JP2014228350A

JP2014228350A - 測定装置

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Publication number: JP2014228350A
Application number: JP2013107267A
Authority: JP
Inventors: 秀行長井; Hideyuki Nagai; 中村　洋一; Yoichi Nakamura; 洋一中村; 小山　敦史; Atsushi Koyama; 小山　　敦史; 直道宮入; Naomichi Miyairi
Original assignee: Hioki EE Corp
Current assignee: Hioki EE Corp
Priority date: 2013-05-21
Filing date: 2013-05-21
Publication date: 2014-12-08
Anticipated expiration: 2033-05-21
Also published as: JP6091328B2

Abstract

【課題】いずれかの測定レンジに短時間で確実に切り換える。
【解決手段】上限値が小さい順でＭａ番目の測定レンジで測定された測定値がＭａ番目の測定レンジの上限値を超えたときに上限値が小さい順で（Ｍａ＋１）番目の測定レンジを指定して切り換えさせるレンジアップ処理（ステップ１４，１９，２２）、および下限値が小さい順でＭｂ番目の測定レンジで測定された測定値がＭｂ番目の測定レンジの下限値を下回ったときに下限値が小さい順で（Ｍｂ−１）番目の測定レンジを指定して切り換えさせるレンジダウン処理（ステップ１７）を実行すると共に、レンジダウン処理（ステップ１７）に続いてレンジアップ処理（ステップ１９）を実行する「第１処理」をＬａ＝３回連続して実行するとの「第１条件」を満たしたときに（ステップ１６）、直前に指定した測定レンジを「第３条件」が満たされるまで維持させる「第３処理」を実行する（ステップ２１）。
【選択図】図３

Description

本発明は、複数の測定レンジのうちから指定された測定レンジで入力信号の電気的パラメータを測定する測定部と、測定値に応じて測定レンジを指定して切り換えさせる処理部とを備えた測定装置に関するものである。

この種の測定装置として、オートレンジ機能を備えて構成されたインピーダンス測定器（以下、単に「測定器」ともいう）が特開平５−２８８７７８号公報に開示されている。この測定器は、複数の測定レンジを有する測定部と、測定部による測定結果の記憶処理や、測定レンジの切換え処理などを実行する制御部（ＣＰＵ）とを備えて構成されている。この場合、この測定器では、測定部における抵抗測定の測定レンジとして、１０Ω、１００Ω、１ｋΩ、１０ｋΩ、１００ｋΩ、１ＭΩ、１０ＭΩ、１００ＭΩ、１０００ＭΩの９つの測定レンジが用意されており、抵抗値の測定時には、制御部が、測定部による測定結果に応じて各測定レンジのうちから予め規定された条件に合致する測定レンジを選択して切り換えさせる処理（オートレンジ）を実行する構成が採用されている。

具体的には、この測定器では、制御部が、実施しようとしている測定処理が抵抗値の測定処理であるか否かを問い合わせるメッセージを表示部に表示させ、これに応じて、抵抗値の測定処理を実施しようとしている旨を回答する操作が行われたときに、下位の測定レンジの範囲を指定するか否か（下位の測定レンジのうちのいずれかの測定レンジを切換え対象から除外する指定を行うか否か）を問い合わせるメッセージを表示部に表示させる。この際に、指定しない旨を回答する操作が行われたときには、下位の各測定レンジのすべてを切換え対象として規定すると共に、指定する旨を回答する操作が行われたときには、下位の各測定レンジのうちのいずれの測定レンジを切換え対象とするか（すなわち、いずれの測定レンジを切換え対象から除外するか）を問い合わせるメッセージを表示させ、利用者による指示に応じて切換え対象とする測定レンジを規定する。

次いで、上位の測定レンジについても、下位の測定レンジと同様に切換えの範囲を指定するか否かを問い合わせ、指定する旨を回答する操作が行われたときには、いずれの測定レンジを切換え対象とするか（すなわち、いずれの測定レンジを切換え対象から除外するか）を問い合わせるメッセージを表示させて切換え対象とする測定レンジ（切換え対象から除外する測定レンジ）を指定させる。この後、制御部は、利用者によって指定された範囲内の各測定レンジ（範囲を指定しない操作が行われたときには、すべての測定レンジ）のうちから、測定部による測定結果に適合する測定レンジを逐次選択して指定することにより、抵抗値を高精度で測定し得る測定レンジに切り換えさせて測定処理を実行させる。これにより、切換え対象から除外する測定レンジが指定されているときには、切換え対象の測定レンジの数が少数となる分だけ、短時間で適正な測定レンジに切り換えることが可能となっている。

特開平５−２８８７７８号公報（第２−３頁、第１−２図）

ところが、従来の測定器には、以下の解決すべき問題点が存在する。すなわち、従来の測定器では、９つの測定レンジのうちから切換え対象とする測定レンジ（切換え対象から除外する測定レンジ）を指定させることにより、オートレンジによる切換え対象の測定レンジの数を少数として、適正な測定レンジに切り換わるまでに要する時間を短縮しようとしている。しかしながら、従来の測定器では、たとえ切換え対象の測定レンジの数を少数とする指定を行っても、コイルなどを測定対象とする抵抗（巻線抵抗等）の測定に際して適正な測定レンジに切り換えるのが困難となることがある。

