JP2011069767A - 波形記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】トリガやアラーム前後の任意点間における大容量の測定データの記録を可能にしてユーザーが着目する異常信号を含む波形データを記録することができ、その後の解析を効率よく行うことができる波形記録装置を提供すること。
【解決手段】デジタルデータに変換された入力信号を測定データとしてアクイジションメモリに取り込むように構成された波形記録装置において、
記録用の波形データを格納する外部記録部とこの外部記録部への波形データの記録動作を制御する外部記録制御部を設け、メモリ容量を超えるプリトリガデータを前記外部記録部にリング状に記録し、トリガ（アラーム）発生後に、このプリトリガデータとポストトリガデータを結合することによりトリガ（アラーム）前後の大容量データを取りこぼしなく記録もの。
【選択図】 図１

Description

本発明は、波形記録装置に関し、詳しくは、測定データの記録制御の改良に関するものである。

図６は、従来の波形記録装置における測定データの記録部分の一例を示すブロック図である。図６において、測定部１は入力信号をデジタルデータに変換し測定データとしてアクイジションメモリ２に出力するものであり、入力信号の大きさに応じて適切な測定レンジに設定する測定レンジ回路、Ａ／Ｄ変換器、サンプルレートを調整するアクイジション回路などで構成されている。

アクイジションメモリ２は、測定部１からデジタルデータとして変換出力される測定データを、時系列で保持する。

記録波形メモリ３は、アクイジションメモリ２から読み出されて図示しない記憶媒体に記録される記録対象とした波形データを保持するバッファメモリであり、一般的には測定部１から変換出力される測定データがそのままの形で格納される。

トリガ/アラーム制御部４は、測定部１で測定される入力信号のトリガやアラームの状態を検出し、トリガ/アラーム情報としてメモリ制御部６に出力する。

測定制御部５は、測定部１で測定するための各種測定パラメータを設定して所望の測定条件を設定するとともに、測定動作の開始、停止を制御する。また、設定した測定条件をメモリ制御部６にも出力する。

メモリ制御部６は、トリガ/アラーム制御部４から入力されるトリガ/アラーム情報および測定制御部５から入力される測定条件に基づき、アクイジションメモリ２から記録波形メモリ３に読み出す測定データを決定する。

図７は図６のアクイジションメモリ２における動作説明図であり、トリガモードの例を示している。トリガ点ＴＰからトリガ点ＴＰよりも前に位置するプリトリガ点Ｔ１までの間における指定点数の測定データＤ１と、トリガ点ＴＰからトリガ点ＴＰよりも後に位置するポストトリガ点Ｔ２までの間における指定点数の測定データＤ２を合わせたＤ＝Ｄ１＋Ｄ２の指定点数分の測定データを、測定後にアクイジションメモリ２から読み出し、トリガ発生毎にファイルとして記録することができる。

図８も図６のアクイジションメモリ２における動作説明図であり、フリーランモードの例を示している。フリーランモードでは、トリガ点ＴＰから、所定の指定点数分Ｄの測定データを、測定中にアクイジションメモリ２から逐次読み出し、トリガ発生毎にファイルに記録していくことができる。すなわち、測定しながらアクイジションメモリ２から取りこぼしなく測定データを取り出してファイルに記録することができ、アクイジションメモリ２のサイズを超えるデータ記録が行える。

特許文献１には、長時間記録を行いつつも波形解析の操作性の向上を波形解析装置が記載されている。

特開２００９−１１５５４７号公報

しかし、図６に示した従来の構成によれば、トリガモードの場合、図９の動作説明図に示すように、プリトリガ点数Ｄ１はアクイジションメモリ２のメモリ容量を超えて確保できないため、異常波形Ｓspが測定信号Ｓのプリトリガ点Ｔ１よりも前に発生したような場合には、異常波形Ｓspをファイルに記録することはできなかった。

また、フリーランモードの場合、トリガまたはアラーム発生後、アクイジションメモリ２から測定データを読み出しながらファイルに記録していくので、アクイジションメモリ２のメモリ容量の制約はないものの、トリガまたはアラーム発生前の測定データをファイルに記録することはできなかった。

さらに、フリーランモードでは、全測定データを取りこぼしなく記録することができるが、この場合にはファイルサイズが大きくなり、その後の解析が非常に大変になるという欠点があった。

本発明は、これらの課題を解決するものであり、その目的は、トリガやアラーム前後の任意点間における大容量の測定データの記録を可能にしてユーザーが着目する異常信号を含む波形データを記録することができ、その後の解析を効率よく行うことができる波形記録装置を提供することにある。

