JP2007292673A

JP2007292673A - 測定装置

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Publication number: JP2007292673A
Application number: JP2006122840A
Authority: JP
Inventors: Nobuhisa Handa; 信久半田; Tsutomu Yamaguchi; 力山口
Original assignee: Hioki EE Corp
Current assignee: Hioki EE Corp
Priority date: 2006-04-27
Filing date: 2006-04-27
Publication date: 2007-11-08

Abstract

【課題】測定対象体の電気的特性を正確に算出し得る測定装置を提供する。
【解決手段】交流信号Ｓ１を生成して測定対象体２１に印加する信号生成部２と、交流信号Ｓ１の印加時における測定対象体２１の両端間電圧Ｖ１を検出する電圧検出部３と、交流信号Ｓ１の印加時において測定対象体２１に流れる交流電流Ｉ１を検出する電流検出部４と、両端間電圧Ｖ１と交流電流Ｉ１とに基づいて測定対象体２１の電気的特性（インピーダンスデータＤ６）を算出して出力する演算制御部９とを備えている測定装置１であって、演算制御部９は、両端間電圧Ｖ１の波形についての周波数成分およびその値を算出すると共に、算出した各周波数成分のうちの交流信号Ｓ１の周波数成分を除く他の周波数成分の値が予め設定された設定値（設定値データＤ３）以下のときに電気的特性を算出する。
【選択図】図１

Description

本発明は、測定対象体に交流信号を印加して測定対象体の電気的特性を算出する測定装置に関するものである。

この種の測定装置として、本願出願人は、特開平６−１０９７８３号公報に開示された測定装置（ＬＣＲテスタ）を提案している。この測定装置は、測定用の正弦波交流電圧を発生して測定対象体（試料）に印加する正弦波発生回路と、測定対象体の両端間における電圧を検出する電圧検出器と、この電圧検出器で検出された両端間における電圧をディジタル変換する第１のＡ／Ｄコンバータと、測定対象体に流れる電流を検出すると共に電圧に変換して出力する電流検出器と、この電流検出器から出力される電圧をディジタル変換する第２のＡ／Ｄコンバータと、第１および第２のＡ／Ｄコンバータからのデータに基づいて測定対象体の電気的特性（諸特性）を算出する演算処理手段とを備えている。

この測定装置では、各Ａ／Ｄコンバータが、測定対象体に加えた０から２πまでの測定用の正弦波交流電圧と測定対象体に流れる交流電流とをそれぞれ同一時刻にｎ点サンプリングして各ｎ個のディジタル変換データ（電圧データおよび電流データ）を得る。演算処理手段は、電圧データと電流データのうちの、０からπまでの間における各ｎ／２個のデータにおのおの乗算定数１を乗じて積算し、この積算値の平均値をそれぞれ算出して正弦波交流電圧および交流電流の各０゜成分を取得する。また、演算処理手段は、上記の電圧データと電流データのうちの、π／２から３π／２までの間（もしくは０からπ／２までの間と３π／２から２πまでの間）における各ｎ／２個のデータにおのおの乗算定数１を乗じて積算し、その積算値の平均値をそれぞれ算出して正弦波交流電圧と交流電流の各９０゜成分を取得する。

最後に、演算処理手段は、取得した正弦波交流電圧の０゜成分および交流電流の０゜成分と、正弦波交流電圧の９０゜成分および交流電流の９０゜成分とを基礎データとして、電圧、電流、測定対象体のインピーダンス等の絶対値や電圧と電流との位相差を算出する。さらに、測定対象体の抵抗値や、インダクタンスまたは静電容量の値、インダクタンスの良さ、静電容量の損失等の測定対象体についての電気的特性を算出する。したがって、この測定装置によれば、同期検波回路の機能はソフトウェアにて処理され、Ａ／Ｄコンバータなども２つで足りるため、構成を簡素化でき、装置のコストダウンに大きく貢献することができる。
特開平６−１０９７８３号公報（第４−１０頁、第１図）

ところで、上記の測定装置を使用して測定対象体の電気的特性を測定する際に、例えば、電流検出用および電圧検出用の各プローブを測定対象体に取り付けた直後や、外部ノイズが混入したときには、各プローブを介して検出される電圧や電流の波形に一時的な乱れ（チャタリング）が発生することがある。

