專利名稱：向用戶接口提供規(guī)范的實(shí)時(shí)操作規(guī)范計(jì)算系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請(qǐng)涉及向用戶接口提供規(guī)范(specifications)的實(shí)時(shí)操作規(guī)范計(jì) 算系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
諸如電子測(cè)試和測(cè)量儀器之類的各種類型的儀器基于性能規(guī)范 (performance specification )來進(jìn)行操作。腦中已經(jīng)有已知的一組目標(biāo)的
用戶可以基于哪些規(guī)范最好地滿足用戶的需求并且成本最經(jīng)濟(jì)，來從具有 不同規(guī)范的一系列儀器中選擇一種儀器。 一般而言，數(shù)據(jù)單和手冊(cè)與儀器 本身一起提供給用戶，以使得用戶可以參考數(shù)據(jù)單中的規(guī)范來幫助從一系 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(guī)范起著重要的作用。
對(duì)于那些提供強(qiáng)大的或者復(fù)雜的功能的儀器，在高精密度情況下，它 們的數(shù)據(jù)單和規(guī)范往往比較費(fèi)解并且對(duì)一般用戶的領(lǐng)悟提出了挑戰(zhàn)。有 時(shí)，許多這樣的規(guī)范影響著儀器的精度和性能，并且理解規(guī)范對(duì)于用戶來 說可能成為一項(xiàng)令人畏縮的任務(wù)。

發(fā)明內(nèi)容
一種系統(tǒng)包括具有按照規(guī)范的多種性能能力的功能裝置、用戶輸出接 口、用于計(jì)算實(shí)現(xiàn)功能裝置的所希望的性能的規(guī)范的處理器以及用于在用 戶輸出接口上提供計(jì)算出的規(guī)范的輸出控制器。
下面將參考所附示例性示圖來詳細(xì)描述本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)以及 本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)和操作。


4圖1是體現(xiàn)本發(fā)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(xiàn)本發(fā)明的系統(tǒng)的操作的流程圖。 圖4是示出體現(xiàn)本發(fā)明的系統(tǒng)的操作的流程圖。
圖5和圖6是對(duì)體現(xiàn)本發(fā)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(shí)施例方式
術(shù)語
術(shù)語"規(guī)范"在被應(yīng)用于電子儀器時(shí)一般指性能規(guī)范。在本專利申請(qǐng) 中，該術(shù)語以上述關(guān)于其意思的理解而被使用。"規(guī)范"和"性能規(guī)范" 將同義地被使用。儀器的性能規(guī)范可以是用戶基于用戶現(xiàn)在希望使用的儀 器而規(guī)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(guī)范，我們可以將其表征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(guī)范的儀器。關(guān)于不同類型儀器的規(guī)范的文件 一般被提供在儀器的產(chǎn)品文件中。下面將結(jié)合示例性類型的儀器(電源， power supply)來給出性能規(guī)范的示例。雖然本專利申請(qǐng)使用了其作為示 例，但是將會(huì)理解，這里所述和所要求的本發(fā)明的精神和范圍包括這樣的 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(guī)范。
在被應(yīng)用于這樣的電子儀器時(shí)，其它術(shù)語包括"參數(shù)"和"設(shè)置"。 這些參數(shù)、設(shè)置等加上輸入數(shù)據(jù)(例如，操作溫度、自從上次校準(zhǔn)時(shí)起經(jīng) 歷的時(shí)間，等等)可用在對(duì)性能規(guī)范的計(jì)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(huán)境和應(yīng)用中。例如，測(cè) 試或測(cè)量儀器被用在諸如航空航天、防衛(wèi)、消費(fèi)電子、計(jì)算機(jī)和外圍設(shè) 備、通信、半導(dǎo)體以及汽車電子之類的行業(yè)所使用的測(cè)試或測(cè)量系統(tǒng)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(shù)語"儀器"和"功能裝置"將被同義地使用。然而，將會(huì) 理解，這樣的使用將被寬泛地解釋，而不限制這些術(shù)語可以涵蓋哪類儀 器、設(shè)備等。