具体的には、この種の測定装置では、抵抗値の測定に際して測定対象における測定対象端点間の電圧値を高精度で測定可能とするために、低抵抗の抵抗値を測定する測定レンジ（下位の測定レンジ）が指定されているときよりも、高抵抗の抵抗値を測定する測定レンジ（上位の測定レンジ）が指定されているときほど、測定対象に供給する測定用電流の電流値が小さくなるように各測定レンジ毎の測定用電流の電流値が規定されている。このため、この種の測定装置では、上位の測定レンジが指定されているときよりも、下位の測定レンジが指定されているときほど、測定対象に供給する測定用電流の電流値が大きくなっている。

したがって、抵抗値が小さなコイル（インダクタンスがある程度大きく、かつ抵抗値が小さい測定対象の一例）等を測定対象とする抵抗値の測定処理に際しては、オートレンジによって下位の適正な測定レンジに切り換えられたときに、大きな電流値の測定用電流が測定対象に供給されることとなる。この際には、測定用電流の電流値が大きいことに起因して、測定用電流の供給開始から、インダクタンスに起因する逆起電力が小さくなるまでにある程度長い時間を要することとなり、測定レンジが適正であるか否かを判別する時点において、上記の逆起電力が十分に小さくならず、本来的な電圧値（測定用電流の電流値が一定値となった状態において測定される電圧値）よりも高い電圧値が測定されることがある。かかる場合には、実際の抵抗値よりも高抵抗の抵抗値が測定されたと誤判別され、適正な測定レンジに切り換えられているにも拘わらず、上位の測定レンジに切り換えられてしまうことになる。

また、上位の測定レンジに切り換わったときには、測定対象に対して小さな電流値の測定用電流が供給されるため、ある程度短い時間でインダクタンスに起因する逆起電力が小さくなる。このため、測定レンジが適正であるか否かを判別する時点において、本来的な電圧値が測定されて実際の抵抗値と同程度の抵抗値が測定され、切り換えた測定レンジが高過ぎると判別されて下位の測定レンジに切り換えられることとなる。さらに、下位の測定レンジに切り換わったときには、前述したように、適正な測定レンジに切り換えられているにも拘わらず、上記の測定レンジに切り換えられてしまう。このように、従来の測定器では、抵抗値が小さく、かつインダクタンスが大きな測定対象の抵抗値の測定に際してオートレンジによって測定レンジを切り換えたときに、適正な測定レンジと、その測定レンジの上位の測定レンジとの間で測定レンジが交互に切り換わる現象が延々と繰り返され、有効な測定処理を実行することができないという問題点が存在する。

本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、複数の測定レンジのうちのいずれかに短時間で確実に切り換えることが可能な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、Ｎ種類（Ｎは、２以上の自然数）の測定レンジのうちから指定された当該測定レンジで入力信号の電気的パラメータを測定する測定部と、前記各測定レンジの測定範囲における上限値および下限値をそれぞれ特定可能な測定範囲情報を記憶する記憶部と、前記測定部によって測定された前記電気的パラメータの測定値および前記測定範囲情報に基づいて前記測定レンジを指定して切り換えさせる測定レンジ切換え処理を実行する処理部とを備えた測定装置であって、前記処理部は、前記測定レンジ切換え処理において、前記各測定レンジのうちの前記上限値が小さい順でＭａ番目（Ｍａは、（Ｎ−１）以下の自然数）の当該測定レンジで測定された前記測定値が当該Ｍａ番目の測定レンジの前記上限値を超えているときに当該上限値が小さい順で（Ｍａ＋１）番目の当該測定レンジを指定して切り換えさせるレンジアップ処理、および前記各測定レンジのうちの前記下限値が小さい順でＭｂ番目（Ｍｂは、２以上Ｎ以下の自然数）の当該測定レンジで測定された前記測定値が当該Ｍｂ番目の測定レンジの前記下限値を下回っているときに当該下限値が小さい順で（Ｍｂ−１）番目の当該測定レンジを指定して切り換えさせるレンジダウン処理を実行すると共に、前記レンジダウン処理に続いて前記レンジアップ処理を実行する第１処理を予め規定されたＬａ回（Ｌａは、自然数）連続して実行するとの第１条件、および前記レンジアップ処理に続いて前記レンジダウン処理を実行する第２処理を予め規定されたＬｂ回（Ｌｂは、自然数）連続して実行するとの第２条件のうちの予め規定された一方の条件を満たしたときに、直前に指定した前記測定レンジを第３条件が満たされるまで維持させる第３処理、および当該直前に指定した測定レンジを基準として決定した他の前記測定レンジを指定して切り換えさせると共に切換え後の当該測定レンジを当該第３条件が満たされるまで維持させる第４処理のうちの予め規定された一方の処理を実行する。

また、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、前記処理部は、前記測定レンジ切換え処理において、前記第１処理の連続実行回数を計数する第１計数処理を実行して当該第１計数処理の計数値が前記Ｌａ回に達したときに前記一方の処理を開始すると共に、測定された前記測定値が前記切換え後の測定レンジの前記上限値を超えたときに前記第３条件が満たされたとして当該一方の処理を終了し、かつ前記第１計数処理の計数値を初期化すると共に前記レンジアップ処理を実行する。

さらに、請求項３記載の測定装置は、請求項１記載の測定装置において、前記処理部は、前記測定レンジ切換え処理において、前記第２処理の連続実行回数を計数する第２計数処理を実行して当該第２計数処理の計数値が前記Ｌｂ回に達したときに前記一方の処理を開始すると共に、測定された前記測定値が前記切換え後の測定レンジの前記下限値を下回ったときに前記第３条件が満たされたとして当該一方の処理を終了し、かつ前記第２計数処理の計数値を初期化すると共に前記レンジダウン処理を実行する。

