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Die Erfindung betrifft ein Messgerät und ein Messverfahren zur Vermessung und Darstellung eines Signals.
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Herkömmlich wird bei digitalen Messgeräten ein zu vermessendes Signal erfasst, vorzugsweise zwischengespeichert und auf einer Anzeigeeinrichtung angezeigt. So zeigt die
DE 31 22 558 A1 ein digitales Messgerät mit einem Flüssigkristallbildschirm. Dort wird ein zu vermessendes Messsignal erfasst und in einem Speicher abgelegt. Der Inhalt des Speichers wird als Bildpunkte auf einem Flüssigkristallbildschirm angezeigt. Der Ausschnitt des Signals, welcher dargestellt wird, ist dabei einstellbar. Nachteilhaft hieran ist, dass die Einstellbarkeit des darzustellenden Signalausschnitts sehr unübersichtlich ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Messgerät und ein Messverfahren zu schaffen, welche die Vermessung und einfache Darstellung des vermessenen Signals ermöglichen.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß für die Vorrichtung durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 und für das Verfahren durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 8 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der hierauf rückbezogenen Unteransprüche.
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Ein erfindungsgemäßes Messgerät zur Vermessung eines Signals verfügt über eine Erfassungseinrichtung zur Erfassung des Signals und eine Anzeigeeinrichtung zur Anzeige des Signals. Die Anzeigeeinrichtung weist einen ersten Anzeigebereich zur Anzeige des Signals auf. Die Anzeigeeinrichtung weist einen zweiten Anzeigebereich zur Anzeige eines ersten Ausschnitts des Signals und zumindest einen dritten Anzeigebereich zur Anzeige eines zweiten Ausschnitts des Signals auf. Der erste Anzeigebereich weist ein erstes Auswahlfenster zur Auswahl des ersten Ausschnitts des Signals und zumindest ein zweites Auswahlfenster zur Auswahl des zweiten Ausschnitts des Signals auf. Es ist so möglich, ein Signal in sehr hoher Detailgenauigkeit zu untersuchen. Insbesondere ist es möglich zwei Ausschnitte des Signals zu vergleichen.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung, in der ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindungen dargestellt ist, beispielhaft beschrieben. In der Zeichnung zeigen:
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1 ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Messgeräts in einem Blockschaltbild;
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2 ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Messgeräts in einer Detailansicht der Anzeigeeinrichtung;
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3 ein drittes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Messgeräts in einer Detailansicht der Anzeigeeinrichtung;
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4 ein viertes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Messgeräts in einer Detailansicht der Anzeigeeinrichtung;
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5 ein fünftes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Messgeräts in einer Detailansicht der Anzeigeeinrichtung;
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6 ein sechstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Messgeräts in einer Detailansicht der Anzeigeeinrichtung, und
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7 ein Flussdiagramm eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Messverfahrens.
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Zunächst wird anhand der 1 der Aufbau und die Funktionsweise eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Messgeräts erläutert. Anschließend wird mittels 2–6 näher auf die Funktionsweise verschiedener Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Messgeräts eingegangen. Abschließend wird anhand von 7 die Funktionsweise eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Messverfahrens dargestellt. Identische Elemente wurden in ähnlichen Abbildungen z. T. nicht wiederholt dargestellt und beschrieben.
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1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Messgeräts. Eine Erfassungseinrichtung 1 ist mit einer Anzeigeeinrichtung 17 und einer Steuereinrichtung 10 verbunden. Die Steuereinrichtung 10 ist ebenfalls mit der Anzeigeeinrichtung 17 verbunden. Zusätzlich ist eine Bedieneinheit 18 mit der Steuereinrichtung 10 verbunden. Bei der Bedieneinheit handelt es sich um eine Maus oder einen berührungsempfindlichen Bildschirm oder eine Tastatur.
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Auch eine abweichende Ausgestaltung des Bedienelements 18 ist denkbar.
