JP6783120B2

JP6783120B2 - 測定装置および測定方法

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Publication number: JP6783120B2
Application number: JP2016224082A
Authority: JP
Inventors: 裕徳櫻井; 宮澤　好幸; 好幸宮澤; 健至酒井
Original assignee: Hioki EE Corp
Current assignee: Hioki EE Corp
Priority date: 2016-11-17
Filing date: 2016-11-17
Publication date: 2020-11-11
Anticipated expiration: 2036-11-17
Also published as: JP2018081019A

Description

本発明は、測定対象に供給する測定用交流信号の周波数を所定の周波数帯域内で段階的に増加または減少（スイープ（掃引））させつつ、各周波数において、測定用交流信号の供給によって測定対象に発生する被測定信号についての周波数特性またはこの被測定信号に基づいて算出される測定対象の物理量についての周波数特性を測定する測定装置および測定方法に関するものである。

この種の測定装置として、下記の特許文献１において出願人が開示した測定装置（検査装置）が知られている。この測定装置は、測定部、記憶部、処理部および表示部を備え、部品が搭載された基板について、この部品の実装状態（部品が実装状態であるか非実装状態であるか）を検査可能に構成されている。

この測定装置では、実装状態の検査に際して、測定部が、部品が実装されているべき２つの導体パターン間に、周波数をスイープ（段階的に増加または減少）させつつ交流電流（測定用交流信号）を供給すると共に、これに伴って２つの導体パターン間に発生する交流電圧（被測定信号）を検出する。また、測定部は、この交流電流およびこの交流電圧に基づいて、２つの導体パターン間のインピーダンス（物理量の一例）を周波数毎に測定し（つまり、インピーダンスの周波数特性を測定し）、測定した周波数毎のインピーダンスを示す特性データ（インピーダンスの周波数特性を示すデータ）を処理部に出力する。処理部は、測定部から出力された特性データを取得して記憶部に記憶させると共に、この特性データに基づいて検査処理を実行して、２つの導体パターン間に実装されている部品で構成される電気回路でのこの部品の実装状態を検査する。一例として、この特性データ（インピーダンスの周波数特性）に表れる共振周波数の数は、部品がコンデンサのときにはコンデンサの数と同数となる。このため、処理部は、この共振周波数の数に基づいて、検査対象（測定対象）としての上記の電気回路について、部品としてのコンデンサがすべて正常に実装されているか、非実装のコンデンサがあるかを検査することが可能となっている。

ところで、測定部によって測定されるこの電気回路のインピーダンスは、特許文献１に開示されているように、共振周波数においては１Ω未満の極めて小さい値となる一方で、共振周波数から離れた周波数においては１ｋΩを超える大きな値となることがある。つまり、一般的な測定部では交流電流を交流定電流（振幅が一定の交流電流）として供給する構成を採用することから、測定部によって測定される２つの導体パターン間に発生する交流電圧は、その電圧値が大きく変化するものとなっている。このため、一般的な測定部では、このような交流電圧を正確に測定するために、複数の測定レンジ（例えば、１Ω以下のインピーダンスに対応する電圧値用の最も大きなゲインの測定レンジ、１０Ω以下のインピーダンスに対応する電圧値用の次にゲインの大きな測定レンジ、１００Ω以下のインピーダンスに対応する電圧値用のその次にゲインの大きな測定レンジ、１ｋΩ以下のインピーダンスに対応する電圧値用のその次にゲインの大きな測定レンジ、１０ｋΩ以下のインピーダンスに対応する電圧値用の最もゲインの小さな測定レンジ）を備えると共に、交流電流の各周波数において、これらの測定レンジのうちの最適な測定レンジに切り替えて交流電圧を測定する構成を採用している。

特開２０１４−７４６７２号公報（第６−８頁、第１−５図）

ところが、各周波数において複数の測定レンジを切り替えながら測定対象についての被測定信号を測定することで、この測定対象についての周波数特性を測定する上記の測定装置には、改善すべき以下の課題がある。具体的には、この測定装置では、各周波数において、複数の測定レンジのうちの例えば最もゲインの小さな測定レンジを最初の測定レンジとして、ゲインの大きな測定レンジに順次切り替えるレンジ切替動作（レンジ自動切替処理の実行）を繰り返すことにより、適切な測定レンジに切り替えている。このため、この測定装置には、測定対象に生じる被測定信号についての周波数特性や測定対象の物理量についての周波数特性を測定するのに要する時間が長くなるという改善すべき課題が存在している。

本発明は、かかる課題を解決すべくなされたものであり、測定対象の被測定信号や物理量についての周波数特性を測定するのに要する時間を短縮し得る測定装置および測定方法を提供することを主目的とする。

上記目的を達成すべく請求項１記載の測定装置は、測定対象に供給する測定用交流信号の周波数を所定の周波数帯域内で段階的に増加または減少させつつ、各周波数において、当該測定用交流信号の供給によって当該測定対象に発生する被測定信号を複数の測定レンジのうちの適切な１つの測定レンジに切り替えて測定すると共に当該測定した被測定信号のレベルを当該測定用交流信号の周波数に対応させて記憶することにより、当該被測定信号についての周波数特性または当該被測定信号に基づいて算出される当該測定対象の物理量についての周波数特性を測定する測定装置であって、１回目の前記周波数特性の測定の際には、前記各周波数において、前記複数の測定レンジから前記適切な１つの測定レンジを自動的に探し出すと共に当該探し出した測定レンジに切り替えるレンジ自動切替処理を実行し、かつ当該探し出した測定レンジを示すレンジ情報を前記測定用交流信号の周波数に対応させて候補レンジ情報として記憶し、２回目以降の前記周波数特性の測定の際には、前記測定用交流信号の周波数に対応させて記憶した前記候補レンジ情報で示される前記測定レンジに切り替えた後に前記レンジ自動切替処理を実行すると共に当該レンジ自動切替処理において新たな前記適切な１つの測定レンジを探し出したときには当該探し出した測定レンジを示すレンジ情報を当該測定用交流信号の周波数に対応させて新たな候補レンジ情報として記憶する。

また、請求項２記載の測定装置は、測定対象に供給する測定用交流信号の周波数を所定の周波数帯域内で段階的に増加または減少させつつ、各周波数において、当該測定用交流信号の供給によって当該測定対象に発生する被測定信号を複数の測定レンジのうちの適切な１つの測定レンジに切り替えて測定すると共に当該測定した被測定信号のレベルを当該測定用交流信号の周波数に対応させて記憶することにより、当該被測定信号についての周波数特性または当該被測定信号に基づいて算出される当該測定対象の物理量についての周波数特性を測定する測定装置であって、１回目の前記周波数特性の測定の際には、前記各周波数において、前記複数の測定レンジから前記適切な１つの測定レンジを自動的に探し出すと共に当該探し出した測定レンジに切り替えるレンジ自動切替処理を実行し、かつ当該探し出した測定レンジを示すレンジ情報を前記測定用交流信号の周波数に対応させて使用レンジ情報として記憶し、２回目以降の前記周波数特性の測定の際には、前記各周波数において、前記レンジ自動切替処理を実行することなく、前記測定用交流信号の周波数に対応させて記憶した前記使用レンジ情報で示される前記測定レンジに切り替える。

また、請求項３記載の測定方法は、測定対象に供給する測定用交流信号の周波数を所定の周波数帯域内で段階的に増加または減少させつつ、各周波数において、当該測定用交流信号の供給によって当該測定対象に発生する被測定信号を複数の測定レンジのうちの適切な１つの測定レンジに切り替えて測定すると共に当該測定した被測定信号のレベルを当該測定用交流信号の周波数に対応させて記憶することにより、当該被測定信号についての周波数特性または当該被測定信号に基づいて算出される当該測定対象の物理量についての周波数特性を測定する測定方法であって、１回目の前記周波数特性の測定の際には、前記各周波数において、前記複数の測定レンジから前記適切な１つの測定レンジを自動的に探し出すと共に当該探し出した測定レンジに切り替えるレンジ自動切替処理を実行し、かつ当該探し出した測定レンジを示すレンジ情報を前記測定用交流信号の周波数に対応させて候補レンジ情報として記憶し、２回目以降の前記周波数特性の測定の際には、前記測定用交流信号の周波数に対応させて記憶した前記候補レンジ情報で示される前記測定レンジに切り替えた後に前記レンジ自動切替処理を実行すると共に当該レンジ自動切替処理において新たな前記適切な１つの測定レンジを探し出したときには当該探し出した測定レンジを示すレンジ情報を当該測定用交流信号の周波数に対応させて新たな候補レンジ情報として記憶する。

