JP2009079990A - 抵抗測定装置および抵抗測定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】リレーの熱起電力によるオフセット誤差と時間で変動する熱起電力の影響を受けずに正確に抵抗値を求めることが可能な抵抗測定装置および抵抗測定方法を実現する。
【解決手段】抵抗に電圧を印加し、この抵抗に流れる電流とリレーを介して測定された抵抗の両端電圧に基づいて抵抗の抵抗値を求める抵抗測定装置において、第１の測定ポイントと抵抗への印加電圧を変化させた第２の測定ポイントのそれぞれで電流と両端電圧を測定する測定シーケンスＡの後に、測定シーケンスＡの印加電圧の変化範囲を拡張した範囲の一端である第３の測定ポイントと、この第３のポイントから測定シーケンスＡと反対方向に印加電圧を変化させた第４の測定ポイントのそれぞれで電流と両端電圧を測定する測定シーケンスＢを行う測定部と、測定部で得られたそれぞれの測定結果から回帰直線を求め、回帰直線の傾きから抵抗の抵抗値を求める演算制御部とを備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、抵抗に流れる電流と、少なくとも１つのリレーを介して測定された前記抵抗の両端電圧に基づいて前記抵抗の抵抗値を求める抵抗測定装置および抵抗測定方法に関し、特にリレーの熱起電力の影響を受けずに正確に抵抗値を求めることが可能な抵抗測定装置および抵抗測定方法に関する。

半導体集積回路のＤＣ試験では、被試験対象デバイス（以下、ＤＵＴ（Device Under Test）という）の入出力電流や入出力電圧などのＤＣ特性を試験する。ＤＣ試験には、試験項目により、電流印加電圧測定、電圧印加電流測定および電圧測定等の測定を行い、ＩＣ（Integrated Circuit）テスタや測定器のＤＣ関連モジュールを用いて行われる。

このＤＣ関連モジュールの校正においては、高精度な抵抗基準を必要とする。通常、ＩＣテスタ内部にはこのような基準抵抗が実装され、外部測定器を接続して基準抵抗の校正を行う。

従来の抵抗測定装置に関連する先行技術文献としては次のようなものがある。

特開平９−１５９７０４号公報

図７はこのような従来の抵抗測定装置を示す構成ブロック図である。図７において、リレー１〜リレー９は高絶縁が可能なリードリレーである。デジタルマルチメータ１０は電圧、電流および抵抗等が測定可能で、内部に定電流源１０ａおよび電圧計１０ｂを備えている。また、抵抗１００および抵抗１０１は被測定対象の抵抗である。

リレー１の一端はリレー４の一端およびリレー７の一端にそれぞれ接続され、リレー１の他端はリレー２の一端および抵抗１００の一端にそれぞれ接続される。リレー２の他端はリレー５の一端およびリレー８の一端にそれぞれ接続され、リレー８の他端は電圧計１０ｂの一端に接続される。

リレー４の他端はリレー５の他端および抵抗１０１の一端にそれぞれ接続され、リレー３の一端はリレー６の一端およびリレー９の一端にそれぞれ接続される。リレー７の他端は定電流源１０ａの一端に接続され、リレー９の他端は電圧計１０ｂの他端に接続される。リレー３の他端、リレー６の他端、定電流源１０ａの他端、抵抗１００の他端および抵抗１０１の他端はそれぞれ接地される。

図７に示す従来例の動作を説明する。抵抗１００の抵抗値を測定する場合には、リレー１〜リレー３およびリレー７〜リレー９をオン、リレー４〜リレー６をオフする。この状態で定電流源１０ａからリレー７およびリレー１を介して抵抗１００に電流Ｉ１を印加する。この時の抵抗１００の両端電圧をリレー２、リレー３、リレー８、リレー９を介して電圧計１０ｂで測定する。

抵抗１００の抵抗値をＲ１、電圧計１０ｂの測定値をＶ１とすると、抵抗値Ｒ１は式（１）で示される。この値がデジタルマルチメータ１０で演算され、表示される。
Ｒ１＝Ｖ１／Ｉ１ （１）

同様に、抵抗１０１の抵抗値を測定する場合には、リレー４〜リレー６およびリレー７〜リレー９をオン、リレー１〜リレー３をオフする。この状態で定電流源１０ａからリレー７およびリレー４を介して抵抗１０１に電流Ｉ２を印加する。この時の抵抗１０１の両端電圧をリレー５、リレー６、リレー８、リレー９を介して電圧計１０ｂで測定する。

抵抗１０１の抵抗値をＲ２、電圧計１０ｂの測定値をＶ２とすると、抵抗値Ｒ２は式（２）で示される。この値がデジタルマルチメータ１０で演算され、表示される。
Ｒ２＝Ｖ２／Ｉ２ （２）

この結果、被測定対象である抵抗にデジタルマルチメータ１０の定電流源１０ａから電流を印加し、その時の抵抗の両端電圧を測定することにより、抵抗値を求めることができる。

図７に示す従来例では、デジタルマルチメータ１０から被測定対象である抵抗１００または抵抗１０１まではリレーを含んだ経路で接続されている。校正用の基準抵抗には高抵抗のものもあり、経路の電流のリークを少なくするために、経路上のリレーは前述のように高絶縁が可能なリードリレーを使用するのが一般的である。

