JP2018124194A - 波形測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】測定対象機器から電源供給を受ける波形測定装置において、サージ信号波形を安定的かつ正確に観測する。【解決手段】分配器１４は、測定対象機器２００からの電圧信号Ｖｓを分配して、サージ信号波形の観測対象となる電圧信号Ｖｓ１と電源供給のための電圧信号Ｖｓ２に分岐される。電圧信号Ｖｓ１は、アッテネータ１５および信号ケーブル２０を含む第１の経路によって信号処理回路５０へ伝達される。電圧信号Ｖｓ２は、フィルタ１８を含む第２の信号経路によって、波形測定装置１００の電源電圧を生成するための電源変換回路６０へ伝達される。第１の経路は、特定の周波数成分を減衰させないフラットな周波数特性を有するように構成される。第２の信号経路は、サージ信号の周波数成分を遮断する周波数特性を有するように構成される。【選択図】図１

Description

この発明は波形測定装置に関し、より特定的には、測定対象機器から電源供給を受けて動作することが可能な波形測定装置に関する。

故障原因の特定のために、電源や電気機器の入出力電圧を波形測定装置によって観測することが一般的に行われている、特に、突発的な過電流や過電圧によるサージ信号の入出力に起因する故障の解析には、当該サージ信号を観測するために波形測定装置を長期間に亘って動作させることが必要となる。

たとえば、特開昭５８−１６６２６６号公報（特許文献１）には、長期間に亘る動作のための電源を確保するために、測定対象機器からの電力供給によって動作するオシロスコープの構成が記載されている。

特開昭５８−１６６２６６号公報

しかしながら、特許文献１では、クリップ付コードを用いて単に電気的な接続を確保する態様で、オシロスコープ（波形測定装置）の電源端子および接地端子を、測定対象機器の電源配線および接地配線と接続している。

このため、サージ信号が測定対象機器から入力される際に、波形測定装置の電源系がサージ信号によるダメージを受けることで、誤作動や故障の発生によって長期間に亘る測定が不安定となることが懸念される。

あるいは、電源系が接続されることによって、測定されるべきサージ信号が変形すると、当該サージ信号を正確に観測出来なくなる虞がある。

この発明はこのような問題点を解決するためになされたものであって、この発明の目的は、測定対象機器から電源供給を受ける波形測定装置において、サージ信号波形を安定的かつ正確に観測することである。

本開示に従う波形測定装置は、第１の減衰器を含む第１の経路と、フィルタを含む第２の経路と、入力端子と、信号処理回路と、電源変換回路とを備える。入力端子は、第１および第２の経路を測定対象機器と接続する。信号処理回路は、第１の経路を通過した第１の電圧信号に対して、第１の電圧信号に含まれたサージ信号を観測するための信号処理を実行するように構成される。電源変換回路は、第２の経路を通過した第２の電圧信号を入力として信号処理回路の電源電圧を生成するように構成される。第１の経路は、特定の周波数成分を減衰させないための第１の周波数特性を有するように構成され、第２の経路は、サージ信号の周波数成分を遮断するための第２の周波数特性を有するように構成される。

この発明によれば、測定対象機器から電源供給を受ける波形測定装置において、サージ信号波形を安定的かつ正確に観測することができる。

実施の形態１に係る波形測定装置の構成を説明するブロック図である。 図１に示された波形測定装置によって観測される電圧波形の一例を示す概念図である。 図１に示された波形測定装置における電圧信号の伝達経路を説明するための概念図である。 図３に示された電圧信号の伝達経路の等価回路図である。 図３に示された電圧信号の伝達経路の周波数特性の一例を説明するための概念図である。 実施の形態２に係る波形測定装置における電圧信号の伝達経路を説明する概念図である。 実施の形態３に係る波形測定装置における電圧信号の伝達経路を説明する概念図である。

以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、以下では図中の同一または相当部分には同一符号を付してその説明は原則的に繰返さないものとする。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る波形測定装置の構成を説明するブロック図である。

