一种改进的异常波形的检测方法

文档序号:5940955
专利名称:一种改进的异常波形的检测方法
技术领域
本发明涉及电变量测试领域,特别涉及一种用于数字示波器的改进的异常波形的检测方法。
背景技术
数字示波器是一种常用的测量装置,与模拟示波器不同,数字示波器是通过模数转换器采集被测信号,将被测模拟信号转换为数字信息,由此,捕获被测信号波形的一系列样值。常见的数字示波器分为数字存储示波器、数字荧光示波器和采样示波器。数字示波器的最大优点之一是能够存储被测信号的波形,并可以对存储的波形做细致的观察和测量。数字示波器在极短时间内会采集大量的波形数据,用户通常在某些情况下,例如在调试电路中,非常关注采集到的波形数据中的异常波形信号,即在一段时间里偶发的波形信号。为了观察异常波形信号,常见的数字示波器中设计了多种触发方式,如脉宽,毛刺,斜率触发等,但是上述这些内容主要用于在系统运行时,获得异常波形信号,并不能用于在系统停止后,针对历史记录的波形数据进行异常波形数据的分析。中国实用新型专利:专利号为ZL200620119307.4、专利名称为一种数字示波器,公开了一种具有波形录制功能的数字示波器。该专利公开的示波器可以长时间进行波形录制,并能将录制的波形进行回放,但是该专利文献并没有揭示如何对所述录制波形中的异常波形进行检测和显示。

发明内容
为了解决现有技术对录制波形进行异常波形检测存在的问题,本发明公开了一种改进的异常波形的检测方法;为了解决现有技术对录制波形进行异常波形检测存在的问题,本发明公开了一种方便的异常波形的检测方法;为了解决现有技术对录制波形进行异常波形检测存在的问题,本发明公开了一种快速的异常波形的检测方法;为了解决现有技术对录制波形进行异常波形显示存在的问题,本发明公开了一种改进的异常波形的显示方法;为了解决现有技术对录制波形进行异常波形显示存在的技术问题,本发明公开了一种直观的异常波形的显示方法;为了解决现有技术对录制波形进行异常波形显示存在的技术问题,本发明公开了一种用于显示异常波形的数字示波器。本发明所述改进的异常波形的检测方法,用于数字示波器,所述数字示波器包括用于存储多帧录制的测量波形数据的存储单元;用于输入控制信息的输入单元;用于显示所述测量波形数据的波形显示单元;
包括以下步骤,步骤1011:接收一组包括测量控制信息和与之相适应的阈值的控制信息;步骤1012:依据所述测量控制信息,由所述多帧录制的测量波形数据获取一个标准值及一组测量值,并依据所述标准值和所述一组测量值,获取一组与所述一组测量值对应的差值;步骤1013:显示超出所述阈值的差值所对应的测量波形数据为异常波形数据。作为一种举例说明,所述步骤1011,接收一组测量控制信息,还可以包括:接收一个标准波形选择信息和一个测量类型控制信息;所述步骤1012,还可以包括:依据所述标准波形选择信息,选择所述多帧录制的测量波形数据中的一帧测量波形数据作为标准波形数据;并依据所述测量类型控制信息,由所述标准波形数据获取所述的一个标准值,由所述多帧录制的测量波形数据中的一组测量波形数据,获得所述的一组测量值。作为一种举例说明,所述步骤1011,接收一组测量控制信息,还可以包括:接收一个标准波形选择信息和一个测量类型控制信息;所述步骤1012,还可以包括:依据所述标准波形选择信息,选择所述多帧测量波形数据的平均值波形作为标准波形数据;依据所述测量类型控制信息,获取所述标准波形数据的一个标准值,并由所述多帧测量波形数据中的一组测量波形数据,获得所述的一组测量值。作为一种举例说明,所述步骤1011,所述接收一个测量类型控制信息,还可以包括:接收一个用于峰峰值测量的测量类型控制信息;所述接收阈值,还可以包括,接收一个与所述峰峰值测量对应的阈值;所述步骤1012,还可以包括:依据所述标准波形选择信息及所述测量类型控制信息,由所述多帧测量波形数据中的一帧测量波形数据获取测量波形数据的峰峰值,作为所述的一个标准值,由所述多帧测量波形数据中的一组测量波形数据获取其中每一帧测量波形数据的峰峰值作为所述的
一组测量值。作为一种举例说明,所述的步骤1012,还可以包括:依据所述标准波形选择信息及所述测量类型控制信息,由所述多帧测量波形中的一帧测量波形数据获取所述测量波形数据的峰峰值,作为所述的一个标准值,由所述多帧测量波形数据中的全部测量波形数据获取其中每一帧测量波形数据的峰峰值作为所述的
一组测量值。作为一种举例说明,所述的步骤1013,还可以包括子步骤:对超出所述阈值的所有差值,记录其对应的测量波形数据的存储位置;依据所述记录的测量波形数据的存储位置,显示当前显示的测量波形数据在所述一组测量波形数据中的排位。作为一种举例说明,所述的步骤1013,还可以包括子步骤:
