JP6527691B2 - Frequency characteristic correction structure of voltage input resistance portion, component mounting board and measuring apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、電圧入力抵抗部の周波数特性補正構造および部品搭載基板ならびに測定装置に関する。 The present invention relates to a frequency characteristic correction structure of a voltage input resistor portion, a component mounting board, and a measuring apparatus.
電力計を含む各種の電圧測定機器については、電圧を入力抵抗で広帯域にわたり分圧している。このとき、周波数特性を補正するために、入力抵抗と並列に適切な静電容量のコンデンサを配置して周波数特性を補正できるようにしている(たとえば特許文献1参照)。 For various voltage measurement devices, including power meters, the voltage is divided over a wide band by the input resistance. At this time, in order to correct the frequency characteristic, a capacitor of an appropriate capacitance is disposed in parallel with the input resistance so that the frequency characteristic can be corrected (see, for example, Patent Document 1).
たとえば、電圧測定機器が電力計である場合には、数キロボルトの耐圧が必要であるが、市販されているコンデンサの種類が少ないこともあって、任意の定数のものを用意することが難しい。また、コンデンサは、静電容量の温度特性や電圧依存性などが大きいことから、周波数特性に与える影響が大きい。 For example, in the case where the voltage measuring device is a power meter, a withstand voltage of several kilovolts is required, but there are few types of capacitors available on the market, and it is difficult to prepare an arbitrary constant. In addition, since the capacitor has large temperature characteristics and voltage dependency of capacitance, it has a large influence on frequency characteristics.
このため、電力計などに用いるコンデンサについては、空気を誘電体とし、導電性金属で形成した方が、任意の耐圧で、静電容量も比較的安定している高精度のものを製作できるとされている。 Therefore, for capacitors used in wattmeters and the like, it is possible to produce a high-precision capacitor with an arbitrary withstand voltage and relatively stable electrostatic capacitance if air is used as the dielectric and is made of a conductive metal. It is done.
上述した空気を誘電体とするコンデンサは、二つの電極部を有し、この二つの電極部の配置位置によって、コンデンサの静電容量が決定される。また、二つの電極部の間に、抵抗器が配置されるため、コンデンサと抵抗器との間の容量結合もコンデンサの静電容量に影響する。このため、コンデンサの二つの電極部と抵抗器の配置位置を全ての製品で同じ位置にするために、特許文献2のように、コンデンサおよび抵抗器を位置決め配置できるコンデンサユニットが提案されている。
The above-described capacitor having air as a dielectric has two electrode parts, and the arrangement position of the two electrode parts determines the capacitance of the capacitor. In addition, since a resistor is disposed between the two electrode parts, capacitive coupling between the capacitor and the resistor also affects the capacitance of the capacitor. For this reason, in order to make the arrangement position of the two electrode parts of a capacitor, and a resistor into the same position in all products, the capacitor unit which can carry out the positioning arrangement of a capacitor and a resistor like
上述したコンデンサおよび抵抗器を位置決め配置できるコンデンサユニットは、コンデンサおよび抵抗器を合成樹脂製のケースで周囲から覆うことにより、コンデンサおよび抵抗器が位置決めされて固定される。しかしこのように合成樹脂製のケースで周囲を囲むコンデンサユニットでは、ケースの分大きくなり、装置の小型化に支障を来す。またケースとコンデンサまたはケースと抵抗器の意図しない容量結合が大きくなってしまう。 The capacitor unit and the resistor can be positioned and arranged. The capacitor and the resistor are positioned and fixed by covering the capacitor and the resistor from the surroundings with a synthetic resin case. However, in the case of the capacitor unit which surrounds the periphery with a synthetic resin case as described above, the size of the case increases, which hinders the downsizing of the apparatus. Also, unintended capacitive coupling between the case and the capacitor or between the case and the resistor is increased.
本発明は、このような背景の下に行われたものであって、小型化と共に、コンデンサと部材との容量結合の割合を小さくすることができる電圧入力抵抗部の周波数特性補正構造および部品搭載基板ならびに測定装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made under such a background, and is capable of reducing the ratio of capacitive coupling between a capacitor and a member as well as miniaturizing the frequency characteristic correction structure and component mounting of a voltage input resistor portion. It aims at providing a substrate and a measuring device.
