JP7049743B2

JP7049743B2 - 測定装置

Info

Publication number: JP7049743B2
Application number: JP2017156831A
Authority: JP
Inventors: 淳志風間
Original assignee: Yokogawa Electric Corp
Current assignee: Yokogawa Electric Corp
Priority date: 2017-08-15
Filing date: 2017-08-15
Publication date: 2022-04-07
Anticipated expiration: 2037-08-15
Also published as: JP2019036118A

Description

本発明は、信号入力デバイスと非接触通信を行なう測定装置に関する。

オシロスコープに代表される波形測定器、電力測定器、データ収集装置等の測定装置は、測定装置本体に、測定プローブ、測定ケーブル等の信号入力デバイスを接続して用いられる。以下では、信号入力デバイスとして、測定プローブを用いる場合を例に説明する。

測定装置に測定プローブを接続する際に、測定プローブの周波数特性等に応じて測定装置本体の特性を調整することが行なわれている。例えば、特許文献１には、測定プローブに周波数応答データを記録したメモリを設けておき、測定装置が測定プローブのメモリから取得した周波数応答データに応じて自動的に特性を調整することが記載されている。

また、測定プローブ等の信号入力デバイスにメモリを設けることに関連する技術として、特許文献２には、プローブカードにメモリを搭載し、メモリにプローブカードの固有番号や通算接触回数等の情報を記録することが記載されている。

このように、信号入力デバイスにメモリを搭載することで、信号入力デバイス毎に固有の情報を管理することができる。

特開２００２－２０２３２５号公報特開平５－２９７０２１号公報

測定プローブ等の信号入力デバイスに設けられたメモリにアクセするためには、測定装置と信号入力デバイスとの間で電源の供給が必要となるため、パッシブ型の測定プローブや測定ケーブルに従来の技術をそのまま適用することはできない。

また、アクティブ型の測定プローブや測定ケーブルであっても、あらかじめメモリを搭載した機種でなければ固有の情報を管理することはできない。

そこで、本発明は、測定装置に接続する信号入力デバイスの固有情報の管理を汎用的に行なえるようにすることを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の測定装置は、識別子を記録したＲＦタグが付された信号入力デバイスと接続するコネクタを複数チャンネル分備えた測定装置であって、前記ＲＦタグと無線通信を行なうためのアンテナを前記チャンネル毎に備えたことを特徴とする。
ここで、前記アンテナが、前記コネクタの周囲に配置されていてもよい。
このとき、前記アンテナが、前記コネクタの周囲を囲んでいてもよい。
また、前記アンテナは、前記ＲＦタグと定期的に通信を行なうことができる。

本発明によれば、測定装置に接続する信号入力デバイスの固有情報の管理を汎用的に行なえるようになる。

本実施形態に係る測定装置と測定プローブとを説明するブロック図である。ＲＦタグの測定プローブへの取付例を示す図である。コネクタの周囲に配置されたアンテナを示す図である。コネクタの周囲に配置されたアンテナを示す図である。コネクタの周囲の上下に壁を設けてアンテナを配置した例を示す図である。コネクタの周囲を囲む壁を設けてアンテナを配置した例を示す図である。

本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、本実施形態に係る測定装置１００と測定プローブ２００とを説明するブロック図である。測定プローブ２００は、信号入力デバイスの一例であり、例えば、測定ケーブル等であってもよい。測定プローブ２００は、アクティブ型、パッシブ型のいずれであってもよい。

測定装置１００は、複数のチャンネルを備えており、本図の例では、チャンネルＣｈ－Ｄのコネクタ１０７に測定プローブ２００が接続されている。なお、チャンネルＣｈ－Ｄに着目し、チャンネルＣｈ－Ａ～Ｃｈ－Ｃについては詳細な記載を省略しているが、チャンネルＣｈ－Ｄと同様の構成とすることができる。

本実施形態において、測定プローブ２００には、識別子を記録したＲＦタグ２１０が取り付けられている。ＲＦタグ２１０は、測定プローブ２００内に埋め込まれていてもよいし、外部に取り付けられていてもよい。また、識別子以外の情報を記録してもよい。例えば、測定プローブ２００の特性に関する情報や、測定に関する情報、補正に関する情報、製造情報等である。

図２は、ＲＦタグ２１０の測定プローブ２００への取付例を示す図である。図２（ａ）～図２（ｃ）は、測定プローブ２００のコネクタ部分２０１にＲＦタグ２１０を埋め込んだ例であり、図２（ｂ）は、コネクタ部分２０１の周方向に配置した場合を示し、図２（ｂ）は、コネクタ部分２０１の長手方向に配置した場合を示している。

図２（ｄ）（ｅ）は、ゴムなどのフレキシブルな素材あるいはタイラップ２０３を用いてＲＦタグ２１０を後付けにて測定プローブ２００に取り付けた例であり、図２（ｄ）は、コネクタ部分２０１に取り付けた場合を示し、図２（ｅ）は、ケーブル部分２０２に取り付けた場合を示している。このように、ＲＦタグ２１０は、測定プローブ２００に後付けすることもできる。

いずれの場合も、ＲＦタグ２１０の種類は問わず、例えば、ＩＣタグであってもよいし、コイル型を用いてもよい。ただし、電源を必要としないパッシブタグ型を使用する。

図１の説明に戻って、測定装置１００は、制御部１０１、演算部１０２、アナログ入力回路１０３、メモリ１０４、電源１０５、表示部１０６、コネクタ１０７、送受信回路１０８、アンテナ１０９を備えている。