ところが、上記の測定装置では、各プローブを介して検出される電圧や電流の波形に一時的な乱れが発生しているしていないに拘わらず、このときの各波形から取得した電圧データおよび電流データに基づいて、測定対象体の電気的特性を算出している。このため、この測定装置には、電圧や電流の波形に一時的な乱れが発生しているときには、測定対象体の本来の電気的特性を示す値とは異なった値を算出する可能性があるという解決すべき課題が存在している。

本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、測定対象体の電気的特性を正確に算出し得る測定装置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、交流信号を生成して測定対象体に印加する信号生成部と、前記交流信号の印加時における前記測定対象体の両端間電圧を検出する電圧検出部と、前記交流信号の印加時において前記測定対象体に流れる交流電流を検出する電流検出部と、前記両端間電圧と前記交流電流とに基づいて前記測定対象体の電気的特性を算出して出力する演算部とを備えている測定装置であって、前記演算部は、前記両端間電圧および前記交流電流のうちのいずれか一方の波形についての周波数成分およびその値を算出すると共に、当該算出した各周波数成分のうちの前記交流信号の周波数成分を除く他の周波数成分の前記値が予め設定された設定値以下のときに前記電気的特性を算出する。

請求項２記載の測定装置は、請求項１記載の測定装置において、前記他の周波数成分の前記値が前記設定値を超えているときにエラー処理を実行する制御部を備えている。

請求項１の測定装置では、演算部が、両端間電圧および交流電流のうちのいずれか一方の波形についての周波数成分およびその値を算出すると共に、算出した各周波数成分のうちの交流信号の周波数成分を除く他の周波数成分の値が予め設定された設定値以下のときに電気的特性を算出する。この場合、例えば、交流信号として正弦波の信号を用いて、両端間電圧および交流電流の波形に乱れ（チャタリング）が発生していない正常時には、両端間電圧および交流電流のうちのいずれか一方の波形もほぼ正弦波になる。この際には、演算部によって算出される交流信号の周波数成分以外の他の周波数成分の値が、予め設定された設定値以下となる。一方、両端間電圧および交流電流のうちのいずれか一方の波形に乱れが発生しているときには、他の周波数成分の値も大きくなり、かつこの値は乱れの程度に応じて大きくなる。このため、この一方の波形に許容範囲を超える乱れが発生した際における他の周波数成分の値のうちで最も大きい値を設定値として予め設定して、算出した他の周波数成分の値が設定値以下のときに電気的特性を算出することにより、許容範囲を超える乱れが発生している一方の波形に基づいて電気的特性を算出する事態を確実に回避することができる。したがって、この測定装置によれば、乱れが許容範囲内の（乱れの少ない）両端間電圧および交流電流に基づいて電気的特性を算出することができる結果、測定対象体の電気的特性を正確に算出（測定）することができる。

請求項２の測定装置によれば、他の周波数成分の値が設定値を超えているときに、制御部が例えば測定のリトライなどのエラー処理を実行することにより、乱れが許容範囲内の両端間電圧および交流電流に基づいて電気的特性を確実に算出することができるため、測定対象体の電気的特性を一層正確に算出（測定）することができる。

以下、添付図面を参照して、本発明に係る測定装置の最良の形態について説明する。

最初に、測定装置１の構成について、図面を参照して説明する。なお、測定装置１の一例として、測定対象体２１の電気的特性（本例ではインピーダンス）を測定するＬＣＲメータを例に挙げて説明する。

測定装置１は、図１に示すように、信号生成部２、電圧検出部３、電流検出部４、Ａ／Ｄ変換部５，６、操作部７、記憶部８、演算制御部９、出力部１０、出力プローブ１１、一対の電圧検出プローブ１２，１３、および入力プローブ１４を備え、測定対象体２１のインピーダンスを測定可能に構成されている。この場合、信号生成部２は、測定対象体２１に印加する交流信号Ｓ１（周期および基本波成分の周波数ｆ１が既知で、電圧信号であっても電流信号であってもよい。図２参照）を連続して生成する。本例では、信号生成部２は、周期Ｔｒの正弦波交流信号（周波数ｆ１）を交流信号Ｓ１として生成して出力する。また、信号生成部２は、出力プローブ１１を介して測定対象体２１の一端２１ａに接続可能に構成されて、生成した交流信号Ｓ１を測定対象体２１の一端２１ａに印加する。