本発明は、抵抗器と、抵抗器に並列に接続され、空気を誘電体とするコンデンサと、を有し、抵抗器とコンデンサとがプリント配線基板上に配置され、コンデンサは、第1および第2の二つの電極部を有し、第1および第2の電極部は、それぞれ一対の側板部と、側板部に相互に架け渡される連結部とを有し、第2の電極部の一対の側板部は、第1の電極部の一対の側板部の外側に平行に配置され、側板部には、プリント配線基板に差し込まれる足部を有し、抵抗器は薄い板状であり、抵抗器の長手方向端部は、第1および第2の電極部の連結部に対向して配置され、コンデンサと抵抗器とが載置される基台を有し、基台は、抵抗器を把持する抵抗器把持部と、第1の電極部および第2の電極部の側板部が嵌まり込む溝部を有する電極部把持部と、を有し、プリント配線基板に対し、コンデンサおよび抵抗器を介して反対側に基台が配置される、ものである。 The present invention comprises a resistor and a capacitor connected in parallel to the resistor and having air as a dielectric, wherein the resistor and the capacitor are disposed on the printed wiring board, and the capacitors are first and second ones. The first and second electrode portions each have a pair of side plate portions and a connecting portion which is bridged to each other on the side plate portions, and the pair of second electrode portions are provided. The side plate portion is disposed parallel to the outside of the pair of side plate portions of the first electrode portion, and the side plate portion has a foot portion to be inserted into the printed wiring board, and the resistor has a thin plate shape. The longitudinal end of the base has a base on which the connection portion of the first and second electrode parts is disposed opposite to and on which the capacitor and the resistor are mounted, and the base grips the resistor a resistor gripping portion, the electrode portion gripping having a groove that writing side plate portion fits in the first electrode portion and the second electrode portion If, have a relative to the printed circuit board, base on the opposite side is arranged via a capacitor and a resistor, it is those.
本発明の他の観点は、本発明の電圧入力抵抗部の周波数特性補正構造が搭載されることを特徴とする部品搭載基板である。 Another aspect of the present invention is a component mounting board on which the frequency characteristic correction structure of the voltage input resistance portion of the present invention is mounted.
本発明のさらに他の観点は、本発明の部品搭載基板を有し、被測定量を測定することを特徴とする測定装置である。 Yet another aspect of the present invention is a measuring apparatus having the component mounting board of the present invention and measuring a measured amount.
本発明によれば、小型化と共に、コンデンサと部材との容量結合の割合を小さくすることができる電圧入力抵抗部の周波数特性補正構造および部品搭載基板ならびに測定装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a frequency characteristic correction structure for a voltage input resistor portion, a component mounting board, and a measuring device capable of reducing the ratio of capacitive coupling between a capacitor and a member as well as downsizing.
