JPH0361815A - 波形観測装置のスケーリング機能を用いたフルスケールゲージ表示装置並びに部分ゲージ表示装置 - Google Patents

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 本発明は測定した物理量や化学量等を電気信号に変換し
、それ等をアナログ波形で示して観測する装置のスケー
リング機能を用いたゲージ表示器＠（関する。

従来の技術 従来、種々の波形観測装置を用い、電気信号そのものや
電気信号に変換された温度、圧力、速度、回転数等の物
理量や化学量を入力測定対象εして取扱い、それ等をア
ナログ波形で示し、その観測を行っている。例えば、グ
ラフィック・プリンタを備えたし」−ダでは、その記録
紙上に電圧等の波形を出き込んで観測を行なう。その際
、一般に記録紙の目盛は粗いので細かく読めるようにゲ
ージ表示機能を付加し、記録波形の前又は後にゲージを
細か（表示して電圧等の値を読み易くしている。なお、
アナログ波形の記録紙は単位目盛が例えば９ｍｍの場合
、通常のものさしが使えない等の不具合がある。

・二のゲージは第１４図に示すようにレンジのノルスノ
Ｚ、、−ルを１０等分する幅の広い主目盛ａとその主目
盛ａの間を細かく分ける幅の狭い補助棗盛すから成るゲ
ージ目盛と、生白＠ａの右（又は左）に付（プられたゲ
ージ目盛指示値（０−１０＞により構成される。なお、
Ｃは記録紙の目盛、ｄは波形である。これらのゲージ目
盛等のデータは前もってレコーダに備えられているマイ
クロコンピュータのＲＯＭ（読み出（ノ専用メモリ）中
に記憶させておき、それをキーを操作して表示している
。

だが、このようなゲージ表示の仕方ではゲージ目盛、ゲ
ージ目盛指示値が共に固定されたままである。そこで、
本出願人は先に特願昭６２−２６２４０２号と（）て、
入力レンジやオフセット（零ポジション）の変更に対応
させて、レンジのフルスケール全体に亘るゲージ目盛に
対し、ゲージ目盛指示値の表示を可変にしたし］−ダの
ゲージ表示装置を出願している。

又、電気信号に変換された物理量や化学量等は、変換さ
れた電気信号が必ずしも最初の物理量や化学量等の大き
さに一致しているとは限らず、換算を要する場合がある
。しかし、測定者がいちいち換算するのでは手間が掛っ
て大変である。そこで、レコーダにスケーリング機能を
もたせ、入力を換算した値で記録紙にプリントし、或い
は画面に表示して、物理量等を直読している。例えば電
力緒を記録する場合、第１５図に示すようにトランスゲ
１−サ１０を用いて、し］−ダ１２を負荷］４の電源ラ
インに接続することがある。このトランスデユーサは定
格入力に対し、出力が規格により１〜５Ｖ又は４〜２０
ｒＴＩＡ！、：なっている。１例として、定格入力をＯ
〜１０Ｋｗとし、トランスデユーサの出力を１〜５Ｖと
する。この時、入力レベルに応じ、そのままデータを電
圧量で記録したのでは、第１６図のようになって直読で
きず不都合である。

そこで、スケ・−リング機能を用い、その一般式Ｙ＝Ａ
−Ｘ＋Ｂより以下のようにしてＡ、Ｂの数値を確定し、
具体式を作成する。先ず、入力ＯＫＷの時、トランスデ
ユーサの出力はＩＶ’＞ので、一般式のＸに１、ＹにＯ
を入れると ０＝Ａ・１＋Ｂ・・・・・・（１） となる。又、１０ＫＷの時、トランスデユーサの出力は
５Ｖなので、一般式のＸに５、Ｙに１０を入れると １０＝Ａ・５＋Ｂ・・・・・・（２） となる。（１）　、（２）の式を解くと、Ａ、Ｂが求め
られ Ａ＝２．５、Ｂ＝−２，５ となる。

従って、スケーリングの具体式は Ｙ＝２．５・Ｘ−２，５・・・・・・（３）となり、デ
ータは第１７図に示されるように電力量に換算された値
になって記録されるため直読可能となる。

