以下、接触状態改善装置の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。
最初に、接触状態改善装置の一例としての図1に示す接触状態改善装置1の構成について説明する。接触状態改善装置1は、測定対象(例えば、図2に示す電子部品100)の被接触部(同図に示す被接触部101a,101b:以下、区別しないときには「被接触部101」ともいう)に接触させたプローブ(同図に示すプローブ60a〜60d:以下、区別しないときには「プローブ60」ともいう)を介して入出力する出力信号So(一例として、直流定電流信号)および入力信号Si(一例として、電圧信号)に基づいて測定対象(例えば、同図に示す電子部品100)の被測定量(一例として、抵抗値)を測定する測定装置(例えば、同図に示す測定装置50)に接続可能(着脱可能)に構成されて、被接触部とプローブとの接触状態を改善する機能(「接触状態改善機能」)を有している。
具体的には、接触状態改善装置1は、図1に示すように、第1端子11a,11b(以下、区別しないときには「第1端子11」ともいう)、第2端子12a,12b(以下、区別しないときには「第2端子12」ともいう)、第3端子13a,13b(以下、区別しないときには「第3端子13」ともいう)、第4端子14a,14b(以下、区別しないときには「第4端子14」ともいう)、および信号生成部21a,21b(以下、区別しないときには「信号生成部21」ともいう)、切替え部31a,31b(以下、区別しないときには「切替え部31」ともいう)、および判定部41a,41b(以下、区別しないときには「判定部41」ともいう)を備えて構成されている。
第1端子11aは、図2に示すように、測定装置50に設けられている出力信号Soを出力するための高電位側(Hi側)の出力端子54aとの接続が可能に構成されている。また、第1端子11bは、同図に示すように、測定装置50に設けられている出力信号Soを出力するための低電位(Lo側)の出力端子54bとの接続が可能に構成されている。
第2端子12aは、図2に示すように、測定装置50に設けられている入力信号Siを入力するための高電位側の入力端子55aとの接続が可能に構成されている。また、第2端子12bは、同図に示すように、測定装置50に設けられている入力信号Siを入力するための低電位側の入力端子55bとの接続が可能に構成されている。
第3端子13a,13bは、図2に示すように、出力信号Soを電子部品100の被接触部101a,101bに供給するためのプローブ60a,60bがそれぞれ接続される端子であって、一例として、プローブ60a,60bのケーブルに取り付けられているプラグを接続可能なジャックでそれぞれ構成されている。この場合、第3端子13aは、出力信号Soの高電位側を供給するプローブ60aに対応し、第3端子13bは、出力信号Soの低電位側を供給するプローブ60bに対応している。
第4端子14a,14bは、図2に示すように、入力信号Siを入力するためのプローブ60c,60dがそれぞれ接続される端子であって、一例として、プローブ60c,60dのケーブルに取り付けられているプラグを接続可能なジャックでそれぞれ構成されている。この場合、第4端子14aは、入力信号Siの高電位側を入力するプローブ60cに対応し、第4端子14bは、入力信号Siの低電位側を入力するプローブ60dに対応している。また、図1に示すように、第4端子14aは、第2端子12aに接続され、第4端子14bは、第2端子12bに接続されている。
信号生成部21a,21bは、図1に示すように、同一に構成されて、第3端子13aと第4端子14aとの間および第3端子13bと第4端子14bとの間に供給する接触改善用信号Sbをそれぞれ生成する。ここで、接触改善用信号Sbは、例えば、被接触部101の表面に金属酸化物等の絶縁被膜が形成されているときに、その絶縁被膜を破壊して、被接触部101とプローブ60との接触(導通)状態を改善するための電気信号であって、一例として、電圧値Vmが10V程度で、電流値Imが10mA程度に制御される。