しかし、リードリレーは接点等に使用されている異種金属により熱起電力を生じる。一般的な熱起電力は５０μＶ程度なので、図７に示す従来例では、リレー２、リレー３、リレー８およびリレー９の４つのリレーにより約２００μＶが測定誤差（オフセット誤差）として電圧計１０ｂに表れる。このため、正確に抵抗値を測定することができないという問題点があった。

また、リレーの熱起電力は時間と共に変動するので、測定への影響を除去するのが困難であるという問題点があった。
従って本発明が解決しようとする課題は、リレーの熱起電力の影響を受けずに正確に抵抗値を求めることが可能な抵抗測定装置および抵抗測定方法を実現する。

このような課題を達成するために、本発明のうち請求項１記載の発明は、
抵抗に電圧を印加し、この抵抗に流れる電流とリレーを介して測定された前記抵抗の両端電圧に基づいて前記抵抗の抵抗値を求める抵抗測定装置において、
第１の測定ポイントと前記抵抗への印加電圧を変化させた第２の測定ポイントのそれぞれで前記電流と前記両端電圧を測定する測定シーケンスＡの後に、この測定シーケンスＡの前記印加電圧の変化範囲を拡張した範囲の一端である第３の測定ポイントと、この第３のポイントから前記測定シーケンスＡと反対方向に前記印加電圧を変化させた第４の測定ポイントのそれぞれで前記電流と前記両端電圧を測定する測定シーケンスＢを行う測定部と、この測定部で得られたそれぞれの測定結果から回帰直線を求め、この回帰直線の傾きから前記抵抗の抵抗値を求める演算制御部とを備えたことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、
請求項１記載の抵抗測定装置において、
前記測定部が、
前記各測定シーケンス毎に前記印加電圧の変化範囲を拡張しながら前記測定シーケンスＡと前記測定シーケンスＢを交互に繰り返すことを特徴とする。

請求項３記載の発明は、
請求項１記載の抵抗測定装置において、
前記測定部が、
前記各測定シーケンス毎に前記印加電圧の変化範囲を拡張しながら前記測定シーケンスＡの後に前記測定シーケンスＢを行う周期を複数回行うと共に任意の周期で前記測定シーケンスＡおよび前記測定シーケンスＢのそれぞれの前記印加電圧の変化方向を反対にすることを特徴とする。

請求項４記載の発明は、
抵抗に電圧を印加し、この抵抗に流れる電流とリレーを介して測定された前記抵抗の両端電圧に基づいて前記抵抗の抵抗値を求める抵抗測定装置において、
第１の測定ポイントと前記抵抗への印加電圧を変化させた第２の測定ポイントのそれぞれで前記電流と前記両端電圧を測定する測定シーケンスＡの後に、この測定シーケンスＡの前記印加電圧の変化範囲を縮小した範囲の一端である第３の測定ポイントと、この第３のポイントから前記測定シーケンスＡと反対方向に前記印加電圧を変化させた第４の測定ポイントのそれぞれで前記電流と前記両端電圧を測定する測定シーケンスＢを行う測定部と、この測定部で得られたそれぞれの測定結果から回帰直線を求め、この回帰直線の傾きから前記抵抗の抵抗値を求める演算制御部とを備えたことを特徴とする。

請求項５記載の発明は、
請求項４記載の抵抗測定装置において、
前記測定部が、
前記各測定シーケンス毎に前記印加電圧の変化範囲を縮小しながら前記測定シーケンスＡと前記測定シーケンスＢを交互に繰り返すことを特徴とする。

請求項６記載の発明は、
請求項４記載の抵抗測定装置において、
前記測定部が、
前記各測定シーケンス毎に前記印加電圧の変化範囲を縮小しながら前記測定シーケンスＡの後に前記測定シーケンスＢを行う周期を複数回行うと共に任意の周期で前記測定シーケンスＡおよび前記測定シーケンスＢのそれぞれの前記印加電圧の変化方向を反対にすることを特徴とする。

請求項７記載の発明は、
請求項１〜請求項６のいずれかに記載の抵抗測定装置において、
前記演算制御部が、
前記各測定ポイント間の測定を等時間間隔で行うことを特徴とする。

請求項８記載の発明は、
請求項１〜請求項６のいずれかに記載の抵抗測定装置において、
前記演算制御部が、
前記測定部で得られた測定結果と共にその測定時間を記録し、前記測定結果と前記測定時間に基づいて回帰直線を求め、この回帰直線の傾きから前記抵抗の抵抗値を求めることを特徴とする。

請求項９記載の発明は、
抵抗に電圧を印加し、この抵抗に流れる電流とリレーを介して測定された前記抵抗の両端電圧に基づいて前記抵抗の抵抗値を求める抵抗測定方法において、
第１の測定ポイントと前記抵抗への印加電圧を変化させた第２の測定ポイントのそれぞれで前記電流と前記両端電圧を測定する測定シーケンスＡの後に、この測定シーケンスＡの前記印加電圧の変化範囲を拡張した範囲の一端である第３の測定ポイントと、この第３のポイントから前記測定シーケンスＡと反対方向に前記印加電圧を変化させた第４の測定ポイントのそれぞれで前記電流と前記両端電圧を測定する測定シーケンスＢを行い、それぞれの測定結果から回帰直線を求め、この回帰直線の傾きから前記抵抗の抵抗値を求めることを特徴とする。