(第一の実施の形態)
本発明の第一の実施の形態に係る電圧入力抵抗部の周波数特性補正構造1(以下では、補正構造1と略記する。)の構成を図1〜図3を参照して説明する。図1は、補正構造1を示す斜視図である。図2は、図1の基台2を示す図である。図3は、図1の基台2からコンデンサ12と抵抗器11を切り離した状態を示す図である。
(First embodiment)
The configuration of the frequency characteristic correction structure 1 (hereinafter abbreviated as correction structure 1) of the voltage input resistor unit according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a perspective view showing the
補正構造1は、不図示のプリント配線基板上に、基台2を介して配置され、電力計を含む各種の電圧測定機器の被測定電圧を入力抵抗で広帯域にわたり分圧する際の周波数特性を補正する。
The
補正構造1は、図1に示すように、基台2と、基台2に載置される抵抗器11と、同じく基台2に載置され、抵抗器11に電気的に並列に接続され、空気を誘電体とするコンデンサ12と、を有する。
As shown in FIG. 1, the
コンデンサ12は、二つの電極部21,22を有する。電極部21は、一対の側板部31,32と、側板部31,32に相互に架け渡される連結部33とを有する。同様に、電極部22は、一対の側板部41,42と、側板部41,42に相互に架け渡される連結部43とを有する。電極部21の一対の側板部31,32は、電極部22の一対の側板部41,42の外側に平行となる位置に配置される。
The
図3に示すように、電極部21の側板部31,32は、プリント配線基板に差し込まれる足部51,52を有する。電極部22の側板部41,42は、プリント配線基板に差し込まれる足部61,62を有する。電極部21には、抵抗器11の端子81が差し込まれるタブ91が設けられている。電極部22には、抵抗器11の端子81が差し込まれるタブ92が設けられている。
As shown in FIG. 3, the
抵抗器11は薄い板状の形状を有する抵抗器である。抵抗器11には端子81が設けられ、それらが、電極部21のタブ91および電極部22のタブ92に差し込まれることでコンデンサ12との位置が決定される。抵抗器11の長手方向端部は、電極部21,22の連結部33,43に対向して配置される。
The
抵抗器11とコンデンサ12とが載置される基台2は、図3に示すように、抵抗器11を把持する抵抗器把持部71と、コンデンサ12の電極部22を把持する電極部把持部72と、電極部21の載置位置を決定する突出部73と、電極部21,22の足部51,52,61,62が差し込まれる孔部74と、を有する。
The
基台2は、たとえば、プラスチックなどの合成樹脂製である。基台2の材質は、電気的に絶縁されており一定の強度が確保できればどのような材質であってもよい。
The
次に、基台2に抵抗器11およびコンデンサ12の位置を設定するための構造について、詳細に説明する。孔部74は、コンデンサ12の電極部21,22の足部51,52,61,62に対応する位置に設けられた孔である。コンデンサ12の電極部21,22の足部51,52,61,62が、各孔部74に差し込まれる。
Next, the structure for setting the positions of the
突出部73は、基台2の周囲の壁から電極部21の厚み分だけ内側に離れた位置に設けられる。電極部21の側板部31,32の下側の一部が、突出部73によって内側から支持されるとともに、突出部73と基台2の壁によって挟み込まれる。
The protruding
電極部把持部72は、電極部22の下部が嵌り込む溝を有する。コンデンサ12の電極部22の側板部41,42の下側の一部が、電極部把持部72の嵌り込む溝に差し込まれる。
The
抵抗器把持部71は、矩形の抵抗器11を長手方向の中央部を両脇から挟み込む切欠部を有する。抵抗器11は、抵抗器把持部71によって長手方向の中央部を両脇から挟み込まれる。
The
抵抗器11の、電極部21のタブ91側の端子81は、タブ91の孔に挿入されて半田付け処理が施される。同様に、抵抗器11の、電極部22のタブ92側の端子81は、タブ92の孔に挿入されて半田付け処理が施される。
The terminal 81 on the
以上のように、電極部21,22は、孔部74に足部51,52,61,62が差し込まれることで位置が設定され、さらに、電極部21は、突出部73と基台2の壁による挟み込みで横方向の位置が固定され、電極部22は、電極部把持部72の溝による電極部22下部の嵌まり込みで横方向の位置が固定される。また、抵抗器11は、抵抗器把持部71による長手方向中央部の把持とタブ91,92への端子81の挿入により位置が設定されて固定される。
As described above, the positions of the
これにより、従来のように、体積の大きな樹脂ケースを有することなく、抵抗器11およびコンデンサ12の位置決めおよび固定のための部材としての基台2を小型化することができる。また、位置決めおよび固定のための部材としての基台2が小さいので、コンデンサ12と基台2との容量結合の割合を小さくすることができる。
