JP3696721B2 - How to display measured values on measuring instruments - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は測定器における測定値の表示方法に関し、さらに詳しく言えば、A/D変換回路を有する測定器において、そのA/D変換の変動量に応じて測定値の表示を変更するようにした測定値の表示方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
アナログ入力信号をA/D(アナログ/ディジタル)変換回路にてディジタル信号に変換する場合、そのアナログ入力信号が一定であっても、この変換回路の特性などのために、ディジタル信号の下位の1ビットが変化することがあり、これが原因で表示がふらつき、ユーザーに無用な不安感を与えることになる。
【0003】
このような変動を抑えるために、従来より次のようなA/D変換値の平均化処理が行われている。すなわち、A/D変換回路から所定のサンプリング間隔で順次出力されるディジタル信号をRAMなどのメモリに記憶させ、そのディジタル信号の数が所定数になった時点で、その平均値を算出して表示器へ送る。
【0004】
このように、所定数のディジタル信号が集まるごとに、これらのA/D変換値を平均する平均化処理により、表示器へ送られるディジタル信号が安定する。その結果、表示器に表示される下位の数字の変動を抑えることができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、アナログ入力信号が変動している場合、このような平均化処理を行なうと、かえって不都合が生ずることがある。例えば、5個のA/D変換値についてその平均化処理が行なわれものとして、図4に例示されているように、アナログ入力信号が0V→2V(フルスケール)に上昇する過程で、t1,t2,t3,t4,t5時においてそれぞれサンプリングが行なわれるものとする。なお、2V(フルスケール)時のA/D変換値(カウント値)は10000であるとする。
【0006】
ここで、例えばt1時のカウント値が2000、t2時のカウント値が4000、t3時のカウント値が6000、t4時のカウント値が8000、t5時のカウント値が10000であるとして、これについて平均化処理が行なわれると、
(2000+4000+6000+8000+10000)/5=6000
となり、本来、10000(2V)と表示されるべきところ、6000(1.2V)表示となり、真値が表示されないことになる。
【0007】
本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、その目的は、アナログ入力信号が比較的安定しているときには平均化処理を行ない、これに対してアナログ入力信号が変動している場合には、平均化処理を行なうことなく、その入力信号に追従した測定値表示を行なうようにした測定器における測定値の表示方法を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、アナログ入力信号を所定のサンプリング間隔でディジタル信号に変換するA/D変換回路と、同A/D変換回路から出力されるディジタル信号を記憶する記憶手段と、同記憶手段に記憶された所定数のディジタル信号について平均化処理する演算機能を有する制御手段と、同制御手段から送出される測定値を表示する表示手段とを備えてなる測定器における測定値の表示方法において、上記制御手段は、上記A/D変換回路からディジタル信号が出力されるごとに、今回データと前回データとを比較し、その変動量が所定範囲内であるときには、上記記憶手段内の所定数のディジタル信号について平均化処理を実行してその平均値を上記表示手段に表示し、上記変動量が所定範囲外である場合には、上記平均化処理を行なうことなく、上記今回データをそのまま上記表示手段に表示することを特徴としている。
【0009】
このように、本発明によれば、アナログ入力信号が安定している場合には、平均化処理が行なわれるため、A/D変換回路の変換誤差に基づく表示のふらつきが防止される。これに対して、アナログ入力信号が変動している場合には、平均化処理を行なうことなく、サンプリングつどのA/Dカウント値が瞬時値としてそのまま表示されることになる。
【0010】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の技術的思想をよりよく理解するうえで、その実施の形態を図面を参照しながら説明する。
【0011】
図1には、本発明を実施するうえでの測定器の構成が概略的に示されている。これによると、同測定器は例えば二重積分型のA/D変換回路1と、制御手段としてのCPUなどからなる演算回路2と、記憶手段としてのRAM(ランダムアクセスメモリ)3と、ディスプレイもしくはプリンタに該当する表示器4とを備え、これらはバス5によって互いに接続されている。
【0012】
これを基本的な構成として、演算回路2の動作を図2および図3のフローチャートにしたがって説明する。まず、ステップS1において、平均化処理用のカウンタをリセットする。この実施例において、カウンタは演算回路2に内蔵されているものとする。
【0013】
A/D変換回路1は所定のサンプリング間隔でアナログ入力信号をディジタル信号に変換するが、ステップS2でそのサンプリングごとにA/D変換が終了したかどうかを判断し、YESであれば演算回路2はステップS3において、A/D変換回路1からのディジタル信号を今回データとして取り込む。
【0014】
そして、ステップS4で平均化処理用のカウンタの値が「0」、すなわちカウンタがリセットされた初期の状態かどうかを判断する。YESで、この今回データが最初のデータの場合には、ステップS4aに移行してその最初のデータをRAM3に格納した後、ステップS4bで平均化処理用のカウンタを「1」としてステップS2に戻る。
【0015】
これに対して、ステップS4で平均化処理用のカウンタの値が「0」でない、すなわち前回データがある場合には、ステップS5でRAM3からその前回データを読み出し、引き続いてステップS6において、今回データのA/Dカウント値と前回データのA/Dカウント値を比較し、その差を算出する。
【0016】
