特許 7201339 測定器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-12-26

(45)【発行日】2023-01-10

(54)【発明の名称】測定器

(51)【国際特許分類】

   G01R 13/20 20060101AFI20221227BHJP

   G01R 21/133 20060101ALI20221227BHJP

【ＦＩ】

G01R13/20 R

G01R13/20 T

G01R21/133 G

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2018098617

(22)【出願日】2018-05-23

(65)【公開番号】P2019203771

(43)【公開日】2019-11-28

【審査請求日】2021-03-17

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】000006507

【氏名又は名称】横河電機株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】596157780

【氏名又は名称】横河計測株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100147485

【弁理士】

【氏名又は名称】杉村 憲司

(74)【代理人】

【識別番号】230118913

【弁護士】

【氏名又は名称】杉村 光嗣

(74)【代理人】

【識別番号】100169823

【弁理士】

【氏名又は名称】吉澤 雄郎

(72)【発明者】

【氏名】中山 悦郎

【審査官】島田 保

(56)【参考文献】

【文献】特開平１０－３１９０４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－０６２３１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－０２８６５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０２－３０７０６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－０５５８４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０６－３２４０８５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｒ １３／００－１３／４２

Ｇ０１Ｒ ２１／１３３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

入力信号を表示する表示部を有する測定器において、
前記入力信号に対し、測定区間ごとに所定のリアルタイム演算を行う演算部と、
前記表示部に前記演算部から出力された演算データを、前記演算を行った測定区間に対応する位置に表示させる表示制御部と、
前記入力信号のデータが格納される信号メモリと、
前記入力信号のデータを前記信号メモリに格納するためのアドレス情報を出力する第１のメモリ制御部と、を有し、
前記演算部は、前記入力信号に対し前記測定区間ごとに所定の演算を行う信号演算部と、前記演算データを前記アドレス情報と関連付ける第２のメモリ制御部と、前記アドレス情報と前記演算データとを格納する演算メモリを有し、
前記表示制御部は、前記演算メモリに格納された前記アドレス情報に基づいて前記演算データと前記信号メモリに格納された前記入力信号のデータとを関連付けることで、前記演算データを前記演算を行った測定区間に対応する位置に表示させ、
前記第２のメモリ制御部は、
前記測定区間のうち任意の測定区間に対して前記演算が行われていない場合は、非表示コードを前記任意の測定区間に対応する前記アドレス情報と関連付けて前記演算メモリに格納し、
前記任意の測定区間に対して前記演算が行われた場合は、前記非表示コードを前記任意の測定区間に対応する前記演算データに書き換えることを特徴とした測定器。

【請求項2】

前記表示制御部は、前記任意の測定区間に対応する前記アドレス情報と関連付けられた前記非表示コードが前記演算メモリに格納されている場合は、前記演算データを前記表示部の前記任意の測定区間に対応する位置に表示させず、
前記非表示コードが前記任意の測定区間に対応する演算データに書き換えられた場合は、前記演算データを前記表示部の前記演算を行った測定区間に対応する位置に表示させることを特徴とした請求項１に記載の測定器。

【請求項3】

前記演算部は、前記入力信号の周期を検出し、この周期を前記測定区間として前記信号演算部に出力する周期決定部を有することを特徴とした請求項１又は２に記載の測定器。

【請求項4】

前記演算部は、任意に設定された時間を前記測定区間として前記信号演算部に出力する周期決定部を有することを特徴とした請求項１又は２に記載の測定器。

【請求項5】

前記入力信号は、電圧信号および電流信号であり、
前記演算部は、前記電圧信号と前記電流信号を基に電力を演算することを特徴とした請求項１から４のいずれか一項に記載の測定器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、測定器に関し、詳しくは、リアルタイム演算機能を有する測定器において、入力信号と演算結果との表示の同期性の改善に関するものである。

【背景技術】

【0002】

測定器の一種に、入力信号に対してリアルタイムで演算を行いながら、その演算結果を波形記録とともに表示するように構成されたものがある（例えば、非特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0003】

【文献】中山悦郎，山本千秋「スコープコーダＤＬ８５０ リアルタイム演算機能」，横河技報，Vol. 55，No. 1，2012.

