CN107797480A

CN107797480A - 高速转换器、测量系统以及计算机可读介质

Info

Publication number: CN107797480A
Application number: CN201710756067.1A
Authority: CN
Inventors: 羽田浩二; 宫崎义人; 大槻秀树; 上口贤男; 伊藤进; 广田仁
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2016-08-31
Filing date: 2017-08-29
Publication date: 2018-03-13
Anticipated expiration: 2037-08-29
Also published as: US20180063606A1; JP6625949B2; DE102017214981A1; US10178450B2; CN107797480B; JP2018036881A

Abstract

本发明提供一种高速转换器、测量系统以及计算机可读介质，以便以更高速的周期进行处理。高速转换器(220)具备将模拟信号转换为数字量的第1转换单元(241)、将数字量转换为模拟信号的第2转换单元(251)、将电信号转换为数字信号的第3转换单元(261)以及将数字信号转换为电信号的第4转换单元(271)中的至少某一个的转换单元(241，251，261，271)，该高速转换器通过基于经由网络(400)取得到的信息的方法，使具备的所述转换单元(241，251，261，271)进行工作。

Description

高速转换器、测量系统以及计算机可读介质

技术领域

本发明涉及用于转换在测量等中使用的信号的高速转换器、测量系统以及计算机可读介质。

背景技术

例如在专利文献1、专利文献2中提出有将由传感器测量出的测量信息经由网络发送到其他的装置中，并在其他的装置中利用该测量信息的结构。

专利文献1中所公开的结构具备：至少1台测量器；将测量器所测量收集的模拟信号转换为数字数据的转换器；将由转换器所转换得到的数字数据作为测量数据进行保管的数据中心；以及在与数据中心之间进行所期望的数据的收发的至少1台用户终端。

另一方面，在专利文献2中公开有监视系统，其经由网络，定期从远程地区测量监视对象物的状态，由此来诊断监视对象物的异常状态。

【专利文献1】

日本特开2002-8179号公报

【专利文献2】

日本特开2014-225080号公报

发明内容

通过利用上述的专利文献1、专利文献2所公开的技术，可以在远离测量对象的位置，进行测量对象的监视等。然而，在这些专利文献所公开的技术中，存在如下问题。

例如，在专利文献1的结构中，将模拟信号转换为数字数据，并将转换结果存储到通过网络连接的数据服务器中，因此存在很难以网络速度以上的高速的周期来进行处理的问题。

另外，在专利文献2的结构中，例如，当测量多个测量对象时，需要设置分别对应于测量对象的带有通信功能的测量器。关于这一点，该带有通信功能的测量器为了取得同步，例如，可以考虑利用通用时间来取得同步，但是该方法很难以高精度地取得同步。

因此，可以考虑经由网络进行通信来取得同步，但是该方法依赖于网络速度，因此仍然存在很难以网络速度以上的高速的周期来进行处理的问题。

因此，本发明的目的在于提供能够以更高速的周期进行处理的高速转换器、测量系统以及计算机可读介质。

(1)本发明的高速转换器(例如，后述的高速转换器220)具备第一转换单元(例如，后述的A/D241)、第二转换单元(例如，后述的D/A251)、第三转换单元(例如，后述的DI261)、第四转换单元(例如，后述的DO271)中的至少某一个转换单元，其中，第1转换单元将模拟信号转换为数字量，第2转换单元将数字量转换为模拟信号，第3转换单元将电信号转换为数字信号，第4转换单元将数字信号转换为电信号，通过基于经由网络(例如，后述的网络400)取得到的信息(例如，后述的测量模式342以及数据文件343)的方法，使所述具备的转换单元进行工作。

(2)可以是在(1)所述的高速转换器中，还具备：所述第1转换单元、所述第2转换单元、所述第3转换单元以及所述第4转换单元中的多个转换单元；以及生成时钟的时钟生成单元(例如，后述的时钟生成电路222)，所述高速转换器根据从所述时钟生成单元输出的时钟使所述具备的多个转换单元同步工作。

(3)可以是在(1)或(2)所述的高速转换器中，经由所述网络取得到的信息至少包括用于测量测量对象(例如，后述的测量对象100)的数据，所述具备的转换单元中的某一个对用于所述测量的数据进行转换并进行输出，而该转换单元以外的转换单元对从测量所述测量对象的测量器(例如，后述的传感器210)所输入的数据进行转换。

(4)可以是在(3)所述的高速转换器中，经由所述网络取得到的信息还包括用于开始针对所述测量对象的测量的条件以及用于结束针对所述测量对象的测量的条件，以满足用于所述开始的条件为契机开始针对所述测量对象的测量，之后以满足用于所述结束的条件为契机结束针对所述测量对象的测量。

(5)可以是在(3)或(4)所记载的高速转换器中，用于测量所述测量对象的数据(例如，后述的数据文件343)是用于使所述测量对象发生预定现象的数据。

(6)可以是在(3)～(5)中任一项所述的高速转换器中，能够对所述测量器进行连接解除来更换为其他测量器。

(7)本发明的测量系统，其包括(1)～(6)中任一项所述的高速转换器和与该高速转换器经由网络相连接的解析用服务器(例如，后述的解析用服务器300)，所述解析用服务器向所述高速转换器发送至少用于测量测量对象(例如，后述的测量对象100)的数据，作为经由所述网络取得到的信息，所述高速转换器根据用于测量所述测量对象的数据使所述具备的转换单元进行转换，由此来测量所述测量对象，并向所述解析用服务器发送通过该测量取得到的数据，所述解析用服务器根据通过所述测量取得到的数据来进行关于所述测量对象的解析。

