向用戶接口提供規範的實時操作規範計算系統的製作方法

2023-07-26 15:07:41

專利名稱：向用戶接口提供規範的實時操作規範計算系統的製作方法
技術領域：
本申請涉及向用戶接口提供規範(specifications)的實時操作規範計 算系統。
背景技術：
諸如電子測試和測量儀器之類的各種類型的儀器基於性能規範 (performance specification )來進行操作。腦中已經有已知的一組目標的
用戶可以基於哪些規範最好地滿足用戶的需求並且成本最經濟，來從具有 不同規範的一系列儀器中選擇一種儀器。 一般而言，數據單和手冊與儀器 本身一起提供給用戶，以使得用戶可以參考數據單中的規範來幫助從一系 列儀器中選擇儀器。在影響儀器是否滿足用戶的需求以及滿足得怎樣方 面，例如在影響儀器的精度方面，規範起著重要的作用。
對於那些提供強大的或者複雜的功能的儀器，在高精密度情況下，它 們的數據單和規範往往比較費解並且對一般用戶的領悟提出了挑戰。有 時，許多這樣的規範影響著儀器的精度和性能，並且理解規範對於用戶來 說可能成為一項令人畏縮的任務。

發明內容
一種系統包括具有按照規範的多種性能能力的功能裝置、用戶輸出接 口、用於計算實現功能裝置的所希望的性能的規範的處理器以及用於在用 戶輸出接口上提供計算出的規範的輸出控制器。
下面將參考所附示例性示圖來詳細描述本發明的其它特徵和優點以及 本發明的優選實施例的結構和操作。


4圖1是體現本發明的功能裝置的示意圖。 圖2是圖l的功能裝置的用戶接口的示意圖。
圖3是示出體現本發明的系統的操作的流程圖。 圖4是示出體現本發明的系統的操作的流程圖。
圖5和圖6是對體現本發明的儀器的圖示，尤其圖示了它們的前面板 用戶輸入和輸出接口。
具體實施例方式
術語
術語"規範"在被應用於電子儀器時一般指性能規範。在本專利申請 中，該術語以上述關於其意思的理解而被使用。"規範"和"性能規範" 將同義地被使用。儀器的性能規範可以是用戶基於用戶現在希望使用的儀 器而規定的。為了清楚， 一系列儀器可以具有多種(a spectrum of)不同 性能規範，我們可以將其表徵為具有逐漸增加的能力。用戶從此系列中選 擇一種具有滿足用戶需求的規範的儀器。關於不同類型儀器的規範的文件 一般被提供在儀器的產品文件中。下面將結合示例性類型的儀器(電源， power supply)來給出性能規範的示例。雖然本專利申請使用了其作為示 例，但是將會理解，這裡所述和所要求的本發明的精神和範圍包括這樣的 其它類型的儀器以及其中提供的它們各自的文件和性能規範。
在被應用於這樣的電子儀器時，其它術語包括"參數"和"設置"。 這些參數、設置等加上輸入數據(例如，操作溫度、自從上次校準時起經 歷的時間，等等)可用在對性能規範的計算中。
可配置的儀器
諸如電子儀器之類的儀器被用在廣泛的各種環境和應用中。例如，測 試或測量儀器被用在諸如航空航天、防衛、消費電子、計算機和外圍設 備、通信、半導體以及汽車電子之類的行業所使用的測試或測量系統中。
廣義上講，我們可以說這樣的儀器是具有功能的一種功能裝置。在下面的論述中，術語"儀器"和"功能裝置"將被同義地使用。然而，將會 理解，這樣的使用將被寬泛地解釋，而不限制這些術語可以涵蓋哪類儀 器、設備等。
圖1是這樣的功能裝置2的示意框圖。(如上所述，術語"儀器2" 也會作為其同義詞而被使用。)其功能被示意性地示出為功能4。許多類 型的這種儀器2 (例如電子儀器)將包括用於執行儀器2的功能4的處理 器6和操作軟體(未單獨示出)。
功能4可以被按照一組能力來定義，其中在規範中規定這些能力。這 些規範可以記載在與功能儀器2本身一起提供給用戶的手冊、數據單等 中。功能4可以包括可配置的規範。
功能裝置可以包括用戶輸入接口 8，用戶通過該接口輸入與性能規範 有關的信息，諸如用戶設置、可配置參數等等，以將功能裝置2配置得滿 足用戶的需求。用戶輸入接口 8可以包括鍵盤或鍵區等等。替代地，用戶 輸入埠 8可以包括觸控螢幕、對諸如鍵盤和滑鼠之類的用戶外圍設備的鏈 接、對網際網路的接口，等等。