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、測定器が信号の測定区間に渡って演算を行う場合、演算を行う測定区間が確定してからでないと演算結果が確定しない。そのため、演算データを表示する場合、ある測定区間における信号の演算データは、その測定区間から遅れて表示される。

【0005】

このため測定を行なうユーザーは、ある測定区間の入力信号と、その測定区間の入力信号を基に演算された演算データとの比較が行いにくく、入力信号と演算データの関係を把握することが困難であるという課題があった。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一態様は、
入力信号を表示する表示部を有する測定器において、
前記入力信号に対し、測定区間ごとに所定のリアルタイム演算を行う演算部と、
前記表示部に前記演算部から出力された演算データを、前記演算を行った測定区間に対応する位置に表示させる表示制御部と、
を有する。

【0007】

本発明の他の態様は、
前記入力信号のデータが格納される信号メモリと、
前記入力信号のデータを前記信号メモリに格納するためのアドレス情報を出力する第１のメモリ制御部とをさらに有し、
前記演算部は、前記入力信号に対し前記測定区間ごとに所定の演算を行う信号演算部と、前記演算データを前記アドレス情報と関連付ける第２のメモリ制御部と、前記アドレス情報と前記演算データとを格納する演算メモリを有し、
前記表示制御部は、前記演算メモリに格納された前記アドレス情報に基づいて前記演算データと前記信号メモリに格納された前記入力信号のデータとを関連付けることで、前記演算データを前記演算を行った測定区間に対応する位置に表示させる。

【0008】

本発明の他の態様は、
前記第２のメモリ制御部は、前記測定区間のうち任意の測定区間に対して前記演算が行われていない場合は、非表示コードを前記任意の測定区間に対応する前記アドレス情報と関連付けて前記演算メモリに格納し、
前記任意の測定区間に対して前記演算が行われた場合は、前記非表示コードを前記任意の測定区間に対応する前記演算データに書き換える。

【0009】

本発明の他の態様は、
前記表示制御部は、前記任意の測定区間に対応する前記アドレス情報と関連付けられた前記非表示コードが前記演算メモリに格納されている場合は、前記演算データを前記表示部の前記任意の測定区間に対応する位置に表示させず、
前記非表示コードが前記任意の測定区間に対応する演算データに書き換えられた場合は、前記演算データを前記表示部の前記演算を行った測定区間に対応する位置に表示させる。

【0010】

本発明の他の態様は、
前記演算部は、前記入力信号の周期を検出し、この周期を前記測定区間として前記信号演算部に出力する周期決定部を有する。

【0011】

本発明の他の態様は、
前記演算部は、任意に設定された時間を前記測定区間として前記信号演算部に出力する周期決定部を有する。

【0012】

本発明の他の態様は、
前記入力信号は、電圧信号および電流信号であり、
前記演算部は、前記電圧信号と前記電流信号を基に電力を演算する。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、入力信号を表示する表示部を有する測定器において、入力信号と演算データとを対応する位置に表示することで、ユーザーが、ある測定区間の入力信号と、その測定区間の測定信号を基に演算された演算データとの比較が行いやすく、入力信号と演算データの関係を把握し易い測定器を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の一実施形態による波形測定器の概略構成を示す図である。

【図2】本発明の一実施形態による波形測定器におけるメモリ制御部１２１が入力信号に対してアドレスを付与する例を示す図である。

【図3】メモリ制御部１３３の動作の一例を示すフローチャートである。

【図4】メモリ制御部１３３が、測定区間Ｔ１～Ｔ３に渡って動作を行い、演算結果メモリ１３４にデータを格納する例を示す図である。

【図5】本発明の一実施形態による波形測定器における表示部１４２が、測定区間Ｔ１の時刻において入力信号と演算データを表示する例を示す図である。

【図6】本発明の一実施形態による波形測定器における表示部１４２が、測定区間Ｔ２の時刻において入力信号と演算データを表示する例を示す図である。

【図7】本発明の一実施形態による波形測定器における表示部１４２が、測定区間Ｔ３の時刻において入力信号と演算データを表示する例を示す図である。

【図8】関連技術の波形測定器の概略構成を示す図である。

【図9】関連技術の波形測定器における表示部２１０が、入力信号と演算データを表示する例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

