JP2001208784A - 蓄電器の絶縁抵抗測定方法および絶縁抵抗測定装置 - Google Patents
蓄電器の絶縁抵抗測定方法および絶縁抵抗測定装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 蓄電器の絶縁抵抗を簡易、迅速および精度よ
く測定する。 【解決手段】 本発明の絶縁抵抗測定装置は、可変・定
電圧電源１と、電圧計２と、断続回路及び定電流供給回
路３と、定電流吸込み回路４と、供試蓄電器５と、電流
増幅器６と、A/D変換器及び計算処理部７とを備えてい
る。断続回路及び定電流供給回路３は、可変・定電圧電
源１から供給された電圧に基づいて、断続的に電流を出
力する。供試蓄電器５に定電圧を断続的に印加したとき
に、供試蓄電器５に流れる電流は、電流増幅器６で増幅
された後、A/D変換器及び計算処理部７に入力される。A
/D変換器及び計算処理部７は、アナログの電流測定値を
ディジタル測定値に変換した後、計算処理を行って絶縁
抵抗値を断続的に出力する。これにより、短時間で精度
よく絶縁抵抗を測定することができる。
く測定する。 【解決手段】 本発明の絶縁抵抗測定装置は、可変・定
電圧電源１と、電圧計２と、断続回路及び定電流供給回
路３と、定電流吸込み回路４と、供試蓄電器５と、電流
増幅器６と、A/D変換器及び計算処理部７とを備えてい
る。断続回路及び定電流供給回路３は、可変・定電圧電
源１から供給された電圧に基づいて、断続的に電流を出
力する。供試蓄電器５に定電圧を断続的に印加したとき
に、供試蓄電器５に流れる電流は、電流増幅器６で増幅
された後、A/D変換器及び計算処理部７に入力される。A
/D変換器及び計算処理部７は、アナログの電流測定値を
ディジタル測定値に変換した後、計算処理を行って絶縁
抵抗値を断続的に出力する。これにより、短時間で精度
よく絶縁抵抗を測定することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、蓄電器の絶縁抵抗
を測定する絶縁抵抗測定方法および絶縁抵抗測定装置に
関する。
を測定する絶縁抵抗測定方法および絶縁抵抗測定装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】蓄電器の絶縁抵抗の良不良を判定するた
めに、蓄電器に電流制限用抵抗を接続した状態で規定の
直流電圧を印加し、規定時間後に蓄電器の漏れ電流を測
定した結果に基づいて、蓄電器の絶縁抵抗を測定する手
法が知られている。
めに、蓄電器に電流制限用抵抗を接続した状態で規定の
直流電圧を印加し、規定時間後に蓄電器の漏れ電流を測
定した結果に基づいて、蓄電器の絶縁抵抗を測定する手
法が知られている。
【０００３】従来、蓄電器等のワークの絶縁抵抗を測定
する場合、JIS C 5102で規定された絶縁抵抗測定方式が
採用されて使用されている。この方式は、ワークに規定
の測定電圧を印加し、60±５秒後にワークに流れる電流
を測定するものである。
する場合、JIS C 5102で規定された絶縁抵抗測定方式が
採用されて使用されている。この方式は、ワークに規定
の測定電圧を印加し、60±５秒後にワークに流れる電流
を測定するものである。
【０００４】現在、蓄電器などの電子部品には、大量生
産と高品質が要求されており、蓄電器一個ごとに約60秒
の時間をかけて絶縁抵抗を測定する従来の手法では、上
記の要求に応じられなくなっている。
産と高品質が要求されており、蓄電器一個ごとに約60秒
の時間をかけて絶縁抵抗を測定する従来の手法では、上
記の要求に応じられなくなっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ワークに直流電圧を断
続的に印加して、ワークの検査・分類を行うワーク検査
分類方法が提案されている（特許第2578440号）。この
方法は、ターンテーブルを断続的に回転させながら、タ
ーンテーブルの外周に沿って一定間隔で配設されたワー
クステーションに収納されたワークの特性測定や検査を
行うのに適している。具体的には、直流電圧を断続的に
２回印加した後にワークの特性測定や検査を実施し、そ
の後に放電させている。
続的に印加して、ワークの検査・分類を行うワーク検査
分類方法が提案されている（特許第2578440号）。この
方法は、ターンテーブルを断続的に回転させながら、タ
ーンテーブルの外周に沿って一定間隔で配設されたワー
クステーションに収納されたワークの特性測定や検査を
行うのに適している。具体的には、直流電圧を断続的に
２回印加した後にワークの特性測定や検査を実施し、そ
の後に放電させている。
【０００６】しかしながら、同公報に開示された方法で
は、ワークの絶縁抵抗を測定するのは困難である。その
理由は、従来は、蓄電器に電流制限用抵抗を接続した状
態で直流電圧を連続印加する、いわゆる抵抗充電方法を
採用していたため、印加電圧に達するのにある時定数を
要し、特に、電圧印加の初期状態では絶縁抵抗値は不確
定であるためである。
は、ワークの絶縁抵抗を測定するのは困難である。その
理由は、従来は、蓄電器に電流制限用抵抗を接続した状
態で直流電圧を連続印加する、いわゆる抵抗充電方法を
採用していたため、印加電圧に達するのにある時定数を
要し、特に、電圧印加の初期状態では絶縁抵抗値は不確
定であるためである。
【０００７】また、ターンテーブルを用いた絶縁抵抗測
定方法として、電流制限用抵抗を接続した複数の充電部
を介して、規定の時間だけ蓄電器に測定電圧を印加した
