JP2007327745A - 測定装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】簡易な構成でありながら波形記録開始用のトリガ条件と波形記録終了用のトリガ条件とを複数設定する。
【解決手段】開始条件レジスタ6a,6bと、終了条件レジスタ6c,6dと、開始条件レジスタ6a,6bおよび終了条件レジスタ6c,6dに記憶されている開始条件データDa,Dbおよび終了条件データDc,Ddのうちの1つを出力する選択部7と、データ記録部5と、開始トリガ信号Strの入力から終了トリガ信号Strの入力までの間の波形データD1をデータ記録部5に記録させるメモリ制御部4と、トリガ生成動作時において波形データD1と選択部7から出力されている開始条件データとを比較して開始条件が成立したときに開始トリガ信号Strを出力し、かつ波形データD1と選択部7から出力されている終了条件データとを比較して終了条件が成立したときに終了トリガStrを出力するトリガ生成部3とを備えている。
【選択図】図1

Description

本発明は、開始条件の成立から終了条件の成立までの測定データを記録する測定装置に関するものである。
この種の測定装置として、特開平5−91461号公報に開示された測定装置(信号記録装置)が知られている。この測定装置は、電気信号をアナログ/ディジタル(以下、「A/D」ともいう)変換するA/D変換器と、電気信号を入力すると共に所定の条件の下で第1のトリガ信号を出力する内部トリガ回路と、A/D変換器からの出力(波形データ)を記録する波形メモリと、内部トリガ回路からの信号とマイクロプロセッサ回路からの信号を入力し、波形メモリの動作のタイミングを定める波形メモリ制御回路とを備えている。この測定装置では、A/D変換器が電気信号をディジタルの波形データに変換し、電気信号が所定のトリガ条件に該当したときに内部トリガ回路が第1のトリガ信号を出力し、波形メモリ制御回路が第1のトリガ信号とマイクロプロセッサ回路からの信号とに基づいて波形メモリの動作タイミングを定めて、波形メモリに波形データを記録させている。
特開平5−91461号公報(第2−3頁、第1図)
ところで、トリガ条件(例えば、波形記録開始用のトリガ条件と波形記録終了用のトリガ条件)を予め複数設定しておき、この中から波形記録開始用のトリガ条件と波形記録終了用のトリガ条件とを1つずつ選択し、選択したこれらのトリガ条件に基づいて信号波形の波形データを記録させたいという要求がある。しかしながら、上記の測定装置では、内部トリガ回路に設定可能なトリガ条件は1つであり、内部トリガ回路はこの1つのトリガ条件に基づいて第1のトリガ信号を出力し、メモリ制御回路は内部トリガ回路からの第1のトリガ信号によって作動して波形メモリを制御する構成を採用している。このため、この測定装置の基本構成を利用して、波形記録開始用のトリガ条件と波形記録終了用のトリガ条件とを予め複数設定し得る測定装置を構成する場合には、トリガ条件の数だけ内部トリガ回路を用いる必要がある。また、それに伴い、内部トリガ回路と同数の波形メモリ制御回路が必要になる。このため、このようにして構成された測定装置には、装置構成が複雑化するという問題点と共に、装置コストが上昇するという問題点が存在している。
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、簡易な構成でありながら波形記録開始用のトリガ条件と波形記録終了用のトリガ条件とを複数設定し得る測定装置を提供することを主目的とする。