請求項１記載の測定装置では、処理部が、測定レンジ切換え処理において、測定値および測定範囲情報に基づいてレンジアップ処理およびレンジダウン処理を実行すると共に、レンジダウン処理に続いてレンジアップ処理を実行する第１処理を予め規定されたＬａ回連続して実行するとの第１条件、およびレンジアップ処理に続いてレンジダウン処理を実行する第２処理を予め規定されたＬｂ回連続して実行するとの第２条件のうちの予め規定された一方の条件を満たしたときに、直前に指定した測定レンジを第３条件が満たされるまで維持させる第３処理、および直前に指定した測定レンジを基準として決定した他の測定レンジを指定して切り換えさせると共に切換え後の測定レンジを第３条件が満たされるまで維持させる第４処理のうちの予め規定された一方の処理を実行する。したがって、請求項１記載の測定装置によれば、レンジダウン処理およびレンジアップ処理が交互に繰り返されてしまうような測定環境下においていずれかの測定レンジに短時間で確実に切り換えることができる。

また、請求項２記載の測定装置によれば、第１処理の連続実行回数を計数する第１計数処理を実行して第１計数処理の計数値がＬａ回に達したときに上記の一方の処理を開始すると共に、測定された測定値が切換え後の測定レンジの上限値を超えたときに第３条件が満たされたとして上記の一方の処理を終了し、かつ第１計数処理の計数値を初期化すると共にレンジアップ処理を実行することにより、例えば測定対象からテストリード等を離すことで、その時点において切り換えられている測定レンジの上限値を超える測定値が測定される状態とするだけで、測定レンジの切換えの制限が解除されると共に、続いて測定する測定対象においても第１計数処理を新たに実行させて、レンジダウン処理およびレンジアップ処理が交互に繰り返されてしまうときに、処理部が直前に指定した測定レンジ、または、処理部が直前に指定した測定レンジを基準として決定した他の測定レンジを維持させることができる。

また、請求項３記載の測定装置によれば、第２処理の連続実行回数を計数する第２計数処理を実行して第２計数処理の計数値がＬｂ回に達したときに上記の一方の処理を開始すると共に、測定された測定値が切換え後の測定レンジの下限値を下回ったときに第３条件が満たされたとして上記の一方の処理を終了し、かつ第２計数処理の計数値を初期化すると共にレンジダウン処理を実行することにより、例えば測定対象からテストリード等を離すことで、その時点において切り換えられている測定レンジの下限値を下回る測定値が測定される状態とするだけで、測定レンジの切換えの制限が解除されると共に、続いて測定する測定対象においても第２計数処理を新たに実行させて、レンジアップ処理およびレンジダウン処理が交互に繰り返されてしまうときに、処理部が直前に指定した測定レンジ、または、処理部が直前に指定した測定レンジを基準として決定した他の測定レンジを維持させることができる。

測定装置１の構成を示す構成図である。各測定レンジ毎の測定範囲（上限値、下限値）、および測定用電流の電流値の一例について説明するための説明図である。測定レンジ切換え処理１０のフローチャートである。

以下、本発明に係る測定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。

図１に示す測定装置１は、「測定装置」の一例である抵抗測定装置であって、測定部２、操作部３、表示部４、記憶部５および処理部６を備えて構成されている。測定部２は、レンジ切換え部２ａおよびＡ／Ｄ変換部２ｂを備え、処理部６と相俟って「測定部」を構成すると共に、図示しない一対のテストリードを介して図示しない定電流源から測定対象に測定用電流を供給した状態において測定対象における測定対象端点間の電圧値を測定可能に構成されている。レンジ切換え部２ａは、処理部６の制御に従い、複数のスイッチ（図示せず）のオン・オフ状態の組み合わせによって演算増幅器（図示せず）の増幅率を多段階に切換え可能に構成され、切り換えられた増幅率で入力信号Ｓ１を増幅して処理後信号Ｓ２としてＡ／Ｄ変換部２ｂに出力する。なお、本例の測定装置１（測定部２）では、Ａ／Ｄ変換部２ｂによる上記の演算増幅器の増幅率の切換えが測定レンジの切換えに相当する。以下、この増幅率の切換えを測定レンジの切換えともいう。

この場合、図２に示すように、本例の測定装置１では、一例として、３００ｍΩレンジ、３Ωレンジ、３０Ωレンジおよび３００Ωレンジの４つの抵抗値測定レンジ（「Ｎ＝４種類の測定レンジ」を有する構成の一例）を有して測定部２が構成されている。なお、実際の測定装置１では、上記の３００ｍΩレンジよりも低抵抗の測定レンジ、および上記の３００Ωレンジよりも高抵抗の測定レンジを有しているが、測定装置１による測定レンジの切換え処理に関する理解を容易とするために、上記の４つの測定レンジ以外の測定レンジについての図示および説明を省略し、４つの測定レンジだけを有しているものとして説明する。Ａ／Ｄ変換部２ｂは、図１に示すように、レンジ切換え部２ａから出力された処理後信号Ｓ２をＡ／Ｄ変換処理して測定データＤ１（この例では、測定対象端点間の電圧値を示すデータ）を生成し、生成した測定データＤ１を処理部６に出力する。

操作部３は、測定レンジを手動で切り換えるための操作スイッチや、測定開始／停止を指示する操作スイッチなどの各種操作スイッチを備え、スイッチ操作に応じた操作信号を処理部６に出力する。表示部４は、後述するように処理部６が測定データＤ１に基づいて演算した演算結果（測定結果）などを表示する。記憶部５は、処理部６の動作プログラムや測定条件データＤ０を記憶すると共に、処理部６の制御に従い、測定部２（Ａ／Ｄ変換部２ｂ）から出力された測定データＤ１や、処理部６が測定データＤ１に基づいて演算した演算結果（測定結果：測定対象の抵抗値）を示す測定データＤ２などを記憶する。

