JP5120613B2 - 測定装置 - Google Patents

Description

本発明は、測定部が被測定信号を測定した測定データを第１の記録部に格納し、記録処理部が第１の記録部に格納した測定データを第２の記録部に保存する測定装置に関し、詳しくは、測定データの自動記録を行なう場合であっても、測定データの測定点数にかかわらず繰返し測定の休止時間を短くし、第１の記録部の記録容量も少なくできる測定装置に関するものである。

測定装置は、被測定信号を測定し、測定データを装置内の一時保持メモリに格納し、ユーザの必要に応じて測定結果の表示、ハードディスク等への保存等を行なう。近年は、一時保持メモリに格納した測定データを自動的（測定データ格納後にユーザが装置を操作すること無く）にハードディスク等に記録するものもある（例えば、特許文献１参照）。

なお、一時保持メモリとハードディスク等とで大きく異なる点は、測定装置の電源をオフした場合であり、一時保持メモリは測定データを保持できずデータを消去してしまうのに対し、ハードディスク等は電源オフ後も測定データを保持し消去しない。

図５は、従来の測定装置の構成を示した図である。
図５において、測定部１０は、被測定信号が入力され、測定データを出力する。例えば、ＡＤ変換回路、入力信号を増幅・減衰させレンジ等の調整を行なう入力回路、サンプルレートを調整するアクイジョン回路、所望のトリガ条件を被測定信号から検出するとトリガ信号を出力するトリガ回路等から構成される。

一時保持メモリ２０は、第１の記録部であり、測定部１０が測定した測定データを記録する。記録処理部３０は、一時保持メモリ２０から測定データを読み出し、ハードディスク４０に記録する。ハードディスク部４０は、第２の記録部である。

測定記録制御手段５０は、測定部１０に測定条件の設定を行なって測定を行なわせ、記録処理部３０に記録を行なわせる。

なお、上述のように、一時保持メモリ２０は、測定装置の電源がオフされた場合、保持していたデータが消去されるメモリであり、ハードディスク４０は、測定装置の電源がオフされてもデータが消去されない。しかし、データの読み書きの速度は、一時保持メモリ２０のほうが著しく高速である。

このような装置の動作を説明する。
測定記録制御手段５０が、測定部１０のサンプルレート、トリガ条件、１回の測定で取得するデジタルデータの測定点数、レンジ設定等の設定を行なう。そして、測定部１０の設定終了後、制御手段５０が、測定部１０に対して「測定要求」の通知をする。

この「測定要求」の通知を受けて測定部１０が、設定に従って測定を開始する準備を行い、所望のトリガ条件を満たすトリガ信号を検出すると被測定信号の測定を行なう。例えば、被測定信号を増幅、量子化して測定し、一時保持メモリ２０にデジタルデータを書き込んでいく。そして、測定部１０が、所定の点数のデジタルデータからなる測定データの書き込みが終了すると制御手段５０に「測定終了」の通知をする。

この「測定終了」の通知を受けて制御手段５０が、記録処理部３０に対して「記録要求」を出力する。そして、記録処理部３０が、「記録要求」の通知を受けて、メモリ２０から測定データを読み出し、ハードディスク４０に測定データの書き込み、保存を行なう。測定データの保存終了後、記録処理部３０が、制御手段５０に「保存完了」の通知を行なう。

この「保存完了」の通知を受けて制御手段５０が、再び、測定部１０に「測定要求」の通知をし、設定、測定、記録を繰返す。

特開平１０−２１３６０１号公報

図６を用いて具体的に説明する。図６は、図５に示す装置の設定、測定、記録の動作を示した図である。

図６において、トリガ信号ごとの繰り返し測定を行なう場合、１回目の設定（測定部１０で測定開始をするための準備およびトリガ信号の検出）Ａ（１）、１回目の測定（メモリ２０への測定データの格納を含む）Ｂ（１）、１回目の記録Ｃ（１）、２回目の設定Ａ（２）、測定Ｂ（２）、記録Ｃ（２）、３回目の設定Ａ（３）、測定Ｂ（３）、記録Ｃ（３）、…の順番で行なわれる。