对超出所述阈值的所有差值,记录其对应的测量波形数据的存储位置;依据所述记录的测量波形数据的存储位置,显示当前显示的测量波形数据在所述全部测量波形数据中的排位。作为一种举例说明,所述步骤1013,还可以包括子步骤:对超出所述阈值的所有差值,记录其对应的测量波形数据的存储位置;以波形显示方式,自动显示所述记录下的存储位置上的第一帧测量波形数据。作为一种举例说明,所述步骤1013,还可以包括子步骤:接收一个指定异常波形显示信息;以波形显示方式,显示所述记录下的存储位置中,与所述指定异常波形显示信息对应的测量波形数据。作为一种举例说明,所述步骤1013还可以包括,一个初始波形显示步骤:依据所述记录下的测量波形数据的存储位置,首先以波形显示方式,显示其中记录的第一帧测量波形数据。作为一种举例说明,所述步骤1013,还可以包括子步骤:接收一个相邻故障帧波形显示控制信息;以波形显示方式,显示所述记录下的存储位置中,与当前显示的测量波形数据相邻的测量波形数据,所述测量波形数据对应的差值超出所述阈值。作为一种举例说明,所述步骤1013,还可以包括一个缩略波形显示步骤:在同一显示窗口中,以缩略波形显示方式,单独显示超出所述阈值的差值对应的测量波形数据,及其前一帧测量波形数据和后一帧测量波形数据。作为一种举例说明,所述的步骤1013,还可以包括:依据每帧所述测量波形数据对应的差值与所述一组差值中的最大差值的比值,设定每帧测量波形数据的差异度,并,显示当前显示的测量波形数据的差异度。作为一种举例说明,所述的步骤1013,还可以包括:在一个用于表示每帧测量波形数据的差异度的直线图中,依据所述一组测量波形数据的帧数设定每帧测量波形数据的差异度的对应的显示位置,并用不同的颜色表示不同的差异度。作为一种举例说明,所述的步骤1013,还可以包括:在一个用于表示每帧测量波形数据的差异度的直线图中,依据所述一组测量波形数据的帧数设定每帧测量波形数据的差异度的对应的显示位置,并用不同的颜色表示超出所述阈值的不同差异度。本发明所述方便的异常波形的检测方法,用于数字示波器,所述数字示波器包括用于保存多帧录制的测量波形数据的存储单元;用于输入控制信息的输入单元;用于显示所述录制的测量波形数据的波形显示单元;包括以下步骤,步骤2011:接收一组包括测量控制信息和与之相适应的阈值的控制信息;步骤2012:依据所述测量控制信息,由所述多帧录制的测量波形数据中获取一帧标准波形数据和多帧测量波形数据,
步骤2013:依据所述多帧测量波形数据中每帧测量波形数据所对应的波形与所述标准波形数据所对应的波形之间的面积,将对应所述面积超出所述阈值的测量波形数据显示为异常波形数据。作为一种举例说明,所述步骤2011,接收一组测量控制信息,还可以包括:接收一个标准波形选择信息;所述步骤2012,还可以包括:依据所述标准波形选择信息,由所述录制的测量波形数据中的选择一帧测量波形数据作为所述的标准波形数据;作为一种举例说明,所述步骤2011,接收一组测量控制信息,还可以包括:接收一个标准波形选择信息;所述步骤2012,还可以包括:依据所述标准波形选择信息,由所述录制的测量波形数据获取其平均值波形数据作为所述的标准波形数据;作为一种举例说明,所述步骤2013,还可以包括:通过累计所述标准波形数据的列坐标数据与所述多帧测量波形数据中每帧测量波形数据的列坐标数据的差值,获取所述的面积。作为一种举例说明,所述的步骤2013,还可以包括子步骤:对超出所述阈值的所有面积,记录其对应的测量波形数据的存储位置;依据所述记录的测量波形数据的存储位置,显示当前显示的测量波形数据在所述多帧测量波形数据中的排位。作为一种举例说明,所述步骤2013,还可以包括子步骤:接收一个指定异常波形显示信息;以波形显示方式,显示所述记录下的存储位置中,与所述指定异常波形显示信息对应的测量波形数据。作为一种举例说明,所述步骤2013还可以包括,一个初始波形显示步骤:依据所述记录下的测量波形数据的存储位置,首先以波形显示方式,显示其中记录的第一帧测量波形数据。作为一种举例说明,所述步骤2013,还可以包括子步骤:接收一个相邻故障帧波形显示控制信息;以波形显示方式,显示所述记录下的存储位置中,与当前显示的测量波形数据相邻的测量波形数据,所述测量波形数据对应的面积超出所述阈值。作为一种举例说明,所述步骤2013,还可以包括一个缩略波形显示步骤:在同一显示窗口中,以缩略波形显示方式,单独显示超出所述阈值的面积对应的测量波形数据,及其前一帧测量波形数据和后一帧测量波形数据。作为一种举例说明,所述的步骤2013,还可以包括:依据每帧所述测量波形数据对应的面积与所述一组面积中的最大面积的比值,设定每帧测量波形数据的差异度,并,显示当前显示的测量波形数据的差异度。作为一种举例说明,所述的步骤2013,还可以包括:在一个用于表示每帧测量波形数据的差异度的直线图中,