Thus, the
(第二の実施の形態)
本発明の第二の実施の形態に係る電圧入力抵抗部の周波数特性補正構造1A(以下では、補正構造1Aと略記する。)の構成を図4〜図8を参照して説明する。なお、補正構造1と対応する部分には、同じ符号を付し、適宜説明を省略する。図4は、補正構造1Aの斜視図である。図5は、図4の斜視図からコンデンサ12を取り除いた状態を示す図である。図6は、抵抗器11と抵抗器把持部71a,71bの位置関係を説明するための図である。
Second Embodiment
The configuration of the frequency
抵抗器11とコンデンサ12Aが載置される基台2Aは、図6に示すように、抵抗器11を把持する抵抗器把持部71a,71bを有する。
The
補正構造1Aは、図4〜図6に示すように、抵抗器把持部71a,71bは、矩形の抵抗器11を長手方向の両端部付近で両脇から挟み込む腕71a1,71a2,71b1,71b2を有する。これにより、抵抗器11は、抵抗器把持部71a,71bによって位置が設定されて固定される。
In the
図7は、図5の構成を抵抗器把持部71aの方向から見た図である。図8は、図7の抵抗器把持部71aが抵抗器11を把持する状態を示す図である。腕71a1,71a2の対向する部分の最小間隔は、抵抗器11の厚みよりも狭い。これにより、図8に示すように、抵抗器把持部71aは、腕71a1,71a2の反発力で、抵抗器11を両脇からしっかりと把持することができる。
FIG. 7 is a view of the configuration of FIG. 5 as seen from the direction of the
また、一般的に、矩形の抵抗器11の内部の抵抗体は、抵抗器11のほぼ中央部分に集中して配置される。これに対し、抵抗器把持部71a,71bは、抵抗器11の抵抗体が配置されていない長手方向端部付近を把持する。これにより、抵抗器11と抵抗器把持部71a,71bとの間の容量結合の割合を第一の実施の形態の補正構造1における抵抗器把持部71と抵抗器11との間の容量結合の割合と比較すると小さく抑えることができる。
Also, in general, the resistors inside the
また、電極部21A,22Aの足部51A,52A,61A,62Aが孔74Aに差し込まれることで電極部21A,22Aの位置が設定される。また、抵抗器11の端子81がタブ91A,92Aの孔に挿入されることで抵抗器11のコンデンサ12Aとの位置が設定される。また、電極部21Aの位置の固定については、補正構造1Aでは、補正構造1の基台2とは異なり、基台2Aが周囲に壁を有さない。よって、突出部73Aは、電極部21Aを内側から支持することで、電極部21Aの位置が固定される。電極部22Aについては、電極部把持部72Aの溝に、電極部22A下部が嵌り込むことにより位置が固定される。抵抗器11は、上述したように、抵抗器把持部71a,71bの腕71a1,71a2,71b1,71b2による把持によって位置が固定される。また、電極部21A,22Aは、抵抗器把持部71a,71bによって内側から支持されることによってもその位置が固定される。
The positions of the
(第三の実施の形態)
本発明の第三の実施の形態に係る電圧入力抵抗部の周波数特性補正構造1B(以下では、補正構造1Bと略記する。)の構成を図9〜図13を参照して説明する。なお、補正構造1Bと既に説明した補正構造1,1Aとは一部が異なるので、異なる部分について主に説明し、重複する部分についての説明は省略する。図9は、補正構造1Bの斜視図である。図10は、図9の斜視図からコンデンサ12を切り離した状態を示す図である。図11は、抵抗器11と抵抗器把持部71c,71dの位置関係を説明するための図である。
Third Embodiment
The configuration of the frequency
抵抗器11とコンデンサ12Bが載置される基台2Bは、図9に示すように、抵抗器11を把持する抵抗器把持部71c,71dを有する。
The
補正構造1Bは、図9〜図11に示すように、抵抗器把持部71c,71dは、
矩形の抵抗器11を長手方向の両端部の上部付近を両脇から押さえ込む腕71c1,71c2,71d1,71d2を有する。これにより、抵抗器11は、抵抗器把持部71c,71dによって位置が固定される。
In the
It has
図12は、図11の状態を抵抗器把持部71cの方向から見た図である。図13は、図12の抵抗器把持部71cが抵抗器11を把持する状態を示す図である。腕71c1,71c2の対向する部分の最小間隔は、抵抗器11の厚みよりも狭い。これにより、図13に示すように、抵抗器把持部71cは、腕71c1,71c2の反発力で、抵抗器11を両脇および上部からしっかりと把持することができる。
FIG. 12 is a view of the state of FIG. 11 as viewed from the direction of the
また、一般的に、抵抗器11の内部の抵抗体は、抵抗器11のほぼ中央部分に集中して配置される。これに対し、抵抗器把持部71c,71dは、抵抗器11の抵抗体が配置されていない端部を把持する。これにより、抵抗器11と抵抗器把持部71c,71dとの間の容量結合の割合を第一の実施の形態の補正構造1の抵抗器把持部71と抵抗器11との間の容量結合の割合と比較すると小さく抑えることができる。さらに、抵抗器把持部71c,71dは、抵抗器11を上部からも抑えることができるので、抵抗器11の把持を補正構造1Aと比較してさらに上下方向の振動等に対して強固に行うことができる。
