JP4208560B2

JP4208560B2 - Impedance measuring device

Info

Publication number: JP4208560B2
Application number: JP2002355029A
Authority: JP
Inventors: 康良鎌田
Original assignee: Hioki EE Corp
Current assignee: Hioki EE Corp
Priority date: 2002-12-06
Filing date: 2002-12-06
Publication date: 2009-01-14
Anticipated expiration: 2022-12-06
Also published as: JP2004184374A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、四端子法によって測定対象体のインピーダンスを測定するインピーダンス測定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種のインピーダンス測定装置として、例えば図３に示すインピーダンス測定装置５１が従来から知られている。このインピーダンス測定装置５１によって測定対象体Ｍのインピーダンスを測定する場合、まず、測定対象体Ｍの両端点（Ｅ点とＦ点）に一対のコンタクトプローブＰ１，Ｐ２をそれぞれ接触させると共に、測定対象体Ｍの２点（Ｅ点とＦ点との間に設定されたＧ点とＨ点）に他の一対のコンタクトプローブＰ３，Ｐ４をそれぞれ接触させる。次いで、一対のコンタクトプローブＰ１，Ｐ２を介して電流源１２から測定用電流Ｉを供給させる。この際に、測定部１３が、他の一対のコンタクトプローブＰ３，Ｐ４を介して測定対象体Ｍの２点（Ｇ点とＨ点）間の電圧Ｖを測定し、この測定した電圧Ｖの電圧値と供給した測定用電流Ｉの電流値とに基づいてインピーダンスＺを算出する。この測定方法は、いわゆる四端子法であって、測定部１３内で高入力インピーダンスの差動アンプ１３ａを使用して測定対象体Ｍの２点（Ｇ点とＨ点）間の電圧Ｖを測定することにより、原理的には、各コンタクトプローブＰ３，Ｐ４の抵抗や、各コンタクトプローブＰ３，Ｐ４と測定対象体Ｍとの間の接触抵抗による測定への影響を軽減して測定対象体ＭのインピーダンスＺを測定することができる。この場合、インピーダンスＺは、この測定した電圧Ｖに基づいて演算回路１３ｂによって算出される。また、インピーダンス測定装置５１によって測定対象体Ｍの導電率σをさらに測定する場合には、メモリ１３ｃ内に予め記憶されている測定対象体Ｍの２点（Ｇ点とＨ点）間の距離Ｌと、このＧ点およびＨ点の間における測定対象体Ｍの断面積Ｓと、測定したインピーダンスＺとに基づいて、演算回路１３ｂが下記（１）式に基づいて導電率σを算出する。なお、算出したインピーダンスＺや導電率σは表示部１４に表示される。
σ＝Ｌ／（Ｚ×Ｓ）・・・・（１）式
【０００３】
しかしながら、例えば、各コンタクトプローブの先端部に設けられた白金等の導電性金属を巻き付けることによって各コンタクトプローブと電気的に接触させる必要がある固体酸化物のような測定対象体Ｍを測定する場合、各コンタクトプローブと固体酸化物との接触抵抗が、差動アンプ１３ａの入力インピーダンスに対して無視できないほど大きくなることがある。この場合、上記したインピーダンス測定装置５１では、測定対象体ＭのＧ点とＨ点との間の電圧Ｖを正確に測定することができずに、測定対象体ＭのインピーダンスＺ、ひいては測定対象体Ｍの導電率σを正確に算出することができなくなるという問題が生じる。さらに、このように接触抵抗が大きい場合は、測定対象体ＭのＨ点とグランドとの間に、供給する測定用電流Ｉの電流値と接触抵抗の積で定まる電位差が発生し、この電位差が同相電圧として差動アンプ１３ａに悪影響を与える。このため、差動アンプ１３ａの演算精度が低下することに起因して上記のインピーダンスＺおよび導電率σを正確に測定することができなくなるという問題も生じる。
【０００４】
このため、特開平１１−３８０５３号公報に開示のインピーダンス測定装置では、電圧検出端子対（測定対象体ＭのＧ点とＨ点）における同相電圧成分がほぼ一定電位になるように電流供給端子の電位を制御する制御ループを設けて、接触抵抗に起因する上記の問題を解決している。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−３８０５３号公報（第２頁、図１）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、特開平１１−３８０５３号公報に開示のインピーダンス測定装置には、以下の問題点がある。すなわち、このインピーダンス測定装置では、制御ループを構成するために、差動回路やバッファや抵抗器等の多くの電子回路が必要となる。その結果、このインピーダンス測定装置には、部品点数が増加して装置コストが上昇するという問題点がある。
【０００７】
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、接触抵抗の影響を排除しつつ、低コストで測定対象体のインピーダンスを測定することが可能なインピーダンス測定装置を提供することを主目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成すべく請求項１記載のインピーダンス測定装置は、第１および第２の電流供給端子に接続可能な第１および第２のコンタクトプローブと、第１および第２の電圧検出端子に接続可能な第３および第４のコンタクトプローブと、その一対の入力端子の各々が前記第１および第２の電圧検出端子にそれぞれ接続された差動アンプを備えて構成されて、測定対象体にそれぞれ接触させた前記第１のコンタクトプローブから第２のコンタクトプローブに向けて測定用電流を供給した状態において、前記測定対象体にそれぞれ接触させた前記第３および第４のコンタクトプローブを介して前記各電圧検出端子間に発生する電圧を四端子法によって測定すると共に前記測定した電圧の電圧値と前記測定用電流の電流値とに基づいて前記測定対象体のインピーダンスを測定する測定部とを備えたインピーダンス測定装置であって、前記各電流供給端子および前記各電圧検出端子と前記各コンタクトプローブとの間に配設されて当該各電流供給端子および当該各電圧検出端子と当該各コンタクトプローブとの接続状態を切り替え可能な切替部を備え、前記測定部は、前記測定対象体のインピーダンス測定に先立ち、前記切替部によって前記第３および第４のコンタクトプローブのいずれか一方に前記両電圧検出端子が接続された接続状態において、前記差動アンプが前記接続された両電圧検出端子と前記第２の電流供給端子との間の電圧を測定することによって前記いずれか一方のコンタクトプローブに誘起する同相電圧に応じて発生する誤差電圧を測定し、当該誤差電圧、および当該誤差電圧に基づいて算出されるパラメータ値のいずれか一方と、当該一方に対応して予め設定された基準値とを比較して前記第２のコンタクトプローブと前記測定対象体との間の接触抵抗の大小を判定する。
