JP2001208569A - ディジタル計測器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】レンジ切替えに対応させた計測データを数値表
示でき、計測データの変動状態もアナログ計測器の指針
と同様な感覚のもとで目視確認できるディジタル計測器
の提供。 【解決手段】多数の液晶目盛２３からなるスケール部２
２と、その一方側に個々の液晶目盛２３と対応させて配
置した多数の液晶ポインタ２５からなるレベル表示部２
４と、スケール部２２の他方側にて液晶ポインタ２５が
示す液晶目盛２３から計測データを数値として読み取れ
るように配設された液晶セグメント２７からなる数値表
示部２６とを有する液晶表示パネル２１と、レンジスイ
ッチとポジションスイッチとを計測器本体に具備させ、
レベル表示部２４に表示された液晶ポインタ２５の位置
により計測データの変動状態をアナログ的に目視可能と
するとともに、液晶セグメント２７の表示状態により現
在の計測データを数値として読取り可能に形成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、計測レンジの切替
えに対応させた計測データを数値表示できるだけでな
く、経時的な計測データの変動状態をあたかもアナログ
計測器の指針と同様な感覚のもとで目視確認できるよう
にしたディジタル計測器に関する。

【０００２】

【従来の技術】各種の記録計を含む計測器には、大別す
ると計測値を指針により読み取れるようにしたアナログ
指示タイプのものと、計測値を数値表示できるようにし
たディジタル指示タイプのものとがある。

【０００３】このうち、アナログ指示タイプの計測器に
ついては、最小計測可能値から最大計測可能値へと至る
計測レンジの範囲内にあらかじめ目盛が固定的に表示さ
れており、指針が現に指し示している目盛を読み取るこ
とで現在の計測値を知ることができ、さらには、現在の
指針位置により計測レンジのどの部分に当該計測値が位
置しているかも瞬時に把握でき、視認性に優れたものと
なっている。

【０００４】一方、アナログ指示タイプの計測器にみら
れる上記利便性に対し、ディジタル指示タイプの計測器
は、現在の計測値を直ちに目視確認できるものの、計測
レンジのどの部分に現在の計測値が位置するものである
かを直感的には把握できない点で視認性に欠ける難点が
あった。

【０００５】このため、従来からあるディジタル指示タ
イプの計測器のなかには、図１１と図１２とに例示する
ように現在の計測値が計測レンジの全体量に対しどの程
度の量になっているかを瞬時に目視確認できるように、
指針に相当するアナログ的な表示パターンを採用してい
るものもある。

【０００６】このうち、図１１に示すディジタル指示タ
イプの計測器１は、計測器本体１ａの計測値表示パネル
２に最小計測可能値から最大計測可能値へと至る計測レ
ンジの範囲内に目盛３ａと数値３ｂとをあらかじめ固定
的に表示してなる固定表示部３と、該固定表示部３の各
目盛３ａに対応させて液晶バー４ａを配列し、現在の計
測値と対応するように点灯制御してアナログ的な視覚印
象のもとで現在の計測値を知ることができるようにした
可変表示部４とが設けられており、これにより現在の計
測値が全体量に対しどの程度の量になっているかが目視
確認できるようになっている。

【０００７】また、図１２に示すディジタル指示タイプ
の計測器５は、計測器本体５ａの計測値表示パネル６に
計測値を数値表示できるディジタル表示部７と、最小計
測可能値から最大計測可能値へと至る計測レンジの範囲
内に目盛８ａと数値８ｂとをあらかじめ固定的に表示し
てなる固定表示部８と、該固定表示部８の目盛８ａに対
応させて液晶バー９ａを配列し、現在の計測値と対応す
るように点灯制御してアナログ的な視覚印象のもとで全
体量に対しどの程度の量になっているかを知ることがで
きるようにした可変表示部９とが設けられており、これ
によりディジタル表示部７に数値表示されている現在の
計測値が全体量に対しどの程度の量になっているかが目
視確認できるようになっている。

【０００８】このため、図１１と図１２とのいずれのデ
ィジタル指示タイプの計測器１，５によっても、現在の
計測値が全体量に対しどの程度の量になっているかを瞬
時に知ることができる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、図１１と図１
２とに示すディジタル指示タイプの計測器１，５による
場合は、そのいずれにおいても固定表示部３，８に目盛
３ａ，８ａと数値３ｂ，８ｂとが固定表示されているた
め、計測レンジの範囲を事後的には変更できない不便さ
があった。