発明が解決しようとする課題 しかしなから、ゲージはレンジのフルスケール全体に亘
っているため、波形の測定に直接必要のない範囲にもゲ
ージがあって、多チャンネルの入力波形を同時に表示す
る場合に不都合である。又、スケーリングしても、その
前後で測定した入力データの分解能は変わらないため、
当然Ａ＞１のスケーリングではデータが飛んで粗くなる
。例えば、第１８図の（イ〉のように４角のドツトで示
した電圧データＸからなる波形はＡ＝２にしてスケーリ
ングすると、電圧データＸを縦方向に２倍広げて電力デ
ータＹを得るため、その波形は（ロ）のようになる。こ
の結果、スケーリング機能があっても、データが粗くな
るため正確な測定を行なうことができず、その価値が半
減する。

本発明はこのような従来の問題点に着目してなされたも
のであり、スケーリングしてもその前後で波形データの
表示密度に変化がない、又更にレンジのフルスケールに
おける必要な部分のみにゲージを表示できる波形観測装
置のスケーリング機能を用いたゲージ表示装置を提供す
ることを目的とする。

問題点を解決するための手段 上記目的を達成するための手段を、以下本発明を明示す
る第１図及び第２図を用いて説明する。

この波形観測装置のスケーリング機能を用いたフルスケ
ールゲージ表示装置は、その前段には表示信号を受け、
ゲージ表示の要否を判定するゲージ表示判定手段３８と
、ゲージ表示の必要時には設定信号を受け、ゲージに対
するスケーリング設定の有無を判定するスケーリング設
定判定手段４０と、スケーリング設定時には、スケーリ
ング式Ｙ＝Ａ−Ｘ＋Ｂの所要定数Ａと８を設定するスケ
ーリング式定数設定手段４２と、レンジ信号とオフセッ
ト信号を受け、設定したレンジとオフセットを読み込む
レンジ・オフセット読込手段４４とを備え、 中段にはレンジの最小値から最大値までのフルスケール
を０〜１００％に対応させ、それを適宜等分割し、オフ
セットに基づいて、それ等の各％値に対応するレンジの
数値を作成するレンジ分割数値作成手段４６と、レンジ
の％値ｎに対応する数値を＞（ｎとし、順次ｎを変えて
対応する＞（ｎをＹｎ＝Ａ−Ｘｎ＋Ｂの式に入れ、繰り
返してゲージ目盛指示値Ｙｎを作成するゲージ目盛指示
値作成手段４８と、レンジの各％値ｎに対応するゲージ
目盛を作成するゲージ目盛作成手段５０とを備え、 後段にはゲージ目盛とゲージ目盛指示（直とをフルスケ
ールで表示するゲージ表示器２２　（２４）とを備える
ものである。

又、波形観測装置のスケーリング機能を用いた部分ゲー
ジ表示装置は、前段には更にレンジの最小値から最大値
までのフルスケールを０〜１００％に対応させ、その一
部に相当するゲージを表示する範囲の上限％値と下限％
値とを設定するゲージ表示範囲設定手段５８を備え、中
段にはレンジ分割数値作成手段４６に換えて、ゲージ表
示範囲を適宜等分割し、オフセットに基づいて、それ等
の各％値に対応するレンジの数値を作成するゲージ表示
範囲分割数値作成手段６２を備えた上、ゲージ目盛指示
値作成手段６４と、ゲージ目盛作成手段６６ではレンジ
のフルスケールの各％値ｎに換えて、そのゲージ表示範
囲の各％値ｎを用い、後段のゲージ表示器２２　（２４
＞ではフルスケールの一部にゲージを表示するものであ
る。なお、上記ゲージ表示における表示とは記録紙上へ
のゲージプリントと画面上でのゲージ表示とを含む。