【０００９】
請求項２記載のインピーダンス測定装置は、請求項１記載のインピーダンス測定装置において、前記測定部は、前記測定対象体のインピーダンス測定に先立ち、前記切替部によって前記第１の電流供給端子および前記第１の電圧検出端子が前記第３のコンタクトプローブに接続されると共に前記第２の電流供給端子および前記第２の電圧検出端子が前記第４のコンタクトプローブに接続された状態において、前記各電圧検出端子間の電圧を測定し、当該測定した電圧、および当該測定した電圧に基づいて算出されるパラメータ値のいずれか一方と、当該一方に対応して予め設定された基準値とを比較して前記第３および第４のコンタクトプローブと前記測定対象体との間の接触抵抗の大小を判定する。
【００１０】
請求項３記載のインピーダンス測定装置は、請求項１または２記載のインピーダンス測定装置において、前記測定部は、前記測定したインピーダンスに基づいて前記測定対象体の導電率を算出する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明に係るインピーダンス測定装置の好適な発明の実施の形態について説明する。なお、従来のインピーダンス測定装置５１と同一の構成要素については同一の符号を付して重複した説明を省略する。
【００１２】
最初に、本発明におけるインピーダンス測定装置１の構成について、図１を参照して説明する。
【００１３】
インピーダンス測定装置１は、図１に示すように、コンタクトプローブＰ１（第１のコンタクトプローブ）、コンタクトプローブＰ２（第２のコンタクトプローブ）、コンタクトプローブＰ３（第３のコンタクトプローブ）、コンタクトプローブＰ４（第４のコンタクトプローブ）、切替ボックス（切替部）１１、電流源１２、測定部１３および表示部１４を備え、測定対象体ＭのインピーダンスＺを四端子法によって測定（算出）し、かつ測定したインピーダンスＺに基づいて導電率σを測定（算出）可能に構成されている。
【００１４】
切替ボックス１１は、ａ端子、ｂ端子、ｃ端子、ｄ端子、Ａ端子、Ｂ端子、Ｃ端子およびＤ端子を備え、内部の接続状態を変更する（切り替える）ことにより、少なくとも以下の３つの組み合わせで、ａ端子からｄ端子までの端子群と、Ａ端子からＤ端子までの端子群とを切替え接続可能に構成されている。
（第１の組み合わせ）
ａ端子とＡ端子、ｂ端子とＣ端子、ｃ端子とＣ端子、ｄ端子とＤ端子
（第２の組み合わせ）
ａ端子とＢ端子、ｂ端子とＢ端子、ｃ端子とＣ端子、ｄ端子とＣ端子
（第３の組み合わせ）
ａ端子とＡ端子、ｂ端子とＢ端子、ｃ端子とＣ端子、ｄ端子とＤ端子
【００１５】
また、本実施の形態では、一例として、切替ボックス１１は、ａ端子〜ｄ端子の群とＡ端子〜Ｄ端子の群との接続を手動で切り替える構成を示して説明するが、例えば、測定部１３の制御下で自動的に接続の組み合わせを切り替える構成を採用することもできる。
【００１６】
コンタクトプローブＰ１、コンタクトプローブＰ２、コンタクトプローブＰ３およびコンタクトプローブＰ４（以下、区別しないときには、「コンタクトプローブＰ」ともいう）は、測定対象体Ｍに接触させる各一端側が例えば白金線で構成されると共に、各他端側が切替ボックス１１のＡ端子、Ｄ端子、Ｂ端子およびＣ端子にそれぞれ接続されている。
【００１７】
電流源１２は、Ｔ１端子（第１の電流供給端子）およびＴ２端子（第２の電流供給端子）を備え、Ｔ１端子およびＴ２端子間に測定用電流Ｉを供給可能に構成されている。また、電流源１２のＴ１端子およびＴ２端子は、切替ボックス１１のａ端子およびｄ端子にそれぞれ接続されている。
【００１８】
測定部１３は、Ｔ３端子（第１の電圧検出端子）、Ｔ４端子（第２の電圧検出端子）、差動アンプ１３ａ、演算回路１３ｂおよびメモリ１３ｃを備えて構成されている。この場合、Ｔ３端子およびＴ４端子は、切替ボックス１１のｂ端子およびｃ端子にそれぞれ接続されている。差動アンプ１３ａは、その一対の入力端子がＴ３端子およびＴ４端子にそれぞれ接続されて、Ｔ３端子およびＴ４端子間の電圧Ｖを差動増幅して検出する。演算回路１３ｂは、この電圧Ｖの電圧値と電流源１２によって供給された測定用電流Ｉの電流値とに基づいてインピーダンスＺを算出する。また、演算回路１３ｂは、このインピーダンスＺと基準インピーダンスＺｒ１，Ｚｒ２とに基づいて、後述するように、接触抵抗の大小を判定する。また、演算回路１３ｂは、このインピーダンスＺと、予め設定された測定対象体Ｍに関する断面積Ｓおよび端子間距離Ｌとに基づいて、測定対象体Ｍの導電率σを演算する。メモリ１３ｃには、上記した断面積Ｓ、端子間距離Ｌ、および基準インピーダンスＺｒ１，Ｚｒ２が予め記憶されている。
【００１９】
表示部１４は、例えば、ＣＲＴまたはＬＣＤを用いて構成されて、測定部１３によって測定されたインピーダンスＺおよび導電率σを表示する。
【００２０】
次いで、インピーダンス測定装置１を用いて、固体電解質（ジルコニアやベータアルミナ等）によって円柱状に形成された測定対象体Ｍの導電率σを測定する測定方法について、図２を参照して説明する。
【００２１】
まず、測定対象体Ｍの両端点（Ｅ点とＦ点）に一対のコンタクトプローブＰ１，Ｐ２の一端側をそれぞれ接触させると共に、測定対象体Ｍの２点（Ｇ点とＨ点）に他の一対のコンタクトプローブＰ３，Ｐ４の一端側をそれぞれ接触させる（ステップ５０）。具体的には、各コンタクトプローブＰ１〜Ｐ４における一端側の白金線を測定対象体Ｍに複数回巻き付けて電気的に接触させる。
【００２２】