(8)可以是在(7)所述的测量系统中，所述解析用服务器输出用户为了进行测量而要参照的、且与所述测量对象的种类对应的引导信息。

(9)本发明的计算机可读介质，其记录了使计算机作为高速转换器(例如，后述的高速转换器220)发挥作用的高速转换程序，该计算机具备将模拟信号转换为数字量的第1转换单元(例如，后述的A/D241)、将数字量转换为模拟信号的第2转换单元(例如，后述的D/A251)、将电信号转换为数字信号的第3转换单元(例如，后述的DI261)以及将数字信号转换为电信号的第4转换单元(例如，后述的DO271)中的至少某一个转换单元，该计算机可读介质记录了如下的高速转换程序：通过基于经由网络(例如，后述的网络400)取得到的信息的方法，将所述计算机作为使所述具备的转换单元进行工作的高速转换器来发挥作用。

根据本发明，可以以更高速的周期进行处理。

附图说明

根据与附图有关的以下实施方式的说明，本发明的目的、特征以及优点会变得更清楚。在这些图中：

图1是表示本发明的实施方式整体的基本结构的图。

图2是表示包含一般的测量装置的基本结构的图。

图3是表示本发明的实施方式中的高速转换器的基本结构的图。

图4是表示本发明的实施方式中的解析用服务器的基本结构的图。

图5是表示本发明的实施方式中的测量模式的一例的图。

图6是表示本发明的实施方式中的用户界面的一例的图(1/6)。

图7是表示本发明的实施方式整体的一个变形例的图。

图8是表示本发明的实施方式中的用户界面的一例的图(2/6)。

图9是表示本发明的实施方式中的用户界面的一例的图(3/6)。

图10是本发明的实施方式中的引导画面的一例的图。

图11是表示本发明的实施方式中的用户界面的一例的图(4/6)。

图12是表示基于本发明的实施方式中的解析序列的处理的流程图。

图13是表示本发明的实施方式中的用户界面的一例的图(5/6)。

图14是表示本发明的实施方式中的用户界面的一例的图(6/6)。

图15是表示将本发明的实施方式应用于驱动锤子的装置的示例的图。

图16是表示本发明的实施方式整体的一变形例的图。

图17是表示本发明的实施方式中的数值控制装置的结构图。

符号说明

11 CPU

12 ROM

13 RAM

14 CMOS存储器

15、18、19 接口

16 PMC

17 I/O单元

20 测量装置

21 传感器

22 转换部

23 通信装置

25 数据通信总线

30～34 轴控制电路

40～44 伺服放大器

50～54 伺服电动机

60 主轴控制电路

61 主轴放大器

62 主轴电动机

63 脉冲编码器

70 显示器/MDI单元

71 操作面板

72 外部设备

81 通信电路

100 测量对象

210 传感器

220、220a 高速转换器

221 通信装置

223 CPU

230 存储装置

231 测量模式

232 转换器ID

240 AD

241 A/D

242 ADB

243 ADM

250 DA

251 D/A

252 DAB

253 DAM

260、261 DI

262 DIB

263 DIM

270、271 DO

272 DOB

273 DOM

300 解析用服务器

310 CPU

320 通信装置

330 解析部

340 存储装置

341 ID确认用数据

342 测量模式

343 数据文件

344 引导文件

400 网络

500 引导装置

600 数值控制装置

710 锤机构

720 电磁体

730 锤

740 弹簧

750 样本

760 电气电路

具体实施方式

接下来，参照附图针对本发明的实施方式详细地进行说明。首先，参照图1针对本实施方式整体的结构进行说明。

参照图1，本实施方式包括测量对象100、传感器210、高速转换器220以及解析用服务器300。解析用服务器300例如被设置在总公司工厂。另一方面，测量对象100、传感器210以及高速转换器220例如被设置在构筑在与总公司不同的国家的海外工厂。其中，高速转换器220内部の通信装置221和解析用服务器300经由网络400相连接，因此高速转换器220和解析用服务器300即使被设置在不同的国家这样的远程地区，也能够进行通信。

设测量对象100为本实施方式中的测量的对象，例如是机床。更具体而言，是机床的驱动装置、用于控制机床的控制基盘等。另外，测量对象100例如可以是作为机床的加工对象的物品等。

传感器210是用于测量在测量对象100中产生的现象的传感器。测量对象100例如是诸如振动传感器、压力传感器、电压传感器、声音传感器、温度传感器、加速度传感器的传感器、用于检测物品的光学传感器或超音波传感器。但是，这些测量对象100、传感器210只是示例，本实施方式也可以将像这样与工厂有关的物品以外的物品设为测量对象100。另外，可以将所例示以外的传感器设为传感器210。

高速转换器220与传感器210、测量对象100、解析用服务器300相连接，并在它们之间收发信号。具体而言，高速转换器220从解析用服务器300中接收用于进行测量的测试数据。然后，高速转换器220针对测量对象100输出基于该测试数据的信号，由此来控制测量对象100。

另外，传感器210对测量对象100的针对该控制的状态的变化进行测量，并对高速转换器220发送测量结果。高速转换器220将所接收的测量结果转换为数字量或数字信号的变化并发送至解析用服务器300。

由此，解析用服务器300能够通过数字量、数字信号的变化分析针对测试数据的测量对象100。

此外，在图中，测量对象100、传感器210以及高速转换器220各分别示出了1个，但是它们的关系并不一定是一对一的。例如，1个高速转换器220可以连接多个测量对象100、多个传感器210。另外，例如，针对1个测量对象100可以进行基于多个传感器210的测量。进一步，多个测量对象100可以分别是不同种类的物品，多个传感器210可以分别是不同种类的传感器。

接下来，为了与本实施方式进行对比，图2表示一般的测量装置的结构。如图2所示，作为一般的测量装置的测量装置20被实现为包括传感器21、转换部22以及通信装置23的1个装置。在如此构成的情况下，当传感器21发生故障时，需要全部更换整个测量装置20。

另一方面，如上所述，本实施方式的高速转换器220是可以在外部连接多个传感器210的结构，该传感器210对在测量对象100中产生的现象进行电转换。因此，即使连接着的传感器210发生了故障，重新将其他的传感器210连接到高速转换器220即可，除了传感器210以外不需要进行其他的更换等。

