CN201804035U - 动态监测存储型示波器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型及一种示波器，尤其涉及一种动态监测存储型示波器，它包括：模拟数据采集模块，模拟数据采集模块连接模数转换器，模数转换器连接CPU处理模块，CPU处理模块连接Flash程序存储器，CPU处理模块连接显示控制模块，显示控制模块连接显示器，所述的CPU上运行存储控制软件。其可以动态根据被测波形的上、下限条件自动存储异常数据，便于发现信号的动态异常。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种示波器，尤其涉及一种动态监测存储型示波器。
背景技术
示波器作为一种通用测试测量仪器，在工业自动化、计算机、航空航天等领域的应用中发挥着重要的作用。随着系统的信号时钟速度越来越快，各行业应用对示波器的要求也在不断发展，除了在性能上要求更高的带宽、更快的采样率和更深存储长度之外，从应用角度来看示波器正被越来越频繁地应用于测试复杂信号，包括模拟和数字电路设计、通信、汽车电子等领域。
由于被测信号复杂多变，所以仅凭人工手动观察记录的方式不仅效率低而且容易遗漏一些重要细节。目前在示波器领域解决前述难题的方法是通过设置固定上、下限条件的由示波器自动存储被测信号。人工手动观察记录需要用户紧盯信号的变化，并根据需要及时地进行存储。此方法效率低下，人为因素所占比重较大，随机性较大。示波器自动存储被测信号只能设置固定的存储条件，比如频率大于10Mhz、幅值小于15V等。但在实际应用中大多数被测信号都是随着时间或外界环境的变化而有规律动态变化的，上述的这种简单的方法，设置的条件比较粗、存储的数据量比较大，也不能及时发现信号的动态异常，为后期的数据分析带来了很多的麻烦。
实用新型内容
本实用新型目的是提供一种动态监测存储型示波器，其可以动态根据被测波形的上、下限条件自动存储异常数据，便于发现信号的动态异常。
为解决上述的技术问题，本实用新型包括：模拟数据采集模块，模拟数据采集模块连接模数转换器，模数转换器连接CPU处理模块，CPU处理模块连接Flash程序存储器，CPU处理模块连接显示控制模块，显示控制模块连接显示器，所述的CPU上运行如下步骤的存储控制软件：
(1)预存标准状态波形数据；
(2)设置纵轴的上、下浮动范围，形成了动态包络图；
(3)将待测动态数据以与标准状态波相同的时基和振幅与标准状态波形数据比较，如果待测动态数据不在包络图的范围内，则认为目前待测系统处于异常状态，从此刻至达正常范围之内自动存储相应时刻的待测动态数据，直至数据到达正常范围之内或时间到达模板结束时刻，同时系统将给出相应的提示。
所述的存储控制软件预存的标准状态波形数据与待测动态数据进行一个或一个以上周期的对比。
所述的标准状态波形数据是指稳定、正常状态下被测波形的横轴和纵轴坐标。
所述的预存标准状态波形数据包括如下步骤：
设定好横轴和纵轴的标量；
用户通过点击“预存”按钮，进入预存标准状态，“预存”按钮连接CPU处理模块；
存储控制软件依次在内存中建立相应的数据文件，数据文件名编号顺序增加，数据文件存储记录当前设定的横轴和纵轴的坐标量，其中预存的数据是以横轴的坐标量为时间间隔进行取数。
本实用新型动态的根据被测波形数据上、下限条件自动存储异常数据并提示用户，便于发现信号的动态异常。同时也利于后期的对异常数据的分析和处理。
附图说明
图1为本实用新型第一种实施方式的系统结构图。
图2为本实用新型第一种实施方式的波形示意图。
具体实施方式
如图1和图2所示本实用新型的第一种实施方式包括：模拟数据采集模块，模拟数据采集模块连接模数转换器，模数转换器连接CPU处理模块，CPU处理模块连接Flash程序存储器，CPU处理模块连接显示总线控制模块，显示总线控制模块连接显示器，“预存”按钮连接CPU处理模块，所述的CPU上运行如下步骤的存储控制软件：