この場合、信号生成部21a,21bは、一例として、図1に示すように、出力電圧が1.5V程度の電池で構成された電源部22、昇圧型のスイッチングレギュレータで構成された信号生成回路23、プルアップ用の抵抗24a,24b、電流制限用の抵抗24c、平滑用のコンデンサ25、およびスイッチの一例であるMOSFET26をそれぞれ備えて構成されている。この場合、信号生成回路23は、切替え部31によって後述する第1状態から第2状態への切替えが実行されたときに作動する。このため、この信号生成部21a,21bでは、第1状態から第2状態への切替えが実行されたときに接触改善用信号Sbが生成される。
また、信号生成部21a,21bは、互いにフローティング状態となるように、各々の基準電位(低電位)が相互に切り離されている(非接続となっている)。なお、抵抗24cを可変抵抗で構成することで、接触改善用信号Sbの電流値を任意の電流値に制限可能な構成とすることもできる。
切替え部31aは、第1端子11aと第3端子13aとを接続する第1状態、および第1端子11aと第3端子13aとを非接続とすると共に信号生成部21aと第3端子13aとを接続する第2状態を切り替える。この場合、切替え部31aは、判定部41aから出力される制御信号Scに応じて作動する。具体的には、切替え部31aは、制御信号Scが出力されていない状態(初期状態)では、第1状態を維持し、制御信号Scが出力されている状態では、第2状態を維持する。また、切替え部31aは、手動操作に応じても作動して、第1状態および第2状態を切り替える。
切替え部31bは、切替え部31aと同様にして、判定部41bから出力される制御信号Scおよび手動操作に応じて、第1端子11bと第3端子13bとを接続する第1状態、および第1端子11bと第3端子13bとを非接続とすると共に信号生成部21bと第3端子13bとを接続する第2状態を切り替える。
判定部41a,41bは、図外の起動スイッチが操作されたときに起動し、各プローブ60と電子部品100の被接触部101との接触状態の良否を判定する判定処理を行う。この場合、判定部41aは、判定処理において、第3端子13aおよび第4端子14aの間(第3端子13aおよび第4端子14aにそれぞれ接続されているプローブ60a,60cの間)に判定用信号を出力して、被接触部101aにおけるプローブ60a,60cの接触部位の間の抵抗値を、判定用信号の電流値、および第3端子13aと第4端子14aとの間の電圧値に基づいて特定し、その抵抗値が基準値以上のときには、プローブ60a,60cと被接触部101aとの接触状態が不良であると判定する。
また、判定部41bは、判定処理において、第3端子13bおよび第4端子14bの間(第3端子13bおよび第4端子14bにそれぞれ接続されているプローブ60b,60dの間)に判定用信号を出力して、被接触部101bにおけるプローブ60b,60dの接触部位の間の抵抗値を、判定用信号の電流値、および第3端子13bと第4端子14bとの間の電圧値に基づいて特定し、その抵抗値が基準値以上のときには、プローブ60b,60dと被接触部101bとの接触状態が不良であると判定する。また、判定部41a,41bは、プローブ60と被接触部101との接触状態を不良と判定したときには制御信号Scを出力して、切替え部31a.31bに対して、第1状態から前記第2状態への切替えを実行させる。
次に、接触状態改善装置1の使用方法について、図面を参照して説明する。
最初に、測定対象の被測定量を4端子法で測定する測定装置50に接触状態改善装置1を接続して使用する使用方法について説明する。この場合、測定装置50は、図2に示すように、出力信号Soとしての直流定電流信号を生成する信号生成部51と、入力信号Siとしての電圧信号の電圧値Vmを検出する電圧検出部52と、出力信号Soの電流値Imおよび電圧検出部52によって検出された電圧値Vmに基づいて被測定量としての抵抗値を算出する処理部53と、上記した出力端子54a,54bおよび入力端子55a,55bとを備えている。また、接触状態改善装置1は、初期状態において、上記した第1状態(第1端子11aと第3端子13aとが接続され、第1端子11bと第3端子13bとが接続されている状態)に維持されているものとする。