在这方面，通常对在测量对象中产生的现象进行电转换的传感器21、或传感器210那样的传感器，大多数情况下直接物理接触测量对象的物体，发生故障的可能性高。

然而，在本实施方式中，假设即使传感器210发生了故障，如上所述只要更换传感器210即可，与需要在传感器21的故障时更换测量装置20整体的一般的结构相比，可以使运行成本低廉。

另外，在一般的结构中，例如当转换部22或通信装置23发生了故障时，即使传感器21没有发生故障，也要包含传感器21在内对测量装置20整体进行更换。然而，在本实施方式中，当高速转换器220发生了故障时，不需要更换传感器210。也就是说，在本实施方式中可以降低更换传感器的频率。在这方面，一般像对在测量对象中产生的现象进行电转换的传感器21或传感器210那样的传感器大多价格昂贵，通过这样降低传感器的更换频率也可以使运行成本低廉。

进一步，在本实施方式中，可以自由地与传感器进行组合，因此可以提高构建系统时的自由度。

接下来，参照图3针对高速转换器220内部的具体的结构进行说明。

高速转换器220具备通信装置221、时钟生成电路222、CPU223、存储装置230、AD240、A/D241、ADB242、ADM243、DA250、D/A251、DAB252、DAM253、DI260、DI261、DIB262、DIM263、DO270、DO271、DOB272以及DOM273。

通信装置221是用于经由网络400而与解析用服务器300进行通信的通信装置。

时钟生成电路222是生成向在高速转换器220内部工作的各部提供的时钟的电路。对高速转换器220内的各部进行控制的CPU223根据由时钟生成电路222所提供的时钟来控制高速转换器220内的各部，由此能够取得各部的同步。在以下的说明中，将由时钟生成电路222所提供的时钟称为“基准时钟”。

CPU223是控制高速转换器220整体的装置。更具体而言，CPU223读入存储在存储装置230等中的控制用程序等的信息，并进行基于所读入的控制用程序等的信息等的运算处理。然后，CPU223根据运算结果控制高速转换器220内的硬件，由此实现高速转换器220的各处理。也就是说，可以通过硬件与软件进行协调工作来实现高速转换器220。

存储装置230是存储各种信息的装置，例如，存储测量模式231以及转换器ID232。测量模式231是表示用于进行基于高速转换器220的测量的模式的数据。测量模式231的具体内容参照图5在后面进行描述。另外，转换器ID232是用于识别高速转换器220的标识符。解析用服务器300被设为只与由利用了该转换器ID232的认证所允许的高速转换器220相连接。从解析用服务器300取得这些数据。但是，关于转换器ID232，例如可以在高速转换器220的制造时预先进行存储。

AD240是表示在测量对象100中产生的现象的模拟信号，由对测量对象100进行测量的传感器210输出。传感器210输出的AD240被输入至A/D241。对于AD240，例如如果传感器210是振动传感器，则AD240是表示振动大小的振动波形。

A/D241是将所输入的作为模拟信号的AD240转换为数字量的模拟-数字转换器。这里，用预定比特的数字信号表示转换后的数字量。A/D241通过通信装置221的控制以基准时钟的周期进行转换，并针对作为暂时存储部的ADB242输出通过转换所获得的、表示数字量的预定比特的数字信号，并将该数字信号作为取样数据而暂时存储。

CPU223能够以基于基准比特的预定的高速周期(例如，一个周期为10微秒([μs])左右)来参照被输入至ADB242的取样数据。

另外，用于积累这样高速取样得到的取样数据的作为存储装置的ADM243与ADB242连接。并且，CPU223在基于测量模式231的定时，将暂时存储在ADB242中的取样数据按顺序以高速周期转发至ADM243，并存储至ADM243。由CPU223使用基准时钟来控制ADM243或作为其他的存储装置的后述的DAM253、DIM263以及DOM273的计数器。

此外，这些存储装置具有n个(n为任意的自然数)存储区域。因此，在这些存储装置中，能够保存n个按时间顺序变化的取样数据。此外，设n例如是2000。

在DAM253中，存储有用于控制测量对象100的连续数据。所涉及的连续数据是与测量模式231对应起来的数据。此外，设所涉及的连续数据和测量模式231被预先从解析用服务器300接收，并存储至存储装置230、DAM253中。

CPU223在基于测量模式231的定时，按顺序读出DAM253所存储的连续数据，并暂时存储至DAB252。另外，存储在DAB252中的连续数据被输出至D/A251。因此，连续数据被作为表示数字量的预定比特的数字信号而输出。

D/A251是将表示所输入的数字量的预定比特的数字信号转换为模拟信号的数字-模拟转换器。D/A251通过通信装置221的控制以基准时钟的周期进行转换，并将由转换所获得到的模拟信号作为DA250连续输出至外部。DA250例如被输出为用于测试测量对象100的测试波形。另外，DA250的输出目的地是测量对象100。但是，例如如果测量对象100是被机床加工的物品，则可以将DA250输出至该机床。

如此，通过一边进行高速转换一边同时使用AD240和DA250，能够从DA250向测量对象100输出用于测量或测试的数据，并使用AD240测量针对输出的测量对象100的电变化的响应，存储响应与输出同步的数字量。例如，能够将机床的位置信息转换为电信号，高速监视与机床的位置信息进行了同步的其他的现象。

另外，如上所述，由以基准时钟进行工作的CPU223控制高速转换器220内的各部。因此，例如设置有多个由A/D241、ADB242以及ADM243组成的组，即使在该多个组中的每个组上都连接有传感器210时，通过CPU223也能够确保转发周期的同步。

接下来，针对DI261、DIB262以及DIM263与DO271、DOB272以及DOM273进行说明。这些各部的动作与上述的A/D241、ADB242以及ADM243与D/A251、DAB252以及DAM253近似。然而，作为转换对象进行处理的数据不同，因此仅针对这点进行说明，省略重复的说明。