この場合、図２に示すように、上記の測定条件データＤ０は、各測定レンジ毎の測定範囲における下限値（２９ｍΩ、０．２９Ω、２．９Ω、２９Ω）および上限値（３００ｍΩ、３Ω、３０Ω、３００Ω）をそれぞれ特定可能な情報（「測定範囲情報」の一例）と、各測定レンジ毎の測定用電流の電流値（抵抗値の測定処理時に測定対象に対して供給する電流の電流値：本例では、３００ｍＡ、３０ｍＡ、１０ｍＡ、１ｍＡ）を特定可能な情報とが記録されて構成されている。なお、本明細書における「測定範囲」とは、その範囲を外れた値を測定することができない範囲（測定可能範囲）を意味するものではなく、高精度な測定が可能な範囲として各測定レンジ毎に規定された範囲を意味する。したがって、本例の測定装置１においても、各測定レンジ毎に測定範囲とは別個に規定された測定可能範囲内であれば、各測定レンジ毎の測定範囲における下限値を下回った値や上限値を超えた値を測定することが可能となっている。

処理部６は、測定装置１を総括的に制御する。具体的には、処理部６は、後述する測定レンジ切換え処理１０（図３参照）を実行し、レンジ切換え部２ａを制御して測定対象の抵抗値の測定に適した測定レンジに切り換えさせる。また、処理部６は、図示しない定電流源を制御して測定対象に対して測定用電流を供給させると共に、Ａ／Ｄ変換部２ｂを制御して測定対象における測定対象端点間の電圧値を測定させる。さらに、処理部６は、Ａ／Ｄ変換部２ｂから出力される測定データＤ１を記憶部５に記憶させる共に、定電流源から供給させている測定用電流の電流値、および測定データＤ１の値（電圧値）に基づき、測定対象の抵抗値（「電気的パラメータの測定値」の一例）を演算する。また、処理部６は、演算結果（抵抗値）を測定データＤ２として記憶部５に記憶させると共に、表示部４を制御して演算結果を測定結果として表示させる。

この場合、本例の測定装置１では、上記の４つの測定レンジのうちの上限値が小さい順でＭａ番目の測定レンジ（Ｎ＝４の本例では、Ｍａ＝１番目の測定レンジからＭａ＝３番目の測定レンジまでの３つの測定レンジのいずれか）で測定された抵抗値が、そのＭａ番目の測定レンジの測定範囲における上限値を超えているときに、処理部６が、レンジ切換え部２ａを制御して上限値が小さい順で（Ｍａ＋１）番目の測定レンジを指定して切り換えさせる処理を「レンジアップ処理」として実行する構成が採用されている。

また、本例の測定装置１では、上記の４つの測定レンジのうちの下限値が小さい順でＭｂ番目の測定レンジ（Ｎ＝４の本例では、Ｍｂ＝２番目の測定レンジからＭａ＝４番目の測定レンジまでの３つの測定レンジのいずれか）で測定された抵抗値が、そのＭｂ番目の測定レンジの測定範囲における下限値を下回っているときに、処理部６がレンジ切換え部２ａを制御して下限値が小さい順で（Ｍｂ−１）番目の測定レンジを指定して切り換えさせる処理を「レンジダウン処理」として実行する構成が採用されている。

さらに、本例の測定装置１では、上記の「レンジダウン処理」に続いて「レンジアップ処理」を実行する切換え制御処理（「第１処理」の一例）を予め規定されたＬａ回（一例として、Ｌａ＝３回）連続して実行するとの条件（「第１条件」の一例）を満たしたときに、処理部６が、直前に指定した測定レンジを、「その測定レンジの測定範囲における上限値を超える抵抗値が測定される」との条件（すなわち、「適正な測定レンジよりも下位の測定レンジに切り換えられている」との条件：「第３条件」の一例）が満たされる状態となるまで維持させる処理（「第３処理」の一例）を実行する構成が採用されている。

この場合、本例の測定装置１では、処理部６が、「レンジダウン処理」に続いて「レンジアップ処理」を実行する切換え制御処理（第１処理）の連続実行回数を計数する計数処理（「第１計数処理」の一例）を実行し、その計数値がＬａ＝３回に達したときに、上記の「第３処理」を開始すると共に、測定された抵抗値が切換え後の測定レンジの測定範囲における上限値を超えたときに、上記の「第３条件」が満たされたとして「第３処理」を終了し、かつ計数処理の計数値をリセットする（初期化する）と共に「レンジアップ処理」を実行する構成が採用されている。

この測定装置１によって、例えばコイルを測定対象とする抵抗値の測定（巻線抵抗の測定）を行う際には、まず、操作部３を操作して電源を投入する。この際に、処理部６は、図３に示す測定レンジ切換え処理１０を開始する。この測定レンジ切換え処理１０では、処理部６は、まず、前回使用時に最後に切り換えた測定レンジ（以下、「最終測定レンジ」ともいう：一例して、３０Ωレンジ）を特定し、レンジ切換え部２ａを制御して、最初の測定レンジとして３０Ωレンジを指定して切り換えさせる（ステップ１１）。なお、この測定装置１では、以下に説明するように、レンジ切換え部２ａを制御して測定レンジを切り換えさせる都度、切換え後の測定レンジを特定可能な情報を記憶部５に記憶させる構成が採用されているが、測定レンジ切換え処理１０の各ステップ毎の動作についての理解を容易とするために、切換え後の測定レンジを特定可能な情報の記憶に関する説明を省略する。

