JP2007333529A - 絶縁抵抗測定装置、漏洩電流測定装置、絶縁抵抗測定方法および漏洩電流測定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】絶縁抵抗または漏洩電流を短時間で精度よく測定可能とする。
【解決手段】絶縁抵抗測定装置は、定電圧電源１と、定電流回路２と、オンオフ回路３と、漏洩電流増幅器４と、Ａ／Ｄコンバータ５と、データ処理部６と、定電流吸収回路７と、定電流ブリーダ回路８と、ショート回路９とを備える。１ｋΩ未満の内部抵抗を有する定電圧電源１と定電流回路２を用いて、被測定コンデンサＣ１に短時間だけ定電圧かつ定電流を印加するため、ＪＩＳ規格による測定方法で１分の所要時間を要するコンデンサの絶縁抵抗測定と、ＪＩＳ規格による測定方法で５分の所要時間を要するコンデンサの漏洩電流測定を、いずれも１秒以内という短時間で測定でき、検査工程のスループット向上が図れる。
【選択図】図１

Description

本発明は、被測定コンデンサの絶縁抵抗を測定する絶縁抵抗測定装置および絶縁抵抗測定方法と、被測定コンデンサの漏洩電流を測定する漏洩電流測定装置および漏洩電流測定方法とに関する。

被測定コンデンサの絶縁抵抗や漏洩電流の良不良を判定するために、被測定コンデンサに直列に保護抵抗を接続した状態で規定の直流測定電圧を所定時間だけ印加した後に、被測定コンデンサの漏洩電流を測定し、その測定結果に基づいて被測定コンデンサの絶縁抵抗や漏洩電流を測定する手法が知られている（特許文献１参照）。

従来、被測定コンデンサの絶縁抵抗や漏洩電流を測定する場合、JIS C 5101-1の４．５項に規定された絶縁抵抗の測定方法や４．９項に規定された漏洩電流の測定方法を採用するのが一般的である。

絶縁抵抗を測定する場合は、被測定コンデンサに規定の測定電圧を印加して６０秒±５秒後の絶縁抵抗値を測定する。漏洩電流を測定する場合は、被測定コンデンサに規定の直流電圧を印加して、ほぼその電圧に到達してから最大５分後に漏洩電流を測定する。
特許第２５７８４４０号公報

現在、コンデンサなどの電子部品は、電子機器に大量に使用されることからコスト削減に対する要求が高く、コンデンサ１個の絶縁抵抗を約６０秒もの時間をかけて測定したり、コンデンサ１個の漏洩電流を最大５分もの時間をかけて測定する従来の手法では、上述した要求を満たすことはできない。

本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、絶縁抵抗または漏洩電流を短時間で精度よく測定可能な絶縁抵抗測定装置、漏洩電流測定装置、絶縁抵抗測定方法および漏洩電流測定方法を提供することにある。

本発明の一態様によれば、１ｋΩ未満の内部抵抗を有し定電圧を出力する定電圧電源と、前記定電圧電源に直列接続され、１ｋΩ未満の内部抵抗を有し定電流を出力する定電流回路と、直列接続される被測定コンデンサと前記被測定コンデンサの絶縁抵抗を測定する絶縁抵抗測定回路とを有する被測定回路と、前記被測定コンデンサに前記定電圧電源からの定電圧と前記定電流回路からの定電流とを１秒未満の所定時間継続して供給するか否かを切り替えるオンオフ回路と、前記被測定コンデンサから定電流を流して、前記被測定コンデンサの両電極間の電位差を所定値に設定する定電流吸収回路と、前記被測定コンデンサから定電流を流して、前記被測定コンデンサ周辺の回路のインピーダンスを下げる定電流ブリーダ回路と、前記絶縁抵抗測定回路に並列接続され、前記被測定回路内の前記絶縁抵抗測定回路の両端ノード間を短絡させるか否かを切り替えるショート回路と、を備え、前記定電流吸収回路および前記定電流ブリーダ回路は、直列接続された前記定電圧電源および前記定電流回路に並列接続されることを特徴とする絶縁抵抗測定装置が提供される。

また、本発明の一態様によれば、１ｋΩ未満の内部抵抗を有し定電圧を出力する定電圧電源と、前記定電圧電源に直列接続され、１ｋΩ未満の内部抵抗を有し定電流を出力する定電流回路と、直列接続される被測定コンデンサと前記被測定コンデンサに流れる漏洩電流を測定する漏洩電流測定回路とを有する被測定回路と、前記被測定コンデンサに前記定電圧電源からの定電圧と前記定電流回路からの定電流とを１秒未満の所定時間継続して供給するか否かを切り替えるオンオフ回路と、前記被測定コンデンサから定電流を流して、前記被測定コンデンサの両電極間の電位差を所定値に設定する定電流吸収回路と、前記被測定コンデンサから定電流を流して、前記被測定コンデンサ周辺の回路のインピーダンスを下げる定電流ブリーダ回路と、前記漏洩電流測定回路に並列接続され、前記被測定回路内の前記漏洩電流測定回路の両端ノード間を短絡させるか否かを切り替えるショート回路と、を備え、前記定電流吸収回路および前記定電流ブリーダ回路は、直列接続された前記定電圧電源および前記定電流回路に並列接続されることを特徴とする漏洩電流測定装置が提供される。

本発明によれば、１ｋΩ未満の内部抵抗を有する定電圧電源と定電流回路を用いて、被測定コンデンサに短時間だけ定電圧かつ定電流を印加するため、絶縁抵抗または漏洩電流を短時間で精度よく測定できる。また、測定済みのコンデンサに残留している電荷により、コンデンサの両端電圧が所定値よりも大きい場合には、定電流吸収回路と定電流ブリーダ回路でコンデンサから定電流を流すため、コンデンサの両端電圧を常に所定電圧に維持できる。このため、安定した再現性のある測定が可能になり、トレーサビリティに優れた絶縁抵抗測定と漏洩電流測定を実現できる。特に、定電流ブリーダ回路を設けることで、被測定コンデンサを含めて測定系のインピーダンスを低減でき、測定時に外乱による影響を受けにくくなって、測定精度が向上する。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。

（第１の実施形態）
図１は本発明の第１の実施形態による絶縁抵抗測定装置および漏洩電流測定装置の概略構成を示すブロック図である。図１の装置は、絶縁抵抗と漏洩電流のどちらの測定にも用いることができる。その理由は、絶縁抵抗＝印加電圧／漏洩電流の関係が成り立ち、絶縁抵抗と漏洩電流の一方が測定できれば、他方は容易に検出できるためである。

図１の装置は、定電圧電源１と、定電流回路２と、オンオフ回路３と、漏洩電流増幅器４と、Ａ／Ｄコンバータ５と、データ処理部６と、定電流吸収回路７と、定電流ブリーダ回路８と、ショート回路９とを備えている。オンオフ回路３、被測定コンデンサＣ１および漏洩電流増幅器４は端子ａ，ｂ間に直列接続されている。定電圧電源１と定電流回路２も端子ａ，ｂ間に直列接続されている。定電流吸収回路７と定電流ブリーダ回路８は、端子ａ，ｂ間に並列接続されている。ショート回路９は、漏洩電流増幅器４に並列接続されている。以下では、被測定コンデンサＣ１および漏洩電流増幅器４を被測定回路と呼ぶ。

定電圧電源１は、１ｋΩ未満の内部抵抗を持っており、定電圧を出力する。定電流回路２は、１ｋΩ未満の内部抵抗を持っており、定電流を出力する。オンオフ回路３は、被測定コンデンサＣ１に定電圧および定電流を印加するか否かを切り替える。