図１を参照して、実施の形態１に係る波形測定装置１００は、プローブ１０と、信号ケーブル２０と、電源ケーブル３０と、筐体４０に格納された、アッテネータ４５、信号処理回路５０、電源変換回路６０、演算部７０、バッテリ８０、および、表示部９０を備える。プローブ１０には、測定対象機器２００と接続される端子１２，１３が設けられる。プローブ１０には、分配器１４、アッテネータ１５およびフィルタ１８が内蔵される。

信号ケーブル２０は、筐体４０に設けられたコネクタ４１と接続されることによって、筐体４０内の信号系回路（アッテネータ４５および信号処理回路５０）と電気的に接続される。電源ケーブル３０は、筐体４０に設けられたコネクタ４２に接続されることによって、筐体４０内の電源変換回路６０と電気的に接続される。

端子１２，１３は、測定対象機器２００から測定対象となる電圧信号Ｖｓが出力される部位と接続される。端子１２，１３は、接続先の部位の形状に合わせた形状を有することが好ましい。たとえば、端子１２，１３の形状は、長期間接続するために安定した固定が可能な構造を、測定対象機器２００に合わせて選択可能に構成されることが好ましい。波形測定装置１００は、端子１２，１３に入力された電圧信号Ｖｓの時間的推移を示す電圧波形を表示部９０に出力するように構成される。本実施の形態では、波形測定装置１００は、電圧信号に含まれるサージ信号を観測する目的で用いられる。

図２には、波形測定装置１００によって観測される電圧波形の一例が示される。
図２を参照して、電圧信号Ｖｓには、期間Ｔａにおいて、パルス状のサージ信号が発生している。電圧信号Ｖｓは、正常時には、点線で示すように、安定した直流電圧であるが、突発的な異常等によって瞬間的なサージ信号が発生する可能性がある。なお、波形測定装置１００での測定対象となる電圧信号Ｖｓは、直流および交流を問わず任意のものとできる。

電圧信号Ｖｓが交流電圧である場合には、正常時には、一定周波数で振幅が安定した電圧波形が示される。これに対して、瞬間的なサージ信号の発生時には、安定的な交流電圧波形に対してノイズが重畳される態様で、交流電圧の振幅電圧が上昇する。すなわち、図２の縦軸を交流電圧の振幅とすると、同様のパルス状の変化が発生する。

たとえば、当該電圧信号Ｖｓを受けて動作する機器の故障原因の特定のために、波形測定装置を用いて、電圧信号Ｖｓのサージ信号を測定するニーズが存在する。この際に、突発的に発生するサージ信号を観測するためには、電圧信号Ｖｓを長期間（たとえば、１年間）に亘って連続的に測定することが必要となる。

この際に、波形測定装置１００は、サージ信号の立ち上がりおよび立下りを観測できるように、電圧信号Ｖｓの測定データを蓄積する必要がある。たとえば、期間Ｔａの時間幅が数ｎｓｅｃ程度である場合には、数百ＭＨｚオーダーの周波数成分を観測することが必要となる。

再び図１を参照して、端子１２，１３に入力された電圧信号Ｖｓは、分配器１４によって、電圧信号Ｖｓ１およびＶｓ２に分配される。電圧信号Ｖｓ１は、アッテネータ１５および信号ケーブル２０を経由して、筐体４０のコネクタ４１へ伝達される。

信号処理回路５０は、増幅器５２と、アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）コンバータ５４と、ＦＰＧＡ（Field Program Gate Array）５６と、メモリ５８とを有する。増幅器５２は、信号処理回路５０に入力された電圧信号を増幅する。増幅器５２による増幅率は、アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）コンバータ５４への入力電圧が所定の電圧範囲内となるように設定される。

アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）コンバータ５４は、入力された電圧信号（アナログ）をデジタルデータに変換する。Ａ／Ｄコンバータ５４から逐次出力されるデジタルデータは、ＦＰＧＡ５６に取り込まれる。ＦＰＧＡ５６は、Ａ／Ｄコンバータ５４からのデジタルデータからメモリ５８への記録対象を抽出する機能を有するように構成される。代表的には、ＦＰＧＡ５６は、演算部７０によって指定されたトリガ条件（たとえば、電圧信号の電圧値が所定レベルを超えたとき、あるいは、電圧変化レートが所定値を超えたとき）の成立時に、当該タイミングの前後期間のデジタルデータをメモリ５８へ記録することができる。

演算部７０は、切替信号入力部７５への入力信号に応じて波形測定装置１００の動作条件を変更する機能を有するように構成される。演算部７０は、たとえば、マイクロコンピュータを用いて構成することができる。演算部７０は、切替信号入力部７５への入力信号に応じて、トリガ条件を変更する機能を有するように構成することができる。これにより、メモリ５８へのデータ記録条件をユーザが可変に設定することが可能となる。

このように、トリガ条件の成立時、すなわち、サージ信号発生時に限定して、電圧波形を描画するための波形データ（たとえば、発生日時の特定を含む時間軸データ、および、電圧のデジタル値データ）をメモリ５８に記録することができる。これにより、サージ信号を観測するための長期間の測定におけるメモリ５８への記録量を抑制することができる。

なお、サージ信号を観測するための記録データは、電圧波形を描画するためのデータのみならず、サージ信号の最大電圧、発生日時および、時間幅等の波形に関する数値データであってもよい。

表示部９０は、メモリ５８に記録されたデータに基づき、電圧信号Ｖｓ（Ｖｓ１）に生じたサージ信号を観測するための波形および／またはデータ値を表示する。すなわち、本実施の形態に係る波形測定装置によるサージ信号の観測は、サージ信号の電圧波形そのものの観測に限定されるものではなく、上述のようなサージ信号の発生日時および態様を表す数値データを表示することによる観測についても含むものである。

なお、表示部９０は、波形測定装置１００に内蔵されなくてもよい。たとえば、波形測定装置１００をパーソナルコンピュータ（図示せず）に接続することにより、当該パーソナルコンピュータのディスプレイ画面によって表示部９０を構成することも可能である。

また、演算部７０については、切替信号入力部７５への入力信号に応じて、メモリ５８からの出力データ（すなわち、表示部９０での表示内容）の切替機能、および、表示部９０での表示態様（スケール等）の切替機能をさらに有するように構成することが可能である。

図１の構成例のように、信号処理回路５０の前段には、演算部７０によって減衰率を変更可能なアッテネータ４５を接続することができる。アッテネータ４５は、図示しない可変コンデンサおよび／または可変抵抗器を含んで構成することができる。減衰率を切換えることによって、測定対象となる電圧信号Ｖｓ（Ｖｓ１）のレベル範囲を広くすることができる。たとえば、切替信号入力部７５への入力信号に応じて、演算部７０が、上記可変コンデンサおよび／または可変抵抗器による容量値および／または抵抗値を変化するための制御信号を発生する機能を有することによって、アッテネータ４５の減衰率を切替えることができる。

一方で、電圧信号Ｖｓ２は、フィルタ１８および電源ケーブル３０を経由して、筐体４０のコネクタ４２へ伝達される。電源変換回路６０は、コネクタ４２へ入力された電圧信号Ｖｓ２を変換して、信号処理回路５０、演算部７０および表示部９０の電源電圧を生成する。電源変換回路６０によって生成された電源電圧は、電源ライン６１へ出力される。

信号処理回路５０および表示部９０は、電源ライン６１と接続されることにより、動作電源の供給を受けることができる。このように、測定対象機器２００からの電圧信号の入力によって、波形測定装置１００の電源を確保することができるので、商用電源からの給電が困難な箇所にも、波形測定装置１００を配置することができる。

