JPH0980093A - 測定データのベクトル表示方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ベクトル表示画面に複数のベクトル線を表示
した後において、特定のベクトル線を他のベクトル線と
識別可能に表示する。 【解決手段】 操作部より任意に選択された複数の次数
成分のベクトルをベクトル表示画面１８上に表示するに
あたって、まず、操作部にて選択された複数の次数成分
についての各ベクトルをすべて第１のベクトル線（例え
ば破線）にて表示し、次にその各ベクトル中から操作部
より指定された特定の次数のベクトルについては、その
ベクトル線を第１のベクトル線とは異なる第２のベクト
ル線（例えば実線）に変更する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は測定データのベクト
ル表示方法に関し、さらに詳しく言えば、複数のベクト
ル線が表示されている表示画面において、特定のベクト
ル線を他のベクトル線と識別可能に表示することができ
るようにした測定データのベクトル表示方法に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】近年、インバータ機器やモータなどから
発生する高調波電流の他の機器に与える影響が問題視さ
れている。高調波解析は、例えば被測定電流をＡ／Ｄ変
換した後、その測定データにＦＦＴ（高速フーリエ変
換）演算処理を施すことにより行なわれ、これによれば
各次数についての実効値と位相角などが求められる。

【０００３】一般に、この高調波解析データは、横軸を
周波数軸とし、縦軸をその実効値軸とする座標系でバー
グラフ状の周波数スペクトラムとして表示されるが、こ
のスペクトラム表示には位相角を加味することができな
い。

【０００４】そこで、実効値とともに位相角情報をもグ
ラフ的に同時に読み取りできるようにするには、ベクト
ル表示が採用される。すなわち、ディスプレイに横軸を
実数軸、縦軸を虚数軸とするベクトル表示画面が用意さ
れ、そこに各次数成分について、実数軸からの反時計方
向回りの角度を位相角とし、長さをその実効値とするベ
クトル線が表示される。

【０００５】このベクトル線表示は、各次数についての
み個別的に表示させることも可能であるが、他の次数と
の関係を見るうえで、すべての次数もしくは操作部を介
して選択された任意の次数間についてのベクトルを一度
に表示することも可能とされており、図４にはその表示
の一例が示されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】すなわち、ベクトル表
示として観測したい次数の最高次数ｎを例えば６次と指
定すると、画面上には図５に示されているように、１次
〜６次までの６つのベクトル線が順次表示される。

【０００７】しかしながら、従来では各ベクトル線がす
べて同一の線種、例えば実線で表示されるため、どのベ
クトル線が何次のものか分りにくい。もっとも、表示の
順番を記憶しておけば、どのベクトル線が何次のものに
対応するか分かるが、これができるのはたかだか次数が
２〜３までであり、それよりも表示次数が増えると現実
的に見分けるのは不可能に近い。

【０００８】本発明は、このような従来の問題を解決す
るためになされたもので、その目的は、ベクトル表示画
面に複数のベクトル線を表示した後において、特定のベ
クトル線を他のベクトル線と識別可能に表示することが
できるようにした測定データのベクトル表示方法を提供
することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明は、被測定アナログ信号をディジタ
ル信号に変換するＡ／Ｄ変換器を含む入力部と、同入力
部を介して取り込まれた測定データをＦＦＴ演算して各
次数成分の実効値と位相角などを算出する演算制御部
と、上記各次数成分についての実効値と位相角などが記
憶されるメモリと、ＣＲＴもしくはＬＣＤなどからなる
表示部としてのディスプレイと、上記演算制御部に種々
の指示を与える操作部とを備え、同ディスプレイに横軸
を実数軸、縦軸を虚数軸とするベクトル表示画面を設定
し、同ベクトル表示画面上に上記所定の次数成分をその
実効値と位相角からベクトル表示する測定データのベク
トル表示方法において、上記操作部より任意に選択され
た複数の次数成分のベクトルを上記ベクトル表示画面上
に表示するにあたって、上記演算制御部は、まず、上記
操作部にて選択された複数の次数成分についての各ベク
トルをすべて第１のベクトル線にて表示し、次にその各
ベクトル中から上記操作部より指定された特定の次数の
ベクトルについては、そのベクトル線を上記第１のベク
トル線とは異なる第２のベクトル線に変更することを特
徴としている。