次に、コンタクトプローブＰ２についての接触抵抗の大小を判定する判定処理を行う（ステップ５１）。この処理では、まず、切替ボックス１１における内部の接続状態を変更する。具体的には、上記した第１の組み合わせでａ端子〜ｄ端子の端子群とＡ端子〜Ｄ端子の端子群とを接続する。次いで、電流源１２を作動させて、測定対象体Ｍに対する測定用電流Ｉの供給を開始する。続いて、測定部１３を作動させて、Ｔ３端子およびＴ４端子間のインピーダンスＺを測定する。この場合、切替ボックス１１のｂ端子がＣ端子に接続され、かつｃ端子がＣ端子に接続されて、Ｔ３端子およびＴ４端子同士が切替ボックス１１によって短絡された状態となる。このため、差動アンプ１３ａでは、その両入力端子間（Ｔ３端子およびＴ４端子間）の電圧Ｖがゼロボルトになる。その一方で、差動アンプ１３ａは、測定対象体ＭにおけるＨ点とＦ点間のインピーダンス、およびコンタクトプローブＰ２と測定対象体Ｍとの接触抵抗（Ｆ点での接触抵抗）の合成インピーダンスと測定用電流Ｉとによって発生する同相電圧が両入力端子に誘起した（印加された）状態となる。このため、差動アンプ１３ａは、同相電圧に起因する誤差電圧を出力して、演算回路１３ｂは、この誤差電圧と測定用電流Ｉの電流値とに基づいて等価的にインピーダンスＺ（パラメータ値）を算出する。
【００２３】
次いで、演算回路１３ｂは、メモリ１３ｃに予め記憶されている基準インピーダンスＺｒ１と算出したインピーダンスＺとを比較する。この場合、コンタクトプローブＰ２と測定対象体Ｍとの間の接触抵抗が大きいときには、同相電圧が大きくなるため、誤差電圧も大きくなって算出したインピーダンスＺも大きくなる。したがって、インピーダンスＺが基準インピーダンスＺｒ１以上のときには、コンタクトプローブＰ２と測定対象体Ｍとの間の接触抵抗が大きい（接触抵抗による影響が大きい）と判定し、インピーダンスＺが基準インピーダンスＺｒ１未満のときには、その接触抵抗が小さい（接触抵抗による影響が小さい）と判定する。
【００２４】
次いで、上記の判定処理の結果、接触抵抗が大きい（接触抵抗による影響が大きい）と判定したときは、ステップ５２に移行して、その旨をエラー表示する。一方、接触抵抗が小さい（接触抵抗による影響が小さい）と判定したときは、ステップ５３に移行する。
【００２５】
このステップ５３では、コンタクトプローブＰ３，Ｐ４についての接触抵抗の大小を判定する判定処理を実行する。この処理では、まず、切替ボックス１１の内部接続状態を変更する。具体的には、上記した第２の組み合わせでａ端子〜ｄ端子の端子群とＡ端子〜Ｄ端子の端子群とを接続する。次いで、電流源１２を作動させて、測定対象体Ｍに対する測定用電流Ｉの供給を開始する。続いて、測定部１３を作動させて、Ｔ３端子およびＴ４端子間のインピーダンスＺ（パラメータ値）を測定する。この場合、切替ボックス１１のｂ端子とＢ端子とが接続されると共にｃ端子とＣ端子とが接続された状態において、ａ端子がＢ端子に接続され、かつｄ端子がＣ端子に接続されている。したがって、電流源１２によって供給された測定用電流Ｉは、電圧検出用のコンタクトプローブＰ３を介して測定対象体ＭのＧ点に流入し、測定対象体ＭのＨ点からコンタクトプローブＰ４を介してＴ２端子に流入して、さらにはグランドに流入する。この場合、コンタクトプローブＰ３および測定対象体Ｍの間の接触抵抗と、Ｇ点およびＨ点の間の測定対象体ＭのインピーダンスＺと、コンタクトプローブＰ４および測定対象体Ｍの間の接触抵抗との合成インピーダンスに測定用電流Ｉが流れることに起因する電圧Ｖが、Ｔ３端子およびＴ４端子間に発生する。
【００２６】
この際に、差動アンプ１３ａはこの電圧Ｖを検出し、演算回路１３ｂは電圧Ｖに基づいてインピーダンスＺを算出する。この場合、各コンタクトプローブＰ３，Ｐ４の各接触抵抗が増加すれば、差動アンプ１３ａによって検出される電圧Ｖも増加し、それに伴って、演算回路１３ｂによって算出されるインピーダンスＺも増加する。したがって、演算回路１３ｂは、メモリ１３ｃに予め記憶されている基準インピーダンスＺｒ２と算出したインピーダンスＺとを比較して、インピーダンスＺが基準インピーダンスＺｒ２以上のときには、各コンタクトプローブＰ３，Ｐ４の接触抵抗が大きい（接触抵抗による影響が大きい）と判定し、インピーダンスＺが基準インピーダンスＺｒ２未満のときには、接触抵抗が小さい（接触抵抗による影響が小さい）と判定する。
【００２７】
次いで、上記の接触抵抗の大小に関する判定処理の結果、接触抵抗が大きい（接触抵抗による影響が大きい）と判定したときは、ステップ５２に移行して、その旨をエラー表示する。一方、接触抵抗が小さい（接触抵抗による影響が小さい）と判定したときは、ステップ５４に移行する。
【００２８】
ステップ５４では、四端子法による測定対象体Ｍのインピーダンス測定処理を実行する。この処理では、まず、切替ボックス１１の内部接続状態を変更する。具体的には、上記した第３の組み合わせでａ端子〜ｄ端子の端子群とＡ端子〜Ｄ端子の端子群とを接続する。次いで、電流源１２を作動させて、測定対象体Ｍに対する測定用電流Ｉの供給を開始する。続いて、測定部１３を作動させて、Ｔ３端子およびＴ４端子間のインピーダンスＺを測定する。具体的には、差動アンプ１３ａがコンタクトプローブＰ３，Ｐ４を介してＴ３端子およびＴ４端子間に発生する電圧Ｖを検出し、演算回路１３ｂが電圧Ｖに基づいてインピーダンスＺを算出する。この場合、上記したステップ５３における接触抵抗に関する判定処理の結果、コンタクトプローブＰ３，Ｐ４の接触抵抗が小さいと判定されているため、Ｔ３端子およびＴ４端子間の電圧Ｖは、主として測定対象体ＭのＧ点およびＨ点間のインピーダンスに起因して発生する。また、上記したステップ５１における接触抵抗に関する判定処理では、コンタクトプローブＰ３，Ｐ４の接触抵抗が小さいと判定されている。このため、コンタクトプローブＰ２の接触抵抗に起因して差動アンプ１３ａに発生する誤差は十分に小さい状態に維持されている。したがって、このインピーダンス測定装置１では、測定対象体ＭのＧ点およびＨ点間のインピーダンスＺが精度良く測定される。
【００２９】
続いて、演算回路１３ｂは、測定したインピーダンスＺと、予め記憶されている測定対象体Ｍに関する断面積Ｓおよび端子間距離Ｌとに基づき、上記（１）式に従って導電率σを算出する（ステップ５５）。次いで、演算回路１３ｂは、算出した導電率σを表示部１４に表示させて（ステップ５６）、この導電率の測定（算出）処理を完了する。
【００３０】
このように、このインピーダンス測定装置１によれば、四端子法による測定対象体Ｍのインピーダンス測定に先立って、コンタクトプローブＰ２〜Ｐ４についての接触抵抗の大小を判定し、これらの影響が小さいと判定したときにのみインピーダンスの測定を実行することにより、コンタクトプローブＰの接触抵抗による影響を排除して高い精度でインピーダンスを測定することができる。したがって、測定対象体Ｍの導電率も精度良く算出することができる。また、構造の簡易な切替ボックス１１を従来のインピーダンス測定装置５１に設けるだけの簡易な構成のため、特開平１１−３８０５３号公報に記載のインピーダンス測定装置と比較して、回路部品数を十分に低減できるため、製品コストの上昇を十分に抑制することができる。また、各コンタクトプローブＰの接触抵抗が大きいと判定したときには、その旨を表示部１４にエラー表示させることにより、各コンタクトプローブＰの接触不良についての改善を作業者に喚起することができる。したがって、コンタクトプローブＰの測定対象体Ｍへの接触状態を再調整する機会が与えられる結果、接触抵抗が小さい正常状態でのインピーダンス測定および導電率測定を実現可能となる。
