JPH0247555A - デジタル波形表示装置 - Google Patents

デジタル波形表示装置

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JPH0247555A
JPH0247555A JP19839088A JP19839088A JPH0247555A JP H0247555 A JPH0247555 A JP H0247555A JP 19839088 A JP19839088 A JP 19839088A JP 19839088 A JP19839088 A JP 19839088A JP H0247555 A JPH0247555 A JP H0247555A
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Takao Fujita
崇夫 藤田
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Yokogawa Electric Corp
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Yokogawa Electric Corp
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R13/00Arrangements for displaying electric variables or waveforms
    • G01R13/20Cathode-ray oscilloscopes
    • G01R13/22Circuits therefor
    • G01R13/34Circuits for representing a single waveform by sampling, e.g. for very high frequencies
    • G01R13/345Circuits for representing a single waveform by sampling, e.g. for very high frequencies for displaying sampled signals by using digital processors by intermediate A.D. and D.A. convertors (control circuits for CRT indicators)

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、デジタル波形表示装置に関するものであり、
詳しくは自動零点校正の改良に関するものである。
(従来の技術) 第4図は、従来のデジタル波形表示装置の一例を示す構
成説明図である。第4図において、1はアナログ入力信
号A inと接地電位VIJを選択的に出力する切換ス
イッチである。この切換スイッチ1の出力信号S、は増
幅器2に加えられている。
増幅器2の出力信号Saはデジタル化回路3に加えられ
、デジタル信号Sdに変換される。4はデジタル化回路
3から出力されるデジタル信号sdを格納する第1のメ
モリであり、アナログ入力信号A irLに関連した複
数個の測定データと接地電位■9に関連した複数個の接
地データを格納する。
5はオフセット制御回路であり、第1のメモリ4に格納
されている複数個の接地データの平均値を求め、増幅器
2およびデジタル化回路3の零変動分、すなわちオフセ
ット量を低減させるためのオフセットデータ5octを
出力する。このオフセットデータSOaはD/A変換器
6を介してアナログオフセット補正信号SO&として増
幅器2に加えられている。7は複数の表示画素が2次元
的に配列されたCRTなどの表示器であり、第1のメモ
リ4に格納されている測定データに従って選択的に駆動
される。8は演算制御部であり、第1のメモリ4に格納
された測定データに基づいてアナログ入力信号A iT
tの波形を表示するための演算処理を行うとともに各部
の制御を行う。
第5図は、このような装置における信号処理の手順を示
す動作説明図である6時刻上〇で電源がオンになったり
測定条件が変更されると、切換スイッチ1は接地な位■
9側に接続され、第1のメモリ4に複数個の接地データ
が格納される。所定数の接地データが格納されると、演
算制御部8で初期状態での零点の変動量を求めるための
平均値演算処理が行われ、演算結果に基づいてオフセッ
ト量を低減させるためのオフセットデータSOdがD/
A変換器6を介してアナログオフセット補正信号SO&
として増幅器2に加えられる。このようにして初期状態
のオフセット補正が行われた後の時刻t、において、第
1回目のアナログ入力信号Aaの測定表示動作が開始さ
れる。測定表示にあたっては、まず所定数の測定データ
を第1のメモリ4に格納する。演算制御部8は格納され
た測定データに基づいて表示のための演算処理を行い、
その演算結果を表示部7に加える。これにより、表示部
7にアナログ入力信号A irLの波形が表示されるこ
とになる。1回目の測定表示動作が終了した時点t2で
零点校正のための接地データを改めて所定数格納して再
び零点校正を行い、零点校正が完了した時点t3で第2
回目のアナログ入力信号A inの測定表示動作が開始
される。以下同様に、零点校正動作と測定表示動作を交
互に繰返す。
(発明が解決しようとする問題点) ところで、このような構成において、デジタル化回路3
の信号変換周期が長く設定されていると所定数の測定デ
ータを第1のメモリ4に格納するのに長い時間を要する
ことになり、この時間内に増幅器2を含むアナログ回路
系の零点が変動して測定誤差を生じることがある。この
問題は、第1のメモリ4のメモリ長が長くなるのに従っ
て大きくなる。
また、増幅器2のゲインを高くして微小信号を測定しよ
うとすると、デジタル化回路3の変換出力データsdの
変動がランダムノイズの影響を受けて大きくなる。この
ままの状態で零点の変動量を求めようとすると接地デー
タの格納数を多くしなければならず、その結果零点校正
動作に要する時間が長くなってしまう。
さらに、このように零点校正動作に要する時間が長くな
るとアナログ入力信号の測定表示の繰返し周期も長くな
り、表示波形が見づらくなってしまう。
本発明は、このような点に着目したものであり、その目
的は、メモリ長が長い場合や増幅器のゲインが高い場合
でも精度の高い零点の変動補正が行え、安定した測定表
示動作が得られるデジタル波形表示装置を提供すること
にある。
(問題点を解決するための手段) 本発明のデジタル波形表示装置は、 アナログ入力信号と接地電位を選択的に出力する切換ス
イッチと、 この切換スイッチの出力信号を増幅する増幅器と この増幅器の出力信号をデジタル信号に変換するデジタ
ル化回路と、 このデジタル化回路から出力されるアナログ入力信号に
関連した測定データを周期が任意に設定されるサンてル
レートに従って格納するとともに高速サンプルレート設
定時に前記デジタル化回路の出力信号のうちの接地電位
入力に関連した接地データを選択的に格納する第1のメ
モリと、低速サンプルレート設定時に前記デジタル化回
路の出力信号のうちの接地データを選択的に格納する第
2のメモリと、 これら第1のメモリまたは第2のメモリに格納された接
