用于采集信号的值的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及用于减少采集信号（１８）的待存储值（１９－２２）的量的方法和装置。如果信号（１８）的值超出或者位于预定的值域（２３－２５）的边界，则将该值（１９－２２）进行存储，该值域的大小通过上边界值（２７，３０，３４）和下边界值（２８，３１，３３）确定。按照本发明专利技术，从所述值域（２３－２５）的预定起始大小（２６，２９，３２）出发，在采集所述值期间改变所述值域（２３－２５）的大小，特别是连续地减小到零。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于采集信号的值的方法，其中，如果信号的值超出 或者位于预定的值域(其大小通过上边界值和下边界值确定)的边界，则 将该值进行存储。此外，本专利技术还涉及一种用于采集信号的值的装置，其中，该装置具有控制器，该控制器被构造为如果信号的值超出或者位于 预定的值域(其大小通过上边界值和下边界值确定)的边界，则将该值进 行存储。
技术介绍
在对信号的值进行采集或者在对信号进行采样时，在许多应用中应该 限制信号的待存储值或数据的量，以便减少为此所需要的存储需求。压缩 方法使得这点成为可能。所存储的值或数据量被减少或者保持为极小，而 不会损失在所采集和存储的值中所包含的关于该信号的重要信息。在此， 通常要及时地记下信号的快速变化、在小变化中的精确值以及在信号中所 包含的结构(例如，漂移、斜坡和噪声)。在已知的技术方案中，在采集信号的值时按照固定的时间间隔存储这 些值。此外，不存储处在特定值域内的值。由此可以如下地将所存储的值 的数目保持为很小仅仅存储信号的超过由该值域预定的最小改变的变化。 值域的大小通过上边界值和下边界值来确定。在采集值的整个过程中该值 域的大小保持不变。由此，只有在一个新的值相对于此前的值至少偏离该 上边界值或下边界值时，才存储该新的值。只有当该新的待存储的值处于 预定的值域之外，才进行该存储。这种值域也一皮称为死区(Totband)。图l示出了一个带噪声的(verrauscht)、基本上正弦形式的信号1。在 图1中示出了一个坐标系，其中相对于时间记录了信号1的波形。按照上 面所描述的常规的方式对该信号1进行取样。在此，采集并存储了信号1 的值。在图1中为所存储的值标注了方形的标记。作为示例，进一步标出 了在信号1的变化中所采集并存储的值2、 3和4。借助于预定的值域对这些值进行存储。在图1中以虚线示出了这些值i或。在图1中进一步标出了值域5、 6和7。这些值域按照它们在时间上的延伸描M^出矩形的面积。这 些值域的大小通过它们在垂直、即纵坐标方向上的延伸给出。正如在图1 中可以看出的那样，这种值域的大小分别随其时间变化而保持相同。在图1 中用参考标记8标出了值域5-7的大小。通过信号1的变化确定了各个值 域的时间上的延伸。各个值域在时间上的扩展是不同的。信号的所存储值 确定下一个值域的位置。围绕该所存储的值对称地确定该下一个值域的上 边界值和下边界值。因此，上边界值向上(即，按照正的纵坐标方向)离 开该所存储的值的距离与下边界值向下(即，按照负的纵坐标方向)离开 得一样远。在图1中值域5被对称地围绕值2设置。在按照图1的例子中， 一直利用值域5对信号1进行采样，直到采集到一个处于值域5的边界之 外或者之上的值。在图1中值3处示出了这种情况。因此存储该值3。在图 1中用参考标记9标出了值域5在时间上的扩展。此时值3的位置被用作对 于随后的值域6的出发点。相对于值3对称地确定值域6的上边界值和下 边界值。 一直利用值域6对信号1进行采样，直到采集到一个处于值域6 的边界之外或者之上的值。在值4处是这种情况。存储值4。在图1中用参 考标记10标出了值域6在时间上的扩展。值4被用作对于随后的值域7的 出发点。随后，如同结合值2-4以及值域5-7所描述的那样，按照相同 的方式进行对信号1的其它采样和采集，以及对信号1的其它值的存储。在这种用于采集信号的值的方式中，出现的问题是为了采集特别小 的信号变化，必须将值域的恒定的大小设置为极其小。在诸如按照图1的 带强烈噪声的信号的情况下，则要么压缩比不令人满意(即，存储了许多 的数据)，使得为此所需的存储需求极大，要么通过所存储值不能足够精确 地描绘信号波形。此外，在设置值域之前就必须考虑用于采集信号的值的 参数，尽管待描绘的信号结构还未知。这点在压缩中同样会导致不充分的 结果。