請求項１０記載の発明は、
請求項９記載の抵抗測定方法において、
前記各測定シーケンス毎に前記印加電圧の変化範囲を拡張しながら前記測定シーケンスＡと前記測定シーケンスＢを交互に繰り返すことを特徴とする。

請求項１１記載の発明は、
請求項９記載の抵抗測定方法において、
前記各測定シーケンス毎に前記印加電圧の変化範囲を拡張しながら前記測定シーケンスＡの後に前記測定シーケンスＢを行う周期を複数回行うと共に任意の周期で前記測定シーケンスＡおよび前記測定シーケンスＢのそれぞれの前記印加電圧の変化方向を反対にすることを特徴とする。

請求項１２記載の発明は、
抵抗に電圧を印加し、この抵抗に流れる電流とリレーを介して測定された前記抵抗の両端電圧に基づいて前記抵抗の抵抗値を求める抵抗測定方法において、
第１の測定ポイントと前記抵抗への印加電圧を変化させた第２の測定ポイントのそれぞれで前記電流と前記両端電圧を測定する測定シーケンスＡの後に、この測定シーケンスＡの前記印加電圧の変化範囲を縮小した範囲の一端である第３の測定ポイントと、この第３のポイントから前記測定シーケンスＡと反対方向に前記印加電圧を変化させた第４の測定ポイントのそれぞれで前記電流と前記両端電圧を測定する測定シーケンスＢを行い、それぞれの測定結果から回帰直線を求め、この回帰直線の傾きから前記抵抗の抵抗値を求めることを特徴とする。

請求項１３記載の発明は、
請求項１２記載の抵抗測定方法において、
前記各測定シーケンス毎に前記印加電圧の変化範囲を縮小しながら前記測定シーケンスＡと前記測定シーケンスＢを交互に繰り返すことを特徴とする。

請求項１４記載の発明は、
請求項１２記載の抵抗測定方法において、
前記各測定シーケンス毎に前記印加電圧の変化範囲を縮小しながら前記測定シーケンスＡの後に前記測定シーケンスＢを行う周期を複数回行うと共に任意の周期で前記測定シーケンスＡおよび前記測定シーケンスＢのそれぞれの前記印加電圧の変化方向を反対にすることを特徴とする。

請求項１５記載の発明は、
請求項９〜請求項１４のいずれかに記載の抵抗測定方法において、
前記各測定ポイント間の測定を等時間間隔で行うことを特徴とする。

請求項１６記載の発明は、
請求項９〜請求項１４のいずれかに記載の抵抗測定方法において、
前記測定シーケンスで得られた測定結果と共にその測定時間を記録し、前記測定結果と前記測定時間に基づいて回帰直線を求め、この回帰直線の傾きから前記抵抗の抵抗値を求めることを特徴とする。

本発明によれば次のような効果がある。
請求項１〜８の発明によれば、抵抗に電圧を印加し、この抵抗に流れる電流とリレーを介して測定された前記抵抗の両端電圧に基づいて前記抵抗の抵抗値を求める抵抗測定装置において、第１の測定ポイントと前記抵抗への印加電圧を変化させた第２の測定ポイントのそれぞれで前記電流と前記両端電圧を測定する測定シーケンスＡの後に、この測定シーケンスＡの前記印加電圧の変化範囲を拡張または縮小した範囲の一端である第３の測定ポイントと、この第３のポイントから前記測定シーケンスＡと反対方向に前記印加電圧を変化させた第４の測定ポイントのそれぞれで前記電流と前記両端電圧を測定する測定シーケンスＢを行う測定部と、この測定部で得られたそれぞれの測定結果から回帰直線を求め、この回帰直線の傾きから前記抵抗の抵抗値を求める演算制御部とを備えたことにより、回帰直線の傾きがリレーの熱起電力の影響を受けないので、正確に抵抗値を求めることが可能になる。

請求項９〜１６の発明によれば、抵抗に電圧を印加し、この抵抗に流れる電流とリレーを介して測定された前記抵抗の両端電圧に基づいて前記抵抗の抵抗値を求める抵抗測定方法において、第１の測定ポイントと前記抵抗への印加電圧を変化させた第２の測定ポイントのそれぞれで前記電流と前記両端電圧を測定する測定シーケンスＡの後に、この測定シーケンスＡの前記印加電圧の変化範囲を拡張または縮小した範囲の一端である第３の測定ポイントと、この第３のポイントから前記測定シーケンスＡと反対方向に前記印加電圧を変化させた第４の測定ポイントのそれぞれで前記電流と前記両端電圧を測定する測定シーケンスＢを行い、それぞれの測定結果から回帰直線を求め、この回帰直線の傾きから前記抵抗の抵抗値を求めることにより、回帰直線の傾きがリレーの熱起電力の影響を受けないので、正確に抵抗値を求めることが可能になる。