このように設定、測定、記録の逐次動作を繰返すことにより、複数回の測定を連続して行なっている。従って、１回分の測定データを取得するには、設定、測定、記録が１サイクルとなり、測定間隔にもなる。

測定装置のうち、特に、オシロスコープやデータレコーダ等の波形測定装置は、所望の現象（例えば、異常な波形信号）を解析するため、測定データを複数回分取得すると共に、解析対象の現象を取りこぼさないことが重要である。

しかしながら、ｉ回目の測定Ｂ（ｉ）とｉ＋１回目の測定Ｂ（ｉ＋１）との間に行なわれる記録Ｃ（ｉ）ではトリガ信号を検出できず、記録Ｃ（ｉ）と設定Ａ（ｉ＋１）は、被測定信号の測定も行なうことがきない空白の時間（休止時間、デッドタイム等とも呼ばれる）となる。もちろん、この間に発生した事象を測定することは不可能である。

さらに、一般的にメモリ２０とハードディスク４０との書き込み速度は、ハードディスク４０の方が遅い。そのため測定データの測定点数が増加した場合、測定Ｂ（ｉ）に要する時間も増加するが、記録Ｃ（ｉ）に要する時間が著しく増加し、測定を行なうことができない空白の時間が増加するという問題があった。

そこで本発明の目的は、測定データの自動記録を行なう場合であっても、測定データの測定点数にかかわらず繰返し測定の休止時間を短くした測定装置を実現することにある。

請求項１記載の発明は、
測定部が被測定信号を測定した測定データを第１の記録部に格納し、記録処理部が前記第１の記録部に格納した測定データを第２の記録部に保存する測定装置において、
前記測定部に測定を行なわせる測定記録制御手段と、
この測定記録制御手段からの通知によって、前記測定部の被測定信号の測定、格納と並行して前記記録処理部に前記測定データの保存を行なわせる遅延記録制御部とを備え、
前記遅延記録制御部は、
前記第１の記録部への測定データの書き込み位置、読み出し位置を管理するメモリ管理手段と、
このメモリ管理手段の読み出し位置に基づいて前記記録処理部に前記測定データの保存を行なわせるファイル管理手段とを有することを特徴とするものである。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、
前記記録処理部が１回分の測定データを保存するために要する時間は、前記測定部が１回分の測定データを測定して格納するのに要する時間よりも長いことを特徴とするものである。
請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明において、
前記第１の記録部は、リングメモリ型であり、
前記メモリ管理手段の書き込み位置、読み出し位置を参照し、前記第２の記録部に未保存であって前記第１の記録部に格納されている測定データが新たな測定データによって上書きされる場合、前記測定記録制御手段に通知するシーケンス管理手段を設けたことを特徴とするものである。
請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の発明において、
前記第１の記録部は、測定装置の電源がオフされた場合、格納した測定データが消去され、
前記第２の記録部は、測定装置の電源がオフされても保存した測定データが消去されないことを特徴とするものである。
請求項５記載の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の発明において、
波形測定装置であることを特徴とするものである。

本発明によれば、以下のような効果がある。
遅延記録制御部が、測定部の測定および測定データの第１の記憶部への格納と並行して、記録処理部に測定データの第２の記録部への保存を行なわせるので、自動記録を行なう場合であっても、第２の記録部への保存が終了するのを待ってから次の測定、格納を行なう必要が無く、非同期で測定を行なえる。従って、測定データを第２の記録部に自動記録する場合であっても、測定データの測定点数にかかわらず繰返し測定の休止時間を短くすることができる。

以下図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明の一実施例を示した構成図である。ここで、図５と同一のものには同一符号を付し説明を省略する。図１において、測定記録制御手段５０と記録処理部３０との間に、遅延記録制御部６０が設けられる。

遅延記録制御部６０は、記録シーケンス管理手段６１、メモリ管理手段６２、ファイル管理手段６３を有し、メモリ２０の読み込み、書き込みの状態の管理、測定記録制御手段５０からの指示に基づいて、記録処理部３０に測定データの保存の指示を行なう。

シーケンス管理手段６１は、測定記録制御手段５０と相互に接続され、制御手段５０から「記録要求」の通知がされ、メモリ２０の上書きの警告を制御手段５０に行なう。

メモリ管理手段６２は、メモリ２０への測定データの書き込み位置、読み出し位置を測定回数と関連付けした番号を付与して管理し、書き込み位置、読み出し位置をシーケンス管理手段６１に出力する。

