CN107024260A - 信号处理装置与其控制方法、控制程序以及记录介质 - Google Patents

信号处理装置与其控制方法、控制程序以及记录介质 Download PDF

Info

Publication number
CN107024260A
CN107024260A CN201611175719.4A CN201611175719A CN107024260A CN 107024260 A CN107024260 A CN 107024260A CN 201611175719 A CN201611175719 A CN 201611175719A CN 107024260 A CN107024260 A CN 107024260A
Authority
CN
China
Prior art keywords
filter
signal
filter parameter
interval
specified
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201611175719.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107024260B (zh
Inventor
白水岳
许自强
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Omron Corp
Original Assignee
Omron Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Omron Corp filed Critical Omron Corp
Publication of CN107024260A publication Critical patent/CN107024260A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107024260B publication Critical patent/CN107024260B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/06—Receivers
    • H04B1/10—Means associated with receiver for limiting or suppressing noise or interference
    • H04B1/1027—Means associated with receiver for limiting or suppressing noise or interference assessing signal quality or detecting noise/interference for the received signal
    • H04B1/1036—Means associated with receiver for limiting or suppressing noise or interference assessing signal quality or detecting noise/interference for the received signal with automatic suppression of narrow band noise or interference, e.g. by using tuneable notch filters
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01G—WEIGHING
    • G01G3/00—Weighing apparatus characterised by the use of elastically-deformable members, e.g. spring balances
    • G01G3/12—Weighing apparatus characterised by the use of elastically-deformable members, e.g. spring balances wherein the weighing element is in the form of a solid body stressed by pressure or tension during weighing
    • G01G3/14—Weighing apparatus characterised by the use of elastically-deformable members, e.g. spring balances wherein the weighing element is in the form of a solid body stressed by pressure or tension during weighing measuring variations of electrical resistance
    • G01G3/1414—Arrangements for correcting or for compensating for unwanted effects
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01G—WEIGHING
    • G01G23/00—Auxiliary devices for weighing apparatus
    • G01G23/06—Means for damping oscillations, e.g. of weigh beams
    • G01G23/10—Means for damping oscillations, e.g. of weigh beams by electric or magnetic means
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
    • H04L67/01—Protocols
    • H04L67/12—Protocols specially adapted for proprietary or special-purpose networking environments, e.g. medical networks, sensor networks, networks in vehicles or remote metering networks
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H17/00—Networks using digital techniques
    • H03H17/02—Frequency selective networks
    • H03H17/0248—Filters characterised by a particular frequency response or filtering method
    • H03H17/026—Averaging filters
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H17/00—Networks using digital techniques
    • H03H17/02—Frequency selective networks
    • H03H17/0294—Variable filters; Programmable filters
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H17/00—Networks using digital techniques
    • H03H17/02—Frequency selective networks
    • H03H17/0294—Variable filters; Programmable filters
    • H03H2017/0297—Coefficients derived from input parameters

Abstract

本发明提供一种信号处理装置与其控制方法、控制程序以及记录介质，无须增大存储器容量地进行采样以决定滤波器参数。信号处理装置包括：数据获取部(10)，获取来自传感器的时间序列的信号即时间序列信号；滤波器部(21)，根据频率来进行滤波；转发部(30)，转发时间序列信号；以及滤波器参数决定部(50)，对预先指定的区间即指定区间内的时间序列信号进行频率分析，以决定滤波器参数。