以下本発明を図面を用いて詳細に説明する。図１は本発明に係る抵抗測定装置の一実施例を示す構成ブロック図であり、図７と共通する部分には同一の符号を付けている。

図１において、可変電源１１は出力電圧を可変させて被測定対象の抵抗に印加する。電流測定器１２は被測定対象の抵抗に流れる電流を測定する。電圧測定器１３は被測定対象の抵抗の両端電圧を測定する。演算制御部１４はＣＰＵ（Central Processing Unit）やメモリ等で構成され、可変電源１１の制御を行い、電流測定器１２および電圧測定器１３からの測定データに基づいて抵抗値を求める。

リレー１の一端はリレー４の一端およびリレー７の一端にそれぞれ接続され、リレー１の他端はリレー２の一端および抵抗１００の一端にそれぞれ接続される。リレー２の他端はリレー５の一端およびリレー８の一端にそれぞれ接続され、リレー８の他端は電圧測定器１３の＋側端子に接続される。

リレー４の他端はリレー５の他端および抵抗１０１の一端にそれぞれ接続され、リレー３の一端はリレー６の一端およびリレー９の一端にそれぞれ接続される。リレー７の他端は電流測定器１２の−側端子に接続され、リレー９の他端は電圧測定器１３の−側端子に接続される。リレー３の他端、リレー６の他端、抵抗１００の他端および抵抗１０１の他端はそれぞれ接地される。

可変電源１１の一端は電流測定器１２の＋側端子に接続され、可変電源１１の他端は接地される。電流測定器１２のデータ出力端子は演算制御部１４の一方のデータ入力端子に接続され、電圧測定器１３のデータ出力端子は演算制御部１４の他方のデータ入力端子に接続される。

可変電源１１、電流測定器１２および電圧測定器１３は測定部５０を構成し、リレー１〜リレー９、測定部５０および演算制御部１４は抵抗測定装置５１を構成している。

図１に示す実施例の動作を図２〜図５を用いて説明する。図２はリレーの熱起電力と時間の関係を示す特性図、図３〜図５は抵抗に流した電流に対する両端電圧の関係を示す説明図である。

抵抗１００の抵抗値を求める場合には、図７に示す従来例と同様に、リレー１〜リレー３およびリレー７〜リレー９をオン、リレー４〜リレー６をオフする。この状態で可変電源１１から電圧を出力して抵抗１００の両端に印加する。

この時の抵抗１００に流れる電流を電流測定器１２で測定すると共に抵抗１００の両端電圧を電圧測定器１３で測定する。測定された電流データは電流測定器１２から演算制御部１４に送信され、電圧データは電圧測定器１３から演算制御部１４に送信される。

上記が測定ポイントでの抵抗１００に流れる電流と抵抗１００の両端電圧を測定する動作である。そして、等時間間隔で複数の測定ポイントの電流と両端電圧をそれぞれ測定し、これらの測定結果から演算制御部１４が回帰直線を求めて、この回帰直線の傾きから抵抗１００の抵抗値を求める。

また、抵抗１０１の抵抗値を求める場合には、リレー４〜リレー９をオン、リレー１〜リレー３をオフして、抵抗１００と同様に測定を行う。

本発明では、これら複数の測定ポイントの測定順序に特徴がある。以下、具体的に説明する。図２に示すように、リレーの熱起電力はリレーをオンした時から時間の経過と共に大きくなる傾向がある。

例えば、抵抗１００の抵抗値（公称値）を０．２Ωとする。可変電源１１から−０．２０ｍＶ〜＋０．２０ｍＶまでの電圧を０．０２ｍＶずつ変化させながらこの抵抗１００に印加し、その時の抵抗１００に流れる電流と両端電圧をそれぞれ測定する。

なお、この時の測定では、説明を簡単にするために、測定系の誤差はリレーの熱起電力のみとしている。また、リレーの熱起電力の影響を分かりやすくするために、抵抗１００の両端に印加する電圧レベルを実際より低く設定している。

このような測定において、図３は本発明の測定方法を適用しない場合の一例を示すものである。図３において、計算値Ｃ１はリレー２、リレー３、リレー８およびリレー９の熱起電力の影響を受けないと仮定した場合の抵抗１００に流れる電流と両端電圧の関係を示している。一方、測定値Ｍ１はリレー２、リレー３、リレー８およびリレー９のそれぞれの熱起電力が図２に示すように変化した場合の抵抗１００に流れる電流と両端電圧の関係を示している。

図３において、測定値Ｍ１の各測定ポイントの脇にある番号は、測定した順番を示している。測定値Ｍ１の１番目の測定ポイントでは抵抗１００の両端に−０．２０ｍＶを印加して抵抗１００に流れる電流と両端電圧をそれぞれ測定している。測定値Ｍ１の２番目の測定ポイントでは抵抗１００の両端に−０．１８ｍＶを印加して抵抗１００に流れる電流と両端電圧をそれぞれ測定している。以下同様に、抵抗１００の両端に印加する電圧を０．０２ｍＶずつ高くしながら測定を行う。