DI260是表示在测量对象100中产生的现象的电信号，由对测量对象100进行测量的传感器210输出。传感器210输出的DI260被输入至DI261。DI260例如是表示0或1的矩形波。

DI261将所输入的作为电信号的测量对象100转换为表示0或1的数字信号。DI261通过通信装置221的控制以基准时钟的周期进行转换，并针对作为暂时存储部的DIB262输出通过转换所获得的数字信号，并将该数字信号作为取样数据而暂时存储。

CPU223能够以基于基准比特的预定的高速周期来参照被输入至DIB262的取样数据。

另外，用于积累这样高速取样得到的取样数据的作为存储装置的DIM263与DIB262连接。并且，CPU223在基于后述的测量模式231的定时，将暂时存储在DIB262中的取样数据依次以高速周期转发至DIM263，并存储至DIM263。

在DOM273中，存储有用于控制测量对象100的连续数据。所涉及的连续数据是与测量模式231对应起来的数据。此外，所涉及的连续数据和测量模式231被预先从解析用服务器300接收，并存储至存储装置230或DOM273中。

CPU223在基于测量模式231的定时按顺序读出DOM273所存储的连续数据，并暂时存储至DOB272。另外，存储在DOB272中的连续数据被输出至DO271。因此，连续数据被作为表示0或1的数字信号而输出。

DO271对所输入的数字信号进行转换而形成对应于0或1的电信号。DO271通过通信装置221的控制以基准时钟的周期进行转换，并将由转换所获得到的电信号作为DO270连续输出至外部。例如如果测量对象100是锤，则207是用于使该锤以预定的节奏进行工作的节奏输出。另外，DO270的输出目的地是测量对象100。但是，例如如果测量对象100是被机床所加工的物品，则也可以将DO270输出至该机床。

如此，通过一边进行高速转换一边同时使用DI260和DO270，能够从DO270向测量对象100输出用于测量或测试的数据，并使用DI260测量针对输出的测量对象100的电变化的响应，存储响应与输出同步的数字信号。例如，能够将机床的位置信息转换为电信号，高速监视与机床的位置信息进行了同步的其他的现象。

另外，如上所述，由以基准时钟进行工作的CPU223控制高速转换器220内的各部。因此，例如设置有多个由DI261、DIB262以及DIM263组成的组，即使在该多个组中的每个组分别连接传感器210时，通过CPU223也能够确保转发周期的同步。

如以上说明所述，能够确保AD240、DA250、DI260以及DO270的在CPU223的控制周期内的同步性。另外，所涉及的处理是在高速转换器220内部进行的处理，因此如专利文献1、专利文献2所述，能够不依赖于网络速度，而将控制周期设为例如一个周期为10[μs]左右的高速的周期。如果是示波器等的用途，则可以使控制周期更快。

另外，如上所述，高速转换器220能够连接多个传感器210或多个测量对象100。与此相应，高速转换器220可以分别具备多个AD240、DA250、DI260以及DO270。另外，针对1个测量对象100，可以连接多个AD240、DA250、DI260以及DO270。

进一步，例如，通过使用DO270控制测量对象100来进行工作，由此，可以使用AD240而不是DI260来测量在测量对象100中产生的现象。

接下来，参照图4对解析用服务器300的结构进行说明。如图4所示，解析用服务器300具备CPU310、通信装置320、解析部330以及存储装置340。

CPU310是控制解析用服务器300整体的装置。更具体而言，CPU310读入存储在解析部330等中的控制用程序等的信息，并进行基于所读入的控制用程序等的信息等的运算处理。然后，CPU310根据运算结果控制解析用服务器300内的硬件，由此实现解析用服务器300的各处理。也就是说，可以通过硬件与软件进行协调工作来实现解析用服务器300。

通信装置320是用于经由网络400而与高速转换器220进行通信的通信装置。

解析部330是根据取样数据对在测量对象100中产生的现象进行解析的部分。具体而言，通过高速转换器220的各部如上所述地进行工作而存储在ADM243以及DOM273中的取样数据，被从高速转换器220发送向解析用服务器300。然后，解析部330根据该取样数据进行解析。

通过基于解析序列的处理来进行解析，该解析序列对应于作为测量对象的测量对象100的种类。因此，解析部330中登记有多个解析序列以便能够与各种测量对象100对应。基于解析序列的处理的具体内容参照图12在后面进行描述。根据所涉及的解析，例如可以进行测量对象100是否正常，或者在测量对象100中是否发生了异常等的判定。

存储装置340是存储各种信息的装置。存储装置340例如存储ID确认用数据341、测量模式342、数据文件343以及引导文件344。

ID确认用数据341是用于进行利用了高速转换器220的转换器ID232的认证的数据。ID确认用数据341例如是将允许与解析用服务器300连接的高速转换器220的ID同认证用的密码关联起来而得到的信息。

测量模式342是作为测量模式231存储在高速转换器220的存储装置230中的测量模式。测量模式342的具体的内容参照图5在后面进行描述。

数据文件343是为了输出DA250、DO270而存储在DAM253、DOM273中的连续数据。

测量模式342以及数据文件343存储有多个种类，以便能够对应各种测量对象100。并且，根据设为测量对象的测量对象100的种类而选择出的测量模式342以及数据文件343被发送给高速转换器220。

引导文件344是用于针对用户进行引导的数据。引导文件344也存储有多个种类以便能够对应各种测量对象100。对于使用了引导文件344的引导，参照图13在后面进行描述。

接下来，参照图5针对测量模式342的具体的内容进行说明。图5所示的“测量模式”的项目中，测量对象1、测量对象2、……测量对象m(m是任意的自然数)是成为测量对象的测量对象100的ID。也就是说，对每一个成为测量对象的测量对象100设定测量模式。

在“引导”项目中，存储与各测量对象的测量对象100相对应的引导文件的引导ID。CPU310通过对此进行参照，能够特定出对与成为本次测量对象的测量对象100相对应的引导文件。

