JPH0325376A

JPH0325376A - 信号幅測定装置

Info

Publication number: JPH0325376A
Application number: JP1160284A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Shirakawa; 洋白川
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1989-06-22
Filing date: 1989-06-22
Publication date: 1991-02-04

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】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明はメインパルスの立上がり及び立下がりの各側に
それぞれ付帯して存在する付帯パルス信号を持つ信号、
例えばチヤタリングパルス信号を生じているリレー接点
又はスイッチ接点のオン／オフ信号を被測定信号とし、
その立上がり及び立下がり各側の付帯パルス信号のうち
一方を測定対象信号、他方を測定対象外信号としてその
測定対象信号のみの信号幅を測定する信号ＩＭ　ａｌｌ
定装置に関する。

（従来の技術）従来、所定の動作時間幅を持つ再トリガ−Ｍｌ能なワン
ショット回路に被測定信号を入力してこのワンショット
回路を動作させ、被測定信号の人力時点からこのワンシ
ョット回路の動作終了時点までの時問をカウントし、こ
の時間から上記動作時間幅を減じることにより被測定信
号の信号幅を求める信号幅測定装置がある。

この装置によれば、被測定信号が断続的に発生するよう
なものであっても、そのパルス群の入力開始時点ならび
に入力終了時点を捕えることができるため、その信号幅
の測定値を容易に得ることができる。

ところで、このような単独の測定値の他に、多数の測定
値の平均値を得る場合、上記の装置によっても、複数の
測定値を得、これを平均することで平均値を得ることが
できるが、そのためには当然のことながら複数回の測定
が必要になる。この場合において、被測定信号が短０５
間に頻繁に発牛するものであれば良いが、その発生回数
か少ないほど平均値算出用となる必要数のハ１定値を？
１Ｉるのに長時間がかかることになり、測定作業者はそ
の必要数の測定値が得られるまでΔ１１定作業に拘束さ
れるようになる。

そこで、その一連の作業をマイクロコンピュータにより
自動的に行うことも考えられるが、この場合、マイクロ
コンピュータは、測定のスタート、測定終了のチェック
、データの読取り、その加算等の処理を毎回の測定で行
わなければならず、負担が大きくなるという問題がある
。

（発明が解決しようとする３題）このように、従来の信号幅測定装置にあっては、平均値
を求める場合、そのための多数のサンプル値を得るため
に複数回の測定を行なわなければならないがため、作業
時間が嵩み、また、その作業を行うマイクロコンピュー
タには大きな負担を課すこととなっていた。

そこで、本発明の発明者は、そのサンプル値を複数得る
のではなく、測定複数回分のデータを累積した後に、そ
の回数で平均を取ることを考えている。ただし、特に、
チヤタリングパルス１ｇ号のようにメインパルスの立上
がり及び立下がりの両側に付帯しているパルス信号の場
合、そのメインパルスとの区別を行わなければならず、
また、またその立上がり及び立下がりの両側の信号のう
ち一方のみ測定対象としたい場合、他方との区別が必要
になり、ここに難しい面がある。

本発明は、この点に鑑みてなされたもので、その目的と
するところは、このようなメインパルスの立上がり及び
立下がりの各側に存在する付・：；シバルス信号のうち
一方を測定対象とし他方をａｌｌｌ定対象外とする場合
でも複数回のＭ１定を要することなく信号幅の平均値を
正確に求めることができる信号幅測定装置を提供するこ
とにある。

〔発明の構戊〕

（課題を解決するための手段）本発明の信号幅測定装置は、ワンショッ１・パルスの立
上がり或いは立下がり時におけるｌｍ　ｉｌ［ｌＩ定信
号のレベルに基づいて、メインパルスにおける立上がり
存在期間と立下がり存在期間とをｉｌｌ別し、これによ
り測定対象信号のみの存在期間を険出し、その存在期間
検出信号に基づき測定対象（：号の存在期間におけるワ
ンショットパルスの発生中のみカウント動作してそのカ
ウント値を累積し、そのカウント値が測定対象信号の存
在期間出現回数にして予定回数分に到達したとき、この
累積カウント直に平均値演算を施して信号幅の平均値を
求めるようにしたものである。

（作　用）本発明によれば、被ａｌ定信号における測定対象外信号
が存在せず測定対象信号のみイｊ在する期間を検出し、
その期間内に発生したワンショットパルスの時間幅をカ
ウントするため、そのカウントによって、測定対象外信
号の時間幅は含まれず、測定対象信号の時間幅のみ含ま
れる累積データを得ることができ、したがって、信号幅
の３ｌｉ均値を複数回の測定作業を要することなく正確
に求めることができる。