Description

信号处理装置与其控制方法、控制程序以及记录介质
技术领域
本发明涉及一种对从计量装置接收的测定数据(data)进行滤波(filtering)并转发至控制装置的信号处理装置等。
背景技术
已知有一种信号处理装置，将安装于计量装置等产业机械中的传感器(sensor)所检测出的物理量从该传感器中予以获取，对所获取的检测信号实施信号处理，并转发至控制该产业机械的控制装置。此种信号处理装置中，对从传感器获取的模拟(analog)信号进行放大，并利用模拟/数字(Analog/Digital，A/D)转换器(converter)转换成数字信号后转发至控制装置。而且，信号处理装置通过数字滤波器(digital filter)从数字信号去除噪声(noise)后发送给控制装置。
包含该信号处理装置的控制系统中，计量装置所计量的计量对象物(一般称作工件(work))有多种多样，对应于计量对象物而产生的噪声也会产生差异。因此，在信号处理装置中应去除的噪声未必一样，必须对应于计量对象物来每次设定应去除的噪声的频率。
另外，例如在专利文献1中公开了一种技术：在计量装置中，以马达(motor)的转速信号为基本频率，使用将该基本频率乘以倍率而求出的特定频率的振幅，来判定异常状态的产生。根据该技术，能够使用马达的转速信号来进行异常状态的判定，因此即使计量对象物发生变更，也能够容易地判定异常状态。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2014-153234号公报(2014年8月25日公开)
发明内容
[发明所要解决的课题]
在为了决定要去除的噪声的频率而获取信号的情况下，采样(sampling)频率变高的可能性高。这是因为，若不以欲测定的频率的两倍以上的频率来进行采样，则会产生低周期的其他振动，这会成为进一步的噪声。
因此，例如，为了对如机械振动般的高频率振动进行采样，需要相当高的采样频率。然而，在提高采样频率来进行采样并对此进行记录的情况下，数据量会变大，因此难以确保所需的存储器。
所述的已知技术中，对于将采样频率设定为高时的存储器的容量问题并没有特别提及，无法解决所述问题。
本发明是有鉴于所述问题而完成，其目的在于实现一种信号处理装置等，即使决定要去除的噪声所需的采样频率变高，也能够无须增大所需的存储器容量地进行采样以决定滤波器参数。
[解决课题的技术手段]
为了解决所述课题，本发明的信号处理装置对来自传感器的信号进行滤波并转发至控制装置，所述信号处理装置包括：数据获取部，通过周期性地获取来自所述传感器的信号，从而获取时间序列的所述信号即时间序列信号；滤波器部，根据频率来对所述数据获取部所获取的所述时间序列信号进行滤波；转发部，将所述滤波器部进行了滤波的所述时间序列信号转发至所述控制装置；以及滤波器参数决定部，对预先指定的区间即指定区间内的所述时间序列信号进行频率分析，以决定所述滤波器部的滤波器参数，所述滤波器部使用所述滤波器参数决定部所决定的所述滤波器参数来执行所述滤波。
根据所述结构，能够使用指定区间内的来自传感器的时间序列的信号来决定滤波器参数，因此能够使用除了噪声部分等以外的适当信号来决定滤波器参数。
而且，为了适当地决定滤波器参数，必须将获取信号的周期(采样频率)设定得高，但若提高采样频率，则数据量将变大。根据所述结构，由于获取信号的区间受到指定，因此与不指定区间而获取时间序列信号的情况相比，能够抑制数据量，从而能够减轻处理负载。
本发明的信号处理装置也可包括：传感器数据发送部，对于外部装置，发送表示来自所述传感器的时间序列的信号的传感器数据，所述外部装置具备从用户受理所述指定区间的指定的指定受理部；以及指定区间获取部，从所述外部装置获取基于所述传感器数据而指定的所述指定区间，所述滤波器参数决定部使用所述指定区间获取部所获取的指定区间内的所述时间序列信号来决定所述滤波器参数。
根据所述结构，能够对指定区间进行指定，因此能够将用户所需的区间设为指定区间。因而，能够将适当地排除了噪声部分等的区间设为指定区间。由此，能够适当地决定滤波器参数。
本发明的信号处理装置中也可为，所述滤波器参数决定部使用由所述控制装置所指定的所述指定区间内的所述时间序列信号来决定所述滤波器参数。
根据所述结构，能够通过控制装置来对指定区间进行指定。因而，只要将除了噪声区间以外的区间设为指定区间，并预先保存于控制装置中，便能够根据控制装置的指示，使用适当的指定区间内的时间序列的信号来决定滤波器参数。
本发明的信号处理装置也可为，对是否将所述滤波器参数决定部所决定的滤波器参数适用于所述滤波器部进行受理。
根据所述结构，用户能够决定是否将滤波器参数决定部所决定的滤波器参数实际适用于滤波器。
本发明的信号处理装置中也可为，所述滤波器参数表示滤波器的种类及被用于所述滤波器的滤波的设定值中的至少一种。
根据所述结构，可由滤波器参数来决定所使用的滤波器的种类、及用于滤波器的滤波的设定值。
本发明的信号处理装置中也可为，在所述滤波器部中具备多个滤波器，对于所述多个滤波器分别受理是否执行滤波。
根据所述结构，用户能够对每个滤波器来决定滤波器是否执行滤波。由此，能够仅使用户所需的滤波器执行滤波。
本发明的信号处理装置中也可为，所述滤波器部具备移动平均滤波器。
根据所述结构，能够使用移动平均滤波器来进行滤波，因此除了所需频率的噪声以外，也能够抑制该频率的整数倍频率的噪声。
本发明的信号处理装置中也可为，所述滤波器参数决定部将所述数据获取部获取所述信号的周期除以对所述数据获取部所获取的时间序列的所述信号进行频率分析所得的频率特性的峰值频率而得的商，决定为所述移动平均滤波器的相加次数。
根据所述结构，由于将获取周期(采样周期)除以频率特性的峰值频率所得的商设为移动平均滤波器的相加次数，因此能够适当地抑制噪声。这是因为，通过将采样周期除以频率特性的峰值频率所得的商设为移动平均滤波器的相加次数，噪声的频率将抵消。
为了解决所述课题，本发明的信号处理装置的控制方法对来自传感器的信号进行滤波并转发至控制装置，所述信号处理装置的控制方法包括：数据获取步骤，通过周期性地获取来自所述传感器的信号，从而获取时间序列的所述信号即时间序列信号；滤波步骤，根据频率来对在所述数据获取步骤中获取的时间序列信号进行滤波；以及转发步骤，将在所述滤波步骤中进行了滤波的所述时间序列信号转发至所述控制装置，所述信号处理装置的控制方法更包括：滤波器参数决定步骤，对预先指定的区间即指定区间内的所述时间序列信号进行频率分析，以决定用于所述滤波步骤中的滤波的滤波器参数，在所述滤波步骤中，使用在所述滤波器参数决定步骤中决定的所述滤波器参数来执行所述滤波。
根据所述结构，能够起到与所述效果同样的效果。
所述信号处理装置也可通过计算机(computer)来实现，此时，通过使计算机作为所述信号处理装置所具备的各部(软件要素)来进行动作，从而利用计算机来实现所述信号处理装置的、信号处理装置的控制程序以及记录有该控制程序且计算机可读取的记录介质也属于本发明的范畴。