上記目的を達成すべく請求項1記載の測定装置は、複数の開始条件データを記憶する複数の開始条件レジスタと、複数の終了条件データを記憶する複数の終了条件レジスタと、前記複数の開始条件レジスタおよび前記複数の終了条件レジスタに記憶されている前記複数の開始条件データおよび前記複数の終了条件データのうちの1つを選択的に出力する選択部と、データ記録部と、測定データを入力すると共に開始トリガ信号の入力から終了トリガ信号の入力までの間に入力した当該測定データを前記データ記録部に記録させる記録制御部と、前記測定データを入力すると共にトリガ生成動作時において当該測定データと前記選択部から出力されている前記開始条件データとを比較して所定の開始条件が成立したときに前記開始トリガ信号を前記記録制御部に出力し、かつ当該測定データと前記選択部から前記開始条件データに代えて出力されている前記終了条件データとを比較して所定の終了条件が成立したときに前記終了トリガを前記記録制御部に出力するトリガ生成部とを備えている。
請求項2記載の測定装置は、請求項1記載の測定装置において、前記選択部を制御して前記複数の開始条件データのうちの1つを出力させた後に前記トリガ生成部に対して前記トリガ生成動作を実行させ、かつ当該トリガ生成動作中において前記開始トリガ信号を入力したときに前記選択部を制御して前記複数の終了条件データのうちの1つを出力させるシステム制御部を備えている。
請求項1の測定装置では、開始条件レジスタと、終了条件レジスタと、各開始条件レジスタおよび各終了条件レジスタに記憶されている開始条件データおよび終了条件データのうちの1つを選択的に出力する選択部と、データ記録部と、測定データを入力すると共に開始トリガ信号の入力から終了トリガ信号の入力までの間に入力した測定データをデータ記録部に記録させる記録制御部とを備え、トリガ生成部が、トリガ生成動作時において測定データと選択部から出力されている開始条件データとを比較して開始条件が成立したときに開始トリガ信号を記録制御部に出力し、かつ開始トリガ信号の出力後において測定データと選択部から出力されている終了条件データとを比較して終了条件が成立したときに終了トリガ信号を記録制御部に出力する。したがって、この測定装置によれば、開始条件データで規定される開始条件および終了条件データで規定される終了条件について、それぞれ複数の中から1つを自由に選択できると共に、1つのトリガ生成部と1つの記録制御部とで装置を構成することができるため、装置を簡易に構成することができると共に装置コストを十分に低減することができる。
また、請求項2の測定装置によれば、システム制御部が、選択部を制御して複数の開始条件データのうちの1つを出力させた後にトリガ生成部に対してトリガ生成動作を実行させ、かつその後のトリガ生成部のトリガ生成動作中においてトリガ信号を入力したときに選択部を制御して複数の終了条件データのうちの1つを出力させることにより、開始条件データで規定される開始条件および終了条件データで規定される終了条件を自動的に切り替えて、開始条件の成立後から終了条件の成立までの間の測定データをデータ記録部に自動的に記録することができる。
以下、添付図面を参照して、本発明に係る測定装置の最良の形態について説明する。
最初に、測定装置1の構成について、図面を参照して説明する。なお、本例では、測定装置1の一例として、電圧信号S1の波形を測定してその波形データを記録する波形データ記録装置について説明する。
測定装置1は、図1に示すように、A/D変換部2、トリガ生成部3、メモリ制御部4、データ記録部5、トリガ条件記憶部6、選択部7、システム制御部8および操作部9を備えている。この場合、A/D変換部2は、入力した電圧信号(アナログ信号)S1を所定のサンプリング周期で波形データ(本発明における測定データ)D1に変換して出力する。トリガ生成部3は、システム制御部8から動作許可信号Seを入力しているときに作動して、入力している波形データD1と入力した条件データDtrとに基づいてトリガ生成処理を実行してトリガ信号Strを生成する。メモリ制御部4は、本発明における記録制御部であって、トリガ信号Strに基づいて、波形データD1を波形メモリ5に記録させるデータ記録処理を実行する。データ記録部5は、電気的に消去と再書き込みが可能な半導体メモリ(RAMやEEPROMなど)で構成されている。また、データ記録部5は、本例では波形メモリとして機能して、波形データD1のうちの特定のデータを波形データD2として記録する。このため、以下では、データ記録部5を波形メモリ5ともいう。