依据所述一组测量波形数据的帧数设定每帧测量波形数据的差异度的对应的显示位置,并用不同的颜色表示不同的差异度。作为一种举例说明,所述的步骤2013,还可以包括:在一个用于表示每帧测量波形数据的差异度的直线图中,依据所述一组测量波形数据的帧数设定每帧测量波形数据的差异度的对应的显示位置,并用不同的颜色表示超出所述阈值的不同差异度。本发明所述快速的异常波形的检测方法,用于数字示波器,所述数字示波器包括用于保存多帧录制的测量波形数据的存储单元;用于输入控制信息的输入单元;用于显示所述录制的测量波形数据的波形显示单元;包括以下步骤,步骤3011:接收测量控制信息和一个包括时间阈值和幅度阈值的二维阈值;步骤3012:依据所述测量控制信息,由所述多帧录制的测量波形数据中获取一帧标准波形数据和多帧测量波形数据,步骤3013:依据所述的时间阈值和幅度阈值,及所述标准波形数据的每一采样时间的幅值,产生对应所述录制的测量波形数据的每一采样时间的幅值测量范围,将所述多帧测量波形数据中,包含所述采样时间的测量数据超出所述幅值测量范围的测量波形数据,显示为异常波形数据。作为一种举例说明,所述步骤3013,还可以包括:对应所述标准波形数据的每一采样时间,获取所述采样时间在所述时间阈值范围中的幅值变化范围,并依据所述幅值变化范围和所述幅度阈值,产生对应所述录制的测量波形数据的每一采样时间的所述幅值测量范围。作为一种举例说明,所述步骤3011,接收测量控制信息,还可以包括:接收一个标准波形选择信息;所述步骤3012,还可以包括:依据所述标准波形选择信息,由所述录制的测量波形数据中选择一帧测量波形数据作为所述的标准波形数据;作为一种举例说明,所述步骤3011,接收测量控制信息,还可以包括:接收一个标准波形选择信息;所述步骤3012,还可以包括:依据所述标准波形选择信息,由所述录制的测量波形数据获取其多帧波形的平均值波形数据作为所述的标准波形数据;作为一种举例说明,所述的步骤3013,还可以包括子步骤:对所述多帧测量波形数据中,包含所述采样时间的测量数据超出所述幅值测量范围的测量波形数据,记录其存储位置;依据所述存储位置,以波形方式显示其对应的测量波形数据,并依据所显示的测量波形数据对应的存储位置,显示其在多帧录制的测量波形数据中的排位。作为一种举例说明,所述步骤3013,还可以包括子步骤:接收一个异常波形自动显示信息;
依据所述存储位置,以波形显示方式,自动依次显示所述存储位置对应的测量波形数据。作为一种举例说明,所述步骤3013,还可以包括子步骤:接收一个指定异常波形显示信息;依据所述存储位置,以波形显示方式,显示与所述指定异常波形显示信息对应的测量波形数据。作为一种举例说明,所述步骤3013还可以包括,一个初始波形显示步骤:依据所述测量波形数据的存储位置,首先以波形显示方式,显示其中记录的第一帧测量波形数据。作为一种举例说明,所述步骤3013,还可以包括子步骤:接收一个相邻故障帧波形显示控制信息;依据所述测量波形数据的存储位置及所述相邻故障帧波形显示控制信息,以波形显示方式,显示所述存储位置中,与当前显示的测量波形数据相邻的测量波形数据,所述测量波形数据超出所述幅值测量范围。作为一种举例说明,所述步骤3013,还可以还包括:依据所述测量波形数据的存储位置,在同一显示窗口中,以缩略波形显示方式,单独显示与所述指定异常波形显示信息对应的测量波形数据及在所述录制的测量波形数据中与所述测量波形数据相邻的前一帧测量波形数据和后一帧测量波形数据。作为一种举例说明,所述的步骤3013,还可以包括:在一个用于表示每帧测量波形数据的测量结果的直线图中,依据所述多帧测量波形数据的帧数设定每帧测量波形数据的显示位置,并用突出的颜色表示所述多帧测量波形数据中,包含所述采样时间的测量数据超出所述幅值测量范围的测量波形数据。本发明所述改进的异常波形的显示方法,用于数字示波器,所述数字示波器包括用于存储多帧录制的测量波形数据的存储单元;用于输入控制信息的输入单元;用于显示所述测量波形数据的波形显示单元;包括步骤,依据所述输入控制信息,将一组所述测量波形数据与一标准波形数据比较,获取多帧异常波形数据,并在同一显示窗口中,以波形显示方式,单独显示其中一帧所述异常波形数据及其前一帧测量波形数据和后一帧测量波形数据。作为一种举例说明,所述步骤还可以包括:保存所述测量波形数据中的全部异常波形数据的帧地址为异常波形帧地址数据;再依据一个指定异常波形显示信息,由所述异常波形帧地址数据获取一个所述的帧地址,并在所述显示窗口中,以波形显示方式,单独显示与所述帧地址对应的异常波形数据及所述异常波形数据的前一帧测量波形数据和后一帧测量波形数据。