JP2019100737A

JP2019100737A - 試験装置

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Publication number: JP2019100737A
Application number: JP2017228733A
Authority: JP
Inventors: 恒夫小川; Tsuneo Ogawa
Original assignee: Hioki EE Corp
Current assignee: Hioki EE Corp
Priority date: 2017-11-29
Filing date: 2017-11-29
Publication date: 2019-06-24
Anticipated expiration: 2037-11-29
Also published as: JP7014578B2

Abstract

【課題】Ａ／Ｄ変換部でのサンプリング周波数の手動調整を不要にする。【解決手段】コイル２１に発生する減衰振動電圧Ｖ１を測定して検出信号Ｓ１を出力する測定部６と、検出信号Ｓ１をサンプリング周波数ｆｓでサンプリングして波形データＤ１を出力するＡ／Ｄ変換部７と、周波数ｆｓを設定する周波数設定処理、データＤ１を予め規定されたデータ量Ｇだけ記憶させる波形記憶処理、データＤ１として記憶されている電圧Ｖ１の波数Ｎｗを検出する波数検出処理、および目標波数Ｎｗｔ分の電圧Ｖ１についてのデータＤ１を用いてコイル２１についての試験処理を実行する処理部８とを備え、処理部８は、Ａ／Ｄ変換部７からのデータＤ１を記憶させて波数Ｎｗを検出する処理を、周波数ｆｓを変更しつつ新たに測定される電圧Ｖ１について実行して、波数Ｎｗが目標波数Ｎｗｔとなる周波数ｆｓを目標サンプリング周波数ｆｓｔとして決定してＡ／Ｄ変換部７に設定する。【選択図】図１

Description

本発明は、試験対象に試験用信号（例えばインパルス電圧）を印加したときに試験対象に発生する振動波形（例えば減衰振動波形）に基づいて試験対象を試験する試験装置に関するものである。

この種の試験装置の一例として、下記の特許文献１に開示されたコイル試験装置（コイル耐圧試験機）が知られている。このコイル試験装置は、試験対象のコイルに並列に接続されるコンデンサと、インパルス電圧を試験用信号として生成して試験対象のコイルおよびコンデンサの並列回路に印加するインパルス発生回路と、インパルス電圧の印加に起因してコイルの両端間に発生する振動波形（減衰振動波形）を測定する測定回路とを備え、この測定された振動波形に基づいて、試験対象のコイルに対する試験（良否（例えば絶縁耐力が不足しているか否か）をチェックするための試験）を実行可能に構成されている。

実用新案登録第２５９１９６６号公報（第３−５頁、第１，５図）

ところで、このコイル試験装置において測定される振動波形は、コイルのインダクタンス（インダクタ値）をＬ、並列に接続されるコンデンサのキャパシタンス（容量値）をＣとしたときに、下記式で表される周波数ｆで振動する波形である。
ｆ＝１／２π√（ＬＣ）

ところが、このインダクタンスＬは試験対象のコイルの種類に応じて異なるため、並列接続するコンデンサが固定されている構成（コンデンサの容量値が一定の構成）では、コイルの種類によって（つまり、試験対象の種類によって）振動波形の周波数（振動周波数）が変化する。このため、振動波形をＡ／Ｄ変換部でサンプリングして得られる波形データを予め規定されたデータ量だけ取得してメモリ（波形データ用の記憶容量がこのデータ量分だけに制限されているメモリ）に記憶すると共に、この記憶した波形データに基づいてコイルを試験する構成を採用するコイル試験装置では、Ａ／Ｄ変換部でのサンプリング周波数が一定の場合には、波形データとしてメモリに記憶されている振動波形についての波数（例えば、１周期分の波形を１波としたときの数）が試験対象の種類によって変わることになる。