図１は、オンオフ回路３を端子ａと被測定コンデンサＣ１の間に接続する例を示しているが、図２に示すように、オンオフ回路３を定電流吸収回路７や定電流ブリーダ回路８よりも前段側に接続してもよい。図２の場合、オンオフ回路３により、被測定コンデンサＣ１だけでなく、定電流吸収回路７と定電流ブリーダ回路８に定電圧および定電流を印加するか否かも切替制御できる。

定電流吸収回路７は、被測定コンデンサＣ１から定電流を流して、被測定コンデンサＣ１の両電極間を所定の電位差に設定する。定電流ブリーダ回路８は、被測定コンデンサＣ１から定電流を流して被測定回路のインピーダンスを下げる。

図３は図１の装置の動作タイミング図である。図３（ａ）は被測定コンデンサＣ１への定電圧および定電流の印加タイミングを示し、図３（ｂ）は被測定コンデンサＣ１の絶縁抵抗（または漏洩電流）の測定タイミングを示し、図３（ｃ）は定電流吸収回路７と定電流ブリーダ回路８のオンオフタイミングを示し、図３（ｄ）はショート回路９のオンオフタイミングを示している。

図３からわかるように、時刻ｔ１〜ｔ２では、定電圧電源１と定電流回路２からの定電圧と定電流が被測定コンデンサＣ１に印加される。この期間内は、定電流吸収回路７、定電流ブリーダ回路８およびショート回路９はいずれもオンする。ショート回路９がオンしていることから、後述するように被測定コンデンサＣ１を短時間で充電することができる。

時刻ｔ２〜ｔ３は測定期間であり、ショート回路９はオフし、漏洩電流増幅器４は被測定コンデンサＣ１の絶縁抵抗（または漏洩電流）を測定する。時刻ｔ３以降はすべての回路がオフになる。

図４は定電流ブリーダ回路８の内部構成の一例を示す回路図である。図示のように、定電流ブリーダ回路８は、被測定回路の入力端子ａ，ｂ間に直列接続されるＦＥＴ１１および抵抗Ｒ１と、ＦＥＴ１１のゲートと制御入力端子CONTとの間に直列接続される抵抗Ｒ２，Ｒ３と、抵抗Ｒ２，Ｒ３の接続ノードと端子ｂとの間に接続される抵抗Ｒ４と、ＦＥＴ１１のゲートと端子ｂとの間に接続されるトランジスタ１２とを有し、トランジスタ１２のベースはＦＥＴ１１のソースと抵抗Ｒ１との接続ノードに接続されている。

図４の定電流ブリーダ回路８では、制御入力端子CONTがハイのときにＦＥＴ１１がオンする。これにより、端子ａは定電圧になり、抵抗Ｒ１に流れる電流をトランジスタ１２で増幅してＦＥＴ１１のゲート電圧を制御し、抵抗Ｒ１に定電流が流れるような制御を行う。

図４の定電流ブリーダ回路８は、被測定コンデンサＣ１の測定時に、被測定回路のインピーダンスを低インピーダンスに維持する作用を行う。これにより、測定時に外乱による影響を受けにくくなる。

例えば、定電流ブリーダ回路８を流れる定電流を１０ｍＡとし、定電流ブリーダ回路８に印加される定電圧を１０Ｖと５０Ｖにした場合の定電流ブリーダ回路８の等価インピーダンスはそれぞれ１ｋΩと５ｋΩになる。このように、定電圧出力時に端子ａ，ｂ間が開放状態のときのインピーダンスと比較して、はるかに低インピーダンスになる。

図５は定電流ブリーダ回路８の動作タイミング図であり、図５（ａ）は被測定コンデンサＣ１への定電圧および定電流の印加タイミングを示し、図５（ｂ）は定電流ブリーダ回路８のオンオフタイミングを示している。図示のように、定電流ブリーダ回路８は、被測定コンデンサＣ１に定電圧および定電流を印加する期間だけ定電流を流す動作を行う。これにより、測定時における被測定回路の低インピーダンス化が図れる。

図１の漏洩電流増幅器４は、被測定コンデンサＣ１に定電圧かつ定電流を印加するタイミングに同期して、１ｋΩ以下の等価抵抗を流れる電流を測定し、その測定結果に基づいて被測定コンデンサＣ１の絶縁抵抗を測定する。

図１の漏洩電流増幅器４の後段には、Ａ／Ｄコンバータ５とデータ処理部６が縦続接続されている。Ａ／Ｄコンバータ５は、漏洩電流をデジタルデータに変換し、そのデジタルデータに対してデータ処理部６でリアルタイムに計算処理を施し、デジタルデータの漏洩電流値または絶縁抵抗値を予め規定された良品および不良品と比較して、良不良判定結果と、漏洩電流値または絶縁抵抗値のデジタルデータとを出力する。

図６はショート回路９の内部構成の一例を示す回路図である。図示のように、ショート回路９は、漏洩電流増幅器４に並列接続されるＦＥＴ１３と、ＦＥＴ１３のゲートと制御入力端子CONTとの間に接続される抵抗Ｒ５と、ＦＥＴ１３のゲートと端子ｄとの間に接続される抵抗Ｒ６とを有する。

図６の回路において、制御入力端子CONTがハイになると、ＦＥＴ１３がオンし、端子ｃ，ｄ間は短絡状態になる。端子ｃ，ｄ間には漏洩電流増幅器４が接続されており、端子ｃ，ｄ間が短絡状態になると、被測定コンデンサＣ１を含む被測定回路のインピーダンスが極めて小さくなる。

本実施形態では、被測定コンデンサＣ１に充電を行う期間内は、ショート回路１３を動作させて端子ｃ，ｄ間を短絡状態にする。これにより、充電時には、漏洩電流増幅器４の内部抵抗に影響されずに短時間で被測定コンデンサＣ１への充電を行うことができる。

図７はショート回路９の動作タイミング図であり、図７（ａ）は被測定コンデンサＣ１への定電圧および定電流の印加タイミングを示し、図７（ｂ）は被測定コンデンサＣ１のオンオフタイミングを示している。図示のように、時刻ｔ１〜ｔ２は被測定コンデンサＣ１の充電期間であり、この期間内はショート回路９がオンする。時刻ｔ２〜ｔ３は被測定コンデンサＣ１の絶縁抵抗（または漏洩電流）の測定期間であり、この期間内はショート回路９はオフになる。

一例として、定電圧電源１と定電流回路２の内部抵抗をともに１Ω未満とし、測定時の定電流（充放電電流）を１Ａとし、測定時における被測定回路のインピーダンスを１００Ωとした場合、ショート回路９をオンにする充放電時のインピーダンスは１Ω程度となり、従来は充電時に１００Ｖ以上の定電圧時に必要な１Ａの定電流を流すことが可能であったのに対し、最低１Ｖの定電圧時に１Ａの定電流で被測定コンデンサＣ１を充電可能となる。

次に、図１を参照して、本実施形態による絶縁抵抗と漏洩電流の測定原理を説明する。本発明者は、特定の測定条件下で、絶縁抵抗と漏洩電流を１秒未満で測定できることを見出した。この場合の測定値は、絶縁抵抗測定時には約６０秒値と略同等の精度を持っており、漏洩電流測定時には最大５分値と略同等の精度を持っていることがわかった。

本実施形態の定電圧電源１と定電流回路２は、ともに内部抵抗が１ｋΩ未満である。以下では、定電圧電源１と定電流回路２の内部抵抗を１Ω未満とし、測定時の定電流（充放電電流）を１Ａとし、測定時における測定回路の入力インピーダンスを１００Ω以下とした例について説明する。