このような課題を達成するために、本発明のうち請求項１記載の発明は、
デジタルデータに変換された入力信号を測定データとしてアクイジションメモリに取り込むように構成された波形記録装置において、
記録用の波形データを格納する外部記録部とこの外部記録部への波形データの記録動作を制御する外部記録制御部を設け、
前記外部記録部にトリガ点からトリガ点よりも前に位置するプリトリガ点までの間における所定数のプリトリガ測定データと、トリガ点からトリガ点よりも後に位置するポストトリガ点までの間における所定数のポストトリガ測定データを一時記録ファイルとして格納し、トリガ発生後にこれらプリトリガ測定データとポストトリガ測定データを結合することにより、前記アクイジションメモリのメモリ容量を超えるプリトリガデータを取りこぼしなく記録することを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の波形記録装置において、
前記外部記録部に前記プリトリガ測定データを記録するのにあたり、その記憶領域をリング状に利用することを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１または請求項２記載の波形記録装置において、
トリガが発生したとき、最新のプリトリガ測定データを解析して記録の要否を判断することを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項３記載の波形記録装置において、
前記プリトリガ測定データの解析として、その平均値を所定の設定値と比較することを特徴とする。

本発明によれば、トリガやアラーム前後の任意点間における大容量の測定データの記録を可能にしてユーザーが着目する異常信号を含む波形データを記録することができ、その後の解析を効率よく行える。

本発明の一実施例を示すブロック図である。 図１のアクイジションメモリ２における動作説明図である。 図１の動作の流れを示すフローチャートである。 図３のフローチャートにおける測定データの流れに着目した動作説明図である。 図１の応用例の動作の流れを示すフローチャートである。 従来の波形記録装置における測定データの記録部分の一例を示すブロック図である。 図６のアクイジションメモリ２における動作説明図である。 図６のアクイジションメモリ２における他の動作説明図である。 図６のアクイジションメモリ２における他の動作説明図である。

以下、本発明について、図面を用いて詳細に説明する。図１は本発明の一実施例を示すブロック図であり、図６と共通する部分には同一の符号を付けている。図１と図６の相違点は、図１では、外部記録制御部７と外部記録部８を設けていることである。

図１において、外部記録制御部７は、記録波形メモリ３から記録用の測定データを読み出し、外部記録部８に記録する。なお、外部記録制御部７には、トリガ/アラーム制御部４から、トリガ/アラーム情報も入力されている。外部記録部８としては、たとえば大容量のハードディスクを用いる。

図２は図１のアクイジションメモリ２における動作説明図であり、トリガモードの例を示している。トリガ点ＴＰからトリガ点ＴＰよりも前に位置するプリトリガ点Ｔ１までの間における指定された所定点数の測定データＤ１と、トリガ点ＴＰからトリガ点ＴＰよりも後に位置するポストトリガ点Ｔ２までの間における指定された所定点数の測定データＤ２を合わせたＤ＝Ｄ１＋Ｄ２で表される指定された所定点数の測定データを、測定後にアクイジションメモリ２から読み出し、トリガ発生毎にファイルとして外部記録部８に記録することができる。

ここで、トリガ条件や測定データＤ１，Ｄ２の指定点数は、記録開始の前に、ユーザが所望の値を設定する。このとき、プリトリガ点Ｔ１は、図９に示す従来よりも長い時間を設定でき、プリトリガ点Ｔ１の後に発生した測定信号Ｓの異常波形Ｓspをファイルとして外部記録部８に記録することができる。これは、以下に説明するように、外部記録制御部７と外部記録部８を設けたことに基づく。

なお、図２では、アクイジションメモリ２は十分なメモリ長を有するものとして示しているが、実際は、ハードウェアの制約があるため、トリガ点ＴＰからプリトリガ点Ｔ１までの間における指定点数の測定データＤ１と、トリガ点ＴＰからポストトリガ点Ｔ２までの間における指定点数の測定データＤ２を合わせたＤ＝Ｄ１＋Ｄ２の指定点数分の測定データは、アクイジションメモリ２のメモリ長より長いことが多い。そこで、図１では、アクイジションメモリ２をリング状に接続して利用することにより、アクイジションメモリ２の容量以上の測定データＤの記録を可能にしている。

図３は図１の動作の流れを示すフローチャートである。図３において、測定制御部５の操作により、記録開始のアクションで、ファイルをオープンする（ステップＳ１）。

外部記録制御部７は、記録波形メモリ３に記録データが生成されているかいないかをチェックする（ステップＳ２）。

記録データが生成されている場合には測定データを取得し（ステップＳ３）、取得した測定データを外部記録部８に書き込む（ステップＳ４）。

記録の終了またはトリガを検出するまでの間、ステップＳ２〜Ｓ４を繰り返す。

ここで、アクイジションメモリ２をリング状に接続してトリガ点ＴＰからプリトリガ点Ｔ１までの間における指定点数の測定データＤ１を保持する記憶領域を確保し、最新のプリトリガデータを外部記録部８に書き込み保持していくことにより、トリガ点ＴＰからプリトリガ点Ｔ１までの間における任意の指定点数の測定データＤ１をプリトリガデータの一時ファイルとして記録することを可能にしている。

続いて、トリガ/アラーム制御部４により、トリガ検出の有無をチェックする（ステップＳ５）。

トリガを検出した場合には、外部記録制御部７は、記録波形メモリ３に記録データが生成されているかいないかをチェックする（ステップＳ６）。

記録データが生成されている場合には測定データを取得し（ステップＳ７）、取得した測定データをポストトリガデータの一時ファイルとして外部記録部８に書き込む（ステップＳ８）。

