JP2006329845A - 測定装置および測定システム - Google Patents

Abstract

【課題】 測定装置の操作者自身が複雑な測定確度の計算を行わなくても、測定装置の測定確度を簡単に把握することができる測定装置、およびこのような測定装置がネットワークを介して複数台接続された測定システムにおける測定系全体の測定確度を簡単に把握することができる測定システムを提供する。
【解決手段】 試験対象から入力された測定データを測定し、もしくは前記試験対象に測定信号を出力する測定手段と前記測定データもしくは前記出力信号を表示する表示手段とを備えた測定装置において、
前記測定データの測定確度を記憶する記憶手段を備え、
この測定確度、測定条件、および測定データから測定確度情報を演算し、この測定確度情報を前記表示手段に表示する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、測定装置の操作者自身が複雑な測定確度の計算を行わなくても、測定装置の測定確度を簡単に把握することができる測定装置、およびこのような測定装置がネットワークを介して複数台接続された測定システムにおける測定系全体の測定確度を簡単に把握することができる測定システムに関する。

測定装置は測定する周波数や電圧等により測定確度が変動する。例えば、スペクトラムアナライザのような高周波測定装置の場合には、測定する周波数や測定された信号レベルに依存した振幅確度、周波数に依存した周波数確度が存在する。このような測定確度を考慮した測定装置の先行技術文献としては、特許文献１のようなものがある。

特開２００１―３１１７５３号公報

図６は従来における測定装置の構成例である。図６で、試験対象（ＤＵＴ）１は試験の対象となるデバイスである。測定装置１０は、例えばスペクトラムアナライザやパワーメータ等の測定装置である。測定手段１１は試験対象１から入力された測定データを測定する。記憶手段１２は測定手段１１が測定した測定データを記憶する。表示手段１３は記憶手段１２に記憶された測定データを表示する。

表示の方法は、スペクトラムアナライザのようなグラフィックを伴う測定装置の場合には測定データの波形を表示し、パワーメータのような測定データの数値のみを表示する測定装置の場合には測定データを数値で表示する。

しかしながら従来の測定装置には以下のような問題点があった。すなわち、測定確度を確認するには測定装置の取扱説明書を見る必要があるが、この取扱説明書の記載内容は複雑なため、測定装置の操作者が取扱説明書の測定確度を見間違える恐れがある。このため、測定レンジが当該測定データの測定に必要とされる測定確度に設定されていないにも拘わらず測定を行ってしまう場合がある。

さらに、複数の測定装置を接続して測定する場合、各測定装置の確度誤差を考慮して測定系全体の測定確度の計算を行う必要があるが、操作者が計算ミスや取扱説明書の読み間違えを起こす場合がある。このため、測定確度を無視した測定が行われる場合がある。

本発明は、これらの問題点に鑑みてなされたものであり、測定装置の操作者自身が複雑な測定確度の計算を行わなくても、測定装置の測定確度を簡単に把握することができる測定装置、およびこのような測定装置がネットワークを介して複数台接続された測定システムにおける測定系全体の測定確度を簡単に把握することができる測定システムを提供することを目的とする。

このような課題を達成するために請求項１記載の発明は、
試験対象から入力された測定データを測定し、もしくは前記試験対象に測定信号を出力する測定手段と前記測定データもしくは前記出力信号を表示する表示手段とを備えた測定装置において、
前記測定データの測定確度を記憶する記憶手段を備え、
この測定確度、測定条件、および測定データから測定確度情報を演算し、この測定確度情報を前記表示手段に表示する。

請求項２記載の発明は、試験対象から入力された測定データを測定し、もしくは前記試験対象に測定信号を出力する測定手段と前記測定データもしくは前記出力信号を表示する表示手段とを備えた測定装置において、
前記測定データと共に前記測定データの測定確度を記憶する記憶手段と、
前記測定手段の測定条件を設定する測定条件設定手段と、
前記測定条件設定手段で設定された測定条件、前記記憶手段に記憶された測定確度、および測定データから測定確度情報を演算する確度演算手段と、
前記測定確度情報を前記表示手段に表示する動作を制御する表示制御手段と
を備える。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の測定装置において、前記表示制御手段は、前記測定データと前記測定確度情報を切り替えて前記表示手段に表示する。

請求項４記載の発明は、請求項１又は２記載の測定装置において、前記表示制御手段は、前記測定確度情報を前記測定データと共に前記表示手段に表示することを特徴とする。

請求項５記載の発明は、前記記憶手段は、校正日時と推奨校正周期を記憶し、
前記校正日時と前記推奨校正周期から校正有効期限の範囲内であるか判別する校正有効期限判別手段を備える。

