JPH11295363A

JPH11295363A - インピーダンス測定装置

Info

Publication number: JPH11295363A
Application number: JP10117849A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Terajima; 隆幸寺島
Original assignee: Hioki EE Corp
Current assignee: Hioki EE Corp
Priority date: 1998-04-13
Filing date: 1998-04-13
Publication date: 1999-10-29
Anticipated expiration: 2018-04-13
Also published as: JP3964538B2

Abstract

(57)【要約】【課題】誤測定を回避しつつ、インピーダンス測定に
要する測定時間を短縮する。【解決手段】電流供給用プローブ４１ａ，４１ｂを介
して第１の交流定電流を測定対象体２に供給した状態で
電圧検出用プローブ４２ａ，４２ｂを介して入力した測
定対象体２の両端電圧に基づいて測定対象体２のインピ
ーダンスを測定すると共に、プローブ４１ａ，４１ｂお
よびプローブ４２ａ，４２ｂの断線を検出可能なインピ
ーダンス測定装置１において、第１の交流定電流の周波
数に対して偶数倍の周波数である第２の交流定電流をプ
ローブ４２ａ，４２ｂを介して測定対象体２に導通させ
るための交流定電流源９，１０と、第１の交流定電流に
同期した同期信号で両端電圧を同期検波する同期検波回
路７，８と、交流定電流源９，１０の出力電圧に基づい
てプローブ４２ａ，４２ｂの断線・未接続を検出するた
めのプローブ断線・未接続検出回路１１ｂ，１１ｃとを
備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、いわゆる４端子法
に従って測定対象体の抵抗値、キャパシタンスおよびイ
ンダクタンスを要素とするインピーダンスを測定可能に
構成されてい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、図４に示す抵抗測定装置５１が従来から知られてい
る。同図に示す抵抗測定装置５１は、直流定電流の測定
用電流ＩMDC を測定対象抵抗体２に供給するための定電
流源５２と、測定対象抵抗体２の各端子における電圧Ｖ
51，Ｖ52および定電流源５２の出力電圧Ｖ0 を測定する
ための計測部５３と、測定用電流ＩMDC の導通経路を切
り替えるためのスイッチＳ１，Ｓ２，Ｓ３と、スイッチ
Ｓ１〜Ｓ３を切替制御すると共に計測された電圧Ｖ51，
Ｖ52に基づいて測定対象抵抗体２の抵抗値を演算するＣ
ＰＵ（図示せず）と、演算された測定値を表示する表示
部（図示せず）とを備えている。

【０００３】この抵抗測定装置５１では、測定対象抵抗
体２の抵抗値を測定する場合、まず、電流供給用のプロ
ーブ４１ａ，４１ｂおよび電圧検出用のプローブ４２
ａ，４２ｂを測定対象抵抗体２に接続した後、これらの
プローブ４１ａ，４１ｂ，４２ａ，４２ｂの接続確認試
験を実行する。具体的には、ＣＰＵがスイッチＳ３，Ｓ
１をそれぞれオン状態およびオフ状態に制御し、その状
態で、計測部５３が出力電圧Ｖ0 を計測する。次いで、
ＣＰＵがスイッチＳ３，Ｓ１をそれぞれオフ状態および
オン状態に制御し、計測部５３が電圧Ｖ51を計測する。
さらに、ＣＰＵがスイッチＳ１，Ｓ２をそれぞれオフ状
態およびオン状態に制御し、計測部５３が電圧Ｖ52を計
測する。この場合、出力電圧Ｖ0 が定電流源５２の出力
飽和電圧に達していれば、プローブ４１ａが断線してい
たり、未接続または接触不良になったりしている（以
下、未接続および接触不良を総称して「未接続」ともい
う）と判別し、電圧Ｖ51が出力電圧Ｖ0 またはその近傍
値でなければ、プローブ４２ａが断線または未接続であ
ると判別する。また、電圧Ｖ52が定電流源５２の出力飽
和電圧に達していれば、プローブ４１ｂが断線または未
接続であると判別し、電圧Ｖ52が０Ｖまたはその近傍値
でなければ、プローブ４２ｂが断線していると判別す
る。