【００３１】
なお、本発明は、上記した本発明の実施の形態に示した構成に限定されない。例えば、本発明の実施の形態では、コンタクトプローブＰ２についての接触抵抗の大小を判定した後に、コンタクトプローブＰ３，Ｐ４についての接触抵抗の大小を判定する例を挙げて説明したが、逆の順序で判定する構成を採用することもできるし、いずれか一方のみを判定する構成を採用することもできる。また、本発明の実施の形態では、コンタクトプローブＰ２についての接触抵抗の大小の判定処理において、切替ボックス１１の接続状態を、ｃ端子とＣ端子を接続した状態において、ｂ端子をＣ端子に接続した例を挙げて説明したが、ｂ端子とＢ端子を接続した状態において、ｃ端子をＢ端子に接続する構成を採用することもできる。
【００３２】
また、本発明における第１および第２の電流供給端子と第１および第２の電圧検出端子については、必ずしも専用の端子である必要はなく、任意の接続部位で形成することができるし、第１および第２の電流供給端子については切替ボックス１１のａ端子およびｄ端子がその機能を兼用し、第１および第２の電圧検出端子については切替ボックス１１のｂ端子およびｃ端子がその機能を兼用することもできる。さらに、本発明の実施の形態では、インピーダンスＺをパラメータ値として、インピーダンスＺと、そのインピーダンスＺに対応して予め設定された基準インピーダンスＺｒ１，Ｚｒ２（基準値）とを比較してコンタクトプローブＰ２〜Ｐ４と測定対象体Ｍとの間の接触抵抗の大小を判定する例について説明したが、これに限定されない。例えば、差動アンプ１３ａによって検出された電圧Ｖ自体の大きさで各コンタクトプローブＰと測定対象体Ｍとの間の接触抵抗の大小を判定することもできる。ただし、インピーダンスＺをパラメータ値とする構成によれば、たとえ測定用電流Ｉの電流値が変化したとしてもインピーダンスＺ自体が変化しないため、精度良く各コンタクトプローブＰと測定対象体Ｍとの間の接触抵抗の大小を判定することができる。また、本発明の実施の形態では、測定対象体Ｍとして、固体電解質を例に挙げて説明したが、固体電解質以外の材料で形成されたものを測定対象体とすることができる。特に、コンタクトプローブとの接触抵抗が大きくなる可能性の高い固体電解質のような物質で構成された測定対象体ＭのインピーダンスＺや導電率σを測定する際に、本発明を適用することによって接触抵抗の影響を有効に排除することができる。
【００３３】
【発明の効果】
以上のように、請求項１記載のインピーダンス測定装置によれば、各電流供給端子および各電圧検出端子と各コンタクトプローブとの接続状態を切り替え可能な切替部を各電流供給端子および各電圧検出端子と各コンタクトプローブとの間に配設し、測定部が、測定対象体のインピーダンス測定に先立ち、切替部によって第３または第４のコンタクトプローブのいずれか一方に各電圧検出端子が接続された接続状態において、各電圧検出端子間の電圧を測定することによっていずれか一方のコンタクトプローブに誘起する同相電圧に応じて発生する誤差電圧を測定し、その誤差電圧、およびその誤差電圧に基づいて算出されるパラメータ値のいずれか一方と、その一方に対応して予め設定された基準値とを比較して第２のコンタクトプローブと測定対象体との間の接触抵抗の大小を判定することにより、接触抵抗が小さいと判定したときにのみ、インピーダンスの測定を実行することができる。このため、接触抵抗が大きいときのインピーダンス測定を回避できる結果、精度の高いインピーダンス測定を実行することができる。また、構造の簡単な切替部を設けるだけの簡易な構成のため、回路部品数の増加を最低限に抑えることができる結果、製品コストの上昇を抑制することができる。
【００３４】
また、請求項２記載のインピーダンス測定装置によれば、測定部が、測定対象体のインピーダンス測定に先立ち、切替部によって第１の電流供給端子および第１の電圧検出端子が第３のコンタクトプローブに接続されると共に第２の電流供給端子および第２の電圧検出端子が第４のコンタクトプローブに接続された状態において、各電圧検出端子間の電圧を測定し、測定した電圧、およびその測定した電圧に基づいて算出されるパラメータ値のいずれか一方と、その一方に対応して予め設定された基準値とを比較して第３および第４のコンタクトプローブと測定対象体との間の接触抵抗の大小を判定することにより、接触抵抗が小さいと判定したときにのみ、インピーダンスの測定を実行することができる。このため、接触抵抗が大きいときのインピーダンス測定を回避できる結果、精度の高いインピーダンス測定を実行することができる。また、構造の簡単な切替部を設けるだけの簡易な構成のため、回路部品数の増加を最低限に抑えることができる結果、製品コストの上昇を抑制することができる。
【００３５】
さらに、請求項３記載のインピーダンス測定装置によれば、測定誤差の原因となる接触抵抗が小さい状態において高精度で測定したインピーダンスに基づいて測定対象体の導電率を算出することにより、高い精度で導電率を算出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るインピーダンス測定装置１の構成を示すブロック図である。
【図２】インピーダンス測定装置１による導電率測定処理を説明するためのフローチャートである。
【図３】従来のインピーダンス測定装置５１の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１インピーダンス測定装置
１１切替ボックス
１２電流源
１３測定部
Ｉ測定用電流Ｉ
Ｍ測定対象体
Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４コンタクトプローブ
Ｔ１，Ｔ２端子（電流供給端子）
Ｔ３，Ｔ４端子（電圧検出端子）
Ｖ電圧
Ｚインピーダンス
Ｚｒ１，Ｚｒ２基準インピーダンス[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an impedance measuring apparatus that measures the impedance of a measurement object by, for example, a four-terminal method.