状態で、蓄電器の絶縁抵抗を１個ずつ測定検査する方式
があるが、規定の印加時間が長時間必要で、大量生産す
る場合の検査には向いていない。
定方法として、電流制限用抵抗を接続した複数の充電部
を介して、規定の時間だけ蓄電器に測定電圧を印加した
状態で、蓄電器の絶縁抵抗を１個ずつ測定検査する方式
があるが、規定の印加時間が長時間必要で、大量生産す
る場合の検査には向いていない。
【０００８】本発明は、このような点に鑑みてなされた
ものであり、その目的は、蓄電器の絶縁抵抗を簡易、迅
速および精度よく測定可能な蓄電器の絶縁抵抗測定方法
および絶縁抵抗測定装置を提供することにある。
ものであり、その目的は、蓄電器の絶縁抵抗を簡易、迅
速および精度よく測定可能な蓄電器の絶縁抵抗測定方法
および絶縁抵抗測定装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、請求項１の発明は、蓄電器に定電圧を断続的に
印加しつつ、前記蓄電器に流れる電流を断続的に測定
し、測定された電流値と定電圧値とに基づいて、前記蓄
電器の絶縁抵抗値を断続的に求める。
ために、請求項１の発明は、蓄電器に定電圧を断続的に
印加しつつ、前記蓄電器に流れる電流を断続的に測定
し、測定された電流値と定電圧値とに基づいて、前記蓄
電器の絶縁抵抗値を断続的に求める。
【００１０】請求項１に記載の発明では、蓄電器に定電
圧を断続的に印加した状態で、蓄電器の絶縁抵抗値を断
続的に求めるため、絶縁抵抗の測定時間を短縮できる。
圧を断続的に印加した状態で、蓄電器の絶縁抵抗値を断
続的に求めるため、絶縁抵抗の測定時間を短縮できる。
【００１１】請求項２に記載の発明では、初回の絶縁抵
抗値は過渡状態を含んで誤差が大きいことから、２回目
以降の定電圧印加時に蓄電器に流れる電流に基づいて、
蓄電器の絶縁抵抗値を求める。これにより、定電圧の連
続印加時と同様の精度で絶縁抵抗の測定が可能となる。
抗値は過渡状態を含んで誤差が大きいことから、２回目
以降の定電圧印加時に蓄電器に流れる電流に基づいて、
蓄電器の絶縁抵抗値を求める。これにより、定電圧の連
続印加時と同様の精度で絶縁抵抗の測定が可能となる。
【００１２】請求項３に記載の発明では、有極性の蓄電
器の絶縁抵抗を測定する場合などには、単極性の定電圧
を蓄電器に断続的に印加して測定を行う。
器の絶縁抵抗を測定する場合などには、単極性の定電圧
を蓄電器に断続的に印加して測定を行う。
【００１３】請求項４に記載の発明では、無極性の蓄電
器の絶縁抵抗を測定する場合などには、両極性の定電圧
を蓄電器に断続的に印加して測定を行う。
器の絶縁抵抗を測定する場合などには、両極性の定電圧
を蓄電器に断続的に印加して測定を行う。
【００１４】請求項５に記載の発明では、常に同一電圧
レベルの定電圧を蓄電器に断続的に印加するため、電圧
のレベル制御が不要になり、電源の構成を簡略化でき
る。
レベルの定電圧を蓄電器に断続的に印加するため、電圧
のレベル制御が不要になり、電源の構成を簡略化でき
る。
【００１５】請求項６に記載の発明では、異なる電圧レ
ベルの定電圧を蓄電器に断続的に印加するため、蓄電器
の絶縁抵抗特性を詳細に測定することができる。
ベルの定電圧を蓄電器に断続的に印加するため、蓄電器
の絶縁抵抗特性を詳細に測定することができる。
【００１６】請求項７に記載の発明では、蓄電器の電極
端子に測定端子を確実に接触させた後に蓄電器への定電
圧の印加を開始し、測定完了後に測定端子を離脱させる
ため、測定端子をスパーク等から確実に防止でき、測定
端子の寿命が長くなる。
端子に測定端子を確実に接触させた後に蓄電器への定電
圧の印加を開始し、測定完了後に測定端子を離脱させる
ため、測定端子をスパーク等から確実に防止でき、測定
端子の寿命が長くなる。
【００１７】請求項８の発明は、蓄電器に定電圧を断続
的に印加する電源と、前記蓄電器に定電圧が印加された
状態で前記蓄電器に流れる電流を断続的に測定する電流
計測手段と、測定された電流値と定電圧値とに基づい
て、前記蓄電器の絶縁抵抗値を断続的に求める抵抗測定
手段と、前記抵抗測定手段で求められた絶縁抵抗値に基
づいて、前記蓄電器の良不良を判定する判定手段と、を
備える。
的に印加する電源と、前記蓄電器に定電圧が印加された
状態で前記蓄電器に流れる電流を断続的に測定する電流
計測手段と、測定された電流値と定電圧値とに基づい
て、前記蓄電器の絶縁抵抗値を断続的に求める抵抗測定
手段と、前記抵抗測定手段で求められた絶縁抵抗値に基
づいて、前記蓄電器の良不良を判定する判定手段と、を
備える。
【００１８】請求項８に記載の発明では、蓄電器に定電
圧を断続的に印加した結果に基づいて、蓄電器の良不良
を判定するため、連続印加する場合とほぼ同精度で、か
つ短時間で、判定結果が得られる。
圧を断続的に印加した結果に基づいて、蓄電器の良不良
を判定するため、連続印加する場合とほぼ同精度で、か
つ短時間で、判定結果が得られる。
【００１９】請求項９に記載の発明では、初回の絶縁抵
抗値は過渡状態を含んで誤差が大きいことから、２回目
以降の定電圧印加時に蓄電器に流れる電流に基づいて、
蓄電器の絶縁抵抗値を求める。これにより、定電圧の連
続印加時と同様の精度で絶縁抵抗の測定が可能となる。
抗値は過渡状態を含んで誤差が大きいことから、２回目
以降の定電圧印加時に蓄電器に流れる電流に基づいて、
蓄電器の絶縁抵抗値を求める。これにより、定電圧の連
続印加時と同様の精度で絶縁抵抗の測定が可能となる。
【００２０】請求項１０に記載の発明では、余分な電流