“测量/输出开始”是开始高速转换器220中的测量和输出的契机，存储有对应于各测量对象的测量对象100的内容。这里，测量是指，高速转换器220对AD240以及DI260进行转换并存储。另外，输出是指，高速转换器220对连续数据进行转换并输出DA250、DO270。

如果是项目中的“输入信号”，则在高速转换器220的、DI261受理了基于DI260的输入信号时，开始测量和输出。另外，如果是项目中的“设定时刻”，则在设定时刻到来时，开始测量和输出。另外，如果是项目中的“AD电平”，则在高速转换器220的、AD240的输入电平(即模拟量)成为预定的电平以上时，开始测量和输出。

“测量/输出时间”是已经开始的测量、输出所持续的时间的长度，存储有对应于各测量对象的测量对象100的内容。在接着要说明的“测量/输出停止”的项目中是“时间到”时，存储“测量/输出时间”。

“测量/输出停止”是结束高速转换器220中的测量、输出的契机，存储有对应于各测量对象的测量对象100的内容。

如果是项目中的“输入信号”，则在高速转换器220的、DI261受理了基于DI260的输入信号时，结束测量和输出。另外，如果是项目中的“时间到”，则在从开始进行测量和检测直到经过了存储在“测量/输出时间”中的长度的时间后，结束测量和输出。

在“解析序列”的项目中，存储与各测量对象的测量对象100相对应的解析序列的ID。解析部330通过对其进行参照，能够特定出与成为本次测量对象的测量对象100相对应的解析序列。

在“DA/DO数据编号”的项目中，存储与各测量对象的测量对象100相对应的连续数据。对应于成为本次测量对象的测量对象100的连续数据被存储在DAM253以及DOM273中。连续数据可以存储在DAM253中来用于输出DA250，也可以存储在DOM273中来用于输出DO270。

另外，在图5中未进行图示，但是除此之外，还存储有与测量或输出有关的信息，诸如与各测量对象的测量对象100相对应的预定的取样时间、与各测量对象的测量对象100相对应的预定的动态范围。

通过用户可以编辑以上所说明的、存储在存储装置340等中的各种各样的数据。例如，通过将其他的设备连接到解析用服务器300，并由用户进行基于该设备的操作，能够进行编辑。

接下来，针对实际进行测量、输出时的高速转换器220以及解析用服务器300的动作进行说明。首先，需要特定出成为本次测量对象的测量对象100。因此，解析用服务器300进行用于显示如图6所示的用户界面的处理。

例如，如图7所示，经由网络400等将引导装置500连接到解析用服务器300，并在该网络400的用户界面中显示如图6所示的用户界面。引导装置500例如通过个人计算机、便携式平板型的终端等来实现。以下，包括解析用服务器300进行用于使引导装置500等其他的机器进行显示的处理在内，都表述为解析用服务器300进行显示。

用户参照图6所示的用户界面，输入作为高速转换器220的ID的转换器ID和对应于该转换器ID的密码。解析用服务器300经由网络400接收所输入的转换器ID和密码，并根据自身所存储的ID确认用数据341进行认证。如果认证成功，则显示图8所示的用户界面。如果认证失败，则在用户界面中显示该意思，并催促再次输入。

此外，可以不是由用户输入转换器ID以及密码来对用户进行认证，而是可以将接收到高速转换器220所存储的转换器ID232来代替认证。如此，可以省略由用户所进行的输入的麻烦。

接下来，在图8所示的用户界面中，催促用户进行要测量的项目的选择和要测量的机器ID的输入。

首先，为了选择用户要测量的项目，当在图8的画面上部选择了下拉列表，则显示如图9那样的下拉列表。用户从下拉列表中所显示的项目中，选择与设为本次测量对象的机器即测量对象100相对应的项目。

接下来，用户例如通过键盘等在图8的画面下部输入设为本次测量对象的机器即测量对象100的ID。ID例如是测量对象100的产品编号，并刻印在测量对象100上等。

当用户完成这些操作时，操作发送按钮。由此，引导装置500经由网络400对解析用服务器300发送所选择的测量项目和所输入的设为测量对象的机器即测量对象100的ID。

解析用服务器300经由网络400接收所选择的测量项目和所输入的设为测量对象的机器即测量对象100的ID，通过接收到的测量对象100的ID，特定出设为本次测量对象的测量对象100。在这种情况下，所选择的测量项目如果是与特定出的测量对象100不对应的测量项目，则用户可能进行了错误的输入，因此在用户界面显示该意思，并催促进行再次输入。

接下来，解析用服务器300通过参照测量模式342，特定与所特定出的测量对象100相对应的引导文件的ID。然后，从引导文件344中取得与该特定出的引导文件的ID相对应的引导文件。

然后，通过取得到的引导文件，显示如图10那样的引导用的画面。然后，用户一边参照该引导用的画面，一边连接设为测量对象的测量对象100和高速转换器220。通过像这样进行图形显示，用户能够容易地进行连接。因此，在本例中，以测量对象100是印刷电路板(PCB：Printed circuit board)为例进行说明。

图中的PC1以及PC2是供电用的电缆，可知只要将其分别连接到印刷电路板的相应端子即P1、P2即可。

另外，C1～C2是用于收发信号的电缆，可知只要将其分别连接到印刷电路板的相应端子即A1～A4即可。此外，例如经由C1以及C2从高速转换器220输出至印刷电路板的信号相当于DA250。另外，经由C3以及C4从印刷电路板输出至高速转换器220的信号相当于DO270。

有的印刷电路板中带有如果施加预定的测试电压，则输出预定的输出电压那样的检查电路。在这种情况下，如果进行如图10那样的连接则能够进行利用了检查电路的检查。

用户当参照图10的引导用的画面而适当地连接了高速转换器220与测量对象100，则操作确认按钮。由此，引导装置500经由网络400对解析用服务器300发送确认按钮已被操作的意思。