ファイル管理手段６３は、シーケンス管理手段６１からの指示に従って測定部１０の測定や測定データのメモリ２０への格納と並行して記録処理部３０に保存を行なわせる。なお、一時保持メモリ２０はリングメモリ型であり、複数個の測定データを格納する。

このような装置の動作を説明する。ここで、図２は、図１に示す装置の動作を示したシーケンス図である。
測定記録制御手段５０が、測定部１０のサンプルレート、トリガ条件、１回の測定で取得するデジタルデータの測定点数、レンジ設定等の設定を行なう。そして、測定部１０の設定終了後、制御手段５０が、測定部１０に対して「測定要求」の通知をする。

この「測定要求」の通知を受けて測定部１０が、設定に従って測定を開始する準備を行い、所望のトリガ条件を満たすトリガ信号を検出すると被測定信号の測定を行なう。例えば、被測定信号を増幅、量子化して測定し、一時保持メモリ２０にデジタルデータを書き込んでいく（ＳＱ１０）。

この測定部１０の書き込みが行なわれるごとに、遅延記録制御部６０のメモリ管理手段６２が、メモリ２０への測定データの書き込み位置（アドレス）を管理し、何回目の測定であるかを示す番号と共に書き込み位置、読み出し位置をシーケンス管理手段６１に通知する。

そして、測定部１０が、所定の点数のデジタルデータからなる測定データの書き込みが終了すると制御手段５０に「測定終了」の通知をする。この「測定終了」の通知を受けて制御手段５０が、遅延記録制御部６０に対して「記録要求」を出力する（ＳＱ１１）。

そして、遅延記録制御部６０のシーケンス管理手段６１が、「記録要求」の通知を受けると通知を受けた旨を測定記録制御手段５０に直ちに返す（ＳＱ１２）。

そして、測定記録制御手段５０が、次の「測定要求」を測定部１０に出力して測定、格納を繰返し行なわせる。また、メモリ管理手段６２が、測定データがメモリ２０に書き込まれるごとにメモリ２０への測定データの書き込み位置を管理し、何回目の測定であるかを示す番号と共に書き込み位置、読み出し位置をシーケンス管理手段６１に通知する動作を繰返す。さらに、「測定終了」の通知を受けるごとに制御手段５０が、シーケンス管理手段６１に対して「記録要求」を出力し、シーケンス管理手段６１が、通知を受けた旨を測定記録制御手段５０に直ちに返す動作を繰返す（ＳＱ１３〜ＳＱ１９）。

一方、遅延記録制御部６０のシーケンス管理手段６１が、「記録要求」の通知を受けた旨を測定記録制御手段５０に返すと共に（ＳＱ１２）、ファイル管理手段６３に記録の開始を指示する。この際、メモリ管理手段６２からの番号付けされた測定データの読み出し位置をファイル管理手段６３に通知し、ファイル管理手段６３が記録処理部３０に「遅延記録要求」の通知を行なう（ＳＱ２０）。

この「遅延記録要求」の通知を受け、記録処理部３０が、指定された読み出し位置の測定データを読み出して所望のファイルに変換し、ハードディスク４０に書き込み保存する（ＳＱ２１）。測定データの保存終了後、記録処理部３０が、ファイル管理手段６３に「保存完了」の通知を行なう（ＳＱ２２）。

この「保存完了」の通知を受けてファイル管理手段６３が、シーケンス管理手段６１を介してメモリ管理手段６２に対して、ハードディスク４０への保存が終了していない測定データの有無の確認を指示する。

そして、メモリ管理手段６２が、書き込み位置と読み出し位置とを比較して、読み出していない測定データ（未保存の測定データ）が存在する場合、保存する測定データの読み出し位置をシーケンス管理手段６１を介してファイル管理手段６３に通知する。そして、読み出し位置を通知後、メモリ管理手段６２が、例えば、現在の読み出し位置がｉ回目の測定データであれば、読み出し位置をｉ＋１回目の測定データの位置に変更する（ＳＱ２３）。また、ファイル管理手段６３が、記録処理部３０に対してメモリ２０からハードディスク４０への測定データの保存を行なわせる（ＳＱ２４）。そして、メモリ２０に未保存の測定データがなくなるまで、保存を繰返し行なう（ＳＱ２５〜ＳＱ２８）。

