专利名称：一种可自定义测量范围的示波器及其实现方法
技术领域：
本发明涉及精密仪器测量技术领域，特别是一种可自定义测量范围的示波器及其实现方法。
背景技术：
现有示波器均具有测量功能，其一般是基于两种测量模式:自动设置测量和指定
设置测量。自动设置测量用于自动调整示波器垂直、水平设置，从而将输入信号按照周期、边沿等用户指定规则清晰的呈现给用户。自动设置的核心即通过对输入示波器的信号进行测量来确定示波器垂直、水平的设置参数。指定设置测量，首先由用户指定测量项目，然后，示波器根据测量项目对波形数据进行测量。目前，示波器或者是使用获取到的全部数据进行测量，或者是仅使用用户可见的屏幕数据进行测量，而用户无法仅使用其感兴趣的部分数据进行测量。无论是上述自动设置测量还是指定设置测量，其测量范围均是由厂商预先定义好的，用户无法对其测量范围进行修改。当用户在使用中期望仅获取部分波形数据的测量结果时，则只能通过调整示波器设置来间接实现(即使用屏幕显示的部分波形数据)，或者根本无法实现(即使用全部数据)。无论采用上述何种测量模式，均会给用户使用带来极大不便。因此，我们有必要设计一种可自定义测量范围的示波器及其实现方法，为用户提供更为灵活的可自定义测量范围的示波测量方式。
发明内容
本发明的主要目的在于解决现有技术中存在的问题，提供一种可自定义测量范围的示波器及其实现方法。本发明的目的是通过下述技术方案予以实现的:一种可自定义测量范围的示波器的实现方法，其特征在于，包括:分别设置两个竖直的光标线的位置；所述竖直的光标线可沿水平轴移动；该两个竖直的光标线分别为第一光标线和第二光标线；所述第一光标线和第二光标线所限定的范围为自定义测量范围；设定测量项目；从原始波形数据中获取该自定义测量范围内波形数据；根据所设定测量项目对所获取的自定义测量范围内波形数据进行分析计算，获得相应测量结果；将所述测量结果进行显示。在设置所述第一光标线和第二光标线位置的同时，还分别设置两个水平的光标线的位置；所述水平的光标线可沿竖直轴移动；该两个水平的光标线分别为第三光标线和第四光标线；所述第一、第二、第三、第四光标线所限定的区域为自定义测量范围。对所述各个光标线的设置方式可采用:旋钮键设定方式、触摸屏选定方式、鼠标选定方式或远程命令配置参数方式。在所述获取波形数据的步骤中还设有对波形采集起始地址与用户定义起始地址的比较步骤，包括:比较波形采集起始地址与用户定义起始地址的时间顺序；若波形采集起始地址早于用户定义起始地址，则以用户定义起始地址为起始获取波形数据；若用户定义起始地址早于波形采集起始地址，则以波形采集起始地址为起始获取波形数据。在所述从原始波形数据中获取自定义测量范围内的波形数据步骤中，还对所述原始波形数据进行轨迹预处理，从该轨迹预处理的波形包络中获取该自定义测量范围内波形数据；所述轨迹预处理,包括:以时间为单位对所述原始波形数据进行分组；提取该原始波形数据各个分组中的最大值和最小值；以该提取各个分组的最大值和最小值形成波形包络。一种可自定义测量范围的示波器，其特征在于，至少包括:测量范围设定�？�、测量项目设定�？�、波形数据获取�？�、波形测量�？楹拖允灸？椋凰霾饬糠段瓒？椋糜诜直鹕柚昧礁鍪钡墓獗晗叩奈恢茫凰鍪钡墓獗晗呖裳厮街嵋贫桓昧礁鍪钡墓獗晗叻直鹞谝还獗晗吆偷诙獗晗撸凰龅谝还獗晗吆偷诙獗晗咚薅ǖ姆段远ㄒ宀饬糠段В凰霾饬肯钅可瓒？