[发明的效果]
根据本发明，能够使用指定区间内的来自传感器的时间序列的信号来决定滤波器参数，因此起到下述效果：能够使用除了噪声部分等以外的适当信号来决定滤波器参数。
而且，为了适当地决定滤波器参数，必须将获取信号的周期(采样频率)设定得高，但若提高采样频率，则数据量将变大。根据所述结构，由于获取信号的区间受到指定，因此与不指定区间而获取时间序列信号的情况相比，起到下述效果：能够抑制数据量，从而能够减轻处理负载。
附图说明
图1是表示称重传感器接口单元(load cell interface unit)1的主要部分结构的框图。
图2(a)及图2(b)是表示本实施方式的计量系统100的整体概要的图，图2(a)是表示用户经由指定装置4来执行滤波器参数的设定的情况的图，图2(b)是表示在称重传感器接口单元1中自动设定滤波器参数的情况的图。
图3是表示滤波器参数指定装置4b的主要部分结构的框图。
图4是表示滤波器指定装置4c的主要部分结构的框图。
图5是表示滤波器参数的设定处理流程的流程图。
图6是用于说明滤波器参数的设定例的图。
图7是表示本实施方式中的称重传感器接口单元1′的主要部分结构的框图。
图8是表示滤波器参数的设定处理流程的流程图。
[符号的说明]1：称重传感器接口单元(信号处理装置)
2：控制器(控制装置)
3：称重传感器(传感器)
4：指定装置(外部装置)
4a：区间指定装置(外部装置)
4b：滤波器参数指定装置(外部装置)
4c：滤波器指定装置(外部装置)
10：数据获取部
20：AD转换部
21：滤波器部
30：转发部
40：指定区间获取部(指定受理部)
50：滤波器参数决定部
70：区间指定用数据发送部(传感器数据发送部)
401：区间指定用数据获取部
402、412、421：显示部
403：指定区间受理部
411：滤波器参数获取部
413：滤波器参数指定受理部
422：滤波器指定受理部
具体实施方式
〔实施方式1〕
〔整体概要〕
首先，参照图2来说明本实施方式的计量系统100。图2(a)及图2(b)是表示本实施方式的计量系统100的整体概要的图，图2(a)是表示用户经由指定装置(外部装置)4来执行滤波器参数的设定的情况的图，图2(b)是表示在称重传感器接口单元1中自动设定滤波器参数的情况的图。
如图2(a)所示，本实施方式的计量系统100包含称重传感器接口单元(信号处理装置)1、控制器(控制装置)2、称重传感器(传感器)3及指定装置4，控制器2使用称重传感器3来计测工件(计量对象物)的负载的重量(或压力)，并基于计测结果来控制工件。而且，计量系统100中，使用称重传感器3的输出信号中的、指定区间的输出信号来进行称重传感器接口单元1中的滤波器参数的设定。
由此，为了设定滤波器参数，不再需要存入(logging)(记录)称重传感器3的整个输出信号，因此，即使在采样频率高的情况下，也不需要巨大容量的存储器，而能够存入(记录)输出信号。
控制器2是控制计量系统100的装置，例如为可编程逻辑控制器(ProgrammableLogic Controller，PLC)。控制器2从经由称重传感器接口单元1而获取的称重传感器3的输出信号来对计量对象的负载的重量(或压力)进行计测，并控制负载。
称重传感器接口单元1对从称重传感器3获取的称重传感器3的输出信号进行放大，并进行AD转换(模拟数字转换)、滤波后，将其结果发送至控制器2。而且，称重传感器接口单元1将从称重传感器3获取的输出信号直接或者间断地以区间指定用输出信号的方式发送至指定装置4。另外，称重传感器接口单元1的详细情况将后述。
指定装置4受理用于对称重传感器接口单元1的滤波器部21的滤波器参数进行设定的区间的指定，并将所受理的指定区间发送至称重传感器接口单元1。
另外，指定装置也可兼作后述的区间指定装置4a、滤波器参数指定装置4b及滤波器指定装置4c的全部或者任意两个装置。此时，能够执行区间指定装置4a的功能、后述的滤波器参数指定装置4b的功能及滤波器指定装置4c的功能。
如上所述，计量系统100中，根据控制器2的指示，称重传感器接口单元1对称重传感器3供给输入电压。接下来，称重传感器接口单元1获取称重传感器3的输出信号(数据获取步骤)，对其进行放大，并进行AD转换(模拟数字转换)、滤波(滤波步骤)后，发送至控制器2(转发步骤)。从称重传感器接口单元1获取滤波后的输出信号的控制器2根据该输出信号算出计量对象物的计量值，并进行所需的控制。
而且，称重传感器接口单元1使用指定区间内的输出信号来决定进行滤波的滤波器参数(滤波器参数决定步骤)。
〔称重传感器〕
接下来，对用于本实施方式的称重传感器3的概要进行说明。称重传感器3一般包含使用应变计的惠斯通电桥(Wheatstone bridge)电路，根据所施加的负载(重量或压力)，应变计的电阻值发生变化，由此，输出电压发生变化。控制器2根据该输出电压(输出信号)的变化来导出计测值。
作为称重传感器3的使用例，可列举台秤系统、定量切出控制系统、压入系统等，本实施方式也可适用于这些系统中的任一种系统。
所谓台秤系统，是指将计量物置于秤台，对计量物的重量进行测定的系统。多个称重传感器被安装在秤台之下，各自的输出信号输入至被称作分线盒的对称重传感器的输出信号进行合算的单元。从分线盒输出的输出信号的合计(合计值)经由称重传感器接口单元而发送至控制器，由控制器根据合计值来导出重量值。
所谓定量切出控制系统，是指对被投入至计量斗(hopper)中的原料的重量进行测定，并将原料排出至容器的系统。一边对计量斗内的原料的重量进行测定，一边以大投入→中投入→小投入的顺序来控制投入阀(valve)。
多个称重传感器被安装于可测定计量斗重量的位置，各自的输出信号被输入至所述的分线盒，从分线盒输出的输出信号的合计(合计值)经由称重传感器接口单元而发送至控制器，由控制器根据合计值来导出计量值，并控制计量斗。
所谓压入系统，是指生产通过压入来将两个零件予以接合的加工品的系统。例如通过伺服驱动器(servo driver)来对零件施加负荷而进行压入。称重传感器被安装于可测定该负荷的位置，根据由称重传感器所测定出的负荷是否适当，来判定加工品的良否。
〔称重传感器接口单元〕
接下来，参照图1来说明称重传感器接口单元1的详细情况。图1是表示称重传感器接口单元1的主要部分结构的框图。如图1所示，称重传感器接口单元1是包含数据获取部10、AD转换部20、转发部30、指定区间获取部(指定受理部)40、输入电压供给部60及区间指定用数据发送部(传感器数据发送部)70的结构。而且，AD转换部20包含滤波器部21。
数据获取部10从称重传感器3周期性地获取输出信号，并发送至AD转换部20。另外，数据获取部10从称重传感器3周期性地获取输出信号，因此，最终从称重传感器3获取时间序列的输出信号(时间序列信号)。