圖1是這樣的功能裝置2的示意框圖。(如上所述，術(shù)語"儀器2" 也會(huì)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)將包括用于執(zhí)行儀器2的功能4的處理 器6和操作軟件(未單獨(dú)示出)。
功能4可以被按照一組能力來定義，其中在規(guī)范中規(guī)定這些能力。這 些規(guī)范可以記載在與功能儀器2本身一起提供給用戶的手冊(cè)、數(shù)據(jù)單等 中。功能4可以包括可配置的規(guī)范。
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(guī)范 有關(guān)的信息，諸如用戶設(shè)置、可配置參數(shù)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(qū)等等。替代地，用戶 輸入端口 8可以包括觸摸屏、對(duì)諸如鍵盤和鼠標(biāo)之類的用戶外圍設(shè)備的鏈 接、對(duì)因特網(wǎng)的接口，等等。
圖2是體現(xiàn)本發(fā)明的功能裝置2的簡化示圖，示出了如這樣的鍵區(qū)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(chǔ)裝置、 從遠(yuǎn)程設(shè)備(未示出)或者通過因特網(wǎng)而經(jīng)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(guī)定的用于功能裝置2的規(guī)范之類的 信息從該功能裝置傳送到這樣的遠(yuǎn)程設(shè)備、記憶存儲(chǔ)裝置、因特網(wǎng)等等。
在一個(gè)實(shí)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(shù)字LED陣列或者 其它經(jīng)編碼的信號(hào)燈之類的輸出信號(hào)布置，等等。替代地，用戶輸出接口 12可以包括諸如小型紙帶打印機(jī)之類的打印機(jī)等等。儀器2還可以通過通 信接口 IO提供輸出。
當(dāng)功能裝置2被配置時(shí)，規(guī)范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(guī)范。在計(jì) 算規(guī)范中要使用的一個(gè)或多個(gè)可配置參數(shù)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(shè)置和可配置參數(shù)之類的信息。用
戶輸入可以是對(duì)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(jìn)行的下載、從菜單或從先前使用和存儲(chǔ)的規(guī)范進(jìn)行的選擇，等等。 在計(jì)算對(duì)于確定規(guī)范的各方面是必要的情況中，用戶可以輸入可配置
參數(shù)，其中一個(gè)或多個(gè)可配置參數(shù)將成為該計(jì)算的運(yùn)算對(duì)象(operand)， 并且儀器2然后執(zhí)行計(jì)算以獲得適當(dāng)?shù)囊?guī)范。替代地，用戶可以輸入所希 望的性能規(guī)范，并且然后計(jì)算被"反向進(jìn)行"以得出可能是實(shí)現(xiàn)所希望的 規(guī)范所必需的任何參數(shù)等。計(jì)算可以由處理器6采用適當(dāng)?shù)能浖韴?zhí)行。 這種計(jì)算的結(jié)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(xiàn)本發(fā)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(shù)。用戶參數(shù)或設(shè)置被接收(18)，例 如通過用戶經(jīng)由用戶輸入接口 8或者經(jīng)由通信接口 IO進(jìn)行輸入。然后， 儀器2計(jì)算(20)規(guī)范并且顯示(22)計(jì)算出的規(guī)范，以針對(duì)操作對(duì)其自 身進(jìn)行配置?？蛇x地，儀器2可以存儲(chǔ)(24)計(jì)算出的規(guī)范，并且隨后檢 索(26)所存儲(chǔ)的規(guī)范，以便顯示在用戶輸出接口 12上，或者以便在稍 后的時(shí)間對(duì)其自身進(jìn)行重新配置。存儲(chǔ)(24)和檢索(26)被示出為與顯 示(22)分開、并行的路徑，但是它們可以按照其它順序來進(jìn)行，例如按 照連續(xù)的方式。