【００１０】例えば、第１のベクトル線が破線である場
合、まず、各ベクトル線はすべて破線で表示される。そ
こで、カーソルなどにて特定の次数のベクトルを指定す
ると、そのベクトル線が第２のベクトル線としての例え
ば実線に変更され、他のベクトル線と容易に識別できる
ことになる。

【００１１】請求項２の発明においては、上記操作部よ
り表示されるべき最大次数がｎ次として指定された場
合、上記演算制御部は自動入力表示モードとして、１次
からそのｎ次までの次数についての各ベクトルを上記第
１のベクトル線にて順次表示し、しかる後上記操作部か
ら第２のベクトル線に変更を要するベクトル指定を待つ
ことを特徴としている。

【００１２】これによれば、メモリ中に例えば４０次ま
での測定データが格納されている場合、自動入力表示モ
ードとして例えば１０次を指定すると、１次〜１０次ま
でのベクトルがすべて第１のベクトル線（例えば破線）
で表示され、その表示後、演算表示部が操作部からの第
２のベクトル線に変更を要するベクトル指定の待ち受け
状態となる。

【００１３】これに対して、請求項３に記載の発明で
は、上記操作部より表示する次数についての入力個数が
ｍ個として指定された場合、上記演算制御部は個別入力
表示モードとして、上記操作部より次数が指定されるご
とにその次数のベクトルを上記第１のベクトル線にて順
次表示し、ｍ個のベクトル表示を終了した時点で、上記
操作部から第２のベクトル線に変更を要するベクトル指
定を待つことを特徴としている。

【００１４】これによると、これから入力する次数の個
数を例えば５次分と指定すると、個別入力表示モードと
なり、操作部から個々に指定される度に、その次数につ
いてのベクトルが順次表示される。そして、例えば１，
３，５，７，９次のように、５次分の次数が指定され、
それらの各ベクトル線の表示が終了すると、演算制御部
は請求項２と同じく、操作部からの第２のベクトル線に
変更を要するベクトル指定の待ち受け状態となる。

【００１５】なお、ベクトル線を変更するにあたって
は、請求項４に記載されているように、破線、実線など
その線種を変更することが好ましいが、この他にも請求
項５に記載されているようにその線幅を変更したり、ま
たは請求項６に記載されているように、ディスプレイが
カラー表示可能な場合には、その色を変更するようにし
てもよく、さらに本発明はベクトル線を識別可能とする
これ以外の変更形態をも含む。

【００１６】

【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、その実施の形態について説明す
る。図１には本発明による測定データのベクトル表示方
法が適用される高調波解析装置の概略的なブロック線図
が例示されており、まず、この装置の構成を説明する。

【００１７】この高調波解析装置は例えば三相三線の各
電路に対応し得るように、４つの入力端子１１〜１４を
備えている。この場合、入力端子１１には例えばＶ相の
電圧が入力され、入力端子１２〜１４にはＶ相、Ｕ相お
よびＷ相の各電流がそれぞれ入力される。なお、これら
の各電流は図示しないクランプセンサにより電圧に変換
されて入力される。

【００１８】電圧入力端子１１には波形成形回路１１ａ
とＰＬＬ回路（位相同期回路）１１ｂがそれぞれ直列に
接続されている。また、各電流入力端子１２〜１４には
ＬＰＦ（ローパスフィルタ）１２ａ〜１４ａおよびＳ／
Ｈ（サンプルホールド）回路１２ｂ〜１４ｂがそれぞれ
直列に接続されている。この場合、各Ｓ／Ｈ回路１２ｂ
〜１４ｂはＰＬＬ回路１１ｂにより電圧入力と同期がと
られており、ＬＰＦ１２ａ〜１４ａを通過した電流信号
を電圧入力の整数倍とされた所定の同期タイミングにて
保持する。

【００１９】このようにしてＳ／Ｈ回路１２ｂ〜１４ｂ
に保持された各相の電流信号は、それぞれ次段のＡ／Ｄ
変換器１２ｃ〜１４ｃでディジタル信号に変換された
後、バッファメモリ１２ｄ〜１４ｄに一旦保持され、そ
してバスラインＢＵＳ１を介してＤＳＰ（ディジタルシ
グナルプロセッサ）１５に送られる。