電源ライン６１には、さらにバッテリ８０を接続することができる。バッテリ８０は、電源変換回路６０の供給電力から、波形測定装置１００での消費電力を差し引いた余剰電力によって充電することができる。また、信号処理回路５０および表示部９０の消費電力が、電源変換回路６０の供給電力よりも大きい場合には、バッテリ８０の蓄積電力を用いて、信号処理回路５０および表示部９０の動作電源を確保することができる。

これにより、長期間の測定において、測定対象機器２００の一時的な停止等によって電圧信号Ｖｓ（Ｖｓ２）の入力が中断される期間があっても、バッテリ８０の蓄積電力によって、波形測定装置１００を継続的に動作させることができる。

なお、演算部７０は、測定対象機器２００の停止期間等では、切替信号入力部７５へ入力信号に応じて、電源変換回路６０を停止してバッテリ８０のみから給電するように、電源系統の切替機能を有するように構成することも可能である。このように、切替信号入力部７５を設けることによって、信号系および／または電源系での種々の機能切替を指示するためのユーザインタフェース機能を実現することができる。

次に、図３および図４を用いて、波形測定装置１００における電圧信号の伝達経路をさらに詳細に説明する。

図３を参照して、波形測定装置１００では、測定対象機器２００から端子１２，１３へ入力された電圧信号Ｖｓを分配して、信号処理回路５０への電圧信号Ｖｓ１、および、電源変換回路６０への電圧信号Ｖｓ２が生成される。

電圧信号Ｖｓ１は、信号経路２１によって、信号処理回路５０へ至るコネクタ４１へ伝達される。信号経路２１は、アッテネータ１５および信号ケーブル２０を含む。信号経路２１において、電圧信号Ｖｓ１は、アッテネータ１５によって減衰された後、信号ケーブル２０によってコネクタ４１へ伝達される。

一方で、電圧信号Ｖｓ２は、電源系の信号経路２２によって、電源変換回路６０へ至るコネクタ４２へ伝達される。信号経路２２は、フィルタ１８および電源ケーブル３０を含む。信号経路２２において、電圧信号Ｖｓ２は、特定の周波数領域の電力が減衰された後、電源ケーブル３０によってコネクタ４２へ伝達される。このように、端子１２，１３によって、信号経路２１および２２を測定対象機器２００に接続することができる。

図４の等価回路図を参照して、測定対象機器２００は、測定対象の電圧信号Ｖｓを出力する電圧源に相当する。測定対象機器２００からの電圧信号Ｖｓは、等価的には抵抗値Ｒ０を有する抵抗体で示される端子１２を経由して波形測定装置１００へ入力される。図１に示された分配器１４によって、電圧信号Ｖｓを基に、信号経路２１を経由する電圧信号Ｖｓ１と、信号経路２２を経由する電圧信号Ｖｓ２とが生成される。

電圧信号Ｖｓ１は、アッテネータ１５および信号ケーブル２０を経由して、アッテネータ４５および信号処理回路５０を含む信号系回路５１へ送出される。アッテネータ１５の等価回路は、抵抗値Ｒ１および容量値Ｃ１のＲＣ並列回路で示すことができる。同様に、信号系回路５１の等価回路は、抵抗値Ｒ２および容量値Ｃ２のＲＣ並列回路で示すことができる。

電圧信号Ｖｓ２は、フィルタ１８および電源ケーブル３０を経由して、電源変換回路６０へ送出される。電源変換回路６０についても、等価回路はＲＣ並列回路で示すことができる。

信号ケーブル２０は、等価的には抵抗値Ｒｃ１の抵抗体で示すことができる。好ましくは、信号ケーブル２０は、外来ノイズの影響によって、測定対象である電圧信号Ｖｓ１の波形が変化することを防止するために、電磁シールドされる。また、プローブ１０（図１）、信号ケーブル２０および電源ケーブル３０は、作業者の感電防止のため、端子１２，１３およびコネクタ４１，４２との接触部位を除いて、電位を持つ部位は絶縁体で覆われている。