トリガ条件記憶部6は、RAMなどの電気的に消去と再書き込みが可能な半導体メモリで構成されている。また、トリガ条件記憶部6は、その記憶領域が複数(本例では一例として4つ)に分割されて、そのうちの記憶領域6a,6bが本発明における開始条件レジスタとしてそれぞれ機能し(以下、「開始条件レジスタ6a,6b」ともいう)、記憶領域6c,6dが本発明における終了条件レジスタとしてそれぞれ機能する(以下、「終了条件レジスタ6c,6d」ともいう)。また、トリガ条件記憶部6は、システム制御部8から入力した複数(一例として2つ)の開始条件データDa,Db(以下、「条件データDa,Db」ともいう)を各開始条件レジスタ6a,6bに記憶すると共に、システム制御部8から入力した複数(一例として2つ)の終了条件データDc,Dd(以下、「条件データDc,Dd」ともいう)を各終了条件レジスタ6c,6dに記憶する。また、トリガ条件記憶部6は、各条件レジスタ6a,6b,6c,6dに記憶している各条件データDa,Db,Dc,Ddを選択部7に出力する。選択部7は、一例としてマルチプレクサ(またはセレクタ)で構成されて、トリガ条件記憶部6から出力されている各条件データDa,Db,Dc,Ddのうちから、システム制御部8から入力したセレクト信号Ssによって特定される1つを選択して条件データDtrとして出力する。
システム制御部8は、CPUおよび内部メモリ(いずれも図示せず)で構成されて、内部メモリに予め記憶されている動作プログラムに従って作動して、トリガ条件記憶部6に対して各条件データDa〜Ddを記憶させる条件記憶処理と、トリガ生成部3および選択部7に対する制御などを実行して電圧信号S1の波形データD1(具体的にはその一部の波形データD2)を波形メモリ5に記録させる波形測定処理を実行する。操作部9は、キーボードやタッチパネルなどで構成されて、操作内容に応じた値の各条件データDa〜Ddをシステム制御部8に出力する。
次に、測定装置1の動作について図2〜図6を参照して説明する。なお、測定装置1は、測定対象体(図示せず)における電圧測定部位にプローブ(図示せず)を介して接続されているものとする。
まず、起動時に、システム制御部8が、図3に示す条件記憶処理を実行する。この条件記憶処理では、システム制御部8は、操作部9から入力した各条件データDa,Db,Dc,Ddをトリガ条件記憶部6の各条件レジスタ6a,6b,6c,6dに記憶させる(ステップ41)。一方、A/D変換部2は、プローブを介して入力している電圧信号S1に対するサンプリングと、サンプリングによって変換された波形データD1のトリガ生成部3およびメモリ制御部4への出力とを開始する。
次に、システム制御部8は、図4に示す波形測定処理を実行する。なお、この波形測定処理を行うに際して、システム制御部8は、トリガ生成部3に対して、図5に示すトリガ生成処理を開始させると共に、メモリ制御部4に対して、図6に示すデータ記録処理を開始させる。これにより、トリガ生成部3は、図5に示すように、動作許可信号Seの入力を検出しつつ待機する状態に移行する(ステップ61)。また、メモリ制御部4も、図6に示すように、トリガ信号Strの入力を検出しつつ待機する状態に移行する(ステップ71)。
この波形測定処理では、システム制御部8は、図4に示すように、まず、動作許可信号Seをトリガ生成部3に出力し(ステップ51)、続いて、セレクト信号Ssを選択部7に出力する(ステップ52)。システム制御部8は、ステップ52においてセレクト信号Ssを出力する際には、動作プログラムに規定された順序に従い、各開始条件データDa,Dbのうちの一方(一例として開始条件データDa)を最初の開始条件データとして選択するセレクト信号Ssを出力する。これにより、選択部7は、開始条件データDaを条件データDtrとして出力する。その後、システム制御部8は、トリガ信号Strが入力されるまで待機する(ステップ53)。