また、請求項４記載の測定方法は、測定対象に供給する測定用交流信号の周波数を所定の周波数帯域内で段階的に増加または減少させつつ、各周波数において、当該測定用交流信号の供給によって当該測定対象に発生する被測定信号を複数の測定レンジのうちの適切な１つの測定レンジに切り替えて測定すると共に当該測定した被測定信号のレベルを当該測定用交流信号の周波数に対応させて記憶することにより、当該被測定信号についての周波数特性または当該被測定信号に基づいて算出される当該測定対象の物理量についての周波数特性を測定する測定方法であって、１回目の前記周波数特性の測定の際には、前記各周波数において、前記複数の測定レンジから前記適切な１つの測定レンジを自動的に探し出すと共に当該探し出した測定レンジに切り替えるレンジ自動切替処理を実行し、かつ当該探し出した測定レンジを示すレンジ情報を前記測定用交流信号の周波数に対応させて使用レンジ情報として記憶し、２回目以降の前記周波数特性の測定の際には、前記各周波数において、前記レンジ自動切替処理を実行することなく、前記測定用交流信号の周波数に対応させて記憶した前記使用レンジ情報で示される前記測定レンジに切り替える。

請求項１記載の測定装置および請求項３記載の測定方法では、実行した周波数特性測定処理において、各周波数のときに探し出した適切な測定レンジ（最終的に使用された測定レンジ）を示すレンジ情報が候補レンジ情報として更新されながら記憶される。そして、次の周波数特性測定処理の実行時において、各周波数に対応させて記憶されている候補レンジ情報が、各周波数のときに最初に使用する測定レンジを示すレンジ情報として使用され、この後にレンジ自動切替処理が実行される。

したがって、この測定装置および測定方法によれば、各周波数特性測定処理の実行時における各周波数でのレンジ自動切替処理において、従来の測定装置のように複数の測定レンジのうちの例えば最もゲインの小さな測定レンジを常に最初の測定レンジとしてレンジ自動切替処理を開始する構成とは異なり、１回前の周波数特性測定処理における各周波数でのレンジ自動切替処理によって探し出した適切な測定レンジを最初の測定レンジとしてレンジ自動切替処理を開始することができる。これにより、特に、１つの測定対象に発生する被測定信号についての周波数特性やこの被測定信号に基づいて算出される測定対象の物理量についての周波数特性を予め規定された時間間隔で継続的に測定する測定形態（つまり、周波数特性測定処理で測定される被測定信号の周波数特性や物理量の周波数特性が一般的に大きくは変動しない測定形態）においては、各周波数特性測定処理の実行時における各周波数でのレンジ自動切替処理における測定レンジの変更回数（レンジ切替えの回数）を大幅に低減することができるため、１回の周波数特性測定処理の実行に要する時間を大幅に短縮することができる。この結果、周波数特性の測定のために上記の予め規定された時間間隔でスリープ状態から一時的に起動する構成の測定装置では、起動状態の時間（起動してから、周波数特性の測定を行って、再度スリープ状態に移行するまでの時間）を短縮できることから、電力消費量を低く抑えることができるため、バッテリ駆動方式であれば、測定対象の周波数特性の測定をより長期間に亘って継続することを可能にすることができる。

また、請求項２記載の測定装置および請求項４記載の測定方法では、１回目の周波数特性の測定を実行したときに各周波数でのレンジ自動切替処理において探し出した適切な測定レンジを示すレンジ情報を使用レンジ情報として各周波数に対応させて記憶させ、２回目以降の周波数特性の測定のための各周波数での測定の際には、周波数に対応させて記憶されている使用レンジ情報で示される測定レンジに直ちに切り替えてこの測定レンジをそのまま使用することができる。したがって、この測定装置および測定方法によれば、２回目以降の周波数特性の測定のための各周波数での測定の際におけるレンジ自動切替動作を省くことができる結果、上記の測定装置および測定方法と比較して、周波数特性の測定に要する時間をさらに短縮することができる。

測定装置１の構成を示す構成図である。図１の測定部２が測定する測定対象１１についての電圧値Ｖｓｖの周波数特性図である。測定装置１の１回目の周波数特性測定処理１００での動作を説明するためのフローチャートである。測定装置１の２回目以降の周波数特性測定処理２００での動作を説明するためのフローチャートである。周波数特性測定処理１００のレンジ初期化処理（ステップ１０１）の完了後における各周波数ｆ_１，ｆ_２，・・・と、各周波数ｆ_１，ｆ_２，・・・に対応する候補レンジ情報Ｄ_ＣＲＶとの関係を説明するための説明図である。周波数特性測定処理１００の完了後における各周波数ｆ_１，ｆ_２，・・・と、各周波数ｆ_１，ｆ_２，・・・に対応する候補レンジ情報Ｄ_ＣＲＶとの関係を説明するための説明図である。最初の周波数特性測定処理２００の完了後（つまり、２回目の周波数特性測定処理の完了後）における各周波数ｆ_１，ｆ_２，・・・と、各周波数ｆ_１，ｆ_２，・・・に対応する候補レンジ情報Ｄ_ＣＲＶとの関係を説明するための説明図である。１回目の周波数特性測定処理（周波数特性測定処理１００）、２回目の周波数特性測定処理（周波数特性測定処理２００）、および３回目の周波数特性測定処理（周波数特性測定処理２００）の実行によって記憶部３に、各周波数ｆ_１，ｆ_２，・・・に対応させて記憶される測定値（電圧値Ｖｓｖ，インピーダンスＺ）の状況を説明するための説明図である。

以下、添付図面を参照して測定装置および測定方法の実施の形態について説明する。

最初に、測定装置および測定方法としての測定装置１および測定方法について図面を参照して説明する。

測定装置１は、図１に示すように、測定部２、記憶部３、処理部４および出力部５を備え、１つの測定対象１１に発生する被測定信号Ｖｓについての周波数特性および被測定信号Ｖｓに基づいて算出される測定対象１１の物理量についての周波数特性を予め規定された時間間隔（例えば、数十分から数時間までの任意の時間間隔）で継続的に測定する。測定対象１１としては、種々の電気機器や、これらの電気機器に搭載される種々の電子部品や電子部品が実装された回路基板、これらの電気機器に作動用電源を供給する電源装置（バッテリを含む）など種々のものとすることができるが、本例では一例として、電子部品が実装された不図示の回路基板を測定対象１１とすると共に、この回路基板に形成されている電源供給ライン間（一例として、相互間に２つのバイパスコンデンサが並列に配設されて、所定の電圧（例えば＋５Ｖ）が供給される正電圧共有ラインと、グランドラインとの間）のインピーダンスＺ（本例では一例として、抵抗値）を測定対象１１の物理量としてその周波数特性を測定するものとする。

測定部２は、一例として、予め規定された電流値Ｉｓｖ（例えば既知の実効値）の交流電流Ｉｓ（測定用交流信号の一例である振幅が一定の交流定電流）を処理部４によって指示された周波数ｆで発生させて一対のプローブ６ａ，６ｂ間に供給可能な電流供給部（不図示）と、一対のプローブ６ａ，６ｂ間に発生する電圧信号Ｖｓ（被測定信号の一例である交流電圧）のレベル（本例では電圧値Ｖｓｖ）を複数の測定レンジ（本例では一例として、電圧測定用の６つの測定レンジＲＶ１〜ＲＶ６）のうちの処理部４によって指示された測定レンジＲＶに切り替えて測定すると共に、測定した電圧値Ｖｓｖを処理部４に出力する電圧測定部（不図示）とを備えて構成されている。

なお、６つの測定レンジＲＶ１〜ＲＶ６は、物理量の一例として算出（測定）されるインピーダンスＺの６つの測定レンジに一対一で対応したものとなっている。具体的には、測定レンジＲＶ１は、インピーダンスＺの１つの測定レンジ（一例として１Ω以下のインピーダンスを測定するための最も大きなゲインの測定レンジ）に対応するレンジであり、測定レンジＲＶ２は、インピーダンスＺの他の１つの測定レンジ（一例として１０Ω以下のインピーダンスを測定するための２番目にゲインの大きな測定レンジ）に対応するレンジであり、測定レンジＲＶ３は、インピーダンスＺの他の１つの測定レンジ（一例として１００Ω以下のインピーダンスを測定するための３番目にゲインの大きな測定レンジ）に対応するレンジであり、測定レンジＲＶ４は、インピーダンスＺの他の１つの測定レンジ（一例として１ｋΩ以下のインピーダンスを測定するための４番目にゲインの大きな測定レンジ）に対応するレンジであり、測定レンジＲＶ５は、インピーダンスＺの他の１つの測定レンジ（一例として１０ｋΩ以下のインピーダンスを測定するための５番目にゲインの大きな測定レンジ）に対応するレンジであり、測定レンジＲＶ６は、インピーダンスＺの他の１つの測定レンジ（一例として１００ｋΩ以下のインピーダンスを測定するための最も小さなゲインの測定レンジ）に対応するレンジである。これにより、各測定レンジＲＶ１〜ＲＶ６は、インピーダンスＺの６つの測定レンジのうちの上記のように対応する１つの測定レンジともなっている。

