JPH03186772A - 周期計測装置 - 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、２種類以上の周期波が複合した複合周期波形
などの周期を計測し得る周期計測装置に関する。

［従来の技術］ 第３図は従来の周期計測装置を示すブロック図であり、
同図において、４１は外部からの周期波信号を微分する
微分回路、４２は予め設定した基準レベルの信号を発生
する基準レベル設定器、４３はその周期波信号及び基準
レベルの信号を比較するコンパレータ、４４はコンパレ
ータ４３が方形波を出力する期間中に、発振器４５が発
生するパルスをカウントするカウンタ、４６はカウント
パルス数に対応した周期測定値を表示する表示器である
。

このように構成された従来装置の動作について説明する
。

まず、外部からの周期波を微分回路４１にて微分し、そ
の微分パルスを基準レベル設定器４２にて設定した基準
レベルの信号とコンパレータ４３で比較する。このコン
パレータ４３は周期波の微分値が基準レベルより大きく
なると同時に立ち上がる方形波信号を出力する。次に、
この方形波信号の立ち上がり部分（または立ち下がり部
分）をカウンタ４４のスタート信号として、一方、次の
立ち上がり部分（または立ち下がり部分）をストップ信
号として、このカウンタ４４を動作させる。これにより
、その方形波信号期間内のパルス数をカウントすること
で、１周期に相当するデータの計測、つまり人力周期波
形の１周期の計測が実施できることになる。

〔発明が解決しようとする課題］ 従来の周期計測装置は以上のように構成されているので
、単一成分の入力周期波形の周期計測は容易に行えるも
のの、２種類以上の周期波が複合した複合周期波形の周
期計測が安定的に行えないという欠点があった。すなわ
ち、複合周期波形では基準レベルの設定値により、例え
ば、第２図のｑｌ−ａｌｌが立ち上がり、または立ち下
がりとして誤って判定される場合が生ずる。このような
場合には方形波の立ち上がり、立ち下がりタイミングに
おけるスタート、ストップの各トリガ信号間の幅が一定
とならず、不安定な周期計測を行うことになるなどの問
題があった。

本発明はこのような従来の問題を解消するためになされ
たものであり、複合周期波形についても安定で正確な周
期計測結果を得ることができる周期計測装置を提供する
ことを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明の前記目的は、入力波形が基準レベルと交差する
交点を次々に検出する交点検出手段と、該交点検出手段
に夫々検出された第１番目の交点及び第２番目の交点間
の第１の時間間隔と前記第２番目の交点及び第３番目の
交点間の第２の時間間隔とを算出する第１の減算手段と
、前記交点検出手段に夫々検出された第ｎ　（ｎは３以
上の整数）番目の交点及び第ｎ＋１番目の交点間の第３
の時間間隔と前記第ｎ＋１番目の交点及び第ｎ＋２番目
の交点間の第４の時間間隔とを算出する第２の減算手段
と、前記第１及び第３の時間間隔の差及び前記第２及び
第４の時間間隔の差が夫々所定値以内にあるか否かを検
出するための比較手段と、前記第１番目の交点及び第ｎ
番目の交点における前記入力波形のスロープの向きが同
一であるか否かを検出するスロープ方向検出手段と、前
記２つの時間間隔の差がいずれも所定値以内にあり、前
記スロープの方向が互いに同一であることが検出された
時に前記第１番目の交点及び第ｎ番目の交点間の時間間
隔を算出する第３の減算手段とを備えたことを特徴とす
る周期計測装置によって達成される。

［作用］ 比較手段が上記２つの時間間隔の差が共に所定値以内に
あり、且つスロープ方向検出手段がスロープ方向が同一
であることを検出したときには、第１番目から第３番目
の交点間の波形と第ｎ番目から第ｎ＋２番目の交点間の
波形とが同一であるとみなされ、これら２つの波形は夫
々第１の周期及び第２の周期と判断される。このとき第
３の減算手段は第１番目の交点と第ｎ番目の交点との間
の時間間隔を算出し、これに適当な係数を掛は合わせる
ことにより周期が表示される。