【０００４】以上の接続確認試験を実行した後、すべて
のプローブ４１ａ，４１ｂ，４２ａ，４２ｂが断線して
いないと判別したときに、抵抗値測定を実行する。この
場合、ＣＰＵは、スイッチＳ１およびスイッチＳ２を交
互に繰り返しオン状態に制御することにより、計測部５
３に対して、電圧Ｖ51および電圧Ｖ52を交互に繰り返し
計測させる。次いで、ＣＰＵが、交互に計測された電圧
Ｖ51および電圧Ｖ52の差電圧を逐次演算し、この差電圧
を測定用電流ＩMDC の電流値で逐次除算することによ
り、除算結果を測定対象抵抗体２の抵抗値として表示部
に逐次表示させる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、この抵抗測
定装置５１には、以下の問題点がある。すなわち、この
抵抗測定装置５１では、プローブ４１ａ，４１ｂ，４２
ａ，４２ｂの接続確認試験は、測定開始時には行われて
いるが、抵抗値測定の最中には行われていない。このた
め、測定開始時には、すべてのプローブ４１ａ，４１
ｂ，４２ａ，４２ｂが断線または未接続でない状態であ
ったとしても、測定の最中にいずれかのプローブが断線
したり外れたりした場合には、誤った抵抗値を表示部に
表示させてしまうという問題点がある。

【０００６】一方、各測定対象抵抗体２を測定する直前
に測定した出力電圧Ｖ0 をその都度記憶させ、かつその
出力電圧Ｖ0 と計測した電圧Ｖ51，Ｖ52とに基づいて接
続確認試験を測定中に実行することは可能ではある。し
かし、この場合であっても、測定対象抵抗体２の抵抗値
測定を行う都度、接続確認試験を実行しなければならな
い。したがって、特に、自動抵抗値検査などにおいて数
多くの測定対象抵抗体２の抵抗値を繰り返し測定する場
合には、複数のスイッチＳ１〜Ｓ３を切替制御しなけれ
ばならないためにその試験自体に長時間を要する接続確
認試験を測定対象抵抗体数よりも数多くしなければなら
ない。このため、この抵抗測定装置５１には、抵抗値測
定が全体として長時間化する結果、測定コストが上昇し
てい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、電圧検出用プローブの断線・未接続に起因
する誤測定を回避しつつ、インピーダンス測定に要する
測定時間を短縮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、電流供給用プ
ローブを介して第１の交流定電流を測定対象体に供給し
た状態で電圧検出用プローブを介して入力した測定対象
体の両端電圧に基づいて測定対象体のインピーダンスを
測定すると共に、電流供給用プローブおよび電圧検出用
プローブの断線を検出可能に構成されているインピーダ
ンス測定装置において、第１の交流定電流の周波数に対
して偶数倍の周波数である第２の交流定電流を電圧検出
用プローブを介して測定対象体に導通させるための交流
定電流源と、第１の交流定電流に同期した同期信号で両
端電圧を同期検波する同期検波回路と、交流定電流源の
出力電圧に基づいて電圧検出用プローブの断線・未接続
を検出するためのプローブ断線・未接続検出回路とを備
えたことを特徴とする。

【０００９】一般的に、プローブの断線・未接続を検出
するためには、断線・未接続検出用の電流をプローブに
導通させ、この電流が導通していなければプローブが断
線・未接続状態であると判別する方法が用いられる。こ
の方法を測定中における電圧検出用プローブの断線・未
接続検出に応用する場合には、断線・未接続検出用の電
流が測定結果に影響を与えないようにする必要がある。