図３に示すように、計算値Ｃ１の傾きと測定値Ｍ１の傾きは大きく異なっている。これは、リレーの熱起電力の影響を受けているためである。前述のように、リレーの熱起電力はリレーをオンした時から時間の経過と共に大きくなるので、測定値Ｍ１も測定の順番が後の方になるにつれて、計算値Ｃ１との差が大きくなっている。抵抗１００の抵抗値はこの直線の傾きから演算されるので、傾きの違いがそのまま抵抗値に影響し、測定誤差となる。

図４は、本発明の測定方法を適用した場合の一例を示すものである。図４において、計算値Ｃ１は図３と同様にリレー２、リレー３、リレー８およびリレー９の熱起電力の影響を受けないと仮定した場合の抵抗１００に流れる電流と両端電圧の関係を示している。一方、測定値Ｍ２はリレー２、リレー３、リレー８およびリレー９のそれぞれの熱起電力が図２に示すように変化した場合の抵抗１００に流れる電流と両端電圧の関係を示している。

図４において、測定値Ｍ２の各測定ポイントの脇にある番号は、測定した順番を示している。図３に示す測定値Ｍ１と図４に示す測定値Ｍ２とでは、測定ポイントの順番が異なる。具体的には、抵抗１００の両端に０ｍＶを印加して測定したポイントを１番目の測定ポイントとし、抵抗１００の両端に＋０．０２ｍＶ，−０．０２ｍＶ，−０．０４ｍＶ，＋０．０４ｍＶをそれぞれ印加して測定したポイントを２番目の測定ポイント〜５番目の測定ポイントとしている。

そして、抵抗１００の両端に＋０．０６ｍＶ，−０．０６ｍＶ，−０．０８ｍＶ，＋０．０８ｍＶをそれぞれ印加して測定したポイントを６番目の測定ポイント〜９番目の測定ポイントとし、抵抗１００の両端に＋０．１０ｍＶ，−０．１０ｍＶ，−０．１２ｍＶ，＋０．１２ｍＶをそれぞれ印加して測定したポイントを１０番目の測定ポイント〜１３番目の測定ポイントとしている。

以下同様に、抵抗１００の両端に＋０．１４ｍＶ，−０．１４ｍＶ，−０．１６ｍＶ，＋０．１６ｍＶ，＋０．１８ｍＶ，−０．１８ｍＶ，−０．２０ｍＶ，＋０．２０ｍＶをそれぞれ印加して測定したポイントを１４番目の測定ポイント〜２１番目の測定ポイントとしている。

最後に、これらの測定結果から測定値Ｍ２の回帰直線を求めると、図４に示す回帰直線ＡＬ２となる。この回帰直線ＡＬ２と計算値Ｃ１の傾きは略同じになり、リレーの熱起電力の時間変化分をキャンセルしたものとなる。

すなわち、図４において、２番目の測定ポイント（第１の測定ポイント）と３番目の測定ポイント（第２の測定ポイント）での測定を測定シーケンスＡとし、４番目の測定ポイント（第３の測定ポイント）と５番目の測定ポイント（第４の測定ポイント）での測定を測定シーケンスＢとする。測定シーケンスＢは、測定シーケンスＡの抵抗１００に印加する電圧の変化範囲を拡張し、電圧の変化方向が反対になっている。

同様に、６番目の測定ポイントと７番目の測定ポイントでの測定を測定シーケンスＡとし、８番目の測定ポイントと９番目の測定ポイントでの測定を測定シーケンスＢとする。このように、上記各測定シーケンスを繰り返して得られた測定結果から回帰直線を求めることにより、回帰直線の傾きがリレーの熱起電力の影響を受けないので、正確に抵抗値を求めることが可能になる。

図５は、本発明の測定方法を適用した場合の他の一例を示すものである。図５において、計算値Ｃ１は図３と同様にリレー２、リレー３、リレー８およびリレー９の熱起電力の影響を受けないと仮定した場合の抵抗１００に流れる電流と両端電圧の関係を示している。一方、測定値Ｍ３はリレー２、リレー３、リレー８およびリレー９のそれぞれの熱起電力が図２に示すように変化した場合の抵抗１００に流れる電流と両端電圧の関係を示している。

図４に示す測定値Ｍ２と図５に示す測定値Ｍ３とでは、測定ポイントの順番が異なる。具体的には、抵抗１００の両端に＋０．２０ｍＶを印加して測定したポイントを１番目の測定ポイントとし、抵抗１００の両端に−０．２０ｍＶ，−０．１８ｍＶ，＋０．１８ｍＶをそれぞれ印加して測定したポイントを２番目の測定ポイント〜４番目の測定ポイントとしている。

そして、抵抗１００の両端に＋０．１６ｍＶ，−０．１６ｍＶ，−０．１４ｍＶ，＋０．１４ｍＶをそれぞれ印加して測定したポイントを５番目の測定ポイント〜８番目の測定ポイントとし、抵抗１００の両端に＋０．１２ｍＶ，−０．１２ｍＶ，−０．１０ｍＶ，＋０．１０ｍＶをそれぞれ印加して測定したポイントを９番目の測定ポイント〜１２番目の測定ポイントとしている。