椋糜谏瓒ú饬肯钅浚凰霾ㄐ问莼袢∧？椋糜诖釉疾ㄐ问葜谢袢「米远ㄒ宀饬糠段诓ㄐ问荩凰霾ㄐ尾饬磕？椋糜诟菟瓒ú饬肯钅慷运袢〉淖远ㄒ宀饬糠段诓ㄐ问萁蟹治黾扑悖竦孟嘤Σ饬拷峁凰鱿允灸？椋糜诮霾饬拷峁邢允尽Ｔ谒霾饬糠段瓒？橹谢股柚昧礁鏊降墓獗晗撸凰鏊降墓獗晗呖裳厥敝嵋贫桓昧礁鏊降墓獗晗叻直鹞谌獗晗吆偷谒墓獗晗撸桓貌饬糠段瓒？椋褂糜诜直鹕柚酶昧礁鏊降墓獗晗叩奈恢茫凰龅谝弧⒌诙�、第三、第四光标线所限定的区域为自定义测量范围。所述测量范围设定�？槎运龈鞲龉獗晗叩纳柚梅绞娇刹捎�:旋钮键设定方式、触摸屏选定方式、鼠标选定方式或远程命令配置参数方式。在所述波形数据获取�？橹谢股柚糜衅鹗嫉刂繁冉夏？椋凰銎鹗嫉刂繁冉夏？椋糜诙圆ㄐ尾杉鹗嫉刂酚胗没Фㄒ迤鹗嫉刂返氖奔渌承蚪斜冉希蝗舨ㄐ尾杉鹗嫉刂吩缬谟没Фㄒ迤鹗嫉刂罚蛞杂没Фㄒ迤鹗嫉刂肺鹗蓟袢〔ㄐ问荩蝗粲没Фㄒ迤鹗嫉刂吩缬诓ㄐ尾杉鹗嫉刂罚蛞圆ㄐ尾杉鹗嫉刂肺鹗蓟袢〔ㄐ问�。在所述波形数据获取模块中还设置有轨迹预处理�？椋凰龉旒Ｔご砟？椋糜谝允奔湮ノ欢运鲈疾ㄐ问萁蟹肿椋惶崛「迷疾ㄐ问莞鞲龇肿橹械淖畲笾岛妥钚≈担灰愿锰崛「鞲龇肿榈淖畲笾岛妥钚≈敌纬刹ㄐ伟纾凰霾ㄐ问莼袢∧？榇痈霉旒Ｔご砟？樾纬傻牟ㄐ伟缰谢袢「米远ㄒ宀饬糠段诓ㄐ问�。通过本发明实施例，用户可以对相应光标线位置的设定来确定由用户自定义的测量范围。由于，该自定义测量范围的确定更为灵活，用户可以根据自身需要方便的测量局部波形的参数。
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的限定。在附图中:图1为可自定义测量范围的示波器的实现方法流程图；图2为波形数据范围示意图；图3为可自定义测量范围的示波器实施例图一；图4为可自定义测量范围的示波器实施例图二 ；图5为可自定义测量范围的示波器实施例图三；图6为可自定义测量范围的示波器�？榻峁故疽馔迹煌�7为数据范围映射示意图。
具体实施例方式为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本发明做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。图1为本发明可自定义测量范围的示波器的实现方法流程图。如图所示，该可自定义测量范围的示波器的实现方法，包括:1、分别设置两个竖直的光标线的位置；所述竖直的光标线可沿水平轴移动；该两个竖直的光标线分别为第一光标线和第二光标线；所述第一光标线和第二光标线所限定的范围为自定义测量范围；2、设定测量项目。目前，示波器为用户提供多种信号分析测量项目，如周期、频率、上升时间、下降时间、正脉宽、负脉宽、占空比等。这里，主要是由用户设定对该自定义测量范围内信号所要进行的测量项目。这些测量项目均为现有示波器所常用的测量项目。3、获取该自定义测量范围内波形数据。波形数据获取过程是根据之前已设置的自定义测量范围从所采集的波形数据中获取该自定义测量范围内的波形数据。4、根据所设定测量项目对从原始波形数据中所获取的自定义测量范围内波形数据进行分析计算，获得相应测量结果。这里所述的获取波形数据，是从待测量波形信号经过采样后得到的原始波形数据中，获取所述自定义测量范围内的相关波形数据。