（実施例）以下、本発明の一実施例について図面を参照しつつ説明
する。

第１図は本発明の一実施例に係る信号幅測定装置のブロ
ック図である。

まず、この実施例においてはリレーの開閉時に生ずるチ
ヤタリングパルス信号の信号幅を測定するようになって
おり、２１は駆動トランジスタ、２２はリレーコイル、
２３は逆流防止ダイオード、２４はリレー接点、２５は
電流制限抵抗器である。

これらより成るリレー回路は駆動トランジスタ２１のベ
ースにオン●オフ制御パルスが入力され、これによりト
ランジスタ２１がオン・オフされ、そのコレクタ側に接
続されているリレーコイル２２への通電が断続され、接
点２４が開閉される、というものである。

第２図（Ａ）において、符号Ｍで示すものがリレーＭの
開閉により生じたメインパルスであり、その前縁部（立
上がり部）及び後縁部（立下がり部）に付布しているも
のがチヤタリングにより生じたパルスであり、本実施例
の装置はそのパルス群よりなる信号ａｌ，ａ２各々の信
号幅ｔ　ｘｉ，ｔＸ２を測定しようというものである。

３はマイクロコンピュータであり、当該平均値の算出、
その測定回数の設定、スタート信号の発生等の機能を有
し、手段３１〜３５はそれらの磯能に夫々対応するもの
である。

１０１は上記リレー回路からの入力信号で、この信号１
０１はイクスクルーシプオアゲート（以下、ＥＸオアゲ
ートという。）１５の一人力端に人力されるようになっ
ている。このＥＸオアゲート１５の他方の入力端には極
性切換え信号１１１が供給される。この極性切換え信号
１１１は“Ｈ”（ハイレベル）と″′Ｌ″　（ローレベ
ル）との２値を取り、入力信号１０１はＥＸオアゲート
１５において極性切換え信号１１０のレベルによりその
レベルが切換えられるようになっている。

ここで、以降の信号処理回路は、基本的にメインバルス
Ｍの立上がり側のパルス信号ａ１を測定対象とするよう
に構成されており、そのため、入力信号１０１における
パルス信号ａｌを測定対象とする場合、極性切換え信号
１１０を“Ｌ”にして、入力信号１０１がその極性のま
までＥＸオアゲート１５から出力されるようにし、パル
ス信号ａ２を測定対象とする場合には、極性切換え信号
１１０を“Ｈ”にして、入力信号１０１が反転されてＥ
Ｘオアゲート１５から出力されるようにするものである
。例として、第２図の場合は、パルス信号ａ２が測定対
象信号ｓ１パルス信号ａ１が測定対象外信号ｎとなって
おり、よって、この例では、パルス信号ａ２の信号幅ｔ
ｘ２を測定対象１；号Ｓの信号幅ｔＸとして測定するよ
うになっている。

アンドゲート９はゲート信号１１０が“Ｈ”のときのみ
入力信号１０１を通過させるもので、１０２はこのアン
ドゲート９の出力信号である。

４はクロック発振器であり、被測定信号１０２であるバ
ースト信号のパルス繰返し周波数よりも十分に高い周波
数の高精度基準クロック信号５０を発生する。

１はワンショットカウンタ、１２はフリップフロップ、
７はオアゲートである。

ワンショットカウンタ１は、信号１０２の立上がり（す
なわち、人力信号１０１の立下がり）によりトリガされ
て、基準クロック信号５０のクロックパルスを設定数だ
けカウントするもので、そのカウント動作時間内は“Ｌ
”を出力し、カウント動作時間外は“Ｈ”を出力する。

このカウン１・値で設定されるカウント時間はパルス信
号ａｔ，ａ２の１周期より長く設定されるものである。

よって、このワンショットカウンタ１は、信号１０２に
おける信号ｎ，　　ｓの最初のパルスの立上がりでトリ
ガされてからは後続のパルスの立下がりによりその出力
信号１０４が立上がる前にトリガされるため、最後の立
上がりによるトリガ後、時間ｔｗが経過するまでその出
力信号を“Ｌ”に保持する。その結果、このワンショッ
トカウンタ１からは測定対象信号Ｓのトリガによるワン
ショットバルスｐｌと測定対象外信号ｎのトリガによる
ワンショットバルスｐ２とが発生されることとなる。