演算回路2は、次段のステップS7において、ステップS6で算出した差から、前回データに対して今回データが変動しているかどうかを判断する。この判断をするとき、ステップS6で算出した差が、あらかじめ設定されている範囲以内にあるかどうかで判断する。その範囲は、入力信号であるアナログ信号のふらつきや、A/D変換回路自身の変換誤差を考慮した測定器の確度などから任意に設定することができる。
【0017】
演算回路2は、ステップS7で変動が無いと判断すると、ステップS8で今回データをRAM3へ記憶させ、ステップS9で平均化処理用のカウンタを「+1」だけアップさせる。そして、ステップS10において、平均化処理用のカウンタの値が、あらかじめ設定されている値m(例えば「5」)になったかどうかを判断する。
【0018】
ステップS10で、カウンタの値が値mに達していなければ、演算回路2は処理をステップS2へ戻す。これにより、演算回路2はm個のデータがRAM3に集まるまで、ステップS2からステップS9の処理を繰り返す。
【0019】
ステップS10でカウンタの値が値mに達していれば、演算回路2は、ステップS11でRAM3に格納されているm個のデータを読み出し、ステップS12でそのm個のデータについて平均化処理を行なった後、ステップS13でその平均値データを表示器4へ送出する。そして、ステップS14でRAM3内のデータをクリアした後、ステップS1に戻る。
【0020】
これに対して、ステップS7で今回データと前回データとの間で変動が有ると判断すると、ステップS15を実行して、今回データを表示器4へ送出した後、ステップS1に戻る。これにより、表示器4には平均化処理をしない今回データが瞬時値としてそのまま表示されることになる。
【0021】
このように、アナログ入力信号が比較的安定しているときには、平均化処理を行なうことにより、ディジタル表示の下位桁のふらつき(変動)を抑えることができる。これに対して、アナログ入力信号が変動している場合には、平均化処理を省略してその瞬時値を表示するので、その表示をアナログ入力信号の変動に追従させることができる。
【0022】
また、平均化処理を行なうことにより、A/D変換回路に分解能の低いものを使用しても、見かけ上分解能を高めることができる。したがって、低価格でありながら、高分解表示が可能な測定器が提供される。
【0023】
なお、図2および図3に示したフローチャートは一例であって、上記実施例では平均化処理した後、ステップS14でRAM3の内容をクリアするようにしているが、RAM3の記憶容量の許すかぎり、変換データを累積的に格納するようにしてもよい。また、平均化処理の手法としては、単純平均のほかに、例えば、移動平均を用いる処理、指数化平均を用いる処理など、各種のものが適用可能である。
【0024】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、アナログ入力信号が比較的安定しているときには、平均化処理を行ない、これに対してアナログ入力信号が変動している場合には、平均化処理を行なうことなく、その瞬時値を直ちに表示するようにしたことにより、ディジタル表示の下位桁のふらつき現象を抑えるとともに、アナログ入力信号に追従した真値表示が行なわれる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を実施するうえでの測定器の基本的な構成を示したブロック図。
【図2】図1の演算回路の処理手順を示すフローチャート。
【図3】図1の演算回路の処理手順を示すフローチャート。
【図4】従来において、アナログ入力信号が変動している場合の平均化処理を説明するための説明図。
【符号の説明】
1 A/D変換回路
2 演算回路(CPU)
3 記憶装置(RAM)
4 表示器
5 バス[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for displaying a measured value in a measuring instrument, and more specifically, in a measuring instrument having an A / D conversion circuit, the display of the measured value is changed according to the amount of variation in the A / D conversion. The present invention relates to a method for displaying measured values.
[0002]
[Prior art]
When an analog input signal is converted into a digital signal by an A / D (analog / digital) conversion circuit, even if the analog input signal is constant, the lower 1 of the digital signal is used due to the characteristics of the conversion circuit. Bits can change, which causes the display to wobble, giving the user a sense of uselessness.
[0003]
In order to suppress such fluctuations, the following A / D conversion value averaging process has been conventionally performed. That is, digital signals sequentially output from the A / D conversion circuit at a predetermined sampling interval are stored in a memory such as a RAM, and when the number of digital signals reaches a predetermined number, the average value is calculated and displayed. Send to vessel.