5、将所述测量结果进行显示。上述可自定义测量范围的示波器的实现方法的关键在于，在该示波器中设置有第一光标线、第二光标线两个可由用户设置的可沿水平轴移动的竖直的光标线，通过步骤I调整该两个光标线的位置，为用户提供了可自定义设置的测量范围，从而为用户提供了更为灵活的示波测量方式。图2为波形数据范围示意图。通过该图2我们可以更清楚的看到本发明所提供的自定义测量范围与现有技术中自动设置测量和指定设置测量的测量模式的区别。所谓自动设置测量是针对全部采集的波形数据进行分析计算的，其处理的范围与所采集的波形数据范围有关。所谓指定设置测量是针对示波器屏幕范围内的波形数据进行分析计算的，其处理的范围与所显示于示波器屏幕内的波形数据范围有关。该两种测量范围的确定都不便于用户的灵活设定。而本发明所提供的自定义测量范围是在示波器屏幕范围内，通过用户对两个光标线位置的设定而确定的。因此，其测量范围的确定更为灵活，用户可以根据自身需要方便的测量局部波形的参数。应当指出的是，所述步骤I和步骤2的顺序并不一定要依据上述流程的先后顺序，也可先对所要测量的项目进行设定，再对限定自定义测量范围的第一、第二光标线位置进行设置。上述流程顺序亦应在本发明的保护范围之内。下面通过一个具体实施例对上述本发明的可自定义测量范围的示波器的实现方法作进一步说明。如图3所示，该示波器中设置有两个竖直的光标线，第一光标线A和第二光标线B。用户通过操作菜单选择要设置第一光标线A、第二光标线B或同时操作光标线AB。该光标线A、B的初始位置一般是由厂商随意指定的。例如，本实施例中是以屏幕中心左右3格为光标线A、B的起始地址。用户通过旋转旋钮键来改变当前选中的光标线位置。应该指出，本实施例中所给出光标线调整方式是通过旋钮键来进行操作的。但除此之外，也可通过其它任何可以改变测量范围参数的操作来实现，例如，在触摸屏上选择矩形区域、使用鼠标选择矩形区域、使用远程命令配置参数等。这里，使用远程命令配置参数中，远程命令是一种测试测量仪器一般均支持的远程控制仪器的方法。该配置方法遵循SCPI (Standard Commands for ProgrammableInstruments,程控仪器标准命令集)规范。如图4所示，通过按钮选择菜单中的测量项目。本示例中，具体选择的是“正脉宽”选项。设置完毕后，示波器即开始根据所设定的自定义测量范围就该测试项目进行测量。具体测量的过程，首先根据之前已设置的自定义测量范围从所采集的波形数据中获取该自定义测量范围内的波形数据，然后根据所设定测量项目“正脉宽”对所获取的自定义测量范围内波形数据进行分析计算，获得相应测量结果。本实施例中，如图4所示的自定义测量范围进行波形测量，则所测量的“正脉宽”应为测量范围内由左至右第一个合法脉宽的脉宽值“Width = 4.480us”。而如图5所示的自定义测量范围来进行测量，则缩小测量范围后局部的脉宽值“Width = 1.520us”。可见，用户通过改变自定义测量范围的区域，可以对不同局部的波形特性进行测量上述可见，在自定义测量范围的示波器的实现方法中，采用的是两个竖直的光标线来限定用户自定义的测量范围。除此之外，我们还可以再设置两个水平的光标线，该两个水平的光标线分别为第三光标线和第四光标线。