【００２０】このＤＳＰ１５において、各相の測定デー
タがＦＦＴ（高速フーリエ変換）演算処理され、各次数
成分についての例えばその実効値、位相角およびその極
性などの測定（演算）データがメモリ１６に記憶され
る。このメモリ１６へのデータの書込み、読出しおよび
そのデータに基づく表示部１８への表示は、バスライン
ＢＵＳ２を介してＣＰＵ（中央演算処理ユニット）１７
によって制御される。

【００２１】この場合、表示部１８はＣＲＴ（陰極線
管）もしくはＬＣＤ（液晶表示パネル）、さらにはプラ
ズマディスプレイパネルなどのディスプレイからなり、
操作部１９からの指示により、ＣＰＵ１７はこのディス
プレイ１８上に横軸を周波数軸、縦軸を実効値軸とする
周波数スペクトラム表示画面、もしくは横軸を実数軸、
縦軸を虚数軸とするベクトル表示画面などを選択的に設
定する。

【００２２】そこで、操作部１９からの指示に基づいて
ディスプレイ１８にベクトル表示画面が設定された場合
について、図２の表示画面図ないし図４のフローチャー
トを参照しながらその動作について説明する。なお、こ
のベクトル表示モードとして、この例ではＣＰＵ１７に
は、自動入力表示モードと個別入力表示モードの２つが
用意されている。また、ＤＳＰ１５によるＦＦＴ演算に
より、例えば４０次までの解析データが得られ、その解
析データがメモリ１６に記憶されているものとする。

【００２３】自動入力表示モードの場合には、図３のフ
ローチャートに示されているように、まず、ステップＳ
Ｔ１でディスプレイ１８に表示すべき最大次数の変数ｎ
が基本波である１次を意味する「１」セットされる。す
なわち、ｎ＝１にセットされる。そして、操作部１９に
より最大次数の次数番号（次数値）を入力する（ステッ
プＳＴ２）。この例ではその次数番号を「６」とする。

【００２４】この例では図２に示されているように、デ
ィスプレイ１８にはベクトル表示領域２０とともに、そ
の隣接する領域に少なくとも次数表示欄２１ａ、実効値
表示欄２１ｂおよび位相角表示欄２１ｃが設けられてお
り、カーソルをその次数表示欄２１ａ上に移動させて最
大次数の次数番号を例えば図示しないテンキーなどにて
入力する。

【００２５】これにより、ステップＳＴ３が実行され、
ＣＰＵ１７はメモリ１６からｎ＝１、すなわち１次成分
の実効値と位相角を読み出し、ベクトル表示領域２０に
破線でその１次成分のベクトル線を表示する。そして、
次のステップＳＴ４でｎ（＝１）に１を加えた値を新た
な変数ｎ（＝２）とする。

【００２６】しかる後、ステップＳＴ５においてｎ＞６
かが判断され、ＮＯであればｎ＞６になるまでステップ
ＳＴ３およびステップＳＴ４が繰り返される。このよう
にして、ベクトル表示領域１９に１次から６次までの各
ベクトル線がすべて破線（第１のベクトル線）で表示さ
れる。

【００２７】しかる後、ステップＳＴ６のベクトル線表
示変更モードに移行し、上記１次から６次までの中から
操作部１９にて所望とする次数が指定されると、その次
数のベクトル線が実線（第２のベクトル線）表示に変更
される（図２参照）。この次数指定は、カーソルを次数
表示欄２１ａ上に移動させ、テンキーなどにてその次数
番号を入力することにより行なわれる。

【００２８】なお、これに伴って実効値表示欄２１ｂお
よび位相角表示欄２１ｃには、その次数の実効値と位相
角が表示される。なお、１次から６次以外の次数が指定
された場合には、ＣＰＵ１７はこれを間違いと判断し、
ディスプレイ１８の所定領域に例えば「ＮＧ」表示をす
る。