【００１０】また、計測を希望するレンジの範囲を事後
的に変更する必要が生じたり、計測できる上限値や下限
値を変更させたい場合には、対応する性能を備えた計測
器を別途に用意し、これを用いて計測しなければならな
い不便さがあった。このような難点に対しては、計測器
の計測値表示パネル自体に複数種類の最大目盛値や計測
できるレンジの範囲をあらかじめ併記しておくことによ
り一応は対処できるものの、レイアウト的な煩雑感が増
して、計測値を読み取りにくくしたり、使い勝手が悪く
なるなどの不具合があった。

【００１１】本発明は従来技術にみられた上記課題に鑑
み、計測レンジの切替えに即応して該レンジに対応する
計測値の表示ができるように表示数値の桁数を変更でき
るばかりでなく、経時的に変化する計測データの変動状
態をあたかもアナログ計測器の指針と同様な感覚のもと
で目視確認できる安価なディジタル計測器を提供するこ
とを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
すべくなされたものであり、等間隔に配列された多数の
液晶目盛からなるスケール部と、該スケール部の長さ方
向での一方側に個々の液晶目盛との対応関係のもとで個
別に隣接配置された多数の液晶ポインタからなるレベル
表示部と、前記スケール部の長さ方向での他方側にて前
記液晶ポインタが示す液晶目盛に対応する計測データを
数値として読み取り可能とすべく一定間隔の液晶目盛毎
に一桁以上の数値の表示を可能に配設された液晶セグメ
ントからなる数値表示部とを少なくとも有する液晶表示
パネルと、計測しようとする信号の種類及び／又は大き
さを設定するレンジスイッチと、該レンジスイッチによ
る設定レンジとの関係で定まる桁数で前記液晶セグメン
トが表示する数値の表示位置を移動させるためのポジシ
ョンスイッチとを少なくとも計測器本体に具備させ、前
記レベル表示部にて現に表示されている液晶ポインタの
位置により計測データの変動状態をアナログ的に目視可
能とするとともに、前記数値表示部における液晶セグメ
ントの表示状態により現在の液晶ポインタの表示位置に
対応する計測データを数値として読取り可能に形成した
ことに特徴がある。

【００１３】この場合、前記計測器本体は、経時的に変
化する計測データを記録紙に波形として記録できるプリ
ンタを備え、前記レベル表示部にて現に表示されている
液晶ポインタの位置に対応する計測データの記録紙への
同時プリントを自在に形成することもできる。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１は、本発明に係るディジタル
計測器を記録計に適用した場合の外観構成例を示す平面
図であり、図２は、その機能ブロック図を例示するもの
である。

【００１５】これらの図によれば、ディジタル計測器１
１にあって計測に必要な各種の部材や部品が内蔵された
計測器本体１２には、その上表面１３に液晶表示パネル
２１と入力端子１４，１４とレンジスイッチ１５とポジ
ションスイッチ１６とのほか、プリンタ１８を介して波
形が記録された記録紙１９を所定の速度で送り出すため
の紙送り速度設定スイッチ１７など、必要な構成部材が
配設されている。

【００１６】また、ディジタル計測器１１は、入力端子
１４，１４を介してアナログ入力信号として取り込まれ
た計測データの感度をレンジスイッチ１５の設定内容に
応じて変更できる入力アンプ４１と、該入力アンプ４１
を経たアナログ信号をディジタル変換するＡ／Ｄコンバ
ータ４２と、システムの全体を統括制御する演算制御部
（ＣＰＵ）４４とシステムのプログラムなどが保持され
ているメモリ４５とからなるデータ処理手段４３と、該
データ処理手段４３とＡ／Ｄコンバータ４２との間に介
在させたＩ／Ｏポート４６と、該Ｉ／Ｏポート４６を経
ることによりレンジスイッチ１５とポジションスイッチ
１６とからの入力内容に応じてその表示動作が制御され
る液晶表示パネル２１とを少なくとも備えて形成されて
いる。なお、図中の符号４７は、入力アンプ４１の感度
を調整するために、レンジスイチイ１５の設定により、
またはＩ／Ｏポート４６経由で切り替えられる抵抗器を
示す。

【００１７】一方、図３は、図１に示される液晶表示パ
ネル２１の一例を拡大して示す平面図であり、等間隔に
配列された多数の液晶目盛２３からなるスケール部２２
と、該スケール部２２の長さ方向での一方側に個々の液
晶目盛２３との対応関係のもとで個別に隣接配置された
多数の液晶ポインタ２５からなるレベル表示部２４と、
スケール部２２の長さ方向での他方側にて液晶ポインタ
２５が示す液晶目盛２３に対応する計測データを数値と
して読み取り可能とすべく一定間隔の液晶目盛２３毎に
一桁以上の数値の表示を可能に配設された液晶セグメン
ト２７からなる数値表示部２６とが設けられている。

