(57)【要約】【課題】被測定信号に含まれている周期変動（周波数変動）部分を視覚的に分かり易く表示する。【解決手段】所定の時間にわたって連続して入力される被測定信号を、所定の閾値レベルに対する立ち上がりクロス点もしくは立ち下がりクロス点のいずれか一方のクロス点に時間的意味を有するアドレスを付してストレージし、上記クロス点間より求められる周期ごとに、上記被測定信号に含まれている各１周期波形の数を集計し、一方の軸を周期軸、他方の軸を度数軸とするヒストグラムで表示する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の時間にわたって連続して入力される被測定信号を、所定の閾値レベルに対する立ち上がりクロス点もしくは立ち下がりクロス点のいずれか一方のクロス点に時間的意味を有するアドレスを付してストレージし、上記クロス点間より求められる周期ごとに、上記被測定信号に含まれている各１周期波形の数を集計し、一方の軸を周期軸、他方の軸を度数軸とするヒストグラムで表示することを特徴とする波形表示方法。
【請求項２】
Ａ／Ｄ変換機能を有する入力部と、上記入力部より入力される被測定信号を所定に処理する制御部と、上記被測定信号を記憶するストレージメモリと、上記制御部に所定の指示を与える操作部と、上記制御部による処理結果を表示する表示部とを含む波形記録装置において、
上記制御部は、上記入力部より所定の時間にわたって連続して入力される被測定信号を、所定の閾値レベルに対する立ち上がりクロス点もしくは立ち下がりクロス点のいずれか一方のクロス点に時間的意味を有するアドレスを付して上記ストレージメモリに記憶し、上記クロス点間より求められる周期ごとに、上記被測定信号に含まれている各１周期波形の数を集計し、上記表示部に一方の軸を周期軸、他方の軸を度数軸とするヒストグラムで表示することを特徴とする波形記録装置。
【請求項３】
上記制御部は、上記操作部より上記表示部に表示されている上記ヒストグラム中の所定部位が指示されると、当該指示された所定部位の原波形を上記ストレージメモリから読み出して上記表示部に表示することを特徴とする請求項２に記載の波形記録装置。
【請求項４】
上記制御部は、上記アドレスにタイマにより一定時間間隔で計数されたカウント値を用いることを特徴とする請求項２または３に記載の波形記録装置。
【請求項５】
上記制御部は、上記各１周期波形の測定データを、上記アドレスとともに上記ストレージメモリに記憶することを特徴とする請求項２ないし４のいずれか１項に記載の波形記録装置。
【請求項６】
上記入力部は、複数の被測定信号が入力される多チャンネル入力部であり、上記制御部は、上記操作部からの指示により表示部を複数の表示領域に分け、各表示領域に指定された入力チャンネルに属する被測定信号のヒストグラムを対比的に表示することを特徴とする請求項２ないし５のいずれか１項に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、波形表示方法および波形記録装置に関し、さらに詳しく言えば、被測定信号に含まれている周期変動（周波数変動）部分を視覚的に分かり易く表示する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
波形記録装置では、測定開始から測定終了までの間、被測定信号をＡ／Ｄ変換して一旦ストレージメモリに格納し、測定終了後に（実時間波形記録装置では、被測定信号が入力されるに伴って）、ストレージメモリから被測定信号を読み出して、予め設定されている測定項目について演算を行い、その結果を被測定波形等とともに表示部に表示するようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
通常、測定（演算）結果は、最大値、最小値、平均値、実効値等が数値にて表示されるが、数値表示では変動が生じている場合、その部分が分かりづらい。
【０００４】
特に、商用電源等の電圧・電流波形の周期測定において、部分的に生じている周期変動（周波数変動）は、数値表示だけでは分からない。波形を表示して目視にて観測したとしても、その変動が急激でない限り、変動箇所を見つけにくい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１２１４５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明は、被測定信号に含まれている周期変動（周波数変動）部分を視覚的に分かり易く表示することを主たる課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明には、波形表示方法と波形記録装置とが含まれ、第１発明としての波形表示方法は、所定の時間にわたって連続して入力される被測定信号を、所定の閾値レベルに対する立ち上がりクロス点もしくは立ち下がりクロス点のいずれか一方のクロス点に時間的意味を有するアドレスを付してストレージし、上記クロス点間より求められる周期ごとに、上記被測定信号に含まれている各１周期波形の数を集計し、一方の軸を周期軸、他方の軸を度数軸とするヒストグラムで表示することを特徴としている。