一方、システム制御部8が動作許可信号Seをトリガ生成部3に出力するため、トリガ生成部3は、この動作許可信号Seの入力を検出して、図5に示すステップ61における待機状態から脱して、選択部7から出力されている条件データDtrを入力し(ステップ62)、続いて、入力している波形データD1と条件データDtrとに基づいて、開始条件(本発明における所定の開始条件)が成立するか否かの検出を開始する(ステップ63)。一例として、トリガ生成部3は、波形データD1の値が条件データDtrの値以上になる、つまり、図2に示すように、波形データD1で示される電圧信号S1の電圧値が条件データDtrで示される電圧Va以上になる開始条件が成立するか否かの検出を開始する。これにより、トリガ生成部3は、同図に示すように、電圧信号S1の電圧値が電圧Va以上になる時刻t1において、開始条件が成立したことを検出してトリガ信号Strを開始トリガ信号として生成して、メモリ制御部4およびシステム制御部8に出力する(ステップ64)。
このトリガ生成部3によるトリガ信号Strの出力により、メモリ制御部4は、このトリガ信号Strの入力を検出して、図6に示すステップ71における待機状態から脱して、A/D変換部2から出力されている波形データD1を入力する都度、入力した波形データD1を波形データD2として波形メモリ5に記録させる(ステップ72)。メモリ制御部4は、次のトリガ信号Strの入力を検出しつつ(ステップ73)、次のトリガ信号Strの入力まで、波形データD2の波形メモリ5への記録を繰り返し実行する。
また、システム制御部8は、メモリ制御部4と共にトリガ信号Strの入力を検出して、図4に示すステップ53における待機状態から脱して、セレクト信号Ssを選択部7に出力する(ステップ54)。この場合、システム制御部8は、動作プログラムに規定された順序に従い、各終了条件データDc,Ddのうちの一方(一例として終了条件データDc)を最初の終了条件データとして選択するセレクト信号Ssを出力する。これにより、選択部7は、終了条件データDcを2番目の条件データDtrとして出力する。その後、システム制御部8は、トリガ信号Strが入力されるまで待機する(ステップ55)。
一方、トリガ生成部3は、選択部7から出力された2番目の条件データDtrを入力し(ステップ65)、続いて、入力している波形データD1とこの条件データDtrとに基づいて、終了条件(本発明における所定の終了条件)が成立するか否かの検出を開始する(ステップ66)。一例として、トリガ生成部3は、波形データD1が条件データDtr以下になる、つまり、図2に示すように、波形データD1で示される電圧信号S1の電圧値が条件データDtrで示される電圧Vc以下になる終了条件が成立するか否かの検出を開始する。これにより、トリガ生成部3は、同図に示すように、電圧信号S1の電圧値が電圧Vc以下になる時刻t2において、終了条件が成立したことを検出してトリガ信号Strを終了トリガ信号として生成して、メモリ制御部4およびシステム制御部8に出力し(ステップ67)、トリガ生成処理を終了する。
メモリ制御部4は、このトリガ生成部3からトリガ信号Strを入力して、図6に示すステップ73において、トリガ信号Strの入力を検出してデータ記録処理を終了する。このようにして、メモリ制御部4がデータ記録処理を実行することにより、図2に示す時刻t1から時刻t2まで(波形記録期間Ta)の波形データD1が波形データD2として波形メモリ5に記録される。
また、システム制御部8は、メモリ制御部4と共にトリガ信号Strの入力を検出して、図4に示すステップ55における待機状態から脱して、トリガ生成部3に対する動作許可信号Seの出力を停止する(ステップ56)。これにより、1回目の波形測定処理が完了する。