[0004]
In this way, every time a predetermined number of digital signals are collected, the digital signal sent to the display is stabilized by the averaging process that averages these A / D conversion values. As a result, it is possible to suppress fluctuations in the lower digits displayed on the display.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the analog input signal is fluctuating, inconvenience may occur if such averaging processing is performed. For example, assuming that the averaging process is performed on five A / D conversion values, as shown in FIG. 4, in the process of increasing the analog input signal from 0V to 2V (full scale), t1, Sampling is performed at t2, t3, t4, and t5. It is assumed that the A / D conversion value (count value) at 2 V (full scale) is 10,000.
[0006]
Here, for example, the count value at t1 is 2000, the count value at t2 is 4000, the count value at t3 is 6000, the count value at t4 is 8000, and the count value at t5 is 10,000. When processing is performed,
(2000 + 4000 + 6000 + 8000 + 10000) / 5 = 6000
Thus, where 10000 (2V) is supposed to be displayed, 6000 (1.2V) is displayed, and the true value is not displayed.
[0007]
The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to perform an averaging process when the analog input signal is relatively stable, and the analog input signal fluctuates. In such a case, there is provided a method for displaying a measured value in a measuring instrument that displays a measured value following the input signal without performing an averaging process.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above object, the present invention provides an A / D conversion circuit for converting an analog input signal into a digital signal at a predetermined sampling interval, and a storage means for storing a digital signal output from the A / D conversion circuit. Measured values in a measuring instrument comprising: control means having an arithmetic function for averaging a predetermined number of digital signals stored in the storage means; and display means for displaying measured values sent from the control means In this display method, the control means compares the current data with the previous data each time a digital signal is output from the A / D conversion circuit, and if the fluctuation amount is within a predetermined range, the storage means An averaging process is performed on a predetermined number of digital signals, and the average value is displayed on the display means. When the fluctuation amount is outside the predetermined range, Without performing disproportionation process is characterized by displaying as it said display means said time data.
[0009]
As described above, according to the present invention, when the analog input signal is stable, the averaging process is performed, so that the display fluctuation based on the conversion error of the A / D conversion circuit is prevented. On the other hand, when the analog input signal is fluctuating, the A / D count value for each sampling is displayed as it is as an instantaneous value without performing the averaging process.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, in order to better understand the technical idea of the present invention, embodiments will be described with reference to the drawings.
[0011]
FIG. 1 schematically shows the configuration of a measuring instrument for carrying out the present invention. According to this, the measuring instrument includes, for example, a double integration type A /
[0012]
With this as a basic configuration, the operation of the
[0013]
The A /
[0014]
In step S4, it is determined whether the value of the counter for averaging processing is “0”, that is, whether the counter is in an initial state. If the current data is the first data, the process proceeds to step S4a and the first data is stored in the
[0015]
On the other hand, if the value of the counter for averaging processing is not “0” in step S4, that is, if there is previous data, the previous data is read from the
[0016]
In step S7 in the next stage, the
[0017]
If the
[0018]
If the value of the counter does not reach the value m in step S10, the
[0019]
If the value of the counter reaches the value m in step S10, the
[0020]
On the other hand, if it is determined in step S7 that there is a change between the current data and the previous data, step S15 is executed, the current data is sent to the
[0021]
In this way, when the analog input signal is relatively stable, the averaging process is performed to suppress the fluctuation (variation) of the lower digits of the digital display. On the other hand, when the analog input signal is fluctuating, the averaging process is omitted and the instantaneous value is displayed, so that the display can follow the fluctuation of the analog input signal.
[0022]
Further, by performing the averaging process, it is possible to increase the apparent resolution even if a low resolution A / D converter circuit is used. Therefore, it is possible to provide a measuring instrument that is capable of high-resolution display at a low price.
[0023]
Note that the flowcharts shown in FIGS. 2 and 3 are examples, and in the above embodiment, after averaging processing, the contents of the
[0024]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, when the analog input signal is relatively stable, the averaging process is performed. On the other hand, when the analog input signal fluctuates, the averaging process is performed. Since the instantaneous value is displayed immediately without performing it, the fluctuation of the lower digits of the digital display is suppressed, and the true value display following the analog input signal is performed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a basic configuration of a measuring instrument for carrying out the present invention.
FIG. 2 is a flowchart showing a processing procedure of the arithmetic circuit in FIG. 1;
FIG. 3 is a flowchart showing a processing procedure of the arithmetic circuit in FIG. 1;
FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining an averaging process when an analog input signal fluctuates in the related art.
[Explanation of symbols]
1 A /
3 Storage device (RAM)
4
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