作为一种举例说明,所述步骤还可以包括:依据一个邻近异常波形显示信息,由所述异常波形帧地址数据获取与当前显示的异常波形数据的帧地址相邻近的一个所述异常波形数据的帧地址,并在所述显示窗口中,以波形显示方式,单独显示所述帧地址对应的异常波形数据及所述异常波形数据的前一帧测量波形数据和后一帧测量波形数据。作为一种举例说明,所述步骤还可以包括:依据所述邻近异常波形显示信息,由所述异常波形帧地址数据依次获取全部所述异常波形数据的帧地址,并在所述显示窗口中,以波形显示方式,依次单独显示所述帧地址对应的异常波形数据及所述异常波形数据的前一帧测量波形数据和后一帧测量波形数据。作为一种举例说明,所述步骤还可以包括:在所述显示窗口中,对应所述异常波形数据的显示位置,显示所述异常波形数据在所述多帧录制的测量波形数据中的排位。作为一种举例说明,所述步骤还可以包括:在所述显示窗口中,对应所述前一帧测量波形数据和后一帧测量波形数据的显示位置,显示所述前一帧测量波形数据和后一帧测量波形数据在所述多帧录制的测量波形数据中的排位。作为一种举例说明,所述步骤还可以包括初始化步骤,首先,由所述异常波形帧地址数据获取其中第一帧异常波形数据的帧地址,并在所述显示窗口中,以波形显示方式,单独显示所述异常波形数据及其前一帧测量波形数据和后一帧测量波形数据。本发明所述直观的异常波形的显示方法,用于数字示波器,所述数字示波器包括用于存储多帧录制的测量波形数据的存储单元;用于输入控制信息的输入单元;用于显示所述测量波形数据的波形显示单元;包括以下步骤:步骤1、依据所述输入控制信息,将一组所述测量波形数据与一标准波形数据进行比较,获取每帧测量波形数据的差异值,再依据所述每帧测量波形数据的差异值与全部所述差异值中的最大差异值的比值,生成每帧所述测量波形数据的差异度;步骤2、利用一个沿直线划分出多个显示区段的直线图,使不同的所述显示区段分别对应所述一组测量波形数据中的不同的测量波形数据,并在所述显示区段中,用不同状态的色块表示所述显示区段对应的测量波形数据具有不同差异度。作为一种举例说明,用不同颜色的色块表示所述显示区段对应的测量波形数据具有不同差异度。作为一种举例说明,还可以使所述一组测量波形数据被依次划分为多个分别包含多帧测量波形数据的小组数据,利用每个所述小组数据中的多帧测量波形数据的差异度,生成对应小组数据的差异度,在所述直线图中,所述显示区段与所述小组数据依次对应,用不同的颜色的色块表示所述显示区段对应的小组数据具有不同差异度。作为一种举例说明,还可以利用每个所述小组数据中的多帧测量波形数据的最大差异度,设定对应小组数据的差异度。作为一种举例说明,步骤I还可以包括:依据一个包括起始帧和终止帧的输入控制信息,
从所述多帧录制的测量波形数据中获取所述的一组测量波形数据。作为一种举例说明,还可以依据一个波形显示控制信息,在一显示窗口中,以波形显示方式,显示所述一组测量波形数据中的一帧测量波形数据, 并在所述直线图中,用突出标记显示所述一帧测量波形数据对应的小组数据。作为一种举例说明,还可以依据所述波形显示控制信息,在所述显示窗口中,以波形显示方式,单独显示所述一组测量波形数据中的一帧测量波形数据及其前一帧测量波形数据和后一帧测量波形数据,并在所述直线图中,用突出标记显示所述一帧测量波形数据对应的小组数据。作为一种举例说明,还可以在所述直线图中,用突出标记显示所述一帧测量波形数据对应的小组数据的同时,用数字表示所述小组数据对应的多帧测量波形数据的起始帧和终止帧位置。作为一种举例说明,还可以利用一个沿直线划分出多个显示区段的直线图,使多个所述的显示区段分别对应所述一组测量波形数据中的一个测量波形数据,并在所述多个显示区段中,用不同颜色的色块表示所述显示区段对应的测量波形数据具有不同差异度。作为一种举例说明,还可以在所述多个显示区段中,不同颜色的色块具有不同的色块高度,所述色块的高度与所述的差异度相对应。作为一种举例说明,还可以包括:一个预定阈值,在所述直线图中,用红色的色块表示超出所述预定阈值的差异度。本发明所述用于显示异常波形的数字示波器,包括用于依次存储多帧测量波形数据的存储单元;用于产生控制信息的输入单元;用于依据所述输入控制信息,获取异常波形数据,并以波形显示方式,显示所述异常波形数据的波形显示单元;所述波形显示单元用于依次保存所述测量波形数据中的全部异常波形数据的帧地址为异常波形帧地址数据,并响应所述控制信息,由所述异常波形帧地址数据获取所述的异常波形数据。作为一种举例说明,所述异常波形显示控制信息还可以包括一个邻近异常波形显示控制信息,所述波形显示单元用于响应所述邻近异常波形显示控制信息,由所述异常波形帧地址数据获取与当前显示的异常波形数据的帧地址相邻近的一帧异常波形数据。作为一种举例说明,所述输入单元还可以包括一个用于产生所述邻近异常波形显示控制信息的向上按键和一个用于产生所述邻近异常波形显示控制信息的向下按键,按动所述向上按键产生显不前一巾贞故障信息的控制信息,按动所述向下按键产生显不后一巾贞故障信息的控制信息;所述波形显示单元,响应所述显示前一帧故障信息的控制信息,由所述异常波形帧地址数据获取与当前显示的异常波形数据的帧地址相邻近,且帧地址位置在前的异常波形数据;响应所述显示后一帧故障信息的控制信息,由所述异常波形帧地址数据获取与当前显示的异常波形数据的帧地址相邻近,且帧地址位置在后的异常波形数据。作为一种举例说明,所述异常波形显示控制信息还可以包括一个对应所述异常波形帧地址数据的指定异常波形显示控制信息,