Also, in general, the internal resistors of the
このように、補正構造1Bでは、電極部21B,22Bの足部51B,52B,61B,62Bが孔74Bに差し込まれることで電極部21B,22Bの位置が設定される。また、抵抗器11の端子81がタブ91B,92Bの孔に挿入されることで抵抗器11のコンデンサ12Bとの位置が設定される。さらに、電極部22Aは、電極部把持部72Bの溝に、電極部22B下部が嵌り込むことにより位置が固定される。抵抗器11は、上述したように、抵抗器把持部71c,71dの腕71c1,71c2,71d1,71d2による把持によって位置が固定される。また、電極部21B,22Bは、抵抗器把持部71c,71dによって内側から支持されることによってもその位置が固定される。
As described above, in the
(第四の実施の形態)
本発明の第四の実施の形態に係る補正構造1Cを図14〜図18を参照して説明する。なお、補正構造1Cと既に説明した補正構造1,1A,1Bとは一部が異なるので、異なる部分について主に説明し、重複する部分の説明は省略する。図14は、補正構造1Cがプリント配線基板Pに取り付けられた状態を示す図である。図15は、補正構造1Cの斜視図である。図16は、図15の補正構造1Cからコンデンサ12および抵抗器11を取り除いた状態を示す図である。図17は、図15の補正構造1Cからコンデンサ12の一方の電極部21Cを取り除いた状態を示す図である。図18は、図15の補正構造1Cがプリント配線基板Pに取り付けられると共にシールドケースSに覆われている状態を示す図である。
Fourth Embodiment
A
補正構造1Cは、図14に示すように、抵抗器11およびコンデンサ12Cと電気的に接続されるプリント配線基板Pに対し、抵抗器11およびコンデンサ12Cを介して反対側に基台2Cが配置される。そのため、図15に示すように、抵抗器11の端子81が挿入される孔を有するタブ91C,92Cは、電極部21C,22Cの基台2Cに載置されている側とは反対側に設けられている。また、電極部21C,22Cをプリント配線基板Pに取付けるための足部51C,52C,61C,62Cも基台2Cの側とは反対側に設けられている。
In
補正構造1Cは、図16および図17に示すように、基台2Cに設けられた抵抗器把持部71e,71fおよび複数の電極部把持部72Cによって構成される。
The
補正構造1Cによれば、図18に示すように、補正構造1CをシールドケースSで覆う場合、基台2CがシールドケースSと補正構造1Cとの間で絶縁物となる。これにより、補正構造1CとシールドケースSとの間で電気的な絶縁に対する安全距離を確保することができる。
According to the
また、補正構造1Cでは、電極部21C,22Cは、電極部21C,22Cの下部が電極部把持部72Cによって把持されることで位置が設定されて固定される。また、抵抗器11の端子81がタブ91C,92Cの孔に挿入されることで抵抗器11の位置が設定される。さらに、抵抗器11は、抵抗器把持部71e,71fによる把持によって位置が固定される。
In the
(第五の実施の形態)
本発明の第五の実施の形態に係る測定装置100を図19を参照して説明する。測定装置100は、上述した補正構造1,1A,1B,1Cのいずれかが搭載される部品搭載基板101を有し、被測定量を測定する。
(Fifth embodiment)
A measuring
図19に示す測定装置100は、部品搭載基板101、測定部102、操作部103、表示部104、制御部105、およびこれらの構成要素を収容する筐体106を備え、被測定量(たとえば、測定対象に供給されている電圧)を測定可能に構成されている。
The measuring
測定部102は、処理部として機能し、制御部105の制御に従い、部品搭載基板101に搭載された補正構造1,1A,1B,1Cのいずれかによって構成される電気回路から出力される電気信号に基づいて被測定量を測定する処理を行う。操作部103は、各種のスイッチやキーを備えて構成され、これらのスイッチやキーが操作されたときに操作信号を出力する。表示部104は、制御部105の制御に従って測定部102によって測定された被測定量などの各種の情報を表示する。制御部105は、操作部103から出力される操作信号に従って測定装置100を構成する各部を制御する。
The measuring
(その他の実施の形態)
上述した実施の形態は、その要旨を逸脱しない限りにおいて、様々に変更が可能である。たとえば、補正構造1,1A,1B,1Cのいずれかを有する部品搭載基板101を有する測定装置100は、被測定量としての電圧を測定する例について上記したが、電圧、抵抗、電力、位相、温度、湿度、歪み、輝度、照度等の各種の物理量や、原子量、分子量、化学式量等の各種の化学量を被測定量として測定する各種の測定装置、ならびに被測定量の測定機能を有していない電子機器(表示装置や記録装置)に適用することができ、この場合においても、上記した各効果を実現することができる。
(Other embodiments)
The embodiment described above can be variously modified without departing from the scope of the invention. For example, although the measuring