記憶部３は一例としてＲＯＭやＲＡＭなどの半導体メモリで構成されている。この記憶部３には、図示はしないが、処理部４のための動作プログラムが予め記憶されると共に、図５に示すように、記憶部３の周波数記憶領域３ａには、周波数特性の測定の際に測定部２に指示する交流電流Ｉｓについての複数の周波数ｆ（ｆ_１＜ｆ_２＜ｆ_３＜・・・＜ｆ_ｋ＜・・・ｆ_ｎ−１＜ｆ_ｎのように予め規定されたｎ個の周波数。ｎは、例えば数十から数千程度の数であり、ｋは、１以上ｎ以下の任意の数である）が昇順または降順に（本例では一例として昇順に）予め記憶されている。また、記憶部３には、各周波数ｆ_１，ｆ_２，・・・，ｆ_ｋ，・・・，ｆ_ｎ−１，ｆ_ｎ（以下、各周波数ｆ_ｋともいう）における測定レンジＲＶについての共通の初期値（測定装置１の起動直後やリセット直後において、各周波数ｆ_ｋでの最初の測定レンジＲＶとする測定レンジＲＶを示すレンジ情報Ｄ_ＲＶである共通の初期レンジ情報Ｄ_ＲＶ0）が予め記憶されている。本例では一例として、最も大きな電圧信号Ｖｓを測定し得る測定レンジＲＶ６を示すレンジ情報Ｄ_ＲＶ６が初期レンジ情報Ｄ_ＲＶ0として記憶されている。

また、記憶部３には、図５に示すように、各周波数ｆ_ｋでの最初の測定レンジＲＶとする測定レンジＲＶを示す候補レンジ情報Ｄ_ＣＲＶを、各周波数ｆ_ｋに対応させて記憶するためのｎ個のレンジ記憶領域３ｂが設けられている。また、図８に示すように、記憶部３には、周波数特性測定処理（後述する周波数特性測定処理１００，２００）を実行する度に測定される測定値（各周波数ｆ_１，ｆ_２，・・・，ｆ_ｋ，・・・，ｆ_ｎ−１，ｆ_ｎでの電圧値Ｖｓｖ_１，Ｖｓｖ_２，・・・，Ｖｓｖ_ｋ，・・・，Ｖｓｖ_ｎ−１，Ｖｓｖ_ｎおよびインピーダンスＺ_１，Ｚ_２，・・・，Ｚ_ｋ，・・・，Ｚ_ｎ−１，Ｚ_ｎ）を、実行した回数毎に記憶するための測定値記憶領域が設けられている。

処理部４は、一例としてコンピュータで構成されて、周波数特性測定処理１００，２００（図３，４参照）、および出力処理を実行する。この周波数特性測定処理１００，２００のうちの周波数特性測定処理１００は、測定装置１の起動直後や、リセット直後において実行される１回目の周波数特性測定処理であり、他の周波数特性測定処理２００は、周波数特性測定処理１００の実施後から、測定装置１の停止やリセットが行われるまでの間において実行される周波数特性測定処理（２回目以降の周波数特性測定処理）である。各周波数特性測定処理１００，２００では、処理部４は、記憶部３に記憶されている周波数ｆ_ｋを順番に（昇順に）読み出して測定部２に指示することで、測定対象１１に供給する交流電流Ｉｓの周波数を段階的に周波数ｆ_１，ｆ_２，・・・，ｆ_ｎ−１，ｆ_ｎというように増加させつつ、各周波数ｆ_ｋにおいて、交流電流Ｉｓの供給によって測定対象１１に発生する電圧信号Ｖｓの電圧値Ｖｓｖ_ｋを測定すると共にこの測定した電圧値Ｖｓｖに基づいて測定対象１１の物理量としてのインピーダンスＺ_ｋを算出し、かつこのときの交流電流Ｉｓの周波数ｆ_ｋに対応させて電圧値Ｖｓｖ_ｋおよびインピーダンスＺ_ｋを記憶するという処理（電圧値Ｖｓｖの周波数特性、およびインピーダンスＺの周波数特性を測定する処理）を実行する。

出力部５は、例えばメディアインターフェース回路で構成されて、処理部４によって測定された電圧値Ｖｓｖの周波数特性やインピーダンスＺの周波数特性を、出力部５に着脱自在に装着されたリムーバブルメディアに記憶させる。なお、出力部５は、メディアインターフェース回路に代えて、ネットワークインターフェース回路で構成してネットワーク経由で外部装置に上記の周波数特性を伝送させたり、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）などの表示装置で構成して、上記の周波数特性を画面に表示させたりすることも可能である。

次に、測定装置１の動作と共に測定方法について、具体的に説明する。なお、測定部２は、一対のプローブ６ａ，６ｂを介して回路基板に形成されている各電源供給ラインに接続されて、この電源供給ライン間に並列に配設される測定対象１１としての２つのバイパスコンデンサに発生する電圧信号Ｖｓの電圧値Ｖｓｖを測定可能な状態にあるものとする。

測定装置１では、処理部４は、起動直後やリセット直後において、まず、図３に示す周波数特性測定処理１００を実行する。この周波数特性測定処理１００では、処理部４は、最初に、レンジ初期化処理を実行する（ステップ１０１）。このレンジ初期化処理では、処理部４は、記憶部３に記憶されている共通の初期レンジ情報Ｄ_ＲＶ0（本例では、一例として測定レンジＲＶ６を示すレンジ情報Ｄ_ＲＶ６）を読み出すと共に、この読み出した初期レンジ情報Ｄ_ＲＶ0（＝Ｄ_ＲＶ６）を、図５に示すように、各周波数ｆ_ｋでの最初の測定レンジＲＶを示す候補レンジ情報Ｄ_ＣＲＶとして各周波数ｆ_ｋに対応させて記憶部３に記憶させる（具体的には、各周波数ｆ_ｋに対応するレンジ記憶領域３ｂに記憶させる）。

次いで、処理部４は、記憶部３に記憶されている各周波数ｆ_ｋのうちの１つの周波数を特定するための数値ｋを数値１とし（ステップ１０２）、後述するステップ１０３からステップ１０７までの各処理を、これらの各処理を１回実行する度に数値ｋをインクリメントしつつ（ステップ１０９）、この数値ｋが数値ｎに達したとステップ１０８において判別するまで繰り返す。

具体的には、処理部４は、ステップ１０３において、数値ｋで示される周波数ｆ_ｋと、この周波数ｆ_ｋに対応する候補レンジ情報Ｄ_ＣＲＶ（このときには、初期レンジ情報Ｄ_ＲＶ0としてのレンジ情報Ｄ_ＲＶ６）とを、記憶部３の周波数記憶領域３ａとレンジ記憶領域３ｂとから読み出すと共に、読み出した周波数ｆ_ｋを交流電流Ｉｓの周波数ｆとして測定部２に対して指示（設定）し（周波数設定処理）、また読み出した候補レンジ情報Ｄ_ＣＲＶで示される測定レンジＲＶ（このときにはレンジ情報Ｄ_ＲＶ６で示される測定レンジＲＶ６）を測定部２に対して最初に使用する測定レンジＲＶとして指示（設定）する（開始レンジ設定処理）。

これにより、測定部２は、処理部４から指示された周波数ｆ_ｋで交流電流Ｉｓを発生させると共に一対のプローブ６ａ，６ｂを介して測定対象１１に供給する。また、測定部２は、この交流電流Ｉｓの供給に起因して測定対象１１に発生する電圧信号Ｖｓの電圧値Ｖｓｖを、一対のプローブ６ａ，６ｂを介して入力すると共に処理部４から指示された測定レンジＲＶを使用して測定を開始する。また、測定部２は、この測定した電圧値Ｖｓｖを処理部４に出力する。

また、処理部４は、ステップ１０４〜１０６においてレンジ自動切替処理を実行することにより、各周波数ｆ_ｋでの最終的な電圧値Ｖｓｖの測定に使用する適切な測定レンジＲＶを探し出す（適切な測定レンジＲＶに切り替える）。詳細には、処理部４は、まず、ステップ１０４において、測定部２から出力される電圧値Ｖｓｖを取得することで電圧値Ｖｓｖの測定を行い、次いで、ステップ１０５において、この測定した電圧値Ｖｓｖに基づき、測定部２に対して指示した測定レンジＲＶ（この電圧値Ｖｓｖの測定に使用された測定レンジＲＶ）を変更する必要があるか否かを判別する。