また、プローブ１０および信号系回路５１の間では、高周波信号における反射が生じると、ケーブル長さに対応した波長の定在波が発生することによって、測定対象である電圧信号Ｖｓ１の波形が変化することが懸念される。したがって、信号ケーブル２０は、定在波を減衰させるために、比較的高い抵抗値を有するように構成される。

同様に、電源ケーブル３０は、等価的には抵抗値Ｒｃ２の抵抗体で示すことができる。電源ケーブル３０は、電力搬送用であるため、電力損失を抑えるために比較的低い抵抗値を有し、かつ、波形測定装置１００での消費電力に対して余裕を持った耐電力を有するように構成される。したがって、信号ケーブル２０の抵抗値Ｒｃ１と、電源ケーブル３０の抵抗値Ｒｃ２との間には、Ｒｃ２＜Ｒｃ１が成立する。

図５は、図３に示された信号経路２１および２２の周波数特性の一例を説明するための概念図である。

図５を参照して、信号系の信号経路２１の周波数特性１１０は、電圧信号Ｖｓのサージ信号を測定するために、電圧信号Ｖｓ１の特定の周波数成分を減衰させることがないように、フラットにする必要がある。たとえば、図３に示したような、パルス時間幅が数（ｎｓｅｃ）であるサージ信号の電圧波形を忠実に伝達するためには、数百ＭＨｚ以上の広帯域な範囲において、損失が少ない特性が望ましい。

一方で、電源系の信号経路２２の周波数特性１２０は、電圧信号Ｖｓ２について、サージ信号の周波数成分を減衰させることによって遮断する一方で、正常時の周波数成分において損失が少ない通過帯域特性であることが求められる。すなわち、図３に例示した電圧信号Ｖｓを観測する用途では、直流分が減衰しないような周波数特性が求められる。たとえば、測定対象機器２００が、直流電源および１０ＫＨｚまでの交流電源を含む場合には、電圧信号Ｖｓの必要な通過帯域は、直流（０Ｈｚ）から１０ＫＨｚまで程度となる。この場合には、周波数特性１２０は、カットオフ周波数ｆｃ＝１０ＫＨｚの低域通過特性を有することが望ましい。

端子１２，１３、アッテネータ１５およびフィルタ１８を含むプローブ１０、信号ケーブル２０、電源ケーブル３０、ならびに、コネクタ４１，４２は、信号経路２１および２２が周波数特性１１０，１２０を有するように構成される。

たとえば、信号経路２１において、アッテネータ１５については、抵抗成分に関する分圧比Ｋ_DC＝Ｒ２／（Ｒ０＋Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒｃ１）と、容量成分に関する分圧比Ｋ_AC＝Ｃ１／（Ｃ１＋Ｃ２）とが同等となるように設計することができる。さらに、アッテネータ１５について、図示しない周波数調整用トリマへのユーザ入力によって容量値Ｃ１が調整できるように、可変容量キャパシタを含んで構成することによって、任意の測定対象機器２００に対してフラットな周波数特性を得られる構成を実現することが可能である。

一方で、信号経路２２では、フィルタ１８の構成および回路定数の選定によって、所望の周波数特性１２０を実現することができる。

以上説明したように、実施の形態１に係る波形測定装置では、測定対象である電圧信号Ｖｓに発生したサージ信号は、周波数特性１１０を有する信号経路２１によって信号処理回路５０へ伝達されるとともに、周波数特性１２０を有する信号経路２２によって遮断されて電源変換回路６０へは伝達されない。すなわち、電源変換回路６０の定格を超えるようなサージ信号が測定対象機器２００から入力されても、サージ信号を変形することなく信号処理回路５０へ入力する一方で、電源変換回路６０の前段でサージ信号をリジェクトすることが可能となる。

これにより、信号処理回路５０へ伝達される電圧信号Ｖｓ１に基づいてサージ信号の電圧波形を正確に観測できる。さらに、電源変換回路６０にサージ信号が入力されることによるダメージによって、波形測定装置１００に誤作動や故障が発生することを防止できる。