電圧検出部３は、一例として、演算増幅器（図示せず）を備えて構成されている。また、電圧検出部３は、一対の電圧検出プローブ１２，１３を介して測定対象体２１の一端２１ａおよび他端２１ｂにそれぞれ接続可能に構成されている。また、電圧検出部３は、交流信号Ｓ１の印加時において測定対象体２１の両端間に発生する電圧（以下、「両端間電圧」）Ｖ１を各電圧検出プローブ１２，１３を介して検出すると共に、Ａ／Ｄ変換部５の入力定格電圧を考慮して予め規定された増幅率で両端間電圧Ｖ１を増幅して電圧信号Ｖｖとして出力する。Ａ／Ｄ変換部５は、この電圧信号Ｖｖを既知のサンプリング周期（交流信号Ｓ１の周期Ｔｒに対して十分に短い周期）でサンプリングして、両端間電圧Ｖ１の電圧値（振幅値）を示す電圧データＤｖに変換して出力する。

電流検出部４は、一例として、演算増幅器（図示せず）を備え、入力プローブ１４を介して測定対象体２１の他端に接続可能に構成されている。また、電流検出部４は、交流信号Ｓ１の印加時において測定対象体２１に流れる交流電流Ｉ１を入力プローブ１４を介して入力（検出）して、Ａ／Ｄ変換部６の入力定格電圧を考慮して予め規定された増幅率で電圧信号Ｖｉに変換して出力する。Ａ／Ｄ変換部６は、電圧信号ＶｉをＡ／Ｄ変換部５と同一タイミングでサンプリングして、交流電流Ｉ１の電流値（振幅値）を示す電流データＤｉに変換して出力する。

操作部７は、複数のスイッチ（いずれも図示せず）を備え、各スイッチに対する操作内容に応じて、両端間電圧Ｖ１および交流電流Ｉ１のうちのいずれをチャタリング（交流信号Ｓ１の波形の乱れ）有無検出用の対象信号とするかを選択するための選択データＤ１、対象信号について１回のＦＦＴ演算処理を実行するときに対象とする波形の期間を規定するための期間データＤ２、および後述するピーク値データＤ５と比較する設定値データＤ３を出力する。この場合、期間データＤ２としては、一例として、整数が規定されており、上記の１回のＦＦＴ演算処理を実行するときに対象とする波形の期間は、周期Ｔｒにこの整数を乗算した時間に規定される。

記憶部８は、ＲＯＭおよびＲＡＭ（いずれも図示せず）を備えて内部メモリとして構成されている。この場合、ＲＯＭには、演算制御部９の動作プログラムが予め記憶されている。一方、ＲＡＭは、演算制御部９によってワークメモリとして使用される。また、ＲＡＭは、操作部７から入力された最新の選択データＤ１、期間データＤ２および設定値データＤ３を演算制御部９の制御に従って更新記憶する。一例として、ＲＡＭには、初期値として、両端間電圧Ｖ１を対象信号とするデータが選択データＤ１として記憶され、期間データＤ２として数値「４」が記憶され、設定値データＤ３として値「−４０ｄＢ」が記憶されている。ここで、この設定値データＤ３としては、対象信号となる両端間電圧Ｖ１の波形に許容範囲を超える乱れが発生したときにおける交流信号Ｓ１の周波数成分（基本波成分および高調波成分）を除く他の周波数成分の相対的な振幅値を規定するものであり、その両端間電圧Ｖ１の波形についての例えば交流信号Ｓ１の周波数成分のうちの最も振幅値が大きい基本波成分の振幅値と、他の周波数成分の振幅値の中で最も大きい振幅値との比（他の周波数成分における最大振幅値／交流信号Ｓ１の基本波成分の振幅値）を指数で表した相対的な値（この場合、−４０ｄＢ）が設定されている（図４，５参照）。また、記憶部８には、既知である交流信号Ｓ１の周期Ｔｒおよび既知であるＡ／Ｄ変換部５，６のサンプリング周期から算出される回数であって、１つの周期Ｔｒ中における各Ａ／Ｄ変換部５，６のサンプリング回数を特定可能なサンプリング回数データＤｓも予め記憶されている。