【００２９】この例において、ベクトル線の表示変更は
交替的となっている。すなわち、例えば２次を指定して
そのベクトル線を実線に変更した後、例えば６次を指定
すると、２次のベクトル線が破線表示に戻され、それに
代わって６次のベクトル線が破線から実線に変更され
る。もっとも、表示プログラムを変更して、実線から破
線への戻しを任意に行なえるようにしてもよい。

【００３０】次に、個別入力表示モードについて、図４
のフローチャートを参照しながら説明する。この場合に
は、例えば１次〜４０次の中から表示したい次数が何個
であるかを意味する変数ｍが用意される。すなわち、上
記自動入力表示モードの場合には、見たいと思う最高次
数を設定することにより、１次からその設定された最高
次数までのベクトル線が連番的に表示されるが、この個
別入力表示モードの場合は、例えば奇数次の１，３，
５，７，９次のように次数を選択してそれらのベクトル
線のみを表示させることができる。

【００３１】操作部１９にて、この個別入力表示モード
が選択されると、まず、ステップＳＴ１０で変数ｉが
「０」にクリアされる。そして、例えば見たい次数が
１，３，５，７，９次の５個であるとすると、ステップ
ＳＴ１１で変数ｍが「５」に設定される。なお、この設
定は操作部１９により行なわれる。

【００３２】しかる後、ステップＳＴ１２で操作部１９
から所望とする次数の次数番号が入力される。この例で
は１，３，５，７，９次の各次数が順次入力されるが、
その入力ごとにステップＳＴ１３、ステップＳＴ１４お
よびステップＳＴ１５が実行される。すなわち、ステッ
プＳＴ１３では各次数の入力ごとにそのベクトル線が破
線表示され、ステップＳＴ１４にて変数ｉに「１」が加
算され、ステップＳＴ１５ではｉ≧５かが判断される。

【００３３】同ステップＳＴ１５において、「ＮＯ」す
なわち変数ｉが５未満であれば、ステップＳＴ１２に戻
り、変数ｉ≧５になるまでこれが繰り返され、これに伴
ってベクトル表示領域２０にその次数のベクトル線が例
えば破線（第１のベクトル線）にて表示される。なお、
この個別入力表示モードにおいては、入力の順序に特に
規則性はなく、各次数をその次数番号にとらわれること
なくランダムに入力することができる。

【００３４】このようにして、５個の次数が入力される
と、ＣＰＵ１７は入力終了と判断し、ステップＳＴ１６
に至り上記ステップＳＴ６と同様ベクトル線表示変更モ
ードとなる。したがって、上記のように入力した次数
１，３，５，７，９の中から操作部１９にて所望とする
次数を指定することにより、その次数のベクトル線が実
線（第２のベクトル線）表示に変更される（図２参
照）。なお、個別的に入力した次数以外の次数が指定さ
れた場合には、ＣＰＵ１７はこれを間違いと判断し、デ
ィスプレイ１８の所定領域に例えば「ＮＧ」表示をす
る。

【００３５】これらの例では、いずれもベクトル線の表
示変更をその線種（例えば、実線、破線、一点鎖線、二
点鎖線など）を異ならせることによって行なっている
が、線幅を変更することにより他のベクトル線と識別可
能にしてもよい。また、ディスプレイ１８がカラー表示
可能な場合には、ベクトル線の色を変えるようにしても
よい。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
次のような効果が奏される。すなわち、請求項１の発明
によれば、複数の次数成分のベクトルをベクトル表示画
面上に表示するにあたって、操作部より指定された特定
の次数のベクトル線が他のベクトル線とは異なる線、例
えば破線から実線に変更されるため、他のベクトル線と
容易に識別することができる。

【００３７】また、請求項２の発明によれば、見たいと
思う所定の最高次数を指定することにより、１次からそ
の指定された最高次数までの次数についての各ベクトル
線が自動的に表示されるため、請求項１の効果に加えて
入力操作をきわめて簡単に行なうことができる、という
効果が奏される。

【００３８】これに対して、請求項３の発明によると、
見たいと思う次数を個別的に入力可能であるため、請求
項１の効果に加えて同一のベクトル表示領域に種々の次
数を任意に表示することができる、という効果が奏され
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による測定データのベクトル表示方法が
適用される高調波解析装置の構成を概略的に示したブロ
ック線図。