まず、図2に示すように、接触状態改善装置1の第1端子11aと測定装置50の出力端子54a(高電位側の出力端子)とを接続すると共に、接触状態改善装置1の第1端子11bと測定装置50の出力端子54b(低電位側の出力端子)とを接続する。次いで、同図に示すように、接触状態改善装置1の第2端子12aと測定装置50の入力端子55a(高電位側の入力端子)とを接続すると共に、接触状態改善装置1の第2端子12bと測定装置50の入力端子55b(低電位側の入力端子)とを接続する。
続いて、図2に示すように、プローブ60aのケーブルに取り付けられている図外のプラグを接触状態改善装置1の第3端子13aに接続すると共に、プローブ60bのケーブルに取り付けられている図外のプラグを接触状態改善装置1の第3端子13bに接続する。次いで、同図に示すように、プローブ60cのケーブルに取り付けられている図外のプラグを接触状態改善装置1の第4端子14aに接続すると共に、プローブ60dのケーブルに取り付けられている図外のプラグを接触状態改善装置1の第4端子14bに接続する。
続いて、図2に示すように、プローブ60a,60cを測定対象としての電子部品100の被接触部101aに接触させると共に、プローブ60b,60dを電子部品100の被接触部101bに接触させる。
次いで、接触状態改善装置1における図外の起動スイッチを操作する。これに応じて接触状態改善装置1の判定部41a,41bが起動して、判定処理を実行する。判定部41aは、この判定処理において、第3端子13aおよび第4端子14aの間(第3端子13aおよび第4端子14aにそれぞれ接続されているプローブ60a,60cの間)に判定用信号を出力して、被接触部101aにおけるプローブ60a,60cの接触部位の間の抵抗値を、判定用信号の電流値、および第3端子13aと第4端子14aの間の電圧値に基づいて特定する。この場合、例えば、被接触部101aの表面に金属酸化物等の絶縁被膜が形成されておらず、被接触部101aとプローブ60a,60cとの接触状態が良好なときには、抵抗値が基準値よりも小さいため、判定部41aは、接触状態が良好であると判別して制御信号Scを出力しない。この際には、切替え部31aによる第1状態から第2状態への切替えが実行されずに、第1端子11aと第3端子13aとが接続された第1状態が維持される。
一方、被接触部101aの表面に金属酸化物等の絶縁被膜が形成されていて、被接触部101aとプローブ60a,60cとの接触状態が不良なときには、被接触部101aにおけるプローブ60a,60cの接触部位の間の抵抗値が基準値よりも大きいため、判定部41aは、判定処理において、接触状態が不良であると判別して制御信号Scを切替え部31aに出力する。この際には、切替え部31aが、図1に破線で示すように動作して、第1状態から第2状態への切替えを実行する。これにより、第1端子11aと第3端子13aとが非接続となると共に、信号生成部21aと第3端子13aとが接続される。
また、信号生成部21aでは、第1状態から第2状態への切替え(図1に破線で示す切替え部31aの動作)により、抵抗24aによってプルアップされていた信号生成回路23のイネーブル端子が電源部22の低電位側に接続されることによって信号生成回路23が作動し、電源部22の出力電圧(1.5V程度)を10V程度に昇圧させた接触改善用信号Sbを出力する。同時に、MOSFET26は、抵抗24bによってプルアップされていたゲート端子が電源部22の低電位側に接続されることによって作動して、信号生成回路23によって生成された接触改善用信号Sbを抵抗24cを介して第3端子13aに出力する。この際に、抵抗24cは、接触改善用信号Sbの電流値Imを10mA程度に制限(制御)する。
この際に、接触改善用信号Sbは、信号生成部21a、第4端子14a、プローブ60c、被接触部101a、プローブ60a、第3端子13a、および信号生成部21aからなる電流経路を流れることにより、被接触部101aに供給される。これにより、被接触部101aの表面に形成されている絶縁被膜が破壊されて、被接触部101aとプローブ60a,60cとの接触状態が改善される(接触状態が良好となる)。
次いで、被接触部101aとプローブ60a,60cとの接触状態が良好となったことにより、被接触部101aにおけるプローブ60a,60cの接触部位の間の抵抗値が基準値よりも小さくなるため、判定部41aが制御信号Scの出力を停止する。これに応じて、切替え部31aが、第2状態から第1状態への切替えを実行し、第1端子11aと第3端子13aとが接続される。