(1)预存标准状态波形数据B，标准状态波形数据是指稳定、正常状态下被测波形的横轴和纵轴坐标，用户通过点击“预存”按钮，进入预存标准状态，在进行预存标准状态波形数据前，首先设定好横轴和纵轴的标量。动态记录开始后，存储控制软件依次在内存中建立相应的数据文件，数据文件名编号顺序增加，数据文件存储记录当前设定的横轴和纵轴的坐标量，其中预存的数据是以横轴的坐标量为时间间隔进行取数；
在flash中指定一块固定的存储区记录文件列表信息，文件列表信息包括数据文件名、文件地址、文件类型、文件大小等。当需要进行数据存储时，首先系统在文件信息列表中增加新的文件信息，并根据系统当前状态分配文件的存储地址，然后从此地址开始将数据依次存入，当存储结束时，更新信息列表中相应的文件大小等项。当需要进行数据读取时，系统根据文件名在文件信息列表中查找相应的文件名，如果找到，则跳转到相应的文件地址处开始读取，直至读取够文件大小为止；如果没有找到，则提示相应的图标信息。
(2)设置纵轴的上、下限浮动范围，形成了动态包络图，动态包络图由标准状态波形的纵轴坐标和设置纵轴的上限相加，并以与标准状态波形相同时基形成的上限曲线A，由标准状态波形的纵轴坐标和设置纵轴的上限相减，并以与标准状态波形相同时基形成的下限曲线C，上限曲线A和下限曲线C间的区域为动态包络图；
(3)将待测动态数据以与标准状态波相同的时基与标准状态波形数据比较，如果待测动态数据不在包络图的范围内，则认为目前待测系统处于异常状态，从此刻至达正常范围之内自动存储相应时刻的待测动态数据，直至数据到达正常范围之内或时间到达模板结束时刻，同时系统将给出相应的图标提示。
CPU处理模块包括：CPU，CPU连接RAM存储器和晶振。CPU采用ARM9系列的32位处理模块。显示总线控制模块为CPLD，CPLD采用lattice的LC4128V-144。显示器采用彩色高分辨率TFT。通讯接口包括：串口和USB接口。模拟数据采集模块包括：现有技术的信号的采集和信号放大电路，模数转换器为现有技术用于将采集到的模拟信号转换为数字信号。
本实用新型的第二种实施方式包括：模拟数据采集模块，模拟数据采集模块连接模数转换器，模数转换器连接CPU处理模块，CPU处理模块连接Flash程序存储器，CPU处理模块连接显示控制模块，显示控制模块连接显示器，“预存”按钮连接CPU处理模块，其特征在于：所述的CPU上运行如下步骤的存储控制软件：
(1)预存标准状态波形数据B，标准状态波形数据是指稳定、正常状态下被测波形的横轴和纵轴坐标，用户通过点击“预存”按钮，进入预存标准状态，在进行预存标准状态波形数据前，首先设定好横轴和纵轴的标量。动态记录开始后，存储控制软件依次在内存中建立相应的数据文件，数据文件名编号顺序增加，数据文件存储记录当前设定的横轴和纵轴的坐标量，其中预存的数据是以横轴的坐标量为时间间隔进行取数；
在flash中指定一块固定的存储区记录文件列表信息，文件列表信息包括数据文件名、文件地址、文件类型、文件大小等。当需要进行数据存储时，首先系统在文件信息列表中增加新的文件信息，并根据系统当前状态分配文件的存储地址，然后从此地址开始将数据依次存入，当存储结束时，更新信息列表中相应的文件大小等项。当需要进行数据读取时，系统根据文件名在文件信息列表中查找相应的文件名，如果找到，则跳转到相应的文件地址处开始读取，直至读取够文件大小为止；如果没有找到，则提示相应的图标信息。
(2)设置纵轴的上、下浮动范围，形成了动态包络图；
(3)将待测动态数据以相同的时基与标准状态波形数据比较，如果待测动态数据不在包络图的范围内，则认为目前待测系统处于异常状态，从此刻至达正常范围之内自动存储相应时刻的待测动态数据，直至数据到达正常范围之内或时间到达模板结束时刻，同时系统将给出相应的声音提示。
(4)待测动态数据一个周期后再次进入步骤(4)。