【0016】

図８は本実施形態に係る測定器の関連技術である、波形測定器２００の構成を示すブロック図である。

【0017】

図８の波形測定器２００において、チャンネル１（ＣＨ１）の電圧アナログ入力信号はアンプ２０１に入力され、あらかじめ設定されたレンジに応じてゲイン調整され、Ａ／Ｄ変換器２０２に入力されて電圧デジタル信号に変換される。

【0018】

チャンネル２（ＣＨ２）の電流アナログ入力信号はアンプ２０３に入力され、あらかじめ設定されたレンジに応じてゲイン調整され、Ａ／Ｄ変換器２０４に入力されて電流デジタル信号に変換される。

【0019】

メモリ制御部２０５は、Ａ／Ｄ変換器２０２および２０４から入力される電圧デジタル信号および電流デジタル信号のデータを波形メモリ２０８へ格納する。また、メモリ制御部２０５は、演算部２０７から入力される演算データを波形メモリ２０８へ格納する。

【0020】

周期決定部２０６は、Ａ／Ｄ変換器２０２から入力される電圧デジタル信号のゼロクロスの立ち上がりを検出することで電圧デジタル信号の周期を検出し、測定区間を決定する。電圧デジタル信号のゼロクロスの立ち上がりから次のゼロクロスの立ち上がりまでの１周期を１測定区間とする。周期決定部２０６は、検出した立ち上がりの時刻の情報を立ち上がり信号として演算部２０７に出力する。

【0021】

演算部２０７は、Ａ／Ｄ変換器２０２および２０４から入力される電圧デジタル信号および電流デジタル信号に対して、周期決定部２０６より入力される立ち上がり信号を基に電力のリアルタイム演算を行う。電力は、立ち上がり信号に基づいて電圧デジタル信号のゼロクロスの立ち上がりから次のゼロクロスの立ち上がりまでの測定区間において、電圧デジタル信号および電流デジタル信号を乗算し、積分した後に、測定区間の時間で除算することで求められる。

【0022】

表示制御部２０９は、波形メモリ２０８に格納されている電圧デジタル信号および電流デジタル信号のデータを表示するための表示波形データと、演算データを表示するための表示演算データを、あらかじめ設定された描画周期Ｔ’ごとに作成する。

【0023】

表示制御部２０９は、描画周期Ｔ’が更新され表示演算データを作成した際に、ある測定区間の演算データが揃っている場合は、その測定区間の表示演算データを表示部２１０へと出力する。一方、表示制御部２０９は、描画周期Ｔ’が更新され表示演算データを作成した際に、ある測定区間の演算データが揃っていない場合は、その測定区間の表示演算データを表示部２１０へと出力しない。

【0024】

表示部２１０は、表示制御部２０９から入力される表示波形データおよび表示演算データをもとに、電圧デジタル信号、電流デジタル信号および演算データをリアルタイムに表示する。表示部２１０は、電圧デジタル信号、電流デジタル信号を、その電圧デジタル信号、電流デジタル信号がメモリ制御部２０５に入力された時刻に対応する箇所に表示する。表示部２１０は、演算データを、その演算データが取得された時刻に対応する箇所に表示する。

【0025】

しかし、図８の構成によれば、演算部２０７が信号の測定区間に渡って演算を行う場合、その測定区間が完了するまでは演算に必要なデータが揃わないため、その測定区間の演算結果を確定させることができない。そのため、表示部２１０では、ある測定区間における演算データは、その測定区間の終了時以降に遅れて表示される。

【0026】

図９は、関連技術において、表示部２１０が電圧デジタル信号、電流デジタル信号および演算データを表示する例である。周期決定部２０６が電圧デジタル信号を基に検出した電圧デジタル信号のゼロクロスの立ち上がりを立ち上がりＳ１、立ち上がりＳ２、立ち上がりＳ３とそれぞれ表し、立ち上がりＳ１からＳ２の区間を測定区間Ｔ１、立ち上がりＳ２からＳ３の区間を測定区間Ｔ２、立ち上がりＳ３以降の区間を測定区間Ｔ３として表している。

【0027】

また、図９の描画周期Ｔ’１、Ｔ’２、Ｔ’３・・・Ｔ’ｎは、表示制御部２０９が表示波形データと表示演算データを作成する描画周期Ｔ’である。図示していないが、測定区間Ｔ２以降においても、描画周期Ｔ’は繰り返されるものとして設定されている。なお、描画周期Ｔ’は、測定区間Ｔの時間よりも十分短い。また、表示制御部２０９は、測定区間Ｔの時間よりも十分短い描画周期Ｔ’ごとに表示波形データおよび表示演算データを繰り返し作成している。

