エクセルでエンベローブ機能

質問

オシロスコープのハイエンド機（１０００ｋ円以上）にある
デジタルローパスフィルタやエンベローブ機能をMSエクセルで代用したい
一言で表現するとＡＭ変調された波形から搬送波を抜きたい
http://www.yokogawa.co.jp/tm/Bu/DLs/
http://www.iti.iwatsu.co.jp/products/ds/
http://www.home.agilent.com/JPjpn/nav/-11494.0/pc.html
http://www.tektronix.co.jp/Products/Measurement_Prod/Osc/index.html

実際には４－２０ｍＡ出力計測器から出力された信号をＰＬＣ（Ａｉ）で受けて
ＰＬＣ内でデータロガ＆処理してます
ＰＬＣ内での演算処理として↑のエンベローブ機能をラダーで作りましたが
その処理の評価が出来ません（有っているのか違ってるのか）

そこでＰＬＣ内データロガーの生データ（約１００００個×８系列）を評価しようと
エクセルにコピペしてエクセルで生データグラフを描くことは出来ましたが
その生データから搬送波成分やノイズ成分を取りたい
出力結果はＡＭ変調された波形に著しくかけ離れた形状波形を異常検出としたい
したがってノイズ成分を極端にゼロには出来ません（異常波形は後段出力）

エクセルマクロやＶＢでそれなりのプログラムを書けば出来るであろうとは
思い作り始めましたが　思いのほか難しい
因みに、↑で”搬送波”と表現してるのはもちろん例えです
ＰＬＣにＡＭ電波の搬送波を読み込めるはずなど有りません
ＰＬＣ入力端でオシロスコープで観測するとＡＭ変調されたように見えます
搬送波成分３１０Ｈｚ
ＡＭ成分　０．１Ｈｚから０．０１Ｈｚ
エクセルコピペした結果データは　－２０４８＋２０４８
搬送波Ｐ－Ｐ　　２００程度
ＡＭ成分Ｐ－Ｐ　１０程度

簡単に出来る方法は有りませんでしょうか？
複雑なＶＢプログラムではそれ自体をまた評価する方法が有りません

因みにハイエンドオシロスコープは高額すぎて却下

回答No.6

noname#230359

Excelには荷が重いような気がします（資料1）。
資料2のようなアプリは使えませんか。
私自身、使ったことがないので少し無責任ですが…
少々高い（\168k）ですが、デモ版もあるようです。

参考URL：

http://aoki2.si.gunma-u.ac.jp/Hanasi/excel/ http://www.hulinks.co.jp/software/igor/section02_d.html

回答No.5

noname#230359

今回製作された計測器の周波数特性はどうなっていますか？？
ＰＬＣのサンプリングが１０Ｍｓとの事、しかし
サンプリング周波数の１／２までの信号しか取得できません、また取得したい信号の２倍以上の周波数でサンプリングしなければなりません。

もし計測器から５０Ｈｚ以上の信号成分が出ていると、ＰＬＣのサンプリングに誤差が出ます、これをアンチエリアジングといいます。
サンプリング周波数と取得したい信号の成分周波数が離れていればいいのですが、隣接している場合、先のスイッチドキャパシタフィルタによるアンチエリアジングフィルタが必要になります。

参考になれば　http://www.mech.tohoku-gakuin.ac.jp/rde/contents/course/controlII/digicont.html

回答No.4

noname#230359

おはようございます。
下記の考え方でグラフ化はいかがでしょうか？

＜波高値の平均値あたりを
＜手で結んで必要な曲線を取り出してます
とのことですから
生データから任意の数の移動平均値を求め
移動平均値から折れ線グラフを描く
（移動平均のデータ数＝デジタルローパス）

エンベロープの考えから
生データを＋データ、－データに分け
それぞれ、折れ線グラフ化という考えも…

前者でいかがですか？

お礼

ご回答有難うございます
実はPLC内ラダープログラムはその通りに書いてます
（詳細はご容赦）
問題はそれがあっているのかどうか？なんです
一応処理後の波形はそれらしいのは出ています
でも，理想出力波形との誤差はいくつか？
が問題なんです
エクセルＶＢでＰＬＣラダーと全く同じプログラムを書いてしまったら
その場合出力結果は同じ＜これでは評価対象としては不適格
プログラムのバグ取りの評価的にはＯＫですが
それなら手書きグラフと大差ありません
エクセルで数行程度の簡単なプログラムか
またはフリーソフトで検証したい
理想カーブを出力できるソフトとＰＬＣ演算結果との誤差が何％かを出したい