ここで、定電流を１Ａとしたのは、実際に使用される電子回路、特にマイクロプロセッサ用電源回路では、Ａ（アンペア）単位の充放電電流が流れることから、それに合わせたためである。参考として、セラミックコンデンサの場合、JIS C5101-1 4.5項とJIS C5101-9 4.3.3.1項の絶縁抵抗測定条件では、充電電流は0.05Ａ以下に規定されている。タンタルコンデンサの場合、JIS C5101-1 4.9項とJIS C5101-3 4.5.1.1項の漏洩電流測定条件では、充電電流は最大１０ｍＡである。したがって、ＪＩＳに規定される充電電流は、実際に使用される電子回路、特にマイクロプロセッサ用電源回路に流れる充放電電流とは、関連しないことになる。

図８は図１の装置を用いて測定したコンデンサの定電流充電特性を示す図である。理想的な測定装置を用いて理想的なコンデンサの充放電を行う場合、理論的には、充放電は瞬時に完了する。その理由は、内部抵抗が０Ωの電源から、抵抗値が０Ωの導線を通じてコンデンサへの充電が行われ、かつ同コンデンサの両電極間を抵抗値が０Ωの導線で短絡して放電が行われるためである。ところが、実際には、コンデンサの寄生抵抗やインダクタンス、導線の抵抗やインダクタンス、電源の内部抵抗、充電抵抗などによって充電電流と充放電時間が決定される。

本実施形態では、測定時に被測定コンデンサＣ１を充電する際に、被測定回路に短時間だけ定電圧かつ定電流を印加する点に特徴がある。

被測定回路に電圧を印加すると、被測定コンデンサＣ１に電界が発生し、誘電分極が開始する。ただし、誘電分極が安定するまでの時間は誘電体材料によって異なり、いわゆる誘電吸収特性を持っている。したがって、理想的なコンデンサと異なり、コンデンサの充放電時には誘電体材料に特有の誘電吸収による時間がかかる。誘電吸収領域が終了すると、その後は、誘電体の固有抵抗や表面抵抗等による定常的な漏れ電流領域に移行する。

本実施形態では、定電圧かつ定電流で被測定コンデンサＣ１を充電するため、図８に示すように、充電電流領域の期間（図８のｔ１〜ｔ２）と誘電吸収電流領域（図８ののｔ２以降）の期間を短縮でき、短時間で漏れ電流領域に移行させることができる。

図９および図１０は従来の測定方法に基づくコンデンサの漏洩電流特性を示す図であり、図９は１００μＦの積層セラミックコンデンサの特性を示し、図１０は４７μＦの固体タンタルチップコンデンサの特性を示している。図９と図１０の測定にあたっては、被測定コンデンサＣ１に直列に抵抗Ｒを挿入している。充電初期では被測定コンデンサＣ１の内部抵抗は略０Ωであり、初期充電電流Ｉは、Ｉ＝印加電圧Ｅ／Ｒであるため、Ｅ＝１０Ｖ、Ｒ＝２ｋΩとすると、５ｍＡとなる。被測定コンデンサＣ１への充電が時間とともに進行すると、徐々に同コンデンサの内部抵抗値が上昇し、充電電流が次第に減少していく。抵抗とコンデンサで構成される時定数の時間だけ経過すると、充電領域から誘電吸収領域へと移行し、誘電吸収電流が急激に減少する。

一例として、図９に示す１００μＦの積層セラミックコンデンサの場合、時定数Ｔ＝ＣＲであるため、１００μＦ×２ｋΩ＝０．２秒となり、充電時定数のみで０．２秒を要する。また、この場合の初期充電電流は５ｍＡとなり、約０．２秒経過後は、誘電吸収電流領域に移行して急激に電流値が減少するが、直列に絶縁抵抗測定器や漏洩電流測定器の内部抵抗が接続されるため、実際には充電時定数が桁違いに大きくなり、被測定コンデンサＣ１に短時間で充電するのは不可能である。

一般的な絶縁抵抗測定器や漏洩電流測定器の内部抵抗は１００ｋΩ〜ＭΩ台であり、内部抵抗が１００ｋΩの場合の時定数は、１００μＦ×１００ｋΩ＝１０ｓとなる。初期充電電流は１００μＡであり、１０秒以降は誘電吸収電流領域となって急激に電流値が減少し、ＪＩＳ規格に基づく１分後の測定方法で測定判定可能となるが、１秒以下の短時間測定は不可能である。

これに対して、本実施形態では、図１に示すように定電圧電源１と定電流回路２を用いて、定電圧かつ定電流を被測定回路に印加して測定を行う。本実施形態による定電圧電源１と定電流回路２の内部抵抗は非常に低くて１ｋΩ未満である。このため、充電初期には、被測定コンデンサＣ１に定電流モードで充電電流が流入する。定電流が１Ａ設定の場合、１Ａの電流が流れ、Ｑ＝ＣＶ（電荷量＝容量×電圧）の関係を満たしつつ、短時間で充電領域から誘電吸収領域に移行する。誘電吸収領域では、誘電吸収電流が急激に減少する。

図１１および図１２は本実施形態に基づくコンデンサの漏洩電流特性を示す図であり、図１１は１００μＦの積層セラミックコンデンサの特性を示し、図１２は４７μＦの固体タンタルチップコンデンサの特性を示している。

図１１に示す１００μＦの積層セラミックコンデンサの場合、初期充電電流は１Ａとなり、約１ｍｓで急速に充電が完了し、引き続いて誘電吸収電流領域に移行し、急激に電流値が減少する。

図１１の実線曲線ｃｂ１は良品コンデンサの特性を示し、点線曲線ｃｂ２は不良品コンデンサの特性を示している。図示のように、良品コンデンサと不良品コンデンサでは、誘電吸収領域から漏れ電流領域に移行する際に流れる電流値が大きく異なるが、本実施形態では、この電流値の差異を１秒以内に検出可能である。

積層セラミックコンデンサの測定結果を示す図１１を従来の測定結果を示す図９と比較すれば明らかなように、本実施形態の測定方法によれば、従来と比べて積層セラミックコンデンサの測定時間を桁違いに短縮できる。

他の例として、図１２に示す４７μＦの固体タンタルチップコンデンサの場合、初期充電電流は同様に１Ａであり、約５００μＳで急速に充電が完了し、その後誘電吸収電流領域へと移行して急激に電流値が減少する。図１２には、実線曲線ｃｂ３で示す良品コンデンサと点線曲線ｃｂ４で示す不良品コンデンサが図示されており、やはり１秒未満で良・不良の判定を行うことができる。

固体タンタルチップコンデンサの測定結果を示す図１２を従来の測定結果を示す図１０と比較すれば明らかなように、本実施形態の測定方法によれば、従来と比べてタンタルチップコンデンサの測定時間を桁違いに短縮できる。

図１３は積層セラミックコンデンサの絶縁抵抗値と漏洩電流値について予め定めた仕様値と測定値とを比較した図であり、図１４はタンタルコンデンサの漏洩電流値について予め定めた仕様値と測定値とを比較した図である。測定値は、測定を開始してから０．５秒後の値を示している。