【0028】

測定区間Ｔ１の信号から得られる演算データは、測定区間Ｔ１が終了する立ち上がりＳ２の後に得られるため、表示制御部２０９が測定区間Ｔ１の表示演算データを表示部２１０に出力する時刻は、測定区間Ｔ２の表示波形データを表示部２１０に出力する時刻と重なる。その結果、表示部２１０では測定区間Ｔ１の演算データは測定区間Ｔ２の領域に表示される。同様に、測定区間Ｔ２の演算データは測定区間Ｔ３の領域に表示される。つまり演算データは、演算の基となった入力信号に対して遅れが生じ、演算の基となった入力信号に対応した位置に表示されない。

【0029】

このため測定を行なうユーザーは、ある測定区間の入力信号と、その測定区間の入力信号を基に演算された演算データとの比較が行いにくく、入力信号と演算データの関係を把握しづらいという課題があった。

【0030】

そこで本実施形態に係る測定器では、入力信号を表示する表示部を有する測定器において、入力信号と演算データとを対応する位置に表示することで、ユーザーが、ある測定区間の入力信号と、その測定区間の入力信号を基に演算された演算データとの比較が行いやすく、入力信号と演算データの関係を把握し易い測定器を提供する。

【0031】

以下に、本実施形態に係る測定器として、入力される電圧アナログ信号および電流アナログ信号を基に電力演算を行う波形測定器について説明する。

【0032】

図１は、本発明の一実施形態による波形測定器１００の概略構成を示すブロック図である。波形測定器１００は、アンプ１１１、Ａ／Ｄ変換器１１２、アンプ１１３、Ａ／Ｄ変換器１１４、メモリ制御部１２１、波形メモリ１２２、周期決定部１３１、信号演算部１３２、メモリ制御部１３３、演算結果メモリ１３４により構成される。

【0033】

ここで、アンプ１１１、Ａ／Ｄ変換器１１２およびアンプ１１３、Ａ／Ｄ変換器１１４をまとめて入力部１１０と称する。メモリ制御部１２１、波形メモリ１２２をまとめて波形メモリ部１２０と称する。また、周期決定部１３１、信号演算部１３２、メモリ制御部１３３、演算結果メモリ１３４をまとめて演算部１３０と称する。

【0034】

図１において、チャンネル１（ＣＨ１）の電圧アナログ入力信号はアンプ１１１に入力され、あらかじめ設定されたレンジに応じてゲイン調整される。アンプ１１１から出力されたゲイン調整された電圧アナログ信号はＡ／Ｄ変換器１１２に入力されて電圧デジタル信号に変換される。

【0035】

チャンネル２（ＣＨ２）の電流アナログ入力信号はアンプ１１３に入力され、あらかじめ設定されたレンジに応じてゲイン調整される。アンプ１１３から出力されたゲイン調整された電流アナログ信号はＡ／Ｄ変換器１１４に入力されて電流デジタル信号に変換される。

【0036】

メモリ制御部１２１は、Ａ／Ｄ変換器１１２および１１４から入力される電圧デジタル信号のデータおよび電流デジタル信号のデータを、波形メモリ１２２に格納するためのアドレス情報を作成する。メモリ制御部１２１は、電圧デジタル信号のデータおよび電流デジタル信号のデータと、作成したアドレス情報とを波形メモリ１２２に出力する。また、メモリ制御部１２１は、アドレス情報を周期決定部１３１に出力する。

【0037】

図２は電圧デジタル信号とメモリ制御部１２１が付与したアドレス情報とを示す図である。

【0038】

電圧デジタル信号はＡ／Ｄ変換器１１２によりサンプリング周期に従ってデジタル化される。図２に示す白丸は、サンプリング周期に従ってデジタル化された電圧デジタル信号のデジタルデータを示している。

【0039】

メモリ制御部１２１は、測定開始時に得られた電圧デジタル信号から順に、アドレスｎ０、アドレスｎ１、アドレスｎ２…とアドレスを付与する。ここでは電圧デジタル信号へのアドレスの付与の例を示したが、メモリ制御部１２１は電流デジタル信号に関しても同様の方法でアドレスを付与し波形メモリ１２２および周期決定部１３１に出力する。