トリガ点ＴＰからポストトリガ点Ｔ２までの間における指定点数の測定データＤ２を記録するまでの間、ステップＳ６〜Ｓ８を繰り返す。

ステップＳ５においてトリガが検出されない場合は、記録終了の有無を確認する（ステップＳ９）。

記録が終了している場合には、外部記録部８に書き込み保持されているプリトリガデータの一時ファイルを使って記録ファイルを作成する。一方、記録が終了していない場合には、ステップＳ２に戻り、ステップＳ２〜Ｓ４を繰り返すことにより外部記録部８に一時ファイルとして書き込み保持されているプリトリガデータファイルを更新する。

その後、外部記録制御部７は、外部記録部８に書き込み保持されているプリトリガデータＤ１の一時ファイルとポストトリガデータＤ２の一時ファイルを結合し、記録ファイルＤを作成する（ステップＳ１０）。

そして、ファイルをクローズし（ステップＳ１１）、一連の記録処理を終了する。

図４は図３のフローチャートにおける測定データの流れに着目した動作説明図である。

記録波形メモリ３に生成されている記録データのプリトリガデータＤ１は外部記録部８にコピーすることによりプリトリガデータの一時ファイルとして書き込み保持され、ポストトリガデータＤ２も外部記録部８にコピーすることによりポストトリガデータの一時ファイルとして書き込み保持される。

なお、外部記録制御部７は、記録波形メモリ３に生成されているプリトリガデータＤ１を外部記録部８にコピーしてプリトリガデータの一時ファイルとして書き込み保持するのにあたり、たとえば外部記録部８のプリトリガデータＤ１の記憶領域をリング状に利用する。

これら外部記録部８に書き込み保持されているプリトリガデータＤ１の一時ファイルとポストトリガデータＤ２の一時ファイルは結合されて記録ファイルＤが作成されるとともに、これらプリトリガデータＤ１の一時ファイルとポストトリガデータＤ２の一時ファイルは削除される。

このように構成することにより、外部記録部８に最新のプリトリガデータを一時ファイルとして逐次保持することができ、トリガ（アラーム）の前後のアクイジションメモリ２のメモリ容量の制限を超える任意のデータ点数の記録が可能となり、ユーザーが着目する部分の区間記録を実現できる。

これにより、長時間の測定において、測定信号に異常波形が発生した場合に、前後の広い区間の解析をスムーズに行うことができる。

図５は図１の応用例の動作の流れを示すフローチャートであり、図３と共通する部分には同一のステップ番号を付けている。図５のフローチャートでは、ステップＳ５とＳ６の間に、ステップＳ１２とＳ１３を挿入している。

ステップＳ１２では、ステップＳ５でトリガが検出されると、最新のプリトリガデータを使って波形パラメータ演算などのソフトウェア解析を行う。

そして、ステップＳ１３では、ステップＳ１２の解析結果に基づいて、記録をする（ＧＯ）かしないか（ＮＯ-ＧＯ）の判定（ＧＯ/ＮＯ-ＧＯ判定）を行う。

最新のプリトリガデータを使ってソフトウェア解析を行うことで、たとえばプリトリガデータの平均値がある設定値を超えた場合にファイル記録する（トリガ/アラームの判定結果とＧＯ/ＮＯ-ＧＯの判定結果の論理積（ＡＮＤ）で記録）など、より細かな条件での区間記録が実現できる。

以上説明したように、本発明によれば、トリガやアラーム前後の任意点間における大容量の測定データの記録を可能にしてユーザーが着目する異常信号を含む波形データを記録することができ、その後の解析を効率よく行うことができる波形記録装置を実現できる。

１ 測定部
２ アクイジションメモリ
３ 記録波形メモリ
４ トリガ/アラーム制御部
５ 測定制御部
６ メモリ制御部
７ 外部記録制御部
８ 外部記録部

Claims (4)

1. デジタルデータに変換された入力信号を測定データとしてアクイジションメモリに取り込むように構成された波形記録装置において、
   記録用の波形データを格納する外部記録部とこの外部記録部への波形データの記録動作を制御する外部記録制御部を設け、
   前記外部記録部にトリガ点からトリガ点よりも前に位置するプリトリガ点までの間における所定数のプリトリガ測定データと、トリガ点からトリガ点よりも後に位置するポストトリガ点までの間における所定数のポストトリガ測定データを一時記録ファイルとして格納し、トリガ発生後にこれらプリトリガ測定データとポストトリガ測定データを結合することにより、前記アクイジションメモリのメモリ容量を超えるプリトリガデータを取りこぼしなく記録することを特徴とする波形記録装置。
2. 前記外部記録部に前記プリトリガ測定データを記録するのにあたり、その記憶領域をリング状に利用することを特徴とする請求項１記載の波形記録装置。
3. トリガが発生したとき、最新のプリトリガ測定データを解析して記録の要否を判断することを特徴とする請求項１または請求項２記載の波形記録装置。
4. 前記プリトリガ測定データの解析として、その平均値を所定の設定値と比較することを特徴とする請求項３記載の波形記録装置。

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