JP2006266814A - 交流インピーダンス測定装置及び方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電圧検出手段3と4により発電体1と負荷2に印加される電圧を検出し、交流信号が1次側に流され、2次側が発電体1と負荷2との直列回路に直列挿入されるトランス5により交流信号に対応する交流信号を発電体1と負荷2との直列回路に流す。電流検出手段8によりトランス5の1次側に流れる電流を検出し、対応して発電体1と負荷2との直列回路に流れる電流を求める。演算手段10は、電圧検出手段3、4で得られた電圧と、電流検出手段8の出力に基づいて負荷2や発電体1の交流インピーダンスを求める。
【選択図】 図1
Description
前記発電体及び/又は負荷に印加される電圧を検出する電圧検出手段と、
測定信号発生回路から出力される交流信号が1次側に流され、2次側が前記発電体と負荷との接続回路に直列挿入され、前記接続回路に前記交流信号に対応する交流信号を流すトランスと、
前記トランスの1次側に流れる電流を検出する電流検出手段と、
前記電圧検出手段と前記電流検出手段の出力に基づいて前記発電体及び/又は負荷のインピーダンスを求める演算手段と、
を備える交流インピーダンス測定装置。
(2)発電体が負荷に接続され、前記発電体または負荷に流れる電流と印加される電圧とに基づいて前記発電体または負荷のインピーダンスを求める交流インピーダンス測定装置において、
前記発電体と負荷に印加される電圧を検出する第1と第2の電圧検出手段と、
測定信号発生回路から出力される交流信号が1次側に流され、2次側が前記発電体と負荷との接続回路に直列挿入され、前記接続回路に前記交流信号に対応する交流信号を流すトランスと、
前記トランスの1次側に流れる電流を検出する電流検出手段と、
前記第1と第2の電圧検出手段の出力である前記発電体と負荷に印加される電圧を切り替え出力するスイッチ手段と、
前記スイッチ手段の出力である電圧と、前記電流検出手段の出力に基づいて前記発電体または負荷のインピーダンスを求める演算手段と、
を備える交流インピーダンス測定装置。
(3)負荷に流れる電流と印加される電圧とに基づいて前記負荷のインピーダンスを求める交流インピーダンス測定装置において、
前記負荷に印加される電圧を検出する電圧検出手段と、
測定信号発生回路から出力される交流信号が1次側に流され、2次側が前記負荷に接続され、負荷に前記交流信号に対応する交流信号を流すトランスと、
前記トランスの1次側に流れる電流を検出する電流検出手段と、
前記電圧検出手段と前記電流検出手段の出力に基づいて前記負荷のインピーダンスを求める演算手段と、
を備える交流インピーダンス測定装置。
(4)直流発電体に流れる電流と印加される電圧とに基づいて前記直流発電体のインピーダンスを求める交流インピーダンス測定装置において、
前記直流発電体に印加される電圧を検出する電圧検出手段と、
前記直流発電体に直列接続されるキャパシタと、
測定信号発生回路から出力される交流信号が1次側に流され、2次側が前記直流発電体及びキャパシタに接続され、直流発電体に前記交流信号に対応する交流信号を流すトランスと、
前記トランスの1次側に流れる電流を検出する電流検出手段と、
前記電圧検出手段と前記電流検出手段の出力に基づいて前記直流発電体のインピーダンスを求める演算手段と、
を備える交流インピーダンス測定装置。
(5)交流発電体に流れる電流と印加される電圧とに基づいて前記交流発電体のインピーダンスを求める交流インピーダンス測定装置において、
前記交流発電体に印加される電圧を検出する電圧検出手段と、
測定信号発生回路から出力される交流信号が1次側に流され、2次側が前記交流発電体に接続され、交流発電体に前記交流信号に対応する交流信号を流すトランスと、
前記トランスの1次側に流れる電流を検出する電流検出手段と、
前記電圧検出手段と前記電流検出手段の出力に基づいて前記交流発電体のインピーダンスを求める演算手段と、
を備える交流インピーダンス測定装置において、
前記トランスの2次側の巻線数は前記交流発電体にとって略無負荷とみなせるような巻線数とする交流インピーダンス測定装置。