AD转换部20将从数据获取部10获取的称重传感器3的输出信号由模拟数据转换为数字数据，并且通过滤波器部21来对数字数据实施数字滤波。然后，将经数字滤波的称重传感器3的输出信号发送至转发部30。另外，滤波器部21中的滤波器的种类及数量并无特别限定，例如，作为滤波器的种类，可列举低通滤波器、移动平均滤波器、陷波滤波器等。
另外，由于陷波滤波器仅将去除频率予以去除，因此在欲将去除频率整数倍的频率也予以去除的情况下，必须分别准备陷波滤波器，但移动平均滤波器也能够将去除频率整数倍的频率予以去除，因此理想的是移动平均滤波器。而且，移动平均滤波器、陷波滤波器也可具备多个。通过具备多个，从而具有以下优点。
一般而言，在计量系统中，因计量中的机械振动、电气噪声等，计量精度有可能产生误差。尤其，因计量系统的机械系统中的机械振动、计量对象物的固有振动，计量值有时会不稳定。因而，需要用于去除此种振动的影响的数字滤波器。并且，考虑到这些外部干扰(机械系统的机械振动、计量对象物的固有振动)会复层，因此通过串联地插入多个数字滤波器以去除各影响，从而能够适当地去除影响。
转发部30将从AD转换部20发送的数字滤波后的称重传感器3的输出信号发送至控制器2。
指定区间获取部40获取由区间指定装置4a所指定的区间，并将该区间通知给滤波器参数决定部50。
滤波器参数决定部50使用从数据获取部10发送的称重传感器3的输出信号中的、从指定区间获取部40所通知的指定区间的部分，来决定滤波器部21的滤波器参数，并设定至滤波器部21。
更详细而言，滤波器参数决定部50对从指定区间获取部40通知的指定区间内的称重传感器3的输出信号进行频率分析(例如高速傅立叶变换(Fast Fourier Transform，FFT))，导出应去除的频率，以决定滤波器参数。并且，将所决定的滤波器参数通知给控制器2或指定装置4，当由控制器2或指定装置4从用户受理采用该滤波器参数的意旨的指示时，滤波器参数决定部50将所决定的滤波器参数设定至滤波器部21。
另外，作为滤波器参数的示例，可列举移动平均滤波器的相加次数。
输入电压供给部60按照控制器2的指示来对称重传感器3供给输入电压。
区间指定用数据发送部70将从数据获取部10发送的称重传感器3的输出信号直接或间断地以区间指定用数据(传感器数据)的方式发送至区间指定装置4a。
〔区间指定装置〕
区间指定装置4a是用于对设定滤波器部21的滤波器参数所用的区间进行指定的装置，为包含区间指定用数据获取部401、显示部402及指定区间受理部403的结构。
区间指定用数据获取部401使从区间指定用数据发送部70发送的区间指定用数据显示于显示部402。
显示部402为显示数据的显示装置。
指定区间受理部403从用户受理区间的指定，并将受理的内容通知给称重传感器接口单元1。更详细而言，用户观察显示部402上所显示的区间指定用数据(波形)，以决定滤波器参数设定的理想区间。然后，指定区间受理部403受理用户所决定的该区间的指定。
由此，用户能够观察实际的计测数据即区间指定用数据的波形，来决定对于滤波器参数的设定为适当的区间。因而，不会将对于滤波器参数的设定不适当的区间设为指定区间，因此在称重传感器接口单元1中，能够防止为了设定滤波器参数而存入对于滤波器参数的设定不适当的区间，从而能够抑制称重传感器接口单元1中的所需存储器量的增加。
〔滤波器参数的采用与否〕
接下来，参照图3来说明下述结构：对于是否采用滤波器参数决定部50所算出的滤波器参数，受理用户的指示。
图3是表示滤波器参数指定装置4b的主要部分结构的框图。滤波器参数指定装置4b包含滤波器参数获取部411、显示部412及滤波器参数指定受理部413，将由滤波器参数决定部50所算出的滤波器参数显示于显示部412，对于是否采用该滤波器参数，受理用户的指示，并将其结果通知给称重传感器接口单元1。由此，能够使用户判断是否采用由称重传感器接口单元1所算出的滤波器参数，在由滤波器参数决定部50所算出的滤波器参数不适当的情况下，能够不采用该滤波器参数。
滤波器参数获取部411获取滤波器参数决定部50所算出的滤波器参数，并使其显示于显示部412。显示部412是显示信息的显示装置。另外，如后所述，在利用相同装置来实现滤波器参数指定装置4b与区间指定装置4a的情况下，显示部412可为与显示部402相同的显示部。
滤波器参数指定受理部413对于是否采用滤波器参数获取部411所获取的、由滤波器参数决定部50所算出的滤波器参数，受理用户的指示，并将其结果通知给称重传感器接口单元1(滤波器参数决定部50)。在采用所述滤波器参数的意旨的通知的情况下，滤波器参数决定部50将所算出的滤波器参数设定至滤波器部21。而且，在不采用所述滤波器参数的意旨的通知的情况下，滤波器参数决定部50再次执行滤波器参数的计算处理。
另外，此处，作为滤波器参数指定装置4b，举独立的装置为例进行了说明，但滤波器参数指定装置4b并不限于此，也可包含与所述的区间指定装置4a相同的装置。
〔滤波器的指定〕
接下来，参照图4来说明下述结构：在滤波器部21包含多个滤波器的情况下，对于各个滤波器，可选择是否执行滤波。
图4是表示滤波器指定装置4c的主要部分结构的框图。如图4所示，滤波器指定装置4c包含显示部421及滤波器指定受理部422。显示部421是显示信息的显示装置，例如显示滤波器部21中所含的多个滤波器各自的状态等。另外，如后所述，在滤波器指定装置4c利用与区间指定装置4a、滤波器参数指定装置4b相同的装置来实现的情况下，显示部421也可为与显示部402、显示部412相同的显示部。
对于滤波器部21中所含的多个滤波器(图4所示的例子中为滤波器A201(例如低通滤波器)、滤波器B202(例如移动平均滤波器)、滤波器C203(例如移动平均滤波器))，滤波器指定受理部422从用户分别受理启用(on)与关闭(off)(是否执行滤波)的指定，并基于该指定来切换滤波器部21中所含的滤波器的启用与关闭。在包含多个滤波器的情况下，根据计量对象物(工件)，进行滤波的频率等有可能不同。根据本实施方式，由于能够切换滤波器的启用与关闭，因此能够使必要的滤波器在必要时启用(即执行滤波)。
另外，此处，作为滤波器指定装置4c，举独立的装置为例进行了说明，但滤波器参数指定装置4b并不限于此，也可包含与所述的区间指定装置4a及滤波器参数指定装置4b相同的装置，还可包含与区间指定装置4a及滤波器参数指定装置4b中的任一装置相同的装置。
〔滤波器参数设定处理流程〕
接下来，参照图5来说明设定滤波器参数的处理流程。图5是表示滤波器参数的设定处理流程的流程图。