また、判定部41bは、上記した判定部41aが実行した判定処理と同様の処理を実行して制御信号Scの出力および出力停止を行い、これに応じて切替え部31bが上記した切替え部31aと同様に動作すると共に、信号生成部21bが切替え部31bの動作に応じて上記した信号生成部21aと同様に動作する。これにより、被接触部101bの表面に形成されている絶縁被膜が破壊されて、被接触部101bとプローブ60b,60dとの接触状態が改善される(接触状態が良好となる)。
なお、上記の例では、判定部41a,41bに判定処理を実行させることで切替え部31a,31bに第1状態と第2状態との切替えを実行させているが、切替え部31a,31bを手動操作することで、第1状態と第2状態との切替えを実行させることもできる。
続いて、測定装置50における図外の操作部を操作して測定の開始を指示する。これに応じて、測定装置50の信号生成部51が出力信号Soを生成する。また、出力信号Soは、測定装置50の出力端子54a,54bを介して出力され(図2参照)、出力端子54a,54bに接続されている第1端子11a,11bを介して接触状態改善装置1に入力する。また、図1に示すように、切替え部31a,31bによって第1状態が維持されている。このため、第1端子11a,11bを介して入力した出力信号Soは、切替え部31a,31bおよび第3端子13a,13bを介して、第3端子13a,13bに接続されているプローブ60a,60bにそれぞれ出力される(図2参照)。
この場合、上記した判定部41a,41bの判定処理、並びに信号生成部21a,21bおよび切替え部31a,31bの各動作により、各被接触部101と各プローブ60との接触状態が改善されている(接触状態が良好となっている)。このため、出力信号Soがプローブ60a,60bから被接触部101a,101bに供給されて電子部品100を流れ、これによって被接触部101a,101bの間に電子部品100の抵抗値に応じた入力信号Siとしての電圧信号が発生する(図2参照)。
また、被接触部101aとプローブ60cとの接触状態、および被接触部101bとプローブ60dとの接触状態が良好なため、入力信号Siがプローブ60b,60dおよび第4端子14a,14bを介して接触状態改善装置1に入力する。
次いで、接触状態改善装置1に入力した入力信号Siが、第4端子14a,14bにそれぞれ接続されている第2端子12a,12b、および第2端子12a,12bにそれぞれ接続されている測定装置50の入力端子55a,55bを介して測定装置50に入力する(図2参照)。
続いて、測定装置50の電圧検出部52が、入力端子55a,55bを介して入力した入力信号Siの電圧値Vmを検出する(図2参照)。次いで、測定装置50の処理部53が、出力信号Soの電流値Imと電圧検出部52によって検出された電圧値Vmとに基づいて被測定量としての抵抗値を算出する。続いて、処理部53は、算出した抵抗値を図外の表示部に表示させる。この場合、各被接触部101と各プローブ60との接触状態が改善されているため、プローブ60a,60bを介して出力信号Soを被接触部101a,101bに確実に供給すると共に、プローブ60c,60dを介して入力信号Siを測定装置50に確実に入力することができる結果、電子部品100の抵抗値を正確に測定することができる。
上記したように、この接触状態改善装置1を用いることで、接触状態改善機能を備えていない測定装置50を用いて接触状態を改善しつつ測定対象の被測定量を正確に測定することができるため、接触状態改善機能を備えていない測定装置50を十分に有効活用することが可能となる。
次に、測定対象の被測定量を2端子法で測定する測定装置70(図3参照)に接触状態改善装置1を接続して使用する使用方法について説明する。なお、以下の説明において、上記した測定装置50と同様の構成要素については、同じ符号を付して、重複する説明を省略する。この場合、測定装置70は、同図に示すように、上記した、信号生成部51、電圧検出部52および処理部53を備えている。また、測定装置70は、出力信号Soの出力および入力信号Siの入力をするための高電位側の入出力端子71aと、出力信号Soの出力および入力信号Siの入力をするための低電位側の入出力端子71bとを備えている。