一時メモリ２０に未保存の測定データが存在しなくなった場合（書き込み位置と読み出し位置が一致）、シーケンス管理手段６１が、測定記録制御手段５０から「記録要求」の通知を待つ。

なお、図５に示す装置では、個々の測定について「保存完了」の通知を測定記録制御手段に行なう必要があったが、図１に示す装置では通知する必要はない。

図３は、各回での設定Ａ（ｉ）、測定Ｂ（ｉ）、記録Ｃ（ｉ）の時間的な関係を示した図である。なお、設定Ａ（ｉ）は、測定部１０で測定開始をするための準備およびトリガ信号の検出、測定Ｂ（ｉ）はメモリ２０への測定データの格納を含み、記録Ｃ（ｉ）はハードディスク４０への測定データの保存である。

制御手段５０が、１回目の設定Ａ（１），測定Ｂ（１）を測定部１０に実行させる。そして、１回目の測定Ｂ（１）が終了すると共に、制御手段５０が、２回目の測定Ａ（２）を測定部１０に実行させ、設定Ａ（２），測定Ｂ（２）に並行してシーケンス管理手段６１が、ファイル管理手段６３を介して記録処理部３０に１回目の測定データの記録Ｃ（１）を行なわせる。

そして、測定記録制御手段５０によってが設定Ａ（３）、測定Ｂ（３）、Ａ（４）、測定Ｂ（４）…が繰返し行なわれ、遅延記録制御部６０によって設定Ａ（ｉ）、測定Ｂ（ｉ）と独立して並列に（測定Ｂ（ｉ）を追いかけるように制御しつつ）、記録Ｃ（２）、Ｃ（３）…が繰り返し行なわれる。

なお、一般的に、測定間隔（Ｂ（ｉ）＋Ａ（ｉ＋１）の時間）よりも、記録Ｃ（ｉ）のほうが時間がかかる。すなわち、記録処理部３０が１回分の測定データを保存するために要する時間は、測定部１０が１回分の測定データを測定して格納するのに要する時間よりも長い。従って、リングメモリ型の一時保持メモリ２０は、測定データを複数個格納できるとしても、ハードディスク４０への保存が行なわれる前の測定データが、新たな測定データによって上書きされる恐れがある。

そこで、シーケンス管理手段６１が、メモリ管理手段６２からの書き込み位置と読み出し位置、ファイル管理手段６３の動作状況から、ハードディスク４０に未保存であってメモリ２０に格納されている測定データが新たな測定データによって上書きされると判断した場合、測定記録制御手段５０に警告を通知する。これにより、測定記録制御手段５０が、測定を停止したり、一旦中断する。

そして、一旦中断した後に記録処理部３０によって測定データの読み出しが行なわれ、新たな測定データを格納する一定の領域が確保された場合、シーケンス管理手段６１が、制御手段５０に通知して測定を再開させることも可能である。中断期間は、測定データの連続性は失われるが、記録ファイル名や格納フォルダを分けることで、一連の測定データ群として識別することができる。

また、測定総時間が、リングメモリである一時保持メモリ２０の一周を超えない範囲では、メモリ２０の上書きが発生することはなく、休止時間の少ない測定データを記録、保存することができる。

このようにファイル管理手段６３が、測定部１０の測定および測定データのメモリ２０への格納と並行して、記録処理部３０に測定データのハードディスク４０への保存を行なわせる。これにより、測定・メモリ２０への格納と、ハードディスク４０への保存が並列処理されるので、図５に示す装置のように、「保存完了」の通知を待ってから次の測定、格納を行なう必要が無く、非同期で測定を行なえる。従って、測定データのハードディスク４０への自動記録を行なう場合であっても、測定データの測定点数にかかわらず繰返し測定の休止時間を短くすることができると共に、測定間隔を一定に保つことができる。

また、シーケンス管理手段６１が、メモリ管理手段６２の読み出し位置、書き込み位置等を参照して測定データの上書きが発生する旨を測定記録制御手段５０に通知するので、ハードディスク４０への未保存の測定データの消失を防ぐことができる。