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Die Erfassungseinheit beinhaltet eine Anregungseinrichtung 11, welche mit einem Messobjekt 12 verbunden ist. Die Anregungseinrichtung 11 ist dabei mit der Steuereinrichtung 10 verbunden. Das Messobjekt 12 ist weiterhin mit einem Mischer 13 verbunden, welcher darüber hinaus mit einem Lokaloszillator 14 und einem Analog-Digital-Wandler 15 verbunden ist. Der Lokaloszillator 14 ist ebenfalls mit der Steuereinrichtung 10 verbunden. Der Analog-Digital-Wandler 15 ist weiterhin mit einer Verarbeitungseinrichtung 16 verbunden, welche wiederum mit der Anzeigeeinrichtung 17 verbunden ist. Die Verarbeitungseinrichtung 16 ist ebenfalls mit der Steuereinrichtung 10 verbunden.
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Gesteuert von der Steuereinrichtung 10 erzeugt die Anregungseinrichtung 11 ein Anregungssignal 20 und beaufschlagt damit das Messobjekt 12. Ein von dem Messobjekt 12 erzeugtes Messsignal 21 wird dem Mischer 13 zugeführt. Zusätzlich wird dem Mischer 13 gesteuert durch die Steuereinrichtung 10 ein von dem Lokaloszillator 14 erzeugtes Lokaloszillatorsignal 22 zugeführt. Der Mischer 13 mischt das Messsignal 21 mit dem Lokaloszillatorsignal 22 zu dem Zwischenfrequenzsignal 23. Dieses wird von dem Analog-Digital-Wandler 15 in ein digitales Messsignal 24 umgesetzt. Dieses digitale Messsignal 24 wird der Verarbeitungseinrichtung 16 zugeführt, welche es weiterverarbeitet. Teil dieser Weiterverarbeitung kann eine Zwischenspeicherung sein.
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Die Verarbeitungseinrichtung 16 erzeugt aus dem digitalen Messsignal 24 den Inhalt der Anzeigeeinrichtung 17 und leitet diese weiter. Die Verarbeitungseinrichtung 16 und die Anzeigeeinrichtung 17 werden dabei ebenfalls von der Steuereinrichtung 10 gesteuert. Auf die erzeugten und dargestellten Inhalte der Anzeigeeinrichtung 17 wird anhand der 2–6 näher eingegangen.
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In 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Messgeräts in einer Detailansicht der Anzeigeeinrichtung 17 dargestellt. Die Anzeigeeinrichtung 17 aus 1 beinhaltet einen ersten Anzeigebereich 30, einen zweiten Anzeigebereich 31, einen dritten Anzeigebereich 32, einen vierten Anzeigebereich 33 und einen fünften Anzeigebereich 34. Auf dem ersten Anzeigebereich 30 ist das gesamte vermessene Signal 35, hier im Frequenzbereich, dargestellt. Zusätzlich sind Auswahlfenster 36–39 in dem ersten Anzeigebereich 30 dargestellt. In dem zweiten Anzeigebereich 31 ist ein erster Ausschnitt 35a des Signals 35, welcher dem ersten Auswahlfenster 36 entspricht, angezeigt. In dem dritten Anzeigebereich ist ein Ausschnitt 35b des Signals 35, welcher dem zweiten Auswahlfenster 37 entspricht, dargestellt. In dem vierten Anzeigebereich 33 ist ein Ausschnitt 35c des Signals 35, welcher dem dritten Auswahlfenster 38 entspricht, dargestellt. In dem fünften Anzeigebereich 34 ist ein Ausschnitt 35d des Signals 35, welcher dem vierten Auswahlfenster 39 entspricht, dargestellt.
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Mittels des Bedienelements 18 aus 1 können die Auswahlfenster 36–39 gegenüber dem Signal 35 verschoben werden. Hierdurch verändern sich die Ausschnitte 35a–35d des Signals 35, welche in den Anzeigebereichen 31–34 dargestellt sind. Auf diese Verschiebemöglichkeit wird anhand von 3–4 näher eingegangen. Darüber hinaus kann die Größe der Auswahlfenster 36–39 verändert werden. Hierdurch verändert sich die Größe des jeweiligen Ausschnitts 35a–35d, welcher in dem jeweiligen Anzeigebereich 31–34 dargestellt ist. Auf diese Möglichkeit der Größenveränderung wird anhand von 5–6 näher eingegangen.