この使用例では、図3に示すように、接触状態改善装置1の第1端子11aと測定装置70の入出力端子71a(高電位側の入出力端子)とを接続すると共に、接触状態改善装置1の第1端子11bと測定装置70の入出力端子71b(低電位側の入出力)とを接続する。次いで、同図に示すように、プローブ60aのプラグを接触状態改善装置1の第3端子13aに接続すると共に、プローブ60bのプラグを接触状態改善装置1の第3端子13bに接続する。続いて、プローブ60cのプラグを接触状態改善装置1の第4端子14aに接続すると共に、プローブ60dのプラグを接触状態改善装置1の第4端子14bに接続する。
次いで、図3に示すように、プローブ60a,60cを測定対象としての電子部品100の被接触部101aに接触させると共に、プローブ60b,60dを電子部品100の被接触部101bに接触させる。
次いで、接触状態改善装置1における図外の起動スイッチを操作する。これに応じて接触状態改善装置1の判定部41a,41bが上記した判定処理を実行して制御信号Scの出力および出力停止を行い、これに応じて切替え部31a,31bが上記した動作をすると共に、信号生成部21a,21bが切替え部31a,31bの動作に応じて上記した動作をする。これにより、被接触部101a,101bの表面に形成されている絶縁被膜が形成されているときには、その絶縁被膜が破壊されて、被接触部101a,101bと各プローブ60との接触状態が改善される(接触状態が良好となる)。
なお、判定部41a,41bに判定処理を実行させることなく、切替え部31a,31bを手動操作することで、第1状態と第2状態との切替えを実行させることもできる。また、この実施例では、測定装置70が測定対象の被測定量を2端子法で測定する構成のため、プローブ60c,60dは、各被接触部101と各プローブ60との接触状態の改善に用いるだけで、被測定量を測定する際には用いられない。このため、接触状態を改善する処理の終了後には、プローブ60c,60dを被接触部101a,101bから離反させても(接触状態を解除しても)よいし、プローブ60c,60dのプラグを第4端子14a,14bから取り外してもよい。
続いて、測定装置70における図外の操作部を操作して測定の開始を指示する。これに応じて、測定装置70の信号生成部51が出力信号Soを生成し、出力信号Soが、測定装置70の入出力端子71a,71bに接続されている第1端子11a,11b、第1端子11a,11bに接続されている第3端子13a,13b、および第3端子13a,13bに接続されているプローブ60a,60bに出力される。
この場合、各被接触部101と各プローブ60との接触状態が改善されているため、出力信号Soがプローブ60a,60bから被接触部101a,101bに供給されて電子部品100を流れ、これによって被接触部101a,101bの間に電子部品100の抵抗値に応じた入力信号Siとしての電圧信号が発生する。
続いて、測定装置70の電圧検出部52が、入出力端子71a,71b間の電圧値Vm(入出力端子71a,71bを介して入力した入力信号Siの電圧値Vm)を検出する。次いで、測定装置70の処理部53が、出力信号Soの電流値Imと電圧検出部52によって検出された電圧値Vmとに基づいて被測定量としての抵抗値を算出する。続いて、処理部53は、算出した抵抗値を図外の表示部に表示させる。
この使用例においても、接触状態改善装置1を用いることで、接触状態改善機能を備えていない測定装置70を用いて接触状態を改善しつつ測定対象の被測定量を正確に測定することができるため、接触状態改善機能を備えていない測定装置70を十分に有効活用することが可能となる。
このように、この接触状態改善装置1は、測定装置50の出力端子54に接続可能な第1端子11と、測定装置50の入力端子55に接続可能な第2端子12と、出力信号Soを供給するプローブ60を接続可能な第3端子13と、第2端子12に接続されると共に入力信号Siを入力するプローブ60を接続可能な第4端子14と、接触改善用信号Sbを生成する信号生成部21と、第1端子11と第3端子13とを接続する第1状態、および第1端子11と第3端子13とを非接続とし信号生成部21と第3端子13とを接続する第2状態を切り替える切替え部31とを備えている。このため、この接触状態改善装置1によれば、接触状態改善機能を備えていない測定装置50,70に接触状態改善装置1を接続することで、被接触部101とプローブ60との接触状態を改善して正確な測定を行うことができる。したがって、この接触状態改善装置1によれば、接触状態改善機能を備えていない測定装置50,70を十分に有効活用することができる。