図１３と図１４のいずれの場合も、測定を開始してから０．５秒以内に仕様値を満足できる測定結果が得られることがわかる。

次に、高冗長測定が必要で、かつ誘電吸収に時間がかかる場合の測定例として、誘電材料が互いに相違する１００μＦの積層セラミックコンデンサの測定を行う例を説明する。この場合、被測定回路に定電圧かつ定電流を１秒未満の時間間隔で断続的に印加し、それに同期して複数回絶縁抵抗（または漏洩電流）を測定する。これにより、時間的に断続して、シーケンシャルに多連な複数の測定値を得ることができ、測定規格値を満足できる時間および測定値で、コンデンサの良・不良を判定できる。特に、各回の測定ごとに、以前の測定結果と比較できるため、一回ごとに比較しながら測定を行うことができる。

図１５は高冗長測定を行った結果を示す図である。図１５は、定電圧かつ定電流を断続的に複数回、積層セラミックコンデンサに供給して、複数回絶縁抵抗を測定した結果を示している。図１５の一点鎖線ｃｂ５は、誘電吸収に時間がかかり、漏れ電流領域に達するまでに１秒以上の時間を要する例を示しており、この場合、複数回断続的に定電圧かつ定電流を印加して測定を行う必要がある。図１５の実線ｃｂ６は良品コンデンサの特性を示し、点線ｃｂ７は不良品コンデンサの特性を示している。

図１５のような高冗長測定を行う場合、断続測定に同期して、定電流ブリーダ回路８に定電流を流して、誘電体に特有の誘電吸収によるコンデンサの残留端子電圧のバラツキが起きないようにする。これにより、被測定コンデンサＣ１の両端電圧を、定電圧電源１からの定電圧に一致させることが必要になる。

高冗長測定を行う場合、各測定ごとに定電圧の電圧レベルを変えて行ってもよい。

図１の装置にて絶縁抵抗（または漏洩電流）の測定を行った後のコンデンサを基板に実装する際、コンデンサ内の残留電荷によって他の部品に損傷を与えないようにする必要があり、測定後に短時間で放電させなければならない。図１６は放電測定回路の概略構成を示すブロック図である。図１６の放電測定回路は、被測定コンデンサＣ１に直列接続される定電流回路２および漏洩電流増幅器４と、漏洩電流増幅器４の後段に縦続接続されるＡ／Ｄコンバータ５およびデータ処理部６と、漏洩電流増幅器４に並列接続されるショート回路９とを有する。

図１７は図１６の放電測定回路を用いて測定した放電特性を示す図であり、１００μＦの積層セラミックコンデンサの放電特性を示している。図示のように、初期放電電流は１Ａであり、約１ｍｓで急速に放電が完了し、その後誘電吸収放電領域に移行して急激に電流値が減少し、充電された電荷を放電する。図１７からわかるように、図１６の放電測定回路では、１秒未満で実用上十分な放電を実施でき、測定後のコンデンサを部品として基板に実装する際に、同コンデンサの残留電荷が他の部品に損傷を与えないような電荷量になったか否かを簡易に判定できる。

本実施形態による絶縁抵抗測定装置と漏洩電流測定装置は、多数のコンデンサを連続して測定分類する測定分類機に組み込むことができる。

図１８は本実施形態を適用したセラミックコンデンサ用測定分類機の概略構成を示すブロック図である。図１８の測定分類機は、測定分類前のコンデンサを投入するホッパ２１と、コンデンサを適量ずつ搬送するボールフィーダ２２と、コンデンサの向きを揃えるリニアフィーダ２３と、後述するインデックステーブルの部品収納部に一つずつコンデンサを供給する分離供給部２４と、静電容量誘電正接測定部２５と、低電圧絶縁抵抗印加測定部２６と、耐電圧印加測定部２７と、絶縁抵抗印加測定部２８と、放電測定部２９と、静電容量誘電正接測定部３０と、不良排出部３１と、良品分類部３２とを有する。静電容量誘電正接測定部２５，３０はそれぞれ第１容量計３３と第２容量計３４を用いて、静電容量と誘電正接（損失係数）を測定する。

低電圧絶縁抵抗印加測定部２６、耐電圧印加測定部２７、絶縁抵抗印加測定部２８および放電測定部２９は、第１絶縁抵抗計３５と絶縁抵抗計用電源３６を共有する。

第１絶縁抵抗計３５は図１の漏洩電流増幅器４に対応し、絶縁抵抗計用電源３６は図１の定電圧電源１と定電流回路２に対応する。第１絶縁抵抗計３５、絶縁抵抗計用電源３６および絶縁抵抗印加測定部２８を組み合わせて図１の絶縁抵抗測定装置が構成される。

同様に、第１絶縁抵抗計３５、絶縁抵抗計用電源３６および放電測定部２９を組み合わせて図１６の放電測定回路が構成される。

図１９はインデックステーブル４１の平面図である。図１９のインデックステーブル４１は、周縁に沿って一定間隔で形成された複数の部品収納部４２を有し、各部品収納部４２には一つずつコンデンサが収納される。複数の部品収納部４２は、測定部４３と分類部（または分類テーピング部）４４の２つに分けられる。測定部内の各部品収納部４２に収納されたコンデンサは、図１８の静電容量誘電正接測定部２５、低電圧絶縁抵抗印加測定部２６、耐電圧印加測定部２７、絶縁抵抗印加測定部２８、放電測定部２９および静電容量誘電正接測定部３０のいずれかにて、各測定部に応じた測定が行われる。

また、分類部４４内の各部品収納部４２に収納されたコンデンサは、第１容量計３３と第２容量計３４で測定した静電容量の測定値に応じて、例えば５つのランクに分類される。また、インデックステーブル４１内の部品収納部４２の縁に引っ掛かるなどして測定できなかったコンデンサは、機械的排出器により強制的に外部に排出される。

図１８の測定分類機は、２つの静電容量誘電正接測定部２５，３０を有する。その理由は、耐電圧印加測定後に、静電容量と誘電正接の変化量が基準変化量から大きく外れた被測定コンデンサＣ１を不良品として排出するためである。

低電圧絶縁抵抗印加測定部２６では、例えば１．５Ｖの定電圧と５０ｍＡ〜１Ａの定電流を被測定コンデンサＣ１に印加して絶縁抵抗の測定を行う。

耐電圧印加測定部２７では、定格電圧の２〜３倍の電圧と５０ｍＡ〜１Ａの定電流を被測定コンデンサＣ１に印加して絶縁抵抗の測定を行う。

絶縁抵抗印加測定部２８では、定格電圧と同電圧レベルの定電圧と５０ｍＡ〜１Ａの定電流を被測定コンデンサＣ１に印加して絶縁抵抗の測定を行う。

次に、図１８の測定分類機の動作を説明する。インデックステーブル４１に供給された被測定コンデンサＣ１は、まず静電容量誘電正接測定部２５にて、第１容量計３３の測定プローブを被測定コンデンサＣ１に直接接触させた状態で、静電容量と誘電正接を測定する。

次に、低電圧絶縁抵抗印加測定部２６にて絶縁抵抗測定を行う。ここでは、直流電圧１．５Ｖ前後の低電圧絶縁抵抗を測定プローブに接触させた状態で、絶縁抵抗計用電源３６（図１の定電圧電源１と定電流回路２）から定電圧かつ定電流を供給して、絶縁抵抗を測定する。