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Eine Beschränkung auf fünf Anzeigebereiche besteht nicht. Es kann eine beliebige Anzahl von Anzeigebereichen dargestellt werden. Dabei wird in dem ersten Anzeigebereich 30 stets das gesamte vermessene Signal 35 oder zumindest ein großer Ausschnitt des gesamten vermessenen Signals 35 dargestellt. Die in den weiteren Anzeigebereichen 31–34 dargestellten Ausschnitte 35a–35d entsprechen jeweils einem Teil des gesamten Signals 35.
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Die Anzeigenbereiche 31–34 können vorteilhafterweise zusätzlich seitliche Bedienelemente aufweisen, welche zur Verschiebung der Ausschnitte 35a–35d genutzt werden können. Wird eine solche Verschiebung durchgeführt, wird ebenfalls das jeweilige Auswahlfenster 36–39 entsprechend gegenüber dem Signal 35 verschoben.
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3 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Messgeräts in einer Detailansicht der Anzeigeeinrichtung 17. Dargestellt ist hier lediglich ein Ausschnitt der Anzeigeeinrichtung 17. In einem ersten Anzeigebereich 40 ist das Signal 45 im Frequenzbereich dargestellt. In einem zweiten Anzeigebereich 41 ist ein erster Ausschnitt 45a des Signals 45 dargestellt. In einem dritten Anzeigebereich 42 ist ein zweiter Ausschnitt 45b des Signals 45 dargestellt. Zusätzlich ist in dem ersten Anzeigebereich 40 ein erstes Auswahlfenster 43a gezeigt. Es überlappt an seinem linken unteren Rand mit dem Signal 45. Somit ist der Ausschnitt 45a des Signals 45 in dem zweiten Anzeigebereich 41 lediglich im linken unteren Bereich dieses Anzeigebereichs 41 zu sehen. Darüberhinaus ist in dem ersten Anzeigebereich 40 ein zweites Auswahlfenster 44 angezeigt, welches in seinem unteren Bereich mit dem Signal 45 überlappt. Der Ausschnitt 45b des Signals 45 dargestellt im dritten Anzeigebereich 42 verläuft somit im unteren Bereich des dritten Anzeigebereichs 43. Soll nun die Größe des Ausschnitts 45a des Signals 45 verändert werden, erfolgt hierzu eine Auswahl des Rahmenrands des Auswahlfensters 43a mittels der Bedieneinheit 18 aus 1. Durch Ziehen in die mit dem Pfeil dargestellte Richtung wird die Größe des Auswahlfensters 43a vergrößert. Dies ist in 4, welche im Übrigen der 3 weitgehend entspricht, dargestellt. Deutlich erkennbar ist nun, dass der Ausschnitt 45c aufgrund der veränderten Skalierung das Signal 45 lediglich im linken unteren Bereich zeigt. Auch eine Größenveränderung des Auswahlfensters 43a in Richtung der x-Achse ist möglich.
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Üblicherweise wird das Signal 45 mit einer sehr hohen Anzahl von Messpunkten erfasst. Die Anzahl der Messpunkte ist üblicherweise größer als die Anzahl von in Messgeräten eingesetzten Anzeigeeinrichtungen 17. In dem ersten Anzeigebereich 40 wird somit nicht der gesamte Informationsgehalt des Signals 45 dargestellt. In den Anzeigebereichen 41, 42, welche vergrößerte Darstellungen des Signals 45 enthalten, werden diese zusätzlichen Informationen im Rahmen der Möglichkeiten der Auflösung der Anzeigeeinrichtung 17 dargestellt. D. h. die Anzeigebereiche 41, 42 zeigen eine größere Detailfülle als der Anzeigebereich 40.
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In 5 und 6 sind fünfte und sechste Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Messgeräts jeweils in Detailansichten der Anzeigeeinrichtung 17 dargestellt. Auch hier ist jeweils nur ein Ausschnitt der Anzeigeeinrichtung 17 gezeigt. Ein Signal 55 ist in einem ersten Anzeigebereich 50 dargestellt. In diesem Anzeigebereich 50 sind zusätzlich ein erstes Auswahlfenster 53a und ein zweites Auswahlfenster 54 gezeigt. Das erste Auswahlfenster 53a entspricht dabei einem Ausschnitt 55a des Signals 55, welcher in einem zweiten Anzeigebereich 51 dargestellt ist. Das zweite Auswahlfenster 54 entspricht dabei einem zweiten Ausschnitt 55b des Signals 55, welcher in einem dritten Anzeigebereich 53 dargestellt ist.
