[发明专利]材料试验机

说明书

提供一种具备数字滤波器的材料试验机，在将把平均化的差分信号输入到累积器中而得到的累积值显示到显示器上的情况下、也能够以简单的构成进行高精度的滤波器处理，不会产生由于尾数处理得到的误差。在每次的计算中，将从n个延迟元件(D₁～D_n)的各自输出的数据和在前次的计算中从除法器(DIV)输出的余数的值输入到加法器(ADD)中，执行取它们的总和的加法运算处理，并进行将从加法器(ADD)输出的总和用n除的除法运算处理，从除法器(DIV)输出商和余数。将余数由余数用延迟元件(D_re)延迟1个时钟并对加法器(ADD)输出，加到下次的计算中。

技术领域

本发明涉及具备将从传感器输入的数据的噪声除去的数字滤波器的材料试验机。

背景技术

用于评价材料的特性的材料试验机具有用于测量物理量的传感器。提出了在将从这样的传感器得到的测量信号处理时以布莱克曼－哈里斯(Blackman－Harris)窗等的窗函数作为滤波器的系数的数字滤波器。另外，在利用窗函数的数字滤波器中，进行通过一边将存储在延迟元件中的延迟数据与滤波器系数相乘一边取它们的总和来计算滤波器的输出的卷积积分(参照专利文献1)。

另一方面，为了在材料试验机中采用利用窗函数的数字滤波器，需要在滤波器电路内设置存储有滤波器系数的存储器、和将存储在延迟元件中的延迟数据与滤波器系数相乘的乘法器。如果在滤波器电路内设置乘法器及滤波器系数存储器，则电路规模变大。因此，提出了一种通过不是窗函数而做成将移动平均计算以4级反复进行的构成、使电路构成简略化的数字滤波器(参照专利文献2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平10－145185号公报

专利文献2：日本特许第5724161号公报

发明内容

发明要解决的技术问题

图8是表示到将来自传感器的输入显示在显示器上为止的数字信号处理路径的块图。在用于测量物理量的传感器即位移传感器中，有的位移传感器具备拥有增量输出的旋转编码器或线性编码器。在图8中，表示了到来自线性编码器的输出显示在显示器上为止的数字信号处理路径。

如图8所示，在将从拥有增量输出的线性编码器输入的脉冲信号处理的数字电路中，在线性编码器与数字滤波器之间配置按照恒定时间间隔将线性编码器的脉冲输出累积的计数器，经由该计数器将差分信号输入到数字滤波器中。另外，计数器将每恒定时间的计数值向后级输送，被复位为零。由数字滤波器平均化后的差分信号被输入到累积器中，将得到的累积值作为试验片的伸长显示在显示器上。在将来自传感器的差分数据最终累积的数字电路中，如果在计算过程中发生丢位或取整误差，则求不出正确的答案。在将来自线性编码器的差分数据输入到数字滤波器中、将来自数字滤波器的输出用累积器累积的情况下，在计算过程中发生的丢位及取整误差也被累积器累积，有误差变大的问题。为了避免该问题，也有将累积后的数据输入到数字滤波器中、将数字滤波器的输出向显示器发送的材料试验机。但是，也有累积器作为与显示器的显示功能关联的电路块装入到配置显示器的电路的基板上的材料试验机，所以此时如图8所示，不得不采取将噪声除去用的数字滤波器插入到线性编码器与累积器之间的应对。

图9是说明以往的由进行移动平均计算的数字滤波器带来的计算误差的表，图10是说明以往的为了实现不由进行移动平均计算的数字滤波器使误差累积的计算而需要的比特长的表。