このような試験装置（種類によって振動波形の周波数が変わる（異なる）測定対象を試験するものであって、振動波形の波形データを予め規定されたデータ量だけ記憶する構成の試験装置）では、波形データの取得（記憶）に要する時間、および試験の精度を考慮した場合、波形データとしてメモリに記憶されている振動波形についての波数が予め規定された波数（例えば、２〜３波）となるのが好ましい。そこで、従来のこのような試験装置では、試験装置のオペレータが、波形データ（予め規定されたデータ量の波形データ）としてメモリに記憶される振動波形についての波数が予め規定された波数（目標波数）となるように、試験しようとする試験対象の種類に応じて（つまり、試験対象に発生する振動波形の周波数に応じて）、Ａ／Ｄ変換部でのサンプリング周波数を手動で調整していた。

しかしながら、このような試験装置には、サンプリング周波数を手動で調整する作業に手間が掛かるという課題が存在している。

本発明は、かかる課題を改善するためになされたものであり、Ａ／Ｄ変換部でのサンプリング周波数の手動での調整作業を不要にし得る試験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記載の試験装置は、試験用信号の印加によって試験対象に発生する振動波形を測定する測定部と、前記測定された振動波形を設定されたサンプリング周波数でサンプリングして当該振動波形についての波形データを出力するＡ／Ｄ変換部と、前記サンプリング周波数を設定する周波数設定処理、前記波形データを予め規定されたデータ量だけ取得して記憶部に記憶させる波形記憶処理、前記波形データとして前記記憶部に記憶されている前記振動波形についての波数を検出する波数検出処理、および当該記憶された波形データであって目標波数分の前記振動波形についての波形データを用いて前記試験対象についての試験処理を実行する処理部とを備え、前記処理部は、前記測定部で測定された一の前記振動波形について前記Ａ／Ｄ変換部から出力される前記波形データを前記波形記憶処理を実行して前記記憶部に記憶させると共に前記波数検出処理を実行して前記波数を検出する処理を、前記周波数設定処理を実行して設定する前記サンプリング周波数を変更しつつ前記測定部において新たに測定される前記振動波形について実行して、前記検出した波数が前記目標波数となる前記サンプリング周波数を目標サンプリング周波数として決定し、前記試験処理で用いる前記波形データの取得に際して、前記Ａ／Ｄ変換部に対して前記周波数設定処理を実行して前記目標サンプリング周波数を設定する。

請求項２記載の試験装置は、請求項１記載の試験装置において、前記処理部は、前記測定部で測定された一の前記振動波形について前記Ａ／Ｄ変換部から出力される前記波形データを前記波形記憶処理を実行して前記記憶部に記憶させると共に前記波数検出処理を実行して前記波数を検出する処理を、前記周波数設定処理を実行して設定する前記サンプリング周波数を減少させつつまたは増加させつつ前記測定部において新たに測定される前記振動波形について実行して、当該サンプリング周波数を減少させているときにおいては、前記検出した波数が前記目標波数未満から最初に前記目標波数になったときのサンプリング周波数を前記目標サンプリング周波数として決定し、当該サンプリング周波数を増加させているときにおいては、前記検出した波数が前記目標波数から最初に前記目標波数未満になったときのサンプリング周波数の直前のサンプリング周波数を前記目標サンプリング周波数として決定する。

請求項１記載の試験装置では、処理部は、予め規定されたデータ量分の波形データで示される振動波形の波数が目標波数となるときのサンプリング周波数を目標サンプリング周波数として決定し、試験処理で用いるこのデータ量分の波形データの取得および記憶に際して、Ａ／Ｄ変換部に対して周波数設定処理を実行して目標サンプリング周波数を設定する。

したがって、この試験装置によれば、Ａ／Ｄ変換部でのサンプリング周波数の手動での調整作業を不要にしつつ、試験対象について、その良否を判別するために最も好ましい目標波数の振動波形についての信号波形を示すこのデータ量分の波形データを常に取得および記憶することができるため、このデータ量分の波形データに基づいて、良好な精度で試験対象を試験することができる。

請求項２記載の試験装置によれば、このデータ量分の波形データで示される振動波形について、目標波数分の波形（丁度、目標波数分となる波形）を超える部分についての波形データを最も少なくできることから、試験処理で用いる目標波数分の振動波形に対する分解能をより高めることができる。したがって、このデータ量分の波形データに基づく試験対象についての試験を一層高い精度で実施することができる。