また、処理部６は、Ａ／Ｄ変換部２ｂを制御してＡ／Ｄ変換処理（一対のテストリードの間の電圧値の測定処理：測定データＤ１の生成処理）を開始させると共に、Ａ／Ｄ変換部２ｂからの測定データＤ１の値（電圧値）と、定電流源から供給させている電流の電流値とに基づき、両テストリードの間の抵抗値を演算する。次いで、処理部６は、上記の計数処理の計数値をリセットすると共に（ステップ１２）、Ａ／Ｄ変換部２ｂからの測定データＤ１に基づいて演算した抵抗値、および測定条件データＤ０に基づき、その時点において切り換えられている測定レンジ（以下、「現時点の測定レンジ」ともいう）が適正な測定レンジであるか否かを判別する（ステップ１３）。

この際に、電源投入直後の本例では、両テストリードが測定対象に接触させられておらず、両テストリードの間の抵抗値として非常に高い抵抗値（無限大）が演算される。したがって、最終測定レンジとしての３０Ωレンジに切り換えられているこの時点においては、処理部６は、演算した抵抗値が３０Ωレンジの測定範囲における上限値を超えており、現時点における測定レンジが低い（適正な測定レンジではない）と判別し、レンジ切換え部２ａを制御して、現時点の測定レンジの上位の測定レンジ（この例では、３００Ωレンジ）に切り換えさせる（「レンジアップ処理」の一例：ステップ１４）。

これに応じて、Ａ／Ｄ変換部２ｂは、レンジ切換え部２ａにおいて３００Ωレンジの増幅率で増幅された処理後信号Ｓ２をＡ／Ｄ変化処理して測定データＤ１を生成し、処理部６は、出力された測定データＤ１の値、および測定用電流の電流値に基づき、抵抗値が無限大であると演算して測定データＤ２を生成する。また、処理部６は、生成した測定データＤ２を記憶部５に記憶させると共に、表示部４を制御して、一例として「∞ｋΩ」のように測定結果を表示させる。

次いで、処理部６は、ステップ１３に戻り、その時点の測定レンジ（この例では３００Ωレンジ）が適正な測定レンジであるか否かを判別する。この際に、本例では、測定データＤ１に基づいて演算した抵抗値が３００Ωレンジの測定範囲における上限値を超えているものの、この３００Ωレンジよりも上位の測定レンジが存在しないため、処理部６は、上記の計数処理の計数値をリセットすると共に（ステップ１５）、その時点の測定レンジが適正であるかを再び判別する（ステップ１３）。この後、両テストリードが測定対象に接触させられるまで（演算される抵抗値が無限大ではなくなるまで）、処理部６は、上記のステップ１５，１３の処理をこの順で交互に繰り返す。

一方、一例として、コイルの抵抗値を測定するために一対のテストリードをコイルの両端に接触させたときには、Ａ／Ｄ変換部２ｂからの測定データＤ１に基づいて演算した抵抗値（一例として、０．２Ω）が３００Ωレンジの測定範囲における下限値を下回る。したがって、処理部６は、現時点における測定レンジが高い（適正な測定レンジではない）と判別する（ステップ１３）。この際に、処理部６は、計数処理の計数値が「０回」である（Ｌａ＝３回に達していない）と判別し（ステップ１６）、レンジ切換え部２ａを制御して、現時点の測定レンジの下位の測定レンジ（この例では、３０Ωレンジ）に切り換えさせる（「レンジダウン処理」の一例：ステップ１７）。

次いで、処理部６は、その時点の測定レンジ（この例では３０Ωレンジ）が適正な測定レンジであるか否かを判別する（ステップ１８）。この際に、本例では、測定データＤ１に基づいて演算した抵抗値（一例として、０．２Ω）が３０Ωレンジの測定範囲における下限値を下回っており、現時点における測定レンジが高い（適正な測定レンジではない）と判別すると共に、ステップ１６に戻り、計数処理の計数値が「０回」であると判別し、レンジ切換え部２ａを制御して、現時点の測定レンジの下位の測定レンジ（この例では、３Ωレンジ）に切り換えさせる（「レンジダウン処理」の他の一例：ステップ１７）。

続いて、処理部６は、その時点の測定レンジ（この例では３Ωレンジ）が適正な測定レンジであるか否かを判別する（ステップ１８）。この際に、本例では、測定データＤ１に基づいて演算した抵抗値（一例として、０．２Ω）が３Ωレンジの測定範囲における下限値を下回っており、現時点における測定レンジが高い（適正な測定レンジではない）と判別すると共に、ステップ１６に戻り、計数処理の計数値が「０回」であると判別し、レンジ切換え部２ａを制御して、現時点の測定レンジの下位の測定レンジ（この例では、３００ｍΩレンジ）に切り換えさせる（「レンジダウン処理」のさらに他の一例：ステップ１７）。