フリップフロツブ１２は、そのデータ入力端子が電，Ｔ
Ｉ！電圧ＶＣＣにより“Ｈ＠に保持され、同クロック入
力端子には信号１０２が人力され、同リセット入力端子
には信号１０４が反転入力されている。このフリップフ
ロップ１２は信号１０４が“Ｈ”のときに信号１０２の
立上がりによりオンとなり、その出力が“Ｌ”になると
ともに、信号１０４の立下がりによりリセットされる。

よって、このフリップフロップ１２はパルス信号ａｌ，
ａ２の最初のパルスの立上がりによりその出力が“Ｈ”
となり、ワンショットパルスｐｉ，ｐ２の立下がりによ
りその出力が“Ｌ”になる。

オアゲート７にはフリップフロップ１２並びにワンショ
ットカウンタ１の出力信号１１２１０４が反転入力され
、このオアゲート７によりそれらの論理和が取られるよ
うになっている。よって、このオアゲート７は、信号１
１２．１０４が“Ｌ”である間、つまり、測定対象外信
号ｎ並びに測定対象信号Ｓの最初の立上がりからワンシ
ョットバルスｐｉ，ｐ２の立上がりまでの期間だけ“Ｈ
”を出力する。

１３は測定対象信号の存在期間検出手段となるフリップ
フロップで、そのデータ人力端子１３にはアンドゲート
９の出力信号１０２がインバータ８を介して入力され、
同クロツク入力端子にはワンショットカウンタ１の出力
信号１０４が人力され、同リセット端子にはスタート信
号１０７が反転入力されている。このフリップフロップ
１３は、スタート信号１０７が“Ｈ”のとき、ワンショ
ツトバルスｐｉ，ｐ２の立上がりでインバータ８の出力
信号１０３のレベルを出力端子に発生させるようになっ
ている。これにより、ワンショットバルスｐ２の立上が
りとその直後に発生するワンショットバルスｐ１の立上
がりとの間の期間、即ち測定対象存在期間ｔＳ内は“Ｈ
”が出力される。

また、ワンショットバルスｐｌの立上がりとその直後に
発生するワンショットパルスｐ２の立上がりとの間の期
間、即ち測定対象外存在期間ｔｎ内は“Ｈ“が出力され
る。

ここで、スタート信号１０７は、マイクロコンピュータ
３の測定モード発生手段３２及び測定モード保持手段３
３により発生されるものである。

瀾定モード発生手段３２は測定作業名が図示しないコン
ソールを通じて指令を出すと測定モード信号を生成する
ものである。測定モード保持千段３３はこの測定モード
信号をラッチし、その出力を立上げるもので、この測定
モード保持千段３３の出力がスタート信号・１０７とさ
れるものである。

１０は基準クロック信号５０をゲートするためのアンド
ゲートであり、このアンドゲート１０は、フリップフロ
ップ１３の出力信号１０５とオアゲート７の出力信号と
が共に“Ｈ”のとき基準クロック信号５０を通過させる
ようになっている。よって、このアンドゲート１０から
は測定対象存在期間ｔｓにおけるワンショットバルスｐ
ｔの発生期間だけクロック信号５０が出力される。

２は時間幅カウンタである。この時間帆カウンタ２はア
ンドゲート１０からの出力信号１０６をカウントし、こ
れによりｔｘ＋ｔｖの期間に相当するカウント値を累積
する。

５は回数カウンタであり、フリップフロップ１３の出力
の立上がりをカウントすることにより、測定対象存在期
間ｔｓの出現回数回数をカウントするもので、そのカウ
ント値は時間カウンタ２のカウント動作回数に相当し、
そのカウント値が設定値に達するとキャリー信号１０８
を“Ｈ”にする。

この回数カウンタ５への回数設定はマイクロコンピュー
タ３の回数設定手段３３により行われるものである。

１４は測定終了時制御用のフリップフロツプであり、そ
のデータ入力端子には回数カウンタ５のキャリー信号１
０８が人力され、同クロック人力端子にはワンショット
カウンタ１の出力信号１０４が入力され、リセット端子
にはスタート信号１０７が人力されている。このフリッ
プフロップ１４は回数カウンタ１４からのキャリー信号
１０８が′Ｈ“になってからの信号１０４（ワンショッ
トカウンタ１の出力）の最初の立上がりでオンとなり、
その出力信号１０９を゛Ｈ”とし、出力信号１１０を“
Ｌ”にするものである。出力信号１１０はゲート信号と
してアンドゲート９１；与えられ、出力信号１０９はΔ
−１定動作の終了通知としてマイクロコンピュータ３に
与えられる。