以下同様に、抵抗１００の両端に＋０．０８ｍＶ，−０．０８ｍＶ，−０．０６ｍＶ，＋０．０６ｍＶ，＋０．０４ｍＶ，−０．０４ｍＶ，−０．０２ｍＶ，＋０．０２ｍＶ，０ｍＶをそれぞれ印加して測定したポイントを１３番目の測定ポイント〜２１番目の測定ポイントとしている。

最後に、これらの測定結果から測定値Ｍ３の回帰直線を求めると、図５に示す回帰直線ＡＬ３となる。この回帰直線ＡＬ３と計算値Ｃ１の傾きは略同じになり、リレーの熱起電力の時間変化分をキャンセルしたものとなる。

すなわち、図５において、１番目の測定ポイント（第１の測定ポイント）と２番目の測定ポイント（第２の測定ポイント）での測定を測定シーケンスＡとし、３番目の測定ポイント（第３の測定ポイント）と４番目の測定ポイント（第４の測定ポイント）での測定を測定シーケンスＢとする。測定シーケンスＢは、測定シーケンスＡの抵抗１００に印加する電圧の変化範囲を縮小し、電圧の変化方向が反対になっている。

同様に、５番目の測定ポイントと６番目の測定ポイントでの測定を測定シーケンスＡとし、７番目の測定ポイントと８番目の測定ポイントでの測定を測定シーケンスＢとする。このように、上記各測定シーケンスを繰り返して得られた測定結果から回帰直線を求めることにより、回帰直線の傾きがリレーの熱起電力の影響を受けないので、正確に抵抗値を求めることが可能になる。

なお、図１に示す実施例においては、被測定対象である抵抗へ電圧を印加するラインと抵抗の両端電圧を測定するラインが別になっていたが、必ずしもこのようにする必要はなく、図６に示すように、抵抗へ電圧を印加するラインと抵抗の両端電圧を測定するラインが同じになっていてもよい。

また、図４および図５に示す実施例においては、被測定対象である抵抗に対して０Ｖを中心に正側および負側の電圧を印加して測定しているが、必ずしもこのようにする必要はなく、抵抗に対して正側のみの範囲の電圧、または、負側のみの電圧範囲の電圧を印加して測定してもよい。さらに、印加する電圧範囲も限定されない。

例えば、図４に示す実施例において、抵抗に印加する電圧を＋０．２０ｍＶ，＋０．２２ｍＶ，＋０．１８ｍＶ，＋０．１６ｍＶ，＋０．２４ｍＶ，＋０．２６ｍＶ，＋０．１４ｍＶ，＋０．１２ｍＶ，＋０．２８ｍＶ，・・・というように正側のみの電圧範囲で変化させてもよい。

同様に、図４に示す実施例において、抵抗に印加する電圧範囲を１ｍＶ，＋１．０２ｍＶ，−１．０２ｍＶ，−１．０４ｍＶ，＋１．０４ｍＶ，＋１．０６ｍＶ，−１．０６ｍＶ，−１．０８ｍＶ，＋１．０８ｍＶ，・・・というように異なる電圧範囲を印加してもよい。

また、図４および図５に示す実施例においては、被測定対象である抵抗へ０．０２ｍＶ毎に規則的に電圧を変化させて測定しているが、必ずしもこのようにする必要はなく、以下に示すように一部不規則になっていてもよい。また、電圧の変化幅が０．０２ｍＶに限定されることはない。

例えば、図４に示す実施例において、抵抗に印加する電圧を０ｍＶ，＋０．０２ｍＶ，−０．０２ｍＶ，−０．０４ｍＶ，＋０．０４ｍＶ，＋０．０６ｍＶ，−０．０６ｍＶ，−０．１０ｍＶ，＋０．１０ｍＶ，・・・というように一部（−０．１０ｍＶ，＋０．１０ｍＶの所）変化量を変えてもよい。

また、図４および図５に示す実施例においては、測定ポイント数が２１個となっているが、必ずしもこれに限定されるものではなく、少なくとも測定シーケンス１回、すなわち、測定ポイント数が４個あれば、本発明の効果が現れる。しかし、測定ポイント数は所望の精度および時間を考慮して決める。

また、図４および図５に示す実施例においては、測定ポイントの間を等時間間隔で測定しているが、必ずしもこのようにする必要はなく、測定部で得られた測定結果と共にその測定時間を記録し、測定結果と測定時間に基づいて回帰直線を求め、この回帰直線の傾きから抵抗の抵抗値を求めてもよい。

また、図４および図５に示す実施例における抵抗への印加電圧の変化方向は一例であり、印加電圧の変化方向を反対方向としてもよい。すなわち、図４に示す実施例では印加電圧の変化方向を、０ｍＶ，−０．０２ｍＶ，＋０．０２ｍＶ，＋０．０４ｍＶ，−０．０４ｍＶ，−０．０６ｍＶ，＋０．０６ｍＶ，・・・というように反対方向としてもよい。同様に、図５に示す実施例では印加電圧の変化方向を、−０．２０ｍＶ，＋０．２０ｍＶ，＋０．１８ｍＶ，−０．１８ｍＶ，−０．１６ｍＶ，＋０．１６ｍＶ，＋０．１４ｍＶ，−０．１４ｍＶ，・・・というように反対方向としてもよい。