例えば、測定レンジＲＶ１〜ＲＶ６のうちの最小の測定レンジＲＶ１では、測定した電圧値Ｖｓｖがこの測定レンジＲＶ１に対して予め規定された上限閾値（例えば、この測定レンジＲＶ１のフルスケールに対する例えば９５％の値）以下かこの上限閾値を上回るか否かに基づき、上限閾値以下のときには現在の測定レンジＲＶ１は適切な測定レンジであって測定レンジＲＶの変更は不要と判別してステップ１０７に移行し、一方、上限閾値を上回るときには現在の測定レンジＲＶ１は適切な測定レンジではないことから、測定レンジＲＶの変更が必要であると判別してステップ１０６に移行する。

また、測定レンジＲＶ１〜ＲＶ６のうちの中間の測定レンジＲＶ２〜ＲＶ５では、測定した電圧値Ｖｓｖがこれらの各測定レンジＲＶに対して予め規定された上限閾値（例えば、この測定レンジＲＶのフルスケールに対する例えば９５％の値）以下かこの上限閾値を上回るか否かと、測定した電圧値Ｖｓｖがこれらの各測定レンジＲＶに対して予め規定された下限閾値（例えば、この測定レンジＲＶのフルスケールに対する例えば５％の値）を下回るかこの下限閾値以上である否かとに基づき、上限閾値以下で、かつ下限閾値以上のときには現在の測定レンジＲＶは適切な測定レンジであって測定レンジＲＶの変更は不要と判別してステップ１０７に移行し、一方、上限閾値を上回るときや下限閾値を下回るときには現在の測定レンジＲＶは適切な測定レンジではないことから、測定レンジＲＶの変更が必要であると判別してステップ１０６に移行する。

また、測定レンジＲＶ１〜ＲＶ６のうちの最大の測定レンジＲＶ６では、測定した電圧値Ｖｓｖがこの測定レンジＲＶ６に対して予め規定された下限閾値（例えば、この測定レンジＲＶ６のフルスケールに対する例えば５％の値）を下回るかこの下限閾値以上であるか否かに基づき、下限閾値以上のときには現在の測定レンジＲＶ６は適切な測定レンジであって測定レンジＲＶの変更は不要と判別してステップ１０７に移行し、一方、下限閾値を下回るときには現在の測定レンジＲＶ６は適切な測定レンジではないことから、測定レンジＲＶの変更が必要であると判別してステップ１０６に移行する。

処理部４は、ステップ１０６では、測定レンジＲＶの変更が必要であると判別した理由に応じて、現在の測定レンジＲＶを１つ上位の測定レンジＲＶに変更したり、１つ下位の測定レンジＲＶに変更したりする処理を実行する。具体的には、処理部４は、測定した電圧値Ｖｓｖが現在の測定レンジＲＶの上限閾値を上回ることに基づき、測定レンジＲＶの変更が必要と判別したときには、現在の測定レンジＲＶを１つ上位の測定レンジＲＶに変更する処理（つまり、この１つ上位の測定レンジＲＶを測定部２に対して使用する測定レンジＲＶとして指示（設定）する処理）を実行する。一方、処理部４は、測定した電圧値Ｖｓｖが現在の測定レンジＲＶの下限閾値を下回ることに基づき、測定レンジＲＶの変更が必要と判別したときには、現在の測定レンジＲＶを１つ下位の測定レンジＲＶに変更する処理（つまり、この１つ下位の測定レンジＲＶを測定部２に対して使用する測定レンジＲＶとして指示（設定）する処理）を実行する。

処理部４は、ステップ１０６において測定レンジＲＶを変更する処理を実行した後は、ステップ１０４に移行する。このようにして、処理部４は、ステップ１０５において、現在の測定レンジＲＶを変更する必要が無いと判別するまで（つまり、現在の測定レンジＲＶが適切な測定レンジＲＶであると判別するまで、言い換えれば、適切な測定レンジＲＶを探し出すまで）、ステップ１０４〜ステップ１０６を繰り返す（レンジ自動切替処理の実行）。

処理部４は、ステップ１０５において現在の測定レンジＲＶを変更する必要が無い（つまり、現在の測定レンジＲＶが適切な測定レンジである）と判別して移行したステップ１０７では、図８に示すように、ステップ１０４で測定した電圧値Ｖｓｖを、ステップ１０３において測定部２に対して交流電流Ｉｓの周波数ｆとして指定した周波数ｆ_ｋに対応させて記憶部３の測定値記憶領域に電圧値Ｖｓｖ_ｋとして記憶させる。また、処理部４は、この電圧値Ｖｓｖ_ｋと交流電流Ｉｓの既知の電流値Ｉｓｖとに基づいて、測定対象１１のインピーダンスＺ（物理量）を算出すると共に、算出したインピーダンスＺを、ステップ１０３において測定部２に対して交流電流Ｉｓの周波数ｆとして指定した周波数ｆ_ｋに対応させて記憶部３の測定値記憶領域にインピーダンスＺ_ｋとして記憶させる。また、処理部４は、上記のレンジ自動切替処理において探し出した適切な測定レンジＲＶを示すレンジ情報Ｄ_ＲＶを、ステップ１０３において測定部２に対して交流電流Ｉｓの周波数ｆとして指定した周波数ｆ_ｋに対応させて記憶部３に新たな候補レンジ情報Ｄ_ＣＲＶとして記憶させる（具体的には、指定した周波数ｆ_ｋに対応するレンジ記憶領域３ｂに更新記憶させる）。

処理部４は、上記したステップ１０７の実行の後、数値ｋが数値ｎに達したか否かを判別して（ステップ１０８）、達していないときには、数値ｋをインクリメントして（ステップ１０９）、ステップ１０３に移行する。このようにして、処理部４は、ステップ１０８において、数値ｋが数値ｎに達するまで（つまり、すべての周波数ｆ_１〜ｆ_ｎでの、電圧値Ｖｓｖ_１〜Ｖｓｖ_ｎ、インピーダンスＺ_１〜Ｚ_ｎおよび新たな候補レンジ情報Ｄ_ＣＲＶを記憶部３の測定値記憶領域およびレンジ記憶領域３ｂにそれぞれ記憶するまで、ステップ１０３〜ステップ１０７を繰り返す。これにより、ステップ１０８において、数値ｋが数値ｎに達したときには、測定対象１１についての電圧値ＶｓｖおよびインピーダンスＺのそれぞれについての１回目の周波数特性の測定結果が図８に示すように記憶部３に記憶される。これにより、１回目の周波数特性測定処理１００が完了する。

例えば、交流電流Ｉｓの周波数ｆを周波数ｆ_１，ｆ_２，ｆ_３，・・・，ｆ_ｋ，・・・，ｆ_ｎ−１，ｆ_ｎというように段階的に変化（増加）させたときに、測定部２で測定される電圧値Ｖｓｖが図２において実線で示すように変化したときを例に挙げて、１回目の周波数特性測定処理１００での処理部４の動作について具体的に説明する。

この場合、処理部４は、この周波数特性測定処理１００において、測定部２に対して交流電流Ｉｓの周波数ｆを周波数ｆ_１に設定したときには、上記したレンジ自動切替処理において、最初の測定レンジＲＶ６で測定された電圧値Ｖｓｖに基づき、この測定レンジＲＶ６を１つ下位の適切な測定レンジＲＶ５に変更する。また、処理部４は、ステップ１０７において、この測定レンジＲＶ５で測定された電圧値Ｖｓｖ_１に基づいてインピーダンスＺ_１を算出する。また、処理部４は、図６に示すように、周波数ｆ_１に対応するレンジ記憶領域３ｂに測定レンジＲＶ５を示すレンジ情報Ｄ_ＲＶ５を候補レンジ情報Ｄ_ＣＲＶとして更新記憶させる。また、処理部４は、図８に示すように、記憶部３の測定値記憶領域における１回目の周波数特性測定処理での測定値のための記憶領域に、周波数ｆ_１に対応させて電圧値Ｖｓｖ_１を電圧値Ｖｓｖとして記憶させると共に、インピーダンスＺ_１をインピーダンスＺとして記憶させる。

また、処理部４は、測定部２に対して交流電流Ｉｓの周波数ｆを周波数ｆ_２に設定したときには、上記したレンジ自動切替処理において、最初の測定レンジＲＶ６で測定された電圧値Ｖｓｖに基づき、この測定レンジＲＶ６を１つ下位の適切な測定レンジＲＶ５に変更する。また、処理部４は、ステップ１０７において、この測定レンジＲＶ５で測定された電圧値Ｖｓｖ_２に基づいてインピーダンスＺ_２を算出する。また、処理部４は、図６に示すように、周波数ｆ_２に対応するレンジ記憶領域３ｂに測定レンジＲＶ５を示すレンジ情報Ｄ_ＲＶ５を候補レンジ情報Ｄ_ＣＲＶとして更新記憶させる。また、処理部４は、図８に示すように、記憶部３の測定値記憶領域における１回目の周波数特性測定処理での測定値のための記憶領域に、周波数ｆ_２に対応させて電圧値Ｖｓｖ_２を電圧値Ｖｓｖとして記憶させると共に、インピーダンスＺ_２をインピーダンスＺとして記憶させる。