このマイクロコンピュータ３の終了確認手段３４はフリ
ップフロップ１４の出力信号１０９の立上がりを受けて
測定モード保持手段３３をリセットするとともに、算出
手段３５に演算命令を発する。

この算出手段３５は終了確認手段３４からの演算命令に
応答して時間幅カウンタ２のカウント値を読取り、測定
対象信号Ｓの信号幅ｔｘの平均値を算出するものである
。

ここで、その信号幅ｔｘの平均値をＡｙ（ｔｘ）、時間
幅カウンタ２からのカウント値に当たる信号幅ｔｘの累
積漣をΣ（ｔｘ　）　、回数設定千段３１からの設定値
をｎとしたとき、算出手段３５は、次式で表される計算
を行うものである。

すなわち、Ａｖ（ｔｘ）−（Σ（ｔｘ　）　／ｎ）　−　ｔｖであ
る。

算出手段３５は、この計算により求めた値をモ二夕やプ
リンタ等の出力装置に供給してその表示を行わせたり、
あるいは、求めた平均値が所期の値であるか否かを判定
する手段に供給し、その判定を行わせるようになってい
る。

次に、上記のように構成された本実施例装置の作用につ
いて説明する。

まず、初期状態であってスター｝（Ｊ号１０７が“Ｌ”
のときには、フリップフロップ１４にリセットがかけら
れており、その出力信号１１０は“Ｈ”となっている。

そのため、アンドゲート９は開いており、入力信号１０
１はアンドゲート９を通過してフリップフロップ１２並
びにワンシッットカウンタ１に供給されていることとな
る。よって、第２図（Ａ）．（Ｂ）．（Ｃ）に示すよう
に、フリップフロップ１２及びワンショットカウンタ１
は測定対象外信号ｎ並びに測定対象信号Ｓに応動し、オ
アゲート７からはそれらの反転信号の論理和出力が発生
されている。

よって、フリップフロップ１３にもワンシジットカウン
タ１の出力信号１０４の立上がりが作用しているが、ス
タート信号１０７は“Ｌ”であり、ターンオンが禁止さ
れているため、その出力は″Ｌ″のままでとなる。その
ため、アンドゲート１０は閉じており、時間カウンタ２
にクロック信号５０が供給されないため、この時間カウ
ンタ２はカウント動作を行わない。

そして、スタート信号１０７が″Ｈ”になると、時間カ
ウンタ２並びに回数カウンタ５が初期化されるとともに
フリップフロップ１３のリセットが解除され、この解除
後、第２図（Ｃ）〜（Ｆ）に示すようにワンショットパ
ルスｐｉ，ｐ２の立上がりに応答してオン・オフを繰返
す。

これにより、第２図（Ｇ）に示すように（ｔｘ十ｔｖ）
の期間だけアンドゲート１０から時間カウンタ２にクロ
ック信号５０が供給されるとともに、信号１０５の立上
がりが回数カウンタ５によりカウントされるようになる
。この時間カウンタ２並びに回数カウンタ５の動作が測
定対象信号Ｓの入力毎に行われ、時間カウンタ２にあっ
ては（ｔｘ　＋ｔｖ　）がその入力回数分だけ累積され
、回数カウンタ５にあってはその回数がカウントされて
行くこととなる。

そして、この回数カウンタ５におけるカウント値が設定
値に達しキャリー信号１０ｇが“Ｈ”になると、ワンシ
ョットカウンタ１の出力信号１０４の立上がりを待って
、即ちその回の時間カウンタ２のカウント動作終了を待
ってフリップフロップ１４がオンとなる。すると、マイ
クロコンピュータ３の終了確認手段３４が測定の終了を
知り、測定モード保持手段３２をリセットしてスタート
信号１０７を立下げると共に、算出手段３５に演算命令
を出すため、この算出手段３５によって上記のように平
均ＩＡｖ（ｔｘ）が算出されることとなる。

以上のように、マイクロコンピュータ３がスタート信号
１０７を１回立上げると、平均値算出用のデータがその
外部の回路により自動的に集められ、マイクロコンピュ
ータ３はその終了時に発せられる終了通知信号１０９に
応答して所定の演算を行い平均値を求めれば良いので、
一つの測定対象信号Ｓについての測定値を得る度にマイ
クロコンピュータ３がスタート信号の立上げ、測定終了
の確認、データの読取り、データの累積演算等の処理を
行う必要がなく、マイクロコンピュータ３の負担が大き
く軽減されると共に、スター１・信号１０７の立上げか
ら、測定動作終了時までの空時間を有効に使用すること
ができる。