回答No.3

noname#230359

追伸　スイッチドキャパシタフィルタの良い点は、カットオフ周波数がクロックで決まる点です。
したがって、クロック（カットオフ周波数の５０倍とか１００倍）を変更すれば、カットオフ周波数が変更できます。
カットオフ周波０．５Ｈｚで５０Ｈｚを入れてやればいい事になります、ＰＬＣから、この５０ＨＺが供給できれば、機器に合わせて、プログラマブルに変更できるのですが。

お礼

ご回答有り難うございます
スイッチドキャパシタフィルタは全く知りませんでした、調べてみます

現在の問題はPLC入力するデータからノイズを除去するのではありません
現状でPLCのスキャンタイム１０ｍｓ程度
つまりその時点である種のローパスフィルタとなっていて（高周波自体入力不可能）
PLCに入力されたデータで不要なノイズは無いのです
”ノイズ”との表現がまずかったかな
PLC内でデータ処理した結果が理想波形と合っているのかどうか
合っているとしても理想波形とどれだけの誤差があるのかが問題なんです
一応製作した装置は曲がりなりにも計測器なんで
その計測データ（出力）の誤差の評価をしたいのです
もちろん高価な機器を使えば可能なんですが．．．
手近にあるエクセルで簡単に評価できないものか
複雑なエクセルマクロを作ってしまったらそのマクロ自体の評価はどうするか？
経年変化で誤差が大きくなった時でも実際に客先が自分で
校正できるようにもしなければなりません
その点エクセル利用なら客先校正も可能かなと思った次第です

回答No.2

noname#230359

私は回路設計屋なんで、ハードウエアーからのアプローチ。
アナログ信号を入力する、いわゆるＡＤコンバーターには、ローパスフィルターが欠かせません、キャリアが３１０Ｈｚ で、目的とするデーターが０．１Ｈｚから０．０１Ｈｚであれば、
ローパスフィルターのカットオフ周波数を０．５Ｈｚ程度とします、この場合キャリアとデーターの周波数が近いので、アクティブフィルターではダメで、スイッチドキャパシタフィルタ（SCF）を使います、－８０ｄｂ/オクターブほど行けます、これならリアルタイムで観測できるのですが。
ＳＣＦのＩＣ、クロック、アンチエリアジングフィルタ、そして電源・・・・すでに頭の中では出来上がっていますが、製作は半日と言ったところかな。

お礼

ご回答有難うございます
アナログフィルタですか　つけていません
と，いうか固定のローパスフィルタは付けることは出来ません
何故なら例に上げたのは一つの機種での話
もし，固定式アナログフィルタを付けたら数種類用意して切り替えなければなりません

アクティブフィルタはよく分かりません

回答No.1

noname#230359

内容からするとＦＦＴでしょうか。

実際にこのソフト使ったことは無いですが、シュアなので試用してみたらどうでしょう。

http://www.vector.co.jp/soft/dl/winnt/business/se347130.html

参考URL：

http://www.vector.co.jp/soft/dl/winnt/business/se347130.html

お礼

早速ご回答頂き有難うございました
ダウンロードして試して見ましたが結果は芳しくありませんでした
推定原因ですが搬送波と信号波の比率が近すぎるのが原因と思われる
本件は周波数分析が目的ではないのでFFTは必要なく
FFTに付属しているバンドパスフィルタのみ使用しました
バンドパスフィルタを通すと必要な信号までもカットしてしまい
思ったよな出力が得られませんでした
因みに”搬送波”と表現してますが一定周期の波ではありません
海の波みたいに大きいうねりと小さい波，中くらいの波（自然界の波）
その中から必要な出力を取り出したい
現状，エクセルグラフをプリントアウトして波高値の平均値あたりを
手で結んで必要な曲線を取り出してます
しかしながらデータ量が多すぎるので時間が．．．．．．
最終目的はPLCラダーの演算データの誤差がどれくらいなのかを比較計測したいので
手で結んだ曲線では計測にならないし