【００１０】このインピーダンス測定装置では、まず、
所定周波数の第１の交流定電流を電流供給用プローブを
介して測定対象体に供給している状態において、交流定
電流源が、電圧検出用プローブに第１の交流定電流の周
波数に対して偶数倍の周波数の第２の交流定電流を導通
させる。次いで、同期検波回路が第１の交流定電流に同
期した同期信号で測定対象体の両端電圧を同期検波す
る。具体的には、測定対象体の両端電圧と同期信号とを
互いに乗算した信号を生成し、この信号を低域ろ波する
ことにより、測定対象体の実効抵抗またはリアクタンス
に比例する電圧を出力する。この場合、第２の交流定電
流の周波数が同期信号の周波数に対しても偶数倍とな
る。したがって、同期信号の正サイクル期間および負サ
イクル期間が、それぞれ交流定電流の１周期と等しいた
め、交流定電流の電流波形と同期信号との乗算電圧をろ
波した場合、第２の交流定電流の正サイクルと負サイク
ルにそれぞれ相当する乗算電圧は互いに相殺される。こ
のため、実効抵抗またはリアクタンスに比例する電圧の
平均値は、測定用電流である第１の交流定電流のみを流
した場合の測定対象体の両端電圧と同期信号とを互いに
乗算した乗算電圧をろ波した電圧の平均値と等しくな
る。この結果、第２の交流定電流を測定対象体に流した
としても、インピーダンス測定に与える影響が排除され
るため、別個独立して電圧検出用プローブの断線・未接
続確認試験を実行する必要がなく、電圧検出用プローブ
の断線・未接続確認試験とインピーダンス測定とを並行
して処理することが可能となり、インピーダンス測定の
時間を短縮することが可能となる。

【００１１】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、
プローブ断線・未接続検出回路は、交流定電流源の出力
電圧が所定の電圧範囲を外れたときに第２の交流定電流
の１周期よりも長時間の検出信号を出力すると共にリト
リガ可能なタイマ回路を備えていることを特徴とする。

【００１２】例えば、第２の交流定電流を出力する交流
定電流源の出力電圧を整流平滑し、この整流平滑した電
圧が所定の電圧値を超えたときに電圧検出用プローブの
断線・未接続を検出することもできる。ところが、平滑
回路の時定数が長い場合、電圧検出用プローブの断線を
検出するのに長時間を要する。一方、この電圧検出用プ
ローブ断線・未接続検出回路では、電圧検出用プローブ
が断線・未接続状態になると、第２の交流定電流源の出
力電圧が所定の電圧範囲を外れるため、タイマ回路が、
第２の交流定電流の１周期よりも長時間の検出信号を出
力する。この場合、タイマ回路は、リトリガ可能である
ため、第２の交流定電流源の出力電圧が次の周期におい
て再度所定の電圧範囲を外れると、その周期においても
検出信号を継続して出力する。したがって、タイマ回路
は、交流定電流源の出力電圧が各周期において所定の電
圧範囲を外れている限り、検出信号を出力し続ける。こ
のため、例えば、電圧検出用プローブが断線・未接続で
あることを報知したり、測定を停止することにより、誤
測定を回避することが可能になる。

【００１３】

【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を抵抗測定装置に適用
した好適な実施の形態について説明する。

【００１４】図１に示すように、抵抗測定装置１は、本
発明における第１の交流定電流を出力する交流定電流源
３、コンデンサ４，５、差動増幅回路６、乗算器７、Ｌ
ＰＦ８、本発明における第２の交流定電流を出力する交
流定電流源９，１０、飽和検出回路１１ａ〜１１ｄ、Ａ
／Ｄ変換器２１、ＣＰＵ２２、および表示部２３を備え
ている。

【００１５】交流定電流源３は、例えば周波数が１ｋＨ
ｚで電流値Ｉ1 の測定用電流ＩM を測定対象抵抗体２に
供給すると共に測定用電流ＩM に同期した矩形波の同期
信号ＳSYN を出力する。コンデンサ４は、測定対象抵抗
体２がバッテリーなどの電圧源である場合に、その電圧
が測定用電流ＩM に印加されるのを防止する。コンデン
サ５は、測定対象抵抗体２の両端電圧における交流成分
のみを差動増幅回路６に出力する。乗算器７およびＬＰ
Ｆ８は、本発明における同期検波回路に相当する。交流
定電流源９は、プローブ４２ａに２ｋＨｚの交流定電流
Ｉ2 を導通させ、交流定電流源１０は、プローブ４２ｂ
に２ｋＨｚの交流定電流Ｉ3 を導通させる。