[0002]
[Prior art]
As this type of impedance measuring device, for example, an impedance measuring device 51 shown in FIG. 3 is conventionally known. When the impedance of the measuring object M is measured by the impedance measuring device 51, first, a pair of contact probes P1, P2 are brought into contact with both end points (point E and point F) of the measuring object M, and the measuring object is measured. The other pair of contact probes P3 and P4 are brought into contact with two points M (points G and H set between points E and F), respectively. Next, the measurement current I is supplied from the current source 12 through the pair of contact probes P1 and P2. At this time, the measurement unit 13 measures the voltage V between two points (G point and H point) of the measurement object M via the other pair of contact probes P3 and P4, and the voltage of the measured voltage V The impedance Z is calculated based on the value and the current value of the supplied measurement current I. This measurement method is a so-called four-terminal method, and measures the voltage V between two points (G point and H point) of the measurement object M using a high-impedance differential amplifier 13a in the measurement unit 13. In principle, the influence of the resistance of each contact probe P3, P4 and the contact resistance between each contact probe P3, P4 and the measurement object M on the measurement is reduced, and the measurement object M is reduced. Impedance Z can be measured. In this case, the impedance Z is calculated by the arithmetic circuit 13b based on the measured voltage V. Further, when the conductivity σ of the measuring object M is further measured by the impedance measuring device 51, the distance L between two points (G point and H point) of the measuring object M stored in advance in the memory 13c. Based on the cross-sectional area S of the measuring object M between the points G and H and the measured impedance Z, the arithmetic circuit 13b calculates the conductivity σ based on the following equation (1). The calculated impedance Z and conductivity σ are displayed on the display unit 14.
σ = L / (Z × S) (1) equation
[0003]
However, for example, when measuring a measuring object M such as a solid oxide that needs to be in electrical contact with each contact probe by winding a conductive metal such as platinum provided at the tip of each contact probe. The contact resistance between each contact probe and the solid oxide may become so large that it cannot be ignored with respect to the input impedance of the differential amplifier 13a. In this case, the above-described impedance measuring device 51 cannot accurately measure the voltage V between the point G and the point H of the measurement object M, and the impedance Z of the measurement object M, and hence the measurement object. There arises a problem that the conductivity σ of M cannot be accurately calculated. Further, when the contact resistance is large as described above, a potential difference determined by the product of the current value of the measurement current I to be supplied and the contact resistance is generated between the point H of the measurement object M and the ground. The common-mode voltage adversely affects the differential amplifier 13a. For this reason, there arises a problem that the impedance Z and the conductivity σ cannot be accurately measured due to a decrease in calculation accuracy of the differential amplifier 13a.
[0004]
For this reason, in the impedance measuring device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-38053, the current supply terminal is set so that the common-mode voltage component at the voltage detection terminal pair (the G point and the H point of the measurement object M) is substantially constant. A control loop for controlling the potential is provided to solve the above-mentioned problem caused by contact resistance.
[0005]
[Patent Document 1]
JP 11-38053 A (2nd page, FIG. 1)
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, the impedance measuring device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-38053 has the following problems. That is, in this impedance measuring apparatus, a large number of electronic circuits such as a differential circuit, a buffer, and a resistor are required to form a control loop. As a result, this impedance measuring apparatus has a problem that the number of parts increases and the apparatus cost increases.
[0007]
The present invention has been made in view of such problems, and it is a main object of the present invention to provide an impedance measuring apparatus capable of measuring the impedance of a measurement object at a low cost while eliminating the influence of contact resistance. And
[0008]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above object, the impedance measuring apparatus according to claim 1 is connected to the first and second contact probes connectable to the first and second current supply terminals and to the first and second voltage detection terminals. Possible third and fourth contact probes; Each of the pair of input terminals includes a differential amplifier connected to each of the first and second voltage detection terminals. The third and fourth contact probes respectively brought into contact with the measurement object in a state where a measurement current is supplied from the first contact probe brought into contact with the measurement object to the second contact probe. A voltage generated between the voltage detection terminals via the four-terminal method and measuring the impedance of the measurement object based on the voltage value of the measured voltage and the current value of the measurement current Each of the current supply terminals, the voltage detection terminals, and the contact probes, the current supply terminals, the voltage detection terminals, and the respective current supply terminals. A switching unit capable of switching a connection state with a contact probe is provided, and the measurement unit measures impedance of the measurement object Prior, the by the switching unit 3 and Either one of the fourth contact probes Both In the connection state where the voltage detection terminal is connected, A differential amplifier is connected between the connected voltage detection terminals and the second current supply terminal. The error voltage generated in accordance with the common-mode voltage induced in one of the contact probes is measured by measuring the voltage of the error, and either the error voltage or a parameter value calculated based on the error voltage is measured. And a reference value set in advance corresponding to the one is compared to determine the magnitude of the contact resistance between the second contact probe and the measurement object.
[0009]
The impedance measuring device according to claim 2 is: The impedance measuring device according to claim 1, wherein Prior to the impedance measurement of the measurement object, the measurement unit connects the first current supply terminal and the first voltage detection terminal to the third contact probe by the switching unit and the second contact probe. In a state where the current supply terminal and the second voltage detection terminal are connected to the fourth contact probe, the voltage between the voltage detection terminals is measured, and based on the measured voltage and the measured voltage The magnitude of the contact resistance between the third and fourth contact probes and the measurement object by comparing any one of the calculated parameter values with a reference value set in advance corresponding to the one of the parameter values. Determine.
[0010]
The impedance measuring apparatus according to a third aspect is the impedance measuring apparatus according to the first or second aspect, wherein the measuring unit calculates a conductivity of the measurement object based on the measured impedance.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of an impedance measuring apparatus according to the invention will be described with reference to the accompanying drawings. In addition, about the component same as the conventional impedance measuring apparatus 51, the same code | symbol is attached | subjected and the overlapping description is abbreviate | omitted.
[0012]
First, the configuration of the impedance measuring apparatus 1 according to the present invention will be described with reference to FIG.
[0013]
As shown in FIG. 1, the impedance measuring apparatus 1 includes a contact probe P1 (first contact probe), a contact probe P2 (second contact probe), a contact probe P3 (third contact probe), and a contact probe P4 ( A fourth contact probe), a switching box (switching unit) 11, a current source 12, a measuring unit 13, and a display unit 14. The impedance Z of the measuring object M is measured (calculated) by the four-terminal method and measured. The electrical conductivity σ can be measured (calculated) based on the impedance Z.