作用 上記構成による前段では、先ずゲージ表示判定手段３８
でゲージ表示の要盃を判定し、次にスケーリング設定判
定手段４０でスケーリング設定の有無を判定する。その
結果、ゲージを表示し、ゲージに対するスケーリングを
行なう場合には、スケーリング式定数設定手段４２でス
ケーリング式の所要定数を定めて、その具体式を決定す
る。更に、レンジ・オフセット読込手段４４で設定した
レンジとオフセットを読み込んで確定する。

中段では、先ずレンジ分割数値作成手段４６で先に読み
込んだレンジとオフセットからスケーリング前のゲージ
基本値を作成する。次に、それ等のゲージ基本値をスケ
ーリングして、ゲージ目盛指示値作成手段４８でゲージ
目盛指示値を作成し、ゲージ目盛作成手段５０でゲージ
目盛を作成する。

後段のゲージ表示器２２　（２４）では、それ等のスケ
ーリングしたゲージをフルスケールで表示する。

又、前段にゲージ表示範囲設定手段５８を備え、中段に
ゲージ表示範囲分割数値作成手段６２を備えたものは、
ゲージの表示範囲を設定し、その範囲についてスケーリ
ング前のゲージ基本値を作成できる。従って、後段のゲ
ージ表示器２２　（２４＞ではスケーリングしたゲージ
をフルスケールの一部のみに表示する。

実施例 以下、添付図面に基づいて、本発明の詳細な説明する。

第３図は本発明を適用したレコーダを示すブロック図で
ある。図中、１６は測定した電力量等の入力データを送
るチャンネル、１８はキー等を備えた設定器である。こ
のチャンネル１６には例えば電力量の測定では、トラン
スデユーサでアナログ電圧信号に変換された後、アンプ
で増幅され、Ａ−Ｄ変換器でデジタル信号に変えられた
データが入る。設定器１８はキー等の操作によりゲージ
表示信号、スケーリング設定信号、スケーリング式定数
設定信号、レンジ信号、オフセット信＠等のデジタル信
号を作成して送出する。２０はそれ等の信号を受け、必
要な処理を行なう演算装置、２２は同装置２０から出力
を受け、記録紙上に測定した入力データからなる波形〈
測定波形）と、ゲージとを表示するプリンタである。又
、２４は同装置２０から同様の出力を受けて、画面上に
測定波形やゲージを表示すると共に、スケーリング式定
数やゲージ表示範囲等を表示するデイスプレィである。

この演算装置２０は例えばマイクロコンピュータであり
、ＣＰＬＪ　（中央処理装置）２６、ＲＯＭ（読み出し
専用メモリ〉２８、ＲＡＭ　（読み出し書き込み可能メ
モリ）３０、入力ポート３２、出力ボート３４、パスラ
イン３６等から構成されている。ＣＰＵ２６はマイクロ
コンピュータの中心となる頭脳部に相当し、プログラム
の命令に従って、全体に対する制御を実行すると共に、
算術、論理演算を行ない、その結果も一時的に記憶する
。

又、周辺装置に対しても制御を行なっている。ＲＯＭ２
８にはレコーダ全体を制御するための制御プログラム、
測定波形及びゲージ表示処理プログラム、データテーブ
ル等が格納されている。又、ＲＡＭ３０は作成したゲー
ジ目盛指示値データ、ゲージ目盛データやＣＰｔＪ２６
で演算したその他のデータ等を記憶する。なお、ゲージ
データはＲＡＭ３０にＸＹ座標から成る平面を仮想し、
その上に記憶場所１ビツトをプリンタ２２の記録紙上の
１ドツトに対応させ、或いはデイスプレィ２４の画面上
の１ドツトに対応させて作る。入力ポート３２には上述
した測定入力データチャンネル１６や設定器１８等が接
続されている。又、出力ボート３４はプリンタ２２やデ
イスプレィ２４に接続する。パスライン３６はこれ等を
接続するためのアドレスバスライン、データバスライン
、制御パスライン等を含み、周辺装置とも結合している
。