次に、耐電圧印加測定部２７にて耐電圧測定を行う。ここでは、定格電圧の数倍の耐電圧を、測定プローブを介して被測定コンデンサＣ１に印加して絶縁抵抗を測定する。

次に、絶縁抵抗印加測定部２８にて絶縁抵抗測定を行う。ここでは、被測定コンデンサＣ１に測定プローブを接触させた状態で、絶縁抵抗測定を行う。

次に、放電測定部２９にて放電測定を行う。ここでは、被測定コンデンサＣ１に測定プローブを接触させた状態で、放電させながら放電状態確認のために絶縁抵抗を測定する。

最後に、静電容量誘電正接測定部３０にて静電容量と誘電正接の測定を行う。ここでは、最後に電圧を印加した履歴がある被測定コンデンサＣ１に測定プローブを接触させた状態で、静電容量と誘電正接を測定する。その後、各部の測定結果に基づいて、被測定コンデンサＣ１の良・不良を判断して分類する。

図２０は本実施形態を適用した積層セラミックコンデンサ用測定分類機の概略構成を示すブロック図である。図２０では、図１８と共通する構成部分には同一符号を付しており、以下では相違点を中心に説明する。

図２０の測定分類機は、図１８の低電圧絶縁抵抗印加測定部２６の代わりに、第１低電圧絶縁抵抗印加測定部５１と、第２低電圧絶縁抵抗印加測定部５２とを有する。また、図１８の絶縁抵抗印加測定部２８の代わりに、第１絶縁抵抗印加測定部５３と、第２絶縁抵抗印加測定部５４と、第３絶縁抵抗印加測定部５５とを有する。第１低電圧絶縁抵抗印加測定部５１、第２低電圧絶縁抵抗印加測定部５２、耐電圧印加測定部２７、第１絶縁抵抗印加測定部５３および第２絶縁抵抗印加測定部５４は第１絶縁抵抗計３５を共有し、第３絶縁抵抗印加測定部５５は第２絶縁抵抗計５６を使用する。

図２０の測定分類機では、まず、静電容量誘電正接測定部２５にて、第１容量計３３の測定プローブを被測定プローブに接触させた状態で、静電容量と誘電正接を測定する。次に、第１低電圧絶縁抵抗印加測定部５１と第２低電圧絶縁抵抗印加測定部５２にて、被測定コンデンサＣ１に定電圧かつ定電流を印加した状態で、合計２回の冗長な絶縁抵抗測定を行う。その後、耐電圧印加測定部２７にて、被測定コンデンサＣ１に測定プローブを接触させた状態で、定格電圧の数倍の耐電圧を印加して絶縁抵抗を測定する。

次に、第１〜第３絶縁抵抗印加測定部５３〜５５にて、被測定コンデンサＣ１に測定プローブを接触させた状態で、定格電圧を印加して合計３回の冗長な絶縁抵抗測定を行う。次に、放電測定部２９にて、被測定コンデンサＣ１に測定プローブを接触させた状態で、放電させながら放電状態判断のために絶縁抵抗測定を行う。そして、最後に、静電容量誘電正接測定部３０にて、再度、第２容量計３４の測定プローブを被測定プローブに接触させた状態で、静電容量と誘電正接を測定する。その後に、各コンデンサの良・不良を判断して分類する。

図２１は本実施形態を適用した無極性コンデンサの測定分類テーピング機の概略構成を示すブロック図である。図２１では、図１８と共通する構成部分には同一符号を付しており、以下では、相違点を中心に説明する。

図２１のテーピング機は、セラミックコンデンサやフィルムコンデンサ等の無極性のコンデンサの測定分類およびテーピングを行うものであり、正極性での絶縁抵抗測定を行う正極性絶縁抵抗印加測定部６１と、負極性での絶縁抵抗測定を行う負極性絶縁抵抗印加測定部６２と、接触不良やオーバースケール等の実質上の測定が不可能な被測定コンデンサＣ１を分類除去する不良排出部６３と、良品のコンデンサをテーピングおよび梱包する良品分類部６４とを有する。

図２１において、正極性絶縁抵抗印加測定部６１、負極性絶縁抵抗印加測定部６２、絶縁抵抗計３５および絶縁抵抗計用電源３６は図１の絶縁抵抗測定装置と同様に構成され、放電測定部４０，２９、絶縁抵抗計３５および絶縁抵抗計用電源３６は図１６の放電測定回路と同様に構成されている。

図２２は本実施形態を適用した無極性コンデンサの測定分類テーピング機の概略構成を示すブロック図である。図２２では図２１と共通する構成部分には同一符号を付しており、以下では相違点を中心に説明する。

図２２のテーピング機は、図２１の構成に加えて、正極性での耐電圧測定を行う正極性耐電圧印加測定部６５と、負極性での耐電圧測定を行う負極性耐電圧印加測定部６６とを有する。正極性耐電圧印加測定部６５と負極性耐電圧印加測定部６６は、定格電圧の数倍の耐電圧を絶縁抵抗計用電源内の定電圧電源１から供給して図１と同様の手順で絶縁抵抗測定を行う。

図２２において、正極性絶縁抵抗印加測定部６１、負極性絶縁抵抗印加測定部６２、絶縁抵抗計３５および絶縁抵抗計用電源３６は図１の絶縁抵抗測定装置と同様に構成され、放電測定部４０，２９、絶縁抵抗計３５および絶縁抵抗計用電源３６は図１６の放電測定回路と同様に構成されている。

図２３は本実施形態を適用した有極性コンデンサの測定分類テーピング機の概略構成を示すブロック図である。図２３では、図１８と共通する構成部分には同一符号を付しており、以下では相違点を中心に説明する。

図２３のテーピング機は、静電容量誘電正接測定部２５の後段に縦続接続されるLC1-1印加測定部７１およびLC1-2印加測定部７２と、放電測定部４０の後段に縦続接続されるLC2-1印加測定部７３およびLC2-2印加測定部７４と、放電測定部２９の後段に接続される高周波の等価直列抵抗（ＥＳＲ）測定するＥＳＲ測定部７５と、ＥＳＲ測定により不良と判断されたコンデンサを排出する不良排出部７８とを有する。LC1-1印加測定部７１、LC1-2印加測定部７２、放電測定部４０，２９、LC2-1印加測定部７３、LC2-2印加測定部７４および放電測定部２９は、漏洩電流計７０とＬＣ計用電源７６とを共有する。漏洩電流計７０は図１の漏洩電流増幅器４に対応し、ＬＣ計用電源７６は図１の定電圧電源１と定電流回路２に対応している。

図２３のテーピング機は、静電容量誘電正接測定部２５による測定が終わった後、ＬＣ計用電源７６内の定電圧電源１と定電流回路２から測定プローブにて定電圧かつ定電流を印加しつつ、LC1-1印加測定部７１にて１回目の漏洩電流測定を行う。

次に、定電圧電源１と定電流回路２から測定プローブにて定電圧かつ定電流を印加しつつ、LC1-2印加測定部７２にて２回目の漏洩電流測定を行う。

その後、放電測定部４０による放電測定が終わった後、ＬＣ計用電源７６内の定電圧電源１と定電流回路２から測定プローブにて定電圧かつ定電流を印加しつつ、LC2-1印加測定部７３にて３回目の漏洩電流測定を行う。次に、定電圧電源１と定電流回路２から測定プローブにて定電圧かつ定電流を印加しつつ、LC2-2印加測定部７４にて４回目の漏洩電流測定を行う。

その後、再度放電測定を行い、次に、ＥＳＲ測定部７５にて、ＥＳＲ計７７の測定プローブを被測定コンデンサＣ１に接触させた状態で、高周波の等価直列抵抗を測定する。その後、良・不良の判断と、分類およびテーピングを行う。

図２４は本実施形態を適用した無極性コンデンサの測定分類機の概略構成を示すブロック図である。図２４はセラミックコンデンサやフィルムコンデンサの測定分類に用いられる。図２４では、図１８や図２２と共通する構成部分には同一符号を付しており、以下では相違点を中心に説明する。