［実施例］ 以下に本発明の実施例を詳細に説明する。

第１図は本発明の入力周期波形の周期計測装置の一実施
例を示すブロック図である。

同図において、１２は基準レベルの信号を発生する基準
レベル設定器、１３は複合周期波形などの入力周期波形
を前記基準レベルの信号と比較するコンパレータ、１４
は発振器１５が発生するパルスのうち、入力周期波形と
基準レベルとの隣接の交点間におけるパルス数をカウン
トするカウンタ、１７は入力周期波形のスロープ方向、
つまり波形の立ち上がり方向または立ち下がり方向を検
出するスロープ方向検出回路、１８は上記コンパレータ
！３が出力する前記交点データを動作点（トリガ信号）
として以下のラッチを制御するラッチコントロール回路
、１９．２０．２１は、第２図に示すような各交点Ｐ１
、Ｐ２．Ｐ３におけるパルスカウント値と夫々の入力周
期のスロープ方向を保持するラッチである。

２２、２３．２４はラッチであり各交点ＰＬ、Ｐ２．Ｐ
３が検出されるごとにラッチ２４の出力がラッチ２３に
入力され、ラッチ２３の出力がラッチ２２に入力され、
かつこれらの状態が保持される。２５．２６は隣接する
各ラッチ＋９．２０．２１の出力どうしを減算する減算
器である。

２７．２８は隣接する各ラッチ２２．２３．２４の出力
どうしを減算する減算器である。２９はラッチ１９．２
２の出力からスロープ方向が一致するか否かを検出する
スロープ方向検出回路であり、３０は減算器２５．２７
の出力を比較するエリア比較回路であり、３１は減算器
２６．２１１の出力を比較するエリア比較回路である。

３２はスロープ方向検出回路２９及び各エリア比較回路
３０Ｊ１の出力の論理積をとるアンドゲート、３３はア
ンドゲート３２の出力に従ってラッチ１９２２の出力間
の減算をする減算器、３４は減算器３３の減算結果を表
示する表示器である。

この実施例においては、交点検出手段はコンパレータ１
３に、第１の減算手段は減算器２５．２６に、第２の減
算手段は減算器２７．２８に、スロープ方向検出手段は
スロープ方向検出回路２９に、比較手段はエリア比較回
路３０．３１に、そして第３の減算手段は減算器３３に
夫々対応している。

第２図は本発明により計測する複合周期波形の一例を示
す波形図であり、かかる構成になる周期計測装置の動作
について同図を用いて説明する。

まず、第２図に示すような複合周期波形をコンパレータ
１３に入力し、基準レベル設定器１２で設定した例えば
基準レベルＬと比較する。次に、このコンパレータＩ３
が出力する出力パルスの立ち上がり及び立ち下がりのエ
ツジで計測したパルスカウント値とスロープ方向検出回
路１８で検出したスロープ方向のデータを、ラッチコン
トロール回路１８の制御のもと、ラッチ１９．２０．２
１に保持する。

ここで、各ラッチ＋９．２０．２１の動作点は、複合周
期波形と基準レベルＬとの交点ＰＬ、　　Ｐ２．　Ｐ３
゜・・・となる。このとき、ラッチ２２．２３．２４は
、そのラッチの動作点ごとにラッチ２４の出力をラッチ
２３に入力し、ラッチ２３の出力をラッチ２２に入力し
て、それぞれその状態を保持する。また、このうちラッ
チ２４はカウンタ１４の出力値と前記スロープ方向のデ
ータが入力されて、これを保持している。さらに、ラッ
チ１９には交点Ｐ１でのパルスカウント値と複合周期波
形のスロープ方向のデータが入力され、ラッチ２０には
交点Ｐ２でのパルスカウント値とスロープ方向のデータ
が入力され、ラッチ２１には交点Ｐ３でのパルスカウン
ト値とスロープ方向のデータが入力され、それぞれ保持
される。