如图5所示，首先，称重传感器接口单元1从称重传感器3获取计测数据(输出信号)(S101)。接下来，区间指定装置4a从称重传感器接口单元1获取计测数据(S102)。区间指定装置4a具备用于设定滤波器参数的应用(application)(被称作所谓的工具(tool))，使用该工具来执行用于设定滤波器参数的区间指定。获取了计测数据的区间指定装置4a在显示部402上显示计测数据(S103)。然后，从用户受理用于设定滤波器参数的区间的指定(S104)。随后，区间指定装置4a将所受理的区间(指定区间)通知给称重传感器接口单元1(S105)。
从区间指定装置4a收到通知指定区间的称重传感器接口单元1在滤波器参数决定部50中，使用与该指定区间对应的计测数据来算出滤波器参数(S106)。然后，将算出的滤波器参数发送至区间指定装置4a(S107)。区间指定装置4a将在称重传感器接口单元1中算出的滤波器参数显示于显示部402，对于是否采用该滤波器参数，受理用户的指定(S108)。然后，在受理采用该滤波器参数这一指定的情况下(S108中为是)，将该意旨通知给称重传感器接口单元1，称重传感器接口单元1将该滤波器参数设定至滤波器部21(S109)。
另一方面，在步骤S108中，在不采用称重传感器接口单元1所算出的滤波器参数的情况下(S108中为否)，返回至步骤S1。
以上为滤波器参数的设定处理流程。
〔滤波器参数的设定例〕
接下来，参照图6来说明滤波器参数的设定例。图6是用于对滤波器参数的设定例进行说明的图。图6的说明区分601表示来自称重传感器3的输出信号、由区间指定装置4a所指定的指定区间、光电传感器输出、及频率分析完成标记的状态。
来自称重传感器3的输出信号是通过纵轴为重量值、横轴为时间的图表(graph)来表示。而且，由区间指定装置4a所指定的指定区间是以从“开始”直至“结束”为止的滤波器分析用采样期间来表示。而且，光电传感器输出表示计量对象物(工件)是否存在于计量位置。而且，频率分析完成标记表示频率分析是否完成，即，滤波器参数的计算是否完成。此处，当频率分析完成标记为“1”时，表示频率分析已完成。
将对说明区分601所示的、滤波器分析用采样期间内的计测数据进行频率分析所得的结果示于说明区分602。如说明区分602所示，频率分析的结果可知，在频率fα及频率fβ中，达到增益(gain)的峰值(peak)。
配合该峰值，例如，作为滤波器的具体例，可设定低通滤波器、频率fα用的移动平均滤波器a、及频率fβ用的移动平均滤波器b。而且，可根据峰值的增益值等，来设定移动平均滤波器a、移动平均滤波器b的相加次数等滤波器参数。
更具体而言，可将数据获取部10获取输出信号的周期(采样频率)除以对数据获取部10所获取的时间序列信号进行频率分析(FFT)所得的频率特性的峰值频率(fα或fβ)而得的商，决定为移动平均滤波器a、移动平均滤波器b的相加次数。
〔小结〕
如上所述，本实施方式的称重传感器接口单元1可在区间指定装置4a中根据指示来指定用于滤波器参数设定的区间，即，欲去除振动等外部干扰的区间。并且，可存入(记录)所指定的区间的输出信号(采样数据)，并执行频率分析来确定外部干扰的频率，以决定滤波器参数(例如移动平均滤波器的相加次数)。
已知是在进行高速采样并存入的情况下，存在数据量变得巨大，存储器容量不足等问题。因此，在采样频率为高速的情况下，只能采用不存入或者对采样频率低速地进行存入中的某一种，未必能够适当地设定滤波器参数。
然而，根据所述的本实施方式，要存入的区间受到指定，因此能够消除所述的问题，从而能够适当地设定滤波器参数。
〔实施方式2〕
对于本发明的另一实施方式，基于图2、图7及图8来如以下般进行说明。另外，为了便于说明，对于与所述实施方式中说明的构件具有相同功能的构件，标注相同的符号并省略其说明。
本实施方式中，与所述的实施方式1的不同之处在于，对于用于决定滤波器参数的指定区间，并非由用户指定，而是在控制器2中指定。
参照图2(b)来说明本实施方式的整体概要。如图2(b)所示，本实施方式的计量系统100′包含称重传感器接口单元1′、控制器2及称重传感器3，控制器2使用称重传感器3来计测工件(计量对象物)的负载的重量(或压力)，并基于计测结果来控制工件。而且，计量系统100′中，使用由控制器2所指定的区间的输出信号来进行称重传感器接口单元1′中的滤波器参数的设定。
由此，不再需要对称重传感器3的整个输出信号进行采样，因此即使在采样频率高的情况下，也不需要巨大容量的存储器而能够记录输出信号。
〔称重传感器接口单元〕
参照图7来说明本实施方式中的称重传感器接口单元1′的主要部分结构。图7是表示本实施方式中的称重传感器接口单元1′的主要部分结构的框图。
如图7所示，本实施方式的称重传感器接口单元1′中，指定区间获取部40从控制器2获取指定区间，并通知给滤波器参数决定部50。通过不经由用户的处理而由控制器2来对指定区间进行指定，从而能够更迅速地进行滤波器参数的设定。
另外，控制器2对指定区间的指定例如可根据计量对象物(工件)的性质来预先设定。
〔滤波器参数设定处理流程〕
接下来，参照图8来说明本实施方式中的设定滤波器参数的处理流程。图8是表示滤波器参数的设定处理流程的流程图。
如图8所示，首先，称重传感器接口单元1从称重传感器3获取计测数据(输出信号)(S201)。接下来，控制器2将事先设定的指定区间通知给称重传感器接口单元1(S202)。
从控制器2收到通知指定区间的称重传感器接口单元1在滤波器参数决定部50中，使用与该指定区间对应的计测数据来算出滤波器参数(S203)。然后，称重传感器接口单元1将所算出的滤波器参数设定至滤波器部21(S204)。
以上为滤波器参数的设定处理流程。
〔借助软件的实现例〕
称重传感器接口单元1的控制块(尤其是AD转换部20(滤波器部21)及滤波器参数决定部50)既可通过形成于集成电路(IC芯片(chip))等上的逻辑电路(硬件(hardware))实现，也可使用中央处理器(Central Processing Unit，CPU)而通过软件来实现。
在后者的情况下，称重传感器接口单元1具备执行实现各功能的软件即程序的命令的CPU、可由计算机(或CPU)读取地记录有所述程序及各种数据的只读存储器(Read OnlyMemory，ROM)或存储装置(将它们称作“记录介质”)、以及展开所述程序的随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)等。并且，通过计算机(或CPU)从所述记录介质中读取并执行所述程序，从而达成本发明的目的。作为所述记录介质，可使用“并非临时的有形介质”，例如可使用带(tape)、盘(disk)、卡(card)、半导体存储器、可编程的逻辑电路等。而且，所述程序也可经由可传输该程序的任意传输介质(通信网络或广播波等)而提供给所述计算机。另外，本发明也能以通过电子传输来将所述程序实时的以被嵌入载波中的数据信号的形态来实现。
本发明并不限定于所述的各实施方式，可在权利要求所示的范围内进行各种变更，将不同的实施方式中分别揭示的技术部件适当组合而获得的实施方式也包含于本发明的技术范围内。