また、図４および図５に示す実施例においては、測定シーケンスＡの後に測定シーケンスＢを行う周期を繰り返しているが、必ずしもこれに限定されるものではなく、任意の周期で測定シーケンスＡおよび測定シーケンスＢのそれぞれの印加電圧の変化方向を反対にしてもよい。

具体的には、図４に示す実施例では印加電圧の変化方向を、０ｍＶ，＋０．０２ｍＶ，−０．０２ｍＶ，−０．０４ｍＶ，＋０．０４ｍＶ，＋０．０６ｍＶ，−０．０６ｍＶ，−０．０８ｍＶ，＋０．０８ｍＶ，＋０．１０ｍＶ，−０．１０ｍＶ，−０．１２ｍＶ，＋０．１２ｍＶ・・・としていて、測定シーケンスＡの後に測定シーケンスＢを繰り返している。

１回目の周期の測定シーケンスＡは＋０．０２ｍＶ，−０．０２ｍＶであり、１回目の周期の測定シーケンスＢは−０．０４ｍＶ，＋０．０４ｍＶである。２回目の周期の測定シーケンスＡは＋０．０６ｍＶ，−０．０６ｍＶであり、２回目の周期の測定シーケンスＢは−０．０８ｍＶ，＋０．０８ｍＶである。３回目の周期の測定シーケンスＡは＋０．１０ｍＶ，−０．１０ｍＶであり、３回目の周期の測定シーケンスＢは−０．１２ｍＶ，＋０．１２ｍＶである。

そして、任意の周期、例えば、２回目の周期の測定シーケンスＡおよび測定シーケンスＢのそれぞれの印加電圧の変化方向を反対にすると、０ｍＶ，＋０．０２ｍＶ，−０．０２ｍＶ，−０．０４ｍＶ，＋０．０４ｍＶ，−０．０６ｍＶ，＋０．０６ｍＶ，＋０．０８ｍＶ，−０．０８ｍＶ，＋０．１０ｍＶ，−０．１０ｍＶ，−０．１２ｍＶ，＋０．１２ｍＶとなる。

このように任意の周期で測定シーケンスＡおよび測定シーケンスＢのそれぞれの印加電圧の変化方向を反対にしても回帰直線の傾きがリレーの熱起電力の影響を受けないので、正確に抵抗値を求めることが可能になる。

本発明に係る抵抗測定装置の一実施例を示す構成ブロック図である。 リレーの熱起電力と時間の関係を示す特性図である。 抵抗に流した電流に対する両端電圧の関係を示す説明図である。 抵抗に流した電流に対する両端電圧の関係を示す説明図である。 抵抗に流した電流に対する両端電圧の関係を示す説明図である。 本発明に係る抵抗測定装置の他の実施例を示す構成ブロック図である。 従来の抵抗測定装置を示す構成ブロック図である。

符号の説明

１，２，３，４，５，６，７，８，９ リレー
１０ デジタルマルチメータ
１０ａ 定電流源
１０ｂ 電圧計
１１ 可変電源
１２ 電流測定器
１３ 電圧測定器
１４ 演算制御部
５０，５２ 測定部
５１，５３ 抵抗測定装置
１００，１０１ 抵抗

Claims (16)