を吸収する電流吸収手段を設けるため、蓄電器に確実に
定電圧を印加できる。
を吸収する電流吸収手段を設けるため、蓄電器に確実に
定電圧を印加できる。
【００２１】請求項１１に記載の発明では、電源側の等
価インピーダンスを略ゼロオームとし、かつ、蓄電器に
流れる電流を増幅する電流増幅器の入力インピーダンス
を低くすることにより、外部じょう乱の影響を受けにく
くなるため、電圧印加用の測定端子を遮蔽なしまたは保
護電極なしの構造にすることができる。
価インピーダンスを略ゼロオームとし、かつ、蓄電器に
流れる電流を増幅する電流増幅器の入力インピーダンス
を低くすることにより、外部じょう乱の影響を受けにく
くなるため、電圧印加用の測定端子を遮蔽なしまたは保
護電極なしの構造にすることができる。
【００２２】請求項１２に記載の発明では、定電圧の断
続的な印加に同期させて前記充電器内の充電電荷を放電
させるため、短時間で放電させることができる。
続的な印加に同期させて前記充電器内の充電電荷を放電
させるため、短時間で放電させることができる。
【００２３】請求項１３に記載の発明では、放電手段が
蓄電器内の充電電荷を放電させる際に流れる電流を測定
し、その測定結果に基づいて蓄電器の良不良を判定する
ため、短時間で効率よく良不良の判定を行うことができ
る。
蓄電器内の充電電荷を放電させる際に流れる電流を測定
し、その測定結果に基づいて蓄電器の良不良を判定する
ため、短時間で効率よく良不良の判定を行うことができ
る。
【００２４】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る蓄電器の絶縁
抵抗測定方法および絶縁抵抗測定装置について、図面を
参照しながら具体的に説明する。
抵抗測定方法および絶縁抵抗測定装置について、図面を
参照しながら具体的に説明する。
【００２５】図１は本発明に係る蓄電器の絶縁抵抗測定
装置の概略構成を示すブロック図である。このブロック
図を説明する前に、まず、本実施形態の原理を説明す
る。
装置の概略構成を示すブロック図である。このブロック
図を説明する前に、まず、本実施形態の原理を説明す
る。
【００２６】本出願人は、蓄電器に直流電圧を断続印加
した場合に、連続印加した場合と同様の精度で蓄電器の
絶縁抵抗を測定できる手法を見出した。
した場合に、連続印加した場合と同様の精度で蓄電器の
絶縁抵抗を測定できる手法を見出した。
【００２７】図２は蓄電器に直流電圧を連続印加した場
合の蓄電器の抵抗値の時間変化を示す図、図３は蓄電器
に直流電圧を断続印加した場合の蓄電器の抵抗値の時間
変化を示す図である。直流電圧を連続印加すると、印加
開始時から所定期間は、短絡状態に略等しい状態にな
り、定電流状態になる。印加開始後所定期間が経過する
と、定電流状態から定電圧状態に移行し、図２に示すよ
うに、誘電分極が進行してある傾きをもった絶縁抵抗特
性で絶縁抵抗値が上昇する。
合の蓄電器の抵抗値の時間変化を示す図、図３は蓄電器
に直流電圧を断続印加した場合の蓄電器の抵抗値の時間
変化を示す図である。直流電圧を連続印加すると、印加
開始時から所定期間は、短絡状態に略等しい状態にな
り、定電流状態になる。印加開始後所定期間が経過する
と、定電流状態から定電圧状態に移行し、図２に示すよ
うに、誘電分極が進行してある傾きをもった絶縁抵抗特
性で絶縁抵抗値が上昇する。
【００２８】一方、直流電圧を断続印加する場合、図３
に示すように、初回の絶縁抵抗値には過渡状態が含まれ
ることがあるので、必ずしも連続印加時の絶縁抵抗測定
値と同様にはならない。しかしながら、２回目および３
回目の絶縁抵抗値は、連続印加時の絶縁抵抗値と同様に
なる。これは、誘電分極が進行し、連続印加時と同様の
ある傾きをもった絶縁抵抗特性で絶縁抵抗値が上昇する
ためである。
に示すように、初回の絶縁抵抗値には過渡状態が含まれ
ることがあるので、必ずしも連続印加時の絶縁抵抗測定
値と同様にはならない。しかしながら、２回目および３
回目の絶縁抵抗値は、連続印加時の絶縁抵抗値と同様に
なる。これは、誘電分極が進行し、連続印加時と同様の
ある傾きをもった絶縁抵抗特性で絶縁抵抗値が上昇する
ためである。
【００２９】なお、図３のＴ１，Ｔ２，Ｔ３が電圧印加
期間を表している。これらＴ１，Ｔ２，Ｔ３は、必ずし
も同じ時間間隔である必要はない。
期間を表している。これらＴ１，Ｔ２，Ｔ３は、必ずし
も同じ時間間隔である必要はない。
【００３０】本実施形態では、連続印加する場合と同様
の定電圧を蓄電器に断続印加し、連続印加と同様の手法
で絶縁抵抗を測定する。また、本実施形態では、従来の
抵抗充電方法の代わりに定電圧印加方法を採用し、電圧
印加直後の定電流時経過直後からの絶縁抵抗値を測定す
る。定電圧印加方法は、抵抗充電方法のような電流制限
用抵抗値と静電容量値からなる時定数は存在せず、電圧
印加直後の定電流期間経過直後の電圧立ち上がり時間は
無視できるため、定電圧時の絶縁抵抗を正確に測定する
ことができる。
の定電圧を蓄電器に断続印加し、連続印加と同様の手法
で絶縁抵抗を測定する。また、本実施形態では、従来の
抵抗充電方法の代わりに定電圧印加方法を採用し、電圧
印加直後の定電流時経過直後からの絶縁抵抗値を測定す
る。定電圧印加方法は、抵抗充電方法のような電流制限
用抵抗値と静電容量値からなる時定数は存在せず、電圧
印加直後の定電流期間経過直後の電圧立ち上がり時間は
無視できるため、定電圧時の絶縁抵抗を正確に測定する
ことができる。
【００３１】定電圧印加方法にて蓄電器の絶縁抵抗を測