Claims (11)

1.一种信号处理装置，对来自传感器的信号进行滤波并转发至控制装置，所述信号处理装置的特征在于包括：
数据获取部，通过周期性地获取来自所述传感器的信号，从而获取时间序列的所述信号即时间序列信号；
滤波器部，根据频率来对所述数据获取部所获取的所述时间序列信号进行滤波；
转发部，将所述滤波器部进行了滤波的所述时间序列信号转发至所述控制装置；以及
滤波器参数决定部，对预先指定的区间即指定区间内的所述时间序列信号进行频率分析，以决定所述滤波器部的滤波器参数，
所述滤波器部使用所述滤波器参数决定部所决定的所述滤波器参数来执行所述滤波。
2.根据权利要求1所述的信号处理装置，其特征在于包括：
传感器数据发送部，对于外部装置，发送表示来自所述传感器的时间序列的所述信号的传感器数据，所述外部装置具备从用户受理所述指定区间的指定的指定受理部；以及
指定区间获取部，从所述外部装置获取基于所述传感器数据而指定的所述指定区间，
所述滤波器参数决定部使用所述指定区间获取部所获取的所述指定区间内的所述时间序列信号来决定所述滤波器参数。
3.根据权利要求1所述的信号处理装置，其特征在于，
所述滤波器参数决定部使用由所述控制装置所指定的所述指定区间内的所述时间序列信号来决定所述滤波器参数。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的信号处理装置，其特征在于，对是否将所述滤波器参数决定部所决定的所述滤波器参数适用于所述滤波器部进行受理。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的信号处理装置，其特征在于，
所述滤波器参数表示滤波器的种类及被用于所述滤波器的滤波的设定值中的至少一种。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的信号处理装置，其特征在于，
在所述滤波器部中具备多个滤波器，
对于所述多个滤波器分别受理是否执行滤波。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的信号处理装置，其特征在于，
所述滤波器部具备移动平均滤波器。
8.根据权利要求7所述的信号处理装置，其特征在于，
所述滤波器参数决定部将所述数据获取部获取所述信号的周期除以对所述数据获取部所获取的时间序列的所述信号进行频率分析所得的频率特性的峰值频率而得的商，决定为所述移动平均滤波器的相加次数。
9.一种信号处理装置的控制方法，对来自传感器的信号进行滤波并转发至控制装置，所述信号处理装置的控制方法的特征在于包括：
数据获取步骤，通过周期性地获取来自所述传感器的信号，从而获取时间序列的所述信号即时间序列信号；
滤波步骤，根据频率来对在所述数据获取步骤中获取的所述时间序列信号进行滤波；以及
转发步骤，将在所述滤波步骤中进行了滤波的所述时间序列信号转发至所述控制装置，
所述信号处理装置的控制方法更包括：
滤波器参数决定步骤，对预先指定的区间即指定区间内的所述时间序列信号进行频率分析，以决定用于所述滤波步骤中的滤波的滤波器参数，
在所述滤波步骤中，使用在所述滤波器参数决定步骤中决定的所述滤波器参数来执行所述滤波。
10.一种控制程序，用于使计算机作为根据权利要求1所述的信号处理装置发挥功能，所述控制程序的特征在于，用于使所述计算机作为所述数据获取部、所述滤波器部、所述转发部及所述滤波器参数决定部发挥功能。
11.一种记录介质，其特征在于，记录有根据权利要求10所述的控制程序且计算机可读取。
CN201611175719.4A 2016-01-29 2016-12-16 信号处理装置与其控制方法以及记录介质 Active CN107024260B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016016350A JP6512123B2 (ja) 2016-01-29 2016-01-29 信号処理装置、信号処理装置の制御方法、制御プログラム、および記録媒体
JP2016-016350 2016-01-29