(6)前記トランスの1次側は、定電圧駆動又は定電流駆動される上記(1)〜(5)のいずれかの交流インピーダンス測定装置。
(7)前記トランスは、2次側が開放可能とされ、前記開放部から前記発電体又は負荷の接続回路のワイヤ部を挿入して内部に囲んだ後に閉鎖するように構成されたクランプ式トランスである上記(1)〜(6)のいずれかの交流インピーダンス測定装置。
(8)発電体が負荷に接続され、前記発電体及び/又は負荷に流れる電流と印加される電圧とに基づいて前記発電体及び/又は負荷のインピーダンスを求める交流インピーダンス測定方法において、
前記発電体及び/又は負荷に印加される電圧を検出し、測定信号発生回路から出力される交流信号が1次側に流され、2次側が前記発電体と負荷との接続回路に直列挿入され、前記接続回路に前記交流信号に対応する交流信号を流すトランスの1次側に流れる電流を検出し、前記検出された電圧と電流に基づいて前記発電体及び/又は負荷のインピーダンスを求める交流インピーダンス測定方法。
さらに、トランスの2次側を通して発電体や負荷に与える測定信号の電流値を、トランスの1次側で知ることができるので、測定信号発生部や電流検出部の回路構成が簡素化され、コスト面でも有利である。
本実施例では、被測定体である発電体1(例えば、電池)と負荷2が直列に接続され、発電体1から電力が負荷2に供給され、発電体1と負荷2それぞれの交流インピーダンスを測定する。
ここで、交流発電体12に接続される負荷は、本発明において測定信号印加用トランス5の2次側であるが、ここに交流発電体12の出力電流がほとんど流れないようにするため、この負荷が十分に大きなインダクタに見えるように、交流発電体12に接続するトランス5の2次側の巻線数を多くし、測定信号を印加するにあたり、トランス5の1次側を定電流で駆動する。トランス5の2次側の巻線数をどれ位多くするか、トランス5の1次側の駆動インピーダンスをどれだけ高くするか(つまり、どれだけ定電流性の程度を完璧に近づけるか)は、交流発電体12の交流インピーダンス測定結果における誤差が無視できる程度に小さくなることを基準にして選定すれば良い。
発電体と負荷を接続した状態で、発電体及び/又は負荷の交流インピーダンスを測定するために測定信号を印加するとき、本発明によれば発電体と負荷両方の測定信号を同一値の電流にすることができる。従来技術では、測定信号が発電体と負荷に分流してしまったため、被測定対象に流れる電流だけを検出する必要があった。特に発電体と負荷両方の交流インピーダンスを知りたいときには、発電体と負荷両方に電流検出手段を設ける必要があり、電流検出手段が2個必要であった。また、周波数によって発電体もしくは負荷のインピーダンス変化が大きく変化するときは、測定信号電流がインピーダンスの高低によっていずれかに偏ってしまい、正確な測定が困難になることがあった。
発電体が高電圧であっても、トランス5で絶縁されているので、測定信号発生部で高電圧を発生する必要がない。
交流発電体6の無負荷でのインピーダンスを測定するときなど、測定信号印加部のインピーダンスを大きくしたい場合には、トランス2次側の巻線数を多くし、トランス1次側を定電流駆動すれば良い。
2 負荷
3、4 電圧検出手段
5 トランス
6 測定信号発生器
7 抵抗
8 電流検出手段
9 スイッチ
91、92 入力端子
93 出力端子
10 交流インピーダンス演算手段
11 キャパシタ
12 交流発電体
Claims (8)
- 発電体が負荷に接続され、前記発電体及び/又は負荷に流れる電流と印加される電圧とに基づいて前記発電体及び/又は負荷のインピーダンスを求める交流インピーダンス測定装置において、
前記発電体及び/又は負荷に印加される電圧を検出する電圧検出手段と、
測定信号発生回路から出力される交流信号が1次側に流され、2次側が前記発電体と負荷との接続回路に直列挿入され、前記接続回路に前記交流信号に対応する交流信号を流すトランスと、
前記トランスの1次側に流れる電流を検出する電流検出手段と、
前記電圧検出手段と前記電流検出手段の出力に基づいて前記発電体及び/又は負荷のインピーダンスを求める演算手段と、
を備えることを特徴とする交流インピーダンス測定装置。 - 発電体が負荷に接続され、前記発電体または負荷に流れる電流と印加される電圧とに基づいて前記発電体または負荷のインピーダンスを求める交流インピーダンス測定装置において、