また、処理部４は、測定部２に対して交流電流Ｉｓの周波数ｆを周波数ｆ_３に設定したときには、上記したレンジ自動切替処理において、最初の測定レンジＲＶ６で測定された電圧値Ｖｓｖに基づき、この測定レンジＲＶ６を１つ下位の測定レンジＲＶ５に変更し、さらにこの測定レンジＲＶ５で測定された電圧値Ｖｓｖに基づき、この測定レンジＲＶ５を１つ下位の適切な測定レンジＲＶ４に変更する。また、処理部４は、ステップ１０７において、この測定レンジＲＶ４で測定された電圧値Ｖｓｖ_３に基づいてインピーダンスＺ_３を算出する。また、処理部４は、図６に示すように、周波数ｆ_３に対応するレンジ記憶領域３ｂに測定レンジＲＶ４を示すレンジ情報Ｄ_ＲＶ４を候補レンジ情報Ｄ_ＣＲＶとして更新記憶させる。また、処理部４は、図８に示すように、記憶部３の測定値記憶領域における１回目の周波数特性測定処理での測定値のための記憶領域に、周波数ｆ_３に対応させて電圧値Ｖｓｖ_３を電圧値Ｖｓｖとして記憶させると共に、インピーダンスＺ_３をインピーダンスＺとして記憶させる。

その後、処理部４は、測定部２に対して交流電流Ｉｓの周波数ｆを周波数ｆ_ｋに設定したときには、上記したレンジ自動切替処理において、最初の測定レンジＲＶ６で測定された電圧値Ｖｓｖに基づき、この測定レンジＲＶ６を１つ下位の測定レンジＲＶ５に変更し、さらにこの測定レンジＲＶ５で測定された電圧値Ｖｓｖに基づき、この測定レンジＲＶ５を１つ下位の測定レンジＲＶ４に変更するという測定レンジＲＶの変更を繰り返すことで、測定部２に指示する測定レンジＲＶを、測定レンジＲＶ６→測定レンジＲＶ５→測定レンジＲＶ４→測定レンジＲＶ３→測定レンジＲＶ２→測定レンジＲＶ１というように順次１つ下位側の測定レンジＲＶに変更する（これにより、適切な測定レンジＲＶ１に変更される）。また、処理部４は、ステップ１０７において、この測定レンジＲＶ１で測定された電圧値Ｖｓｖ_ｋに基づいてインピーダンスＺ_ｋを算出する。また、処理部４は、図６に示すように、周波数ｆ_ｋに対応するレンジ記憶領域３ｂに測定レンジＲＶ１を示すレンジ情報Ｄ_ＲＶ１を候補レンジ情報Ｄ_ＣＲＶとして更新記憶させる。また、処理部４は、図８に示すように、記憶部３の測定値記憶領域における１回目の周波数特性測定処理での測定値のための記憶領域に、周波数ｆ_ｋに対応させて電圧値Ｖｓｖ_ｋを電圧値Ｖｓｖとして記憶させると共に、インピーダンスＺ_ｋをインピーダンスＺとして記憶させる。

また、処理部４は、さらにその後に測定部２に対して周波数ｆ_ｎ−１を設定したときには、上記したレンジ自動切替処理において、上記した周波数ｆ_ｋを設定したときと同様にして、測定部２に指示する測定レンジＲＶを、測定レンジＲＶ６→測定レンジＲＶ５→測定レンジＲＶ４→測定レンジＲＶ３→測定レンジＲＶ２というように順次１つ下位側の測定レンジＲＶに変更する（これにより、適切な測定レンジＲＶ２に変更される）。また、処理部４は、ステップ１０７において、この測定レンジＲＶ２で測定された電圧値Ｖｓｖ_ｎ−１に基づいてインピーダンスＺ_ｎ−１を算出する。また、処理部４は、図６に示すように、周波数ｆ_ｎ−１に対応するレンジ記憶領域３ｂに測定レンジＲＶ２を示すレンジ情報Ｄ_ＲＶ２を候補レンジ情報Ｄ_ＣＲＶとして更新記憶させる。また、処理部４は、図８に示すように、記憶部３の測定値記憶領域における１回目の周波数特性測定処理での測定値のための記憶領域に、周波数ｆ_ｎ−１に対応させて電圧値Ｖｓｖ_ｎ−１を電圧値Ｖｓｖとして記憶させると共に、インピーダンスＺ_ｎ−１をインピーダンスＺとして記憶させる。

また、処理部４は、最後に、測定部２に対して周波数ｆ_ｎを設定したときには、上記したレンジ自動切替処理において、上記した周波数ｆ_ｋを設定したときと同様にして、測定部２に指示する測定レンジＲＶを、測定レンジＲＶ６→測定レンジＲＶ５→測定レンジＲＶ４→測定レンジＲＶ３→測定レンジＲＶ２というように順次１つ下位側の測定レンジＲＶに変更する（これにより、適切な測定レンジＲＶ２に変更される）。また、処理部４は、ステップ１０７において、この測定レンジＲＶ２で測定された電圧値Ｖｓｖ_ｎに基づいてインピーダンスＺ_ｎを算出する。また、処理部４は、図６に示すように、周波数ｆ_ｎに対応するレンジ記憶領域３ｂに測定レンジＲＶ２を示すレンジ情報Ｄ_ＲＶ２を候補レンジ情報Ｄ_ＣＲＶとして更新記憶させる。また、処理部４は、図８に示すように、記憶部３の測定値記憶領域における１回目の周波数特性測定処理での測定値のための記憶領域に、周波数ｆ_ｎに対応させて電圧値Ｖｓｖ_ｎを電圧値Ｖｓｖとして記憶させると共に、インピーダンスＺ_ｎをインピーダンスＺとして記憶させる。

１回目の周波数特性測定処理１００の完了後において、処理部４は、予め規定された時間間隔が経過する都度、図４に示す周波数特性測定処理２００を実行する。この周波数特性測定処理２００は、周波数特性測定処理１００におけるレンジ初期化処理１０１が省かれている以外は、周波数特性測定処理１００と同じ内容となっている。このため、図４に示す周波数特性測定処理２００では、周波数特性測定処理１００と同じ内容の処理を実行するステップについては周波数特性測定処理１００と同じステップ番号を付すものとする。また、後述する周波数特性測定処理２００の説明において、周波数特性測定処理１００と同じ処理については、重複する説明を省略する。

この周波数特性測定処理２００では、処理部４は、最初に、記憶部３に記憶されている各周波数ｆ_ｋのうちの１つの周波数を特定するための数値ｋを数値１とし（ステップ１０２）、ステップ１０３からステップ１０７までの各処理を、これらの各処理を１回実行する度に数値ｋをインクリメントしつつ（ステップ１０９）、この数値ｋが数値ｎに達したとステップ１０８において判別するまで繰り返す。

具体的には、処理部４は、ステップ１０３において、数値ｋで示される周波数ｆ_ｋと、この周波数ｆ_ｋに対応する候補レンジ情報Ｄ_ＣＲＶとを、記憶部３の周波数記憶領域３ａとレンジ記憶領域３ｂとから読み出すと共に、読み出した周波数ｆ_ｋを交流電流Ｉｓの周波数ｆとして測定部２に対して指示（設定）し（周波数設定処理）、また読み出した候補レンジ情報Ｄ_ＣＲＶで示される測定レンジＲＶを測定部２に対して最初に使用する測定レンジＲＶとして指示（設定）する（開始レンジ設定処理）。

また、処理部４は、ステップ１０４〜１０６においてレンジ自動切替処理を実行する。詳細には、処理部４は、まず、ステップ１０４において、測定部２から出力される電圧値Ｖｓｖを取得することで電圧値Ｖｓｖの測定を行い、次いで、ステップ１０５において、この測定した電圧値Ｖｓｖに基づき、測定部２に対して指示した測定レンジＲＶ（この電圧値Ｖｓｖの測定に使用された測定レンジＲＶ）を変更する必要があるか否かを判別する。

また、処理部４は、ステップ１０６では、測定した電圧値Ｖｓｖが現在の測定レンジＲＶの上限閾値を上回ることに基づき、測定レンジＲＶの変更が必要と判別したときには、現在の測定レンジＲＶを１つ上位の測定レンジＲＶに変更する処理（つまり、この１つ上位の測定レンジＲＶを測定部２に対して使用する測定レンジＲＶとして指示（設定）する処理）を実行する。一方、処理部４は、測定した電圧値Ｖｓｖが現在の測定レンジＲＶの下限閾値を下回ることに基づき、測定レンジＲＶの変更が必要と判別したときには、現在の測定レンジＲＶを１つ下位の測定レンジＲＶに変更する処理（つまり、この１つ下位の測定レンジＲＶを測定部２に対して使用する測定レンジＲＶとして指示（設定）する処理）を実行する。