次いで、処理部６は、その時点の測定レンジ（この例では３００ｍΩレンジ）が適正な測定レンジであるか否かを判別する（ステップ１８）。この際に、その抵抗値が０．２Ω程度の低抵抗でインダクタンスが比較的大きいコイルを測定対象としているこの例において、測定用電流として大きな電流値の電流（この例では、３００ｍＡの電流）を供給する３００ｍΩレンジに切り換えられた状態における上記のステップ１８の判別に際しては、インダクタンスに起因する逆起電力が小さくなるまでにある程度長い時間を要する。このため、Ａ／Ｄ変換部２ｂによって測定される電圧値が本来的な電圧値よりも高い電圧値となることがある。このような場合には、測定データＤ１に基づいて演算した抵抗値が本来的な抵抗値（例えば、２００ｍΩ）よりも高い値（一例として、３５０ｍΩ）となり、演算した抵抗値が３００ｍΩレンジの測定範囲における上限値（この例では、３００ｍΩ）を超える。したがって、現時点における測定レンジが低い（適正な測定レンジではない）と判別される。

この際に、処理部６は、レンジ切換え部２ａを制御して、現時点の測定レンジの上位の測定レンジ（この例では、３Ωレンジ）に切り換えさせると共に（「レンジアップ処理」の他の一例：ステップ１９）、３Ωレンジから３００ｍΩレンジに切り換えさせたステップ１７の処理に続いて３００ｍΩレンジから３Ωレンジに切り換えさせたステップ１９の処理を実行したのに伴い、計数値を「１」にカウントアップする（ステップ２０）。なお、本例では、上記のステップ１７の処理に続いてステップ１９の処理を実行するのが「第１処理」に相当する。

次いで、処理部６は、ステップ１３に戻り、その時点の測定レンジ（この例では３Ωレンジ）が適正な測定レンジであるか否かを判別する。この際に、処理部６は、前述した３Ωレンジにおけるステップ１８の処理と同様にして、測定データＤ１に基づいて演算した抵抗値（一例として、０．２Ω）が３Ωレンジの測定範囲における下限値を下回っており、現時点における測定レンジが高い（適正な測定レンジではない）と判別すると共に、計測処理の計数値が「１」である（Ｌａ＝３ではない）と判別し（ステップ１６）、３００ｍΩレンジにレンジダウンさせる（ステップ１７）。

また、処理部６は、３００ｍΩレンジにおいてＡ／Ｄ変換部２ｂから出力される測定データＤ１に基づいて演算した抵抗値（この例では、３５０ｍΩ）が３００ｍレンジの測定範囲における上限値（この例では、３００ｍΩ）を超えており、現時点における測定レンジが低い（適正な測定レンジではない）と判別し（ステップ１８）、レンジ切換え部２ａを制御して、現時点の測定レンジの上位の測定レンジ（この例では、３Ωレンジ）に切り換えさせると共に（ステップ１９）、計数値を「２」にカウントアップする（ステップ２０）。

一方、上記のステップ１７の処理（３Ωレンジから３００ｍΩレンジへのレンジダウン）と、ステップ１９の処理（３００ｍΩレンジから３Ωレンジへのレンジアップ）とを繰り返すことで、ステップ２０においてカウントアップした計数値が「３」となった状態において上記のステップ１３の判別処理を実行したときに、処理部６は、測定データＤ１に基づいて演算した抵抗値（一例として、０．２Ω）が３Ωレンジの測定範囲における下限値を下回っており、現時点における測定レンジが高い（適正な測定レンジではない）と判別すると共に、計測処理の計数値が「Ｌａ＝３」であると判別する（「第１条件を満たしたとき」との状態の一例：ステップ１６）。

この際に、処理部６は、現時点における測定レンジ（この例では、３Ωレンジ）の測定範囲における上限値を超える抵抗値が測定されたか否かを監視する（ステップ２１）。この際に、上記の例のコイル（測定対象）の抵抗値が測定されている間（コイルに対してテストリードが接触させられている間）においては、３Ωレンジの測定範囲における上限値を超える抵抗値が測定されることはないため、他の測定レンジに切り換わることなく、この３Ωレンジに切り換えられた状態が維持される。したがって、３Ωレンジにおける測定結果（この例では、０．２Ω）を示す測定データＤ２が処理部６によって生成されて記憶部５に記憶されると共に、表示部４に「０．２Ω」との測定結果が表示される。

一方、表示部４に表示された測定結果を見て測定対象のコイルについての抵抗値を得た利用者が、コイルからテストリードを離したときには、両テストリードの間の抵抗値が無限大となる。したがって、処理部６は、現時点における測定レンジ（この例では、３Ωレンジ）の測定範囲における上限値を超える抵抗値が測定されたと判別し（ステップ２１）、レンジ切換え部２ａを制御して、その測定レンジの上位の測定レンジ（この例では、３０Ωレンジ）に切り換えさせる（ステップ２２）。次いで、処理部６は、上記の計数処理の計数値（この例では、「３」）をリセットして「０」とし（ステップ１５）、ステップ１３に戻って、その時点の測定レンジ（この例では３０Ωレンジ）が適正な測定レンジであるか否かを判別する。

この際に、処理部６は、演算した抵抗値（この例では、無限大）が３０Ωレンジの測定範囲における上限値を超えており、現時点における測定レンジが低いと判別し、レンジ切換え部２ａを制御して上位の測定レンジ（この例では、３００Ωレンジ）に切り換えさせる（ステップ１４）。また、処理部６は、ステップ１３に戻り、その時点の測定レンジが適正な測定レンジであるか否かを判別する。この際に、演算した抵抗値（無限大）が３００Ωレンジの測定範囲における上限値を超えているが、この３００Ωレンジよりも上位の測定レンジが存在しないため、処理部６は、上記の計数処理の計数値をリセットすると共に（ステップ１５）、その時点の測定レンジが適正であるかを再び判別する（ステップ１３）。

この後、両テストリードが測定対象に接触させられるまで（演算される抵抗値が無限大ではなくなるまで）、処理部６は、上記のステップ１５，１３の処理をこの順で交互に繰り返す。また、両テストリードがいずれかの測定対象に接触させられたときには、コイルを測定対象とする上記の例示と同様にして、その測定対象の測定に適した測定レンジまでレンジダウンされる。この際に、上記のコイルの抵抗値を測定する例と同様にして、ステップ１７のレンジダウンに続いてステップ１９のレンジアップがＬａ＝３回連続したときには、その測定対象からテストリードは離されて無限大の抵抗値が測定されるまで、最後のレンジアップによって切り換えられた測定レンジが維持される（ステップ２１）。これにより、その測定対象についての抵抗値が確実に測定され、その測定結果が表示部４に表示されることとなる。

このように、この測定装置１によれば、処理部６が、測定レンジ切換え処理１０において、測定データＤ１に基づいて演算した測定値（抵抗値）および測定条件データＤ０に基づいて「レンジアップ処理」および「レンジダウン処理」を実行すると共に、「レンジダウン処理」に続いて「レンジアップ処理」を実行する「第１処理」を予め規定されたＬａ回（本例では、Ｌａ＝３回）連続して実行するとの「第１条件」を満たしたときに、直前に指定した測定レンジを「第３条件」が満たされるまで維持させることにより、「レンジダウン処理」および「レンジアップ処理」が交互に繰り返されてしまうような測定環境下においていずれかの測定レンジに短時間で確実に切り換えることができる。

また、この測定装置１によれば、「第１処理」の連続実行回数を計数する「第１計数処理」を実行して第１計数処理の計数値がＬａ回に達したときに「第３処理」を開始すると共に、測定された測定値が切換え後の測定レンジの上限値を超えたときに「第３条件」が満たされたとして「第３処理」を終了し、かつ第１計数処理の計数値をリセットする（初期化する）と共に「レンジアップ処理」を実行することにより、測定対象からテストリードを離すことで、その時点において切り換えられている測定レンジの上限値を超える測定値が測定される状態とするだけで、測定レンジの切換えの制限が解除されると共に、続いて測定する測定対象においても「第１計数処理」を新たに実行させて「レンジダウン処理」および「レンジアップ処理」が交互に繰り返されてしまうときに、処理部が直前に指定した測定レンジ（この例では、「第１条件」が満たされた時点の「レンジアップ処理」によって切り換えられた測定レンジ）を維持させることができる。

なお、「測定装置」の構成は、上記の測定装置１の構成に限定されない。例えば、測定レンジ切換え処理１０において「第１条件」を満たしたときに、直前に指定した測定レンジ（すなわち、「第２条件」を満たした時点において切り換えられている測定レンジ）を「第３条件」が満たされるまで維持させる「第３処理」を実行する構成の測定装置１を例に挙げて説明したが、このような構成に代えて、「第１条件」を満たしたときに、直前に指定した測定レンジを基準として決定した他の測定レンジを指定して切り換えさせると共に予め規定された「第３条件」が満たされるまで切換え後の測定レンジを維持させる「第４処理」を実行する構成を採用することもできる。

具体的には、一例として、「第１条件」を満たしたときに、直前に指定した測定レンジの下位の測定レンジ（例えば、直前に指定した測定レンジの１つ下の測定レンジ：「直前に指定した測定レンジを基準として決定した他の測定レンジ」の一例）を指定して切り換えさせるレンジダウン処理をすると共に、予め規定された「第３条件」が満たされるまで切換え後の測定レンジを維持させる処理を「第４処理」として実行する構成を採用することもできる。また、「第１条件」を満たしたときに、直前に指定した測定レンジの上位の測定レンジ（例えば、直前に指定した測定レンジの１つ上の測定レンジ：「直前に指定した測定レンジを基準として決定した他の測定レンジ」の他の一例）を指定して切り換えさせるレンジアップ処理をすると共に、予め規定された「第３条件」が満たされるまで切換え後の測定レンジを維持させる処理を「第４処理」として実行する構成を採用することもできる。これらの構成を採用した場合においても、「レンジダウン処理」および「レンジアップ処理」が交互に繰り返されてしまうような測定環境下においていずれかの測定レンジに短時間で確実に切り換えることができる。

また、「測定レンジ切換え処理」において、「レンジアップ処理」に続いて「レンジダウン処理」を実行する「第２処理」を予め規定されたＬｂ回（例えば、Ｌｂ＝３回）連続して実行するとの「第２条件」を満たしたときに、直前に指定した測定レンジを、「第３条件」が満たされるまで維持させる「第３処理」、および直前に指定した測定レンジを基準として決定した他の測定レンジを指定して切り換えさせると共に予め規定された「第３条件」が満たされるまで切換え後の測定レンジを維持させる「第４処理」のいずれかを実行する構成を採用することもできる。

具体的には、一例として、「第２条件」を満たしたときに、直前に指定した測定レンジ（すなわち、「第２条件」を満たした時点において切り換えられている測定レンジ）を「第３条件」が満たされるまで維持させる「第３処理」を実行する構成を採用することができる。また、「第２条件」を満たしたときに、直前に指定した測定レンジの下位の測定レンジ（例えば、直前に指定した測定レンジの１つ下の測定レンジ：「直前に指定した測定レンジを基準として決定した他の測定レンジ」の一例）を指定して切り換えさせる「レンジダウン処理」をすると共に、予め規定された「第３条件」が満たされるまで切換え後の測定レンジを維持させる処理を「第４処理」として実行する構成を採用することもできる。さらに、「第２条件」を満たしたときに、直前に指定した測定レンジの上位の測定レンジ（例えば、直前に指定した測定レンジの１つ上の測定レンジ：「直前に指定した測定レンジを基準として決定した他の測定レンジ」の一例）を指定して切り換えさせるレンジアップ処理をすると共に、予め規定された「第３条件」が満たされるまで切換え後の測定レンジを維持させる処理を「第４処理」として実行する構成を採用することもできる。これらの構成を採用した場合においても、「レンジアップ処理」および「レンジダウン処理」が交互に繰り返されてしまうような測定環境下においていずれかの測定レンジに短時間で確実に切り換えることができる。

この場合、「第２処理」の連続実行回数を計数する「第２計数処理」を実行して「第２計数処理」の計数値がＬｂ回に達したときに「第３処理」または「第４処理」を開始すると共に、維持すべき測定レンジ（「直前に指定した測定レンジ」または「直前に指定した測定レンジを基準として決定した他の測定レンジ」）の下限値を下回ったときに「第３条件」が満たされたとして「第３処理」または「第４処理」を終了し、かつ「第２計数処理」の計数値をリセットする（初期化する）と共に「レンジダウン処理」を実行することができる。このような構成を採用した「測定装置」においても、測定対象からテストリードを離すことで、その時点において切り換えられている測定レンジの下限値を下回る測定値が測定される状態とするだけで、測定レンジの切換えの制限が解除されると共に、続いて測定する測定対象においても「第２計数処理」を新たに実行させて「レンジアップ処理」および「レンジダウン処理」が交互に繰り返されてしまうときに、処理部が直前に指定した測定レンジ、または、処理部が直前に指定した測定レンジを基準として決定した他の測定レンジを維持させることができる。

さらに、「電気的パラメータ」の一例として抵抗値を測定する抵抗測定装置を例に挙げて説明したが、電流、電圧および電力等の各種電気的パラメータの値（電流値、電圧値および電力値等）を測定する測定装置において、上記の測定レンジ切換え処理１０等と同様の「測定レンジ切換え処理」を実行する構成を採用することができる。

１測定装置
２測定部
２ａレンジ切換え部
２ｂＡ／Ｄ変換部
５記憶部
６処理部
１０測定レンジ切換え処理
Ｄ０測定条件データ
Ｄ１，Ｄ２測定データ
Ｓ１入力信号
Ｓ２処理後信号

Claims

Ｎ種類（Ｎは、２以上の自然数）の測定レンジのうちから指定された当該測定レンジで入力信号の電気的パラメータを測定する測定部と、
前記各測定レンジの測定範囲における上限値および下限値をそれぞれ特定可能な測定範囲情報を記憶する記憶部と、
前記測定部によって測定された前記電気的パラメータの測定値および前記測定範囲情報に基づいて前記測定レンジを指定して切り換えさせる測定レンジ切換え処理を実行する処理部とを備えた測定装置であって、
前記処理部は、前記測定レンジ切換え処理において、前記各測定レンジのうちの前記上限値が小さい順でＭａ番目（Ｍａは、（Ｎ−１）以下の自然数）の当該測定レンジで測定された前記測定値が当該Ｍａ番目の測定レンジの前記上限値を超えているときに当該上限値が小さい順で（Ｍａ＋１）番目の当該測定レンジを指定して切り換えさせるレンジアップ処理、および前記各測定レンジのうちの前記下限値が小さい順でＭｂ番目（Ｍｂは、２以上Ｎ以下の自然数）の当該測定レンジで測定された前記測定値が当該Ｍｂ番目の測定レンジの前記下限値を下回っているときに当該下限値が小さい順で（Ｍｂ−１）番目の当該測定レンジを指定して切り換えさせるレンジダウン処理を実行すると共に、前記レンジダウン処理に続いて前記レンジアップ処理を実行する第１処理を予め規定されたＬａ回（Ｌａは、自然数）連続して実行するとの第１条件、および前記レンジアップ処理に続いて前記レンジダウン処理を実行する第２処理を予め規定されたＬｂ回（Ｌｂは、自然数）連続して実行するとの第２条件のうちの予め規定された一方の条件を満たしたときに、直前に指定した前記測定レンジを第３条件が満たされるまで維持させる第３処理、および当該直前に指定した測定レンジを基準として決定した他の前記測定レンジを指定して切り換えさせると共に切換え後の当該測定レンジを当該第３条件が満たされるまで維持させる第４処理のうちの予め規定された一方の処理を実行する測定装置。
前記処理部は、前記測定レンジ切換え処理において、前記第１処理の連続実行回数を計数する第１計数処理を実行して当該第１計数処理の計数値が前記Ｌａ回に達したときに前記一方の処理を開始すると共に、測定された前記測定値が前記切換え後の測定レンジの前記上限値を超えたときに前記第３条件が満たされたとして当該一方の処理を終了し、かつ前記第１計数処理の計数値を初期化すると共に前記レンジアップ処理を実行する請求項１記載の測定装置。
前記処理部は、前記測定レンジ切換え処理において、前記第２処理の連続実行回数を計数する第２計数処理を実行して当該第２計数処理の計数値が前記Ｌｂ回に達したときに前記一方の処理を開始すると共に、測定された前記測定値が前記切換え後の測定レンジの前記下限値を下回ったときに前記第３条件が満たされたとして当該一方の処理を終了し、かつ前記第２計数処理の計数値を初期化すると共に前記レンジダウン処理を実行する請求項１記載の測定装置。