[0014]
The switching box 11 includes an a terminal, a b terminal, a c terminal, a d terminal, an A terminal, a B terminal, a C terminal, and a D terminal. By changing (switching) the internal connection state, at least the following three combinations Thus, the terminal group from the a terminal to the d terminal and the terminal group from the A terminal to the D terminal can be switched and connected.
(First combination)
a terminal and A terminal, b terminal and C terminal, c terminal and C terminal, d terminal and D terminal
(Second combination)
a terminal and B terminal, b terminal and B terminal, c terminal and C terminal, d terminal and C terminal
(Third combination)
a terminal and A terminal, b terminal and B terminal, c terminal and C terminal, d terminal and D terminal
[0015]
Moreover, in this Embodiment, although the switching box 11 shows and demonstrates the structure which switches the connection of the group of a terminal-d terminal and the group of A terminal-D terminal as an example, for example, a measurement part It is also possible to adopt a configuration in which the combination of connections is automatically switched under the control of 13.
[0016]
The contact probe P1, the contact probe P2, the contact probe P3, and the contact probe P4 (hereinafter also referred to as “contact probe P” when not distinguished from each other) are configured such that each one end to be brought into contact with the measurement object M is made of, for example, platinum wire. The other end side is connected to the A terminal, D terminal, B terminal and C terminal of the switching box 11, respectively.
[0017]
The current source 12 includes a T1 terminal (first current supply terminal) and a T2 terminal (second current supply terminal), and is configured to be able to supply a measurement current I between the T1 terminal and the T2 terminal. The T1 terminal and T2 terminal of the current source 12 are connected to the a terminal and d terminal of the switching box 11, respectively.
[0018]
The measurement unit 13 includes a T3 terminal (first voltage detection terminal), a T4 terminal (second voltage detection terminal), a differential amplifier 13a, an arithmetic circuit 13b, and a memory 13c. In this case, the T3 terminal and the T4 terminal are connected to the b terminal and the c terminal of the switching box 11, respectively. The differential amplifier 13a has a pair of input terminals connected to the T3 terminal and the T4 terminal, respectively, and differentially amplifies and detects the voltage V between the T3 terminal and the T4 terminal. The arithmetic circuit 13 b calculates the impedance Z based on the voltage value of the voltage V and the current value of the measurement current I supplied by the current source 12. The arithmetic circuit 13b determines the magnitude of the contact resistance based on the impedance Z and the reference impedances Zr1 and Zr2, as will be described later. The arithmetic circuit 13b calculates the electrical conductivity σ of the measuring object M based on the impedance Z, the preset cross-sectional area S and the inter-terminal distance L related to the measuring object M. In the memory 13c, the cross-sectional area S, the inter-terminal distance L, and the reference impedances Zr1 and Zr2 are stored in advance.
[0019]
The display unit 14 is configured using, for example, a CRT or LCD, and displays the impedance Z and conductivity σ measured by the measurement unit 13.
[0020]
Next, a measurement method for measuring the electrical conductivity σ of the measurement object M formed in a cylindrical shape by a solid electrolyte (zirconia, beta alumina, etc.) using the impedance measurement device 1 will be described with reference to FIG.
[0021]
First, one end side of the pair of contact probes P1 and P2 is brought into contact with both end points (E point and F point) of the measurement object M, and other two points (G point and H point) of the measurement object M are connected to each other. One end sides of the pair of contact probes P3 and P4 are brought into contact with each other (step 50). Specifically, a platinum wire on one end side of each of the contact probes P1 to P4 is wound around the measurement object M a plurality of times and brought into electrical contact.
[0022]
Next, determination processing for determining the magnitude of the contact resistance for the contact probe P2 is performed (step 51). In this process, first, the internal connection state in the switching box 11 is changed. Specifically, the terminal group of a terminal to d terminal and the terminal group of A terminal to D terminal are connected by the first combination described above. Next, the current source 12 is operated, and the supply of the measurement current I to the measurement object M is started. Subsequently, the measurement unit 13 is operated to measure the impedance Z between the T3 terminal and the T4 terminal. In this case, the b terminal of the switching box 11 is connected to the C terminal, the c terminal is connected to the C terminal, and the T3 terminal and the T4 terminal are short-circuited by the switching box 11. For this reason, in the differential amplifier 13a, the voltage V between the two input terminals (between the T3 terminal and the T4 terminal) becomes zero volts. On the other hand, the differential amplifier 13a measures the impedance between the H point and the F point in the measurement object M, and the combined impedance and measurement of the contact resistance between the contact probe P2 and the measurement object M (contact resistance at the F point). The common mode voltage generated by the working current I is induced (applied) to both input terminals. For this reason, the differential amplifier 13a Wake up Therefore, the arithmetic circuit 13b equivalently calculates the impedance Z (parameter value) based on the error voltage and the current value of the measurement current I.
[0023]
Next, the arithmetic circuit 13b compares the reference impedance Zr1 stored in advance in the memory 13c with the calculated impedance Z. In this case, when the contact resistance between the contact probe P2 and the measurement object M is large, the common-mode voltage increases, so that the error voltage increases and the calculated impedance Z also increases. Therefore, when the impedance Z is equal to or higher than the reference impedance Zr1, it is determined that the contact resistance between the contact probe P2 and the measurement object M is large (the influence of the contact resistance is large), and when the impedance Z is less than the reference impedance Zr1, It is determined that the contact resistance is small (the effect of contact resistance is small).
[0024]
Next, as a result of the above determination processing, when it is determined that the contact resistance is large (the influence of the contact resistance is large), the process proceeds to step 52 and an error is displayed to that effect. On the other hand, when it is determined that the contact resistance is small (the influence of the contact resistance is small), the process proceeds to step 53.
[0025]
In step 53, determination processing for determining the magnitude of the contact resistance for the contact probes P3 and P4 is executed. In this process, first, the internal connection state of the switching box 11 is changed. Specifically, the terminal group of a terminal to d terminal and the terminal group of A terminal to D terminal are connected by the second combination described above. Next, the current source 12 is operated, and the supply of the measurement current I to the measurement object M is started. Subsequently, the measurement unit 13 is operated to measure the impedance Z (parameter value) between the T3 terminal and the T4 terminal. In this case, when the b terminal and the B terminal of the switching box 11 are connected and the c terminal and the C terminal are connected, the a terminal is connected to the B terminal, and the d terminal is connected to the C terminal. Yes. Accordingly, the measurement current I supplied by the current source 12 flows into the point G of the measurement object M via the voltage detection contact probe P3, and from the point H of the measurement object M via the contact probe P4. It flows into the T2 terminal and further flows into the ground. In this case, the contact resistance between the contact probe P3 and the measurement object M, the impedance Z of the measurement object M between the points G and H, and the contact resistance between the contact probe P4 and the measurement object M A voltage V caused by the measurement current I flowing through the combined impedance is generated between the T3 terminal and the T4 terminal.