次に、本実施例の動作を説明する。

第４図及び第５図はスケーリングしたフルスケールゲー
ジ表示処理プログラムのフローチャートであり、Ｐ１〜
Ｐ１７のステップにより実行される。

先ずＰｌで、チャンネル１６から測定したデジタル変換
データを入力し、ＲＡＭ３０に記憶する。

次にＰｌへ行き、表示信号の内容から測定波形、ゲージ
のいずれを記録するか判定する。波形を記録する場合は
Ｐ３へ行＜。Ｐ３では測定【ノた入力データをＲＡＭ３
０から読み出し、測定波形表示処理プログラムに従って
処理し、記録紙上に例えば一定時間毎に白動的に波形を
描く。又、ゲージを記録する場合にはゲージ設定キーを
押ずこヒによりＰ４へ行く。Ｐ４ではデイスプレィ２４
をゲージプリント機能の設定画面にする。次にＰ５へ行
き、設定信号の内容からスケーリング設定の有無を判定
する。スケーリング設定無しの場合はＰ６へ行く。Ｐ６
では設定したレンジやオフセットに基づく通常のゲージ
を記録する。

カーソルキーを操作してスケーリング設定にすると、Ｐ
７へ行く。Ｐ７〜Ｐ１０ではスケーリング式Ｙ＝Ａ−Ｘ
＋Ｂに当てはまるＡとＢの設定をカーソルキー等を用い
て順次行なう。その際、Ａ、Ｂの定数設定は、テンキー
があればそれ等のキーにより入力する。テンキーがない
場合、第６図に示すような上下のカーソルキーをそれぞ
れ操作して極性、小数点、数字を入れ、第７図に示すよ
うにＡを＋２．５、Ｂを−２，５に設定する。次にｐＨ
へ行き、プリントキーを押す。すると、以降のステップ
はスケーリングに必要な演算を行なう。

先ずＰＩ３へ行き、レンジとオフセットの各信号を読み
込む。この時、レンジは５■、オフセットは０％である
とする。そこで、ＰＩ３へ行き、レンジのＯ〜５ｖまで
のフルスケールを０〜１００％に対応させ、それを例え
ば１０％毎に等分割し、それ等の各％値をｎとし、ｎ＝
Ｑに設定する。次にＰＩ３へ行き、オフセットに基づい
て、ｎ％に対応する電圧値Ｘｎを作成し、それをＹｎ＝
Ａ−Ｘｎ＋Ｂの式に代入してスケーリングし、ゲージ目
盛指示値Ｙｎを求める。なお、レンジが同じでも、オフ
セットが異なれば当然各ｎ％に対応するＸｎは、例えば
第８図のように異なる。先ずレンジ５Ｖの電圧軸で０％
のとき、Ｘ０＝ＯであるからＹＯを求めると、ＹＯ＝−
２，５になる。次にＰＩ３へ行き、ｎ＝ｎ＋１０にする
。次にＰｌＢへ行き、ｎ＝１１０か判定する。これはｎ
が’１００％になるまでＹｎを計算するためである。Ｎ
Ｏの場合Ｐ１４へ戻る。ＰＩ３では剃−０＋１０＝１０
％どし、Ｘ１０＝０．５であるからＹＯを求めると、Ｙ
Ｏ＝−１，２５となる。以下同様にＰＩ３、ＰＩ３、Ｐ
ｌＢのステップを繰り返し、Ｙ２０＝Ｏ１Ｙ３０＝１．
２５、Ｙ４０＝２．５、Ｙ５０＝３．７５、・・・・・
・Ｙ１００＝１０を求める。ＰｌＢでＹＥＳε判定され
ると、ＰＩ３へ行く。ＰＩ３では電圧軸の各％値ｎに対
応するゲージ目盛を作成し、それと共にゲージ目盛指示
値Ｙｎを記録紙上にプリントし、第９図に示すようにス
ケーリングしたフルスケールゲージを測定波形の前、又
は後に記録する。なお、プリントキーを押す毎に何回も
ゲージをプリントできる。