解析用服务器300在经由网络400接收到确认按钮已被操作的意思时，如图11所示，显示用于确认是否可以开始解析的画面。

在该画面中，用户操作解析开始按钮。由此，引导装置500经由网络400对解析用服务器300发送解析开始按钮已被操作的意思。

解析用服务器300在经由网络400接收到解析开始按钮已被操作的意思时，解析部330通过参照测量模式342，特定出与设为测量对象的测量对象100相对应的解析序列。然后，开始基于特定出的解析序列的处理。

参照图12针对基于解析序列的处理进行说明。

首先，通过参照测量模式342，从测量模式342中取得与设为测量对象的测量对象100相对应的测量模式。另外，从数据文件343中取得与设为测量对象的测量对象100相对应的连续数据。然后，对高速转换器220发送取得到的测量模式以及连续数据。

接收到这些的高速转换器220通过将接收到的测量模式作为测量模式231存储至存储装置230来进行设定。另外，通过将接收到的连续数据存储至DAM253、DOM273来进行设定(步骤S11)。

接下来，高速转换器220根据在步骤S11中所设定的测量模式以及连续数据来开始测量。对于测量时的高速转换器220的动作已经参照图5进行了说明，因此省略详细的说明。

然后，在每隔基于所设定的测量模式的取样时间，通过测量所获得的取样数据被保存至ADM243、DIM263中(步骤S12)。

测量结束时，保存在ADM243、DIM263中的取样数据被从高速转换器220发送至解析用服务器300。在以下的说明中，将通过所涉及的取样数据而再现的波形称为“波形A”。

接下来，当解析用服务器300从高速转换器220接收到取样数据时，为了进行解析，存储装置230调出通过正常的数据所再现的波形(在以下说明中称为“波形B”。)(步骤S13)。这里，波形B是指，当作为本次测量对象的测量对象100正常工作时，针对该测量对象100，通过以步骤S11以及步骤S12的方式进行了测量时所获得的取样数据(即正常的数据)所再现的波形。波形B是作为解析序列的数据的一部分而被包含的波形。

接下来，存储装置230每隔取样时间对波形A与波形B进行比较，并分别计算每一个取样时间的一致度。

在这种情况下，例如如果波形A和波形B是通过0或1所表示的波形，则当波形A和波形B都是1或都是0时，一致度为1，除此之外一致度为0。另外，例如如果波形A和波形B是通过数字量所表示的波形，则当一个波形的数字量的值为10，另一个波形的数字量的值为9时，一致度为0.9。

然后，对通过计算所算出的每一个取样时间的一致度的平均进行计算，作为波形A与波形B的一致度(步骤S14)。

当用百分比来表示这样计算出的一致度时，如果在95％以上(在步骤S15中为“是”)，则解析结果为设为测量对象的测量对象100没有问题(步骤S16)。在这种情况下，例如如图13所示，进行表示没有问题的意思的显示。

另一方面，如果不满95％(在步骤S15中是“否”)，则解析结果为设为测量对象的测量对象100发生了故障(步骤S17)。在这种情况下，例如如图14所示，进行表示发生了故障的意思的显示。此外，在上述说明中，以95％为基准进行了判定，但是以95％为基准只是一个示例。也可以将95％以外的值作为基准来进行判定，也可以以其他的基准来进行判定。另外，例如还可以进一步利用主成分分析等的方法来进行解析。

以上，针对本实施方式的结构以及动作进行了说明。像这样的本实施方式实现了很多效果。在这方面，针对专利文献1、2的结构更加详细地进行说明，并一边与其进行比较一边针对本实施方式的效果进行说明。

在专利文献1的结构中，将模拟信号转换为数字数据，并将转换结果存储至通过网络连接的数据服务器中，因此存在很难以网络速度以上的高速的取样周期进行处理的问题。另外，存在无法高速地同步处理多个模拟信号的问题。

在专利文献2的结构中，经由网络连接带有通信功能的测量器(A)、监视终端(B)以及诊断装置(C)。

在这方面，带有通信功能的测量器(A)具备测量用传感器、A/D转换器、测量控制单元以及通信装置。但是，测量用传感器存在需要根据测量目的的不同而准备搭载有不同的传感器的带有通信功能的测量器的问题。

另外，还存在不同的带有通信功能的测量器(A)之间的通信只能通过网络，而很难以高速的取样周期来取得同步的多个数据的问题。

进一步，带有通信功能的测量器(A)的测量控制单元被以从监视终端(B)发送来的测量周期进行控制，测量周期例如是几分钟、几小时、每一天，测量时间等也可以自由地设定，为了设定正确的条件，存在需要与测量有关的知识的问题。

进一步，监视终端(B)具有用于带有通信功能的测量器(A)的测量处理单元、针对诊断装置(C)的诊断条件指示单元、显示装置以及通信装置等，并且构成了如下结构：通过测量处理单元将由测量器(A)所测量出的结果发送至诊断装置(C)，通过监视终端(B)接收利用诊断条件指示单元在诊断装置(C)中诊断出的结果并进行诊断，因此存在必须通过该监视终端来操作测量处理单元和信息处理单元，否则系统不成立的问题。

总结以上的问题，得到以下三点(1)～(3)。

(1)根据测量对象的不同，也存在同时观察2个现象很重要的情况，虽然测量出的多个信号的同步性很重要，但是很难高速地同步多个信号。

然而，根据本实施方式，除了测量出的多个信号以外，针对输出的多个信号，CPU223也根据由时钟生成电路222所输出的时钟来进行输入输出，因此具有诸如可以高速地同步多个信号的效果。也就是说，通过本实施方式，能够解决上述(1)的问题。

(2)传感器大多直接被安装在测量对象上，根据测量对象的设置环境，传感器发生故障的情况也很多。一般来说，利用网络的传感器由传感器部、将传感器信息转换为数字数据的转换部、与网络进行通信的通信部构成。如以往那样，当一体地设计传感器部、转换部和通信部时，在传感器部的故障时，包括没有发生故障的部分在内，需要全部进行更换。