圖2是體現本發明的功能裝置2的簡化示圖，示出了如這樣的鍵區的 用戶輸入接口 8。
另外，功能裝置2可以包括通信接口 10。可以例如從記憶存儲裝置、 從遠程設備(未示出)或者通過網際網路而經由通信接口 10來輸入輸入信 息。通信接口 10還可以將諸如工廠規定的用於功能裝置2的規範之類的 信息從該功能裝置傳送到這樣的遠程設備、記憶存儲裝置、網際網路等等。
在一個實施例中，還提供了用戶輸出接口 12，其可以包括前面板、諸 如圖2中所示的顯示屏、諸如LED陣列或集合、字母數字LED陣列或者 其它經編碼的信號燈之類的輸出信號布置，等等。替代地，用戶輸出接口 12可以包括諸如小型紙帶印表機之類的印表機等等。儀器2還可以通過通 信接口 IO提供輸出。
當功能裝置2被配置時，規範可以通過用戶輸出接口 12被顯示或者以 其它方式被提供給用戶。用戶輸出接口 12使得用戶能夠察看規範。在計 算規範中要使用的一個或多個可配置參數也可以被顯示。用戶輸出接口 12可以是具有輸入和輸出能力二者的更加綜合的用戶接
口的一部分。這使得用戶能夠輸入諸如設置和可配置參數之類的信息。用
戶輸入可以是對用戶輸入控制裝置的操縱、通過通信接口 IO在通信線路
上進行的下載、從菜單或從先前使用和存儲的規範進行的選擇，等等。 在計算對於確定規範的各方面是必要的情況中，用戶可以輸入可配置
參數，其中一個或多個可配置參數將成為該計算的運算對象(operand)， 並且儀器2然後執行計算以獲得適當的規範。替代地，用戶可以輸入所希 望的性能規範，並且然後計算被"反向進行"以得出可能是實現所希望的 規範所必需的任何參數等。計算可以由處理器6採用適當的軟體來執行。 這種計算的結果可以顯示在前面板上，或者以其它方式通過用戶輸出接口 12而提供給用戶。
圖3是示出體現本發明的儀器2的操作的流程圖。儀器2在其用戶輸 出接口 12中顯示(16)可配置參數。用戶參數或設置被接收(18)，例 如通過用戶經由用戶輸入接口 8或者經由通信接口 IO進行輸入。然後， 儀器2計算(20)規範並且顯示(22)計算出的規範，以針對操作對其自 身進行配置。可選地，儀器2可以存儲(24)計算出的規範，並且隨後檢 索(26)所存儲的規範，以便顯示在用戶輸出接口 12上，或者以便在稍 後的時間對其自身進行重新配置。存儲(24)和檢索(26)被示出為與顯 示(22)分開、並行的路徑，但是它們可以按照其它順序來進行，例如按 照連續的方式。
圖4是示出體現本發明的儀器2的不同操作的流程圖。儀器2在其用 戶輸出接口 12上顯示(28)可由用戶選擇的規範。所選擇的配置被接收 (30)，例如通過用戶經由用戶輸入接口 8或者經由通信接口 10來將它 們輸入。這些類似於圖3的動作(16)和(18)。
在圖4的實施例中，儀器2另外還收集環境信息(32)，可能使用所 收集的信息來用在計算規範中。儀器2另外還例如從儀器2中的可由處理 器6訪問的系統存儲器(未示出)內的規範記憶存儲裝置訪問(34)性能 規範規則和式子、算法等。
然後，儀器2利用前面所提到的用戶輸入和其它信息來計算(36)性能規範。在圖3的動作(20)或者圖4的動作(36)中，可以通過處理器 6使用經編程的公式、算法等(未在圖l中單獨示出)來計算規範。
儀器2將計算出的規範提供(38)給例如用戶輸出接口 12。另外，儀 器2可以輸入計算出的配置， 一般地如圖3的動作(22)所示。
用戶在察看所提供的規範時可以通過用戶輸入接口 8來輸入對規範的 改變(40)。此外，可以接收諸如環境數據之類的輸入數據(40)。如果 這些事件沒有發生，則可以按照需求再次提供(38)先前計算(36)的規 範。如果發生改變，可以通過再次執行動作(30)到(36)來重新計算規 範。
示例電源
僅僅提出一個示例，在許多這樣的系統中採用了電源。許多類型的這