【0040】

波形メモリ１２２は、メモリ制御部１２１から入力される電圧デジタル信号および電流信号を、メモリ制御部１２１から入力されたアドレスに格納する。

【0041】

周期決定部１３１は、Ａ／Ｄ変換器１１２から入力される電圧デジタル信号のゼロクロスの立ち上がりを検出することで電圧デジタル信号の周期を検出し、測定区間を決定する。測定区間は、電圧デジタル信号のゼロクロスの立ち上がりから次のゼロクロスの立ち上がりまでの周期である。周期決定部１３１は、検出した立ち上がりの時刻の情報を立ち上がり信号として信号演算部１３２およびメモリ制御部１３３に出力する。

【0042】

図２には周期決定部１３１が検出する、電圧デジタル信号のゼロクロスの立ち上がりの時間軸上の位置を示している。測定開始後に最初に得られたゼロクロスの立ち上がりから順に、立ち上がりＳ１、立ち上がりＳ２、立ち上がりＳ３として示している。また、立ち上がりＳ１からＳ２の間の区間を測定区間Ｔ１、立ち上がりＳ２からＳ３の間の区間を測定区間Ｔ２、立ち上がりＳ３以降の区間を測定区間Ｔ３として示している。また、描画周期Ｔ’１、Ｔ’２、Ｔ’３・・・Ｔ’ｎは、表示制御部１４０が表示波形データと表示演算データを作成する描画周期Ｔ’である。図示していないが、測定区間Ｔ２以降においても、描画周期Ｔ’は繰り返されるものとして設定されている。なお、描画周期Ｔ’は、測定区間Ｔの時間よりも十分短い。

【0043】

信号演算部１３２は、Ａ／Ｄ変換器１１２および１１４から入力される電圧デジタル信号および電流デジタル信号に対して、周期決定部１３１より入力される立ち上がり信号を基に電力のリアルタイム演算を行う。電力は、電圧デジタル信号のゼロクロスの立ち上がりから次のゼロクロスの立ち上がりまでの測定区間において、電圧デジタル信号および電流デジタル信号を乗算し、積分した後に、測定区間の時間で除算することで求められる。

【0044】

例えば図２における測定区間Ｔ１の電力演算を行う場合は、立ち上がりＳ１と立ち上がりＳ２の時刻間に含まれるアドレスｎ０～アドレスｎ９９に対応する電圧デジタル信号および電流デジタル信号を乗算し、積分した後に、測定区間Ｔ１の時間で除算することで電力が求められる。

【0045】

メモリ制御部１３３は、周期決定部１３１から入力されるアドレス情報のうち演算データの基となった測定区間に含まれる最初のゼロクロスの立ち上がりに位置する波形メモリ１２２のアドレスと、信号演算部１３２から入力される演算データを演算結果メモリ１３４に格納する。

【0046】

ここで、メモリ制御部１３３は、波形メモリ１２２のアドレスおよび演算データが得られた順に、同じ測定区間のデータである波形メモリ１２２のアドレスと演算データとを組として演算結果メモリ１３４の同じアドレスａ（ｎ）へと格納する。例えば、図２における波形メモリ１２２のアドレスｎ０と測定区間Ｔ１の演算データはアドレスａ１に格納し、波形メモリ１２２のアドレスｎ１００と測定区間Ｔ２の演算データはアドレスａ２に格納する。

【0047】

図３は、演算部１３０の動作を示すフローチャートである。

【0048】

周期決定部１３１が、Ａ／Ｄ変換器１１２から入力される電圧デジタル信号に対してゼロクロスの立ち上がりの検出を行い、測定区間Ｔ（ｎ）の始点にあたる立ち上がりを検出した場合、ステップＳ１０２へと進む（ステップＳ１０１：ＹＥＳ）。ここで、測定開始時はｎ＝１とする。立ち上がりを検出しない場合は立ち上がりの検出を繰り返す（ステップＳ１０１：ＮＯ）。