引き続き、システム制御部8は、トリガ生成部3に対してトリガ生成処理を開始させると共に、メモリ制御部4に対してデータ記録処理を開始させた後、上記の各ステップ51〜56を繰り返して波形測定処理を実行する。なお、2回目の波形測定処理において、システム制御部8は、ステップ52においてセレクト信号Ssを選択部7に出力する際に、動作プログラムに規定された順序に従い、各開始条件データDa,Dbのうちの他方(開始条件データDb)を開始条件データとして選択するセレクト信号Ssを出力する。また、システム制御部8は、ステップ54においてセレクト信号Ssを選択部7に出力する際に、動作プログラムに規定された順序に従い、各終了条件データDc,Ddのうちの他方(終了条件データDd)を終了条件データとして選択するセレクト信号Ssを出力する。これにより、選択部7は、開始条件データDbを条件データDtrとして出力した後に、終了条件データDdを条件データDtrとして出力する。なお、この動作以外は、システム制御部8は、上記した1回目の波形測定処理と同様に動作して、2回目の波形測定処理を実行する。また、トリガ生成部3およびメモリ制御部4は、上記した1回目の波形測定処理と同様に動作して、2回目の波形測定処理を実行する。
この場合、まず、選択部7が開始条件データDbを条件データDtrとして出力するため、波形データD1で示される電圧信号S1の電圧値がこの条件データDtrで示される電圧Vb以上になる開始条件が成立する時刻t3からメモリ制御部4が波形データD2の波形メモリ5への記録を開始し、その後に、選択部7が終了条件データDdを条件データDtrとして出力するため、波形データD1で示される電圧信号S1の電圧値がこの条件データDtrで示される電圧Vd以下になる終了条件が成立する時刻t4において、メモリ制御部4が波形データD2の波形メモリ5への記録を終了する。これにより、波形メモリ5には、図2に示す時刻t3から時刻t4まで(波形記録期間Tb)の波形データD1が波形データD2として波形メモリ5に記録される。したがって、波形メモリ5には、波形記録期間Taおよび波形記録期間Tbにおける波形データD1が波形データD2として記録される。
このように、この測定装置1では、開始条件データDa,Dbを記憶する開始条件レジスタ6a,6bと、終了条件データDc,Ddを記憶する終了条件レジスタ6c,6dと、各開始条件レジスタ6a,6bおよび各終了条件レジスタ6c,6dに記憶されている開始条件データDa,Dbおよび終了条件データDc,Ddのうちの1つを選択的に出力する選択部7と、波形データD1を入力すると共にトリガ信号Str(開始トリガ信号)の入力から次のトリガ信号Str(終了トリガ信号)の入力までの間に入力した波形データD1を波形メモリ5に記録させるメモリ制御部4とを備え、トリガ生成部3が、トリガ生成動作時において波形データD1と選択部7から出力されている開始条件データDa,Dbのうちの1つとを比較して開始条件が成立したときにトリガ信号Strをメモリ制御部4に出力し、かつこのトリガ信号Strの出力後において波形データD1と選択部7から出力されている終了条件データDc,Ddのうちの1つとを比較して終了条件が成立したときに次のトリガ信号Strをメモリ制御部4に出力する。したがって、この測定装置1によれば、開始条件データDa,Dbで規定される開始条件および終了条件データDc,Ddで規定される終了条件について、それぞれ複数の中から1つを自由に選択できると共に、1つのトリガ生成部3と1つのメモリ制御部4とで装置を構成することができるため、装置を簡易に構成することができると共に装置コストを十分に低減することができる。
また、この測定装置1によれば、システム制御部8が、選択部7を制御して複数の開始条件データDa,Dbのうちの1つを出力させた後にトリガ生成部3に対してトリガ生成動作を実行させ、かつその後のトリガ生成部3のトリガ生成動作中においてトリガ信号Strを入力したときに選択部7を制御して複数の終了条件データDc,Ddのうちの1つを出力させることにより、開始条件データDa,Dbで規定される開始条件および終了条件データDc,Ddで規定される終了条件を自動的に切り替えて、開始条件の成立後から終了条件の成立までの間の波形データD1を波形データD2として波形メモリ5に自動的に記録することができる。