定する手法として、図１のような絶縁抵抗断続印加測定
回路を用いる場合と、図４のようなソースメジャーユニ
ットを用いる場合とがある。
定する手法として、図１のような絶縁抵抗断続印加測定
回路を用いる場合と、図４のようなソースメジャーユニ
ットを用いる場合とがある。
【００３２】図１の絶縁抵抗断続印加測定回路は、可変
・定電圧電源１と、電圧計２と、断続回路及び定電流供
給回路３と、定電流吸込み回路４と、供試蓄電器５と、
電流増幅器６と、A/D変換器及び計算処理部７とを備え
ている。
・定電圧電源１と、電圧計２と、断続回路及び定電流供
給回路３と、定電流吸込み回路４と、供試蓄電器５と、
電流増幅器６と、A/D変換器及び計算処理部７とを備え
ている。
【００３３】図１の断続回路及び定電流供給回路３は、
可変・定電圧電源１から供給された電圧に基づいて、断
続的に電流を出力する。定電流吸込み回路４は、供試蓄
電器５が定電圧状態になったときに、回路に流れる電流
を吸い込む。供試蓄電器５を流れる電流は、電流増幅器
６により増幅されてA/D変換器及び計算処理部７に供給
される。
可変・定電圧電源１から供給された電圧に基づいて、断
続的に電流を出力する。定電流吸込み回路４は、供試蓄
電器５が定電圧状態になったときに、回路に流れる電流
を吸い込む。供試蓄電器５を流れる電流は、電流増幅器
６により増幅されてA/D変換器及び計算処理部７に供給
される。
【００３４】A/D変換器及び計算処理部７は、アナログ
の電流測定値をディジタル測定値に変換した後、計算処
理を行って絶縁抵抗値を出力する。図１では省略してい
るが、A/D変換器及び計算処理部７の後段には、A/D変換
器及び計算処理部７で演算された供試蓄電器５の絶縁抵
抗値を良否判定する判定部が設けられる。
の電流測定値をディジタル測定値に変換した後、計算処
理を行って絶縁抵抗値を出力する。図１では省略してい
るが、A/D変換器及び計算処理部７の後段には、A/D変換
器及び計算処理部７で演算された供試蓄電器５の絶縁抵
抗値を良否判定する判定部が設けられる。
【００３５】直流電圧を断続印加する場合、連続印加時
の規定時間後の絶縁抵抗値と断続印加時の絶縁抵抗値に
は相関関係があるため、定電圧を短時間だけ断続印加し
て測定した絶縁抵抗値に基づいて、絶縁抵抗の良否判定
を行うことができる。
の規定時間後の絶縁抵抗値と断続印加時の絶縁抵抗値に
は相関関係があるため、定電圧を短時間だけ断続印加し
て測定した絶縁抵抗値に基づいて、絶縁抵抗の良否判定
を行うことができる。
【００３６】一方、図４のソースメジャーユニットは、
電流源１１と、電圧クランプ回路１２と、電流計１３
と、電圧計２とを有し、電圧クランプ回路１２、電圧計
２および供試蓄電器５は、電流源１１に並列に接続され
ている。
電流源１１と、電圧クランプ回路１２と、電流計１３
と、電圧計２とを有し、電圧クランプ回路１２、電圧計
２および供試蓄電器５は、電流源１１に並列に接続され
ている。
【００３７】電流源１１から出力される電流値は、マイ
クロコントローラ１４により制御される。また、供試蓄
電器５に流れる電流は、A/D＆D/A変換器１５を介してマ
イクロコントローラ１４に入力される。マイクロコント
ローラ１４は、供試蓄電器５の絶縁抵抗を演算して、そ
の演算結果をメモリ１６に格納する。
クロコントローラ１４により制御される。また、供試蓄
電器５に流れる電流は、A/D＆D/A変換器１５を介してマ
イクロコントローラ１４に入力される。マイクロコント
ローラ１４は、供試蓄電器５の絶縁抵抗を演算して、そ
の演算結果をメモリ１６に格納する。
【００３８】この他、マイクロコントローラ１４には、
測定条件の入力や測定結果の表示を行うキーボードおよ
びディスプレイ１７と、IEEE-488バスとのインターフェ
ース部１８と、トリガ入出力部１９とが接続されてい
る。
測定条件の入力や測定結果の表示を行うキーボードおよ
びディスプレイ１７と、IEEE-488バスとのインターフェ
ース部１８と、トリガ入出力部１９とが接続されてい
る。
【００３９】図５の実線Ｌ１は良品の絶縁抵抗特性、点
線Ｌ２は不良品の絶縁抵抗特性である。規定時間後の絶
縁抵抗値、すなわち60秒値が不良の供試蓄電器５は、直
流電圧の断続印加期間、例えば、200ミリ秒値で容易に
良不良の判定を行うことができる。
線Ｌ２は不良品の絶縁抵抗特性である。規定時間後の絶
縁抵抗値、すなわち60秒値が不良の供試蓄電器５は、直
流電圧の断続印加期間、例えば、200ミリ秒値で容易に
良不良の判定を行うことができる。
【００４０】図６は、単極性、すなわち正極性のみの電
圧を印加、測定および判定する蓄電器用測定装置の処理
フロー図である。図６の装置の用途例としては、有極性
の蓄電器（タンタル電解蓄電器、アルミ電解蓄電器等）
や、無極性の一般的な蓄電器（汎用の積層磁器蓄電器
等）などである。
圧を印加、測定および判定する蓄電器用測定装置の処理
フロー図である。図６の装置の用途例としては、有極性
の蓄電器（タンタル電解蓄電器、アルミ電解蓄電器等）
や、無極性の一般的な蓄電器（汎用の積層磁器蓄電器
等）などである。
【００４１】供試蓄電器５は、ホッパ２１、ボールフィ
ーダ２２、リニアフィーダ２３、および分離供給部２４
を経て、図７に示すターンテーブル４１のワークステー
ション４２内に供給される。ここで、ワークステーショ
ン４２は、円盤状のターンテーブル４１の外周部をター
ンテーブル４１の軸線方向に貫通して形成されたもので
ある。
ーダ２２、リニアフィーダ２３、および分離供給部２４