送受信回路１０８、アンテナ１０９により、コネクタ１０７に接続された測定プローブ２００に取り付けられたＲＦタグ２１０との非接触通信を行なう。ＲＦタグ２１０に記録されたデータの読取りに加え、データの書込みを行なえるようにしてもよい。

非接触通信の方法として、例えば、ＲＦＩＤ規格であるＩＳＯ／ＩＥＣ１４４４３あるいはＩＳＯ／ＩＥＣ１５６９３等のＨＦ帯のものを使用することができる。チャンネル間の干渉を考慮すると、通信距離は１０ｍｍ～２０ｍｍ程度が望ましい。ＲＦタグ２１０とアンテナ１０９との通信は、例えば、電磁誘導方式とすることができる。

アナログ入力回路１０３は、測定プローブ２００が測定したアナログ信号を入力し、デジタル信号に変換して演算部１０２に送信する。メモリ１０４には、測定プローブ２００のＲＦタグ２１０から取得した情報に基づいて測定データの演算処理に用いるデータが記録されている。例えば、測定プローブ２００毎の補正値やパラメータ等である。

例えば、ＲＦタグ２１０に識別子が記録されている場合において、メモリ１０４には測定プローブ２００の個体毎の補正値等を記録しておくことができる。また、ＲＦタグ２１０に周波数特性が記録されている場合において、メモリ１０４は、周波数特性に応じた調整値等を記録しておくことができる。

演算部１０２は、アナログ入力回路から取得したアナログ値に対して、送受信回路１０８から取得したＲＦタグ２１０に記録された情報と、メモリ１０４に記録された情報に基づいた所定の演算を行ない、測定値を算出する。

制御部１０１は、演算部１０２が算出した測定値等を波形データ等として液晶表示装置等の表示部１０６に表示する。

送受信回路１０８は、電源１０５から電源の供給を受けて、アンテナ１０９を介してＲＦタグ２１０と通信を行なう。送受信回路１０８は、定期的に通信を行なうことにより、測定プローブ２００の着脱を検知する。アンテナ１０９は、アナログ信号電位と同電位であってもよいし、絶縁されていてもよい。

送受信回路１０８は、測定プローブ２００が接続されたことを検出すると、ＲＦタグ２１０から識別子を読み出して演算部１０２に出力するとともに、メモリ１０４に記録する。メモリ１０４に記録した識別子と、ＲＦタグ２１０から定期的に取得した識別子とを比較することにより、測定プローブ２００が取り替えられたことを検出することもできる。

アンテナ１０９は、コネクタ１０７の周囲に配置されている。これにより、隣接する別チャンネルのコネクタ１０７に接続された測定プローブ２００のＲＦタグ２１０と誤通信を行なうことを防いでいる。

具体的には、図３に示すように、コネクタ１０７の周囲を囲むようにアンテナ１０９を配置している。ここで、コネクタ１０７は、ＢＮＣコネクタが一般的であるが、他の形式であってもよい。図４は、測定プローブ２００との接続方向から見たアンテナ１０９の配置図である。これにより、別チャンネルとの誤通信を防ぐことに加え、コネクタ１０７周囲の３６０度の指向性を実現できるため、測定プローブ２００のＲＦタグ２１０の取り付け位置の自由度を高めることができる。

チャンネル毎のコネクタ１０７が水平方向に並んでいる場合には、図５に示すように、コネクタ１０７の上下方向に壁１２０を形成し、両壁１２０の内側に、コネクタ１０７を挟むようにアンテナ１０９を配置してもよい。これにより、水平方向へのアンテナ感度を低減し、隣接する別チャンネルのコネクタ１０７に接続された測定プローブ２００のＲＦタグ２１０と通信を行なうことを防いでいる。

あるいは、図６に示すように、コネクタ１０７の周囲を囲む壁１３０を形成し、壁１３０の内側にアンテナ１０９を配置してもよい。壁１３０の形状は円環状に限られず、多角形環状であってもよい。この場合も、コネクタ１０７周囲の３６０度の指向性を実現できるため、測定プローブ２００のＲＦタグ２１０の取り付け位置の自由度を高めることができる。

以上説明したように、本実施形態の測定装置１００は、ＲＦタグ２１０が取り付けられた測定プローブ２００と通信が行なえるため、測定プローブ２００の固有情報の管理を汎用的に行なえる。

また、ＲＦタグ２１０と通信を行なうためのアンテナ１０９をコネクタ１０７の周囲に配置しているため、隣接する別チャンネルのコネクタ１０７に接続された測定プローブ２００のＲＦタグ２１０と通信を行なうことを防いでいる。

１００…測定装置、１０１…制御部、１０２…演算部、１０３…アナログ入力回路、１０４…メモリ、１０５…電源、１０６…表示部、１０７…コネクタ、１０８…送受信回路、１０９…アンテナ、１２０…壁、１３０…壁、２００…測定プローブ、２０１…コネクタ部分、２０２…ケーブル部分、２０３…タイラップ、２１０…ＲＦタグ

Claims

識別子を記録したＲＦタグが付された信号入力デバイスと接続するコネクタを複数チャンネル分備えた測定装置であって、
前記ＲＦタグと無線通信を行なうためのアンテナを前記チャンネル毎に備え、
前記チャネル毎のコネクタは水平方向に並び、
前記コネクタの上下方向に壁が形成され、両壁の内側に、前記コネクタを挟むように前記アンテナが配置されていることを特徴とする測定装置。
前記アンテナは、前記ＲＦタグと定期的に通信を行なうことを特徴とする請求項１に記載の測定装置。