【００１６】飽和検出回路１１ａは、交流定電流源３の
出力飽和を検出するための回路であって、図２に示すよ
うに、交流定電流源３の出力電圧Ｖ11の正の飽和電圧よ
りも若干低電圧の基準電圧ＶREF1を生成する基準電圧源
１２ａと、出力電圧Ｖ11と基準電圧ＶREF1とを比較する
コンパレータ１３ａと、コンパレータ１３ａの出力電圧
がハイレベル電圧になったときに１．２ｍｓｅｃのパル
ス幅の飽和検出信号Ｓ1 を出力するリトリガ可能なワン
ショットタイマ１４ａとを備えている。飽和検出回路１
１ｂは、飽和検出回路１１ｃと相俟って本発明における
プローブ断線・未接続検出回路を構成し、交流定電流源
９の出力飽和を検出する。この飽和検出回路１１ｂは、
同図に示すように、交流定電流源９の出力電圧Ｖ12の正
の飽和電圧よりも若干低電圧の基準電圧ＶREF2を生成す
る基準電圧源１２ｂと、出力電圧Ｖ12と基準電圧ＶREF2
とを比較するコンパレータ１３ｂと、コンパレータ１３
ｂの出力電圧がハイレベル電圧になったときに０．６ｍ
ｓｅｃのパルス幅の飽和検出信号Ｓ2 を出力するリトリ
ガ可能なワンショットタイマ１４ｂとを備えている。飽
和検出回路１１ｃは、交流定電流源１０の出力飽和を検
出するための回路であって、同図に示すように、交流定
電流源１０の出力電圧Ｖ13の正の飽和電圧よりも若干低
電圧の基準電圧ＶREF3を出力する基準電圧源１２ｃと、
出力電圧Ｖ13と基準電圧ＶREF3とを比較するコンパレー
タ１３ｃと、コンパレータ１３ｃの出力電圧がハイレベ
ル電圧になったときに０．６ｍｓｅｃのパルス幅の飽和
検出信号Ｓ3 を出力するリトリガ可能なワンショットタ
イマ１４ｃとを備えている。

【００１７】飽和検出回路１１ｄは、本発明における差
動増幅回路飽和検出手段に相当し、差動増幅回路６の出
力飽和を検出する。この飽和検出回路１１ｄは、同図に
示すように、差動増幅回路６の出力電圧Ｖ1 の正の飽和
電圧よりも若干低電圧の基準電圧ＶREF4を出力する基準
電圧源１２ｄと、出力電圧Ｖ1 と基準電圧ＶREF4とを比
較するコンパレータ１３ｄと、本発明におけるタイマ回
路に相当しコンパレータ１３ｄの出力電圧がハイレベル
電圧になったときに１．２ｍｓｅｃのパルス幅の飽和検
出信号Ｓ4 を出力するリトリガ可能なワンショットタイ
マ１４ｄとを備えている。

【００１８】ＣＰＵ２２は、Ａ／Ｄ変換器２１を介して
入力されたディジタルデータに基づいて測定対象抵抗体
２の抵抗値を演算すると共に、その演算した抵抗値を表
示部２３に表示させる。また、ＣＰＵ２２は、後述する
ように、飽和検出回路１１ａ〜１１ｄから飽和検出信号
Ｓ1 〜Ｓ4 が出力されたときには、測定不能である旨な
どを表示部２３に表示させる。