地データに基づいてオフセット量を補正するためのオフ
セットデータを出力するオフセット制御回路と、 このオフセット制御回路から出力されるオフセットデー
タをアナログ信号に変換して前記増幅器に加えるD/A
変換器と、 前記第1のメモリに格納された測定データに基づいてア
ナログ入力信号の波形を表示するための演算処理を行う
とともに各部の制御を行う演算制御部を具備し、 高速サンプルレート設定状態では測定処理と演算表示処
理の間に前記第1のメモリに格納された接地データの一
部を更新してオフセット量補正演算処理を行い、 低速サンプルレート設定状態では測定データを第1のメ
モリに格納する毎に接地データを第2のメモリに格納し
た後この接地データを用いて前記第1のメモリに格納さ
れた接地データの一部を更新してオフセット量補正演算
処理を行うことを特徴とする。
(実施例) 以下、図面を用いて本発明の実施例を詳細に説明する。
第1図は本発明の一実施例を示す構成説明図であり、第
4図と同一部分には同一符号を付けている。第1図にお
いて、9は第2のメモリであり、低速サンプルレート設
定時にのみデジタル化回路3の出力信号のうちの接地デ
ータを選択的に格納する。
このように構成された装置の動作を、第1のメモリ4へ
のデータの格納タイミングを制御するサンプルレートの
速度に関連して説明する。
第2図はサンプルレートが比較的高速に設定されている
場合の信号処理の手順を示す動作説明図である1時刻t
oで電源がオンになったり測定条件が変更されると、従
来と同様に切換スイッチ1は接地電位Vg側に接続され
、第1のメモリ4に複数個の接地データが格納される。
所定数N個の接地データが格納されると演算制御部8で
初期状態での零点の変動量を求めるための平均値演算処
理が行われ、演算結果に基づいてオフセット量を低減さ
せるためのオフセットデータSOdがD/A変換器6を
介してアナログオフセット補正信号SOaとして増幅器
2に加えられる。このようにして初期状態のオフセット
補正が行われた後の時刻t1において、第1回目のアナ
ログ入力信号A、rLの測定表示動作が開始される。測
定表示にあたっては、まず所定数の測定データを第1の
メモリ4に格納する。演算制御部8は格納された測定デ
ータに基づいて表示のための演算処理を行い、その演算
結果を表示部7に加える。これにより、表示部7にアナ
ログ入力信号A inの波形が表示されることになる。
1回目の測定表示動作が終了した時点t2で新たに接地
データを取込んで零点校正を行うが、本発明では従来の
ように全データを更新することはなく最初の部分の一部
のデータのみを更新し、更新後のデータを用いて平均値
演算を行う、このようにして零点校正が完了した時点t
3で第2回目のアナログ入力信号AlrLの測定表示動
作が開始される。以下同様に、零点校正動作と測定表示
動作を交互に繰返す。
ここで、零点校正動作にあたっては、毎回古い部分のデ
ータを一部更新しているので、ノイズの平均化のために
大量の接地データを必要とする場合でもアナログ入力信
号の測定表示周期を遅くさせることはなく、従来のよう
に表示画面が見にくくなることはない。
第3図はサンプルレートが比較的低速に設定されている
場合の信号処理の手順を示す動作説明図である9時刻t
oで電源がオンになったり測定条件が変更されると、従
来と同様に切換スイッチ1は接地電位v9側に#続され
、第1のメモリ4に複数個の接地データが格納される。
所定数N個の接地データが格納されると演算制御部8で
初期状態での零点の変動量を求めるための平均値演算処
理が行われ、演算結果に基づいてオフセット量を低減さ
せるためのオフセットデータSOaがD/A変換器6を
介してアナログオフセット補正信号SOaとして増幅器
2に加えられる。このようにして初期状態のオフセット
補正が行われた後の時刻t、において、第1回目のアナ
ログ入力信号Ainの測定表示動作が開始される。測定
にあたっては、サンプルレートが比較的遅いことからア
ナログ入力信号A inの測定データと接地電位V9の
測定データを1個ずつペアにして取込む、1番目の測定
データM、は初期状態の零点校正データに基づいてオフ
セット補正が行われている状態で第1のメモリ4に格納
される。1番目の測定データM、が取込まれた直後に接
地データが1個第2のメモリ9に取込まれるとともに、
演算制御部8に割込がかけられる。演算制御部8は割込
に従って第1のメモリ4に格納されているN個の接地デ
ータの最初の1個を捨てて第2のメモリ9に格納された
接地データを加え、これら新しいN個の接地データの平
均値を演算する。これにより、増幅器2には新しい零点
校正データによる零点補正が行われる。この状態で2番
目の測定データM2が第1のメモリ4に格納される。2
番目の測定データM2が取込まれた直後に接地データが
1個第2のメモリ9に取込まれるとともに、演算制御部
8に割込がかけられる。演算制御部8は割込に従ってそ
の時点で第1のメモリ4に格納されているN個の接地デ
ータの最初の1個を捨てて第2のメモリ9に格納された
接地データを加え、これら新しいN個の接地データの平
均値を演算する。以下同様の手順を所定数に個の測定デ
ータが第1のメモリ4に格納されるまで繰返す、このよ
うにしてに個の測定データが第1のメモリ4に格納され
た時点では、第1のメモリ4に格納されているN個の接
地データもに個が更新されていることになる。に個の測
定データが第1のメモリ4に格納された時点で演算制御
部8は表示のための演算処理を行い、その演算結果を表
示部7に加える。これにより、表示部7にアナログ入力
信号A irLの波形が表示されることになる。
ここで、アナログ入力信号A FrLの測定データと接
地電位V9の測定データを1個ずつベアにして取込み、
割込処理により零点校正動作に用いるデータを古い順に
1個ずつ更新しているので、メモリ長が長い場合でも比
較的短時間に1回の測定表示動作を実行することができ
、増幅器2のゲインが高く設定されている場合でも精度
の高い安定な測定が行える。
なお、本発明は、通常のトリガモードによる表示だけで
はなく、トリガをかけることなく比較的低速のサンプル
レートで測定データを取込んで波形が画面の水平軸に沿
って流れるように画面を毎回更新しながら表示するロー
ルモードにおける直流成分によるドリフトの補償にも有
効である。
また、このように構成される装置における零点校正に必
要な接地データの数はソフトウェアにより任意に設定で
きるので、アナログ回路部分の特性に合わせて容易に最
適化が実現できる。
(発明の効果) 以上説明したように、本発明によれば、メモリ長が長い
場合や増幅器のゲインが高い場合でも精度の高い零点の
変動補正が行え、安定した測定表示動作が得られるデジ
タル波形表示装置が実現でき、実用上の効果は大きい。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す構成説明図、第2図お
よび第3図は第1図の動作説明図、第4図は従来の装置
の一例を示す構成説明図、第5図は第4図の動作説明図
である。 1・・・切換スイッチ、2・・・増幅器、3・・・デジ
タル化回路、4・・・第1メモリ、5・・・オフセット
制御回路、6・・・D/A変換器、7・・・表示器、8
・・・演算側(′t1ノンJ ″  、 ゴ、1 戻 Qも  ニア 〉  椰