コイル試験装置１の構成図である。サンプリング周波数決定処理５０の動作を説明するためのフローチャートである。サンプリング周波数決定処理５０の動作を説明するための波形図である。コイル試験６０の動作を説明するためのフローチャートである。

以下、試験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。なお、試験装置の一例として、コイルを試験対象とするコイル試験装置を挙げて説明する。

最初に、試験装置としてのコイル試験装置１の構成について、図面を参照して説明する。

コイル試験装置１は、図１に示すように、一対の接続端子２ａ，２ｂ、コンデンサ回路３、スイッチ４、インパルス電圧発生部５、測定部６、Ａ／Ｄ変換部７、処理部８、記憶部９、出力部１０および操作部１１を備え、一対の接続端子２ａ，２ｂ間に接続（直接的に接続、または不図示のプローブなどを介して間接的に接続）された試験対象としてのコイル２１を試験する（良否（例えば絶縁耐力が不足しているか否か）をチェックするための試験を行う）ことが可能に構成されている。また、本例のコイル試験装置１は、インダクタンスＬの異なる複数種類のコイル２１を試験対象として試験可能に構成されている。

一対の接続端子２ａ，２ｂのうちの一方の接続端子２ａは、スイッチ４を介してインパルス電圧発生部５の一対の出力端子５ａ，５ｂのうちの一方の出力端子５ａに接続されている。また、他方の接続端子２ｂは、インパルス電圧発生部５の他方の出力端子５ｂに接続されている。

コンデンサ回路３は、一定の容量値のコンデンサで構成されて、一対の接続端子２ａ，２ｂ間に接続されている。なお、コンデンサ回路３は、コイル２１の種類毎に、予め規定された容量値に切り替え可能な構成であってもよい。この構成においても、コンデンサ回路３は、対応するコイル２１に対しては、一定の容量値のコンデンサとして機能する。また、コンデンサ回路３の容量値は、試験対象のコイル２１の浮遊容量に対して十分に大きな値となるように予め規定されていることから、後述するようにコンデンサ回路３と共に共振回路（直列共振回路）を構成する試験対象のコイル２１の両端間（一対の接続端子２ａ，２ｂ間）に発生する後述の減衰振動電圧Ｖ１の振動周波数ｆｗは、コイル２１のインダクタンスＬと、コンデンサ回路３の容量値Ｃとに基づき、ｆｗ＝１／２π√（ＬＣ）のように規定される。

スイッチ４は、一端が接続端子２ａに接続され、他端がインパルス電圧発生部５の一方の出力端子５ａに接続されている。また、スイッチ４は、例えば、リレーで構成されて、処理部８によってオン・オフ状態が制御可能となっている。

インパルス電圧発生部５は、予め規定された電圧値およびパルス幅のインパルス電圧信号（試験用信号）Ｖｐを一対の出力端子５ａ，５ｂ間から出力可能に構成されている。また、インパルス電圧発生部５は、一例として、処理部８からの出力開始指示を入力したタイミングでインパルス電圧信号Ｖｐを出力する。

測定部６は、一対の接続端子２ａ，２ｂ間に発生する減衰振動電圧Ｖ１についての信号波形（振動波形）を測定すると共に、測定した信号波形を予め規定された増幅率で増幅することにより、振幅が後段のＡ／Ｄ変換部７の入力定格内となる検出信号Ｓ１として出力する。Ａ／Ｄ変換部７は、入力した検出信号Ｓ１を処理部８によって設定されたサンプリング周波数ｆｓでサンプリングすることにより、検出信号Ｓ１の信号波形の瞬時値を示す波形データＤ１（測定部６での増幅率やＡ／Ｄ変換部７の分解能（１ビット当たりの電圧値）が既知であることから、減衰振動電圧Ｖ１の瞬時値を示す波形データＤ１とも言える）に変換して出力する。