処理部４は、ステップ１０６において測定レンジＲＶを変更する処理を実行した後は、ステップ１０４に移行する。このようにして、処理部４は、ステップ１０５において、現在の測定レンジＲＶを変更する必要が無いと判別するまで（つまり、現在の測定レンジＲＶが適切な測定レンジＲＶであると判別するまで）、ステップ１０４〜ステップ１０６を繰り返す（レンジ自動切替処理の実行）。

処理部４は、ステップ１０５において現在の測定レンジＲＶを変更する必要が無い（つまり、現在の測定レンジＲＶが適切な測定レンジである）と判別して移行したステップ１０７では、図８に示すように、ステップ１０４で測定した電圧値Ｖｓｖを、ステップ１０３において測定部２に対して交流電流Ｉｓの周波数ｆとして指定した周波数ｆ_ｋに対応させて記憶部３の測定値記憶領域に電圧値Ｖｓｖ_ｋとして記憶させる。また、処理部４は、この電圧値Ｖｓｖ_ｋと交流電流Ｉｓの既知の電流値Ｉｓｖとに基づいて、測定対象１１のインピーダンスＺを算出すると共に、算出したインピーダンスＺを、ステップ１０３において測定部２に対して交流電流Ｉｓの周波数ｆとして指定した周波数ｆ_ｋに対応させて記憶部３の測定値記憶領域にインピーダンスＺ_ｋとして記憶させる。また、処理部４は、上記のレンジ自動切替処理において探し出した適切な測定レンジＲＶを示すレンジ情報Ｄ_ＲＶを、ステップ１０３において測定部２に対して交流電流Ｉｓの周波数ｆとして指定した周波数ｆ_ｋに対応させて記憶部３に新たな候補レンジ情報Ｄ_ＣＲＶとして記憶させる（具体的には、指定した周波数ｆ_ｋに対応するレンジ記憶領域３ｂに更新記憶させる）。

処理部４は、上記したステップ１０７の実行の後、数値ｋが数値ｎに達したか否かを判別して（ステップ１０８）、達していないときには、数値ｋをインクリメントしてステップ１０３に移行する。このようにして、処理部４は、ステップ１０８において、数値ｋが数値ｎに達するまで（つまり、すべての周波数ｆ_１〜ｆ_ｎでの、電圧値Ｖｓｖ_１〜Ｖｓｖ_ｎ、インピーダンスＺ_１〜Ｚ_ｎおよび新たな候補レンジ情報Ｄ_ＣＲＶを記憶部３の測定値記憶領域およびレンジ記憶領域３ｂにそれぞれ記憶するまで、ステップ１０３〜ステップ１０７を繰り返す。これにより、ステップ１０８において、数値ｋが数値ｎに達したときには、測定対象１１についての電圧値ＶｓｖおよびインピーダンスＺのそれぞれについての２回目の周波数特性測定処理での測定結果が図８に示すように記憶部３に記憶される。これにより、最初の周波数特性測定処理２００が完了する。

例えば、２回目の周波数特性測定処理（最初の周波数特性測定処理２００）の実行時において、交流電流Ｉｓの周波数ｆを周波数ｆ_１，ｆ_２，ｆ_３，・・・，ｆ_ｋ，・・・，ｆ_ｎ−１，ｆ_ｎというように段階的に変化（増加）させたときに、測定対象１１の電気的特性が経時的に変化したことに起因して、測定部２で測定される電圧値Ｖｓｖが図２において破線で示すように変化したときを例に挙げて、周波数特性測定処理２００での処理部４の動作について具体的に説明する。

この場合、処理部４は、この周波数特性測定処理２００において、測定部２に対して交流電流Ｉｓの周波数ｆを周波数ｆ_１に設定したときには、ステップ１０３における開始レンジ設定処理において、図６に示すように、この周波数ｆ_１に対応するレンジ記憶領域３ｂに記憶されている候補レンジ情報Ｄ_ＣＲＶとしてのレンジ情報Ｄ_ＲＶ５を読み出すと共に、このレンジ情報Ｄ_ＲＶ５で示される測定レンジＲＶ５を測定部２に対して指示し、次いで、上記したレンジ自動切替処理を実行する。

処理部４は、このレンジ自動切替処理でのステップ１０５において、最初の測定レンジＲＶ５で測定された電圧値Ｖｓｖ_１に基づき、この測定レンジＲＶ５を変更する必要はないと判別する（この場合、測定レンジＲＶ５が適切な測定レンジＲＶとなる）。これにより、処理部４は、ステップ１０７に移行して、この電圧値Ｖｓｖ_１に基づいてインピーダンスＺ_１を算出し、図７に示すように、周波数ｆ_１に対応するレンジ記憶領域３ｂに測定レンジＲＶ５を示すレンジ情報Ｄ_ＲＶ５を候補レンジ情報Ｄ_ＣＲＶとして更新記憶させる。また、処理部４は、図８に示すように、記憶部３の測定値記憶領域における２回目の周波数特性測定処理での測定値のための記憶領域に、周波数ｆ_１に対応させて電圧値Ｖｓｖ_１を電圧値Ｖｓｖとして記憶させると共に、インピーダンスＺ_１をインピーダンスＺとして記憶させる。

また、処理部４は、測定部２に対して交流電流Ｉｓの周波数ｆを周波数ｆ_２に設定したときには、ステップ１０３における開始レンジ設定処理において、図６に示すように、この周波数ｆ_２に対応するレンジ記憶領域３ｂに記憶されている候補レンジ情報Ｄ_ＣＲＶとしてのレンジ情報Ｄ_ＲＶ５を読み出すと共に、このレンジ情報Ｄ_ＲＶ５で示される測定レンジＲＶ５を測定部２に対して指示し、次いで、上記したレンジ自動切替処理を実行する。

処理部４は、このレンジ自動切替処理でのステップ１０５において、最初の測定レンジＲＶ５で測定された電圧値Ｖｓｖ_２に基づき、この測定レンジＲＶ５を変更する必要があると判別して、ステップ１０６において、この測定レンジＲＶ５を１つ下位の適切な測定レンジＲＶ４に変更し、ステップ１０４において、この測定レンジＲＶ４での電圧値Ｖｓｖ_２を測定する。これにより、処理部４は、ステップ１０７に移行して、この最終的な電圧値Ｖｓｖ_２に基づいてインピーダンスＺ_２を算出し、図７に示すように、周波数ｆ_２に対応するレンジ記憶領域３ｂに測定レンジＲＶ４を示すレンジ情報Ｄ_ＲＶ４を候補レンジ情報Ｄ_ＣＲＶとして更新記憶させる。また、処理部４は、図８に示すように、記憶部３の測定値記憶領域における２回目の周波数特性測定処理での測定値のための記憶領域に、周波数ｆ_２に対応させて電圧値Ｖｓｖ_２を電圧値Ｖｓｖとして記憶させると共に、インピーダンスＺ_２をインピーダンスＺとして記憶させる。

また、処理部４は、測定部２に対して交流電流Ｉｓの周波数ｆを周波数ｆ_３に設定したときには、ステップ１０３における開始レンジ設定処理において、図６に示すように、この周波数ｆ_３に対応するレンジ記憶領域３ｂに記憶されている候補レンジ情報Ｄ_ＣＲＶとしてのレンジ情報Ｄ_ＲＶ４を読み出すと共に、このレンジ情報Ｄ_ＲＶ４で示される測定レンジＲＶ４を測定部２に対して指示し、次いで、上記したレンジ自動切替処理を実行する。

処理部４は、このレンジ自動切替処理でのステップ１０５において、最初の測定レンジＲＶ４で測定された電圧値Ｖｓｖ_３に基づき、この測定レンジＲＶ４を変更する必要はないと判別する（この場合、測定レンジＲＶ４が適切な測定レンジＲＶとなる）。これにより、処理部４は、ステップ１０７に移行して、この電圧値Ｖｓｖ_３に基づいてインピーダンスＺ_３を算出し、図７に示すように、周波数ｆ_３に対応するレンジ記憶領域３ｂに測定レンジＲＶ４を示すレンジ情報Ｄ_ＲＶ４を候補レンジ情報Ｄ_ＣＲＶとして更新記憶させる。また、処理部４は、図８に示すように、記憶部３の測定値記憶領域における２回目の周波数特性測定処理での測定値のための記憶領域に、周波数ｆ_３に対応させて電圧値Ｖｓｖ_３を電圧値Ｖｓｖとして記憶させると共に、インピーダンスＺ_３をインピーダンスＺとして記憶させる。