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Soll der Ausschnitt 55a des Signals 55 verschoben werden, muss eine Auswahl des Auswahlfensters 53a mittels der Bedieneinheit 18 aus 1 erfolgen. Anschließen wird das Auswahlfenster 53a in die mit dem Pfeil dargestellte Richtung verschoben. Dies führt zu einer Verschiebung des Ausschnitts 55a in 5 zu Ausschnitt 55c in 6. Durch die Verschiebung des Auswahlfensters 53a nach rechts ist der Ausschnitt 55c nun sehr viel weiter links angeordnet als der Ausschnitt 55a in 5. Im Übrigen entspricht 6 der 5.
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Es ist so sehr einfach und übersichtlich möglich, mehrere Ausschnitte 55a, 55b, 55c eines Signals 55 miteinander zu vergleichen. Eine zusätzliche Verbesserung der Vergleichbarkeit ergibt sich durch eine Kopplung der Auswahlfenster 53a und 54. Werden die beiden Auswahlfenster 53a und 54 durch nacheinander folgende Auswahl mittels der Bedieneinheit 18 gekoppelt, so wird jede Verschiebung und jede Größenveränderung eines der beiden Auswahlfenster 53a und 54 auch auf das andere Auswahlfenster 53a, 54 angewendet. Wird z. B. das Auswahlfenster 53a bzw. 53b nach links verschoben, so wird gleichzeitig in identischem Umfang das Auswahlfenster 54 nach links verschoben. Wird beispielsweise das Auswahlfenster 54 in horizontaler Richtung auf 50% seiner Ausdehnung verkleinert, so wird auch das Auswahlfenster 53a in horizontaler Richtung auf 50% seiner Ausdehnung verkleinert. Die anhand von 2–6 dargestellten Vorgänge sind selbstverständlich auch bei weiteren Anzeigebereichen möglich.
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7 zeigt ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens. In einem ersten Schritt 60 wird ein Messobjekt mit einem Signal beaufschlagt. Das Messobjekt erzeugt darauf ein Signal, welches in einem zweiten Schritt 61 erfasst wird. Alternativ kann ein Messobjekt eingesetzt werden, welches das Signal von sich aus ohne Anregung erzeugt.
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In einem dritten Schritt 62 wird das erfasste Signal in einem ersten Anzeigebereich einer Anzeigeeinrichtung dargestellt. In einem vierten Schritt 63 wird mittels eines ersten Auswahlfensters in dem ersten Anzeigebereich ein erster Ausschnitt des Signals ausgewählt. In einem fünften Schritt 64 wird mittels eines zweiten Auswahlfensters in dem ersten Anzeigebereich ein zweiter Ausschnitt des Signals ausgewählt. Die beiden ausgewählten Ausschnitte werden jeweils als Teil des Schritts in einem zweiten und dritten Anzeigebereich dargestellt. Dabei erfolgt die Anzeige vergrößert und mit größerem Detailumfang als in dem ersten Anzeigebereich. Durch Verschiebung bzw. Größenveränderung der Auswahlfenster werden die Ausschnitte in ihrer Position gegenüber dem Signal und in ihrer Größe verändert. Die Schritte 62–64 werden dabei beliebig oft wiederholt. Alternativ können auch weitere Auswahlfenster und Ausschnitte des Signals berücksichtigt werden. In diesem Fall wird für jeden Signalausschnitt ein eigener Schritt eingefügt.
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Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Wie bereits erwähnt, können unterschiedliche Anzahlen von Anzeigebereichen und damit Ausschnitten des Signals dargestellt werden. Auch eine Kopplung abweichender Anzahlen von Ausschnitten ist möglich. So können z. B. drei oder vier Ausschnitte ebenfalls miteinander gekoppelt werden. Auch eine alternative Darstellung des Signals in sämtlichen Anzeigebereichen im Zeitbereich ist möglich. Alle vorstehend beschriebenen Merkmale oder in den Figuren gezeigten Merkmale sind im Rahmen der Erfindung beliebig vorteilhaft kombinierbar.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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