【００１９】次に、この抵抗測定装置１の測定動作につ
いて、図３に示す波形図を参照して説明する。

【００２０】最初に、測定対象抵抗体２にプローブ４１
ａ，４１ｂ，４２ａ，４２ｂを接続した状態で図外の測
定開始スイッチを操作すると、交流定電流源３が、コン
デンサ４およびプローブ４１ａ，４１ｂを介して同図
（ａ）に示す正弦波１ｋＨｚの測定用電流ＩM を測定対
象抵抗体２に供給する。同時に、交流定電流源３は、正
側および負側の振幅値が同電圧であって、その立ち上が
りおよび立ち下がりが測定用電流ＩM のゼロクロス点に
同期する矩形波の同期信号ＳSYN （同図（ｂ）参照）を
乗算器７に出力する。一方、交流定電流源９，１０は、
同期信号ＳSYN に同期する正弦波２ｋＨｚの交流定電流
Ｉ2 および交流定電流Ｉ3 （同図（ｃ）参照）をそれぞ
れ出力する。この場合、交流定電流Ｉ2 は、交流定電流
源９、コンデンサ５、プローブ４２ａ、測定対象抵抗体
２、プローブ４１ｂ、グランドライン、および交流定電
流源９からなる経路を導通し、交流定電流Ｉ3 は、交流
定電流源１０、プローブ４２ｂ、測定対象抵抗体２のリ
ード線、プローブ４１ｂ、グランドライン、および交流
定電流源１０からなる経路を導通する。この際に、測定
対象抵抗体２には、測定用電流ＩM と交流定電流Ｉ2 と
の合成電流が導通する。

【００２１】次いで、差動増幅回路６がプローブ４２
ａ，４２ｂを介して入力した測定対象抵抗体２の両端電
圧を差動増幅することにより出力電圧Ｖ1 を出力する。
この場合、例えば、測定対象抵抗体２が抵抗成分のみの
抵抗体であるとすると、同図（ｄ）に示すように、出力
電圧Ｖ1 の波形は、測定対象抵抗体２を流れた１ｋＨｚ
の測定用電流ＩM および２ｋＨｚの交流定電流Ｉ2 の合
成波形となる。次に、乗算器７が出力電圧Ｖ1 と同期信
号ＳSYN とを互いに乗算することにより出力電圧Ｖ2 を
生成する。この際の出力電圧Ｖ2 の波形は、同図（ｂ）
に示す同期信号ＳSYN の正負サイクルに応じて極性反転
させられるため、同図（ｅ）に示すように、出力電圧Ｖ
1 を全波整流した波形となる。次いで、ＬＰＦ８が、出
力電圧Ｖ2をろ波することにより、測定対象抵抗体２の
実効抵抗に電圧値が比例する電圧Ｖ3 を出力する。

【００２２】この場合、同期信号ＳSYN の正サイクル期
間Ａおよび負サイクル期間Ｂ（同図（ｂ）参照）が、そ
れぞれ２ｋＨｚの交流定電流Ｉ2 の１周期と等しいた
め、交流定電流Ｉ2 の電流波形と同期信号ＳSYN との乗
算電圧をろ波した場合、交流定電流Ｉ2 の正サイクルと
負サイクルにそれぞれ相当する乗算電圧は互いに相殺さ
れる。このため、この電圧Ｖ3 の平均値は、測定用電流
ＩM のみが流れたとした場合の測定対象抵抗体２の両端
電圧と同期信号ＳSYN とを互いに乗算した乗算電圧をろ
波した電圧の平均値と等しくなる。この結果、交流定電
流Ｉ2 を測定対象抵抗体２に流したとしても、電圧Ｖ3
の平均値に対する影響が排除される。

【００２３】次いで、Ａ／Ｄ変換器２１が電圧Ｖ3 をデ
ィジタルデータに変換し、ＣＰＵ２２に出力する。この
後、ＣＰＵ２２は、測定用電流ＩM の電流値Ｉ1 の二乗
値でディジタルデータを除算することにより測定対象抵
抗体２の抵抗値を演算する。この際に、交流定電流Ｉ2
が測定対象抵抗体２に流れることによる電圧Ｖ3 の平均
値に対する影響が排除されているため、ＣＰＵ２２は、
測定対象抵抗体２の抵抗値を正確に測定することができ
る。なお、測定対象抵抗体２にリアクタンス成分が含ま
れていたとしても、同様にして、交流定電流Ｉ2 が測定
対象抵抗体２を流れることによる影響が排除されるた
め、ＣＰＵ２２は、測定対象抵抗体２が純粋な抵抗体の
みならずチョークコイルやコンデンサであったとして
も、正確に抵抗値を測定することができる。次いで、Ｃ
ＰＵ２２は、演算した抵抗値を表示部２３に表示させ
る。