樣的測試或測量系統(通常非常複雜)要求一個或多個功率源(power source)。在不同電壓的不同功率源要求不同的功率量(一些高於另一 些)的情況下，用戶可以通過使用用於按需分配功率的性能規範對儀器進 行配置來優化成本和功耗。
當用戶針對用戶的特定需求而配置儀器時，可以考慮許多這樣的規 範。這樣，正在針對他/她的特定需求而儀器的用戶將需要參考儀器能力的 規範。複雜的數據單和規範往往變得很更加費解並且一般用戶更難理解。 有時，許多因素影響儀器的精度，並且理解規範可能成為令人畏縮的任 務。客戶可能不願意或者不能如他們的需求所要求的那樣全面且精確地表 徵和指明儀器。這可能降低了儀器提供給客戶的價值和有效性。
下面的描述將結合由Agilent Technologies, Inc.製造的N6700 MPS系列 的電源儀器來給出本發明的實施例，N6700 MPS系列的電源儀器在2007 年6月15日發表並在此提交的N6700產品概述文獻中被描述。N6700產 品概述文獻通過引用被結合併且作為本專利申請的一部分。但是，這不是 對可以體現本發明的其它類型的儀器的限制。
例如，讓我們考慮這樣一種用於測試和測量系統(下文中稱為"T&M 系統"或"系統")的電源儀器(下文中稱為"電源")。該電源可能需要提供多個功率源。此外，儀器製造者可以提供一個性能水平範圍內的一 族這樣的儀器。
例如，Agilent Technologies, Inc.提供了一族模塊化電源儀器，由型號 N6701、 N6702和N6705指示。圖5和圖6示出了這樣的電源儀器。這些 單元是接受具有不同性能水平的各種N67X X模塊的主機架。
每個模塊針對不同規範來執行，這可能受到諸如操作點、溫度、溼 度、自從校準起的時間之類的實時信息的影響。這些規範例如可以包括下 面的內容
DC輸出額定值，包括電壓、功率和電流。另外，例如，電流可以在高於 40C時每度C降低1 % 。
輸出紋波和噪聲(PARD)，包括CV峰到峰和CVrms。 負載效應(調節)，包括電壓和在指定電壓範圍的電流。 源效應(調節)，包括電壓和電流。
編程精度，包括高範圍和低範圍電壓以及在指定電壓範圍上的高範圍電流 和低範圍電流。
測量精度，包括高範圍和低範圍電壓以及針對指定電壓範圍的高範圍電流 和低範圍電流。
負載瞬態恢復時間，包括電壓趨穩帶(settling band)和時間。
用戶在腦中想著這些規範的情況下從一個產品系列的儀器中選擇一種 儀器，利用適當的規範選擇儀器以滿足他/她的需求。
用戶可能發現，對於給定的儀器， 一種或多種規範比其它規範更頻繁 地被參考。例如，對於諸如具有上述規範的電源之類的儀器，兩種通常被 參考的規範可能是編程和測量精度規範。這兩種規範對於幫助用戶確定電 源輸出的不確定性是有用的。
例如，考慮對於由Agilent Technologies, Inc.製造和銷售的N6751模塊 的規範。如果電源被編程以使用數據單中的0.06% + 19mV規範來輸出 50V，則可以計算出在輸出中有士49mV的不確定性(輸出可以高至 50.049V以及低至49.951V)。同樣，可以針對電流編程和測量以及許多其他規範作出類似計算。 體現本發明的儀器可以例如顯示對電壓和電流的實施測量。基於測量 以及被編程的電壓和電流，這種顯示可以提供示出對規範的實時計算的菜 單。本發明的一個具有足夠大的顯示器的實施例可以提供此特徵，並且還
具有範圍模式(scope mode)，在該範圍模式中顯示電壓和電流相對時間 的跡線。通過顯示示出測量跡線周圍的下界和上界跡線的保護帶(guard band)，還可以在該模式中實現規範計算特徵。
可由用戶選擇的設置和配置參數可以包括測試和測量及電源領域的技 術人員將會知道和了解的輸出電壓、輸出電流、輸出電壓測量範圍、輸出 電流測量範圍、輸出功率和求平均窗口 (averaging window)等。例如， 考慮上面列出的測量精度的規範。測量精度可以包括高範圍和低範圍電壓 以及針對指定電壓範圍的高範圍電流和低範圍電流。用戶可以選擇高範圍 或低範圍作為用戶設置或可配置參數。然後，利用用戶選擇的範圍(高或 低)作為計算的運算對象，來計算測量精度的配置。再次參考圖3，用戶 選擇的範圍被輸入(18)，並且測量精度然後被計算(20)。