又、ゲージ目盛は指示値を付記する主目盛のみならず、
補助目盛をプリントすることもできる。

第１０図及び及び第１１図はスケーリングした部分ゲー
ジ表示処理プログラムのフローチャートであり、ｐＨ〜
Ｐ２９のステップにより実行される。

このプログラムにおけるＰｉｔ〜Ｐ１６のステップは上
記プログラムにおける対応する各ステップとそれぞれ同
一である。しかし、ＰＩ３でスケーリング設定有りと判
定されると、ＰＩ３へ行（。ＰＩ３、ＰＦ３ではレンジ
の最小価から最大値までのフルスケールを０〜１００％
に対応させ、ゲージをプリントする範囲の上限％値と下
限％値をカーソルキーを操作しなから例えば第１２図に
示すようにそれぞれ７０％、２０％に設定する。次のＰ
１９〜Ｐ２４のステップも上記プログラムにおける対応
する各ステップとそれぞれ同一である。そこで、次のＰ
２５ではゲージプリント範囲の下限％値をｎとし、レン
ジとオフセットに基づいて、そのｎ％に対応する電圧値
Ｘｎを作成し、それをＹｎ＝Ａ−Ｘｎ＋Ｂの式に代入し
てスケーリングし、下限のゲージ目盛指示値を求める。

下限値２０％のと含、電圧値は１ｖであるからそれをＸ
２０に代入してＹ２Ｏを求めると、Ｙ２０＝２．５Ｘ１
−２．５＝０になる。次にＰ２Ｂへ行く。Ｐ２６ではゲ
ージプリント範囲を例えば１０％毎に等分割するため、
ｎ＝ｎ＋１０にし、Ｐ２７へ行く。Ｐ２７ではｎ％目の
電圧値をＸｎとして、Ｙｎ＝Ａ−Ｘｎ＋Ｂに代入しテＹ
ｎを求める。ｎ＝２０＋１０＝３０％のとき、電圧値は
１．５ｖであるからそれをＸ３０に代入してＹ２Ｏを求
めると、Ｙ２Ｏ−２，５Ｘ１．５−２．５−１．２５に
なる。次にＰ２８へ行き、ｎ％がゲージプリント範囲の
上限値に等しいか判定する。ＮＯの場合にはｐ２６へ戻
り、Ｐ２６、Ｐ２７、Ｐ２８のステップを繰り返し、Ｙ
４０＝２゜５、Ｙ５０＝３．７５、Ｙ６０＝５、Ｙ７０
＝６．２５を計輝する。ｎ％が上限値７０％に等しいと
、Ｐ２８でＹＥＳと判定され、Ｐ２９へ行く。Ｐ２９で
はゲージプリント範囲の電圧軸の各％値ｎにゲージ目盛
を作成し、それと共にゲージ目盛指示値Ｙｎを記録紙上
にプリントし、第１３図に示すようにスケーリングした
部分ゲージを測定波形の前、又は後に記録する。