[0026]
At this time, the differential amplifier 13a detects this voltage V, and the arithmetic circuit 13b calculates the impedance Z based on the voltage V. In this case, if each contact resistance of each contact probe P3, P4 increases, the voltage V detected by the differential amplifier 13a also increases, and accordingly, the impedance Z calculated by the arithmetic circuit 13b also increases. Accordingly, the arithmetic circuit 13b compares the reference impedance Zr2 stored in advance in the memory 13c with the calculated impedance Z, and when the impedance Z is equal to or higher than the reference impedance Zr2, the contact resistance of each contact probe P3, P4 is large. When the impedance Z is less than the reference impedance Zr2, it is determined that the contact resistance is small (the influence due to the contact resistance is small).
[0027]
Next, when it is determined that the contact resistance is large (the influence of the contact resistance is large) as a result of the determination process related to the magnitude of the contact resistance, the process proceeds to step 52 and an error is displayed. On the other hand, when it is determined that the contact resistance is small (the influence of the contact resistance is small), the process proceeds to step 54.
[0028]
In step 54, the impedance measurement process of the measuring object M by the four-terminal method is executed. In this process, first, the internal connection state of the switching box 11 is changed. Specifically, the terminal group of a terminal to d terminal and the terminal group of A terminal to D terminal are connected by the third combination described above. Next, the current source 12 is operated, and the supply of the measurement current I to the measurement object M is started. Subsequently, the measurement unit 13 is operated to measure the impedance Z between the T3 terminal and the T4 terminal. Specifically, the differential amplifier 13a detects the voltage V generated between the T3 terminal and the T4 terminal via the contact probes P3 and P4, and the arithmetic circuit 13b calculates the impedance Z based on the voltage V. In this case, since it is determined that the contact resistance of the contact probes P3 and P4 is small as a result of the determination process related to the contact resistance in Step 53 described above, the voltage V between the T3 terminal and the T4 terminal is mainly applied to the measurement object M. Occurs due to impedance between point G and point H. Moreover, in the determination process regarding the contact resistance in step 51 described above, it is determined that the contact resistance of the contact probes P3 and P4 is small. For this reason, the error generated in the differential amplifier 13a due to the contact resistance of the contact probe P2 is maintained in a sufficiently small state. Therefore, in this impedance measuring apparatus 1, the impedance Z between the point G and the point H of the measurement object M is measured with high accuracy.
[0029]
Subsequently, the arithmetic circuit 13b calculates the conductivity σ according to the above equation (1) based on the measured impedance Z and the cross-sectional area S and the inter-terminal distance L related to the measurement object M stored in advance (Step 1). 55). Next, the arithmetic circuit 13b displays the calculated conductivity σ on the display unit 14 (step 56), and completes the conductivity measurement (calculation) process.
[0030]
As described above, according to the impedance measuring apparatus 1, prior to the impedance measurement of the measurement object M by the four-terminal method, the magnitude of the contact resistance of the contact probes P2 to P4 is determined, and it is determined that these effects are small. By performing the impedance measurement only when it is performed, the influence of the contact resistance of the contact probe P can be eliminated and the impedance can be measured with high accuracy. Therefore, the conductivity of the measuring object M can also be calculated with high accuracy. In addition, since the switch box 11 having a simple structure is simply provided in the conventional impedance measuring device 51, the number of circuit components is sufficiently large as compared with the impedance measuring device described in JP-A-11-38053. Since it can reduce, the raise of product cost can fully be suppressed. Further, when it is determined that the contact resistance of each contact probe P is large, an error is displayed on the display unit 14 so that the operator can be urged to improve the contact failure of each contact probe P. Therefore, as a result of providing an opportunity to readjust the contact state of the contact probe P to the measurement object M, impedance measurement and conductivity measurement in a normal state with low contact resistance can be realized.
[0031]
The present invention is not limited to the configuration shown in the above-described embodiment of the present invention. For example, in the embodiment of the present invention, the example in which the magnitude of the contact resistance for the contact probes P3 and P4 is determined after determining the magnitude of the contact resistance for the contact probe P2 has been described, but in the reverse order It is possible to employ a configuration for determining, or it is possible to employ a configuration for determining only one of them. In the embodiment of the present invention, in the contact resistance magnitude determination process for the contact probe P2, the connection state of the switching box 11 is connected to the C terminal when the c terminal and the C terminal are connected. However, a configuration in which the c terminal is connected to the B terminal in a state where the b terminal and the B terminal are connected may be employed.
[0032]
In addition, the first and second current supply terminals and the first and second voltage detection terminals in the present invention do not necessarily have to be dedicated terminals, and can be formed at arbitrary connection sites. For the first and second current supply terminals, the a terminal and the d terminal of the switching box 11 also serve as the functions, and for the first and second voltage detection terminals, the b terminal and the c terminal of the switching box 11 serve the functions. It can also be used. Furthermore, in the embodiment of the present invention, the impedance Z is used as a parameter value, the impedance Z is compared with reference impedances Zr1 and Zr2 (reference values) set in advance corresponding to the impedance Z, and the contact probes P2 to P2 are compared. Although the example which determines the magnitude of the contact resistance between P4 and the measuring object M was demonstrated, it is not limited to this. For example, the magnitude of the contact resistance between each contact probe P and the measurement object M can be determined by the magnitude of the voltage V itself detected by the differential amplifier 13a. However, according to the configuration in which the impedance Z is a parameter value, even if the current value of the measurement current I changes, the impedance Z itself does not change. Therefore, between each contact probe P and the measurement object M with high accuracy. The magnitude of the contact resistance can be determined. Moreover, in embodiment of this invention, although the solid electrolyte was mentioned as an example as the measuring object body M, what was formed with materials other than a solid electrolyte can be used as a measuring object body. In particular, by measuring the impedance Z and the conductivity σ of the measurement object M made of a substance such as a solid electrolyte that is likely to have a large contact resistance with the contact probe, the contact is obtained by applying the present invention. The effect of resistance can be effectively eliminated.
[0033]
【The invention's effect】
As described above, according to the impedance measuring apparatus of claim 1, the switching unit capable of switching the connection state between each current supply terminal and each voltage detection terminal and each contact probe is provided with each current supply terminal and each voltage detection terminal. The voltage measuring terminal is connected to either the third or fourth contact probe by the switching unit prior to the impedance measurement of the measurement object. In the state, by measuring the voltage between the voltage detection terminals, the error voltage generated according to the common-mode voltage induced in one of the contact probes is measured, and the error voltage and the error voltage are calculated based on the error voltage. The second contact probe by comparing one of the parameter values to be compared with a reference value set in advance corresponding to one of the parameter values. By determining the magnitude of the contact resistance between the measured object, only when it is determined that the contact resistance is small, it is possible to perform measurements of impedance. For this reason, as a result of avoiding impedance measurement when the contact resistance is large, highly accurate impedance measurement can be performed. In addition, since the configuration is simple by simply providing a switching unit with a simple structure, an increase in the number of circuit components can be suppressed to a minimum, so that an increase in product cost can be suppressed.