なお、本発明は、上記した実施の形態に限定されない。例えば、開始条件レジスタおよび終了条件レジスタの少なくとも一方を3つ以上として、開始条件データおよび終了条件データの少なくとも一方を3つ以上として構成することができるのは勿論である。また、システム制御部8が、動作プログラムに従って選択部7を制御することにより、開始条件データDa,Dbおよび終了条件データDc,Ddを順番に切り替えてトリガ生成部3に出力する構成について上記したが、これに限定されない。例えば、設定する開始条件および終了条件を指定するコマンドを操作部9からシステム制御部8に出力して、システム制御部8がこのコマンドで指定される開始条件データDa,Dbおよび終了条件データDc,Ddのうちの1つを選択部7から出力させる構成を採用することもできる。この構成によれば、開始条件や終了条件を一層自由に選択することができる。
また、選択部7をマルチプレクサ(またはセレクタ)で構成した例について上記したが、例えば、開始条件レジスタ6a,6bおよび終了条件レジスタ6c,6dを構成するメモリとして、出力制御が可能なメモリ(例えばOutput Enable端子を備えたメモリ)を使用することにより、選択部7の機能を開始条件レジスタ6a,6bおよび終了条件レジスタ6c,6d内に組み込むこともできる。この構成では、選択部7を独立して設ける必要がないため、装置を一層簡易に構成することができる。また、電圧信号S1の波形データD1を測定データの一例として記録する測定装置1について上記したが、測定データは波形データに限定されず、例えば、温度データ、湿度データ、電力データ、電流データ、電圧データなど測定対象体におけるパラメータを示す各種特性データを測定データとして記録させることもできる。また、測定データが直接入力される条件下では、A/D変換部2の配設を省略して測定装置1を構成することもできる。
測定装置1のブロック図である。 波形データD1の波形測定処理を説明するための波形図である。 条件記憶処理を示すフローチャートである。 波形測定処理を示すフローチャートである。 トリガ生成処理を示すフローチャートである。 データ記録処理を示すフローチャートである。
符号の説明
1 測定装置
2 A/D変換部
3 トリガ生成部
4 メモリ制御部
5 波形メモリ
6a,6b 開始条件レジスタ
6c,6d 終了条件レジスタ
7 選択部
8 システム制御部
D1,D2 波形データ
Da,Db 開始条件データ
Dc,Dd 終了条件データ
Str トリガ信号

Claims (2)

  1. 複数の開始条件データを記憶する複数の開始条件レジスタと、
    複数の終了条件データを記憶する複数の終了条件レジスタと、
    前記複数の開始条件レジスタおよび前記複数の終了条件レジスタに記憶されている前記複数の開始条件データおよび前記複数の終了条件データのうちの1つを選択的に出力する選択部と、
    データ記録部と、
    測定データを入力すると共に開始トリガ信号の入力から終了トリガ信号の入力までの間に入力した当該測定データを前記データ記録部に記録させる記録制御部と、
    前記測定データを入力すると共にトリガ生成動作時において当該測定データと前記選択部から出力されている前記開始条件データとを比較して所定の開始条件が成立したときに前記開始トリガ信号を前記記録制御部に出力し、かつ当該測定データと前記選択部から前記開始条件データに代えて出力されている前記終了条件データとを比較して所定の終了条件が成立したときに前記終了トリガを前記記録制御部に出力するトリガ生成部とを備えている測定装置。
  2. 前記選択部を制御して前記複数の開始条件データのうちの1つを出力させた後に前記トリガ生成部に対して前記トリガ生成動作を実行させ、かつ当該トリガ生成動作中において前記開始トリガ信号を入力したときに前記選択部を制御して前記複数の終了条件データのうちの1つを出力させるシステム制御部を備えている請求項1記載の測定装置。
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