演算制御部９は、ＣＰＵ（図示せず）を備えて構成されて、本発明における演算部および制御部として機能する。また、演算制御部９は、記憶部８に記憶されている動作プログラムに従って動作して、図３に示すインピーダンス測定処理１００を実行する。このインピーダンス測定処理１００では、演算制御部９は、選択データＤ１で指定された対象信号についての周波数成分およびその値をパワースペクトラムデータＤ４（以下、単にスペクトラムデータＤ４ともいう）として算出するスペクトラム算出処理、算出した各周波数成分のうちの所定の周波数成分の値をピーク値データＤ５として算出するピーク値算出処理、設定値データＤ３に基づくピーク値データＤ５に対する判別処理、測定対象体２１の電気的特性（本例では一例としてインピーダンス）をインピーダンスデータＤ６として算出する測定処理、および算出したインピーダンスデータＤ６の出力処理を実行する。また、演算制御部９は、選択データＤ１、期間データＤ２および設定値データＤ３を操作部７から入力したときに、入力したこれらのデータＤ１〜Ｄ３を記憶部８に更新記憶させる記憶処理も実行する。

出力部１０は、本例では、一例としてＬＣＤ（ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌＤｉｓｐｌａｙ）を備えた表示装置で構成されている。また、出力部１０は、演算制御部９によって算出された測定対象体２１のインピーダンスデータＤ６を入力して表示する。なお、出力部１０は、表示装置に限定されず、印刷装置で構成してインピーダンスデータＤ６の値を印刷したり、外部記憶装置で構成してインピーダンスデータＤ６を記憶させたり、外部インターフェース装置で構成してインピーダンスデータＤ６を外部装置に伝送させたりするように構成してもよい。

次に、測定装置１の動作について図１，２を参照して説明する。なお、出力プローブ１１および電圧検出プローブ１２が測定対象体２１の一端２１ａに接続され、電圧検出プローブ１３および入力プローブ１４が他端２１ｂに接続されているものとする。

測定装置１の測定実行状態においては、信号生成部２が、交流信号Ｓ１を連続して生成し、生成した交流信号Ｓ１を出力プローブ１１を介して測定対象体２１の一端２１ａに出力（印加）する。この交流信号Ｓ１の印加に起因して、信号生成部２、出力プローブ１１、測定対象体２１、入力プローブ１４および電流検出部４からなる経路に交流電流Ｉ１が流れる。電流検出部４は、この交流電流Ｉ１を検出すると共に、電圧信号Ｖｉに変換して出力する。Ａ／Ｄ変換部６は、この電圧信号Ｖｉをサンプリングして電流データＤｉに変換し、変換した電流データＤｉを演算制御部９に出力する。一方、電圧検出部３は、交流電流Ｉ１の印加に起因して測定対象体２１の両端間に発生する両端間電圧Ｖ１を電圧検出プローブ１２，１３を介して検出すると共に、電圧信号Ｖｖに増幅して出力する。Ａ／Ｄ変換部５は、この電圧信号Ｖｖをサンプリングし、変換した電圧データＤｖを演算制御部９に出力する。

一方、演算制御部９は、図３に示すインピーダンス測定処理１００を実行して測定対象体２１のインピーダンスをインピーダンスデータＤ６として算出して出力部１０に表示させる。

具体的には、演算制御部９は、まず、スペクトラム算出処理を実行する（ステップ１０１）。このスペクトラム算出処理では、演算制御部９は、まず、期間データＤ２の示す数の周期（本例では４周期）分の電流データＤｉおよび電圧データＤｖを記憶部８に記憶させる。本例では、演算制御部９は、入力した電流データＤｉおよび電圧データＤｖのうちの少なくとも一方の個数をカウントしつつ電流データＤｉおよび電圧データＤｖを記憶部８に記憶させる記憶動作を、カウントした個数が、記憶部８から読み出したサンプリング回数データＤｓの値に期間データＤ２の数値「４」を乗算した数値（Ｄｓ・４）に達するまで繰り返すことにより、４周期分の電流データＤｉおよび電圧データＤｖを記憶部８に記憶させる。次いで、演算制御部９は、記憶部８に記憶されている４周期分の電圧データＤｖについてのＦＦＴ演算処理を実行することにより、選択データＤ１で対象信号に指定された両端間電圧Ｖ１の波形についての周波数成分およびその値をスペクトラムデータＤ４として算出して、記憶部８に記憶させる。これにより、最初の期間Ｔ１（図２参照）についてのスペクトラム算出処理が完了する。

次いで、演算制御部９はピーク値算出処理を実行する（ステップ１０２）。このピーク値算出処理では、演算制御部９は、まず、図４に示すように、交流信号Ｓ１の周波数成分（同図においてｆ１（基本周波数），２・ｆ１（２倍の高調波），３・ｆ１（３倍の高調波））以外の他の周波数成分であって最も振幅値が大きい周波数成分（同図においてｆ２）とその値を算出する。次いで、その周波数成分の振幅値と交流信号Ｓ１の基本周波数成分の振幅値との比を指数で表した相対的な値をピーク値データＤ５として算出する。次いで、演算制御部９は、算出したピーク値データＤ５を記憶部８に記憶させる。

続いて、演算制御部９は、判別処理を実行する（ステップ１０３）。この判別処理では、演算制御部９は、記憶部８に記憶されているピーク値データＤ５の値と設定値データＤ３の値とを比較する。また、演算制御部９は、この比較の結果、ピーク値データＤ５の値が設定値データＤ３の値以下のときは、両端間電圧Ｖ１の波形に乱れが発生していないか、または乱れが発生していたとしても許容範囲内の乱れであるため、両端間電圧Ｖ１の波形が正常であると判別する。他方、演算制御部９は、比較の結果、ピーク値データＤ５の値が設定値データＤ３の値を超えているときは、両端間電圧Ｖ１の波形に乱れが発生しており、かつその乱れが許容範囲を超えていると判別する。つまり、両端間電圧Ｖ１の波形が異常であると判別する。

具体的には、図２に示す期間Ｔ１のように、交流信号Ｓ１として周波数ｆ１の基本波成分の正弦波交流信号を用いて、両端間電圧Ｖ１の波形に乱れが発生していない正常時には、各周期Ｔｒにおける両端間電圧Ｖ１の波形がほぼ正弦波となる。この際には、スペクトラムデータＤ４では、交流信号Ｓ１の周波数成分以外の他のすべての周波数成分の値が基本波成分の値と比較して極めて小さくなり、ピーク値データＤ５の値も常に設定値データＤ３の値以下となる。また、両端間電圧Ｖ１の波形に乱れが発生していたとしても、その乱れが許容範囲内の小さいものであるときには、図４に示すように、他の周波数成分（同図中では一例としてｆ２（＞ｆ１））の値が若干大きくなるものの、その値は基本波成分の値と比較して極めて小さく、ピーク値データＤ５の値も常に設定値データＤ３の値以下となる。スペクトラムデータＤ４がこのような状態のときには、演算制御部９は、判別処理において、両端間電圧Ｖ１の波形が正常であると判別して、ステップ１０４に移行する。

一方、図２に示す期間Ｔ３のように、両端間電圧Ｖ１の波形の一部が正弦波でないとき（本例では、２番目の周期Ｔｒの波形が正弦波でない状態となっている）、つまり両端間電圧Ｖ１の波形の一部に乱れが発生しているときには、交流信号Ｓ１の周波数成分を除く他の周波数成分の値が大きくなる。このため、このスペクトラムデータＤ４では、図５に示すように、交流信号Ｓ１の周波数成分を除く他の周波数成分（同図中では一例としてｆ３（＞ｆ１））の値が大きくなる。

この場合、ピーク値データＤ５の値は、両端間電圧Ｖ１に発生している波形の乱れが大きくなるに従って増加して、乱れが許容範囲を超えたときに、図５に示すように、基本波成分の値に次いで大きい状態となり、設定値データＤ３の値を超えた状態となる。両端間電圧Ｖ１の波形がこのような状態のときには、演算制御部９は、判別処理において、両端間電圧Ｖ１に許容範囲を超える乱れが発生していると判別する。つまり、演算制御部９は、両端間電圧Ｖ１の波形が異常であると判別する。このときには、この期間Ｔ３において記憶部８に記憶された電流データＤｉおよび電圧データＤｖは、許容範囲を超える乱れに相当する不要成分が含まれたデータとなっている。このため、この電流データＤｉおよび電圧データＤｖに基づいて測定対象体２１のインピーダンスを算出したとしても、データの信頼性に欠けることとなる。したがって、演算制御部９は、エラー処理として、記憶部８に記憶させた期間Ｔ３についての電流データＤｉおよび電圧データＤｖを消去した後に、ステップ１０１に移行して、期間Ｔ３の次の期間Ｔ４において、ステップ１０１〜１０２を再度実行（リトライ）する。

本例の期間Ｔ４では、図２に示すように、両端間電圧Ｖ１の波形に乱れが発生していない。このため、演算制御部９は、この期間Ｔ４では、上記した期間Ｔ１と同様にして、判別処理において、両端間電圧Ｖ１が正常であると判別して、ステップ１０４に移行する。この場合、記憶部８には、乱れの発生していない（乱れが許容範囲内である）電流データＤｉおよび電圧データＤｖが記憶される。

次いで、演算制御部９は、測定処理を実行する（ステップ１０４）。この測定処理では、演算制御部９は、記憶部８に記憶されている電流データＤｉおよび電圧データＤｖに基づいて、測定対象体２１についてのインピーダンスをインピーダンスデータＤ６として算出して、記憶部８に記憶させる。

続いて、演算制御部９は、出力処理を実行する（ステップ１０５）。この出力処理では、演算制御部９は、記憶部８に記憶されている測定対象体２１のインピーダンスデータＤ６を出力部１０に出力して表示させる。これにより、測定対象体２１についてのインピーダンス測定処理１００が完了する。

また、演算制御部９は、操作部７からの選択データＤ１、期間データＤ２および設定値データＤ３の入力を常時検出しており、これらのデータを入力したときには、記憶処理を実行して、随時、記憶部８に更新記憶させる。したがって、演算制御部９は、選択データＤ１が更新されて対象信号が交流電流Ｉ１となったときには、上記した各処理を両端間電圧Ｖ１の電圧データＤｖに代えて交流電流Ｉ１の電流データＤｉを用いて実行する。また、演算制御部９は、期間データＤ２が更新されたときには、更新された数の周期分の波形についてのスペクトラム算出処理を実行し、設定値データＤ３が更新されたときには、更新された設定値データＤ３を用いて上記判別処理を実行する。

このように、測定装置１では、演算制御部９が、両端間電圧Ｖ１および交流電流Ｉ１のうちのいずれか一方の波形についての周波数成分およびその値を算出すると共に、ピーク値データＤ５の値が設定値データＤ３の値以下のとき、つまり交流信号Ｓ１の周波数成分を除く他の周波数成分の値が設定値データＤ３以下のときにインピーダンスデータＤ６（電気的特性）を算出する。この場合、例えば、交流信号Ｓ１として正弦波交流信号を用いて、両端間電圧Ｖ１および交流電流Ｉ１の波形に乱れ（チャタリング）が発生していない正常時には、両端間電圧Ｖ１および交流電流Ｉ１のうちのいずれか一方の波形もほぼ正弦波になる。この際には、演算制御部９に算出される交流信号Ｓ１の周波数成分以外の他の周波数成分の値が設定値データＤ３の値以下となる。一方、両端間電圧Ｖ１および交流電流Ｉ１のうちのいずれか一方の波形に乱れが発生しているときには、他の周波数成分の値も大きくなり、かつこの値は乱れの程度に応じて大きくなる。このため、この一方の波形に許容範囲を超える乱れが発生した際における他の周波数成分の値のうちで最も大きい値に基づいて設定値データＤ３を予め設定して、ピーク値データＤ５の値が設定値データＤ３の値以下のときにインピーダンスを算出することにより、許容範囲を超える乱れが発生している波形（異常な波形）から検出された電圧データＤｖおよび電流データＤｉに基づいてインピーダンスを算出する事態を確実に回避することができる。したがって、この測定装置１によれば、乱れが許容範囲内の（乱れの少ない）両端間電圧Ｖ１および交流電流Ｉ１に基づいてインピーダンスを算出することができる結果、測定対象体２１のインピーダンスを正確に算出（測定）することができる。