また、電源変換回路６０は、フィルタ１８を含む信号経路２２（周波数特性１２０）を経由して測定対象機器２００と接続されている。したがって、波形測定装置１００の電源系が測定対象機器２００と接続されることによって、測定されるべきサージ信号の電圧波形が変形することを防止できる。

このように、実施の形態１に係る波形測定装置では、波形測定装置１００が長期間の測定のために測定対象機器２００から電源供給を受ける構成において、サージ信号波形を安定的かつ正確に観測することが可能となる。

実施の形態１において、端子１２，１３は「入力端子」の一実施例に対応し、電圧信号Ｖｓ１は測定対象である「第１の電圧信号」の一実施例に対応し、電圧信号Ｖｓ２は電源供給のための「第２の電圧信号」の一実施例に対応する。また、アッテネータ１５は「第１の減衰器」の一実施例に対応し、アッテネータ４５は「第２の減衰器」の一実施例に対応する。

さらに、信号経路２１は「第１の経路」の一実施例に対応し、信号経路２２は「第２の経路」の一実施例に対応し、周波数特性１１０は「第１の周波数特性」の一実施例に対応し、周波数特性１２０は「第２の周波数特性」の一実施例に対応する。また、信号ケーブル２０は「第１のケーブル」の一実施例に対応し、電源ケーブル３０は「第２のケーブル」の一実施例に対応する。切替信号入力部７５は「指示入力部」の一実施例に対応する。

実施の形態２．
図６は、実施の形態２に係る波形測定装置における電圧信号の伝達経路を説明する概念図である。

図６を参照して、実施の形態２に係る波形測定装置は、実施の形態１に係る波形測定装置と比較して、プローブ１０（図１）に代えて、プローブ１０♯を備える点で異なる。

プローブ１０♯は、プローブ１０での１対の端子１２，１３に代えて、２対の端子１２ａ，１３ａおよび端子１２ｂ、１３ｂを有する。

端子１２ａ，１３ａは、実施の形態１と同様のアッテネータ１５および信号ケーブル２０を経由して、コネクタ４１と接続される。これにより、測定対象機器２００から端子１２ａ，１３ａに入力される電圧信号Ｖｓ１は、実施の形態１と同様の信号経路２１を経由して、コネクタ４１へ伝達される。

一方で、端子１２ｂ，１３ｂは、実施の形態１と同様のフィルタ１８および電源ケーブル３０を経由して、コネクタ４２と接続される。これにより、測定対象機器２００から端子１２ｂ，１３ｂに入力される電圧信号Ｖｓ２は、実施の形態１と同様の信号経路２２を経由して、コネクタ４２へ伝達される。

実施の形態２において、端子１２ａ，１３ａは「第１の端子」の一実施例に対応し、端子１２ｂ，１３ｂは、「第２の端子」の一実施例に対応する。

実施の形態２においても、信号処理回路５０への電圧信号Ｖｓ１の信号経路２１と、電源変換回路６０への電圧信号Ｖｓ２の信号経路２２とは、実施の形態１と同様の異なる周波数特性１１０および１２０を有するように別個に形成することができる。これにより、筐体４０（コネクタ４１，４２）に対する入力は、実施の形態１と同様とできる。実施の形態２において、コネクタ４１および４２よりも後段側、すなわち、筐体４０内の構成は実施の形態１と同様であるので詳細な説明は繰り返さない。

さらに、実施の形態２に係る波形測定装置では、信号処理回路５０への電圧信号Ｖｓ１と、電源変換回路６０への電圧信号Ｖｓ２とを、測定対象機器２００から別個に入力することができる。電圧信号Ｖｓ１が入力される端子１２ａ，１３ａは、実施の形態１での端子１２，１３と同様に、測定対象となる電圧信号Ｖｓが出力される部位と接続される。

一方で、端子１２ｂ，１３ｂについては、電圧信号Ｖｓの出力部位とは異なる個所、たとえば、サージ信号が発生する可能性が低い部位と接続して、電源を生成するための電圧信号Ｖｓ２を取り込むことが可能となる。代表的には、端子１２ｂ，１３ｂを、測定対象機器２００への電源入力部位と接続することができる。