その後、処理部４は、測定部２に対して交流電流Ｉｓの周波数ｆを周波数ｆ_ｋに設定したときには、ステップ１０３における開始レンジ設定処理において、図６に示すように、この周波数ｆ_ｋに対応するレンジ記憶領域３ｂに記憶されている候補レンジ情報Ｄ_ＣＲＶとしてのレンジ情報Ｄ_ＲＶ１を読み出すと共に、このレンジ情報Ｄ_ＲＶ１で示される測定レンジＲＶ１を測定部２に対して指示し、次いで、上記したレンジ自動切替処理を実行する。

処理部４は、このレンジ自動切替処理でのステップ１０５において、最初の測定レンジＲＶ１で測定された電圧値Ｖｓｖ_ｋに基づき、この測定レンジＲＶ１を変更する必要はないと判別する。これにより、処理部４は、ステップ１０７に移行して、この電圧値Ｖｓｖ_ｋに基づいてインピーダンスＺ_ｋを算出し、図７に示すように、周波数ｆ_ｋに対応するレンジ記憶領域３ｂに測定レンジＲＶ１を示すレンジ情報Ｄ_ＲＶ１を候補レンジ情報Ｄ_ＣＲＶとして更新記憶させる。また、処理部４は、図８に示すように、記憶部３の測定値記憶領域における２回目の周波数特性測定処理での測定値のための記憶領域に、周波数ｆ_ｋに対応させて電圧値Ｖｓｖ_ｋを電圧値Ｖｓｖとして記憶させると共に、インピーダンスＺ_ｋをインピーダンスＺとして記憶させる。

また、処理部４は、さらにその後に測定部２に対して周波数ｆ_ｎ−１を設定したときには、ステップ１０３における開始レンジ設定処理において、図６に示すように、この周波数ｆ_ｎ−１に対応するレンジ記憶領域３ｂに記憶されている候補レンジ情報Ｄ_ＣＲＶとしてのレンジ情報Ｄ_ＲＶ２を読み出すと共に、このレンジ情報Ｄ_ＲＶ２で示される測定レンジＲＶ２を測定部２に対して指示し、次いで、上記したレンジ自動切替処理を実行する。

処理部４は、このレンジ自動切替処理でのステップ１０５において、最初の測定レンジＲＶ２で測定された電圧値Ｖｓｖ_ｎ−１に基づき、この測定レンジＲＶ２を変更する必要はないと判別する。これにより、処理部４は、ステップ１０７に移行して、この電圧値Ｖｓｖ_ｎ−１に基づいてインピーダンスＺ_ｎ−１を算出し、図７に示すように、周波数ｆ_ｎ−１に対応するレンジ記憶領域３ｂに測定レンジＲＶ２を示すレンジ情報Ｄ_ＲＶ２を候補レンジ情報Ｄ_ＣＲＶとして更新記憶させる。また、処理部４は、図８に示すように、記憶部３の測定値記憶領域における２回目の周波数特性測定処理での測定値のための記憶領域に、周波数ｆ_ｎ−１に対応させて電圧値Ｖｓｖ_ｎ−１を電圧値Ｖｓｖとして記憶させると共に、インピーダンスＺ_ｎ−１をインピーダンスＺとして記憶させる。

また、処理部４は、最後に、測定部２に対して周波数ｆ_ｎを設定したときには、ステップ１０３における開始レンジ設定処理において、図６に示すように、この周波数ｆ_ｎに対応するレンジ記憶領域３ｂに記憶されている候補レンジ情報Ｄ_ＣＲＶとしてのレンジ情報Ｄ_ＲＶ２を読み出すと共に、このレンジ情報Ｄ_ＲＶ２で示される測定レンジＲＶ２を測定部２に対して指示し、次いで、上記したレンジ自動切替処理を実行する。

処理部４は、このレンジ自動切替処理でのステップ１０５において、最初の測定レンジＲＶ２で測定された電圧値Ｖｓｖ_ｎに基づき、この測定レンジＲＶ２を変更する必要はないと判別する。これにより、処理部４は、ステップ１０７に移行して、この電圧値Ｖｓｖ_ｎに基づいてインピーダンスＺ_ｎを算出し、図７に示すように、周波数ｆ_ｎに対応するレンジ記憶領域３ｂに測定レンジＲＶ２を示すレンジ情報Ｄ_ＲＶ２を候補レンジ情報Ｄ_ＣＲＶとして更新記憶させる。また、処理部４は、図８に示すように、記憶部３の測定値記憶領域における２回目の周波数特性測定処理での測定値のための記憶領域に、周波数ｆ_ｎに対応させて電圧値Ｖｓｖ_ｎを電圧値Ｖｓｖとして記憶させると共に、インピーダンスＺ_ｎをインピーダンスＺとして記憶させる。

最初の周波数特性測定処理２００の完了後は、処理部４は、上記したように、予め規定された時間間隔が経過する都度、この周波数特性測定処理２００を実行する。これにより、上記したように、記憶部３におけるレンジ記憶領域３ｂに記憶されている各周波数ｆ_１，ｆ_２，・・・，ｆ_ｋ，・・・，ｆ_ｎ−１，ｆ_ｎに対応する候補レンジ情報Ｄ_ＣＲＶが更新記憶されつつ、図８に示すように、記憶部３における測定値記憶領域に、周波数特性測定処理を実行した回数毎の測定値（各周波数ｆ_１，ｆ_２，・・・，ｆ_ｋ，・・・，ｆ_ｎ−１，ｆ_ｎでの電圧値Ｖｓｖ_１，Ｖｓｖ_２，・・・，Ｖｓｖ_ｋ，・・・，Ｖｓｖ_ｎ−１，Ｖｓｖ_ｎおよびインピーダンスＺ_１，Ｚ_２，・・・，Ｚ_ｋ，・・・，Ｚ_ｎ−１，Ｚ_ｎ）が順次記憶される。

また、処理部４は、定期的に、または不図示の操作部から開始指示が入力されたときに出力処理を実行して、記憶部３の測定値記憶領域に記憶されている各回の周波数特性測定処理において測定された各周波数ｆ_ｋでの電圧値Ｖｓｖ_ｋおよびインピーダンスＺ_ｋを、出力部５に装着されている不図示のリムーバブルメディアに記憶させる。これにより、測定装置１の使用者は、測定装置１自体を測定対象１１から外して回収するか、またはリムーバブルメディアだけを測定装置１から取り外して回収することにより、予め規定された時間間隔で継続して測定された測定対象１１についての電圧値Ｖｓｖの周波数特性およびインピーダンスＺの周波数特性をそれぞれ測定することが可能となっている。

このように、この測定装置１および測定方法では、記憶部３におけるレンジ記憶領域３ｂには、実行した周波数特性測定処理において、各周波数ｆ_１，ｆ_２，・・・，ｆ_ｋ，・・・，ｆ_ｎ−１，ｆ_ｎのときに最終的に使用された測定レンジＲＶを示すレンジ情報Ｄ_ＲＶが候補レンジ情報Ｄ_ＣＲＶとして更新されながら記憶される。そして、次の周波数特性測定処理の実行時において、このレンジ記憶領域３ｂに各周波数ｆ_１，ｆ_２，・・・，ｆ_ｋ，・・・，ｆ_ｎ−１，ｆ_ｎに対応させて記憶されている候補レンジ情報Ｄ_ＣＲＶが、各周波数ｆ_１，ｆ_２，・・・，ｆ_ｋ，・・・，ｆ_ｎ−１，ｆ_ｎのときに測定部２が最初に使用する測定レンジＲＶを示すレンジ情報Ｄ_ＲＶとして使用され、この後にレンジ自動切替処理が実行される。