【００２４】次に、電流供給用のプローブ４１ａ，４１
ｂおよび電圧検出用のプローブ４２ａ，４２ｂが断線・
未接続の場合や、高インピーダンスのチョークコイルな
どが測定対象抵抗体２とされた場合の処理動作について
説明する。

【００２５】最初に、両プローブ４１ａ，４１ｂの断線
・未接続状態のときの処理動作について説明する。この
場合、両プローブ４１ａ，４１ｂのいずれか一方が断線
・未接続状態であると、測定用電流ＩM の導通経路が絶
たれることにより交流定電流源３の出力電圧Ｖ11が電源
電圧まで飽和する。この際の出力電圧Ｖ11は、正負の瞬
時電圧が正および負の電源電圧となる１ｋＨｚの台形波
となる。したがって、飽和検出回路１１ａでは、出力電
圧Ｖ11が基準電圧ＶREF1を上回ると、コンパレータ１３
ａが出力レベルをロウレベルからハイレベルに反転し、
これにより、ワンショットタイマ１４ａが、１．２ｍｓ
ｅｃのパルス幅の出力信号Ｓ1 を出力する。この際に、
測定用電流ＩM の各周期において出力電圧Ｖ11が基準電
圧ＶREF1を上回っていると、その都度、ワンショットタ
イマ１４ａが出力信号Ｓ1 を出力することにより、出力
信号Ｓ1 が継続して出力され続ける。この状態では、Ｃ
ＰＵ２２は、出力信号Ｓ1 が出力されたことにより、プ
ローブ４１ａ，４１ｂが断線・未接続である旨を表示部
２３に表示させる。

【００２６】次に、両プローブ４２ａ，４２ｂが断線・
未接続のときの処理動作について説明する。この場合、
両プローブ４２ａ，４２ｂのいずれか一方が断線・未接
続状態であると、交流定電流Ｉ2 ，Ｉ3 の導通経路が絶
たれることにより交流定電流源９，１０の出力電圧Ｖ1
2，Ｖ13が電源電圧まで飽和する。この場合にも、出力
電圧Ｖ11，Ｖ12は、正負の瞬時電圧が正および負の電源
電圧となる２ｋＨｚの台形波となる。したがって、飽和
検出回路１１ｂでは、プローブ４２ａの断線・未接続状
態に起因して出力電圧Ｖ12が基準電圧ＶREF2を上回る
と、コンパレータ１３ｂが出力レベルをロウレベルから
ハイレベルに反転し、これにより、ワンショットタイマ
１４ｂが、０．６ｍｓｅｃのパルス幅の出力信号Ｓ2 を
出力する。この際に、交流定電流Ｉ2 の各周期において
出力電圧Ｖ12が基準電圧ＶREF2を上回っていると、その
都度、ワンショットタイマ１４ｂが出力信号Ｓ2 を出力
することにより、出力信号Ｓ2 が継続して出力され続け
る。この状態では、ＣＰＵ２２は、出力信号Ｓ2 が出力
されたことにより、プローブ４２ａが断線・未接続であ
る旨を表示部２３に表示させる。同様にして、飽和検出
回路１１ｃでは、プローブ４２ｂの断線・未接続状態に
起因して交流定電流源１０の出力電圧Ｖ13が基準電圧Ｖ
REF3を上回ると、ワンショットタイマ１４ｃが出力信号
Ｓ3 を出力するため、ＣＰＵ２２が、プローブ４２ｂが
断線・未接続である旨を表示部２３に表示させる。

