を小さい値側から大きい値側に横切る場合と、大きい値側から小さい値側に横切る場合の何れかと、双方を判定する場合とがある。
【００１１】
この発明では第２判定プログラム格納部１２Ｃに格納したプログラムと、演算プログラムを備えたことを特徴とするものである。ＡＤ変換器３は所定の時間間隔で被測定電圧をＡＤ変換する。ＡＤ変換した被測定電圧信号はＲＡＭ１３に設けたデータメモリ１３Ｂに順次格納される。演算プログラム格納部１２Ｄに格納した演算プログラムはＡＤ変換器３が測定対象量をＡＤ変換する毎に、そのＡＤ変換値Ａ１−０と前回ＡＤ変換した値Ａ１−１との差を演算する。第２判定手段はその差の値が予め設定した値より小さくなった状態又は大きくなった状態を検出し、その検出タイミングでそのタイミング以後にＡＤ変換される測定値を順次表示手段２０に表示させる。ＲＡＭ１３の設定値記憶部１３Ａには第１判定プログラムが判定に要する設定値、或は第２判定プログラムが判定に要する設定値を記憶する。これらの設定値は操作パネル３０に設けた入力手段（キーボード）から入力することができ、任意の値を設定することができる。また、操作パネル３０からは第２判定モードで動作させる場合、毎回のＡＤ変換値と前回のＡＤ変換値との差の値が設定値より小さくなったことを検出するか、差の値が設定値より大きくなったことを検出するかを設定することもできる。その設定状態はＲＡＭ１３に設けたモード設定記憶部１３Ｃに記憶され、この記憶に従ってＣＰＵが動作する。
【００１２】
図２乃至４に各判定動作の様子を示す。図２は第１判定プログラムによる第１判定モードの判定動作の様子を示す。図２に示すように、被測定電圧が設定値Ｅｓを横切った直後のＡＤ変換のタイミングでトリガの検出が実行される。
図３は第２判定モードの中で毎回の差の値が設定値ΔＥｓより小さくなった状態を検出する様子を示す。また、図４は毎回の差の値が設定値ΔＥｓより大きくなった状態を検出する様子を示す。図２乃至図４では被測定電圧が正極性の向に増加する現象を呈する場合を示すが、負極性の向に増加する現象の場合も同様に設定し、検出することができる。
【００１３】
図５にデータメモリ１３Ｂの記録の様子を示す。データメモリ１３Ｂは例えば１００００アドレス分の記録領域を有し、ＡＤ変換器３がＡＤ変換する毎に、そのＡＤ変換された被測定対象量を表わす電圧値を先頭アドレス「０」から順次書き込みを行う。書き込みが最終アドレス「９９９９」に達すると次の書き込みは先頭アドレス「０」に戻り、爾後再び書き込みアドレスを＋１ずつ歩進し、前回書き込んだ電圧値を書き替える。このようなメモリの方式をリングメモリ記録方式と称している。リングメモリ記録方式によれば、第１判定モード或は第２判定モードで条件が一致してトリガが検出されると、その検出タイミング以前のデータからトリガ検出後のデータをメモリに残すことができる。
【００１４】
データを書き込むアドレスの数が限られているから、トリガの検出タイミングから、何個のデータを必要とするかを設定すると、必然的にトリガの検出前のデータの数も決定される。ここでは、トリガ検出タイミングの検出前に残すデータの数を予め設定することによって、トリガ検出後のデータの数を決定するように構成した場合を示す。図６にトリガ検出前のデータの数を設定する設定部の様子を示す。ここではトリガ検出前に確保するデータの数をプリトリガと称し、プリトリガ０％を設定すると、トリガ検出後に確保できるデータの数は１００％（１００００個）に設定される。つまり、この場合は、トリガ検出時点のアドレスの次のアドレスからデータの書き込みが続けられ、トリガ検出時点のアドレスの１つ前のアドレスまでデータの書き込みが続けられ、その１つ前のアドレスで書き込みが停止する。
【００１５】
プリトリガ２５％を設定すると、トリガ検出後に確保できるデータの数は１００００−１００００×０．２５＝７５００個となる。プリトリガ５０％ではトリガ検出後に確保できるデータの数は５０００個、プリトリガ７５％を設定するとトリガ検出後に確保できるデータの数は２５００個となる。
データメモリに残されたデータにはトリガ検出時点を中心に極性と番号が付され、その極性及び番号と共に、電圧値を順に表示手段２０に表示することができる。これにより、トリガ検出時点の前と後の被測定対象量の変化の様子を詳細に観測することができることになる。