【００１８】この場合、図示例によれば、数値表示部２
６は、小数点付き３桁の数値が各別に表示できる７セグ
メント構成の液晶セグメント２７を計６組配設すること
により形成されている。しかし、必ずしも図示例に限定
されるものではなく、所望する数値の桁数を適宜表示で
きるように、他のパターンで７セグメント構成の液晶セ
グメント２７を配設することもできる。

【００１９】また、液晶表示パネル２１には、計測デー
タに関連するものとして、直流を計測する際にその極性
を示すために点灯表示される正極マーク２８及び負極マ
ーク２９と、入力信号が設定されたレンジにおいてその
上・下限値を越えた際に最上・下位に位置する液晶ポイ
ンタ２５とともに点灯表示される上限オーバーマーク３
０及び下限オーバーマーク３１と、レンジ設定スイッチ
１５の設定に応じて点灯表示される交流マーク３２及び
直流マーク３３と、現在の計測データが電圧であれば点
灯表示される電圧マーク３４と、現在の計測データが電
流であれば点灯表示される電流マーク３５と、直流電源
電圧が低下した際に点灯表示されるバッテリーマーク３
６と、計測データの補助単位マーク３７とが設けられて
いる。

【００２０】さらに、液晶表示パネル２１には、プリン
タ１８に関連するものとして、記録紙１９がなくなった
際に点灯表示されるペーパーエンドマーク３８と、プリ
ンタ１８の印字ヘッドがアップして記録できない状態に
あるときに点灯表示される印字ヘッドアップマーク３９
とが設けられている。

【００２１】また、計測器本体１２が経時的に変化する
計測データを記録紙１９に波形として記録できるプリン
タ１８、例えば感熱式のラインドットプリンタを備えて
いる場合には、レベル表示部２４にて現に表示されてい
る液晶ポインタ２５の位置に対応する計測データを記録
紙１９に同時プリント自在にして形成することができ
る。

【００２２】一方、レンジスイッチ１５は、計測しよう
とする信号の種類（交・直流電圧，電流）及び／又は大
きさ（計測できる信号の最大・最小値）のもとで入力ア
ンプ４１に対する入力信号の感度レベルを設定するため
に配設されている。

【００２３】また、ポジションスイッチ１６は、レンジ
スイッチ１５により設定された計測できるレンジの範囲
との関係で定まる桁数のもとで液晶セグメント２７によ
り表示される特定の数値の表示位置を増加方向や減少方
向へと移動させるために配設されている。

【００２４】次に、図４と図５とに示すフローチャート
図を参照しながら液晶表示パネル２１への計測データの
表示手法を説明する。

【００２５】図４は、レンジスイッチ１５を操作して行
われる液晶表示パネル２１への計測データの数値表示手
順を例示するものであり、まず、レンジスイッチ１５の
現在の設定位置が確認され、当該位置に対応するレンジ
の内容に合致する感度となるように入力アンプ４１に対
しての感度設定が行われる。

【００２６】次いで、レンジスイッチ１５により設定さ
れている現在のレンジに対応する桁数の数値が表示でき
るように液晶セグメント２７の表示パターンが選択さ
れ、しかる後、ポジションスイッチ１６の現在の設定位
置の確認が行われる。そして、確認された設定位置に合
致するように数値の表示位置を定めた上で液晶セグメン
ト２７により対応する数値がそれぞれの数値表示部２６
に表示される。

【００２７】各数値表示部２６に対応する数値が表示さ
れた後は、Ａ／Ｄコンバータ４２から取り込む計測デー
タのための演算用パラメータなどが数値表示部２６にお
ける現在の数値の表示位置に合わせて設定され、しかる
後、Ａ／Ｄコンバータ４２を動作させることにより計測
データをデジタル変換して取り込む。

【００２８】取り込まれた計測データは、予め設定され
ているパラメータにより演算され、該当する液晶セグメ
ント２７を動作させてレンジの設定内容が変更されるま
で数値表示部２６に数値として表示される。

【００２９】一方、図５は、ポジションスイッチ１６を
操作して行われる液晶表示パネル２１への数値表示手順
を例示するものであり、まず、ポジションスイッチ１６
の現在の位置を確認した上で、液晶セグメント２７に表
示させる数値のパターンが選択され、当該選択パターン
に対応する数値が数値表示部２６に表示される。