CPU处理模块包括：CPU，CPU连接RAM存储器和晶振。CPU采用ARM9系列的32位处理模块。显示总线控制模块为CPLD，CPLD采用lattice的LC4128V-144。显示器采用彩色高分辨率TFT。通讯接口包括：串口和USB接口。模拟数据采集模块包括：现有技术的信号的采集和信号放大电路，模数转换器为现有技术用于将采集到的模拟信号转换为数字信号。
作为本实用新型的改进，待测动态数据2、3、4、5以及5个以上周期后再次进入待测动态数据以相同的时基与标准状态波形数据比较，如果待测动态数据不在包络图的范围内，则认为目前待测系统处于异常状态，从此刻至达正常范围之内自动存储相应时刻的待测动态数据，直至数据到达正常范围之内或时间到达模板结束时刻，同时系统将给出相应的提示。
Claims (4)
1.一种动态监测存储型示波器，包括：模拟数据采集模块，模拟数据采集模块连接模数转换器，模数转换器连接CPU处理模块，CPU处理模块连接Flash程序存储器，CPU处理模块连接显示总线控制模块，显示总线控制模块连接显示器，其特征在于：所述的CPU上运行如下步骤的存储控制软件：
(1)预存标准状态波形数据；
(2)设置纵轴的上、下浮动范围，形成了动态包络图；
(3)将待测动态数据以与标准状态波相同的时基和振幅与标准状态波形数据比较，如果待测动态数据不在包络图的范围内，则认为目前待测系统处于异常状态，从此刻至达正常范围之内自动存储相应时刻的待测动态数据，直至数据到达正常范围之内或时间到达模板结束时刻，同时系统将给出相应的提示。
2.根据权利要求1所述的动态监测存储型示波器，其特征在于：所述的存储控制软件预存的标准状态波形数据与待测动态数据进行一个或一个以上周期的对比。
3.根据权利要求1或2所述的动态监测存储型示波器，其特征在于：所述的标准状态波形数据是指稳定、正常状态下被测波形的横轴和纵轴坐标。
4.根据权利要求1或2所述的动态监测存储型示波器，其特征在于：所述的预存标准状态波形数据包括如下步骤：
设定好横轴和纵轴的标量；
用户通过点击“预存”按钮，进入预存标准状态，“预存”按钮连接CPU处理模块；
存储控制软件依次在内存中建立相应的数据文件，数据文件名编号顺序增加，数据文件存储记录当前设定的横轴和纵轴的坐标量，其中预存的数据是以横轴的坐标量为时间间隔进行取数。
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| CN102384993A (zh) * | 2010-08-31 | 2012-03-21 | 河南友利华系统工程有限公司 | 动态监测存储型示波器 |
| CN103207296A (zh) * | 2012-01-16 | 2013-07-17 | 北京普源精电科技有限公司 | 一种用于显示异常波形的数字示波器 |
| CN110780100A (zh) * | 2019-09-24 | 2020-02-11 | 北京航空航天大学 | 一种基于频率快速测量算法的示波器自动设置方法 |
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| CN103207296A (zh) * | 2012-01-16 | 2013-07-17 | 北京普源精电科技有限公司 | 一种用于显示异常波形的数字示波器 |
| CN103207296B (zh) * | 2012-01-16 | 2016-09-07 | 北京普源精电科技有限公司 | 一种用于显示异常波形的数字示波器 |
| CN110780100A (zh) * | 2019-09-24 | 2020-02-11 | 北京航空航天大学 | 一种基于频率快速测量算法的示波器自动设置方法 |
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