所述波形显示单元用于响应所述指定异常波形显示控制信息,由所述异常波形帧地址数据获取与所述指定异常波形显示控制信息对应的一帧异常波形数据。作为一种举例说明,所述波形显示单元还用于统计所述测量波形数据中的全部异常波形数据的总帧数,并在以波形方式显示所述异常波形数据时,对应显示所述异常波形数据在所述全部异常波形数据中的排位及所述全部异常波形数据的总帧数。作为一种举例说明,所述波形显示单元,还可以用于在以波形方式显示的所述异常波形数据对应为所述异常波形帧地址数据中的第一帧异常波形数据时,响应所述显示前一帧故障信息的控制信息,产生对应的超范围提示信息。作为一种举例说明,所述波形显示单元,还可以用于在以波形方式显示的所述异常波形数据对应为所述异常波形帧地址数据中的最后一帧异常波形数据时,响应所述显示后一巾贞故障信息的控制信息,产生对应的超范围提不信息。作为一种举例说明,所述波形显示单元,还可以用于在一显示窗口中,以波形显示方式单独显示三帧测量波形数据,其中包括所述异常波形数据,及所述异常波形数据的前一帧测量波形数据和后一帧测量波形数据。本发明公开的一种改进的异常波形的检测方法,能够对录制的测量波形数据进行异常波形数据的检测,利用标准波形数据的参数与测量波形数据的参数进行对比,能快速而准确地检测出异常波形数据,并得到测量波形数据与标准波形数据的差异,便于对异常波形数据进行分析。本发明公开的一种方便的异常波形的检测方法,能够对录制的测量波形数据进行异常波形数据的检测,利用标准波形数据与测量波形数据之间的面积差,能快速而准确地检测出异常波形数据,并得到测量波形数据与标准波形数据的差异,便于对异常波形数据进行分析。本发明公开的一种快速的异常波形的检测方法,能够对录制的测量波形数据进行异常波形数据的检测,依据一个包括时间阈值和幅度阈值的二维阈值,及一个标准波形数据的每一采样时间的幅值,产生一个幅值测量范围,不在所述幅值测量范围内的测量波形数据为异常波形数据。该检测方法快速准确,能迅速检测出异常波形数据。本发明公开的一种改进的异常波形的显示方法,在同一显示窗口中,以波形显示方式,单独显示其中一帧异常波形数据及其前一帧测量波形数据和后一帧测量波形数据,能直观地观察异常波形数据与其前后波形数据之间的关系。本发明公开的一种直观的异常波形的显示方法,在一个直线图中,利用不同颜色表示测量波形数据具有不同的差异度,利用直方图表示测量波形数据具有不同的差异度,这种直观的显示方法便于对异常波形数据的整体观察和分析,异常波形数据的差异度情况和分布一目了然。本发明公开的一种用于显示异常波形的数字示波器,在数字示波器的键盘上设有两个按键,分别定义为“向上按键”和“向下按键”,当按动“向上按键”时,数字示波器的波形显示单元将以波形显示方式,自动显示当前异常波形数据的上一帧异常波形数据,当按动“向下按键”时,数字示波器的波形显示单元将以波形显示方式,自动显示当前异常波形数据的下一帧异常波形数据,通过这种导航显示的方式,能方便快捷地观察任意一帧异常波形数据。


图1是本发明优选实施例中,所述数字示波器执行的第一异常波形检测步骤的流程2是本发明优选实施例中,所述数字示波器执行的第二异常波形检测步骤的流程3是本发明优选实施例中,所述数字示波器执行的第三异常波形检测步骤的流程4是本发明优选实施例中,所述数字示波器的第一界面示意5是本发明优选实施例中,所述数字示波器的第二界面示意6是本发明优选实施例中,所述数字示波器的结构框7是本发明优选实施例中,所述数字示波器的第三界面示意8是本发明优选实施例中,所述数字示波器的第四界面示意9是本发明优选实施例中,所述数字示波器的面积计算示意图