【０００８】
また、第２発明としての波形記録装置は、Ａ／Ｄ変換機能を有する入力部と、上記入力部より入力される被測定信号を所定に処理する制御部と、上記被測定信号を記憶するストレージメモリと、上記制御部に所定の指示を与える操作部と、上記制御部による処理結果を表示する表示部とを含む波形記録装置において、
上記制御部は、上記入力部より所定の時間にわたって連続して入力される被測定信号を、所定の閾値レベルに対する立ち上がりクロス点もしくは立ち下がりクロス点のいずれか一方のクロス点に時間的意味を有するアドレスを付して上記ストレージメモリに記憶し、上記クロス点間より求められる周期ごとに、上記被測定信号に含まれている各１周期波形の数を集計し、上記表示部に一方の軸を周期軸、他方の軸を度数軸とするヒストグラムで表示することを特徴としている。
【０００９】
上記第２発明の好ましい態様として、上記制御部は、上記操作部より上記表示部に表示されている上記ヒストグラム中の所定部位が指示されると、当該指示された所定部位の原波形を上記ストレージメモリから読み出して上記表示部に表示する。
【００１０】
上記第２発明において、上記制御部は、上記アドレスにタイマにより一定時間間隔で計数されたカウント値を用いる。
【００１１】
また、上記制御部は、上記各１周期波形の測定データを、上記アドレスとともに上記ストレージメモリに記憶する。
【００１２】
さらには、上記入力部は複数の被測定信号が入力される多チャンネル入力部であり、上記制御部は、上記操作部からの指示により表示部を複数の表示領域に分け、各表示領域に指定された入力チャンネルに属する被測定信号のヒストグラムを対比的に表示する態様も上記第２発明の波形記録装置に含まれる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、被測定信号に含まれる各１周期波形を、その周期ごとに集計してヒストグラムを作成して表示するようにしたことにより、変動が生じている部分を視覚的に容易に特定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明による波形記録装置の構成を概略的に示す模式図。
【図２】（ａ）被測定信号の一例を示す波形図、（ｂ）その波形から作成されたヒストグラムを示す図。
【図３】別の例として、パルス波形の前縁の立ち上がりと後縁の立ち下がりの各ヒストグラムを作成する際に設定される閾値を示すパルス波形図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
次に、図１ないし図３を参照して本発明の実施形態について説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００１６】
図１に示すように、この実施形態に係る波形記録装置は、基本的な構成として、入力端子１０と、Ａ／Ｄ変換器１１と、ゼロクロス検出部１２と、制御部１３と、ストレージメモリ１４と、操作部１５と、表示部１６とを備えている。
【００１７】
この実施形態において、被測定信号は図示しない電力計等の波形観測手段により測定された商用電源の電圧信号であり、その測定項目の一つに電圧信号の周期が含まれている。ゼロクロス検出部１２は、そのために設けられている。
【００１８】
入力端子１０から入力される被測定信号（商用電源の電圧信号）は、Ａ／Ｄ変換器１１にて２値のデジタル信号に変換されて制御部１３に与えられる。また、ゼロクロス検出部１２にて被測定信号のゼロクロス点が検出されて制御部１３に与えられる。
【００１９】
制御部１３は、例えばタイマーの計時信号に基づいて動作するアドレスカウンタ（ともに図示しない）を有し、被測定信号のＡ／Ｄ変換後の測定データ（波形データ）をストレージメモリ１４に保存する際、ゼロクロス点のアドレスも併せてストレージメモリ１４に保存する。
【００２０】
図２（ａ）の波形図を参照して、この実施形態によると、制御部１３は、被測定信号の１周期となる立ち上がりゼロクロス点ごとにアドレスを付ける。なお、立ち下がりのゼロクロス点にごとにアドレスを付けてもよい。また、立ち上がり、立ち下がりの両ゼロクロス点にアドレスを付け、後で立ち上がりのゼロクロス点もしくは立ち下がりのゼロクロス点を探すようにしてもよい。
【００２１】
この実施形態では、アドレスカウンタから出力されるアドレスには１６進数が採用されており、図２（ａ）に示す波形例では、被測定信号の１周期となる立ち上がりゼロクロス点ごとに、「０」，「８」，「１０」，「１８」，「２１」，「２８」，「３６」，「３Ｅ」，「４６」と言うように１６進数でアドレスが付けられ、波形データとともに立ち上がりゼロクロス点のアドレスがストレージメモリ１４に保存される。