図２４の測定分類機は、図２２になかった構成として、第１低電圧絶縁抵抗印加測定部５１と、第１静電容量誘電正接不良排出部８１と、低電圧絶縁抵抗不良排出部８２と、正負極性耐電圧・絶縁抵抗不良排出部８３と、第２静電容量誘電正接不良排出部８４とを有する。

第１低電圧絶縁抵抗印加測定部５１は、第１絶縁抵抗計３５と絶縁抵抗計用電源３６を用いて絶縁抵抗の測定を行う。第１絶縁抵抗計３５は図１の漏洩電流増幅器４に対応し、絶縁抵抗計用電源３６は図１の定電圧電源１と定電流回路２に対応する。

第１静電容量誘電正接不良排出部８１は、静電容量誘電正接測定部２５による測定で、不良と判断されたコンデンサを排出する。低電圧絶縁抵抗不良排出部８２は、第１低電圧絶縁抵抗印加測定部５１で不良と判断されたコンデンサを排出する。正負極性耐電圧・絶縁抵抗不良排出部８３は、正極性絶縁抵抗印加測定部６１と負極性絶縁抵抗印加測定部６２で不良と判断されたコンデンサを排出する。第２静電容量誘電正接不良排出部８４は、静電容量誘電正接測定部３０で不良と判断されたコンデンサを排出する。

図２４において、正極性絶縁抵抗印加測定部６１、負極性絶縁抵抗印加測定部６２、第１絶縁抵抗計３５および絶縁抵抗計用電源３６は図１の絶縁抵抗測定装置と同様に構成され、放電測定部４０，２９、第１および第３絶縁抵抗計３５，８６および絶縁抵抗計用電源３６は図１６の放電測定回路と同様に構成されている。

図２５は本実施形態を適用した無極性コンデンサの測定分類機の概略構成を示すブロック図である。図２５では、図２４と共通する構成部分には同一符号を付しており、以下では相違点を中心に説明する。

図２５の測定分類機は、冗長測定用の第１および第２低電圧絶縁抵抗印加測定部５１，５２と、冗長測定用の第１〜第３正極性絶縁抵抗印加測定部９２〜９４と、冗長測定用の第１〜第３負極性絶縁抵抗印加測定部６２，９５，９６と、これら測定部で不良と判断されたコンデンサを排出するための第１静電容量誘電正接不良排出部８１と、低電圧絶縁抵抗不良排出部８２と、正負極性耐電圧・第１絶縁抵抗不良排出部８３と、正極性第２第３絶縁抵抗不良排出部９７と、負極性第２第３絶縁抵抗不良排出部９８と、第２静電容量誘電正接不良排出部８４とを備えている。

図２５において、第１および第２低電圧絶縁抵抗印加測定部５１，５２、第１絶縁抵抗計３５および第１絶縁抵抗計用電源９９と、第１〜第３正極性絶縁抵抗印加測定部９２〜９４、第２絶縁抵抗計１０１および第１絶縁抵抗計用電源９９と、第１負極性絶縁抵抗印加測定部６２，９５，９６、第３絶縁抵抗計８６、第４絶縁抵抗計１０２および第２絶縁抵抗計用電源１００とはそれぞれ図１の絶縁抵抗測定装置と同様に構成され、放電測定部４０，２９、第２および第３絶縁抵抗計１０１，８６、第１絶縁抵抗計用電源９９および第２絶縁抵抗計用電源９９，１００は図１６の放電測定回路と同様に構成されている。

図２５の測定分類機では、まず静電容量誘電正接測定部２５にて、第１容量計３３の測定プローブを被測定コンデンサＣ１に接触させた状態で、静電容量と誘電正接を測定する。次に、第１および第２低電圧絶縁抵抗印加測定部５１，５２にて、第１絶縁抵抗計用電源９９から約１．５Ｖの定電圧かつ定電流を被測定コンデンサＣ１に印加した状態で、合計２回の冗長な絶縁抵抗測定を行う。

次に、正極性耐電圧印加測定部６５にて、第１絶縁抵抗計用電源９９と第２絶縁抵抗計１０１を被測定コンデンサＣ１に接続した状態で、正極性の定格電圧の数倍の耐電圧を印加した状態で絶縁抵抗を測定する。

次に、第１〜第３正極性絶縁抵抗印加測定部９２〜９４にて、第１絶縁抵抗計用電源９９と第２絶縁抵抗計１０１を接続した状態で、正極性の定電圧かつ定電流を被測定コンデンサＣ１に印加して、合計３回の冗長な絶縁抵抗測定を行う。次に、放電測定部４０にて、第１絶縁抵抗計用電源９９と第２絶縁抵抗計１０１を被測定コンデンサＣ１に接続した状態で、放電させながら放電状態を判断するための絶縁抵抗測定を行う。

次に、負極性耐電圧印加測定部６６にて、第２絶縁抵抗計用電源１００と第３絶縁抵抗計８６を接続した状態で、負極性での定格電圧の数倍の耐電圧を印加しながら絶縁抵抗測定を行う。

次に、第１〜第３負極性絶縁抵抗印加測定部６２，９５，９６にて、第２絶縁抵抗計用電源１００と第３絶縁抵抗計８６を被測定コンデンサＣ１に接続した状態で、負極性の定格電圧を印加しつつ合計３回の冗長な絶縁抵抗測定を行う。

次に、放電測定部２９にて、第２絶縁抵抗計用電源１００と第３絶縁抵抗計８６を被測定コンデンサＣ１に接続した状態で、放電させながら放電状態を判断するために絶縁抵抗測定を行う。最後に、静電容量誘電正接測定部３０にて、第２容量計３４を被測定コンデンサＣ１に接続した状態で、静電容量と誘電正接を測定する。その後、被測定コンデンサＣ１の良・不良を判断して分類作業を行い、良品コンデンサをテーピングする。

図２６は本実施形態を適用した有極性コンデンサ（例えばタンタルコンデンサ）の測定分類機の概略構成を示すブロック図である。図２６では、図２３と共通する構成部分には同一符号を付しており、以下では相違点を中心に説明する。

図２６の測定分類機は、図２３の構成に加えて、漏電電流を測定するLC1-3印加測定部１１１、LC1-4印加測定部１１２、LC2-3印加測定部１１３およびLC2-4印加測定部１１４と、各種の不良排出部１１５〜１２１と、良品排出部１２２と、最終排出部１２３とを有する。

図２６において、LC1-1印加測定部７１、LC1-2印加測定部７２、LC1-3印加測定部１１１、LC1-4印加測定部１１２、漏洩電流計７０，１２５および漏洩電流計用電源７６と、LC2-1印加測定部７３、LC2-2印加測定部７４、LC2-3印加測定部１１３、LC2-4印加測定部１１４、漏洩電流計１２４，１２５および漏洩電流計用電源７６は図１の漏洩電流測定装置と同様に構成され、放電測定部４０，２９、漏洩電流計７０，１２４および漏洩電流計用電源７６は図１６の放電測定回路と同様に構成されている。

図２６の測定分類機では、まず静電容量誘電正接測定部２５にて、第１容量計３３を被測定コンデンサＣ１に接続した状態で、静電容量と誘電正接を測定する。次に、LC1-1印加測定部７１、LC1-2印加測定部７２、LC1-3印加測定部１１１およびLC1-4印加測定部１１２にて、漏洩電流用電源７６と漏洩電流計７０を被測定コンデンサＣ１に接続した状態で、定格電圧を被測定コンデンサＣ１に印加して、合計４回の漏洩電流測定を行う。