在设置该第一光标线和第二光标线位置的同时，还分别设置该两个水平的光标线，第三光标线和第四光标线的位置。由上述第一、第二、第三、第四光标线所限定的矩形区域即为所述自定义测量范围。这样，本发明所提供的技术方案不仅提供水平方向上的范围限定，同时还提供竖直方向上的范围限定，从而使对该自定义测量范围的设定更为全面。由于在某些情况下，用户所自定义测量范围的起始地址早于示波器所采集波形数据的起始地址，这样会造成示波器在分析计算时的误差。因此，为了避免这一问题，本发明在所述步骤3获取波形数据的步骤中还设有对波形采集起始地址与用户定义起始地址的比较步骤，具体如下:比较波形采集起始地址与用户定义起始地址的时间顺序；若波形采集起始地址早于用户定义起始地址，则以用户定义起始地址为起始获取波形数据；若用户定义起始地址早于波形采集起始地址，则以波形采集起始地址为起始获取波形数据。通过上述步骤则可以保证经过步骤3所获取的波形数据为真正有效的波形数据。如图7所示，假 设MemD印th标示已采集波形数据(存储深度)，HScale标示水平档位，HOffset标示水平偏移，HSaRate标示采样率，xA#示光标A屏幕坐标，xB标示光标B屏幕坐标，Startsra标示屏幕波形在已采集波形数据中起始位置，Endsra标示屏幕波形在已采集波形数据中中止位置，HGrid标示水平网格个数(本例使用屏幕网格个数为14)，Startcursor> Endcursor分别表示光标在已采集波形数据中起始和终止位置。自定义的测量范围与波形数据间映射可以如下计算:I计算屏幕波形数据与已采集波形数据间映射
权利要求
1.一种可自定义测量范围的示波器的实现方法，其特征在于，包括: 分别设置两个竖直的光标线的位置；所述竖直的光标线可沿水平轴移动；该两个竖直的光标线分别为第一光标线和第二光标线；所述第一光标线和第二光标线所限定的范围为自定义测量范围； 设定测量项目； 从原始波形数据中获取该自定义测量范围内波形数据； 根据所设定测量项目对所获取的自定义测量范围内波形数据进行分析计算，获得相应测量结果； 将所述测量结果进行显示。
2.如权利要求1所述的可自定义测量范围的示波器的实现方法，其特征在于:在设置所述第一光标线和第二光标线位置的同时，还分别设置两个水平的光标线的位置；所述水平的光标线可沿竖直轴移动；该两个水平的光标线分别为第三光标线和第四光标线；所述第一、第二、第三、第四光标线所限定的区域为自定义测量范围。
3.如权利要求1或2所述的可自定义测量范围的示波器的实现方法，其特征在于:对所述各个光标线的设置方式可采用:旋钮键设定方式、触摸屏选定方式、鼠标选定方式或远程命令配置参数方式。
4.如权利要求1所述的可自定义测量范围的示波器的实现方法，其特征在于:在所述获取波形数据的步骤中还设有对波形采集起始地址与用户定义起始地址的比较步骤，包括: 比较波形采集起始地址与用户定义起始地址的时间顺序；若波形采集起始地址早于用户定义起始地址，则以用户 定义起始地址为起始获取波形数据；若用户定义起始地址早于波形采集起始地址，则以波形采集起始地址为起始获取波形数据。