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 アナログ入力信号と接地電位を選択的に出力する切換ス
    イッチと、 この切換スイッチの出力信号を増幅する増幅器と、 この増幅器の出力信号をデジタル信号に変換するデジタ
    ル化回路と、 このデジタル化回路から出力されるアナログ入力信号に
    関連した測定データを周期が任意に設定されるサンプル
    レートに従つて格納するとともに高速サンプルレート設
    定時に前記デジタル化回路の出力信号のうちの接地電位
    入力に関連した接地データを選択的に格納する第1のメ
    モリと、低速サンプルレート設定時に前記デジタル化回
    路の出力信号のうちの接地データを選択的に格納する第
    2のメモリと、 これら第1のメモリまたは第2のメモリに格納された接
    地データに基づいてオフセット量を補正するためのオフ
    セットデータを出力するオフセット制御回路と、 このオフセット制御回路から出力されるオフセットデー
    タをアナログ信号に変換して前記増幅器に加えるD/A
    変換器と、 前記第1のメモリに格納された測定データに基づいてア
    ナログ入力信号の波形を表示するための演算処理を行う
    とともに各部の制御を行う演算制御部を具備し、 高速サンプルレート設定状態では測定処理と演算表示処
    理の間に前記第1のメモリに格納された接地データの一
    部を更新してオフセット量補正演算処理を行い、 低速サンプルレート設定状態では測定データを第1のメ
    モリに格納する毎に接地データを第2のメモリに格納し
    た後この接地データを用いて前記第1のメモリに格納さ
    れた接地データの一部を更新してオフセット量補正演算
    処理を行うことを特徴とするデジタル波形表示装置。
JP19839088A 1988-08-09 1988-08-09 デジタル波形表示装置 Expired - Lifetime JPH0721509B2 (ja)

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JPH0247555A true JPH0247555A (ja) 1990-02-16
JPH0721509B2 JPH0721509B2 (ja) 1995-03-08

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0453817A2 (en) * 1990-04-25 1991-10-30 Tektronix, Inc. Test and measurement instrument with digital storage
EP2518182A1 (en) 2006-09-12 2012-10-31 Ibiden Co., Ltd. Annular metallic furnace component coated with anorganic material
JP2016189684A (ja) * 2015-03-30 2016-11-04 大阪瓦斯株式会社 分散型電源装置
CN110716076A (zh) * 2019-12-13 2020-01-21 深圳市鼎阳科技股份有限公司 一种数字示波器和用于数字示波器的增益自校正方法

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