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是，允许对信号的值进行采集，使得所存储 的值的数目保持为极小，并且通过所存储的值足够精确地反映信号的结构。 上述技术问题是通过权利要求1和权利要求12的技术教导来解决的。在方法方面，从值域的预定起始大小出发，在采集值的期间改变值域的大小。此外在装置方面，这样构造控制器该控制器从值域的预定起始 大小出发，在采集值的期间改变值域的大小。因此，根据本专利技术在采集值 的期间动态地确定值域。该值域也^皮称为死区。在此该死区是可变的。由 此，保证了在通过所存储的值良好地描绘信号的波形的同时，时常显著地 减小了所存储的值的数量。在本专利技术的一种优选的实施方式中，如果存储了一个值，则所述值域 的大小在改变之后重新取得所述起始大小。由此，可以极其迅速地识别大 的信号改变。在另一种特别优选的实施方式中，减小、特别是连续地减小所述值域 的大小。由此，可以极其迅速地、特别是立刻确定大的信号改变，并且此 外同样地可以确定小的信号改变。緩慢的信号漂移以及斜坡就作为这样的 信号改变而被识别并且被记录。此外，带强烈噪声的信号可以作为这样的 信号改变被识别，而不需存储该带强烈噪声的信号的许多值。即使在带噪 声的信号中也可以迅速地识别信号峰值。优选地，平均的信号改变越强烈， 则可以越好i也识别该信号改变。优选地，即使在所述值域减小的情况下，如果直到该值域的预定最小 大小，还没有采集到超出或者位于该减小的值域的边界的值，也将值进行 存储。由此保证了，在预定最小大小的情况下也存储一个值，而不管该值 是否处于值域的内部。由此可以更好地将实际的信号波形以及其改变反映 在所存储的值中。特别优选地，所述值域的预定最小大小为零。在这种情况下，在出现 该最小大小时不再存在死区或者说值域。由此存储了信号的精确值。在一种优选的实施方式中，在改变所述值域的大小时，对称地改变上 边界值和下边界值。因此，按照相同的方式改变上边界值以及下边界值。在另一种优选的实施方式中，按照一种线性函数改变所述值域的大小。 这点保证了在迅速和精确地采集信号改变和存储信号改变之间特别良好的折中。优选地，根据在前所存储的、特别是直接地在前所存储的信号的值来 确定值域。这点同样保证了迅速同时精确地采集信号改变以及存储信号改 变。特别优选地，根据一个在目前为止所采集的信号的值的基础上所确定 的预测值来确定值域。本专利技术的该实施方式保证了将值域与信号波形特别 准确地协调。特别良好、准确和迅速地采集了信号变化。优选地，预先给定一个在信号的预定第一时间范围中待存储值的特别 的最大数目。由此可以保证，精确地确定并且充分利用为了存储信号的值 所需要的存储器范围。该第 一时间范围例如可以包括信号波形的特定的时 间，在该特定时间中定期存储值。例如，由此可以指定所希望的待存储值 的平均数量。此外，优选地，根据在所述信号的预定第二时间范围中所存储的值， 确定值域的起始大小。例如，该第二时间范围可以是特定数目的用于采集 值的观察周期。起始大小优选地与目前为止采集和存储的信号变化匹配。 这点使得可以更好和更迅速地采集信号改变。附图说明下面结合实施例以及附图对本专利技术及其优点作进一步说明。附图中图1示出了按照现有技术对信号的值进行采集的实例，图2示出了用于采集信号的值的本专利技术的装置的实施例，图3示出了在带强烈噪声的信号的情况下对值进行采集的实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于采集信号（１８；３５；４２；４８；５３）的值（１９－２２；３７－３９；４５－４７；５１，５２；５７－６０）的方法，其中，如果信号（１８；３５；４２；４８；５３）的值（１９－２２；３７－３９；４５－４７；５１，５２；５７－６０）超出或者位于预定的值域（２３－２５；４０，４１；４３；４４；４９，５０；５４－５６）的边界，则将该值（１９－２２；３７－３９；４５－４７；５１，５２；５７－６０）进行存储，该值域的大小通过上边界值（２７，３０，３４）和下边界值（２８，３１，３３）确定，　其特征在于，从所述值域（２３－２５；４０，４１；４３；４４；４９，５０；５４－５６）的预定起始大小（２６，２９，３２）出发，在对所述值（１９－２２；３７－３９；４５－４７；５１，５２；５７－６０）的采集期间改变所述值域（２３－ ２５；４０，４１；４３；４４；４９，５０；５４－５６）的大小。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：安德烈亚斯博德，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]