を経て、図７に示すターンテーブル４１のワークステー
ション４２内に供給される。ここで、ワークステーショ
ン４２は、円盤状のターンテーブル４１の外周部をター
ンテーブル４１の軸線方向に貫通して形成されたもので
ある。
【００４２】ワークステーション４２内に供試蓄電器５
が供試されたターンテーブル４１は、ワークステーショ
ン４２の配設ピッチごとに回転して停止する断続回転を
高速に行う。
が供試されたターンテーブル４１は、ワークステーショ
ン４２の配設ピッチごとに回転して停止する断続回転を
高速に行う。
【００４３】ターンテーブル４１の断続回転中に、ま
ず、第１容量計５１を用いて、供試蓄電器５の静電容量
および誘電正接を測定する（符号２５）。続いて、第１
絶縁抵抗計５２を用いて、供試蓄電器５の第１低電圧絶
縁抵抗を測定する（符号２６）。続いて、第２絶縁抵抗
計５３を用いて、供試蓄電器５の第２低電圧絶縁抵抗を
測定する（符号２７）。第１および第２低電圧絶縁抵抗
を測定する際は、絶縁抵抗計用電源５４にて、例えば１
〜10ボルトまでの電圧を印加する。
ず、第１容量計５１を用いて、供試蓄電器５の静電容量
および誘電正接を測定する（符号２５）。続いて、第１
絶縁抵抗計５２を用いて、供試蓄電器５の第１低電圧絶
縁抵抗を測定する（符号２６）。続いて、第２絶縁抵抗
計５３を用いて、供試蓄電器５の第２低電圧絶縁抵抗を
測定する（符号２７）。第１および第２低電圧絶縁抵抗
を測定する際は、絶縁抵抗計用電源５４にて、例えば１
〜10ボルトまでの電圧を印加する。
【００４４】ここで、図６の第１絶縁抵抗計５２と第２
絶縁抵抗計５３は、図１に示す絶縁抵抗断続印加測定回
路、または図４に示すソースメジャーユニットで構成さ
れる。
絶縁抵抗計５３は、図１に示す絶縁抵抗断続印加測定回
路、または図４に示すソースメジャーユニットで構成さ
れる。
【００４５】続いて、第１絶縁抵抗計５２を用いて、供
試蓄電器５の耐電圧測定を行う（符号２８）。ここで
は、用途によるが、絶縁抵抗計用電源５４にて、例えば
最大700ボルトまでの電圧を印加する。
試蓄電器５の耐電圧測定を行う（符号２８）。ここで
は、用途によるが、絶縁抵抗計用電源５４にて、例えば
最大700ボルトまでの電圧を印加する。
【００４６】続いて、第１絶縁抵抗計５２を用いて、供
試蓄電器５の第１絶縁抵抗を測定する（符号２９）。続
いて、第２絶縁抵抗計５３を用いて、供試蓄電器５の第
２絶縁抵抗を測定する（符号３０）。続いて、第２絶縁
抵抗計５３を用いて、供試蓄電器５の第３絶縁抵抗を測
定する（符号３１）。第１〜第３絶縁抵抗を測定する際
は、用途にもよるが、絶縁抵抗計用電源５４にて、例え
ば最大700ボルトまでの電圧を印加する。
試蓄電器５の第１絶縁抵抗を測定する（符号２９）。続
いて、第２絶縁抵抗計５３を用いて、供試蓄電器５の第
２絶縁抵抗を測定する（符号３０）。続いて、第２絶縁
抵抗計５３を用いて、供試蓄電器５の第３絶縁抵抗を測
定する（符号３１）。第１〜第３絶縁抵抗を測定する際
は、用途にもよるが、絶縁抵抗計用電源５４にて、例え
ば最大700ボルトまでの電圧を印加する。
【００４７】続いて、供試蓄電器５の放電を行い（符号
３２）、放電電流を測定することにより、第１絶縁抵抗
計５２で絶縁抵抗を測定する。続いて、第２容量計５５
を用いて、供試蓄電器５の静電容量および誘電正接を測
定する（符号３３）。
３２）、放電電流を測定することにより、第１絶縁抵抗
計５２で絶縁抵抗を測定する。続いて、第２容量計５５
を用いて、供試蓄電器５の静電容量および誘電正接を測
定する（符号３３）。
【００４８】なお、第２低電圧絶縁抵抗測定を行ってか
ら耐電圧印加測定を行うまでの間では、供試蓄電器５の
放電は行わない。同様に、耐電圧測定を行ってから第１
絶縁抵抗測定を行うまでの間でも、供試蓄電器５の放電
は行わない。
ら耐電圧印加測定を行うまでの間では、供試蓄電器５の
放電は行わない。同様に、耐電圧測定を行ってから第１
絶縁抵抗測定を行うまでの間でも、供試蓄電器５の放電
は行わない。
【００４９】通常、耐電圧測定電圧の方が絶縁測定電圧
より高く設定される。また、第１絶縁抵抗を測定する場
合には、まず定電流吸込み回路４が動作した後に定電圧
状態になった時点で、絶縁抵抗を測定する。
より高く設定される。また、第１絶縁抵抗を測定する場
合には、まず定電流吸込み回路４が動作した後に定電圧
状態になった時点で、絶縁抵抗を測定する。
【００５０】低電圧絶縁抵抗を２回測定する理由とし
て、例えば第１容量計５１で１kHz、１Vrms.の静電容量
誘電正接測定後に、供試蓄電器５に残留電荷が最大プラ
スマイナス1.4ボルト残存する場合があり、第１低電圧
絶縁抵抗測定値は、ばらつき短絡検出が主な用途になる
ためである。
て、例えば第１容量計５１で１kHz、１Vrms.の静電容量
誘電正接測定後に、供試蓄電器５に残留電荷が最大プラ
スマイナス1.4ボルト残存する場合があり、第１低電圧
絶縁抵抗測定値は、ばらつき短絡検出が主な用途になる
ためである。
【００５１】図６の静電容量と誘電正接の測定が完了す
ると、続いて、不良品の排出を行った後（符号３４）、
良品を種類別に分類して排出する（符号３５〜４０）。
ると、続いて、不良品の排出を行った後（符号３４）、
良品を種類別に分類して排出する（符号３５〜４０）。
【００５２】図８は図６の測定タイミングの一例を示す
図である。図８の横軸は時間、縦軸は電圧値を表してい
る。図８に示すように、第２低電圧絶縁測定時は、第１
低電圧絶縁測定時よりも電圧印加時間が短く、また、第
