アナログ周期測定
- 更新日2025-01-28
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均等にサンプリングされた周期的信号の周期を、しきい値交差検出を使用して計算します。このExpress VIは、データフレームの受信、入力データでの測定、および各フレームで有効な1つの結果の返信を実行します。
実行中に、「周期を スケール 」VIは、指定したサンプリングレートを使用して周期出力を秒単位に変換します。
ダイアログボックスオプション
| オプション | 説明 |
|---|---|
| しきい値交差検出 | 次のオプションがあります。
|
| 測定時間 | 次のオプションがあります。
|
入力/出力
入力データ
—
しきい値レベル
—
方向
—
リセット
—
ヒステリシス
—
交差
—
タイムアウト
—
周期 (サンプル数)
—
出力有効
—
|
アナログ周期測定の詳細
浮動小数点単位の時間による実際の周期は、以下の式で計算されます。
周期 (秒) = 周期 (サンプル) * ループレート
このとき、ループレート (S/s) は、「アナログ周期測定」Express VIの呼び出しの間隔で、測定中は一定である必要があります。
交差を補間チェックボックスをオンにしないと、特定の入力信号周期の最悪ケースのエラーが測定時間をサンプルの数 (整数) に丸め込むことで計算されます。周期ごとのサンプル数は、以下の式で計算されます。
サンプル数 = サンプリングレート (S/s) * 周期 (s)
最大エラー (S) は、以下の式で計算されます。
最大エラー = 最大 (サンプル数 – 下限 (S)、上限 (S) - サンプル数)
交差を補間の設定により、交差瞬間の線形補間が8ビットの確度で計算されます。測定確度の効果は、入力信号によって異なります。最悪の場合 (完全な方形波) は効果がなくなりますが、他の信号に対しては確度が飛躍的に向上します。
たとえば、50 kS/sでサンプリングされた3600 Hzの入力信号は、周期 (1/3600 = 278 µs) ごとに13.9個のサンプル (50,000を3600で除算) となります。交差を補間チェックボックスをオフにすると、単一周期の測定値の最大エラーは、0.889サンプル/50,000サンプル/s = 17.8 µs、または(17.8/278) * 100 = 6.4%の相対エラーとなります。入力が正弦波の場合は、交差を補間チェックボックスをオンにすると、エラーが0.121 µs、または(0.121/278) * 100 = 0.044%の相対エラーまで減少します。
「アナログ周期測定」Express VIの確度については、ni.comのサポートドキュメントを参照してください。
立ち上がり方向の交差を検出する
以下の図は、「アナログ周期測定」Express VIによる立ち上がり方向の交差の検出を示しています。
(A) Express VIが測定値をリセットします。
(B) リセット以降、入力信号がヒステリシスの下限に達していないため、Express VIは立ち上がり方向の交差を検出しません。
(C) Express VIが立ち上がり方向の交差を検出し、周期測定を開始します。
(D) 入力信号がヒステリシスの上限に達していないため、Express VIは立ち上がり方向の交差を検出しません。
(E) Express VIが次の立ち上がり方向の交差を検出するためには、入力信号がヒステリシスの上限を満たし、続いて加減を満たす必要があります。Express VIは立ち上がり方向の交差を検出しません。
(F) Express VIは2回めの立ち上がり方向の交差を検出し、最初の周期測定を完了し、1つのサンプルに対して出力有効をTRUEに設定し、同じ交差から次の測定を開始します。
サンプルプログラム
LabVIEW FPGAモジュールに含まれている以下のサンプルファイルを参照してください。
- labview\examples\CompactRIO\FPGA Fundamentals\FPGA Math and Analysis\Analog Period Measurement\Analog Period Measurement.lvproj
- labview\examples\R Series\FPGA Fundamentals\FPGA Math and Analysis\Analog Period Measurement\Analog Period Measurement.lvproj