【００３０】次いで、数値表示部２６に表示されている
数値に対応する計測データの取り出しパターンが選択さ
れ、それに応じた計測データをＡ／Ｄコンバータ４２を
介してディジタル変換して取り込む。例えばレンジが１
０Ｖに設定されていた場合、ポジションスイッチ１６
で、変更可能な表示範囲、具体例をあげると、スケール
部２２のすべてのポジションに設定した場合に表示する
値が＋１０Ｖから−１０Ｖまで可能であった場合、＋１
０Ｖから−１０Ｖに相当する信号が、Ａ／Ｄコンバータ
４２を経ることによりディジタル変換して取り込まれる
ことになる。

【００３１】計測データをディジタル化して取り込んだ
後は、ポジションスイッチ１６にて設定された表示範囲
に基づき必要なデータ、例えば上記のごとく設定したレ
ンジが１０Ｖで、表示範囲が０〜１０Ｖである場合に
は、０〜１０Ｖに相当するデータが現在の計測データと
して取り出されることになる。

【００３２】このようにして取り出された現在の計測デ
ータに対しては、必要な演算を行うことにより液晶ポイ
ンタ２５の表示位置が決定され、該当する位置の液晶ポ
インタ２５を点灯させることにより表示される。

【００３３】かかる一連の処理は、ポジションスイッチ
１６の位置が変更されない限り繰り返し行われ、その結
果、その位置を変化させながら点灯される液晶ポインタ
２５を目視することにより、経時的な計測データの変動
状態があたかもアナログ計測器の指針で確認すると同様
な感覚のもとで確認できることになる。

【００３４】図６〜図１０は、図４と図５とによる処理
を経た際の液晶表示パネル２１への表示例を示す説明図
であり、そのうちの図６は、計測データが直流電圧であ
り、ポジションスイッチ１６を操作した場合の表示例が
パターン別に（イ）〜（ハ）として示されている。ま
た、図７は、計測データが補助単位を用いて表示される
場合における交流電圧の表示例を（イ）として、直流電
圧のパターン別の表示例を（ロ），（ハ）として示され
ている。さらに、図８は、計測データが小数点を用いて
表示される場合における交流電圧の表示例を（イ）とし
て、直流電圧のパターン別の表示例を（ロ），（ハ）と
して示されている。さらにまた、図９は、計測データが
交流電流である場合の表示例をパターン別に（イ）〜
（ハ）として、図１０は、計測データが交流電圧である
場合の表示例をパターン別に（イ）〜（ハ）としてそれ
ぞれ示されている。

【００３５】しかも、計測器本体１２が経時的に変化す
る計測データを記録紙１９に波形として記録できるプリ
ンタ１８を備えている場合には、レベル表示部２４にて
現に点灯表示されている液晶ポインタ２５の位置をプリ
ンタ１８による記録紙１９へのプリント位置とすること
ができる。したがって、入力された計測データをディジ
タル表示すると同時に記録紙に波形を出力するハイブリ
ットレコーダと比較すると、相互の関連をよくして出力
できるので、使い勝手のよいものとすることができる。

【００３６】また、プリンタ１８が例えば感熱式など、
適宜方式のラインドットプリンタである場合には、レン
ジスイッチ１５等を介して設定して液晶表示パネル２１
に表示されている各種の情報（例えば各数値表示部２６
に表示されている現在の数値等）を波形データとは別に
記録紙１９上にプリントできるので、波形データを記録
する際に必要な各種の設定データを記録紙１９に追記す
る煩雑さをなくすることができる。

【００３７】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、レベ
ル表示部にて現に表示されている液晶ポインタの位置に
より計測データの変動状態をアナログ的に目視できるの
で、設定されたレンジの範囲にあってどの部分に現在の
計測データが位置しているかを直感的に把握できる視認
性に優れたものとすることができる。

【００３８】また、数値表示部における液晶セグメント
の表示状態により現在の液晶ポインタの表示位置に対応
する計測データを数値としても読み取ることができる。

【００３９】しかも、計測を希望するレンジの範囲を事
後的に変更する必要が生じた場合には、単にレンジスイ
ッチやポジションスイッチを操作するのみで、液晶表示
パネルの表示内容を直ちに変更することができるので、
コスト的な低減化を図るなかで、レイアウト的な煩雑感
をなくして計測データを読み取り易くすることができ
る。