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107024260A true CN107024260A (zh) 2017-08-08
CN107024260B CN107024260B (zh) 2019-07-30

Family

ID=57962973

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611175719.4A Active CN107024260B (zh) 2016-01-29 2016-12-16 信号处理装置与其控制方法以及记录介质

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9948335B2 (zh)
EP (1) EP3200346B1 (zh)
JP (1) JP6512123B2 (zh)
CN (1) CN107024260B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110109966A (zh) * 2018-02-01 2019-08-09 欧姆龙株式会社 数据抽样装置以及数据抽样方法
CN110197695A (zh) * 2018-02-27 2019-09-03 爱思开海力士有限公司 存储器系统及其操作方法

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6302122B1 (ja) 2017-07-11 2018-03-28 東芝電子管デバイス株式会社 放射線検出器
JP6493506B1 (ja) * 2017-12-15 2019-04-03 オムロン株式会社 産業用制御システムとその支援装置、制御支援方法およびプログラム
JP6841798B2 (ja) * 2018-07-05 2021-03-10 株式会社エー・アンド・デイ 電子天びん
US11842269B2 (en) 2020-05-28 2023-12-12 Hitachi, Ltd. AI enabled sensor data acquisition
CN112393795B (zh) * 2020-11-25 2022-03-15 深圳市西城微科电子有限公司 一种电子秤的数字处理方法及电子秤
CN113959549B (zh) * 2021-09-16 2023-07-21 三一汽车制造有限公司 称重数据处理方法、装置及存储介质

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08233643A (ja) * 1994-12-29 1996-09-13 Ishida Co Ltd 計量装置
JPH11108751A (ja) * 1997-10-08 1999-04-23 Ishida Co Ltd フィルタ自動調整機能付き計量装置
CN1441906A (zh) * 2001-05-15 2003-09-10 新克罗株式会社 波形检测装置和使用该装置的状态监视系统
CN101078646A (zh) * 2006-05-22 2007-11-28 梅特勒-托利多公开股份有限公司 测量传感器输出信号的处理方法以及测力装置
CN102597937A (zh) * 2009-05-22 2012-07-18 泰科电子公司 用于检测声波式触摸屏上的保持状态的方法与装置
CN103390262A (zh) * 2012-05-11 2013-11-13 华为技术有限公司 数字滤波器权重系数的获取方法和装置
CN103810321A (zh) * 2012-11-09 2014-05-21 美国亚德诺半导体公司 滤波器设计工具