請求項６記載の発明は、請求項１乃至５のいずれかに記載の測定装置と外部制御装置がネットワークを介して接続され、前記外部制御装置は、これらの測定装置から送信された前記測定確度情報を表示する第２の表示手段を備える。

請求項７記載の発明は、請求項１乃至５のいずれかに記載の複数の測定装置と外部制御装置がネットワークを介して接続され、
前記外部制御装置は、請求項１乃至５記載の複数の前記測定装置から送信された前記測定確度情報に基づいて測定系全体の測定確度を演算する総合確度演算装置と、この測定系全体の測定確度を表示する第２の表示手段を備える。

本発明では、次のような効果がある。
測定確度、測定条件、測定データから測定確度情報を演算し、この測定確度情報を前記表示手段に表示するので、測定装置の操作者自身が複雑な測定確度の計算を行わなくても、測定装置の測定確度を簡単に把握することができる。

また、測定データと測定確度情報を切り替えて表示するので、グラフィックを伴わないパワーメータのような測定装置であっても、測定確度を簡単に把握することができる。

また、測定確度情報を測定データと共に表示するので、グラフィックを伴うスペクトラムアナライザのような測定装置の場合には、測定データがどの程度の誤差を包含しているか直ちに把握することができる。

さらに、複数の測定装置から送信された測定確度情報に基づいて測定系全体の測定確度を演算する総合確度演算装置を備えたので、測定系全体の測定確度を簡単に把握することができる。

以下、本発明の測定装置の構成例について図１を参照して説明する。測定装置１００は、例えばスペクトラムアナライザやパワーメータ等の測定装置である。測定手段１１０は試験対象２００から入力された測定データを測定する。

記憶手段１２０には測定データを記憶する測定データファイル１２１が形成され測定データを記憶する他、当該測定器の測定確度が記憶された測定確度ファイル１２２が形成されている。なお、測定装置１００に校正期限の警告機能を持たせる場合には、記憶手段３２０に校正日時（実際に校正を行った日）、および推奨校正周期（測定装置１００の測定性能を維持するために必要とされる校正の周期をいう。）を記憶する。

測定条件設定手段１３０は、測定手段１１０に対して例えば周波数レンジや電圧のレンジ等の各種測定条件を設定すると共に、この測定条件を後述する確度演算手段１４０に出力する。確度演算手段１４０は、測定条件、測定データ、測定確度に基づいて測定確度情報を演算する。

表示制御手段１５０には、測定データの他測定確度情報も入力され、測定装置１００の種類に応じて後述する図１の動作説明のように測定確度情報を表示手段１６０に表示する。

次に、図１の動作について図２のフローチャートを参照して説明する。測定条件設定手段１３０は、測定手段１１０に対して、例えば周波数レンジや電圧レンジ等の各種測定条件を設定すると共に、この測定条件を確度演算手段１４０に出力する（ステップＡ１）。

試験対象２００から出力された測定データは、測定手段１１０によって測定される（ステップＡ２）。この測定データは記憶手段１２０に出力され、記憶手段１２０に形成された測定データファイル１２１に記憶される（ステップＡ３）。

測定確度演算手段１４０は、測定条件、測定データ、および測定確度ファイル１２２に記憶された測定確度に基づいて測定確度情報を演算するが（ステップＡ４）、詳細な演算方法は後述する図４の説明で行うものとする。そして、このようにして演算された測定確度情報は表示制御手段１５０に出力される。

表示手段１６０は、表示制御手段１５０による制御によって以下のように測定データ、および測定確度情報を表示する（ステップＡ５）。なお、測定装置１００に校正期限の警告機能を持たせた場合には、校正有効期限判別手段１８０が、記憶手段３２０に記憶された校正日時、および推奨校正周期から校正有効期限の範囲内であるか判別し、表示制御手段１５０を介して、その判別結果を表示手段１６０に表示する。

測定データ、および測定確度情報の表示方法の具体例を挙げると、測定装置１００が例えばスペクトラムアナライザの場合には図３のようになる。

ここで、図３はステップＡ１で測定条件設定手段１３０から、
周波数レンジ １００ｋＨｚ〜４ＧＨｚ
リファレンスレベル ０ｄＢｍ
入力アッテネーション １０ｄＢ
の測定条件が入力されて、