然而，根据本实施方式，由于传感器210与高速转换器220是作为单独的装置来实现的，因此对于高速转换器220，可以连接任意种类、任意个数的传感器210，或者解除传感器210的连接。因此，具有诸如即使在传感器部发生了故障时，也不需要更换其他的部分的效果。也就是说，通过本实施方式，能够解决上述(2)的问题。

(3)对于测量装置的利用，即使是不具备大范围的专业知识的人也要进行利用的情况越来越多。以往，测量对象与传感器的连接等是参照几个手册，并由具有专业知识的技术人员来实施。

然而，根据本实施方式，如图6～图11所示，可以向用户提供易于理解的用户界面。进一步，在本实施方式中，当需要在高速转换器220与测量对象100之间进行连接确认时，可以向用户提供如图13所示的连接确认显示。除此之外，还针对每一个设为测量对象的测量对象100预先准备测量模式，因此用户不需要输入与取样有关的参数等。因此，本实施方式具有任何人都可以容易地进行高品质的测量的效果。也就是说，通过本实施方式，能够解决上述(3)的问题。

另外，除此之外，本实施方式例如进行使用了转换器ID的认证，因此能够使解析用服务器300只连接被允许的高速转换器220，因此具有能够确保安全性的效果。

此外，上述的实施方式是本发明的优选的实施方式，但是本发明的范围并不限定于上述实施方式，可以在不脱离本发明的主旨的范围中以实施了各种各样的变更的方式加以实施。

例如，在上述的实施方式中，对进行测量进行了说明。但是，也可以考虑不是必须测量的结构。参照图15针对这样的结构进行说明。

在本例中，以使锤工作的装置作为对象来进行处理。此类装置包括锤机构710、电磁体720、锤730、弹簧740、样本750以及电气电路760。

在电气电路760上，连接有DO271，DO271输出的DO270被输入至电气电路760。对此，参照图15的下部，DO271针对从DOB272输入的连续数据(即，使用0或1表示的数字信号)进行转换，当连续数据变为0时输出为关断电平(即低电平)的DO270，当连续数据变为1时输出为接通电平(即高电平)的DO270。

锤730被作为能够上下驱动锤730的机构的锤机构710所保持。并且，当DO270为关断电平时，通过弹簧740的弹力，锤730位于由虚线所表示的位置。这种情况下，锤730与样本750不接触。

另一方面，如果DO270变为接通电平，则电气电路760使电磁体720通电。于是，当该电磁体720所产生的磁力超过弹簧740的弹力，则锤730靠近电磁体720。由此，锤730与样本750接触。如此，可以利用存储在DOM273中的连续数据来驱动像调整样本750与锤730的接触时间那样的装置。在这种情况下，例如可以将该装置实现为按摩器(锤肩器)。

另外，也可以利用这样的装置进行进一步测量。例如，通过像测量样本750的状态那样的传感器210，如果测量样本750，则能够调查样本750与锤730接触对样本750的影响程度。

接下来，作为其他的结构，可以考虑将引导装置500、通信装置221的功能安装在高速转换器220以外的装置中，并从高速转换器220中省略通信装置221的功能的结构。参照图16针对这样的结构进行说明。

具体而言，对高速转换器220进行了变形的高速转换器220a不具有通信装置221，取而代之地，与数值控制装置600例如通过依据USB标准的电缆连接，并收发数据。并且，数值控制装置600代替通信装置221而经由网络400与解析用服务器300进行通信。如此，不会发生尽管只有通信装置221发生了故障，但却要更换高速转换器220整体的情况，因此是适宜的。这里，数值控制装置600是设置在工厂中的、机床用的数值控制装置(CNC：ComputerNumerical Control)。

但是，也可以代替数值控制装置600，将个人计算机、便携式平板型的终端等连接至高速转换器220a，该个人计算机、便携式平板型的终端代替通信装置221而经由网络400与解析用服务器300进行通信。

以下，参照图17对数值控制装置600的结构进行说明。

参照图17，数值控制装置600具备CPU11、ROM12、RAM13、CMOS存储器14、接口15、PMC16、I/O单元17、接口18、接口19、数据通信总线25、轴控制电路30～34、伺服放大器40～44、伺服电动机50～54、主轴控制电路60、主轴放大器61、主轴电动机62、脉冲编码器63、显示器/MDI单元70、外部设备72以及通信电路81。

以下，针对这些各功能块进行说明。

CPU11是整体控制数值控制装置600的处理器。CPU11经由总线25读出存储在ROM12中的系统程序，并按照该系统程序控制数值控制装置整体。

RAM13中存储有暂时性的计算数据、显示数据以及操作者经由显示器/MDI单元70所输入的各种数据。另外，在RAM13中可以高速存储位置信息、对伺服电动机的指令数据、负载电流数据等。

CMOS存储器14使用未图示的电池来备用，其被构成为即使断开数值控制装置600的电源也会保持存储状态的非易失性存储器。在CMOS存储器14中，存储经由接口15读入的加工程序、经由显示器/MDI单元70输入的加工程序等。

ROM12中预先写入有为了加工程序的生成以及编辑所需的、用于实施编辑模式的处理或自动运转用的处理的各种系统程序。

执行本发明的加工程序等各种加工程序能够经由接口15、显示器/MDI单元70进行输入并存储至CMOS存储器14中。

接口15是能够连接数值控制装置600与适配器等の外部设备72的接口。从外部设备72侧读入加工程序、各种参数等。另外，在数值控制装置600内编辑好的加工程序可以经由外部设备72存储至外部存储单元。

PMC(可编程机械控制器备注：一般而言通常被称为PLC可编程逻辑控制器。)16经由I/O单元17使用内置于数值控制装置600的序列程序对机床的辅助装置(例如，诸如刀具更换用的机器手臂的致动器)输出信号进行控制。另外，接收配置在机床的主体中的操作面板的各种开关等的信号，进行必要的信号处理，然后传递给CPU11。