さらに、図５に示す従来の測定装置でも、メモリ２０の領域が一杯になるまで測定データの格納のみを行ない、一杯になった後まとめてハードディスク４０に書きこむことができるが、図１に示す装置では、測定データのメモリ２０への格納と並行して、記録処理部３０に測定データのハードディスク４０への保存を行なわせるので、メモリ２０の記録容量を小さくでき、装置の小型化、低コスト化を図ることができる。

なお、本発明はこれに限定されるものではなく、以下に示すようなものでもよい。
（１）図１に示す装置において、測定部１０が、測定Ｂ（ｉ）が終了したら「測定完了」の通知を測定記録制御手段５０に行ない、この「測定完了」の通知後にシーケンス管理手段６１に対して「記録要求」の通知をする構成を示したが、図４に示すようにしてもよい。

ここで、図４は、図１に示す装置のその他の動作例を示した図である。図４に示すように、測定部１０が、測定Ｂ（１）を開始するとと共に「測定開始」の通知を測定記録制御手段５０に行ない、この「測定開始」の通知を受けると直ちにシーケンス管理手段６１に対して「記録要求」の通知を測定記録制御手段５０が行なう。２回目以降の測定Ｂ（２）も同様に、測定開始と共に「記録要求」の通知をする。これにより、記録Ｃ（１）の開始時間が早まり、各記録Ｃ（ｉ）の開始時間も早まり、測定データの上書きのリスクが低減する。この場合は、測定中の一時保持メモリ２０内の書き込み量をリアルタイムに管理するとよい。

（２）測定装置の一例として波形測定装置を示したが、他の測定装置（電力計、スペクトラムアナライザ等）に本発明を用いてもよい。

（３）第２の記録部の一例としてハードディスクを用いる構成を示したが、測定装置の電源がオフされても保存した測定データが消去されない記録媒体（例えば、フラッシュメモリ等）であればどのようなものを用いてもよい。

本発明の一実施例を示した構成図である。 図１に示す装置のシーケンス図である。 図１に示す装置の動作の一例を示した図である。 図１に示す装置の動作のその他の例を示した図である。 従来の測定装置の構成例を示した図である。 図５に示す装置の動作の一例を示した図である。

符号の説明

１０ 設定部
２０ リングメモリ型の一時保持メモリ
３０ 記録処理部
４０ ハードディスク
５０ 測定記録制御手段
６０ 遅延記録制御部
６１ シーケンス管理手段
６２ メモリ管理手段
６３ ファイル管理手段

Claims (5)

1. 測定部が被測定信号を測定した測定データを第１の記録部に格納し、記録処理部が前記第１の記録部に格納した測定データを第２の記録部に保存する測定装置において、
   前記測定部に測定を行なわせる測定記録制御手段と、
   この測定記録制御手段からの通知によって、前記測定部の被測定信号の測定、格納と並行して前記記録処理部に前記測定データの保存を行なわせる遅延記録制御部とを備え、
   前記遅延記録制御部は、
   前記第１の記録部への測定データの書き込み位置、読み出し位置を管理するメモリ管理手段と、
   このメモリ管理手段の読み出し位置に基づいて前記記録処理部に前記測定データの保存を行なわせるファイル管理手段とを有することを特徴とする測定装置。
2. 前記記録処理部が１回分の測定データを保存するために要する時間は、前記測定部が１回分の測定データを測定して格納するのに要する時間よりも長いことを特徴とする請求項１記載の測定装置。
3. 前記第１の記録部は、リングメモリ型であり、
   前記メモリ管理手段の書き込み位置、読み出し位置を参照し、前記第２の記録部に未保存であって前記第１の記録部に格納されている測定データが新たな測定データによって上書きされる場合、前記測定記録制御手段に通知するシーケンス管理手段を設けたことを特徴とする請求項２記載の測定装置。
4. 前記第１の記録部は、測定装置の電源がオフされた場合、格納した測定データが消去され、
   前記第２の記録部は、測定装置の電源がオフされても保存した測定データが消去されないことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の測定装置。
5. 波形測定装置であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の測定装置。

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