具体实施例方式下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细说明。参照图6,是本实施例所列数字示波器的结构框图,该数字示波器,包括用来依次存储多帧测量波形数据的存储单元6011 ;产生输入控制信息的输入单元6012 ;依据所述输入控制信息,获取异常波形数据,并以波形显示方式,显示所述异常波形数据的波形显示单元 6013。参照图1,本实施例所列数字示波器执行有一个第一异常波形的检测步骤,包括以下步骤:步骤1011:接收一组包括测量控制信息和与之相适应的阈值的控制信息;步骤1012:依据所述测量控制信息,由所述多帧录制的测量波形数据获取一个标准值及一组测量值,并依据所述标准值和所述一组测量值,获取一组与所述一组测量值对应的差值;步骤1013:显示超出所述阈值的差值所对应的测量波形数据为异常波形数据。参照图1,步骤1011中的接收一组测量控制信息,是指接收一个标准波形选择信息和一个测量类型控制信息,步骤1012,依据所述标准波形选择信息,选择所述多帧录制的测量波形数据中的任意一帧测量波形数据作为标准波形数据;并依据所述测量类型控制信息,由所述标准波形数据获取所述的一个标准值,这里的标准值是一个数值,该数值含有物理意义,例如标准波形数据所对应的标准波形的周期、频率,或者峰峰值等等。这个标准值也可以直接设定,而不从标准波形数据得到。本实施例中选取了所述标准波形的峰峰值作为标准值,由所述多帧录制的测量波形数据中的一组测量波形数据,相应地获得所述一组测量波形数据的每一个峰峰值。将标准波形的峰峰值与所述一组测量波形数据的每一个峰峰值相减后取绝对值,得到各自的差值。为了便于对异常波形的显示和分析,本优选实施例还将差值转化为差异度。将上述得到的绝对值中最大的绝对值即最大的差值设为100%,设定这个百分数为测量波形数据与标准波形数据的差异度,依据最大的绝对值、差异度上限值100%及其他各个差值依次计算出其他测量波形数据的各个差异度。本实施例中设定差异度70%为阈值,所有差异度超过这个阈值的测量波形数据都为异常波形数据。作为举例说明,也可以定义一个确定的差值作为阈值,所有差值超过这个阈值的测量波形数据都为异常波形数据。作为举例说明,也可以设定其它差异度值为阈值,例如50%,或80%。作为举例说明,也可以选取周期或者频率作为标准波形的标准值。作为举例说明,步骤1012,依据标准波形选择信息,也可以选择多帧测量波形数据的平均值波形作为标准波形数据。作为举例说明,由所述多帧录制的测量波形数据中的全部测量波形数据,相应地获得所述全部测量波形数据的每一个峰峰值。将标准波形的峰峰值与所述全部测量波形数据的每一个峰峰值相减后取绝对值,得到各自的差值。作为举例说明,与标准波形进行比较的可以是全部各帧测量波形数据,也可以是部分的测量波形数据,使用者可以根据需要,选择与标准波形数据进行比较的测量波形数据的起始帧和结束帧。本实施例所述的数字示波器包含有起始帧设置菜单框8011、终止帧设置菜单框8012和阈值设置菜单框8013,参照图8,在起始帧设置菜单框8011中,用户可以设定进行异常波形检测的测量波形数据的起始帧,在终止帧设置菜单框8012中,可以设定进行异常波形检测的测量波形数据的终止帧,通过设定起始帧和终止帧,可以选择将所有录制的测量波形数据进行异常波形检测,或者只选择其中一组测量波形数据进行异常波形检测。在阈值设置菜单框8013中,用户可以设定差异度阈值。结合图5和图6,本实施所述的数字示波器的波形显示单元6013提供有一个主显示界面7012,在异常波形检测结束后,所述的数字示波器可以对超出阈值的所有测量波形数据进行统计,记录下测量波形数据对应的存储位置,并在波形显示单元6013的主显示界面7012中,以波形显示方式,自动显示记录下的第一帧异常波形数据4012'。并在波形显示单元6013的数字显示区5011中,以数字的形式显示异常波形总数、当前异常波形在异常波形总数中的顺序号、阈值、测量波形数据的起始帧、测量波形数据的结束帧及当前帧的差异度。参照图2,本实施例所列数字示波器还执行有一个第二异常波形检测步骤,包括以下步骤:步骤2011:接收一组包括测量控制信息和与之相适应的阈值的控制信息;步骤2012:依据所述测量控制信息,由所述多帧录制的测量波形数据中获取一帧标准波形数据和多帧测量波形数据,步骤2013:依据所述多帧测量波形数据中每帧测量波形数据所对应的波形与所述标准波形数据所对应的波形之间的面积,将对应所述面积超出所述阈值的测量波形数据显示为异常波形数据。步骤2011中,接收一组测量控制信息,是指接收一个标准波形选择信息,依据所述标准波形选择信息,由所述录制的测量波形数据中选择一帧测量波形数据作为标准波形数据,参照图9,累计标准波形9011的各个列坐标数据与测量波形9012的各个列坐标数据的差值的绝对值,得到标准波形9011和测量波形9012之间的面积S。为了便于对异常波形的显示和分析,本优选实施例还将面积S转化为差异度。即、将对应多帧测量波形数据的所述面积S中,最大的一个面积S设为最大面积,每帧测量波形数据对应的面积S与该最大面积之比,称为该帧测量波形数据与标准波形数据的差异度,所述差异度用百分数表示。