显示器/MDI单元70是具备显示器、键盘等的手动数据输入装置，接口18接收来自显示器/MDI单元70的键盘的指令、数据并传递给CPU11。接口19与具备手动脉冲发生器等的操作面板71连接。

各轴的轴控制电路30～34接收来自CPU11的各轴的移动指令量，并将各轴的指令输出至伺服放大器40～44。

伺服放大器40～44接收该指令，并驱动各轴的伺服电动机50～54。各轴的伺服电动机50～54内置有位置和速度检测器，将来自该位置和速度检测器的位置和速度反馈信号反馈给轴控制电路30～34，并进行位置和速度的反馈控制。此外，在框图中，省略了针对位置和速度的反馈。

主轴控制电路60接收对机床的主轴旋转指令，并向主轴放大器61输出主轴速度信号。主轴放大器61接收该主轴速度信号，以所指令的旋转速度使机床的主轴电动机62进行旋转来驱动刀具。

在主轴电动机62中，通过齿轮或皮带等连接脉冲编码器63，脉冲编码器63同步主轴的旋转来输出反馈脉冲，该反馈脉冲经由总线20被处理器11读取。

通信电路81是用于连接数值控制装置600与解析用服务器300间的通信电路，以便数值控制装置600可以经由网络400与解析用服务器300进行通信。通信电路81具有与上述的实施方式中的通信装置221同样的通信功能。

此外，可以通过硬件、软件或它们的组合来实现上述高速转换器、包含了高速转换器的测量系统。另外，也可以通过硬件、软件或它们的组合来实现由上述高速转换器、包含了高速转换器的测量系统所进行的高速转换方法。这里，通过软件实现是指通过计算机读入程序来执行而实现的意思。

可以使用各种类型的非暂时性的计算机可读介质(non-transitory computerreadable medium)来存储程序，并提供给计算机。非暂时性的计算机可读介质包括具有各种类型的实体的记录介质(tangible storage medium)。非暂时性的计算机可读介质的例子包括磁记录介质(例如，软盘、磁带、硬盘驱动器)、光磁记录介质(例如，磁光盘)、CD-ROM(Read Only Memory，只读存储器)、CD-R、CD-R/W、半导体存储器(例如，掩膜ROM、PROM(Programmable ROM，可编程ROM)、EPROM(Erasable PROM，可擦除PROM)、闪存ROM、RAM(random access memory，随机存取存储器))。另外，程序可以由各种类型的暂时性的计算机可读介质(transitory computer readable medium)来提供给计算机。暂时性的计算机可读介质的例子包括电信号、光信号以及电磁波。暂时性的计算机可读介质可以经由电线以及光纤等有线通信线路或无线通信线路向计算机提供程序。

本发明不论测量目的等的用途，可广泛适用于信号的转换。

Claims

1.一种高速转换器，其特征在于，具备第一转换单元、第二转换单元、第三转换单元、第四转换单元中的至少某一个转换单元，其中，第1转换单元将模拟信号转换为数字量，第2转换单元将数字量转换为模拟信号，第3转换单元将电信号转换为数字信号，第4转换单元将数字信号转换为电信号，

通过基于经由网络取得到的信息的方法，使所述具备的转换单元进行工作。

2.根据权利要求1所述的高速转换器，其特征在于，

所述高速转换器还具备：

所述第1转换单元、所述第2转换单元、所述第3转换单元以及所述第4转换单元中的多个转换单元；以及

生成时钟的时钟生成单元，

所述高速转换器根据从所述时钟生成单元输出的时钟使所述具备的多个转换单元同步工作。

3.根据权利要求1或2所述的高速转换器，其特征在于，

经由所述网络取得到的信息至少包括用于测量测量对象的数据，

所述具备的转换单元中的某一个对用于所述测量的数据进行转换并进行输出，而该转换单元以外的转换单元对从测量所述测量对象的测量器所输入的数据进行转换。

4.根据权利要求3所述的高速转换器，其特征在于，

经由所述网络取得到的信息还包括用于开始针对所述测量对象的测量的条件以及用于结束针对所述测量对象的测量的条件，

以满足用于所述开始的条件为契机开始针对所述测量对象的测量，之后以满足用于所述结束的条件为契机结束针对所述测量对象的测量。

5.根据权利要求3或4所述的高速转换器，其特征在于，

用于测量所述测量对象的数据是用于使所述测量对象发生预定现象的数据。

6.根据权利要求3～5中任一项所述的高速转换器，其特征在于，

能够对所述测量器进行连接解除来更换为其他测量器。

7.一种测量系统，其包括权利要求1～6中任一项所述的高速转换器和与该高速转换器经由网络相连接的解析用服务器，其特征在于，

所述解析用服务器向所述高速转换器发送至少用于测量测量对象的数据，作为经由所述网络取得到的信息，

所述高速转换器根据用于测量所述测量对象的数据使所述具备的转换单元进行转换，由此来测量所述测量对象，并向所述解析用服务器发送通过该测量取得到的数据，

所述解析用服务器根据通过所述测量取得到的数据来进行关于所述测量对象的解析。

8.根据权利要求7所述的测量系统，其特征在于，

所述解析用服务器输出用户为了进行测量而要参照的、且与所述测量对象的种类对应的引导信息。

9.一种计算机可读介质，其记录了使计算机作为高速转换器发挥作用的高速转换程序，该计算机具备将模拟信号转换为数字量的第1转换单元、将数字量转换为模拟信号的第2转换单元、将电信号转换为数字信号的第3转换单元以及将数字信号转换为电信号的第4转换单元中的至少某一个转换单元，其特征在于，

该计算机可读介质记录了如下的高速转换程序：通过基于经由网络取得到的信息的方法，将所述计算机作为使所述具备的转换单元进行工作的高速转换器来发挥作用。