模塊化體系結構
儀器2可以容納可連接到主機架以及可與主機架斷開的模塊(未示 出)。例如，可以存在一族接口兼容的模塊(用戶可以容易地將這些模塊 換入和換出)，以允許用戶將儀器2配置得最佳地滿足他/她的需求。每個 模塊可以具有單獨的處理器，並且可以與主機架的板載的單獨處理器進行 通信。
體現本發明並且具有這樣的模塊化體系結構的系統可以將性能規範存 儲在主機架中或者本地存儲在這些模塊中。當此數據與諸如操作點、(單 元容易測量的和已知的)溫度、溼度、(客戶可測量的)高度(altitude) 之類的實時數據結合時，模塊的處理器可以基於實時信息而按照如上所述 執行所需的計算，例如圖4的(36)的計算，並且使得從計算得到的規範 可用於用戶。規範可以諸如通過菜單而顯示在前面板上。此外，規範可以 通過主機架通信接口 10被傳送到諸如聯機PC (logging PC)的數據存儲庫，或者用於諸如在產品網頁上被遠程顯示。
體現本發明的儀器將減少用戶計算最終性能規範的負擔，因為所要求 的計算由能夠很好地執行該任務的儀器設計者來掌控。利用體現本發明的 儀器，用戶可以確保儀器確實能夠滿足用戶的需求。通過消除用戶取得產 品文件並計算規範的需要，在前面板上提供結果可以提高用戶的生產力。 通過經由用戶輸出接口或者經由通信總線使得能夠得到實況規範，客戶還 可以對這些規範進行記錄和存檔，以供以後參考和驗證。
雖然參考特定實施例詳細描述了本發明，但是本發明所屬領域的普通 技術人員將會理解，在不脫離所附權利要求的精神和範圍的情況下可以做 出各種修改和增強。
權利要求
1.一種系統，包括功能裝置，該功能裝置具有按照規範的多種性能能力；用戶輸出接口；處理器，該處理器用於計算用於實現所述功能裝置的所希望的性能的規範；以及輸出控制器，該輸出控制器用於在所述用戶輸出接口上提供計算出的規範。
2. 根據權利要求1所述的系統，其中，至少一個可配置參數是對所述 規範的計算的運算對象。
3. 根據權利要求2所述的系統，其中，對所述規範的計算包括對作為 運算對象的所述至少一個參數的數量精度測量。
4. 根據權利要求1所述的系統，還包括用於存儲計算出的規範的數據 存儲裝置，其中，所述處理器將所述規範存儲在所述數據存儲裝置中，並 且從所述數據存儲裝置檢索所述規範以供在所述用戶輸出接口上顯示。
5. 根據權利要求1所述的系統，其中，所述系統包括電子儀器。
6. 根據權利要求5所述的系統，其中，所述電子儀器包括電源模塊。
7. 根據權利要求1所述的系統，還包括通信鏈路接口 。
8. 根據權利要求1所述的系統，其中，所述用戶輸出接口包括用戶可 視的前面板。
9. 根據權利要求1所述的系統，還包括至少一個可由用戶選擇的並且 可由用戶互換的模塊。
10. —種用於對系統進行操作的方法，所述系統包括具有按照規範的 多種性能能力的功能裝置，所述方法包括計算用於實現所述功能裝置的所希望的性能的規範； 通過用戶輸出接口將計算出的規範提供給用戶；以及 將計算出的規範輸入到所述功能裝置中，以設置所述功能裝置的操作。
11. 根據權利要求10所述的方法，其中所述規範包括用於設置所述功能裝置的操作的可配置參數；並且所述計算包括將所述可配置參數中的至少一個用作計算規範的運算對
12. 根據權利要求10所述的方法，還包括存儲計算出的規範；以及檢索所存儲的規範，以供進行顯示和輸入到所述系統之一。
全文摘要
本發明公開了一種向用戶接口提供規範的實時操作規範計算系統，該系統包括具有按照規範的多種性能能力的功能裝置、用戶輸出接口、用於計算實現功能裝置的所希望的性能的規範的處理器以及用於在用戶輸出接口上提供計算出的規範的輸出控制器。
文檔編號G01R19/00GK101551417SQ20091013361
公開日2009年10月7日 申請日期2009年3月31日 優先權日2008年4月1日
發明者佩曼·薩法 申請人:安捷倫科技有限公司