【図２】図１のディスプレイのベクトル表示画面を示し
た説明図。

【図３】本発明の自動入力表示モード時の動作を説明す
るためのフローチャート。

【図４】本発明の個別入力表示モード時の動作を説明す
るためのフローチャート。

【図５】従来のベクトル表示画面を示した説明図。

【符号の説明】

１１〜１４ 入力端子 １１ｂ 波形成形回路 １１ｃ ＰＬＬ回路 １２ｂ〜１４ｂ Ｓ／Ｈ回路 １２ｃ〜１４ｃ Ａ／Ｄ変換器 １２ｄ〜１４ｄ バッファメモリ １５ ＤＳＰ １６ メモリ １７ ＣＰＵ １８ ディスプレイ １９ 操作部 ２０ ベクトル表示領域 ２１ａ 次数表示欄 ２１ｂ 実効値表示欄 ２１ｃ 位相角表示欄

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【手続補正書】

【提出日】平成７年１２月１５日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２３】自動入力表示モードの場合には、図３のフ
ローチャートに示されているように、まず、ステップＳ
Ｔ１でディスプレイ１８に表示すべき次数の変数ｎが基
本波である１次を意味する「１」にセットされる。すな
わち、ｎ＝１にセットされる。そして、操作部１９によ
り最大次数の次数番号（次数値）を入力する（ステップ
ＳＴ２）。この例ではその次数番号を「６」とする。

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図３

【補正方法】変更

【補正内容】

【図３】

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被測定アナログ信号をディジタル信号に
   変換するＡ／Ｄ変換器を含む入力部と、同入力部を介し
   て取り込まれた測定データをＦＦＴ演算して各次数成分
   の実効値と位相角などを算出する演算制御部と、上記各
   次数成分についての実効値と位相角などが記憶されるメ
   モリと、ＣＲＴもしくはＬＣＤなどからなる表示部とし
   てのディスプレイと、上記演算制御部に種々の指示を与
   える操作部とを備え、同ディスプレイに横軸を実数軸、
   縦軸を虚数軸とするベクトル表示画面を設定し、同ベク
   トル表示画面上に上記所定の次数成分をその実効値と位
   相角からベクトル表示する測定データのベクトル表示方
   法において、上記操作部より任意に選択された複数の次
   数成分のベクトルを上記ベクトル表示画面上に表示する
   にあたって、上記演算制御部は、まず、上記操作部にて
   選択された複数の次数成分についての各ベクトルをすべ
   て第１のベクトル線にて表示し、次にその各ベクトル中
   から上記操作部より指定された特定の次数のベクトルに
   ついては、そのベクトル線を上記第１のベクトル線とは
   異なる第２のベクトル線に変更することを特徴とする測
   定データのベクトル表示方法。
2. 【請求項２】 上記操作部より表示されるべき最大次数
   がｎ次として指定された場合、上記演算制御部は自動入
   力表示モードとして、１次からそのｎ次までの次数につ
   いての各ベクトルを上記第１のベクトル線にて順次表示
   し、しかる後上記操作部から第２のベクトル線に変更を
   要するベクトル指定を待つことを特徴とする請求項１に
   記載の測定データのベクトル表示方法。
3. 【請求項３】 上記操作部より表示する次数についての
   入力個数がｍ個として指定された場合、上記演算制御部
   は個別入力表示モードとして、上記操作部より次数が指
   定されるごとにその次数のベクトルを上記第１のベクト
   ル線にて順次表示し、ｍ個のベクトル表示を終了した時
   点で、上記操作部から第２のベクトル線に変更を要する
   ベクトル指定を待つことを特徴とする請求項１に記載の
   測定データのベクトル表示方法。
4. 【請求項４】 上記ベクトル線の変更は、破線、実線な
   どその線種変更にて行なわれることを特徴とする請求項
   １または２に記載の測定データのベクトル表示方法。
5. 【請求項５】 上記ベクトル線の変更は、その線幅変更
   にて行なわれることを特徴とする請求項１または２に記
   載の測定データのベクトル表示方法。
6. 【請求項６】 上記ディスプレイがカラー表示可能な場
   合、上記ベクトル線の変更は、その色変更にて行なわれ
   ることを特徴とする請求項１または２に記載の測定デー
   タのベクトル表示方法。