これにより、電源変換回路６０へサージ信号が入力される可能性、および、電源変換回路６０の影響によって測定されるべきサージ信号の電圧波形が変形する可能性をさらに抑制することができる。また、プローブ内で信号経路２１および２２が完全に分離されることにより、電圧信号Ｖｓ１およびＶｓ２の間の相互干渉を抑制することができる。

この結果、実施の形態２に係る波形測定装置では、測定対象となる電圧信号をプローブ内で分配して電源変換回路６０への入力信号（電圧信号Ｖｓ２）を生成する実施の形態１の構成と比較して、サージ信号が入力されることによる誤作動や故障の発生をさらに抑制できるので、サージ信号の長期的な観測をさらに安定化することができる。

実施の形態３．
図７は、実施の形態３に係る波形測定装置における電圧信号の伝達経路を説明する概念図である。

図７を参照して、実施の形態３に係る波形測定装置は、実施の形態２に係る波形測定装置と比較して、プローブ１０♯（図６）に代えて、別体に構成されたプローブ１０ａおよび１０ｂを備える点で異なる。

プローブ１０ａは、図６と同様の端子１２ａ，１３ａを有するとともに、信号ケーブル２０によってコネクタ４１と電気的に接続される。プローブ１０ａは、プローブ１０♯（図６）のうちの電圧信号Ｖｓ１の経路部分を有するように、アッテネータ１５を含んで構成される。これにより、測定対象機器２００から端子１２ａ，１３ａに入力される電圧信号Ｖｓ１は、実施の形態２と同様の信号経路２１を経由して、コネクタ４１へ伝達される。信号経路２１は、実施の形態１，２と同様に、図５に例示された周波数特性１１０を有するように構成される。

プローブ１０ｂは、図６と同様の端子１２ｂ，１３ｂを有するとともに、電源ケーブル３０によってコネクタ４２と電気的に接続される。プローブ１０ｂは、プローブ１０♯（図６）のうちの電圧信号Ｖｓ２の経路部分を有するように、フィルタ１８を含んで構成される。これにより、測定対象機器２００から端子１２ｂ，１３ｂに入力される電圧信号Ｖｓ２は、実施の形態２と同様の信号経路２２を経由して、コネクタ４２へ伝達される。信号経路２２は、実施の形態１，２と同様に、図５に例示された周波数特性１２０を有するように構成される。なお、実施の形態３において、プローブ１０ａは「第１のプローブ」に対応し、プローブ１０ｂは「第２のプローブ」の一実施例に対応する。

したがって、実施の形態１，２と同様に、信号処理回路５０への電圧信号Ｖｓ１の信号経路２１と、電源変換回路６０への電圧信号Ｖｓ２の信号経路２２とを、異なる周波数特性１１０および１２０を有するように別個に形成することができる。これにより、筐体４０（コネクタ４１，４２）に対する入力は、実施の形態１と同様とできる。なお、実施の形態３においても、コネクタ４１および４２よりも後段側、すなわち、筐体４０内の構成は実施の形態１および２と同様であるので詳細な説明は繰り返さない。

実施の形態３に係る波形測定装置では、実施の形態２と同様に、信号処理回路５０への電圧信号Ｖｓ１と、電源変換回路６０への電圧信号Ｖｓ２とを、測定対象機器２００から別個に入力することができる。これにより、端子１２ｂ，１３ｂの接続先を、サージ信号が発生する可能性が低い部位とすることによって、実施の形態２で説明したように、サージ信号が入力されることによる誤作動や故障の発生をさらに抑制できる。

さらに、実施の形態３に係る波形測定装置では、プローブを含めて、信号経路２１および２２が完全に分離されることにより、電圧信号Ｖｓ１およびＶｓ２の間の相互干渉を、実施の形態２よりもさらに抑制することができる。これにより、実施の形態２と同様にサージ信号の長期的な観測を安定化できるとともに、サージ信号の電圧波形をさらに正確に観測することが可能となる。