5.如权利要求1所述的可自定义测量范围的示波器的实现方法，其特征在于:在所述从原始波形数据中获取自定义测量范围内的波形数据步骤中，还对所述原始波形数据进行轨迹预处理，从该轨迹预处理的波形包络中获取该自定义测量范围内波形数据； 所述轨迹预处理，包括: 以时间为单位对所述原始波形数据进行分组；提取该原始波形数据各个分组中的最大值和最小值；以该提取各个分组的最大值和最小值形成波形包络。
6.一种可自定义测量范围的示波器，其特征在于，至少包括:测量范围设定�？�、测量项目设定�？�、波形数据获取�？�、波形测量�？楹拖允灸？椋� 所述测量范围设定�？椋糜诜直鹕柚昧礁鍪钡墓獗晗叩奈恢茫凰鍪钡墓獗晗呖裳厮街嵋贫桓昧礁鍪钡墓獗晗叻直鹞谝还獗晗吆偷诙獗晗撸凰龅谝还獗晗吆偷诙獗晗咚薅ǖ姆段远ㄒ宀饬糠段В� 所述测量项目设定�？椋糜谏瓒ú饬肯钅浚� 所述波形数据获取�？椋糜诖釉疾ㄐ问葜谢袢「米远ㄒ宀饬糠段诓ㄐ问荩� 所述波形测量�？椋糜诟菟瓒ú饬肯钅慷运袢〉淖远ㄒ宀饬糠段诓ㄐ问萁蟹治黾扑悖竦孟嘤Σ饬拷峁� 所述显示模块，用于将所述测量结果进行显示。
7.如权利要求6所述的可自定义测量范围的示波器，其特征在于:在所述测量范围设定�？橹谢股柚昧礁鏊降墓獗晗撸凰鏊降墓獗晗呖裳厥敝嵋贫桓昧礁鏊降墓獗晗叻直鹞谌獗晗吆偷谒墓獗晗撸桓貌饬糠段瓒？椋褂糜诜直鹕柚酶昧礁鏊降墓獗晗叩奈恢茫凰龅谝�、第二、第三、第四光标线所限定的区域为自定义测量范围。
8.如权利要求6或7所述的可自定义测量范围的示波器，其特征在于:所述测量范围设定�？槎运龈鞲龉獗晗叩纳柚梅绞娇刹捎�:旋钮键设定方式、触摸屏选定方式、鼠标选定方式或远程命令配置参数方式。
9.如权利要求6所述的可自定义测量范围的示波器，其特征在于:在所述波形数据获取�？橹谢股柚糜衅鹗嫉刂繁冉夏？椋� 所述起始地址比较�？椋糜诙圆ㄐ尾杉鹗嫉刂酚胗没Фㄒ迤鹗嫉刂返氖奔渌承蚪斜冉希蝗舨ㄐ尾杉鹗嫉刂吩缬谟没Фㄒ迤鹗嫉刂罚蛞杂没Фㄒ迤鹗嫉刂肺鹗蓟袢〔ㄐ问荩蝗粲没Фㄒ迤鹗嫉刂吩缬诓ㄐ尾杉鹗嫉刂罚蛞圆ㄐ尾杉鹗嫉刂肺鹗蓟袢〔ㄐ问�。
10.如权利要求6所述的可自定义测量范围的示波器，其特征在于:在所述波形数据获取�？橹谢股柚糜泄旒Ｔご砟？椋� 所述轨迹预处理�？� ，用于以时间为单位对所述原始波形数据进行分组；提取该原始波形数据各个分组中的最大值和最小值；以该提取各个分组的最大值和最小值形成波形包络； 所述波形数据获取�？榇痈霉旒Ｔご砟？樾纬傻牟ㄐ伟缰谢袢「米远ㄒ宀饬糠段诓ㄐ问�。
全文摘要
本发明提供了一种可自定义测量范围的示波器及其实现方法，包括测量范围设定模块、测量项目设定模块、波形数据获取�？�、波形测量�？楹拖允灸？椋徊饬糠段瓒？椋糜诜直鹕柚昧礁鍪钡墓獗晗叩奈恢茫昧礁龅氖惫獗晗咚薅ǖ姆段远ㄒ宀饬糠段В徊ㄐ尾饬磕？椋糜诟菟瓒ú饬肯钅慷运袢〉淖远ㄒ宀饬糠段诓ㄐ问萁蟹治黾扑悖竦孟嘤Σ饬拷峁�。用户通过对光标线位置的设定来确定由用户自定义的测量范围，从而可以根据自身需要方便的测量局部波形的参数。
文档编号G01R13/02GK103176013SQ20111043496
公开日2013年6月26日 申请日期2011年12月22日 优先权日2011年12月22日
发明者习志平, 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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