【００２２】
この立ち上がりゼロクロス点のアドレスは、計時的に動作するアドレスカウンタのカウント値であるため、隣接するアドレスの差は、被測定信号の１周期に相当する。
【００２３】
制御部１３は、例えば測定終了後において、操作部１５からのヒストグラム作成の指示にしたがって、上記アドレスの差により求められる周期ごとに、被測定信号に含まれている各周期波形の数を集計してヒストグラム（度数分布図）を作成し、表示部１６に表示する。
【００２４】
図２（ａ）に示す波形例において、ゼロクロス点「０」と「８」との間、「８」と「１０」との間および「１０」と「１８」との間のアドレスの差はそれぞれ８、ゼロクロス点「１８」と「２１」との間のアドレスの差は９、ゼロクロス点「２１」と「２８」との間のアドレスの差は７、ゼロクロス点「２８」と「３６」との間のアドレスの差はＥ（１０進数で１４）、ゼロクロス点「３６」と「３Ｅ」との間および「３Ｅ」と「４６」との間のアドレスの差はそれぞれ８である。
【００２５】
したがって、図２（ａ）に示す８波形の範囲内でのヒストグラムは、図２（ｂ）に示すようなヒストグラムとなる（横軸：アドレスの差（周期），縦軸：度数）。このヒストグラムによれば、周期がアドレスの差で８である波形は５波形でもっとも多く、これに対して周期がアドレスの差で７，９，Ｅである波形は、それぞれ１波形であることが視覚的に容易に分かる。
【００２６】
ストレージメモリ１４には、波形データとゼロクロス点のアドレスとが保存されているため、例えば操作部１５に設けられている図示しないマウスを使って表示部１６のヒストグラム表示画面で、例えばアドレスの差がＥの所をクリックする。
【００２７】
そうすると、制御部１３は、ストレージメモリ１４から当該箇所の波形データを読み出し、図２（ａ）に示すようなアドレスの差がＥの所の原波形（生波形）を表示部１６に表示する。
【００２８】
これにより、膨大な波形データの中から周期異常の波形部分を容易に検索することができる。特に、電源周波数を監視する場合、目視による波形観測では見つけにくい異常箇所を素早く知ることができる。
【００２９】
操作部１５からのヒストグラム作成の指示の一例として、図２（ａ）に示す波形表示画面で、波形の一部分（例えば周期に異常をきたしている箇所）をマウス等で指定すると、図２（ｂ）に示すヒストグラムが表示されるようにすることもできる。
【００３０】
なお、ゼロクロス検出は測定中に順次行われるため、リアルタイムでヒストグラムを作成して表示することもできる。また、ストレージメモリ１４に保存されている波形データにより、被測定信号の最大値、最小値、平均値、実効値等の各値を算出することもできる。
【００３１】
表示方法については、２画面表示として、一方の画面にヒストグラム、他方の画面にその原波形を表示することもできる。また、複数の被測定信号が入力される多チャンネル型の場合には、各チャンネルのヒストグラムを対比的に表示すれば、チャンネル間の位相差や時間差等も視覚的に容易に分かる。
【００３２】
上記実施形態では、被測定信号のゼロクロス点を検出するようにしているが、必ずしもゼロクロス点である必要はなく、被測定信号と所定の閾値レベルとのクロス点を検出してアドレスを付与するようにしてもよい。
【００３３】
また、実際の測定では、被測定信号の周波数がかなり細かな値として測定される。これを細かな周波数の違いでヒストグラム化すると、ヒストグラム化するメリットが薄れてしまうため、周波数の範囲を例えば四捨五入や有効桁数でグループ分けして、被測定信号をそのグループごとにカウントしてヒストグラムを作成するようにしてもよい。
【００３４】
次に、別の例として、図３に示すように、パルス波形ＰＷに対して第１閾値Ｔｈ１と第２閾値Ｔｈ２の２つの閾値（Ｔｈ１＜Ｔｈ２）を設定し、パルス波形ＰＷの前縁での各閾値Ｔｈ１，Ｔｈ２とのクロス点をそれぞれアドレスｆ１，ｆ２とし、同様に、パルス波形ＰＷの後縁での各閾値Ｔｈ１，Ｔｈ２とのクロス点をアドレスｒ１，ｒ２として、各パルス波形ＰＷについて、その前縁でのアドレスの差（ｆ２−ｆ１）ごとに、また、後縁でのアドレスの差（ｒ２−ｒ１）ごとに、その出現回数を集計することにより、パルス波形ＰＷの立ち上がり時間と立ち下がり時間をヒストグラム化することもできる。
【符号の説明】
【００３５】
１０  入力端子
１１  Ａ／Ｄ変換器
１２  ゼロクロス検出部
１３  制御部
１４  ストレージメモリ
１５  操作部
１６  表示部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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