圖4是示出體現(xiàn)本發(fā)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(guī)范。所選擇的配置被接收 (30)，例如通過用戶經(jīng)由用戶輸入接口 8或者經(jīng)由通信接口 10來將它 們輸入。這些類似于圖3的動(dòng)作(16)和(18)。
在圖4的實(shí)施例中，儀器2另外還收集環(huán)境信息(32)，可能使用所 收集的信息來用在計(jì)算規(guī)范中。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(tǒng)存儲(chǔ)器(未示出)內(nèi)的規(guī)范記憶存儲(chǔ)裝置訪問(34)性能 規(guī)范規(guī)則和式子、算法等。
然后，儀器2利用前面所提到的用戶輸入和其它信息來計(jì)算(36)性能規(guī)范。在圖3的動(dòng)作(20)或者圖4的動(dòng)作(36)中，可以通過處理器 6使用經(jīng)編程的公式、算法等(未在圖l中單獨(dú)示出)來計(jì)算規(guī)范。
儀器2將計(jì)算出的規(guī)范提供(38)給例如用戶輸出接口 12。另外，儀 器2可以輸入計(jì)算出的配置， 一般地如圖3的動(dòng)作(22)所示。
用戶在察看所提供的規(guī)范時(shí)可以通過用戶輸入接口 8來輸入對(duì)規(guī)范的 改變(40)。此外，可以接收諸如環(huán)境數(shù)據(jù)之類的輸入數(shù)據(jù)(40)。如果 這些事件沒有發(fā)生，則可以按照需求再次提供(38)先前計(jì)算(36)的規(guī) 范。如果發(fā)生改變，可以通過再次執(zhí)行動(dòng)作(30)到(36)來重新計(jì)算規(guī) 范。
示例電源
僅僅提出一個(gè)示例，在許多這樣的系統(tǒng)中采用了電源。許多類型的這
樣的測(cè)試或測(cè)量系統(tǒng)(通常非常復(fù)雜)要求一個(gè)或多個(gè)功率源(power source)。在不同電壓的不同功率源要求不同的功率量(一些高于另一 些)的情況下，用戶可以通過使用用于按需分配功率的性能規(guī)范對(duì)儀器進(jìn) 行配置來優(yōu)化成本和功耗。
當(dāng)用戶針對(duì)用戶的特定需求而配置儀器時(shí)，可以考慮許多這樣的規(guī) 范。這樣，正在針對(duì)他/她的特定需求而儀器的用戶將需要參考儀器能力的 規(guī)范。復(fù)雜的數(shù)據(jù)單和規(guī)范往往變得很更加費(fèi)解并且一般用戶更難理解。 有時(shí)，許多因素影響儀器的精度，并且理解規(guī)范可能成為令人畏縮的任 務(wù)?？蛻艨赡懿辉敢饣蛘卟荒苋缢麄兊男枨笏蟮哪菢尤媲揖_地表 征和指明儀器。這可能降低了儀器提供給客戶的價(jià)值和有效性。
下面的描述將結(jié)合由Agilent Technologies, Inc.制造的N6700 MPS系列 的電源儀器來給出本發(fā)明的實(shí)施例，N6700 MPS系列的電源儀器在2007 年6月15日發(fā)表并在此提交的N6700產(chǎn)品概述文獻(xiàn)中被描述。N6700產(chǎn) 品概述文獻(xiàn)通過引用被結(jié)合并且作為本專利申請(qǐng)的一部分。但是，這不是 對(duì)可以體現(xiàn)本發(fā)明的其它類型的儀器的限制。
例如，讓我們考慮這樣一種用于測(cè)試和測(cè)量系統(tǒng)(下文中稱為"T&M 系統(tǒng)"或"系統(tǒng)")的電源儀器(下文中稱為"電源")。該電源可能需要提供多個(gè)功率源。此外，儀器制造者可以提供一個(gè)性能水平范圍內(nèi)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(hào) 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(jī)架。
每個(gè)模塊針對(duì)不同規(guī)范來執(zhí)行，這可能受到諸如操作點(diǎn)、溫度、濕 度、自從校準(zhǔn)起的時(shí)間之類的實(shí)時(shí)信息的影響。這些規(guī)范例如可以包括下 面的內(nèi)容
DC輸出額定值，包括電壓、功率和電流。另外，例如，電流可以在高于 40C時(shí)每度C降低1 % 。
輸出紋波和噪聲(PARD)，包括CV峰到峰和CVrms。 負(fù)載效應(yīng)(調(diào)節(jié))，包括電壓和在指定電壓范圍的電流。 源效應(yīng)(調(diào)節(jié))，包括電壓和電流。
編程精度，包括高范圍和低范圍電壓以及在指定電壓范圍上的高范圍電流 和低范圍電流。
測(cè)量精度，包括高范圍和低范圍電壓以及針對(duì)指定電壓范圍的高范圍電流 和低范圍電流。