【0049】

メモリ制御部１３３は、周期決定部１３１が検出した立ち上がりを基に、測定区間Ｔ（ｎ）の始点のアドレスと、演算結果メモリ１３４のアドレスａ（ｎ）に測定区間Ｔ（ｎ）において演算結果が得られていないことを示す非表示コードを演算結果メモリ１３４のアドレスａ（ｎ）に格納する。例えば、ｎ＝１の場合、Ｔ（ｎ）＝Ｔ１となり、測定区間Ｔ１の始点のアドレスｎ０と非表示コードを演算結果メモリ１３４のアドレスａ１に格納する（ステップＳ１０２）。

【0050】

周期決定部１３１が、測定区間Ｔ（ｎ）の次の測定区間Ｔ（ｎ＋１）の始点を示す立ち上がりを検出した場合（ステップＳ１０３：ＹＥＳ）、ステップＳ１０４へ進む。立ち上がりが検出されない場合は立ち上がりの検出を繰り返す（ステップＳ１０３：ＮＯ）。

【0051】

メモリ制御部１３３は、周期決定部１３１が検出した周期を基に、測定区間Ｔ（ｎ＋１）の始点のアドレスと非表示コードを演算結果メモリ１３４のアドレスａ（ｎ＋１）に格納する。例えば、ｎ＝１の場合、Ｔ（ｎ＋１）＝Ｔ２となり、測定区間Ｔ２の始点のアドレスｎ１００と非表示コードを演算結果メモリ１３４のアドレスａ２に格納する（ステップＳ１０４）。

【0052】

信号演算部１３２は、測定区間Ｔに対応する立ち上がりを基に、測定区間Ｔ（ｎ）について電力演算を行う（ステップＳ１０５）。例えば、ｎ＝１の場合、Ｔ（ｎ）＝Ｔ１となり、測定区間Ｔ１について電力演算を行なう。そしてメモリ制御部１３３は、演算結果メモリ１３４のアドレスａ（ｎ）に格納されている測定区間Ｔ（ｎ）の始点のアドレスと非表示コードを削除し、測定区間Ｔ（ｎ）の始点のアドレスと測定区間Ｔ（ｎ）の演算データをアドレスａ（ｎ）に格納する（ステップＳ１０６）。例えば、ｎ＝１の場合、Ｔ（ｎ）＝Ｔ１、ａ（ｎ）＝ａ１となり、演算結果メモリ１３４のアドレスａ１に格納されている測定区間Ｔ１の始点のアドレスｎ０と非表示コードを削除し、測定区間Ｔ１の始点のアドレスｎ０と測定区間Ｔ１の演算データをアドレスａ１に格納する。

【0053】

入力信号が入力されなくなり、メモリ制御部１２１が波形メモリ１２２に対して電圧デジタル信号および電流デジタル信号の格納を終了した場合は、動作を終了する（ステップＳ１０７：ＹＥＳ）。測定が継続している場合は動作を継続しステップＳ１０８へと進む（ステップＳ１０７：ＮＯ）。

【0054】

上述のＴ（ｎ）、Ｔ（ｎ＋１）、ａ（ｎ）、ａ（ｎ＋１）に含まれるｎをｎ＋１と置き換え、ステップＳ１０３に戻る（ステップＳ１０８）。以下、電圧デジタル信号および電流デジタル信号の格納が終了するまでステップＳ１０３からステップＳ１０８を繰り返し行う。

【0055】

図４は、メモリ制御部１３３が、測定区間Ｔ１～Ｔ３に渡って動作を行い、演算結果メモリ１３４にデータを格納する例を示した図である。

【0056】

図４（ａ）～（ｃ）は、測定区間Ｔ１～測定区間Ｔ３のそれぞれの時刻における演算結果メモリ１３４に格納されるデータを示している。図４（ａ）～（ｃ）の表の左欄は演算結果メモリ１３４のアドレスを示している。中央欄と右欄は演算結果メモリ１３４のメモリ領域であり、中央欄には演算結果メモリ１３４に格納された波形メモリ１２２に格納するためのアドレスを示す。また、右欄には演算結果メモリ１３４に格納された演算データもしくは非表示コードを示す。

【0057】

図４（ａ）は、測定区間Ｔ１の時刻における演算結果メモリ１３４に格納されているデータを示している。メモリ制御部１３３は、周期決定部１３１が測定区間Ｔ１の始点の立ち上がりを検出した場合、演算結果メモリ１３４に測定区間Ｔ１に対応するアドレスｎ０と非表示コードをアドレスａ１に格納する。