なお、本実施の形態１〜３において、筐体４０内の回路群の構成は例示に過ぎず、信号処理回路５０およびその後段での、サージ信号を観測するための信号処理態様および波形やデータの出力態様は特に限定されるものではない点について確認的に記載する。

さらに、測定対象機器２００からの、測定対象の電圧信号の経路（信号経路２１）と、電源供給のための電圧信号の経路（信号経路２２）とが、異なる周波数特性１１０および１２０を有するように別個に形成されていれば、本実施の形態１〜３に係る波形測定装置での例示とは異なるように信号経路が形成されてもよい。

また、電源変換回路６０へ入力される電源供給のための電圧信号Ｖｓ２については、実施の形態１で説明したように測定対象と共通の電圧信号に基づくものであってもよく、実施の形態２，３で説明したように測定対象とは別個の電圧信号であってもよい。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１０，１０♯，１０ａ，１０ｂ プローブ、１２，１２ａ，１２ｂ，１３，１３ａ，１３ｂ 端子、１４ 分配器、１５，４５ アッテネータ、１８ フィルタ、２０ 信号ケーブル、２１，２２ 信号経路、３０ 電源ケーブル、４０ 筐体、４１，４２ コネクタ、５０ 信号処理回路、５１ 信号系回路、５２ 増幅器、５４ コンバータ、５８ メモリ、６０ 電源変換回路、６１ 電源ライン、７０ 演算部、７５ 切替信号入力部、８０ バッテリ、９０ 表示部、１００ 波形測定装置、１１０，１２０ 周波数特性、２００ 測定対象機器、Ｃ１，Ｃ２ 容量値、Ｒ０，Ｒ１，Ｒ２，Ｒｃ１，Ｒｃ２ 抵抗値、Ｖｓ，Ｖｓ１，Ｖｓ２ 電圧信号、ｆｃ カットオフ周波数。

Claims (6)

1. 第１の減衰器を含む第１の経路と、
   フィルタを含む第２の経路と、
   前記第１および第２の経路を測定対象機器と接続するための入力端子と、
   前記第１の経路を通過した第１の電圧信号に対して、前記第１の電圧信号に含まれたサージ信号を観測するための信号処理を実行する信号処理回路と、
   前記第２の経路を通過した第２の電圧信号を入力として前記信号処理回路の電源電圧を生成する電源変換回路とを備え、
   前記第１の経路は、特定の周波数成分を減衰させないための第１の周波数特性を有するように構成され、
   前記第２の経路は、前記サージ信号の周波数成分を遮断するための第２の周波数特性を有するように構成される、波形測定装置。
2. 前記入力端子を経由して前記測定対象機器から入力された電圧信号を前記第１の電圧信号および前記第２の電圧信号に分配して前記第１および第２の経路へそれぞれ供給するための分配器をさらに備える、請求項１記載の波形測定装置。
3. 前記入力端子は、第１および第２の端子を有し、
   前記第１の経路は、前記第１の端子を経由して前記測定対象機器から前記第１の電圧信号を入力され、
   前記第２の経路は、前記第２の端子を経由して前記測定対象機器から前記第２の電圧信号を入力される、請求項１記載の波形測定装置。
4. 前記第１および第２の端子は、別体に構成された第１および第２のプローブにそれぞれ設けられる、請求項３記載の波形測定装置。
5. 前記第１の経路は、第１のケーブルをさらに含み、
   前記第２の経路は、前記第１のケーブルよりも電気抵抗値が高い第２のケーブルをさらに含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載の波形測定装置。
6. 前記第１の経路と前記信号処理回路との間に配置された第２の減衰器をさらに備え、
   前記第２の減衰器は、前記第１の周波数特性を有するとともに、減衰率を可変に構成され、
   前記第２の減衰器による前記減衰率の切替を指示する指示入力部をさらに備える、請求項１〜５のいずれか１項に記載の波形測定装置。
   

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