本实施例中还设定70%为差异度的阈值,并将所有差异度达到或超过这个阈值的测量波形数据都设定为异常波形数据。作为举例说明,也可以定义一个确定的面积作为阈值,所有面积超过这个阈值的测量波形数据都为异常波形数据。作为举例说明,在本实施例中,除可将差异度阈值设定为70%外,也可以设定其它数值为差异度阈值。作为举例说明,由所述录制的测量波形数据获取所述标准波形数据时,也可以由所述录制的测量波形数据获取其平均值波形数据,并将该平均值波形数据作为所述的标准波形数据。结合图5和图6,本实施例所述示波器在异常波形检测结束后,对超出阈值的所有测量波形数据,记录下测量波形数据对应的存储位置,并在波形显示单元6013的主显示界面7012中,以波形显示方式,自动显示记录下的第一帧异常波形数据4012'。并在波形显示单元6013的数字显示区5011中,以数字的形式显示异常波形总数、当前异常波形在异常波形总数中的顺序号、阈值、测量波形数据的起始帧、测量波形数据的结束帧及当前帧的差异度。参照图3,本实施例所列数字示波器还执行有一个第三异常波形检测步骤,包括以下步骤:步骤3011:接收测量控制信息和一个包括时间阈值和幅度阈值的二维阈值;步骤3012:依据所述测量控制信息,由所述多帧录制的测量波形数据中获取一帧标准波形数据和多帧测量波形数据;步骤3013:依据所述的时间阈值和幅度阈值,及所述标准波形数据的每一采样时间的幅值,产生对应所述录制的测量波形数据的每一采样时间的幅值测量范围,将所述多帧测量波形数据中,包含所述采样时间的测量数据超出所述幅值测量范围的测量波形数据,显示为异常波形数据。作为说明,本实施例步骤3013中,是从所述数字示波器录制的测量波形数据中选择一帧测量波形数据作为标准波形数据。作为举例说明,在本实施例中也可以由所述录制的测量波形数据获取其平均值波形数据作为所述的标准波形数据。作为说明,本实施例步骤3011及步骤3013中,所述时间阈值和幅度阈值,也可以称时间阈值为水平阈值,幅度阈值为垂直阈值,本优选实施例中,设定时间阈值为2,幅度阈值为5,那么针对组成标准波形数据的每一个波形点,其时间阈值相应的都为2,幅度阈值相应的都为5,下面举例说明依据所述的时间阈值和幅度阈值,及所述标准波形数据的每一采样时间的幅值,产生对应所述录制的测量波形数据的每一采样时间的幅值测量范围,所述幅值测量范围包括一个幅值测量范围上限和一个幅值测量范围下限,以确定所述幅值测量范围上限为例,用6个波形点来举例说明,下表中标准波形数据波形点的幅度上限值等于标准波形数据的波形点参考值加幅度阈值。幅度阈值为5,以第三个点为例,第三个标准波形数据波形点的幅度上限值为48加5等于53。时间阈值为2,第三个标准波形数据波形点的幅度上限值是53,其前两个采样时间的幅值和后两个采样时间的幅值都是53,用这组数据53、53、53、53、53分别与47、54、53、62、62比较后,取较大值,得到第一个点到第五个点的幅值测量范围上限值53、54、53、62、62。
权利要求
1.一种异常波形的检测方法,用于数字示波器, 所述数字示波器包括用于存储多帧录制的测量波形数据的存储单元; 用于输入控制信息的输入单兀; 用于显示所述测量波形数据的波形显示单元; 其特征在于,包括以下步骤, 步骤1:接收一组包括测量控制信息和与之相适应的阈值的控制信息; 步骤2:依据所述测量控制信息, 由所述多帧录制的测量波形数据获取一个标准值及一组测量值,并依据所述标准值和所述一组测量值,获取一组与所述一组测量值对应的差值; 步骤3:显示超出所述阈值的差值所对应的测量波形数据为异常波形数据。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于, 所述步骤I,接收一组测量控制信息,包括: 接收一个标准波形选择信息和一个测量类型控制信息; 所述步骤2,包括: 依据所述标准波形选择信息,选择所述多帧录制的测量波形数据中的一帧测量波形数据作为标准波形数据; 并依据所述测量类型控制信息,由所述标准波形数据获取所述的一个标准值,由所述多帧录制的测量波形数据中的一组测量波形数据,获得所述的一组测量值。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于, 所述步骤1,接收一组测量控制信息,包括: 接收一个标准波形选择信息和一个测量类型控制信息; 所述步骤2,包括: 依据所述标准波形选择信息,选择所述多帧测量波形数据的平均值波形作为标准波形数据; 依据所述测量类型控制信息,获取所述标准波形数据的一个标准值,并由所述多帧测量波形数据中的一组测量波形数据,获得所述的一组测量值。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于, 所述步骤I, 所述接收一个测量类型控制信息,包括: 接收一个用于峰峰值测量的测量类型控制信息; 所述接收阈值,包括,接收一个与所述峰峰值测量对应的阈值; 所述步骤2,包括: 依据所述标准波形选择信息及所述测量类型控制信息,由所述多帧测量波形数据中的一帧测量波形数据获取测量波形数据的峰峰值,作为所述的一个标准值,由所述多帧测量波形数据中的一组测量波形数据获取其中每一帧测量波形数据的峰峰值作为所述的一组测量值。