【００２７】次に、測定対象抵抗体２が高インピーダン
スの場合の処理動作について説明する。この場合、測定
対象抵抗体２の両端電圧が大きくなることにより、差動
増幅回路６の出力電圧Ｖ1 が飽和電圧まで上昇すること
がある。この際に、飽和検出回路１１ｄでは、出力電圧
Ｖ1 が１ｍｓｅｃの周期で基準電圧ＶREF4を超えるた
め、コンパレータ１３ｄが１ｍｓｅｃの周期でハイレベ
ル信号を出力することにより、ワンショットタイマ１４
ｄが、リトリガされつつ、出力信号Ｓ4 を継続して出力
する。次いで、ＣＰＵ２２が、出力信号Ｓ4 を入力した
ときに、測定不能な測定対象抵抗体２が測定対象とされ
た旨を表示部２３に表示させる。

【００２８】このように、この抵抗測定装置１によれ
ば、交流定電流源９，１０がプローブ４２ａ，４２ｂに
対して交流定電流Ｉ2 ，Ｉ3 を常時導通させ、飽和検出
回路１１ｂ，１１ｃが出力電圧Ｖ12，Ｖ13の飽和を検出
することにより、プローブ４２ａ，４２ｂが測定中に断
線したり外れたりした場合に、プローブ４２ａ，４２ｂ
の断線・未接続を表示部２３に表示させることにより、
誤った抵抗測定を防止することができる。また、飽和検
出回路１１ｄが差動増幅回路６における出力電圧Ｖ1 の
飽和を検出することにより、測定対象抵抗体２が高イン
ピーダンスの測定対象であった場合にも、誤った抵抗測
定を防止することができる。さらに、リトリガ可能なワ
ンショットタイマ１４ａ〜１４ｄを飽和検出回路１１ａ
〜１１ｄ内に配設したことにより、交流定電流源３，
９，１０および差動増幅回路６の出力飽和を迅速かつ確
実に検出することができる。

【００２９】なお、本発明は、上記した実施の形態に限
定されず、その構成を適宜変更することができる。例え
ば、本発明の実施形態では、別個独立した交流定電流源
９，１０がプローブ４２ａ，４２ｂに対してそれぞれ交
流定電流Ｉ2 ，Ｉ3 を導通させているが、本発明は、こ
れに限定されず、交流定電流源９，１０に代えて、１つ
の交流定電流源で構成することもできる。具体的には、
交流定電流源から、コンデンサ５、プローブ４２ａ、測
定対象抵抗体２、プローブ４２ｂ、およびこの交流定電
流源からなる導通経路に交流定電流を導通させ、この交
流定電流源の出力電圧の飽和を検出すればよい。この構
成によれば、断線・未接続の状態のプローブ４２ａ，４
２ｂを特定するのは困難であるが、簡易に構成すること
ができる。

【００３０】また、本発明の実施形態では、交流定電流
Ｉ2 ，Ｉ3 の周波数を２ｋＨｚとしているが、本発明
は、これに限定されず、測定用電流ＩM の周波数の偶数
倍の周波数の交流定電流を用いることができるのは勿論
である。

【００３１】さらに、本発明の実施形態では、飽和検出
回路１１ａ〜１１ｄは、出力電圧Ｖ11，Ｖ12，Ｖ13，Ｖ
1 の正電圧側の飽和を検出しているが、本発明は、これ
に限定されず、出力電圧Ｖ11，Ｖ12，Ｖ13，Ｖ1 の負電
圧側の飽和を検出してもよいし、両電圧側を同時に検出
してもよい。また、飽和検出回路１１ａ〜１１ｄを整流
平滑回路およびコンパレータで構成することもできる。
また、本発明の実施の形態では、飽和検出信号Ｓ1 〜Ｓ
4 を別個にＣＰＵ２２に出力しているが、これらの飽和
検出信号の論理和信号を生成してもよい。