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0783238B2 (ja) * 1986-05-14 1995-09-06 パイオニア株式会社 信号処理回路
JPH0795009A (ja) * 1993-09-24 1995-04-07 Nec Corp ディジタルフィルタ回路
JP2000151360A (ja) * 1998-11-17 2000-05-30 Toyoki Sasakura 周波数成分処理装置
JP3771195B2 (ja) * 2002-05-17 2006-04-26 株式会社イシダ 重量測定用ノイズ除去装置および重量測定用ノイズ除去方法
JP4113758B2 (ja) * 2002-10-29 2008-07-09 株式会社イシダ 重量測定装置、ノイズ除去方法およびディジタルフィルタの設計方法
JP2005318304A (ja) * 2004-04-28 2005-11-10 Nec Electronics Corp デジタルフィルタ及びフィルタ方法
ATE556302T1 (de) * 2005-06-21 2012-05-15 Mettler Toledo Ag Verfahren zur verarbeitung des ausgangssignals eines messumformers sowie eine kraftmessvorrichtung zur durchführung des verfahrens.
JP2007129408A (ja) * 2005-11-02 2007-05-24 Ishida Co Ltd ノイズ除去装置、重量測定装置、ノイズ除去方法、及びディジタルフィルタの設計方法
JP2008182367A (ja) * 2007-01-23 2008-08-07 Ishida Co Ltd ノイズ除去装置、重量測定装置、ノイズ除去方法、及びディジタルフィルタの設計方法
US20090204677A1 (en) * 2008-02-11 2009-08-13 Avaya Technology Llc Context based filter method and apparatus
DE102008062972B4 (de) * 2008-12-23 2012-04-12 Wipotec Wiege- Und Positioniersysteme Gmbh Einrichtung zur Erschütterungskompensation des Gewichtssignals eines Wägesensors
JP2013200259A (ja) * 2012-03-26 2013-10-03 Toshiba Corp 中性子測定装置およびその中性子測定方法
JP6150379B2 (ja) 2013-02-12 2017-06-21 株式会社エー・アンド・デイ 計量装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08233643A (ja) * 1994-12-29 1996-09-13 Ishida Co Ltd 計量装置
JPH11108751A (ja) * 1997-10-08 1999-04-23 Ishida Co Ltd フィルタ自動調整機能付き計量装置
CN1441906A (zh) * 2001-05-15 2003-09-10 新克罗株式会社 波形检测装置和使用该装置的状态监视系统
CN101078646A (zh) * 2006-05-22 2007-11-28 梅特勒-托利多公开股份有限公司 测量传感器输出信号的处理方法以及测力装置
CN102597937A (zh) * 2009-05-22 2012-07-18 泰科电子公司 用于检测声波式触摸屏上的保持状态的方法与装置
CN103390262A (zh) * 2012-05-11 2013-11-13 华为技术有限公司 数字滤波器权重系数的获取方法和装置
CN103810321A (zh) * 2012-11-09 2014-05-21 美国亚德诺半导体公司 滤波器设计工具

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110109966A (zh) * 2018-02-01 2019-08-09 欧姆龙株式会社 数据抽样装置以及数据抽样方法
CN110109966B (zh) * 2018-02-01 2023-07-18 欧姆龙株式会社 数据抽样装置以及数据抽样方法
CN110197695A (zh) * 2018-02-27 2019-09-03 爱思开海力士有限公司 存储器系统及其操作方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20170222674A1 (en) 2017-08-03
JP2017135673A (ja) 2017-08-03
CN107024260B (zh) 2019-07-30
JP6512123B2 (ja) 2019-05-15
US9948335B2 (en) 2018-04-17
EP3200346B1 (en) 2020-11-18
EP3200346A1 (en) 2017-08-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107024260A (zh) 信号处理装置与其控制方法、控制程序以及记录介质
CN103946672B (zh) 物理量传感器或其装置的输出值修正方法及装置
CN201277910Y (zh) 一种航空发动机试车参数测量系统
CN101670553B (zh) 外圆磨削多参数集成质量监测装置及方法
CN107710022A (zh) 震感传感器及地震判断方法
CN107196582A (zh) 马达控制装置、方法及系统、信息处理程序以及记录介质
CN104111154B (zh) 风力发电机组的振动趋势分析方法和振动趋势分析系统
CN107026649A (zh) 信号处理装置、信号处理方法、信息处理程序及记录介质
CN106104228A (zh) 计量装置
CN103237097A (zh) 跌落保护装置、控制方法、控制器及电子设备
CN104572076B (zh) 一种模拟量采集的软滤波算法及滤波系统
CN104390754B (zh) 一种模态测试设备校准装置及校准方法
CN107462191A (zh) 一种多路振弦传感器测频方法、装置及设备
CN105222878A (zh) 一种大吨位料斗称重系统简易调整方法
CN107024259B (zh) 信号处理装置及其控制方法以及记录介质
CN107560933A (zh) 一种大载荷试验机加载与测量的装置及方法
CN103913192B (zh) 一种电荷放大单元校准装置及校准方法
CN107538338A (zh) 研磨装置、研磨方法、及研磨控制程序
US9880529B2 (en) Recreating machine operation parameters for distribution to one or more remote terminals
CN206441213U (zh) 一种计算机计数系统
CN101539558B (zh) 药芯焊丝的药粉百分比检测方法
CN110109966A (zh) 数据抽样装置以及数据抽样方法
JP4364400B2 (ja) 粉粒体充填装置
JP3406657B2 (ja) 組合せ計量方法およびその装置
CN104634375B (zh) 岩土工程仪器力学性能全自动检测方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant