JP2003185686A - インピーダンス測定装置 - Google Patents
インピーダンス測定装置Info
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- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 インピーダンス測定装置において、プローブ
ケーブルに寄生する静電容量による測定誤差を最小限に
低減する。 【解決手段】 測定器本体３０と、測定器本体３０から
分離可能なヘッドアンプ４０とを有し、測定器本体３０
側に測定信号発生回路１１，電圧検出回路１２および電
流検出回路１３を設けるとともに、ヘッドアンプ４０側
にそれらのアンプ１１１，１２１，１２２，１３１を設
けて、ヘッドアンプ４０を測定器本体３０から離して、
できるだけ例えば自動検査機のプローブやフィクスチュ
アなどの接続治具の近傍に配置可能とし、プローブケー
ブルに寄生する静電容量による測定誤差を最小限に低減
する。
ケーブルに寄生する静電容量による測定誤差を最小限に
低減する。 【解決手段】 測定器本体３０と、測定器本体３０から
分離可能なヘッドアンプ４０とを有し、測定器本体３０
側に測定信号発生回路１１，電圧検出回路１２および電
流検出回路１３を設けるとともに、ヘッドアンプ４０側
にそれらのアンプ１１１，１２１，１２２，１３１を設
けて、ヘッドアンプ４０を測定器本体３０から離して、
できるだけ例えば自動検査機のプローブやフィクスチュ
アなどの接続治具の近傍に配置可能とし、プローブケー
ブルに寄生する静電容量による測定誤差を最小限に低減
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＬＣＲメータなど
に適用されるインピーダンス測定装置に関し、さらに詳
しく言えば、プローブのケーブル（引き回し配線）に起
因する測定誤差を低減する技術に関するものである。
に適用されるインピーダンス測定装置に関し、さらに詳
しく言えば、プローブのケーブル（引き回し配線）に起
因する測定誤差を低減する技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】測定方式が異なる２つのＬＣＲメータの
回路構成を図６と図７に示す。図６のＬＣＲメータにお
いては、その測定器本体１０に、被測定試料ＤＵＴに出
力アンプ１１１を介して測定信号を送出する発振回路１
１と、被測定試料ＤＵＴの両端電圧を２つの電圧検出ア
ンプ１２１，１２２を介して検出する電圧検出回路１２
と、被測定試料ＤＵＴに流れる電流を電流検出アンプ１
３１を介して検出する電流検出回路１３とが設けられて
いる。
回路構成を図６と図７に示す。図６のＬＣＲメータにお
いては、その測定器本体１０に、被測定試料ＤＵＴに出
力アンプ１１１を介して測定信号を送出する発振回路１
１と、被測定試料ＤＵＴの両端電圧を２つの電圧検出ア
ンプ１２１，１２２を介して検出する電圧検出回路１２
と、被測定試料ＤＵＴに流れる電流を電流検出アンプ１
３１を介して検出する電流検出回路１３とが設けられて
いる。
【０００３】測定にあたって、測定器本体１０と被測定
試料ＤＵＴとをプローブもしくはフィクスチュアなどの
接続治具によって接続し、発振回路１１から交流の測定
信号を被測定試料ＤＵＴに印加する。被測定試料ＤＵＴ
の両端電圧Ｖｖを電圧検出回路１２で検出し、被測定試
料ＤＵＴに流れる電流Ｉを電流検出回路１３で検出す
る。
試料ＤＵＴとをプローブもしくはフィクスチュアなどの
接続治具によって接続し、発振回路１１から交流の測定
信号を被測定試料ＤＵＴに印加する。被測定試料ＤＵＴ
の両端電圧Ｖｖを電圧検出回路１２で検出し、被測定試
料ＤＵＴに流れる電流Ｉを電流検出回路１３で検出す
る。
【０００４】電流検出回路１３では、電流ＩをＩ−Ｖ変
換回路にて電圧Ｖｉに変換する。その電流検出抵抗１３
２の抵抗値Ｒｆとすると、Ｖｉ＝Ｒｆ×Ｉであるから、
被測定試料ＤＵＴのインピーダンスＺは、 Ｚ＝Ｖｖ／Ｉ＝Ｒｆ×Ｖｖ／Ｖｉ……（１） なる式により求められる。なお、被測定試料ＤＵＴのイ
ンピーダンスによって、測定レンジ（電流検出抵抗１３
２）が切り替えられる。
換回路にて電圧Ｖｉに変換する。その電流検出抵抗１３
２の抵抗値Ｒｆとすると、Ｖｉ＝Ｒｆ×Ｉであるから、
被測定試料ＤＵＴのインピーダンスＺは、 Ｚ＝Ｖｖ／Ｉ＝Ｒｆ×Ｖｖ／Ｖｉ……（１） なる式により求められる。なお、被測定試料ＤＵＴのイ
ンピーダンスによって、測定レンジ（電流検出抵抗１３
２）が切り替えられる。
【０００５】図７のＬＣＲメータにおいては、その測定
器本体２０に、被測定試料ＤＵＴに出力アンプ２１１を
介して交流の測定信号（好ましくは正弦波信号）を送出
する第１発振回路２１と、被測定試料ＤＵＴの電圧を電
圧検出アンプ２２１を介して検出する電圧検出回路２２
と、検出抵抗（出力抵抗）２３１および出力アンプ２３
２介して被測定試料ＤＵＴの電圧検出点に上記測定信号
と同一周波数の交流信号を出力する第２発振回路（電流
検出回路）２３とが設けられている。
器本体２０に、被測定試料ＤＵＴに出力アンプ２１１を
介して交流の測定信号（好ましくは正弦波信号）を送出
する第１発振回路２１と、被測定試料ＤＵＴの電圧を電
圧検出アンプ２２１を介して検出する電圧検出回路２２
と、検出抵抗（出力抵抗）２３１および出力アンプ２３
２介して被測定試料ＤＵＴの電圧検出点に上記測定信号
と同一周波数の交流信号を出力する第２発振回路（電流
検出回路）２３とが設けられている。
【０００６】測定にあたって、測定器本体２０と被測定
試料ＤＵＴとをプローブもしくはフィクスチュアなどの
接続治具によって接続し、第１発振回路２１から交流の
測定信号を被測定試料ＤＵＴに印加する。電圧検出回路
２２の電圧検出値が好ましくは０Ｖ、すなわち被測定試
料ＤＵＴの電圧検出点が平衡状態となるように、第２発
振回路２３の振幅と位相を制御する。
試料ＤＵＴとをプローブもしくはフィクスチュアなどの
接続治具によって接続し、第１発振回路２１から交流の
測定信号を被測定試料ＤＵＴに印加する。電圧検出回路
２２の電圧検出値が好ましくは０Ｖ、すなわち被測定試
料ＤＵＴの電圧検出点が平衡状態となるように、第２発
振回路２３の振幅と位相を制御する。
【０００７】その平衡状態時における第１発振回路２１
の振幅をＡ，第２発振回路２３の振幅をＢ，検出抵抗２
３１のインピーダンスをＺｆとすると、被測定試料ＤＵ
ＴのインピーダンスＺは、 Ｚ＝Ｚｆ×Ａ／Ｂ……（２） なる式により求められる。なお、この場合においても、
被測定試料ＤＵＴのインピーダンスによって、測定レン
ジ（電流検出抵抗２３１）が切り替えられる。
の振幅をＡ，第２発振回路２３の振幅をＢ，検出抵抗２
３１のインピーダンスをＺｆとすると、被測定試料ＤＵ
ＴのインピーダンスＺは、 Ｚ＝Ｚｆ×Ａ／Ｂ……（２） なる式により求められる。なお、この場合においても、
被測定試料ＤＵＴのインピーダンスによって、測定レン
ジ（電流検出抵抗２３１）が切り替えられる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】いずれの測定方式にお
いても、測定器本体に対して同軸ケーブルを用いてプロ
ーブを接続することになるが、その機能を特に自動検査
機に組み込む場合には、ケーブル長が長くなるため、測
定誤差が大きくなる。
いても、測定器本体に対して同軸ケーブルを用いてプロ
ーブを接続することになるが、その機能を特に自動検査
機に組み込む場合には、ケーブル長が長くなるため、測
定誤差が大きくなる。
【０００９】すなわち、被測定試料ＤＵＴとプローブと
の間に接触抵抗が存在すると、ケーブルの信号線とＧＮ
Ｄ間の静電容量と接触抵抗とがフィルタを形成し、それ
が測定誤差原因となる。この測定誤差はケーブル長が長
くなるに連れて静電容量も増大するため大きくなる。
の間に接触抵抗が存在すると、ケーブルの信号線とＧＮ
Ｄ間の静電容量と接触抵抗とがフィルタを形成し、それ
が測定誤差原因となる。この測定誤差はケーブル長が長
くなるに連れて静電容量も増大するため大きくなる。
【００１０】例えば、図６のＬＣＲメータにおいて、そ
の電圧検出プローブに接触抵抗Ｒｔが存在し、そのとき
のケーブルの静電容量がＣであるとすると、電圧検出回
路１２の電圧検出値Ｖｍは、 Ｖｍ＝Ｖｖ／√（１＋ω２Ｃ２Ｒｔ２） となり、１／√（１＋ω２Ｃ２Ｒｔ２）が誤差成分にな
る。
の電圧検出プローブに接触抵抗Ｒｔが存在し、そのとき
のケーブルの静電容量がＣであるとすると、電圧検出回
路１２の電圧検出値Ｖｍは、 Ｖｍ＝Ｖｖ／√（１＋ω２Ｃ２Ｒｔ２） となり、１／√（１＋ω２Ｃ２Ｒｔ２）が誤差成分にな
る。
【００１１】また、ケーブルの静電容量が大きくなる
と、電流検出回路１３が備える電流検出アンプ１３１が
高周波数でピークを迎えるため、測定誤差がより大きく
なる。図８を参照して、電流検出アンプ１３１の入力抵
抗をＲｉ，帰還抵抗（検出抵抗）をＲｒ，被測定試料Ｄ
ＵＴの抵抗をＲｍ，そしてケーブルの静電容量をＣｉと
すると、この電流検出アンプのピーク周波数ｆｃｔは、
次式（３）で表され、これによりケーブルの静電容量Ｃ
ｉが大きくなるとピーク周波数ｆｃｔも大きくなること
が理解されよう。
と、電流検出回路１３が備える電流検出アンプ１３１が
高周波数でピークを迎えるため、測定誤差がより大きく
なる。図８を参照して、電流検出アンプ１３１の入力抵
抗をＲｉ，帰還抵抗（検出抵抗）をＲｒ，被測定試料Ｄ
ＵＴの抵抗をＲｍ，そしてケーブルの静電容量をＣｉと
すると、この電流検出アンプのピーク周波数ｆｃｔは、
次式（３）で表され、これによりケーブルの静電容量Ｃ
ｉが大きくなるとピーク周波数ｆｃｔも大きくなること
が理解されよう。
【００１２】
【数１】
【００１３】図７のＬＣＲメータにおいては、ケーブル
のインピーダンスＺｐが、第２発振回路２３の検出抵抗
２３１のインピーダンスＺｆと直列に接続されることに
なるため、被測定試料ＤＵＴのインピーダンスＺは上記
式（２）から、 Ｚ＝（Ｚｆ＋Ｚｐ）×Ａ／Ｂ となり、やはりケーブルのインピーダンスＺｐの影響を
受ける。
のインピーダンスＺｐが、第２発振回路２３の検出抵抗
２３１のインピーダンスＺｆと直列に接続されることに
なるため、被測定試料ＤＵＴのインピーダンスＺは上記
式（２）から、 Ｚ＝（Ｚｆ＋Ｚｐ）×Ａ／Ｂ となり、やはりケーブルのインピーダンスＺｐの影響を
受ける。
【００１４】また、測定誤差の別の原因として、測定レ
ンジ（検出抵抗）を切り替えるための回路およびパター
ンによっては、高周波数での特性が悪くなる。特に図７
のＬＣＲメータでは、被測定試料ＤＵＴのインピーダン
スＺを上記式（２）から求める関係上、第２発振回路２
３側のレンジが切り替えられることによって、第１発振
回路２１と第２発振回路２３の振幅比Ａ／Ｂに差が生
じ、これが測定誤差となる。
ンジ（検出抵抗）を切り替えるための回路およびパター
ンによっては、高周波数での特性が悪くなる。特に図７
のＬＣＲメータでは、被測定試料ＤＵＴのインピーダン
スＺを上記式（２）から求める関係上、第２発振回路２
３側のレンジが切り替えられることによって、第１発振
回路２１と第２発振回路２３の振幅比Ａ／Ｂに差が生
じ、これが測定誤差となる。
【００１５】本発明は、このような課題を解決するため
になされたもので、その目的は、上記したいずれの測定
方式による場合においても、プローブのケーブル（引き
回し配線）に寄生する静電容量による測定誤差を最小限
に抑えることができるようにしたインピーダンス測定装
置を提供することにある。
になされたもので、その目的は、上記したいずれの測定
方式による場合においても、プローブのケーブル（引き
回し配線）に寄生する静電容量による測定誤差を最小限
に抑えることができるようにしたインピーダンス測定装
置を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本願の第１発明は、出力アンプを介して被測定試料
に交流の測定信号を与える発振回路と、上記被測定試料
の両端電圧を電圧検出アンプを介して検出する電圧検出
回路と、上記被測定試料に流れる電流を電流検出アンプ
を介して検出する電流検出回路とを含み、上記電圧検出
回路の出力電圧と上記電流検出回路の出力電流とから上
記被測定試料のインピーダンスを測定するインピーダン
ス測定装置において、測定器本体と、上記測定器本体か
ら取り外し可能なヘッドアンプとを備え、上記測定器本
体には、上記発振回路，上記電圧検出回路および上記電
流検出回路が設けられ、上記ヘッドアンプには、上記出
力アンプ，上記電圧検出アンプおよび上記電流検出アン
プが搭載されているとともに、これらの各アンプに測定
ケーブルを介してプローブを接続する接続端子が設けら
れ、上記測定器本体と上記ヘッドアンプとの間には、上
記発振回路−上記出力アンプ間，上記電圧検出回路−上
記電圧検出アンプ間，上記電流検出回路−上記電流検出
アンプ間をそれぞれ接続する接続手段が設けられている
ことを特徴としている。
め、本願の第１発明は、出力アンプを介して被測定試料
に交流の測定信号を与える発振回路と、上記被測定試料
の両端電圧を電圧検出アンプを介して検出する電圧検出
回路と、上記被測定試料に流れる電流を電流検出アンプ
を介して検出する電流検出回路とを含み、上記電圧検出
回路の出力電圧と上記電流検出回路の出力電流とから上
記被測定試料のインピーダンスを測定するインピーダン
ス測定装置において、測定器本体と、上記測定器本体か
ら取り外し可能なヘッドアンプとを備え、上記測定器本
体には、上記発振回路，上記電圧検出回路および上記電
流検出回路が設けられ、上記ヘッドアンプには、上記出
力アンプ，上記電圧検出アンプおよび上記電流検出アン
プが搭載されているとともに、これらの各アンプに測定
ケーブルを介してプローブを接続する接続端子が設けら
れ、上記測定器本体と上記ヘッドアンプとの間には、上
記発振回路−上記出力アンプ間，上記電圧検出回路−上
記電圧検出アンプ間，上記電流検出回路−上記電流検出
アンプ間をそれぞれ接続する接続手段が設けられている
ことを特徴としている。
【００１７】また、本願の第２発明は、第１出力アンプ
を介して被測定試料に交流の測定信号を与える第１発振
回路と、上記被測定試料の電圧を電圧検出アンプを介し
て検出する電圧検出回路と、検出抵抗を有する第２出力
アンプを介して上記被測定試料の電圧検出点に上記測定
信号と同一周波数の交流信号を出力する第２発振回路と
を含み、上記電圧検出点が平衡状態となるように上記第
２発振回路の振幅および位相を制御し、その平衡状態で
の上記第１発振器の振幅，上記第２発振回路の振幅およ
び上記検出抵抗の抵抗値とから上記被測定試料のインピ
ーダンスを測定するインピーダンス測定装置において、
測定器本体と、上記測定器本体から取り外し可能なヘッ
ドアンプとを備え、上記測定器本体には、上記第１発振
回路，上記電圧検出回路および第２発振回路が設けら
れ、上記ヘッドアンプには、上記第１出力アンプ，上記
電圧検出アンプ，上記検出抵抗を有する第２出力アンプ
が搭載されているとともに、これらの各アンプに測定ケ
ーブルを介してプローブを接続する接続端子が設けら
れ、上記測定器本体と上記ヘッドアンプとの間には、上
記第１発振回路−上記第１出力アンプ間，上記電圧検出
回路−上記電圧検出アンプ間，上記第２発振回路−上記
第２出力アンプ間をそれぞれ接続する接続手段が設けら
れていることを特徴としている。
を介して被測定試料に交流の測定信号を与える第１発振
回路と、上記被測定試料の電圧を電圧検出アンプを介し
て検出する電圧検出回路と、検出抵抗を有する第２出力
アンプを介して上記被測定試料の電圧検出点に上記測定
信号と同一周波数の交流信号を出力する第２発振回路と
を含み、上記電圧検出点が平衡状態となるように上記第
２発振回路の振幅および位相を制御し、その平衡状態で
の上記第１発振器の振幅，上記第２発振回路の振幅およ
び上記検出抵抗の抵抗値とから上記被測定試料のインピ
ーダンスを測定するインピーダンス測定装置において、
測定器本体と、上記測定器本体から取り外し可能なヘッ
ドアンプとを備え、上記測定器本体には、上記第１発振
回路，上記電圧検出回路および第２発振回路が設けら
れ、上記ヘッドアンプには、上記第１出力アンプ，上記
電圧検出アンプ，上記検出抵抗を有する第２出力アンプ
が搭載されているとともに、これらの各アンプに測定ケ
ーブルを介してプローブを接続する接続端子が設けら
れ、上記測定器本体と上記ヘッドアンプとの間には、上
記第１発振回路−上記第１出力アンプ間，上記電圧検出
回路−上記電圧検出アンプ間，上記第２発振回路−上記
第２出力アンプ間をそれぞれ接続する接続手段が設けら
れていることを特徴としている。
【００１８】上記第１，第２のいずれの発明において
も、上記ヘッドアンプと上記測定器本体とを接続する接
続手段として、上記ヘッドアンプを上記測定器本体から
取り外して使用する場合の接続ケーブルと、上記ヘッド
アンプを上記測定器本体に取り付けた状態で使用する場
合のインピーダンス整合されたコネクタ（例えば、直結
型同軸接続コネクタ）とを備えていることが好ましい。
も、上記ヘッドアンプと上記測定器本体とを接続する接
続手段として、上記ヘッドアンプを上記測定器本体から
取り外して使用する場合の接続ケーブルと、上記ヘッド
アンプを上記測定器本体に取り付けた状態で使用する場
合のインピーダンス整合されたコネクタ（例えば、直結
型同軸接続コネクタ）とを備えていることが好ましい。
【００１９】
【発明の実施の形態】まず、図１ないし図４を参照し
て、本発明の第１実施形態について説明する。なお、こ
の第１実施形態は先の図６で説明した測定方式に属する
ものである。
て、本発明の第１実施形態について説明する。なお、こ
の第１実施形態は先の図６で説明した測定方式に属する
ものである。
【００２０】図１に示すように、このインピーダンス測
定装置は、測定器本体３０と、この測定器本体３０から
必要に応じて取り外し可能（分離可能）なヘッドアンプ
４０とを備えている。
定装置は、測定器本体３０と、この測定器本体３０から
必要に応じて取り外し可能（分離可能）なヘッドアンプ
４０とを備えている。
【００２１】この実施形態において、測定器本体３０の
正面パネルには、ディスプレイ３１の脇にヘッドアンプ
収納部３２が設けられており、このヘッドアンプ収納部
３２にヘッドアンプ４０が着脱可能に取り付けられるよ
うになっている。
正面パネルには、ディスプレイ３１の脇にヘッドアンプ
収納部３２が設けられており、このヘッドアンプ収納部
３２にヘッドアンプ４０が着脱可能に取り付けられるよ
うになっている。
【００２２】例えば、このインピーダンス測定装置を自
動検査機で使用する場合、ヘッドアンプ４０は測定器本
体３０から外され、その自動検査機のプローブもしくは
フィクスチュアに近い場所にセットされる。
動検査機で使用する場合、ヘッドアンプ４０は測定器本
体３０から外され、その自動検査機のプローブもしくは
フィクスチュアに近い場所にセットされる。
【００２３】回路構成は、先の図６で説明したのと同じ
であるが、この場合、図４に示すように、測定器本体３
０内に発振回路１１，電圧検出回路１２および電流検出
回路１３が設けられ、これに対して、ヘッドアンプ４０
内に発振回路１１の出力アンプ１１１，電圧検出回路１
２の電圧検出アンプ１２１，１２２および電流検出回路
１３の電流検出アンプ１３１が設けられている。
であるが、この場合、図４に示すように、測定器本体３
０内に発振回路１１，電圧検出回路１２および電流検出
回路１３が設けられ、これに対して、ヘッドアンプ４０
内に発振回路１１の出力アンプ１１１，電圧検出回路１
２の電圧検出アンプ１２１，１２２および電流検出回路
１３の電流検出アンプ１３１が設けられている。
【００２４】図１に示すように、ヘッドアンプ４０は薄
い箱体からなり、その正面には図示しないプローブケー
ブルを接続するための４つの同軸型接続端子４１１〜４
１４が設けられている。
い箱体からなり、その正面には図示しないプローブケー
ブルを接続するための４つの同軸型接続端子４１１〜４
１４が設けられている。
【００２５】図４を参照して、接続端子４１１は出力ア
ンプ１１１の出力側と、接続端子４１２，４１３は電圧
検出アンプ１２１，１２２の入力側と、接続端子４１４
は電流検出アンプ１３１の入力側とそれぞれ対応してい
る。なお、この例では接続端子４１４の脇にガード端子
４１５が設けられている。
ンプ１１１の出力側と、接続端子４１２，４１３は電圧
検出アンプ１２１，１２２の入力側と、接続端子４１４
は電流検出アンプ１３１の入力側とそれぞれ対応してい
る。なお、この例では接続端子４１４の脇にガード端子
４１５が設けられている。
【００２６】また、図２および図３に示すように、測定
器本体３０とヘッドアンプ４０との間には、選択的（交
代的）に使用される第１および第２の２つの接続手段が
設けられている。第１接続手段は、測定器本体３０から
ヘッドアンプ４０を取り外して使用する場合、両者間を
図示しないケーブルを介して接続するためのものであ
る。
器本体３０とヘッドアンプ４０との間には、選択的（交
代的）に使用される第１および第２の２つの接続手段が
設けられている。第１接続手段は、測定器本体３０から
ヘッドアンプ４０を取り外して使用する場合、両者間を
図示しないケーブルを介して接続するためのものであ
る。
【００２７】この実施形態において、第１接続手段は角
型コネクタからなり、雄・雌いずれか一方のコネクタメ
ンバー５１がヘッドアンプ収納部３２側に設けられ、雄
・雌いずれか他方のコネクタメンバー５２がヘッドアン
プ４０の背面側に設けられている。
型コネクタからなり、雄・雌いずれか一方のコネクタメ
ンバー５１がヘッドアンプ収納部３２側に設けられ、雄
・雌いずれか他方のコネクタメンバー５２がヘッドアン
プ４０の背面側に設けられている。
【００２８】図４を参照して、第１接続手段は角型コネ
クタには、発振回路１１と出力アンプ１１１間を接続す
る１対の接続端子５１１，５２１と、電圧検出回路１２
と電圧検出アンプ１２１，１２２間を接続する２対の接
続端子５１２，５１３；５２２，５２３と、電流検出回
路１３と電流検出アンプ１３１間を接続する１対の接続
端子５１４，５２４とが含まれている。
クタには、発振回路１１と出力アンプ１１１間を接続す
る１対の接続端子５１１，５２１と、電圧検出回路１２
と電圧検出アンプ１２１，１２２間を接続する２対の接
続端子５１２，５１３；５２２，５２３と、電流検出回
路１３と電流検出アンプ１３１間を接続する１対の接続
端子５１４，５２４とが含まれている。
【００２９】これに対して、第２接続手段はヘッドアン
プ４０をヘッドアンプ収納部３２に嵌め込んだ状態で使
用する際に、測定器本体３０とヘッドアンプ４０とを接
続するためのもので、この実施形態では、上記の各接続
端子対（５１１〜５１４，５２１〜５２４）に直結型同
軸接続コネクタを用いている。
プ４０をヘッドアンプ収納部３２に嵌め込んだ状態で使
用する際に、測定器本体３０とヘッドアンプ４０とを接
続するためのもので、この実施形態では、上記の各接続
端子対（５１１〜５１４，５２１〜５２４）に直結型同
軸接続コネクタを用いている。
【００３０】次に、図５を参照して、本発明の第２実施
形態について説明する。この第２実施形態は、先の図７
で説明した測定方式に属するものであるが、上記第１実
施形態と同じく、第１発振回路２１，電圧検出回路２２
および第２発振回路（電流検出回路）２３が測定器本体
３０側に設けられ、これに対して、第１発振回路２１の
出力アンプ２１１，電圧検出回路２２の電圧検出アンプ
２２１，第２発振回路２３の出力アンプ２３２と検出抵
抗２３１がヘッドアンプ４０側に設けられることにな
る。
形態について説明する。この第２実施形態は、先の図７
で説明した測定方式に属するものであるが、上記第１実
施形態と同じく、第１発振回路２１，電圧検出回路２２
および第２発振回路（電流検出回路）２３が測定器本体
３０側に設けられ、これに対して、第１発振回路２１の
出力アンプ２１１，電圧検出回路２２の電圧検出アンプ
２２１，第２発振回路２３の出力アンプ２３２と検出抵
抗２３１がヘッドアンプ４０側に設けられることにな
る。
【００３１】この第２実施形態において、プローブケー
ブルを接続するための接続端子と、測定器本体３０とヘ
ッドアンプ４０とを接続する接続手段が備える接続端子
対の構成は、電圧検出回路用のものが一つ少ない点を除
いて、上記第１実施形態と同じである。
ブルを接続するための接続端子と、測定器本体３０とヘ
ッドアンプ４０とを接続する接続手段が備える接続端子
対の構成は、電圧検出回路用のものが一つ少ない点を除
いて、上記第１実施形態と同じである。
【００３２】このように、上記第１および第２実施形態
のいずれの場合においても、特に自動検査機などに用い
られる際、ヘッドアンプ４０を測定器本体３０から外し
て、自動検査機のプローブやフィクスチュアなどの接続
治具の近傍に配置することができる。
のいずれの場合においても、特に自動検査機などに用い
られる際、ヘッドアンプ４０を測定器本体３０から外し
て、自動検査機のプローブやフィクスチュアなどの接続
治具の近傍に配置することができる。
【００３３】したがって、ヘッドアンプ４０と図示しな
いプローブとの間のケーブル引き回し長さを極力短くす
ることができる。このことは、プローブケーブルに寄生
する静電容量が小さくなることを意味し、上記第１実施
形態では、測定誤差要因である１／√（１＋ω２Ｃ２Ｒ
ｔ２）が最小限に抑えられる。
いプローブとの間のケーブル引き回し長さを極力短くす
ることができる。このことは、プローブケーブルに寄生
する静電容量が小さくなることを意味し、上記第１実施
形態では、測定誤差要因である１／√（１＋ω２Ｃ２Ｒ
ｔ２）が最小限に抑えられる。
【００３４】また、上記第２実施形態についても、プロ
ーブケーブルのインピーダンスＺｐが低くなるので、被
測定試料ＤＵＴのインピーダンスＺの算式（Ｚ＝（Ｚｆ
＋Ｚｐ）×Ａ／Ｂ）中の（Ｚｆ＋Ｚｐ）が小さくなる。
したがって、測定誤差を低減することができる。
ーブケーブルのインピーダンスＺｐが低くなるので、被
測定試料ＤＵＴのインピーダンスＺの算式（Ｚ＝（Ｚｆ
＋Ｚｐ）×Ａ／Ｂ）中の（Ｚｆ＋Ｚｐ）が小さくなる。
したがって、測定誤差を低減することができる。
【００３５】なお、測定器本体３０とヘッドアンプ４０
との間の接続ケーブルについては、例えば５０Ωでマッ
チングをとることにより、被測定試料ＤＵＴに関係な
く、常に同じ条件を保つことができる。
との間の接続ケーブルについては、例えば５０Ωでマッ
チングをとることにより、被測定試料ＤＵＴに関係な
く、常に同じ条件を保つことができる。
【００３６】また、測定器本体３０とヘッドアンプ４０
との間において、各接続端子対間のケーブル長をほぼ同
一とすることにより、上記第１実施形態の場合は、検出
した電圧と電流の関係、上記第２実施形態の場合は、第
１発振回路２１と第２発振回路２３の振幅の関係をほぼ
同一とすることが可能となる。
との間において、各接続端子対間のケーブル長をほぼ同
一とすることにより、上記第１実施形態の場合は、検出
した電圧と電流の関係、上記第２実施形態の場合は、第
１発振回路２１と第２発振回路２３の振幅の関係をほぼ
同一とすることが可能となる。
【００３７】したがって、上記式（１），（２）のそれ
ぞれの比から、被測定試料ＤＵＴのインピーダンスＺを
求めるような場合、その精度に悪影響を与えることな
く、測定器本体３０とヘッドアンプ４０との間の接続ケ
ーブル長を任意に延長しても何ら差し支えがない。
ぞれの比から、被測定試料ＤＵＴのインピーダンスＺを
求めるような場合、その精度に悪影響を与えることな
く、測定器本体３０とヘッドアンプ４０との間の接続ケ
ーブル長を任意に延長しても何ら差し支えがない。
【００３８】また、上記第２実施形態に関して、図５に
示すように、ヘッドアンプ４０ごとに検出抵抗２３１を
固定とし、ユーザー側で被測定試料ＤＵＴのインピーダ
ンスＺに応じて適宜ヘッドアンプ４０を選択させること
により、選択に要する手間は掛かるものの、測定レンジ
（検出抵抗）を切り替えるための回路およびパターンに
よる誤差要因を排除することができる。
示すように、ヘッドアンプ４０ごとに検出抵抗２３１を
固定とし、ユーザー側で被測定試料ＤＵＴのインピーダ
ンスＺに応じて適宜ヘッドアンプ４０を選択させること
により、選択に要する手間は掛かるものの、測定レンジ
（検出抵抗）を切り替えるための回路およびパターンに
よる誤差要因を排除することができる。
【００３９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
インピーダンス測定装置において、測定信号発生回路，
電圧検出回路および電流検出回路を測定器本体側に設
け、測定器本体から分離可能のヘッドアンプ側に上記各
回路のアンプを設け、ヘッドアンプをできるだけ例えば
自動検査機のプローブやフィクスチュアなどの接続治具
の近傍に配置可能としたことにより、プローブケーブル
に寄生する静電容量による測定誤差を最小限に低減する
ことができる。
インピーダンス測定装置において、測定信号発生回路，
電圧検出回路および電流検出回路を測定器本体側に設
け、測定器本体から分離可能のヘッドアンプ側に上記各
回路のアンプを設け、ヘッドアンプをできるだけ例えば
自動検査機のプローブやフィクスチュアなどの接続治具
の近傍に配置可能としたことにより、プローブケーブル
に寄生する静電容量による測定誤差を最小限に低減する
ことができる。
【図１】本発明に係るインピーダンス測定装置の測定器
本体とヘッドアンプとを分離して示す斜視図。
本体とヘッドアンプとを分離して示す斜視図。
【図２】上記測定器本体の要部斜視図。
【図３】上記ヘッドアンプの背面側斜視図。
【図４】本発明の第１実施形態に係る回路構成図。
【図５】本発明の第２実施形態に係る回路構成図。
【図６】第１従来例を説明するための回路構成図。
【図７】第２従来例を説明するための回路構成図。
【図８】上記第１従来例での電流検出アンプのピーク状
態を説明するための説明図。
態を説明するための説明図。
１１，２３ 発振回路
１２ 電圧検出回路
１３（２３） 電流検出回路
１１１，２３２ 出力アンプ
１３１ 電流検出アンプ
１２１，１２２ 電圧検出アンプ
３０ 測定器本体
４０ ヘッドアンプ
４１１〜４１４ 接続端子
５１１〜５１４，５２１〜５２４ 接続端子対
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 2G028 AA01 CG08 DH05 DH14 FK01
FK02 GL15 HN10 HN11 HN13
MS03
Claims (3)
- 【請求項１】 出力アンプを介して被測定試料に交流の
測定信号を与える発振回路と、上記被測定試料の両端電
圧を電圧検出アンプを介して検出する電圧検出回路と、
上記被測定試料に流れる電流を電流検出アンプを介して
検出する電流検出回路とを含み、上記電圧検出回路の出
力電圧と上記電流検出回路の出力電流とから上記被測定
試料のインピーダンスを測定するインピーダンス測定装
置において、 測定器本体と、上記測定器本体から取り外し可能なヘッ
ドアンプとを備え、上記測定器本体には、上記発振回
路，上記電圧検出回路および上記電流検出回路が設けら
れ、上記ヘッドアンプには、上記出力アンプ，上記電圧
検出アンプおよび上記電流検出アンプが搭載されている
とともに、これらの各アンプに測定ケーブルを介してプ
ローブを接続する接続端子が設けられ、上記測定器本体
と上記ヘッドアンプとの間には、上記発振回路−上記出
力アンプ間，上記電圧検出回路−上記電圧検出アンプ
間，上記電流検出回路−上記電流検出アンプ間をそれぞ
れ接続する接続手段が設けられていることを特徴とする
インピーダンス測定装置。 - 【請求項２】 第１出力アンプを介して被測定試料に交
流の測定信号を与える第１発振回路と、上記被測定試料
の電圧を電圧検出アンプを介して検出する電圧検出回路
と、検出抵抗を有する第２出力アンプを介して上記被測
定試料の電圧検出点に上記測定信号と同一周波数の交流
信号を出力する第２発振回路とを含み、上記電圧検出点
が平衡状態となるように上記第２発振回路の振幅および
位相を制御し、その平衡状態での上記第１発振器の振
幅，上記第２発振回路の振幅および上記検出抵抗の抵抗
値とから上記被測定試料のインピーダンスを測定するイ
ンピーダンス測定装置において、 測定器本体と、上記測定器本体から取り外し可能なヘッ
ドアンプとを備え、上記測定器本体には、上記第１発振
回路，上記電圧検出回路および第２発振回路が設けら
れ、上記ヘッドアンプには、上記第１出力アンプ，上記
電圧検出アンプ，上記検出抵抗を有する第２出力アンプ
が搭載されているとともに、これらの各アンプに測定ケ
ーブルを介してプローブを接続する接続端子が設けら
れ、上記測定器本体と上記ヘッドアンプとの間には、上
記第１発振回路−上記第１出力アンプ間，上記電圧検出
回路−上記電圧検出アンプ間，上記第２発振回路−上記
第２出力アンプ間をそれぞれ接続する接続手段が設けら
れていることを特徴とするインピーダンス測定装置。 - 【請求項３】 上記接続手段として、上記ヘッドアンプ
を上記測定器本体から取り外して使用する場合の接続ケ
ーブルと、上記ヘッドアンプを上記測定器本体に取り付
けた状態で使用する場合のインピーダンス整合された直
結型コネクタとを備えている請求項１または２に記載の
インピーダンス測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001384187A JP4149162B2 (ja) | 2001-12-18 | 2001-12-18 | インピーダンス測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001384187A JP4149162B2 (ja) | 2001-12-18 | 2001-12-18 | インピーダンス測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003185686A true JP2003185686A (ja) | 2003-07-03 |
| JP4149162B2 JP4149162B2 (ja) | 2008-09-10 |
Family
ID=27593977
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001384187A Expired - Fee Related JP4149162B2 (ja) | 2001-12-18 | 2001-12-18 | インピーダンス測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4149162B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007101187A (ja) * | 2005-09-30 | 2007-04-19 | Hioki Ee Corp | 電気測定装置 |
| JP2013057545A (ja) * | 2011-09-07 | 2013-03-28 | Hioki Ee Corp | 測定装置 |
| JP7466502B2 (ja) | 2021-06-25 | 2024-04-12 | 三菱電機株式会社 | 測定装置 |
-
2001
- 2001-12-18 JP JP2001384187A patent/JP4149162B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP4149162B2 (ja) | 2008-09-10 |
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