【００３２】さらに、本発明の実施の形態では、インピ
ーダンスの一態様である実効抵抗を測定する例について
説明したが、本発明は、これに限らず、リアクタンス、
キャパシタンスおよびインダクタンスを測定するインピ
ーダンスメータに適用することができる。この場合、図
３（ｂ）に示した同期信号ＳSYN の位相を９０゜移相し
た同期信号に基づいて同期検波することによりリアクタ
ンスを測定する測定系を追加し、測定した実効抵抗およ
びリアクタンスに基づいてインピーダンスを測定するこ
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、第１の交流定電流の周波数に
対して偶数倍の周波数の第２の交流定電流を電圧検出用
プローブに導通させ、この第２の交流定電流を出力する
交流定電流源の出力電圧に基づいて電圧検出用プローブ
の断線を検出することにより、インピーダンス測定と電
圧検出用プローブの断線・未接続確認処理とを並行して
処理することができる。この結果、電圧検出用プローブ
の断線・未接続に起因する誤測定を回避することができ
ると共に、別個独立して電圧検出用プローブの断線・未
接続確認処理を行う必要がないため、インピーダンス測
定に要する測定時間を短縮することができ、これによ
り、測定コストを低減することができる。

【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、プローブ断線・未接続検出回路にリトリ
ガ可能なタイマ回路を用いたことにより、交流定電流源
の出力電圧が所定の電圧範囲を外れたことを迅速かつ確
実に検出することができ、これにより、電圧検出用プロ
ーブの断線・未接続を迅速かつ確実に報知することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る抵抗測定装置の回路
図である。

【図２】本発明の実施の形態に係る抵抗測定装置におけ
る飽和検出回路１１ａ〜１１ｄの回路図である。

【図３】本発明の実施の形態に係る抵抗測定装置の抵抗
測定動作を説明するための波形図であって、（ａ）は測
定用電流ＩM の電流波形図、（ｂ）は同期信号ＳSYN の
信号波形図、（ｃ）は交流定電流Ｉ2 ，Ｉ3 の電流波形
図、（ｄ）は出力電圧Ｖ1 の電圧波形図、（ｅ）は出力
電圧Ｖ2 の電圧波形図である。

【図４】従来の抵抗測定装置の回路図である。

【符号の説明】

１抵抗測定装置２測定対象抵抗体３交流定電流源７乗算器８ＬＰＦ９交流定電流源１０交流定電流源１１ｂ飽和検出回路１１ｃ飽和検出回路１４ｂワンショットタイマ１４ｃワンショットタイマ４１ａプローブ４１ｂプローブ４２ａプローブ４２ｂプローブＩM 測定用電流Ｉ2 交流定電流Ｉ3 交流定電流Ｖ12 出力電圧Ｖ13 出力電圧ＳSYN 同期信号Ｓ2 飽和検出信号Ｓ3 飽和検出信号

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電流供給用プローブを介して第１の交流
定電流を測定対象体に供給した状態で電圧検出用プロー
ブを介して入力した当該測定対象体の両端電圧に基づい
て当該測定対象体のインピーダンスを測定すると共に、
当該電流供給用プローブおよび当該電圧検出用プローブ
の断線を検出可能に構成されているインピーダンス測定
装置において、前記第１の交流定電流の周波数に対して偶数倍の周波数
である第２の交流定電流を前記電圧検出用プローブを介
して前記測定対象体に導通させるための交流定電流源
と、前記第１の交流定電流に同期した同期信号で前記両
端電圧を同期検波する同期検波回路と、前記交流定電流
源の出力電圧に基づいて前記電圧検出用プローブの断線
・未接続を検出するためのプローブ断線・未接続検出回
路とを備えたことを特徴とするインピーダンス測定装
置。
【請求項２】前記プローブ断線・未接続検出回路は、
前記交流定電流源の出力電圧が所定の電圧範囲を外れた
ときに前記第２の交流定電流の１周期よりも長時間の検
出信号を出力すると共にリトリガ可能なタイマ回路を備
えていることを特徴とする請求項１記載のインピーダン
ス測定装置。