ここで、本実施例においては、測定対象存在期間ｔｓを
検出し、その期間内に発生したワンショットパルスｐｔ
の時間幅をカウントするため、そのカウントによって、
測定対象外信号ｎの時間幅ｔｘｔは含まれず、測定対象
信号の時間幅のみ含まれる累積データを得ることができ
、したがって、求められる数鎧は正確である。

さらに、上記の説明では平均値を求める場合について述
べているが、本実施例の装置は回数設定手段３３の設定
数を“１“にすれば、算出手段３５においては上記の演
算が行われるにしても、平均値ではなく単一測定対象信
号Ｓの信号幅測定値を得ることもできる。

そして、上記装置において、極性切換え信号１１１を“
Ｌ＃にすれば、アンドゲート９以降の信号処理系では、
このパルス信号ａｌが測定対象信号Ｓになり、他方のパ
ルス信号ａ２は測定対象外信号ｎとして設定され、パル
ス信号ａｌの時間幅ｔＸ１の平均値が求められることと
なる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、被測定信号におけ
る測定対象外信号が存在せずに測定対象信号のみ存在す
る期間を検出し、その期間内に発生したワンショットパ
ルスの時間幅をカウントするため、そのカウントによっ
て、測定対象外信号の時間幅は含まれず、測定対象信号
の特間幅のみ含まれる累積データを得ることができ、し
たがって、メインパルスの立上がり及び立下がりの各側
に存在する付帯パルス信号のうち一方を測定対象とし他
方を測定対象外とする場合でも複数回の測定を要するこ
となく信号幅の平均値を正確に求めることができる。

１・・・ワンショットカウンタ、２・・・時間カウンタ
、３・・・マイクロコンピュータ、３１・・・測定モー
ド発生手段、３２・・・測定モード保持手段、３３・・
・回数設定手段、３４・・・測定終了確認手段、３５・
・・平均値算出手段、４・・・基準クロック発振器、５
・・・回数カウンタ、１０・・・基準クロックゲート用
のアンドゲート、１３・・・測定対象存在期間検出用フ
リップフロップ、１４・・・測定終了検出用のフリップ
フロップ、１５・・・測定対象切換え用のイクスクルー
シブオアゲート、Ｍ・・・メインパルス％ａｌ，ａ２・
・・付帯パルス信号、Ｓ・・・測定対象信号、ｎ・・・
Δ−１定対象外信号、ｐｌ．ｐ２・・・ワンショットパ
ルス、ｔｓ・・・測定対象存在期間、ｔｎ・・・測定対
象外存在期間。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る信号幅測定装置のブロ
ック図、第２図はその動作タイミングチャート図である
。

Claims

【特許請求の範囲】メインパルスの立上がり及び立下がりの各側にそれぞれ
付帯して存在する付帯パルス信号を持つ被測定信号にお
ける該立上がり及び立下がり各側の付帯パルス信号のう
ち一方を測定対象信号とし且つ他方を測定対象外信号と
して前記測定対象信号のみの信号幅を測定する信号幅測
定装置であって、基準クロック信号を設定数だけカウントしたときのカウ
ント動作時間によりその動作時間幅が決定され、前記付
帯パルス信号のパルスでトリガされることによりワンシ
ョットパルスを発生する再トリガ可能なワンショットパ
ルス発生手段と、該ワンショットパルスの立上がり或い
は立下がり時における前記被測定信号のレベルを捕えて
前記メインパルスにおける前記立上がりの存在期間と前
記立下がりの存在期間とを判別することにより、前記測
定対象外信号は存在せずに前記測定対象信号のみが存在
する測定対象存在期間を検出しその存在期間検出信号を
出力する存在期間検出手段と、該存在期間検出信号に基づいて該測定対象存在期間にお
ける前記ワンショットパルスの発生中のみカウント動作
しそのカウント値を累積する時間カウント手段と、該時間カウント手段のカウント値が前記測定対象存在期
間の出現回数にして予定回数分に到達したとき測定終了
信号を発生する終了通知手段と、該測定終了信号に応答
して前記時間カウント手段のカウント値を読取りこれに
平均値演算を施して前記信号幅の平均値を求める平均値
算出手段と、を備えている信号幅測定装置。