【００１６】
尚、データメモリ１３Ｂに記録した電圧値をＤＡ変換し、このＤＡ変換したアナログ信号をオシロスコープのＹ軸へ入力することにより被測定対象量の変化を曲線として表示することができる。曲線として表示することにより、被測定対象量の変化の様子が一目瞭然となり、現象の解析が容易にできることになる。従って、オシロスコープへの組み込みも有効である。
【実施例２】
【００１７】
上述した実施例１では第２判定モードにおいて、各回の測定値と前回の測定値との差の値が設定値ΔＥｓより小さくなったか又は大きくなったかをトリガ判定条件としたが、このように構成した場合は例えば図７に示す飽和曲線で条件が満たされるタイミング、例えばＴＧ３で必ずトリガが検出され、この検出位置を選択することはできない。
つまり、トリガの検出条件として飽和の開始を検出したいのであればタイミングＴＧ１で検出できればよく、飽和が充分進んだ状態を検出したいのであればタイミングＴＧ５以後に検出できると都合がよい。
【００１８】
この実施例２ではこのような要求を満す判定方法を提案する。その判定方法には実施例１で用いた第１の設定値ΔＥｓと、この設定値ΔＥｓに重みＷを掛けた第２の設定値Ｗ・ΔＥｓとを用いる。重みＷは例えば１〜１００の間の任意の値を設定できるものとし、第２の設定値Ｗ・ΔＥｓは前回の差の値との比較に用い、第１の設定値ΔＥｓは次回の差の値との比較に用いる。
つまり、図８に示すように測定値Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３が測定された時点で前回の差の値ｄ１はｄ１＝Ｖ２−Ｖ１で算出され、次回の差の値ｄ２はｄ２＝Ｖ３−Ｖ２で算出される。トリガ検出条件としてｄ１＞Ｗ・ΔＥｓであり、ｄ２＜ΔＥｓが満たされた場合にトリガ検出と判定する。この判定条件とすることにより重みＷの値を適宜に設定することにより急な変化から緩和曲線に変化したタイミングを検出するか、又は充分に飽和が進んだ状態の何れでも検出することができる。また、ノイズの影響も低減することができる。
【００１９】
発散を検出する場合の検出条件はｄ１＜ΔＥｓ／Ｗ及びｄ２＞ΔＥｓとなる。この検出条件で重みＷを適宜に設定することにより発散の急峻に変化する部分と、緩慢に変化する部分の何れでも検出することができる。またノイズの影響を低減することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
本発明による測定装置はデジボルに組み込むか、或はオシロスコープに組込むことにより、各種の計測の分野に活用される。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】この発明の一実施例を説明するためのブロック図。
【図２】図１に示した実施例の第１判定モードの動作状況を説明するための図。
【図３】図１に示した実施例の第２判定モードの動作状況の一方の例を説明するための図。
【図４】図１に示した実施例の第２判定モードの動作状況の他方の例を説明するための図。
【図５】図１に示した実施例に用いたデータメモリの内部の様子を説明するための図。
【図６】図５に示したメモリのデータ取込量を設定する様子を説明するための図。
【図７】この発明の実施例２を説明するためのグラフ。
【図８】図７の詳細を説明するためのグラフ。
【符号の説明】
【００２２】
１    測定手段                    １２    ＲＯＭ
２    入力回路                    １３    ＲＡＭ
３    ＡＤ変換器                  １４    入力ポート
４    アナログ制御部              １５    出力ポート
１０    制御器                      ２０    表示手段
１１    中央演算処理装置            ３０    操作パネル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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