２および第３絶縁抵抗測定時は、第１絶縁抵抗測定時よ
りも電圧印加時間が短い。さらに、耐電圧測定時は、第
１〜第３絶縁抵抗測定時よりも高電圧を印加する。
図である。図８の横軸は時間、縦軸は電圧値を表してい
る。図８に示すように、第２低電圧絶縁測定時は、第１
低電圧絶縁測定時よりも電圧印加時間が短く、また、第
２および第３絶縁抵抗測定時は、第１絶縁抵抗測定時よ
りも電圧印加時間が短い。さらに、耐電圧測定時は、第
１〜第３絶縁抵抗測定時よりも高電圧を印加する。
【００５３】一方、図９は両極性電圧を印加、測定およ
び判定する蓄電器用測定器の処理フロー図であり、テー
ピング梱包までの処理を示している。図９の処理フロー
では、正極性および負極性の両極性電圧を印加して耐電
圧測定と絶縁抵抗測定を行う。図９の装置の用途例とし
ては、比較的小容量（１μＦ以下）の表面実装用積層磁
器蓄電器であり、絶縁抵抗測定は極性ごとに一回ずつ行
われる。なお、図９では、図６と同様の処理および構成
には、同一符号を付している。
び判定する蓄電器用測定器の処理フロー図であり、テー
ピング梱包までの処理を示している。図９の処理フロー
では、正極性および負極性の両極性電圧を印加して耐電
圧測定と絶縁抵抗測定を行う。図９の装置の用途例とし
ては、比較的小容量（１μＦ以下）の表面実装用積層磁
器蓄電器であり、絶縁抵抗測定は極性ごとに一回ずつ行
われる。なお、図９では、図６と同様の処理および構成
には、同一符号を付している。
【００５４】図９の蓄電器用測定器では、正極性の耐電
圧測定と絶縁抵抗測定を行った後（符号６１，６２）、
負極性の耐電圧測定と絶縁抵抗測定を行い（符号６３，
６４）、続いて、供試蓄電器５の放電を行った後（符号
３２）に静電容量と誘電正接の測定を行う（符号３
３）。続いて、不良品の排出を行った後（符号６５〜６
７）、良品のテーピング梱包を行い（符号６８）、排出
する（符号４０）。
圧測定と絶縁抵抗測定を行った後（符号６１，６２）、
負極性の耐電圧測定と絶縁抵抗測定を行い（符号６３，
６４）、続いて、供試蓄電器５の放電を行った後（符号
３２）に静電容量と誘電正接の測定を行う（符号３
３）。続いて、不良品の排出を行った後（符号６５〜６
７）、良品のテーピング梱包を行い（符号６８）、排出
する（符号４０）。
【００５５】図９のように、両極性の電圧を印加する場
合の効果として、誘電体分極が中和されるため、残留電
荷の残存がなく、テーピング梱包を行っても残存電荷に
よる問題は起きない。また、ある極性だけ絶縁抵抗値に
異常のある不良品を容易に検出することができる。
合の効果として、誘電体分極が中和されるため、残留電
荷の残存がなく、テーピング梱包を行っても残存電荷に
よる問題は起きない。また、ある極性だけ絶縁抵抗値に
異常のある不良品を容易に検出することができる。
【００５６】図１０は両極性電圧を印加測定する蓄電器
用測定器の処理フロー図である。図１０の装置の用途例
は、無極性の蓄電器、特に、１μＦ以上の大容量の積層
磁器蓄電器である。他には、無極性の積層フィルム蓄電
器の測定にも利用できる。
用測定器の処理フロー図である。図１０の装置の用途例
は、無極性の蓄電器、特に、１μＦ以上の大容量の積層
磁器蓄電器である。他には、無極性の積層フィルム蓄電
器の測定にも利用できる。
【００５７】図１０の蓄電器用測定器では、第１および
第２低電圧絶縁抵抗を測定した後（符号２６，２７）、
供試蓄電器５に正極性の低電圧を印加して、正極性耐電
圧測定（符号６１）と、第１〜第３正極性絶縁抵抗測定
（符号７１〜７３）とを順に行う。正極性耐電圧測定と
第１および第２正極性絶縁抵抗測定は第２絶縁抵抗計９
４を用いて行い、第３正極性絶縁抵抗測定は第３絶縁抵
抗計９５を用いて行う。
第２低電圧絶縁抵抗を測定した後（符号２６，２７）、
供試蓄電器５に正極性の低電圧を印加して、正極性耐電
圧測定（符号６１）と、第１〜第３正極性絶縁抵抗測定
（符号７１〜７３）とを順に行う。正極性耐電圧測定と
第１および第２正極性絶縁抵抗測定は第２絶縁抵抗計９
４を用いて行い、第３正極性絶縁抵抗測定は第３絶縁抵
抗計９５を用いて行う。
【００５８】続いて、供試蓄電器５に負極性の定電圧を
印加して、負極性耐電圧測定（符号６４）と、第１〜第
３負極性絶縁抵抗測定（符号７４〜７６）とを順に行
う。続いて、供試蓄電器５の放電を行った後（符号３
２）、第２容量計５５を用いて供試蓄電器５の静電容量
と誘電正接の測定を行う（符号３３）。
印加して、負極性耐電圧測定（符号６４）と、第１〜第
３負極性絶縁抵抗測定（符号７４〜７６）とを順に行
う。続いて、供試蓄電器５の放電を行った後（符号３
２）、第２容量計５５を用いて供試蓄電器５の静電容量
と誘電正接の測定を行う（符号３３）。
【００５９】続いて、１回目の静電容量・誘電正接の不
良品排出（符号７７）、低電圧絶縁抵抗の不良品排出
（符号７８）、１回目の正負極性絶縁抵抗の不良品排出
（符号７９）、２，３回目の正極性絶縁抵抗の不良品排
出（符号８０）、２，３回目の負極性絶縁抵抗の不良品
排出（符号８１）、２回目の静電容量・誘電正接の不良
品排出（符号８２）、ピン不良排出（符号８３）、良品
排出（符号８４）、および最終排出の各処理（符号８
５）を順に行う。
良品排出（符号７７）、低電圧絶縁抵抗の不良品排出
（符号７８）、１回目の正負極性絶縁抵抗の不良品排出
（符号７９）、２，３回目の正極性絶縁抵抗の不良品排
出（符号８０）、２，３回目の負極性絶縁抵抗の不良品
排出（符号８１）、２回目の静電容量・誘電正接の不良
