JPH11230993A - 波形観測装置 - Google Patents

波形観測装置

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JPH11230993A
JPH11230993A JP2725498A JP2725498A JPH11230993A JP H11230993 A JPH11230993 A JP H11230993A JP 2725498 A JP2725498 A JP 2725498A JP 2725498 A JP2725498 A JP 2725498A JP H11230993 A JPH11230993 A JP H11230993A
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正和 薬袋
Hiroki Kojima
浩樹 小嶋
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 測定の容易化を図った観測装置を実現する。 【解決手段】 測定対象からの出力をクロック信号によ
り取込んでその出力波形を表示画面に表示し、一対の測
定カーソルを用いて前記表示された出力波形の所定の範
囲の時間差および前記一対のカーソルで指定されたそれ
ぞれの部分の電圧や電圧差等を表示するようにした波形
観測装置において、前記一対の測定カーソルに加えて前
記出力波形の所定の範囲を表示する基準カーソルを設け
ると共に、この基準カーソルの範囲を基準として前記測
定カーソル間の範囲を前記表示画面に表示するように構
成した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ディジタルオシロ
スコープのような波形観測装置に関し、詳しくは出力波
形の予め定めた所定の範囲を基準として、この基準範囲
に対して任意に定める測定範囲の大きさを表示する様に
し、波形観測の容易化を図った装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】図4はディジタルオシロスコープ(以
下、DSOという)のような波形観測装置の従来例を示
すブロック構成図である。図において、測定対象からの
測定信号がセンサアンプ(図示せず)から出力され、A
/D変換器1に入力されると同時にトリガ発生回路2に
も入力される。所定のトリガ条件(予め定めた電圧な
ど)が成立するとトリガ発生回路2はトリガ信号を発生
し、データ取込制御回路3に入力する。
【0003】データ取込制御回路3はトリガ発生回路2
からのトリガ信号に従ってA/D変換されたディジタル
データをメモリ4に書込む。表示制御回路5はメモリ4
に書き込まれたデータを読み出して表示データに変換
後、表示部6に入力する。表示部6は入力されたデータ
を表示手段により波形として表示する。
【0004】カーソル制御回路7にはメモリ4に格納さ
れた測定信号を元に表示部6の指定された任意の個所に
カーソルを移動させる。表示部6の所定の個所にはカー
ソルの位置の電圧やその電圧発生時の時間が表示され
る。
【0005】図5に図4に示すカーソル制御回路7の詳
細を示す。カーソル制御回路7はロータリエンコーダ8
からの出力をパルス列変換回路9で時間データに変換
後、時間データを元にメモリ4からデータを読み込み電
圧データに変換して表示部6に出力する。
【0006】図6はこのような従来のDSOに矩形波を
入力し、一対のカーソルを用いて任意の個所の電圧を表
示したものである。なお、この画面の横幅の分解能は例
えば1×104ポイントとし、(イ)で示す点がアース
点(電圧ゼロ)、(ロ)で示す点がトリガポイントであ
るとする。
【0007】図6ではカーソルaはトリガポイント
(ロ)から10ポイント離れた所にあり、その位置の電
圧が5.2Vであることを示している(T1で表示した
部分)。カーソルbはトリガポイント(ロ)から右側に
2260ポイント離れた所にあり、その位置の電圧が6
V(T2で表示した部分)、カーソルaとカーソルbの
間のポイント差(時間幅)は2250ポイント、電圧差
は800mVであることを示している(ΔTで表示した
部分)。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
DSOを用いて例えば自動車エンジンの点火時期を測定
する場合がある。図7はエンジン20のシリンダ22内
のピストン26の移動に関連して変化する圧力を測定し
ている状態を示す概略構成図で、測定センサ(例えば圧
電素子)21がシリンダ22内に配置された点火プラグ
23の座金部に取付けられており、燃焼圧で点火プラグ
23が押され荷重が変化すると電荷としてセンサアンプ
24に入力されるようになっている。
【0009】センサアンプ24では電荷を電圧に変換し
DSO25に入力し、DSO25は電圧波形として表示
部6(図4参照)に表示する。エンジンの性能をよくす
るためには圧縮比を上げたり、回転数をあげて点火時期
を早めることで混合気を速く燃焼させる必要がある。し
かし燃焼を速めようとすると、ノッキングが発生し正常
動作をしなくなる。
【0010】従ってノッキング現象を検出し、ノッキン
グ発生寸前の状態で動作させれば混合気を最も効率的に
燃焼させることができる。ノッキング現象の検出に際し
ては、エンジン回転パルスを外部サンプルとして入力す
ると共にエンジン内の圧力を測定し、燃焼サイクル内の
状態を観察する。ノッキングの測定時にはDSOの横軸
がサンプルクロック数、縦軸が圧力となる。
【0011】図8はDSOで観測される波形の一例を示
すもので、縦軸を電圧(センサアンプ出力)、横軸をサ
ンプリング時間またはクロック数(外部クロック入力
時)としている。実際の物理量では縦軸は圧力、横軸は
クランク角であり(イ)で示す下死点から次の下死点
(ロ)までが−180°〜180°に相当する。
【0012】観測したいのは、ノッキング発生時のクラ
ンク角なので、DSOのカーソル測定で得られる時間ま
たはクロック数から次式によりクランク角に変換する。 (カーソル測定間のクロック数/1周期のクロック数)×360° … この計算はオペレータが予め一周期に相当するクロック
を測定しておき、以降測定毎に手計算により式を適用
して角度を求めている。
【0013】しかしながら、実際の測定中に式を用い
て計算を行うというのは、煩わしくまた、計算ミスによ