1. 抵抗に電圧を印加し、この抵抗に流れる電流とリレーを介して測定された前記抵抗の両端電圧に基づいて前記抵抗の抵抗値を求める抵抗測定装置において、
   第１の測定ポイントと前記抵抗への印加電圧を変化させた第２の測定ポイントのそれぞれで前記電流と前記両端電圧を測定する測定シーケンスＡの後に、この測定シーケンスＡの前記印加電圧の変化範囲を拡張した範囲の一端である第３の測定ポイントと、この第３のポイントから前記測定シーケンスＡと反対方向に前記印加電圧を変化させた第４の測定ポイントのそれぞれで前記電流と前記両端電圧を測定する測定シーケンスＢを行う測定部と、
   この測定部で得られたそれぞれの測定結果から回帰直線を求め、この回帰直線の傾きから前記抵抗の抵抗値を求める演算制御部と
   を備えたことを特徴とする抵抗測定装置。
2. 前記測定部が、
   前記各測定シーケンス毎に前記印加電圧の変化範囲を拡張しながら前記測定シーケンスＡと前記測定シーケンスＢを交互に繰り返すことを特徴とする
   請求項１記載の抵抗測定装置。
3. 前記測定部が、
   前記各測定シーケンス毎に前記印加電圧の変化範囲を拡張しながら前記測定シーケンスＡの後に前記測定シーケンスＢを行う周期を複数回行うと共に任意の周期で前記測定シーケンスＡおよび前記測定シーケンスＢのそれぞれの前記印加電圧の変化方向を反対にすることを特徴とする
   請求項１記載の抵抗測定装置。
4. 抵抗に電圧を印加し、この抵抗に流れる電流とリレーを介して測定された前記抵抗の両端電圧に基づいて前記抵抗の抵抗値を求める抵抗測定装置において、
   第１の測定ポイントと前記抵抗への印加電圧を変化させた第２の測定ポイントのそれぞれで前記電流と前記両端電圧を測定する測定シーケンスＡの後に、この測定シーケンスＡの前記印加電圧の変化範囲を縮小した範囲の一端である第３の測定ポイントと、この第３のポイントから前記測定シーケンスＡと反対方向に前記印加電圧を変化させた第４の測定ポイントのそれぞれで前記電流と前記両端電圧を測定する測定シーケンスＢを行う測定部と、
   この測定部で得られたそれぞれの測定結果から回帰直線を求め、この回帰直線の傾きから前記抵抗の抵抗値を求める演算制御部と
   を備えたことを特徴とする抵抗測定装置。
5. 前記測定部が、
   前記各測定シーケンス毎に前記印加電圧の変化範囲を縮小しながら前記測定シーケンスＡと前記測定シーケンスＢを交互に繰り返すことを特徴とする
   請求項４記載の抵抗測定装置。
6. 前記測定部が、
   前記各測定シーケンス毎に前記印加電圧の変化範囲を縮小しながら前記測定シーケンスＡの後に前記測定シーケンスＢを行う周期を複数回行うと共に任意の周期で前記測定シーケンスＡおよび前記測定シーケンスＢのそれぞれの前記印加電圧の変化方向を反対にすることを特徴とする
   請求項４記載の抵抗測定装置。
7. 前記演算制御部が、
   前記各測定ポイント間の測定を等時間間隔で行うことを特徴とする
   請求項１〜請求項６のいずれかに記載の抵抗測定装置。
8. 前記演算制御部が、
   前記測定部で得られた測定結果と共にその測定時間を記録し、前記測定結果と前記測定時間に基づいて回帰直線を求め、この回帰直線の傾きから前記抵抗の抵抗値を求めることを特徴とする
   請求項１〜請求項６のいずれかに記載の抵抗測定装置。
9. 抵抗に電圧を印加し、この抵抗に流れる電流とリレーを介して測定された前記抵抗の両端電圧に基づいて前記抵抗の抵抗値を求める抵抗測定方法において、
   第１の測定ポイントと前記抵抗への印加電圧を変化させた第２の測定ポイントのそれぞれで前記電流と前記両端電圧を測定する測定シーケンスＡの後に、この測定シーケンスＡの前記印加電圧の変化範囲を拡張した範囲の一端である第３の測定ポイントと、この第３のポイントから前記測定シーケンスＡと反対方向に前記印加電圧を変化させた第４の測定ポイントのそれぞれで前記電流と前記両端電圧を測定する測定シーケンスＢを行い、
   それぞれの測定結果から回帰直線を求め、この回帰直線の傾きから前記抵抗の抵抗値を求めることを特徴とする抵抗測定方法。
10. 前記各測定シーケンス毎に前記印加電圧の変化範囲を拡張しながら前記測定シーケンスＡと前記測定シーケンスＢを交互に繰り返すことを特徴とする
    請求項９記載の抵抗測定方法。
11. 前記各測定シーケンス毎に前記印加電圧の変化範囲を拡張しながら前記測定シーケンスＡの後に前記測定シーケンスＢを行う周期を複数回行うと共に任意の周期で前記測定シーケンスＡおよび前記測定シーケンスＢのそれぞれの前記印加電圧の変化方向を反対にすることを特徴とする
    請求項９記載の抵抗測定方法。
12. 抵抗に電圧を印加し、この抵抗に流れる電流とリレーを介して測定された前記抵抗の両端電圧に基づいて前記抵抗の抵抗値を求める抵抗測定方法において、
    第１の測定ポイントと前記抵抗への印加電圧を変化させた第２の測定ポイントのそれぞれで前記電流と前記両端電圧を測定する測定シーケンスＡの後に、この測定シーケンスＡの前記印加電圧の変化範囲を縮小した範囲の一端である第３の測定ポイントと、この第３のポイントから前記測定シーケンスＡと反対方向に前記印加電圧を変化させた第４の測定ポイントのそれぞれで前記電流と前記両端電圧を測定する測定シーケンスＢを行い、
    それぞれの測定結果から回帰直線を求め、この回帰直線の傾きから前記抵抗の抵抗値を求めることを特徴とする抵抗測定方法。
13. 前記各測定シーケンス毎に前記印加電圧の変化範囲を縮小しながら前記測定シーケンスＡと前記測定シーケンスＢを交互に繰り返すことを特徴とする
    請求項１２記載の抵抗測定方法。
14. 前記各測定シーケンス毎に前記印加電圧の変化範囲を縮小しながら前記測定シーケンスＡの後に前記測定シーケンスＢを行う周期を複数回行うと共に任意の周期で前記測定シーケンスＡおよび前記測定シーケンスＢのそれぞれの前記印加電圧の変化方向を反対にすることを特徴とする
    請求項１２記載の抵抗測定方法。
15. 前記各測定ポイント間の測定を等時間間隔で行うことを特徴とする
    請求項９〜請求項１４のいずれかに記載の抵抗測定方法。
16. 前記測定シーケンスで得られた測定結果と共にその測定時間を記録し、前記測定結果と前記測定時間に基づいて回帰直線を求め、この回帰直線の傾きから前記抵抗の抵抗値を求めることを特徴とする
    請求項９〜請求項１４のいずれかに記載の抵抗測定方法。

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