前記発電体と負荷に印加される電圧を検出する第1と第2の電圧検出手段と、
測定信号発生回路から出力される交流信号が1次側に流され、2次側が前記発電体と負荷との接続回路に直列挿入され、前記接続回路に前記交流信号に対応する交流信号を流すトランスと、
前記トランスの1次側に流れる電流を検出する電流検出手段と、
前記第1と第2の電圧検出手段の出力である前記発電体と負荷に印加される電圧を切り替え出力するスイッチ手段と、
前記スイッチ手段の出力である電圧と、前記電流検出手段の出力に基づいて前記発電体または負荷のインピーダンスを求める演算手段と、
を備えることを特徴とする交流インピーダンス測定装置。 - 負荷に流れる電流と印加される電圧とに基づいて前記負荷のインピーダンスを求める交流インピーダンス測定装置において、
前記負荷に印加される電圧を検出する電圧検出手段と、
測定信号発生回路から出力される交流信号が1次側に流され、2次側が前記負荷に接続され、負荷に前記交流信号に対応する交流信号を流すトランスと、
前記トランスの1次側に流れる電流を検出する電流検出手段と、
前記電圧検出手段と前記電流検出手段の出力に基づいて前記負荷のインピーダンスを求める演算手段と、
を備えることを特徴とする交流インピーダンス測定装置。 - 直流発電体に流れる電流と印加される電圧とに基づいて前記直流発電体のインピーダンスを求める交流インピーダンス測定装置において、
前記直流発電体に印加される電圧を検出する電圧検出手段と、
前記直流発電体に直列接続されるキャパシタと、
測定信号発生回路から出力される交流信号が1次側に流され、2次側が前記直流発電体及びキャパシタに接続され、直流発電体に前記交流信号に対応する交流信号を流すトランスと、
前記トランスの1次側に流れる電流を検出する電流検出手段と、
前記電圧検出手段と前記電流検出手段の出力に基づいて前記直流発電体のインピーダンスを求める演算手段と、
を備えることを特徴とする交流インピーダンス測定装置。 - 交流発電体に流れる電流と印加される電圧とに基づいて前記交流発電体のインピーダンスを求める交流インピーダンス測定装置において、
前記交流発電体に印加される電圧を検出する電圧検出手段と、
測定信号発生回路から出力される交流信号が1次側に流され、2次側が前記交流発電体に接続され、交流発電体に前記交流信号に対応する交流信号を流すトランスと、
前記トランスの1次側に流れる電流を検出する電流検出手段と、
前記電圧検出手段と前記電流検出手段の出力に基づいて前記交流発電体のインピーダンスを求める演算手段と、
を備える交流インピーダンス測定装置において、
前記トランスの2次側の巻線数は前記交流発電体にとって略無負荷とみなせるような巻線数とすることを特徴とする交流インピーダンス測定装置。 - 前記トランスの1次側は、定電圧駆動又は定電流駆動されることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の交流インピーダンス測定装置。
- 前記トランスは、2次側が開放可能とされ、前記開放部から前記発電体又は負荷の接続回路のワイヤ部を挿入して内部に囲んだ後に閉鎖するように構成されたクランプ式トランスであることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の交流インピーダンス測定装置。
- 発電体が負荷に接続され、前記発電体及び/又は負荷に流れる電流と印加される電圧とに基づいて前記発電体及び/又は負荷のインピーダンスを求める交流インピーダンス測定方法において、
前記発電体及び/又は負荷に印加される電圧を検出し、測定信号発生回路から出力される交流信号が1次側に流され、2次側が前記発電体と負荷との接続回路に直列挿入され、前記接続回路に前記交流信号に対応する交流信号を流すトランスの1次側に流れる電流を検出し、前記検出された電圧と電流に基づいて前記発電体及び/又は負荷のインピーダンスを求めることを特徴とする交流インピーダンス測定方法。
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