次に、放電測定部４０にて、放電状態を判断しながら放電状態を判断するために漏洩電流測定を行う。その後、LC2-1印加測定部７３、LC2-2印加測定部７４、LC2-3印加測定部１１３およびLC2-4印加測定部１１４にて、漏洩電流計用電源７６と漏洩電流計１２５を被測定コンデンサＣ１に接続した状態で、定格電圧を被測定コンデンサＣ１に印加しながら漏洩電流を合計４回測定する。

次に、放電測定部２９にて、漏洩電流計１２４を被測定コンデンサＣ１に接続した状態で、放電させながら放電状態を判断するために漏洩電流を測定する。最後に、ＥＳＲ測定部７５にて、ＥＳＲ計７７を被測定コンデンサＣ１に接続した状態で、高周波の等価直列抵抗を測定する。その後、測定済みのコンデンサ良・不良を判断して、各種の不良排出部か良品排出部に分類する。

上述したように、本実施形態によれば、１ｋΩ未満の内部抵抗を有する定電圧電源１と定電流回路２を用いて、被測定コンデンサＣ１に短時間だけ定電圧かつ定電流を印加するため、ＪＩＳ規格による測定方法で１分の所要時間を要するコンデンサの絶縁抵抗測定と、ＪＩＳ規格による測定方法で５分の所要時間を要するコンデンサの漏洩電流測定を、いずれも１秒以内という短時間で測定でき、検査工程のスループット向上が図れる。

また、本実施形態によれば、定電圧かつ定電流を複数回断続的に被測定コンデンサＣ１に印加して複数回にわたって測定を行えるため、初回の測定結果と以降の複数回の測定結果とを迅速に比較しながら測定を行うことができ、高冗長測定を簡易な処理手順で、かつ信頼性よく行うことができ、測定の信頼性向上が図れる。特に、誘電吸収時間が長いコンデンサの測定を行う場合、複数回測定することで、実質的に充電測定時間を延長でき、誘電吸収時間が長くても、精度よく絶縁抵抗値と漏洩電流値を測定できる。

また、本実施形態によれば、コンデンサの誘電体内部に絶縁膜の微小欠陥が存在する場合には、測定時の充電初期の定電流により欠陥部分に電界が集中してコンデンサが破壊されて導電路が変化し、測定結果として小さい絶縁抵抗値や大きい漏洩電流値が得られることから、良・不良の判断を簡易かつ正確に行うことができる。

さらに、本実施形態によれば、測定済みのコンデンサに残留している電荷により、コンデンサの両端電圧が所定値よりも大きい場合には、定電流吸収回路７と定電流ブリーダ回路８でコンデンサから定電流を流すため、コンデンサの両端電圧を常に所定電圧に維持できる。このため、安定した再現性のある測定が可能になり、トレーサビリティに優れた絶縁抵抗測定と漏洩電流測定を実現できる。特に、定電流ブリーダ回路８を設けることで、被測定コンデンサＣ１を含めて測定系のインピーダンスを低減でき、測定時に外乱による影響を受けにくくなって、測定精度が向上する。

また、本実施形態によれば、測定終了後に短時間でコンデンサの残留電荷を放電できるため、測定済みのコンデンサを基板に実装したときに、コンデンサの残留電荷が他の回路部品に悪影響を与えるおそれがなくなる。

さらに、本実施形態によれば、漏洩電流増幅器４に並列にショート回路９を接続し、被測定コンデンサＣ１の充電時にはショート回路９を動作させて漏洩電流増幅器４の両端間を短絡するため、被測定コンデンサＣ１の充電時には、被測定回路のインピーダンスを低くでき、被測定コンデンサＣ１を短時間で充電できる。これにより、測定時間の短縮化が可能となる。

本発明の第１の実施形態による絶縁抵抗測定装置および漏洩電流測定装置の概略構成を示すブロック図。 図１の変形例で、オンオフ回路の接続位置を変更した図。 図１の装置の動作タイミング図。 定電流ブリーダ回路８の内部構成の一例を示す回路図。 定電流ブリーダ回路８の動作タイミング図。 ショート回路９の内部構成の一例を示す回路図。 ショート回路９の動作タイミング図。 図１の装置を用いて測定したコンデンサの定電流充電特性を示す図。 従来の測定方法に基づく積層セラミックコンデンサの漏洩電流特性を示す図。 従来の測定方法に基づく固体タンタルコンデンサの漏洩電流特性を示す図。 本実施形態に基づく積層セラミックコンデンサの漏洩電流特性を示す図。 本実施形態に基づく固体タンタルコンデンサの漏洩電流特性を示す図。 積層セラミックコンデンサの絶縁抵抗値と漏洩電流値について予め定めた仕様値と測定値とを比較した図。 タンタルコンデンサの漏洩電流値について予め定めた仕様値と測定値とを比較した図。 高冗長測定を行った結果を示す図。 放電測定回路の概略構成を示すブロック図。 図１６の放電測定回路を用いて測定した放電特性を示す図。 本実施形態を適用したセラミックコンデンサ用測定分類機の概略構成を示すブロック図。 インデックステーブル４１の平面図。 本実施形態を適用した積層セラミックコンデンサ用測定分類機の概略構成を示すブロック図。 本実施形態を適用した無極性コンデンサの測定分類テーピング機の概略構成を示すブロック図。 本実施形態を適用した無極性コンデンサの測定分類テーピング機の概略構成を示すブロック図。 本実施形態を適用した有極性コンデンサの測定分類テーピング機の概略構成を示すブロック図。 本実施形態を適用した無極性コンデンサの測定分類機の概略構成を示すブロック図。 本実施形態を適用した無極性コンデンサの測定分類機の概略構成を示すブロック図。 本実施形態を適用した有極性コンデンサ（例えばタンタルコンデンサ）の測定分類機の概略構成を示すブロック図。

符号の説明

１ 定電圧電源
２ 定電流回路
３ オンオフ回路
４ 漏洩電流増幅器
５ Ａ／Ｄコンバータ
６ データ処理部
７ 定電流吸収回路
８ 定電流ブリーダ回路
９ ショート回路
Ｃ１ 被測定コンデンサ

Claims (16)