次に減算器２５．２６及び減算器２７．２８により、隣
接する各ラッチ１９〜２１の出力どうし及び２２〜２４
の出力どうしを減算する。すなわち、第２図について見
ると、減算器２５ではｄｌ＝Ｐ２−ＰＬを、減算器２６
ではｄ２＝Ｐ３−Ｐ２を、減算器２７ではｄ３−Ｐ＋＋
＋１−Ｐｎ　　（但し、ｎ〉３）を、減算器２８ではｄ
４＝Ｐｎ＋２−Ｐｎ＋１をそれぞれ計算する。

そして、これらの結果は各エリア比較回路３０．３１に
入力され、各エリアごとに、すなわち互いに同一波形の
各対応部分についてエリア比較回路３０ではｄ３−ｄｉ
の絶対値を、エリア比較回路３１ではｄ４−ｄ２の絶対
値をそれぞれ求める。また、このとき、ラッチ１９とラ
ッチ２２に保持されているスロープ方向を示すデータが
同一であるか否かをスロープ方向検出回路２９で判定す
る。アンドゲート３２はそのスロープ方向が一致し、か
つ各エリア比較回路３０．３１の比較結果が設定値以下
に収まった場合には、前記交点Ｐｎの位置が前記複合周
期波形の第２周期の初めと判定し、減算器３３を起動す
る。このとき、減算器３３はラッチ１９．２２の出力差
、即ちＰｎ−ＰＬを求め、これを１周期のカウント値と
して計算する。そして、このようにして得た複合周期波
形の計測周期は、これに適当な係数処理を施すことで周
波数データに変換される。

［発明の効果］ 以上詳説したように、本発明の周期計測装置は入力波形
と基準レベルとが交差する第１番目及び第２番目の交点
間の時間間隔と第２番目及び第３番目の交点間の時間間
隔とを算出し、また、第ｎ番目及び第ｎ＋１番目の交点
間の時間間隔と第ｎ＋１番目及び第ｎ＋２番目の交点間
の時間間隔とを算出してこれらの時間間隔の差を検出し
、さらに第１番目及び第ｎ番目における入力波形のスロ
ープの向きが同一であるか否かを検出することにより、
第１番目の交点から第３番目の交点に至る波形が第ｎ番
目の交点から第ｎ＋２番目の交点に至る波形と同一であ
る否かを検出するようにしているので、２種類以上の周
期波が複合した複合周期波形についても、オシロスコー
プなどを用いずに、１周期の計測を高精度に実施できる
という効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による周期計測装置を示すブ
ロック図、第２図は本発明により計測する複合周期波形
を示す波形図、第３図は従来の凰期計測装置を示すブロ
ック図である。 Ｉ３・・・・・・コンパレータ、 スロープ方向検出回路、 ２５〜２８．３３・・・・・・減算器、路。 １４・・・・・・カウンタ、１７・・・・・・１９〜２
４・・・・・・ラッチ、 ３０３１・・・・・・エリア比較回

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 入力波形が基準レベルと交差する交点を次々に検出する
   交点検出手段と、該交点検出手段に夫々検出された第１
   番目の交点及び第２番目の交点間の第１の時間間隔と前
   記第２番目の交点及び第３番目の交点間の第２の時間間
   隔とを算出する第１の減算手段と、前記交点検出手段に
   夫々検出された第ｎ（ｎは３以上の整数）番目の交点及
   び第ｎ＋１番目の交点間の第３の時間間隔と前記第ｎ＋
   １番目の交点及び第ｎ＋２番目の交点間の第４の時間間
   隔とを算出する第２の減算手段と、前記第１及び第３の
   時間間隔の差及び前記第２及び第４の時間間隔の差が夫
   々所定値以内にあるか否かを検出するための比較手段と
   、前記第１番目の交点及び第ｎ番目の交点における前記
   入力波形のスロープの向きが同一であるか否かを検出す
   るスロープ方向検出手段と、前記２つの時間間隔の差が
   いずれも所定値以内にあり、前記スロープの方向が互い
   に同一であることが検出された際に前記第１番目の交点
   及び第ｎ番目の交点間の時間間隔を算出する第３の減算
   手段とを備えたことを特徴とする周期計測装置。