なお、上記実施例ではスケーリングしたゲージを表示す
るため記録紙上にプリントする例を示したが、デイスプ
レィの画面上に描くこともできる。

発明の詳細 な説明した本発明によれば、ゲージをスケーリングする
ため、スケーリングの前後で測定した波形データの表示
密度には変化がなく、電気信月に変換する物理量や化学
量等の測定を正確（行なうことかできる。又、スケーリ
ングした部分ゲージだけを表示すると、不必要なゲージ
が表示されないので同一記録紙上や同一画面上に多チャ
ンネルからの入力波形を同時に表示できて好適となる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明による波形観測装置のスケー
リング機能を用いたフルスケールゲージ表示装置並びに
部分ゲージ表示装置を示すブロック図である。 第３図は本発明を適用したレコーダを示すブロック図で
ある。 第４図及び第５図は同し］−ダに格納するスケ−ソング
したフルスケールゲージ表示処理プログラムのフローチ
ャートである。 第６図は同レコーダの設定器に備えられたカーソルキー
を示す図、第７図は同レコーダのデイスプレィ画面にお
けるスケーリング式定数設定表示を示す図である。 第８図は同プログラムにおいて、同一レンジを異なるオ
フセットで用いた場合に関するレンジのフルスケールの
％（ｉ、＝電圧値り的対応関係を示す図である。 第９図は同レコーダのプリンタにおける記録紙上にプリ
ントした測定波形とスケーリングしたフルスケールゲー
ジとを示す図である。 第１０図及び第１１図は同レコーダに格納するスケーリ
ングした部分ゲージ表示処理プログラムのフローチャー
トである。 第１２図は同レコーダのデイスプレィ画面におけるゲー
ジプリント範囲を示す図である。 第１３図は同レコーダのプリンタにおける記録紙上にプ
リントした測定波形とスケーリングした部分ゲージとを
示す図である。 第１４図は従来のレコーダのプリンタにおける記録紙上
にプリントした測定波形とゲージとを示す図である。 第１５図はトランスデユーサを用いたレコーダによる負
荷電力量の測定回路示す図である。 第１６図は同レコーダによるトランスデユーサの出力電
圧波形を示す図、第１７図は同出力電圧をスケーリング
した電力星波形を示す図である。 第１８図は第１６図及び第１７図に対応するスケーリン
グ前後の測定した波形データの密度を示す図である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）表示信号を受け、その内容からゲージ表示の要否
   を判定するゲージ表示判定手段と、ゲージ表示の必要時
   には設定信号を受け、その内容からゲージに対するスケ
   ーリング設定の有無を判定するスケーリング設定判定手
   段と、スケーリング設定時には、スケーリング式Ｙ＝Ａ
   ・Ｘ＋Ｂの所要定数ＡとＢを設定するスケーリング式定
   数設定手段と、レンジ信号とオフセット信号を受け、設
   定したレンジとオフセットを読み込むレンジ・オフセッ
   ト読込手段と、レンジの最小値から最大値までのフルス
   ケールを０〜１００％に対応させ、それを適宜等分割し
   、オフセットに基づいて、それ等の各％値に対応するレ
   ンジの数値を作成するレンジ分割数値作成手段と、レン
   ジの％値ｎに対応する数値をＸｎとし、順次ｎを変えて
   対応するＸｎをＹｎ＝Ａ・Ｘｎ＋Ｂの式に入れ、繰り返
   してゲージ目盛指示値Ｙｎを作成するゲージ目盛指示値
   作成手段と、レンジの各％値ｎに対応するゲージ目盛を
   作成するゲージ目盛作成手段と、ゲージ目盛とゲージ目
   盛指示値とをフルスケールで表示するゲージ表示器とを
   備えることを特徴とする波形観測装置のスケーリング機
   能を用いたフルスケールゲージ表示装置。
2. （２）表示信号を受け、その内容からゲージ表示の要否
   を判定するゲージ表示判定手段と、ゲージ表示の必要時
   には設定信号を受け、その内容からゲージに対するスケ
   ーリング設定の有無を判定するスケーリング設定判定手
   段と、スケーリング設定時には、スケーリング式Ｙ＝Ａ
   ・Ｘ＋Ｂの所要定数ＡとＢを設定するスケーリング式定
   数設定手段と、レンジ信号とオフセット信号を受け、設
   定したレンジとオフセットを読み込むレンジ・オフセッ
   ト読込手段と、レンジの最小値から最大値までのフルス
   ケールを０〜１００％に対応させ、その一部に相当する
   ゲージを表示する範囲の上限％値と下限％値とを設定す
   るゲージ表示範囲設定手段と、ゲージ表示範囲を適宜等
   分割し、オフセットに基づいて、それ等の各％値に対応
   するレンジの数値を作成するゲージ表示範囲分割数値作
   成手段と、ゲージ表示範囲の各％値ｎに対応する数値を
   Ｘｎとし、順次ｎを変えて対応するＸｎをＹｎ＝Ａ・Ｘ
   ｎ＋Ｂの式に入れ、繰り返してゲージ目盛指示値Ｙｎを
   作成するゲージ目盛指示値作成手段と、ゲージ表示範囲
   の各％値ｎに対応するゲージ目盛を作成するゲージ目盛
   作成手段と、ゲージ目盛とゲージ目盛指示値とをフルス
   ケールの一部に表示するゲージ表示器とを備えることを
   特徴とする波形観測装置のスケーリング機能を用いた部
   分ゲージ表示装置。