また、この接触状態改善装置1によれば、切替え部31が、第2状態において第1端子11a,11bの双方と第3端子13a,13bの双方とをそれぞれ非接続とすると共に信号生成部21a,21bの双方と第3端子13a,13bの双方とをそれぞれ接続することにより、高電位側のプローブ60a,60cを接触させる被接触部101aとプローブ60a,60cとの接触状態、および低電位側のプローブ60b,60dを接触させる被接触部101bとプローブ60b,60dとの接触状態の双方を改善することができるため、より正確な測定を行うことができる。
また、この接触状態改善装置1によれば、信号生成部21が、切替え部31によって第1状態から第2状態への切替えが実行されたときに接触改善用信号Sbを生成することにより、初期状態において切替え部31が第1状態を維持するように構成することで、接触改善用信号Sbの生成に用いる電源部22の電力の消耗を抑えることができる。
また、この接触状態改善装置1によれば、判定部41が、被接触部101とプローブ60との接触状態が不良と判定したときに切替え部31に対して第1状態から第2状態への切替えを実行させることにより、被接触部101とプローブ60との接触状態が不良であるか否かの判定処理、および接触状態が不良であるときに接触状態を改善する処理の実行を自動的に行わせることができるため、作業効率(測定効率)十分に向上させることができる。
なお、接触状態改善装置は、上記した接触状態改善装置1の構成に限定されない、例えば、2つの信号生成部21a,21bおよび2つの切替え部31a,31bを備えて、第2状態において第1端子11a,11bの双方と第3端子13a,13bの双方とをそれぞれ非接続とすると共に信号生成部21a,21bと第3端子13a,13bの双方とをそれぞれ接続する構成例について上記したが、信号生成部21a,21bのいずれか一方と、その一方に対応する1つの切替え部31だけを備えた構成、つまり第3端子13aと第4端子14aとの間、および第3端子13bと第4端子14bとの間のいずれか一方にのみ接触改善用信号Sbを供給する構成を採用することもできる。この構成においても、一方の被接触部101に接触させている2つのプローブ60を、接触改善用信号Sbが供給される第3端子13および第4端子14に接続して、一方の被接触部101と2つのプローブ60との接触状態を改善した後に、他方の被接触部101に接触させている2つのプローブ60を、接触改善用信号Sbが供給される第3端子13および第4端子14に接続し直して他方の被接触部101と2つのプローブ60との接触状態を改善することで、2つの被接触部101の双方と各プローブ60との接触状態を改善することができる。
また、切替え部31によって第1状態から第2状態への切替えが実行されたときに接触改善用信号Sbの生成を自動的に開始するように信号生成部21を構成した例について上記したが、第1状態においても接触改善用信号Sbを生成する構成の信号生成部21を採用することもできる。
また、被接触部101とプローブ60との接触状態の良否を判定する判定部41から出力される制御信号Scによって切替え部31に対して第1状態と第2状態との切替えを実行させる構成例について上記したが、例えば、被接触部101とプローブ60との接触状態の良否を判定可能な信号を出力する機能を測定装置が有しているときに、その信号によって切替え部31に対して第1状態と第2状態との切替えを実行させる構成を採用することもできる。また、手動操作だけで第1状態と第2状態との切替えを実行する切替え部31を備えた構成を採用することもできる。
また、被測定量の一例としての抵抗値を測定する測定装置50,70に接触状態改善装置1を接続して使用する例について上記したが、抵抗値以外の各種の被測定量(例えば、容量やインダクタンス)を測定する各種の測定装置に接触状態改善装置1を接続して使用することができる。