【0058】

図４（ｂ）は、測定が測定区間Ｔ１から測定区間Ｔ２に移った時刻における演算結果メモリ１３４に格納されているデータを示している。メモリ制御部１３３は、周期決定部１３１が測定区間Ｔ２の始点の立ち上がりを検出した場合、演算結果メモリ１３４に測定区間Ｔ２に対応するアドレスｎ１００と非表示コードをアドレスａ２に格納する。さらに、メモリ制御部１３３は、信号演算部１３３が測定区間Ｔ１に対して電力演算を行い測定区間Ｔ１の演算データが得られるため、演算結果メモリ１３４のアドレスａ１に格納されているアドレスｎ０と非表示コードを削除し、アドレスｎ０と測定区間Ｔ１の演算データをアドレスａ１に格納する。

【0059】

図４（ｃ）は、測定が測定区間Ｔ２から測定区間Ｔ３に移った時刻における演算結果メモリ１３４に格納されているデータを示している。メモリ制御部１３３は、周期決定部１３１が測定区間Ｔ３の始点の立ち上がりを検出した場合、演算結果メモリ１３４に測定区間Ｔ３に対応するアドレスｎ２００と非表示コードをアドレスａ３に格納する。さらに、メモリ制御部１３３は、信号演算部１３３が測定区間Ｔ２に対して電力演算を行い測定区間Ｔ２の演算データが得られるため、演算結果メモリ１３４のアドレスａ２に格納されているアドレスｎ１００と非表示コードを削除し、アドレスｎ１００と測定区間Ｔ２の演算データをアドレスａ２に格納する。以降の測定区間における動作も同様である。

【0060】

表示制御部１４１は、あらかじめ設定された描画周期Ｔ’が更新されるごとに、波形メモリ１２２に格納されている電圧デジタル信号および電流デジタル信号のデータをもとに表示波形データを作成する。また、表示制御部１４１は、描画周期Ｔ’が更新されるごとに、演算結果メモリ１３４に格納されている演算データをもとに表示演算データを作成する。そして表示波形データと表示演算データを表示部１４２へと出力する。

【0061】

ここで、表示制御部１４１は、描画周期Ｔ’が更新された際に、演算結果メモリ１３４にある測定区間に対応する演算データが格納されている場合、その測定区間の演算データを表示させる表示演算データを作成する。一方、表示制御部１４１は、描画周期Ｔ’が更新された際に、演算結果メモリ１３４にある測定区間に対応する非表示コードが格納されている場合、その測定区間に対応する表示演算データを作成しない。

【0062】

表示部１４２は、表示制御部１４１から入力される表示波形データと表示演算データをもとに、電圧デジタル信号、電流デジタル信号および演算データをリアルタイムに表示する。ここで、表示部１４２は演算データを演算を行った測定区間の電圧デジタル信号と電流デジタル信号に対応する位置に表示する。また、表示部１４２にある測定区間において表示演算データが入力されていない場合は、表示部１４２には、その測定区間に対応する位置に演算データは表示されない。

【0063】

図５～図７は、表示部１４２が測定区間Ｔ１からＴ３に渡って電圧デジタル信号、電流デジタル信号および演算データをリアルタイムに表示する様子を示した図である。また、図５～図７において、描画周期Ｔ’１、Ｔ’２、Ｔ’３・・・Ｔ’ｎは、表示制御部１４０が表示波形データと表示演算データを作成する描画周期Ｔ’である。

【0064】

図５は、周期決定部１３１が立ち上がりＳ１を検出した後、測定区間Ｔ１が確定していない状態におけるデータ表示の例である。図５（ａ）はチャンネル１（ＣＨ１）の電圧デジタル信号、図５（ｂ）はチャンネル２（ＣＨ２）の電流デジタル信号が表示される欄を示している。また、図５（ｃ）は演算データが表示される電力演算結果の欄を示している。図６と図７についても同様である。

【0065】

図５の状態の場合は、演算結果メモリ１３４のアドレスａ１には、測定区間Ｔ１の始点のアドレスｎ０とともに非表示コードが格納されているため、測定区間Ｔ１の電力演算結果の項目には演算データは表示されない。