この場合、演算制御部９が、このピーク値データＤ５の値が設定値データＤ３の値以下か否かに基づいて両端間電圧Ｖ１や交流電流Ｉ１の波形に乱れが発生しているか否かを判別することにより、例えば波形に乱れが発生してはいるもののたまたまその実効値は変化していないような場合においても、他の周波数成分の値が大きくなるために、両端間電圧Ｖ１および交流電流Ｉ１の各波形の乱れの発生を確実に判別することができる。このため、例えば両端間電圧Ｖ１および交流電流Ｉ１のいずれか一方の波形についての実効値を基準値（閾値）と比較するなどの方式と比べて、両端間電圧Ｖ１や交流電流Ｉ１の波形における乱れの発生を確実に判別することができる。したがって、測定対象体２１のインピーダンスを正確に算出（測定）することができる結果、測定したインピーダンスの信頼性、ひいては測定装置１の信頼性を十分に高めることができる。

また、この測定装置１によれば、ピーク値データＤ５の値が設定値データＤ３の値を超えているとき、つまり両端間電圧Ｖ１や交流電流Ｉ１の波形に乱れが発生しているときに、演算制御部９がエラー処理として、ステップ１０１〜１０２をリトライすることにより、乱れの発生していない両端間電圧Ｖ１および交流電流Ｉ１の各波形から検出された電圧データＤｖおよび電流データＤｉを常に記憶部８に記憶させることができる。したがって、測定対象体２１のインピーダンスデータＤ６を一層正確に算出（測定）することができる。

なお、本発明は、上記した実施の形態に限定されない。例えば、設定値データＤ３として、基本波成分の振幅値と他の周波数成分の振幅値の中で最も大きい振幅値との比を指数で表した相対的な値が設定されている構成について上記したが、本発明はこれに限定されない。例えば、他の周波数成分の値の中で最も大きい振幅値そのものを設定値データＤ３として設定する構成を採用することもできる。この場合、演算制御部９は、ピーク値算出処理において、算出した他の周波数成分の振幅値の中で最も大きい振幅値そのものをピーク値データＤ５として算出する。この構成によれば、ピーク値データＤ５として上記の両振幅値の比を指数で表した値を算出する構成と比較して、ピーク値データＤ５を簡易に算出することができるため、両端間電圧Ｖ１や交流電流Ｉ１の波形に乱れが発生しているか否かをより簡易に判別することができる。

また、一例として、両端間電圧Ｖ１および交流電流Ｉ１のいずれか一方の波形に乱れが発生しているときのエラー処理として、演算制御部９がリトライを行う構成について上記したが、演算制御部９が「測定不可」などエラー表示を出力部１０に表示させる構成を採用することもできる。また、一例としてＬＣＲメータを例に挙げて上記したが、本発明はこれに限定されず、抵抗計やミリオーム計などの各種測定装置にも適用できるのは勿論である。

測定装置１のブロック図である。測定装置１の動作を説明するための交流信号Ｓ１および両端間電圧Ｖ１の波形図である。インピーダンス測定処理１００のフローチャートである。ピーク値データＤ５の値が設定値データＤ３の値以下の状態におけるパワースペクトラムデータＤ４の内容（周波数成分と大きさ）を示すスペクトラム図である。ピーク値データＤ５の値が設定値データＤ３の値を超えている状態におけるパワースペクトラムデータＤ４の内容（周波数成分と大きさ）を示すスペクトラム図である。

符号の説明

１測定装置
２信号生成部
３電圧検出部
４電流検出部
９演算制御部
２１測定対象体
Ｄ３設定値データ
Ｄ４パワースペクトラムデータ
Ｄ５ピーク値データ
Ｄ６インピーダンスデータ
Ｉ１交流電流
Ｓ１交流信号
Ｖ１両端間電圧

Claims

交流信号を生成して測定対象体に印加する信号生成部と、
前記交流信号の印加時における前記測定対象体の両端間電圧を検出する電圧検出部と、
前記交流信号の印加時において前記測定対象体に流れる交流電流を検出する電流検出部と、
前記両端間電圧と前記交流電流とに基づいて前記測定対象体の電気的特性を算出して出力する演算部とを備えている測定装置であって、
前記演算部は、前記両端間電圧および前記交流電流のうちのいずれか一方の波形についての周波数成分およびその値を算出すると共に、当該算出した各周波数成分のうちの前記交流信号の周波数成分を除く他の周波数成分の前記値が予め設定された設定値以下のときに前記電気的特性を算出する測定装置。
前記他の周波数成分の前記値が前記設定値を超えているときにエラー処理を実行する制御部を備えている請求項１記載の測定装置。