1,1A,1B,1C…補正構造、11…抵抗器、12…コンデンサ、21,22…電極部、2,2A,2B,2C…基台、51,51A,51B,51C,61,61A,61B,61C… 足部、71,71a,71b,71c,71d,71e,71f…抵抗器把持部、72,72A,72B,72C…電極部把持部、74,74A,74B…孔部、P…プリント配線基板、100…測定装置、101…部品搭載基板 1, 1A, 1B, 1C: correction structure, 11: resistor, 12: capacitor, 21, 22: electrode part, 2, 2A, 2B, 2C: base, 51, 51A, 51B, 51C, 61, 61A, 61B, 61C ... Foot section, 71, 71a, 71b, 71c, 71d, 71f ... Resistor gripping section, 72, 72A, 72B, 72C ... Electrode section gripping section, 74, 74A, 74B ... Hole section, P ... Printed wiring board, 100 ... measuring device, 101 ... component mounting board
Claims (3)
前記コンデンサは、第1および第2の二つの電極部を有し、
前記第1および第2の電極部は、それぞれ一対の側板部と、前記側板部に相互に架け渡される連結部とを有し、
前記第2の電極部の前記一対の側板部は、前記第1の電極部の前記一対の側板部の外側に平行に配置され、
前記側板部には、前記プリント配線基板に差し込まれる足部を有し、
前記抵抗器は薄い板状であり、前記抵抗器の長手方向端部は、前記第1および第2の電極部の前記連結部に対向して配置され、
前記コンデンサと前記抵抗器とが載置される基台を有し、
前記基台は、
前記抵抗器を把持する抵抗器把持部と、
前記第1の電極部および前記第2の電極部の側板部が嵌まり込む溝部を有する電極部把持部と、
を有し、
前記プリント配線基板に対し、前記コンデンサおよび前記抵抗器を介して反対側に前記基台が配置される、
ことを特徴とする電圧入力抵抗部の周波数特性補正構造。 A resistor and a capacitor connected in parallel to the resistor and having air as a dielectric, the resistor and the capacitor being disposed on a printed wiring board;
The capacitor has first and second two electrode parts,
Each of the first and second electrode portions has a pair of side plate portions and a connecting portion which is bridged between the side plate portions.
The pair of side plate portions of the second electrode portion is disposed parallel to the outside of the pair of side plate portions of the first electrode portion,
The side plate portion has a foot portion to be inserted into the printed wiring board,
The resistor has a thin plate shape, and longitudinal end portions of the resistor are disposed to face the connection portions of the first and second electrode portions,
A base on which the capacitor and the resistor are mounted;
The base is
A resistor gripping portion that grips the resistor;
An electrode portion holding portion having a groove portion into which the side plate portion of the first electrode portion and the second electrode portion is fitted;
I have a,
The base is disposed on the opposite side of the printed wiring board via the capacitor and the resistor.
A frequency characteristic correction structure of a voltage input resistance unit characterized in that.
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