品排出（符号８２）、ピン不良排出（符号８３）、良品
排出（符号８４）、および最終排出の各処理（符号８
５）を順に行う。
【００６０】図１１は図６、図９および図１０に示した
蓄電器用測定器の端子電極部分の構造を示す拡大図であ
り、表面実装用の蓄電器５の端子電極９１に電圧印加用
の測定端子（ワイヤープローブ）９２を接触させる様子
を示している。測定端子９２の一端は端子電極９１に接
触され、他端には同軸回路９３，９４を介して、図１の
断続回路及び定電流供給回路３と電流増幅器６に接続さ
れている。また、蓄電器５は高絶縁体９５の上面に載置
され、測定電極９１の一端側と他端側の中間付近にも高
絶縁体９５が設けられている。
蓄電器用測定器の端子電極部分の構造を示す拡大図であ
り、表面実装用の蓄電器５の端子電極９１に電圧印加用
の測定端子（ワイヤープローブ）９２を接触させる様子
を示している。測定端子９２の一端は端子電極９１に接
触され、他端には同軸回路９３，９４を介して、図１の
断続回路及び定電流供給回路３と電流増幅器６に接続さ
れている。また、蓄電器５は高絶縁体９５の上面に載置
され、測定電極９１の一端側と他端側の中間付近にも高
絶縁体９５が設けられている。
【００６１】図１１に示すように、測定端子９１は遮蔽
されておらず、保護電極も存在しない。遮蔽や保護電極
が不要な理由は、定電圧電源を使用するため電源側の等
価インピーダンスは略ゼロオームになり、また、低入力
インピーダンスの電流増幅器６を使用するため系として
外部じょう乱の影響を受けにくく、実用的に超高抵抗値
が測定再現できるためである。本実施形態によれば、テ
ラオーム台までの測定が実際に可能である。
されておらず、保護電極も存在しない。遮蔽や保護電極
が不要な理由は、定電圧電源を使用するため電源側の等
価インピーダンスは略ゼロオームになり、また、低入力
インピーダンスの電流増幅器６を使用するため系として
外部じょう乱の影響を受けにくく、実用的に超高抵抗値
が測定再現できるためである。本実施形態によれば、テ
ラオーム台までの測定が実際に可能である。
【００６２】図１２は測定端子９１の電圧と供試蓄電器
５への電圧印加タイミングとの関係を示す図である。図
示のように、測定端子９１が供試蓄電器５の端子電極９
２に安定に接触した後に供試蓄電器５に電圧を印加およ
び測定し、その後、電圧印加および測定が完了した後、
測定端子９１を蓄電器５の端子電極９２から離脱させる
ことで、測定端子９１をスパーク等から保護することが
でき、測定端子９１の長寿命化が図れる。
５への電圧印加タイミングとの関係を示す図である。図
示のように、測定端子９１が供試蓄電器５の端子電極９
２に安定に接触した後に供試蓄電器５に電圧を印加およ
び測定し、その後、電圧印加および測定が完了した後、
測定端子９１を蓄電器５の端子電極９２から離脱させる
ことで、測定端子９１をスパーク等から保護することが
でき、測定端子９１の長寿命化が図れる。
【００６３】図１３は図６、図９および図１０の放電部
３２の詳細構成を示すブロック図である。同図に示すよ
うに、放電部３２は、図１の絶縁抵抗断続印加測定回路
から可変・定電圧電源１と断続回路及び定電流供給回路
３を省略した構成になっている。蓄電器５を放電する
際、まず定電流状態となり、短時間で放電電流が小さく
なる。絶縁抵抗測定時の電圧を基準として抵抗値の測定
を行い、その測定結果に基づいて放電が正常に終了した
か否かを判定でき、かつ、同時に、測定端子９１の接触
状態も判定することができる。
３２の詳細構成を示すブロック図である。同図に示すよ
うに、放電部３２は、図１の絶縁抵抗断続印加測定回路
から可変・定電圧電源１と断続回路及び定電流供給回路
３を省略した構成になっている。蓄電器５を放電する
際、まず定電流状態となり、短時間で放電電流が小さく
なる。絶縁抵抗測定時の電圧を基準として抵抗値の測定
を行い、その測定結果に基づいて放電が正常に終了した
か否かを判定でき、かつ、同時に、測定端子９１の接触
状態も判定することができる。
【００６４】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、蓄電器に定電圧を断続的に印加した状態で蓄電器
の絶縁抵抗値を断続的に求めるため、短時間で精度よく
絶縁抵抗の測定を行うことができる。したがって、製造
工程での蓄電器の良不良の判断を迅速かつ正確に行うこ
とができ、生産性が向上するとともに、検査ミスも少な
くなる。
れば、蓄電器に定電圧を断続的に印加した状態で蓄電器
の絶縁抵抗値を断続的に求めるため、短時間で精度よく
絶縁抵抗の測定を行うことができる。したがって、製造
工程での蓄電器の良不良の判断を迅速かつ正確に行うこ
とができ、生産性が向上するとともに、検査ミスも少な
くなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る蓄電器の絶縁抵抗測定装置の概略
構成を示すブロック図。
構成を示すブロック図。
【図２】蓄電器に直流電圧を連続印加した場合の蓄電器
の抵抗値の時間変化を示す図。
の抵抗値の時間変化を示す図。
【図３】蓄電器に直流電圧を断続印加した場合の蓄電器
の抵抗値の時間変化を示す図。
の抵抗値の時間変化を示す図。
【図４】ソースメジャーユニットの概略構成を示すブロ
ック図。
ック図。
【図５】実線Ｌ１は良品の絶縁抵抗特性、点線Ｌ２は不
良品の絶縁抵抗特性を示す図。
良品の絶縁抵抗特性を示す図。
【図６】単極性、すなわち正極性のみの電圧を印加、測