1. １ｋΩ未満の内部抵抗を有し定電圧を出力する定電圧電源と、
   前記定電圧電源に直列接続され、１ｋΩ未満の内部抵抗を有し定電流を出力する定電流回路と、
   直列接続される被測定コンデンサと前記被測定コンデンサの絶縁抵抗を測定する絶縁抵抗測定回路とを有する被測定回路と、
   前記被測定コンデンサに前記定電圧電源からの定電圧と前記定電流回路からの定電流とを１秒未満の所定時間継続して供給するか否かを切り替えるオンオフ回路と、
   前記被測定コンデンサから定電流を流して、前記被測定コンデンサの両電極間の電位差を所定値に設定する定電流吸収回路と、
   前記被測定コンデンサから定電流を流して、前記被測定コンデンサ周辺の回路のインピーダンスを下げる定電流ブリーダ回路と、
   前記絶縁抵抗測定回路に並列接続され、前記被測定回路内の前記絶縁抵抗測定回路の両端ノード間を短絡させるか否かを切り替えるショート回路と、
   を備え、
   前記定電流吸収回路および前記定電流ブリーダ回路は、直列接続された前記定電圧電源および前記定電流回路に並列接続されることを特徴とする絶縁抵抗測定装置。
2. 前記絶縁抵抗測定回路は、前記被測定コンデンサに定電圧および定電流を印加するタイミングに同期して、１ｋΩ以下の等価抵抗に流れる電流値に基づいて、前記被測定コンデンサの絶縁抵抗値を検出することを特徴とする請求項１に記載の絶縁抵抗測定装置。
3. 前記オンオフ回路は、定電圧かつ定電流を前記被測定コンデンサに断続的に複数回前記所定時間ずつ印加し、
   前記絶縁抵抗測定回路は、前記被測定コンデンサに定電圧かつ定電流を印加するタイミングに同期して、複数回絶縁抵抗を測定することを特徴とする請求項１または２に記載の絶縁抵抗測定装置。
4. 前記定電圧電源は、電圧レベルの異なる複数の定電圧を、前記所定時間ずつ断続的に前記被測定コンデンサに印加し
   前記絶縁抵抗測定回路は、互いに異なる電圧レベルの定電圧を前記被測定コンデンサに印加するタイミングに同期して、１ｋΩ以下の等価抵抗に流れる電流値に基づいて、前記被測定コンデンサの絶縁抵抗値を検出することを特徴とする請求項３に記載の絶縁抵抗測定装置。
5. 前記絶縁抵抗測定回路は、無極性の前記被測定コンデンサの絶縁抵抗を測定する際には、前記被測定コンデンサの一方の電極側に定電圧かつ定電流を印加した場合と、他方の電極側に定電圧かつ定電流を印加した場合との双方について、絶縁抵抗測定を行うことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の絶縁抵抗測定装置。
6. 前記絶縁抵抗測定回路は、有極性の前記被測定コンデンサの絶縁抵抗を測定する際には、前記被測定コンデンサの正極性側と負極性側のいずれか一方に定電圧かつ定電流を印加した状態で絶縁抵抗測定を行うことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の絶縁抵抗測定装置。
7. 前記ショート回路は、前記定電圧電源および前記定電流回路が前記被測定コンデンサに定電圧および定電流の印加を開始した第１の時刻から、前記被測定コンデンサの充電が完了するまでの第２の時刻までの間、前記絶縁抵抗測定回路の両端ノード間を短絡し、前記第２の時刻以降は前記両端ノード間を開放し、
   前記絶縁抵抗測定回路は、前記第２の時刻から第３の時刻までの間に前記被測定コンデンサの絶縁抵抗を検出し、
   前記定電流吸収回路および前記定電流ブリーダ回路は、前記第１の時刻から前記第３の時刻まで前記被測定コンデンサから定電流を流すことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の絶縁抵抗測定装置。
8. １ｋΩ未満の内部抵抗を有する定電圧電源からの定電圧と、１ｋΩ未満の内部抵抗を有する定電流回路からの定電流とを、１秒未満の所定時間だけ被測定コンデンサに供給するステップと、
   前記被測定コンデンサに定電圧かつ定電流を印加するタイミングに同期して、前記被測定コンデンサに直列接続される１ｋΩ以下の等価抵抗に流れる電流を測定し、その測定結果に基づいて前記被測定コンデンサの絶縁抵抗を測定するステップと、を備えることを特徴とする絶縁抵抗測定方法。
9. １ｋΩ未満の内部抵抗を有し定電圧を出力する定電圧電源と、
   前記定電圧電源に直列接続され、１ｋΩ未満の内部抵抗を有し定電流を出力する定電流回路と、
   直列接続される被測定コンデンサと前記被測定コンデンサに流れる漏洩電流を測定する漏洩電流測定回路とを有する被測定回路と、
   前記被測定コンデンサに前記定電圧電源からの定電圧と前記定電流回路からの定電流とを１秒未満の所定時間継続して供給するか否かを切り替えるオンオフ回路と、
   前記被測定コンデンサから定電流を流して、前記被測定コンデンサの両電極間の電位差を所定値に設定する定電流吸収回路と、
   前記被測定コンデンサから定電流を流して、前記被測定コンデンサ周辺の回路のインピーダンスを下げる定電流ブリーダ回路と、
   前記漏洩電流測定回路に並列接続され、前記被測定回路内の前記漏洩電流測定回路の両端ノード間を短絡させるか否かを切り替えるショート回路と、
   を備え、
   前記定電流吸収回路および前記定電流ブリーダ回路は、直列接続された前記定電圧電源および前記定電流回路に並列接続されることを特徴とする漏洩電流測定装置。
10. 前記漏洩電流測定回路は、前記被測定コンデンサに定電圧および定電流を印加するタイミングに同期して、１ｋΩ以下の等価抵抗に流れる電流値に基づいて、前記被測定コンデンサの漏洩電流値を検出することを特徴とする請求項９に記載の漏洩電流測定装置。
11. 前記オンオフ回路は、定電圧かつ定電流を前記被測定コンデンサに断続的に複数回前記所定時間ずつ印加し、
    前記漏洩電流測定回路は、前記被測定コンデンサに定電圧かつ定電流を印加するタイミングに同期して、複数回漏洩電流を測定することを特徴とする請求項９または１０に記載の漏洩電流測定装置。
12. 前記定電圧電源は、電圧レベルの異なる複数の定電圧を、前記所定時間ずつ断続的に前記被測定コンデンサに印加し
    前記漏洩電流測定回路は、互いに異なる電圧レベルの定電圧を前記被測定コンデンサに印加するタイミングに同期して、１ｋΩ以下の等価抵抗に流れる電流値に基づいて、前記被測定コンデンサの漏洩電流値を検出することを特徴とする請求項１１に記載の漏洩電流測定装置。
13. 前記漏洩電流測定回路は、無極性の前記被測定コンデンサの漏洩電流を測定する際には、前記被測定コンデンサの一方の電極側に定電圧かつ定電流を印加した場合と、他方の電極側に定電圧かつ定電流を印加した場合との双方について、漏洩電流測定を行うことを特徴とする請求項９乃至１２のいずれかに記載の漏洩電流測定装置。
14. 前記漏洩電流測定回路は、有極性の前記被測定コンデンサの漏洩電流を測定する際には、前記被測定コンデンサの正極性側と負極性側のいずれか一方のみに定電圧かつ定電流を印加した状態で漏洩電流測定を行うことを特徴とする請求項９乃至１２のいずれかに記載の漏洩電流測定装置。
15. 前記ショート回路は、前記定電圧電源および前記定電流回路が前記被測定コンデンサに定電圧および定電流の印加を開始した第１の時刻から、前記被測定コンデンサの充電が完了するまでの第２の時刻までの間、前記漏洩電流測定回路の両端ノード間を短絡し、前記第２の時刻以降は前記両端ノード間を開放し、
    前記漏洩電流測定回路は、前記第２の時刻から第３の時刻までの間に前記被測定コンデンサの漏洩電流を検出し、
    前記定電流吸収回路および前記定電流ブリーダ回路は、前記第１の時刻から前記第３の時刻まで前記被測定コンデンサから定電流を流すことを特徴とする請求項９乃至１４のいずれかに記載の漏洩電流測定装置。
16. １ｋΩ未満の内部抵抗を有する定電圧電源からの定電圧と、１ｋΩ未満の内部抵抗を有する定電流回路からの定電流とを、１秒未満の所定時間だけ被測定コンデンサに供給するステップと、
    前記被測定コンデンサに定電圧かつ定電流を印加するタイミングに同期して、前記被測定コンデンサに直列接続される１ｋΩ以下の等価抵抗に流れる電流を測定し、その測定結果に基づいて前記被測定コンデンサの漏洩電流を測定するステップと、を備えることを特徴とする漏洩電流測定方法。

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