負(fù)載瞬態(tài)恢復(fù)時(shí)間，包括電壓趨穩(wěn)帶(settling band)和時(shí)間。
用戶在腦中想著這些規(guī)范的情況下從一個(gè)產(chǎn)品系列的儀器中選擇一種 儀器，利用適當(dāng)?shù)囊?guī)范選擇儀器以滿足他/她的需求。
用戶可能發(fā)現(xiàn)，對(duì)于給定的儀器， 一種或多種規(guī)范比其它規(guī)范更頻繁 地被參考。例如，對(duì)于諸如具有上述規(guī)范的電源之類的儀器，兩種通常被 參考的規(guī)范可能是編程和測(cè)量精度規(guī)范。這兩種規(guī)范對(duì)于幫助用戶確定電 源輸出的不確定性是有用的。
例如，考慮對(duì)于由Agilent Technologies, Inc.制造和銷售的N6751模塊 的規(guī)范。如果電源被編程以使用數(shù)據(jù)單中的0.06% + 19mV規(guī)范來輸出 50V，則可以計(jì)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(duì)電流編程和測(cè)量以及許多其他規(guī)范作出類似計(jì)算。 體現(xiàn)本發(fā)明的儀器可以例如顯示對(duì)電壓和電流的實(shí)施測(cè)量?；跍y(cè)量 以及被編程的電壓和電流，這種顯示可以提供示出對(duì)規(guī)范的實(shí)時(shí)計(jì)算的菜 單。本發(fā)明的一個(gè)具有足夠大的顯示器的實(shí)施例可以提供此特征，并且還
具有范圍模式(scope mode)，在該范圍模式中顯示電壓和電流相對(duì)時(shí)間 的跡線。通過顯示示出測(cè)量跡線周圍的下界和上界跡線的保護(hù)帶(guard band)，還可以在該模式中實(shí)現(xiàn)規(guī)范計(jì)算特征。
可由用戶選擇的設(shè)置和配置參數(shù)可以包括測(cè)試和測(cè)量及電源領(lǐng)域的技 術(shù)人員將會(huì)知道和了解的輸出電壓、輸出電流、輸出電壓測(cè)量范圍、輸出 電流測(cè)量范圍、輸出功率和求平均窗口 (averaging window)等。例如， 考慮上面列出的測(cè)量精度的規(guī)范。測(cè)量精度可以包括高范圍和低范圍電壓 以及針對(duì)指定電壓范圍的高范圍電流和低范圍電流。用戶可以選擇高范圍 或低范圍作為用戶設(shè)置或可配置參數(shù)。然后，利用用戶選擇的范圍(高或 低)作為計(jì)算的運(yùn)算對(duì)象，來計(jì)算測(cè)量精度的配置。再次參考圖3，用戶 選擇的范圍被輸入(18)，并且測(cè)量精度然后被計(jì)算(20)。
模塊化體系結(jié)構(gòu)
儀器2可以容納可連接到主機(jī)架以及可與主機(jī)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(gè) 模塊可以具有單獨(dú)的處理器，并且可以與主機(jī)架的板載的單獨(dú)處理器進(jìn)行 通信。
體現(xiàn)本發(fā)明并且具有這樣的模塊化體系結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)可以將性能規(guī)范存 儲(chǔ)在主機(jī)架中或者本地存儲(chǔ)在這些模塊中。當(dāng)此數(shù)據(jù)與諸如操作點(diǎn)、(單 元容易測(cè)量的和已知的)溫度、濕度、(客戶可測(cè)量的)高度(altitude) 之類的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)結(jié)合時(shí)，模塊的處理器可以基于實(shí)時(shí)信息而按照如上所述 執(zhí)行所需的計(jì)算，例如圖4的(36)的計(jì)算，并且使得從計(jì)算得到的規(guī)范 可用于用戶。規(guī)范可以諸如通過菜單而顯示在前面板上。此外，規(guī)范可以 通過主機(jī)架通信接口 10被傳送到諸如聯(lián)機(jī)PC (logging PC)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)庫，或者用于諸如在產(chǎn)品網(wǎng)頁上被遠(yuǎn)程顯示。
體現(xiàn)本發(fā)明的儀器將減少用戶計(jì)算最終性能規(guī)范的負(fù)擔(dān)，因?yàn)樗?的計(jì)算由能夠很好地執(zhí)行該任務(wù)的儀器設(shè)計(jì)者來掌控。利用體現(xiàn)本發(fā)明的 儀器，用戶可以確保儀器確實(shí)能夠滿足用戶的需求。通過消除用戶取得產(chǎn) 品文件并計(jì)算規(guī)范的需要，在前面板上提供結(jié)果可以提高用戶的生產(chǎn)力。 通過經(jīng)由用戶輸出接口或者經(jīng)由通信總線使得能夠得到實(shí)況規(guī)范，客戶還 可以對(duì)這些規(guī)范進(jìn)行記錄和存檔，以供以后參考和驗(yàn)證。