記憶手段１２０に記憶された測定確度ファイル１２１の内容が
周波数 100kHz〜1GHz 測定確度 ±0.5dB（入力ATT 10dB時,入力レベル-80dBm以上）
周波数 100kHz〜1GHz 測定確度 ±0.8dB（入力ATT 10dB時,入力レベル-80dBm以下）
周波数 1GHz〜4GHz 測定確度 ±0.9dB（入力ATT 10dB時,入力レベル-80dBm以上）
周波数 1GHz〜4GHz 測定確度 ±1.0dB（入力ATT 10dB時,入力レベル-80dBm以下）
である場合の例である。

また、図３では測定データと共にマーカー５１０、５２０が表示され、マーカー５１０、５２０の測定確度は測定確度表示エリア５３０に表示される。なお、図３ではマーカー５１０、５２０の表示時に確度を表示しているが、スペクトラムのグラフィックの中にラインで表示しても良い。

さらに、第２の表示方法としては、図４のようにエリア境界線５４０、５４１を引いて、それぞれのエリアごとに測定確度情報５５０〜５５３を表示しても良い。ここで、図４から明らかな様に、ステップＡ４で求められる測定確度情報５５０〜５５３は、測定レンジ（測定条件）、測定データの周波数、測定データの入力レベルによって異なる。

図４では、周波数100kHz〜1GHz、入力レベル-80dBm以上の条件における測定確度がもっとも優れ、測定確度情報（誤差）±0.5dBとなる。なお、同一の周波数でも入力レベル-80dBmを境界として測定確度情報が異なるのは（すなわち、測定確度情報５５３が±0.5dBである一方で、測定確度情報５５２が±0.8dBである点）、入力レベル-80dBm以下の場合はノイズの影響を強く受け、誤差が大きくなるからである。したがって、測定確度ファイル１２１には、これらの影響を踏まえて測定確度が記憶される。

また、図４の実施例ではスペクトラムアナライザを例に説明したので、測定データの入力レベルをも条件として測定確度ファイル１２１の内容を決定したが、入力レベルによる誤差の影響を考慮する必要がない測定器の場合には、入力レベルを考慮しないで測定確度ファイル１２１の内容が決定されるのはいうまでもない。

なお、図４における測定確度情報５５０〜５５３の表示は、表示制御手段によってオン／オフできるものとする。また、本実施例ではスペクトラムアナライザを用いて説明したが、この測定装置に限られるものではなく他の全ての測定装置においても適用することができる。

このように、測定確度、測定条件、測定データから測定確度情報を演算し、この測定確度情報を表示手段１６０に表示するので、測定装置１００の操作者自身が複雑な測定確度の計算を行わなくても、測定確度を簡単に把握することができる。

次に、第１の実施例で説明した測定装置１００を使用した測定システムの構成について図５を参照して説明するが、図１と同じ構成については同一の符号を付して説明を省略する。

図５の測定システムは、測定装置１００と測定装置３００がネットワークを介して外部制御装置４００に接続されている。測定装置１００には図１で説明した構成の他、通信手段１７０が設けられネットワークを介して外部制御装置４００の通信手段４１０と測定確度情報の通信を行う。

測定装置３００は、本実施例では信号発生器である。測定手段３１０は試験対象２００に測定信号を出力する。記憶手段３２０には、信号発生器の発生する測定信号の確度情報（すなわち測定信号にどの程度の誤差が含まれているかを示す信号）が記憶された確度ファイル３２２が形成されている。

測定信号設定手段３３０は測定手段３１０に対して例えば測定信号の周波数やパワー等を設定すると共に、この測定信号の条件を後述する確度演算手段３４０に出力する。確度演算手段３４０は、測定信号の条件、および確度ファイル３２２から出力される確度データに基づいて測定信号の確度情報を演算する。

表示制御手段３５０と表示手段３６０は、それぞれ表示制御手段１５０、表示手段１６０に対応するものなので、図１と同様の方法で測定確度情報を表示手段３６０に表示させても良いが、本実施例では後述する外部制御装置４００の表示手段４３０に測定系全体の測定確度を表示するので、これらの構成は使用しなくても差し支えない。

通信手段３７０は、確度演算手段３４０で演算された測定信号の確度情報を、ネットワークを介して外部制御装置４００の通信手段４１０に出力する。

外部制御装置４００は、例えばパーソナルコンピュータである。通信手段４１０は、ネットワークを介して通信手段１７０から測定確度情報が入力され、通信手段３７０から測定信号の確度情報が入力される。総合確度演算装置４２０は、測定信号の確度情報と測定確度情報から測定系全体の測定確度を演算する。