[0034]
Moreover, according to the impedance measuring apparatus of claim 2, , Measure Prior to the impedance measurement of the measurement object, the fixed unit connects the first current supply terminal and the first voltage detection terminal to the third contact probe by the switching unit, and the second current supply terminal and the second current supply terminal. In a state where the voltage detection terminal is connected to the fourth contact probe, the voltage between the voltage detection terminals is measured, and either one of the measured voltage and a parameter value calculated based on the measured voltage, The contact resistance is determined to be small by comparing the reference value set in advance corresponding to one of them and determining the contact resistance between the third and fourth contact probes and the measurement object. Only when impedance measurements can be performed. For this reason, as a result of avoiding impedance measurement when the contact resistance is large, highly accurate impedance measurement can be performed. In addition, since the configuration is simple by simply providing a switching unit with a simple structure, an increase in the number of circuit components can be suppressed to a minimum, so that an increase in product cost can be suppressed.
[0035]
Furthermore, according to the impedance measuring apparatus of claim 3, by calculating the conductivity of the measurement object based on the impedance measured with high accuracy in a state where the contact resistance causing the measurement error is small, with high accuracy. The conductivity can be calculated.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an impedance measuring apparatus 1 according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart for explaining conductivity measurement processing by the impedance measuring apparatus 1;
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a conventional impedance measuring device 51. FIG.
[Explanation of symbols]
1 Impedance measuring device
11 Switching box
12 Current source
13 Measurement unit
I Current for measurement I
M Measuring object
P1, P2, P3, P4 Contact probe
T1, T2 terminals (current supply terminals)
T3 and T4 terminals (voltage detection terminals)
V voltage
Z impedance
Zr1, Zr2 reference impedance

Claims

第１および第２の電流供給端子に接続可能な第１および第２のコンタクトプローブと、第１および第２の電圧検出端子に接続可能な第３および第４のコンタクトプローブと、その一対の入力端子の各々が前記第１および第２の電圧検出端子にそれぞれ接続された差動アンプを備えて構成されて、測定対象体にそれぞれ接触させた前記第１のコンタクトプローブから第２のコンタクトプローブに向けて測定用電流を供給した状態において、前記測定対象体にそれぞれ接触させた前記第３および第４のコンタクトプローブを介して前記各電圧検出端子間に発生する電圧を四端子法によって測定すると共に前記測定した電圧の電圧値と前記測定用電流の電流値とに基づいて前記測定対象体のインピーダンスを測定する測定部とを備えたインピーダンス測定装置であって、
前記各電流供給端子および前記各電圧検出端子と前記各コンタクトプローブとの間に配設されて当該各電流供給端子および当該各電圧検出端子と当該各コンタクトプローブとの接続状態を切り替え可能な切替部を備え、
前記測定部は、前記測定対象体のインピーダンス測定に先立ち、前記切替部によって前記第３および第４のコンタクトプローブのいずれか一方に前記両電圧検出端子が接続された接続状態において、前記差動アンプが前記接続された両電圧検出端子と前記第２の電流供給端子との間の電圧を測定することによって前記いずれか一方のコンタクトプローブに誘起する同相電圧に応じて発生する誤差電圧を測定し、当該誤差電圧、および当該誤差電圧に基づいて算出されるパラメータ値のいずれか一方と、当該一方に対応して予め設定された基準値とを比較して前記第２のコンタクトプローブと前記測定対象体との間の接触抵抗の大小を判定するインピーダンス測定装置。First and second contact probes connectable to the first and second current supply terminals, third and fourth contact probes connectable to the first and second voltage detection terminals, and a pair of inputs thereof Each of the terminals is configured to include a differential amplifier connected to the first and second voltage detection terminals, respectively, and the first contact probe is brought into contact with the measurement object, and then the second contact probe. In the state in which the measurement current is supplied, the voltage generated between the voltage detection terminals is measured by the four-terminal method via the third and fourth contact probes respectively brought into contact with the measurement object. An impedance unit comprising: a measurement unit that measures an impedance of the measurement object based on a voltage value of the measured voltage and a current value of the measurement current; A measuring device,
A switching unit disposed between each current supply terminal and each voltage detection terminal and each contact probe and capable of switching a connection state between each current supply terminal and each voltage detection terminal and each contact probe. With
The measuring unit, prior to the impedance measurement of the measured object, in the connected state of the two voltage detection terminal is connected to one of said third and fourth contact probe by the switching unit, the differential amplifier Measuring an error voltage generated according to a common-mode voltage induced in one of the contact probes by measuring a voltage between the connected two voltage detection terminals and the second current supply terminal , The second contact probe and the measurement object are compared by comparing either the error voltage or a parameter value calculated based on the error voltage with a reference value set in advance corresponding to the error voltage. Impedance measuring device that determines the magnitude of contact resistance.

前記測定部は、前記測定対象体のインピーダンス測定に先立ち、前記切替部によって前記第１の電流供給端子および前記第１の電圧検出端子が前記第３のコンタクトプローブに接続されると共に前記第２の電流供給端子および前記第２の電圧検出端子が前記第４のコンタクトプローブに接続された状態において、前記各電圧検出端子間の電圧を測定し、当該測定した電圧、および当該測定した電圧に基づいて算出されるパラメータ値のいずれか一方と、当該一方に対応して予め設定された基準値とを比較して前記第３および第４のコンタクトプローブと前記測定対象体との間の接触抵抗の大小を判定する請求項１記載のインピーダンス測定装置。 Before SL measuring unit, prior to the impedance measurement of the measured object, wherein the second with the by switching unit first current supply terminal and the first voltage detection terminal is connected to the third contact probe In the state where the current supply terminal and the second voltage detection terminal are connected to the fourth contact probe, the voltage between the voltage detection terminals is measured, and based on the measured voltage and the measured voltage The contact resistance between the third and fourth contact probes and the measurement object is determined by comparing any one of the calculated parameter values with a reference value set in advance corresponding to the one parameter value. The impedance measuring apparatus according to claim 1, wherein the impedance is determined.

前記測定部は、前記測定したインピーダンスに基づいて前記測定対象体の導電率を算出する請求項１または２記載のインピーダンス測定装置。 The impedance measurement apparatus according to claim 1, wherein the measurement unit calculates a conductivity of the measurement object based on the measured impedance.