したがって、この測定装置１および測定方法によれば、各周波数特性測定処理の実行時における各周波数ｆ_１，ｆ_２，・・・，ｆ_ｋ，・・・，ｆ_ｎ−１，ｆ_ｎでのレンジ自動切替処理において、従来の測定装置のように複数の測定レンジのうちの例えば最もゲインの小さな測定レンジ（本例での測定レンジＲＶ６）を常に最初の測定レンジとしてレンジ自動切替処理を開始する構成とは異なり、１回前の周波数特性測定処理における各周波数ｆ_１，ｆ_２，・・・，ｆ_ｋ，・・・，ｆ_ｎ−１，ｆ_ｎでのレンジ自動切替処理によって最終的に探し出した測定レンジＲＶ（最終的な電圧値Ｖｓｖの測定に使用した測定レンジ）を最初の測定レンジとしてレンジ自動切替処理を開始することができる。これにより、特に、本例のような１つの測定対象１１に発生する被測定信号Ｖｓの電圧値Ｖｓｖについての周波数特性やこの電圧値Ｖｓｖに基づいて算出される測定対象１１のインピーダンスＺ（物理量）についての周波数特性を予め規定された時間間隔で継続的に測定する測定形態（つまり、周波数特性測定処理で測定される電圧値Ｖｓｖの周波数特性やインピーダンスＺの周波数特性が一般的に大きくは変動しない測定形態）においては、各周波数特性測定処理の実行時における各周波数ｆ_１，ｆ_２，・・・，ｆ_ｋ，・・・，ｆ_ｎ−１，ｆ_ｎでのレンジ自動切替処理における測定レンジＲＶの変更回数（レンジ切替えの回数）を大幅に低減することができるため、１回の周波数特性測定処理の実行に要する時間を大幅に短縮することができる。この結果、測定装置１が周波数特性の測定のために上記の予め規定された時間間隔でスリープ状態から一時的に起動する構成としたときには、起動状態の時間（起動してから、周波数特性の測定を行って、再度スリープ状態に移行するまでの時間）を短縮できることから、測定装置１での電力消費量を低く抑えることができるため、バッテリ駆動方式であれば、測定対象１１の周波数特性の測定をより長期間に亘って継続することを可能にすることができる。

なお、上記した測定装置１および測定方法では、１回目（最初）の周波数特性測定処理１００の実行後の２回目以降に継続的に実行する周波数特性測定処理２００における各周波数ｆ_ｋでの測定においてレンジ自動切替処理（図４におけるステップ１０４〜ステップ１０６）を実行する構成を採用しているが、この構成に限定されるものではない。

例えば、電圧値Ｖｓｖの周波数特性やインピーダンスＺ（物理量）の周波数特性が大きく変動しないような測定対象１１については、１回目の周波数特性測定処理１００を実行したときに各周波数ｆ_ｋでのレンジ自動切替処理において探し出した測定レンジＲＶを示すレンジ情報Ｄ_ＲＶを候補レンジ情報（この例では、使用レンジ情報である）Ｄ_ＣＲＶとして記憶部３に各周波数ｆ_ｋに対応させて記憶させ、２回目以降の周波数特性の各周波数ｆ_ｋでの測定の際には、周波数ｆ_ｋに対応させて記憶されている候補レンジ情報（この例では、使用レンジ情報である）Ｄ_ＣＲＶで示される測定レンジＲＶに直ちに切り替えてこの測定レンジＲＶをそのまま使用することができる。したがって、このような測定対象１１の周波数特性を測定するための測定装置および測定方法では、上記した周波数特性測定処理２００における上記のレンジ自動切替処理（図４におけるステップ１０４〜ステップ１０６）を省く構成（つまり、ステップ１０３の実行後に、直ちにステップ１０７に移行する構成）を採用する。なお、この構成を採用した測定装置は、上記した測定装置１と同じ図１に示す構成を備えると共に、１回目（最初）の周波数特性測定処理では、測定装置１と同様にして周波数特性測定処理１００を実行する。

この構成を採用した測定装置および測定方法によれば、２回目以降の各周波数特性測定処理における各周波数ｆ_ｋでの測定の際におけるレンジ自動切替動作を省くことができる結果、周波数特性測定処理の実行に要する時間をさらに短縮することができる。

また、上記の実施の形態では、測定対象１１の物理量の一例としてのインピーダンスＺの周波数特性を測定する一例を挙げて説明したが、測定する物理量はこれに限定されるものではなく、電圧値や電流値や容量値やインダクタンス値など種々のものであってもよい。

１測定装置
１１測定対象
Ｄ_ＣＲＶ候補レンジ情報
Ｉｓ交流電流
ＲＶ測定レンジ
Ｖｓ電圧信号

Claims

測定対象に供給する測定用交流信号の周波数を所定の周波数帯域内で段階的に増加または減少させつつ、各周波数において、当該測定用交流信号の供給によって当該測定対象に発生する被測定信号を複数の測定レンジのうちの適切な１つの測定レンジに切り替えて測定すると共に当該測定した被測定信号のレベルを当該測定用交流信号の周波数に対応させて記憶することにより、当該被測定信号についての周波数特性または当該被測定信号に基づいて算出される当該測定対象の物理量についての周波数特性を測定する測定装置であって、
１回目の前記周波数特性の測定の際には、前記各周波数において、前記複数の測定レンジから前記適切な１つの測定レンジを自動的に探し出すと共に当該探し出した測定レンジに切り替えるレンジ自動切替処理を実行し、かつ当該探し出した測定レンジを示すレンジ情報を前記測定用交流信号の周波数に対応させて候補レンジ情報として記憶し、２回目以降の前記周波数特性の測定の際には、前記測定用交流信号の周波数に対応させて記憶した前記候補レンジ情報で示される前記測定レンジに切り替えた後に前記レンジ自動切替処理を実行すると共に当該レンジ自動切替処理において新たな前記適切な１つの測定レンジを探し出したときには当該探し出した測定レンジを示すレンジ情報を当該測定用交流信号の周波数に対応させて新たな候補レンジ情報として記憶する測定装置。
測定対象に供給する測定用交流信号の周波数を所定の周波数帯域内で段階的に増加または減少させつつ、各周波数において、当該測定用交流信号の供給によって当該測定対象に発生する被測定信号を複数の測定レンジのうちの適切な１つの測定レンジに切り替えて測定すると共に当該測定した被測定信号のレベルを当該測定用交流信号の周波数に対応させて記憶することにより、当該被測定信号についての周波数特性または当該被測定信号に基づいて算出される当該測定対象の物理量についての周波数特性を測定する測定装置であって、
１回目の前記周波数特性の測定の際には、前記各周波数において、前記複数の測定レンジから前記適切な１つの測定レンジを自動的に探し出すと共に当該探し出した測定レンジに切り替えるレンジ自動切替処理を実行し、かつ当該探し出した測定レンジを示すレンジ情報を前記測定用交流信号の周波数に対応させて使用レンジ情報として記憶し、２回目以降の前記周波数特性の測定の際には、前記各周波数において、前記レンジ自動切替処理を実行することなく、前記測定用交流信号の周波数に対応させて記憶した前記使用レンジ情報で示される前記測定レンジに切り替える測定装置。
測定対象に供給する測定用交流信号の周波数を所定の周波数帯域内で段階的に増加または減少させつつ、各周波数において、当該測定用交流信号の供給によって当該測定対象に発生する被測定信号を複数の測定レンジのうちの適切な１つの測定レンジに切り替えて測定すると共に当該測定した被測定信号のレベルを当該測定用交流信号の周波数に対応させて記憶することにより、当該被測定信号についての周波数特性または当該被測定信号に基づいて算出される当該測定対象の物理量についての周波数特性を測定する測定方法であって、
１回目の前記周波数特性の測定の際には、前記各周波数において、前記複数の測定レンジから前記適切な１つの測定レンジを自動的に探し出すと共に当該探し出した測定レンジに切り替えるレンジ自動切替処理を実行し、かつ当該探し出した測定レンジを示すレンジ情報を前記測定用交流信号の周波数に対応させて候補レンジ情報として記憶し、２回目以降の前記周波数特性の測定の際には、前記測定用交流信号の周波数に対応させて記憶した前記候補レンジ情報で示される前記測定レンジに切り替えた後に前記レンジ自動切替処理を実行すると共に当該レンジ自動切替処理において新たな前記適切な１つの測定レンジを探し出したときには当該探し出した測定レンジを示すレンジ情報を当該測定用交流信号の周波数に対応させて新たな候補レンジ情報として記憶する測定方法。
測定対象に供給する測定用交流信号の周波数を所定の周波数帯域内で段階的に増加または減少させつつ、各周波数において、当該測定用交流信号の供給によって当該測定対象に発生する被測定信号を複数の測定レンジのうちの適切な１つの測定レンジに切り替えて測定すると共に当該測定した被測定信号のレベルを当該測定用交流信号の周波数に対応させて記憶することにより、当該被測定信号についての周波数特性または当該被測定信号に基づいて算出される当該測定対象の物理量についての周波数特性を測定する測定方法であって、
１回目の前記周波数特性の測定の際には、前記各周波数において、前記複数の測定レンジから前記適切な１つの測定レンジを自動的に探し出すと共に当該探し出した測定レンジに切り替えるレンジ自動切替処理を実行し、かつ当該探し出した測定レンジを示すレンジ情報を前記測定用交流信号の周波数に対応させて使用レンジ情報として記憶し、２回目以降の前記周波数特性の測定の際には、前記各周波数において、前記レンジ自動切替処理を実行することなく、前記測定用交流信号の周波数に対応させて記憶した前記使用レンジ情報で示される前記測定レンジに切り替える測定方法。