次に、図５の動作について説明する。ただし、図５の測定装置１００で図１と同一の符号を付した構成は図１と同様の動作をなし、測定装置３００の各構成についても、測定装置１００の構成と同一の名称が付された構成については同様の動作をなすので、これらの構成の動作説明は省略する。したがって、図５の動作説明は各測定装置１００、３００から出力される測定確度情報、および測定信号の確度情報に基づいて総合確度演算装置４２０が測定系全体の測定確度を演算する動作についてのみ説明する。

通信手段４１０から測定信号の確度情報、および測定確度情報が入力された総合確度演算手段４２０は、以下のように測定系全体の測定確度を演算する。例えば、信号発生器である測定装置３００の測定信号の確度情報の誤差が１ｄＢであって、レシーバとなる測定装置１００の測定確度情報が１ｄＢの場合には、これらの誤差が重畳されて、総合確度演算手段４２０は測定系全体の測定確度を２ｄＢと演算する。そして、表示手段４３０は総合確度演算装置４２０から出力された測定系全体の測定確度を表示する。

このように、複数の測定装置１００、３００から送信された測定確度情報（測定信号の確度情報）に基づいて測定系全体の測定確度を演算する総合確度演算装置を備えたので、測定系全体の測定確度を簡単に把握することができる。

この結果、有効数字以上の桁数でデータを測定することに対する対策にもなる。さらに、測定値がどの程度の誤差を含んでいるか直ちに判断することができる。

本発明による測定装置１００の構成例である。 図１の動作を説明するフローチャートである。 マーカー５１０、５２０における測定確度情報の表示例である。 エリア境界線で仕切ることにより測定確度情報を示した図である。 測定装置１００を使用した測定システムの構成例である。 従来の測定装置１０の構成例である。

符号の説明

１００ 測定装置
１１０ 測定手段
１２０ 記憶手段
１３０ 測定条件設定手段
１４０ 確度演算手段
１５０ 表示制御手段
１６０ 表示手段
２００ 試験対象
４００ 外部制御装置
４１０ 総合確度演算手段

Claims (7)

1. 試験対象から入力された測定データを測定し、もしくは前記試験対象に測定信号を出力する測定手段と前記測定データもしくは前記出力信号を表示する表示手段とを備えた測定装置において、
   前記測定データの測定確度を記憶する記憶手段を備え、
   この測定確度、測定条件、および測定データから測定確度情報を演算し、この測定確度情報を前記表示手段に表示することを特徴とする測定装置。
2. 試験対象から入力された測定データを測定し、もしくは前記試験対象に測定信号を出力する測定手段と前記測定データもしくは前記出力信号を表示する表示手段とを備えた測定装置において、
   前記測定データと共に前記測定データの測定確度を記憶する記憶手段と、
   前記測定手段の測定条件を設定する測定条件設定手段と、
   前記測定条件設定手段で設定された測定条件、前記記憶手段に記憶された測定確度、および測定データから測定確度情報を演算する確度演算手段と、
   前記測定確度情報を前記表示手段に表示する動作を制御する表示制御手段と
   を備えたことを特徴とする測定装置。
3. 前記表示制御手段は、前記測定データと前記測定確度情報を切り替えて前記表示手段に表示することを特徴とする請求項１又は２記載の測定装置。
4. 前記表示制御手段は、前記測定確度情報を前記測定データと共に前記表示手段に表示することを特徴とする請求項１又は２記載の測定装置。
5. 前記記憶手段は、校正日時と推奨校正周期を記憶し、
   前記校正日時と前記推奨校正周期から校正有効期限の範囲内であるか判別する校正有効期限判別手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至４記載の測定装置。
6. 請求項１乃至５のいずれかに記載の測定装置と外部制御装置がネットワークを介して接続され、
   前記外部制御装置は、これらの測定装置から送信された前記測定確度情報を表示する第２の表示手段を備えることを特徴とする測定システム。
7. 請求項１乃至５のいずれかに記載の複数の測定装置と外部制御装置がネットワークを介して接続され、
   前記外部制御装置は、請求項１乃至５記載の複数の前記測定装置から送信された前記測定確度情報に基づいて測定系全体の測定確度を演算する総合確度演算装置と、この測定系全体の測定確度を表示する第２の表示手段を備えることを特徴とする測定システム。
   
   

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