定および判定する蓄電器用測定装置の処理フロー図。
定および判定する蓄電器用測定装置の処理フロー図。
【図７】ターンテーブルの構造を示す図。
【図８】図６の測定タイミングの一例を示す図。
【図９】両極性電圧を印加、測定および判定する蓄電器
用測定器の処理フロー図。
用測定器の処理フロー図。
【図１０】両極性電圧を印加測定する蓄電器用測定器の
処理フロー図。
処理フロー図。
【図１１】図６、図９および図１０に示した蓄電器用測
定器の端子電極部分の構造を示す拡大図。
定器の端子電極部分の構造を示す拡大図。
【図１２】測定端子の電圧と供試蓄電器への電圧印加タ
イミングとの関係を示す図。
イミングとの関係を示す図。
【図１３】図６、図９および図１０の放電部の詳細構成
を示すブロック図。
を示すブロック図。
１ 可変・定電圧電源 ２ 電圧計 ３ 断続回路及び定電流供給回路 ４ 定電流吸込み回路 ５ 供試蓄電器 ６ 電流増幅器 ７ A/D変換器及び計算処理部 １１ 電流源 １２ 電圧クランプ回路 １３ 電流計 １４ マイクロコントローラ １５ A/D＆D/A変換器 １６ メモリ
Claims (13)
- 【請求項１】蓄電器に定電圧を断続的に印加しつつ、前
記蓄電器に流れる電流を断続的に測定し、測定された電
流値と定電圧値とに基づいて、前記蓄電器の絶縁抵抗値
を断続的に求めることを特徴とする蓄電器の絶縁抵抗測
定方法。 - 【請求項２】前記蓄電器への断続的な電圧印加を開始し
た後、前記蓄電器の両端電圧が定電圧になってから、前
記蓄電器の絶縁抵抗値を求めることを特徴とする請求項
１に記載の蓄電器の絶縁抵抗測定方法。 - 【請求項３】正極性および負極性のうちいずれか一方の
極性のみの定電圧を前記蓄電器に断続的に印加しつつ、
前記蓄電器の絶縁抵抗値を断続的に求めることを特徴と
する請求項１または２に記載の蓄電器の絶縁抵抗測定方
法。 - 【請求項４】正極性および負極性の両極性の定電圧を前
記蓄電器に断続的に印加しつつ、前記蓄電器の絶縁抵抗
値を断続的に求めることを特徴とする請求項１または２
に記載の蓄電器の絶縁抵抗測定方法。 - 【請求項５】前記蓄電器に電圧レベルの等しい定電圧を
断続的に印加しつつ、前記蓄電器の絶縁抵抗値を断続的
に求めることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記
載の蓄電器の絶縁抵抗測定方法。 - 【請求項６】前記蓄電器に電圧レベルがそれぞれ異なる
定電圧を断続的に印加しつつ、前記蓄電器の絶縁抵抗値
を断続的に求めることを特徴とする請求項１〜４のいず
れかに記載の蓄電器の絶縁抵抗測定方法。 - 【請求項７】前記蓄電器の電極端子に定電圧印加用の測
定端子を接触させた後に前記蓄電器に定電圧を断続的に
印加し、 前記蓄電器に流れる電流の測定完了後に、前記測定端子
を前記蓄電器の電極端子から離脱させることを特徴とす
る請求項１〜６のいずれかに記載の蓄電器の絶縁抵抗測
定方法。 - 【請求項８】蓄電器に定電圧を断続的に印加する電源
と、 前記蓄電器に定電圧が印加された状態で前記蓄電器に流
れる電流を断続的に測定する電流計測手段と、 測定された電流値と定電圧値とに基づいて、前記蓄電器
の絶縁抵抗値を断続的に求める抵抗測定手段と、 前記抵抗測定手段で求められた絶縁抵抗値に基づいて、
前記蓄電器の良不良を判定する判定手段と、を備えるこ
とを特徴とする蓄電器の絶縁抵抗測定装置。 - 【請求項９】前記抵抗測定手段は、前記蓄電器への断続
的な電圧印加を開始した後、前記蓄電器の両端電圧が定
電圧になってから、前記蓄電器の絶縁抵抗値を求めるこ
とを特徴とする請求項８に記載の蓄電器の絶縁抵抗測定
装置。 - 【請求項１０】前記蓄電器の両端電圧が定電圧になった
後、前記蓄電器に電流が流れないように電流を吸収する
電流吸収手段を備えることを特徴とする請求項８または
９に記載の蓄電器の絶縁抵抗測定装置。 - 【請求項１１】前記蓄電器の電極端子に接触される電圧
印加用の測定端子は、遮蔽なしまたは保護電極なしの構
造であることを特徴とする請求項８〜１０のいずれかに
記載の絶縁抵抗測定装置。 - 【請求項１２】定電圧の断続的な印加により充電された
前記蓄電器内の充電電荷を放電させる放電手段を備え、 前記放電手段は、前記電源による定電圧の断続的な印加
に同期させて前記充電器内の充電電荷を放電させること
を特徴とする請求項８〜１１のいずれかに記載の絶縁抵
抗測定装置。 - 【請求項１３】前記電流計測手段は、前記放電手段が前
記蓄電器内の充電電荷を放電させる際に流れる電流を測
定し、 前記判定手段は、前記蓄電器に最後に印加された定電圧
値と、そのときに前記電流計測手段で測定された電流と
に基づいて、前記蓄電器の良不良を判定することを特徴
とする請求項１２に記載の絶縁抵抗測定装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000015693A JP4008173B2 (ja) | 2000-01-25 | 2000-01-25 | 蓄電器の絶縁抵抗測定方法および絶縁抵抗測定装置 |
| TW90118220A TW550388B (en) | 2000-01-25 | 2001-07-25 | Apparatus for measuring insulation resistance of capacitor |
Applications Claiming Priority (2)
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