5.根据权利要求2所述的方法,其特征在于, 所述的步骤2,包括: 依据所述标准波形选择信息及所述测量类型控制信息,由所述多帧测量波形中的一帧测量波形数据获取所述测量波形数据的峰峰值,作为所述的一个标准值,由所述多帧测量波形数据中的全部测量波形数据获取其中每一帧测量波形数据的峰峰值作为所述的一组测量值。
6.根据权利要求4所述的方法,其特征在于, 所述的步骤3,包括子步骤: 对超出所述阈值的所有差值,记录其对应的测量波形数据的存储位置; 依据所述记录的测量波形数据的存储位置,显示当前显示的测量波形数据在所述一组测量波形数据中的排位。
7.根据权利要求5所述的方法,其特征在于, 所述的步骤3,包括子步骤: 对超出所述阈值的所有差值,记录其对应的测量波形数据的存储位置; 依据所述记录的测量波形数据的存储位置,显示当前显示的测量波形数据在所述全部测量波形数据中的排位。
8.根据权利要求6或7所述的方法,其特征在于, 所述步骤3,包括子步骤: 对超出所述阈值的所有差值,记录 其对应的测量波形数据的存储位置; 以波形显示方式,自动显示所述记录下的存储位置上的第一帧测量波形数据。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于, 所述步骤3,包括子步骤: 接收一个指定异常波形显示信息; 以波形显示方式,显示所述记录下的存储位置中,与所述指定异常波形显示信息对应的测量波形数据。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于, 所述步骤3还包括,一个初始波形显示步骤: 依据所述记录下的测量波形数据的存储位置, 首先以波形显示方式,显示其中记录的第一帧测量波形数据。
11.根据权利要求10所述的方法,其特征在于, 所述步骤3,包括子步骤: 接收一个相邻故障帧波形显示控制信息; 以波形显示方式, 显示所述记录下的存储位置中,与当前显示的测量波形数据相邻的测量波形数据,所述测量波形数据对应的差值超出所述阈值。
12.根据权利要求11所述的方法,其特征在于, 所述步骤3,还包括一个缩略波形显示步骤: 在同一显示窗口中,以缩略波形显示方式,单独显示超出所述阈值的差值对应的测量波形数据,及其前一帧测量波形数据和后一帧测量波形数据。
13.根据权利要求12所述的方法,其特征在于, 所述的步骤3,包括: 依据每帧所述测量波形数据对应的差值与所述一组差值中的最大差值的比值,设定每帧测量波形数据的差异度,并, 显示当前显示的测量波形数据的差异度。
14.根据权利要求13所述的方法,其特征在于, 所述的步骤3,包括: 在一个用于表示每帧测量波形数据的差异度的直线图中, 依据所述一组测量波形数据的帧数设定每帧测量波形数据的差异度的对应的显示位置,并用不同的颜色表示不同的差异度。
15.根据权利要求14所述的方法,其特征在于, 所述的步骤3,包括: 在一个用于表示每帧测量波形数据的差异度的直线图中, 依据所述一组测量波形数据的帧数设定每帧测量波形数据的差异度的对应的显示位置,并用不同的颜色表示超 出所述阈值的不同差异度。
全文摘要
本发明提供一种改进的异常波形的检测方法,用于数字示波器,包括以下步骤,接收一组包括测量控制信息和与之相适应的阈值的控制信息;依据所述测量控制信息,由所述多帧录制的测量波形数据获取一个标准值及一组测量值,并依据所述标准值和所述一组测量值,获取一组与所述一组测量值对应的差值;显示超出所述阈值的差值所对应的测量波形数据为异常波形数据。本发明改进的异常波形的检测方法,能够对录制的测量波形数据进行异常波形数据的检测,利用标准波形数据的参数与测量波形数据的参数进行对比,能快速而准确地检测出异常波形数据,并得到测量波形数据与标准波形数据的差异,便于对异常波形数据进行分析。
文档编号G01R13/02GK103207299SQ20121001223
公开日2013年7月17日 申请日期2012年1月16日 优先权日2012年1月16日
发明者王志彦, 王悦, 王铁军, 李维森 申请人:北京普源精电科技有限公司
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