り測定結果に誤りが生じる恐れがあるという問題があっ
た。本発明の目的は式の計算をDSO内部で自動的に
行うことにより、カーソル測定の結果が直接測定対象の
次元となるようにして、測定の容易化を図った観測装置
を提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために本発明では、測定対象からの出力をクロック信
号により取込んでその出力波形を表示画面に表示し、一
対の測定カーソルを用いて前記表示された出力波形の所
定の範囲の時間差および前記一対のカーソルで指定され
たそれぞれの部分の電圧や電圧差等を表示するようにし
た波形観測装置において、前記一対の測定カーソルに加
えて前記出力波形の所定の範囲を表示する基準カーソル
を設けると共に、この基準カーソルの範囲を基準として
前記測定カーソル間の範囲を前記表示画面に表示するよ
うに構成したことを特徴とするもので、前記クロック信
号を外部クロックとし、基準カーソルの所定の範囲を出
力波形の一周期としたことを特徴としている。
【0015】
【発明の実施の形態】以下図面を用いて本発明を詳しく
説明する。図1は上記従来例で説明したDSOのうち図
4に示す測定カーソル制御回路7に基準カーソル制御回
路12を付加した本発明の実施の形態の1例を示すもの
である。図において、カーソル制御回路7はロータリエ
ンコーダ8からの出力をパルス列変換回路9で時間デー
タに変換後、選択回路10で決定された測定カーソル制
御回路7aまたは基準カーソル制御回路12に送る。基
準カーソル制御回路12が選択された場合は、時間デー
タと基準値発生回路11から入力された数値を作業用メ
モリに数値として保持する。
【0016】その場合、図8に示すような、クランクの
回転角に応じた出力波形を測定するのであれば、クラン
クの1回転を360°としてその角度を1サイクルとし
て基準カーソルの幅を定める。即ち、図2に示すように
測定波形のどこからどこまでが何度に相当するかを基準
カーソルと数値入力ノブを使用してDSOに指示するこ
とで行う。
【0017】次に、測定カーソル制御回路7が選択され
た場合は、時間データを元にメモリ4からデータを読み
込み電圧データに変換する。そして、測定カーソル制御
回路7aは時間データおよび基準カーソル制御回路12
が保持する基準時間データと基準数値に従って前述の
式の演算を行って角度データに変換後、 最終的に電圧
データ、角度データを表示データに変換して表示する。
【0018】図3は一対の基準カーソルR1、R2が波
形の1サイクルに対応する位置に固定され、R1を0
°、R2を360゜としたとき測定カーソルM1が72
6.10°の位置にあり、測定カーソルM2が120
6.10°の位置にあることを示し、測定カーソルM1
とM2の間が480.00°であることを示している。
この様に、基準カーソルに対して測定カーソルの一つを
波形の0°の位置に置き、他の一つを任意の位置(例え
ばノッキングが発生した位置)に合わせれば、クランク
の回転が何度のときにノッキングが発生するかを手計算
をすること無しに知ることができる。
【0019】本発明の以上の説明は、説明および例示を
目的として特定の好適な実施例を示したに過ぎない。し
たがって本発明はその本質から逸脱せずに多くの変更、
変形をなし得ることは当業者に明らかである。特許請求
の範囲の欄の記載により定義される本発明の範囲は、そ
の範囲内の変更、変形を包含するものとする。
【0020】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、一
対の測定カーソルに加えて前記出力波形の所定の範囲を
表示する基準カーソルを設けると共に、この基準カーソ
ルの範囲を基準として前記測定カーソル間の範囲を前記
表示画面に表示するように構成した。その結果、測定の
容易化を図った観測装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るカーソル制御回路の構成を記すブ
ロック図である。
【図2】波形の1サイクルと角度の関係を示す図であ
る。
【図3】本発明に係る基準カーソルと測定カーソルの関
係を示す図である。
【図4】従来の波形観測装置の構成を示すブロック図で
ある。
【図5】従来のカーソル制御回路の構成を記すブロック
図である。
【図6】従来の波形観測装置の波形と測定カーソルの関
係を示す図である
【図7】エンジンのシリンダ内の圧力を測定している状
態を示す概略構成図である。
【図8】波形観測装置で観測される波形の一例を示す図
である。
【符号の説明】
1 A/D変換器 2 トリガ発生器 3 データ取込制御回路 4 メモリ 5 表示制御回路 6 表示部 7 カーソル制御回路 8 ロータリーエンコーダー 9 パルス列変換回路 10 選択回路 11 基準値発生回路 12 基準カーソル制御回路 20 エンジン 21 センサ(圧伝素子) 22 シリンダ 23 点火プラグ 24 センサアンプ 25 波形観測装置(DSO)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】測定対象からの出力をクロック信号により
    取込んでその出力波形を表示画面に表示し、一対の測定
    カーソルを用いて前記表示された出力波形の所定の範囲
    の時間差および前記一対のカーソルで指定されたそれぞ
    れの部分の電圧や電圧差等を表示するようにした波形観
    測装置において、前記一対の測定カーソルに加えて前記
    出力波形の所定の範囲を表示する基準カーソルを設ける
    と共に、この基準カーソルの範囲を基準として前記測定
    カーソル間の範囲を前記表示画面に表示するように構成
    したことを特徴とする波形観測装置。
  2. 【請求項2】前記クロック信号は外部クロックであるこ
    とを特徴とする請求項1記載の波形観測装置。
  3. 【請求項3】前記基準カーソルの所定の範囲は出力波形
    の一周期であることを特徴とする請求項1記載の波形観
    測装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN103176013A (zh) * 2011-12-22 2013-06-26 北京普源精电科技有限公司 一种可自定义测量范围的示波器及其实现方法
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