雖然參考特定實(shí)施例詳細(xì)描述了本發(fā)明，但是本發(fā)明所屬領(lǐng)域的普通 技術(shù)人員將會(huì)理解，在不脫離所附權(quán)利要求的精神和范圍的情況下可以做 出各種修改和增強(qiáng)。
權(quán)利要求
1.一種系統(tǒng)，包括功能裝置，該功能裝置具有按照規(guī)范的多種性能能力；用戶輸出接口；處理器，該處理器用于計(jì)算用于實(shí)現(xiàn)所述功能裝置的所希望的性能的規(guī)范；以及輸出控制器，該輸出控制器用于在所述用戶輸出接口上提供計(jì)算出的規(guī)范。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，至少一個(gè)可配置參數(shù)是對(duì)所述 規(guī)范的計(jì)算的運(yùn)算對(duì)象。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中，對(duì)所述規(guī)范的計(jì)算包括對(duì)作為 運(yùn)算對(duì)象的所述至少一個(gè)參數(shù)的數(shù)量精度測(cè)量。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括用于存儲(chǔ)計(jì)算出的規(guī)范的數(shù)據(jù) 存儲(chǔ)裝置，其中，所述處理器將所述規(guī)范存儲(chǔ)在所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置中，并 且從所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置檢索所述規(guī)范以供在所述用戶輸出接口上顯示。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述系統(tǒng)包括電子儀器。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中，所述電子儀器包括電源模塊。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括通信鏈路接口 。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述用戶輸出接口包括用戶可 視的前面板。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括至少一個(gè)可由用戶選擇的并且 可由用戶互換的模塊。
10. —種用于對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行操作的方法，所述系統(tǒng)包括具有按照規(guī)范的 多種性能能力的功能裝置，所述方法包括計(jì)算用于實(shí)現(xiàn)所述功能裝置的所希望的性能的規(guī)范； 通過用戶輸出接口將計(jì)算出的規(guī)范提供給用戶；以及 將計(jì)算出的規(guī)范輸入到所述功能裝置中，以設(shè)置所述功能裝置的操作。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中所述規(guī)范包括用于設(shè)置所述功能裝置的操作的可配置參數(shù)；并且所述計(jì)算包括將所述可配置參數(shù)中的至少一個(gè)用作計(jì)算規(guī)范的運(yùn)算對(duì)
12. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，還包括存儲(chǔ)計(jì)算出的規(guī)范；以及檢索所存儲(chǔ)的規(guī)范，以供進(jìn)行顯示和輸入到所述系統(tǒng)之一。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種向用戶接口提供規(guī)范的實(shí)時(shí)操作規(guī)范計(jì)算系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括具有按照規(guī)范的多種性能能力的功能裝置、用戶輸出接口、用于計(jì)算實(shí)現(xiàn)功能裝置的所希望的性能的規(guī)范的處理器以及用于在用戶輸出接口上提供計(jì)算出的規(guī)范的輸出控制器。
文檔編號(hào)G01R19/00GK101551417SQ20091013361
公開日2009年10月7日 申請(qǐng)日期2009年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月1日
發(fā)明者佩曼·薩法 申請(qǐng)人:安捷倫科技有限公司