【００４０】さらに、経時的に変化する計測データを記
録紙に波形として記録できるプリンタを備えている場合
には、現に表示されている液晶ポインタの位置を記録紙
へのプリント位置とすることにより相互の関連をよくし
て出力できるので、使い勝手のよいものとすることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の外観構成例を示す平面図。

【図２】本発明の一例としての機能ブロック図。

【図３】本発明における液晶表示パネルの全体構成例を
拡大して示す平面図。

【図４】本発明においてレンジスイッチを用いて行われ
る処理手順の一例を示すフローチャート図。

【図５】本発明においてポジションスイッチを用いて行
われる処理手順の一例を示すフローチャート図。

【図６】図３の液晶表示パネルにおいて計測データが直
流電圧である場合の表示例をパターン別に（イ）〜
（ハ）として示す説明図。

【図７】図３の液晶表示パネルにおいて計測データが補
助単位を用いて表示される場合における交流電圧の表示
例を（イ）として、直流電圧のパターン別の表示例を
（ロ），（ハ）として示す説明図。

【図８】図３の液晶表示パネルにおいて計測データが小
数点を用いて表示される場合における交流電圧の表示例
を（イ）として、直流電圧のパターン別の表示例を
（ロ），（ハ）として示す説明図。

【図９】図３の液晶表示パネルにおいて計測データが交
流電流である場合の表示例をパターン別に（イ）〜
（ハ）として示す説明図。

【図１０】図３の液晶表示パネルにおいて計測データが
交流電圧である場合の表示例をパターン別に（イ）〜
（ハ）として示す説明図。

【図１１】従来からあるディジタル指示タイプの計測器
の一例を示す要部説明図。

【図１２】従来からあるディジタル指示タイプの計測器
の他例を示す要部説明図。

【符号の説明】

１，５ ディジタル計測器 １ａ，５ａ 計測器本体 ２，６ 計測値表示パネル ３，８ 固定表示部 ３ａ，８ａ 目盛 ３ｂ，８ｂ 数値 ４，９ 可変表示部 ４ａ，９ａ 液晶バー ７ ディジタル表示部 １１ ディジタル計測器 １２ 計測器本体 １３ 上表面 １４ 入力端子 １５ レンジスイッチ １６ ポジションスイッチ １７ 紙送り速度設定スイッチ １８ プリンタ １９ 記録用紙 ２１ 液晶表示パネル ２２ スケール部 ２３ 液晶目盛 ２４ レベル表示部 ２５ 液晶ポインタ ２６ 数値表示部 ２７ 液晶セグメント ２８ 正極マーク ２９ 負極マーク ３０ 上限オーバーマーク ３１ 下限オーバーマーク ３２ 交流マーク ３３ 直流マーク ３４ 電圧マーク ３５ 電流マーク ３６ バッテリーマーク ３７ 補助単位マーク ４１ 入力アンプ ４２ Ａ／Ｄコンバータ ４３ データ処理手段 ４４ 演算制御部（ＣＰＵ） ４５ メモリ ４６ Ｉ／Ｏポート ４７ 抵抗器

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 等間隔に配列された多数の液晶目盛から
   なるスケール部と、該スケール部の長さ方向での一方側
   に個々の液晶目盛との対応関係のもとで個別に隣接配置
   された多数の液晶ポインタからなるレベル表示部と、前
   記スケール部の長さ方向での他方側にて前記液晶ポイン
   タが示す液晶目盛に対応する計測データを数値として読
   み取り可能とすべく一定間隔の液晶目盛毎に一桁以上の
   数値の表示を可能に配設された液晶セグメントからなる
   数値表示部とを少なくとも有する液晶表示パネルと、計
   測しようとする信号の種類及び／又は大きさを設定する
   レンジスイッチと、該レンジスイッチによる設定レンジ
   との関係で定まる桁数で前記液晶セグメントが表示する
   数値の表示位置を移動させるためのポジションスイッチ
   とを少なくとも計測器本体に具備させ、前記レベル表示
   部にて現に表示されている液晶ポインタの位置により計
   測データの変動状態をアナログ的に目視可能とするとと
   もに、前記数値表示部における液晶セグメントの表示状
   態により現在の液晶ポインタの表示位置に対応する計測
   データを数値として読取り可能に形成したことを特徴と
   するディジタル計測器。
2. 【請求項２】 前記計測器本体は、経時的に変化する計
   測データを記録紙に波形として記録できるプリンタを備
   え、前記レベル表示部にて現に表示されている液晶ポイ
   ンタの位置に対応する計測データの記録紙への同時プリ
   ントを自在に形成したことを特徴とする請求項１記載の
   ディジタル計測器。