【0066】

図６は、測定が測定区間Ｔ１から測定区間Ｔ２へと移った場合におけるデータ表示の例である。測定区間Ｔ１が確定し、信号演算部１３２は測定区間Ｔ１の演算データを出力する。そしてメモリ制御部１３３により、演算結果メモリ１３４のアドレスａ１に格納されている非表示コードは測定区間Ｔ１の演算データに書き換えられ、表示部１４２には測定区間Ｔ１の電力演算結果の項目に測定区間Ｔ１の演算データが表示される。一方、演算結果メモリ１３４のアドレスａ２には測定区間Ｔ２の始点のアドレスとともに非表示コードが格納されているため、測定区間Ｔ２の電力演算結果の項目には演算データは表示されない。

【0067】

図７は、測定が測定区間Ｔ２から測定区間Ｔ３へと移った場合におけるデータ表示の例である。測定区間Ｔ２が確定し、信号演算部１３２は測定区間Ｔ２の演算データを出力する。そしてメモリ制御部１３３により、演算結果メモリ１３４のアドレスａ２に格納されている非表示コードは測定区間Ｔ２の演算データに書き換えられ、表示部１４２には測定区間Ｔ２区間の電力演算結果の項目に測定区間Ｔ２区間の演算データが表示される。一方、演算結果メモリ１３４のアドレスａ３には測定区間Ｔ３の始点のアドレスとともに非表示コードが格納されているため、測定区間Ｔ３の電力演算結果の項目には演算データは表示されない。

【0068】

以上に説明したように、本実施形態によれば、電力の演算データを、演算の基となった入力信号に対応する位置に表示することができる。これにより測定を行なうユーザーは、ある測定区間の入力信号と、その測定区間の入力信号を基に演算された電力の演算データとを容易に比較することができ、入力信号と演算データの関係を把握し易くなる。

【0069】

また本実施形態によれば、表示制御部１４１は、演算結果メモリ１３４にある測定区間に対応する非表示コードが格納されている場合、その測定区間に対応する表示演算データを作成せず、その測定区間に対応する非表示コードが演算データに書き換えられると同時に、その測定区間に対応する表示演算データを作成するため、表示制御部１４１が行なう表示演算データの作成のアルゴリズムを簡略化することができる。

【0070】

本実施形態では、電圧信号と電流信号を基に電力を演算するとしたが、本発明の形態はこれに限られない。例えば入力信号の周期に基づいて演算が行なわれる実効値の測定や周波数の測定に応用してもよい。また入力チャンネルも２つに限られず、１つのチャンネルの信号を測定、演算するものや、３つ以上のチャンネルの信号を測定、演算するものであってもよい。

【0071】

また本実施形態では、周期決定部１３１はＡ／Ｄ変換器１１２から入力される電圧デジタル信号のゼロクロスの立ち上がりを検出することで測定区間を決定するものとしたが、電圧デジタル信号のゼロクロスの立ち下がりを検出することで電圧デジタル信号の測定区間を決定してもよい。

【0072】

また本実施形態では、周期決定部１３１が検知した電圧デジタル信号の立ち上がりによって決定される測定区間において演算を行なうものとしたが、本発明の形態はこれに限られない。例えば測定区間を任意の時間ごとに設定して、演算や測定を行なってもよい。

【0073】

また本実施形態では、図５～７において波形測定器の測定対象である信号の測定区間Ｔ１からＴ３の時間間隔は一定であるとして示したが、本発明の形態はこれに限られない。例えば、周期が変化する信号に対してゼロクロスの立ち上がりもしくは立ち下がりを基に測定区間を決定し、演算を行ってもよい。周期が変化する信号の例として、モータの起動時に生じる電圧、電流信号が挙げられる。

【0074】

なお、本実施形態の波形メモリ１２２は請求項２に記載の信号メモリに相当する。

【0075】

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

【符号の説明】

【0076】

１１０…入力部、１１１…アンプ、１１２…Ａ／Ｄ変換器、１２０…波形メモリ部、１２１…メモリ制御部（第１のメモリ制御部）、１２２…波形メモリ（信号メモリ）、１３０…演算部、１３１…周期決定部、１３２…信号演算部、１３３…メモリ制御部（第２のメモリ制御部）、１３４…演算結果メモリ（演算メモリ）、１４１…表示制御部、１４２…表示部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】