処理部８は、例えばＣＰＵで構成されて、記憶部９に記憶されている動作プログラムに基づいて動作して、Ａ／Ｄ変換部７に対して設定するサンプリング周波数ｆｓについての目標値（目標サンプリング周波数ｆｓｔ）を決定するサンプリング周波数決定処理５０（図２参照）を実行する。処理部８は、このサンプリング周波数決定処理５０では、Ａ／Ｄ変換部７に対してサンプリング周波数ｆｓを設定する周波数設定処理、スイッチ４に対する制御処理（スイッチ制御処理）、インパルス電圧発生部５に対する制御処理（インパルス電圧信号Ｖｐを発生させる発生制御処理）、波形データＤ１を予め規定されたデータ量（サンプリング数）Ｇだけ取得して記憶部９に記憶させる波形記憶処理、および波形データＤ１として記憶部９に記憶されている信号波形（振動波形）についての波数Ｎｗを検出する波数検出処理などを実行する。また、処理部８は、記憶部９に記憶されている目標波数Ｎｗｔ（本例では一例として目標波数３（＝Ｎｗｔ））分の信号波形についての波形データＤ１（目標サンプリング周波数ｆｓｔでのサンプリングによって得られた波形データ）を用いてコイル２１について試験する試験処理を実行する。

記憶部９は、ＲＯＭおよびＲＡＭなどの種々の半導体メモリや、ハードディスクおよびフラッシュメモリなどを用いたドライブ装置で構成されている。この記憶部９には、処理部８を構成するＣＰＵのための動作プログラム、目標波数Ｎｗｔ、および一対の接続端子２ａ，２ｂ間に接続されたコイル２１が良品状態であるか不良状態であるか（本例では、コイル２１の絶縁耐力が許容範囲内であるか、許容範囲を外れているか）を判別するための判別用データが予め記憶されている。また、記憶部９には、データ量Ｇ分の波形データＤ１を記憶するための波形記憶領域が設けられている。

このコイル試験装置１では、処理部８は、試験処理において、後述するように、インパルス電圧信号Ｖｐをコイル２１に出力したときに測定される波形データＤ１から求められる減衰振動電圧Ｖ１の信号波形そのものおよび信号波形に現れる特徴量（例えば、信号波形の振動周波数ｆｗ、極大値（正側のピーク値）、極小値（負側のピーク値）など）の少なくとも一方を、判別用データと比較することにより、コイル２１が良品状態であるか不良状態であるかを判別する。本例では一例として、処理部８は、試験処理において、波形データＤ１から求められる減衰振動電圧Ｖ１の信号波形の振動周波数ｆｗと、判定用データとを比較することにより、コイル２１の良・不良を判別する。コイル２１では、絶縁耐力が良品状態から不良状態に移行したときには、インパルス電圧信号Ｖｐの出力時に内部放電が生じることから、等価的にインダクタンスが低下したときと同等の状態になる。このため、絶縁耐力の不良時には減衰振動電圧Ｖ１についての信号波形の振動周波数ｆｗが上昇して、良品時の振動周波数ｆｗが含まれる周波数範囲（判別範囲）から外れる。したがって、この周波数範囲に関する判定用データと、波形データＤ１から求められる振動周波数ｆｗとを比較することにより、コイル２１の良・不良を判別することが可能となっている。

一例を挙げて具体的に説明すると、コイル２１が良品状態のときには、インダクタンスＬは、定格値を中心とする上限値Ｌｎｍａｘから下限値Ｌｎｍｉｎまでの範囲内でしかばらつかない。つまり、コイル２１が良品状態のときに上記の共振回路（容量値Ｃのコンデンサ回路３との直列共振回路）に発生する減衰振動電圧Ｖ１の振動周波数ｆｗは、周波数ｆｎｍａｘ（＝１／２π√（Ｌｎｍｉｎ×Ｃ）を上限値とし、周波数ｆｎｍｉｎ（＝１／２π√（Ｌｎｍａｘ×Ｃ）を下限値とする判定範囲（第１判定周波数範囲）に含まれる。一方、コイル２１が不良状態のときには、インダクタンスＬは、下限値Ｌｎｍｉｎを下回って下限値Ｌｍｉｎまで低下する。つまり、コイル２１が不良状態のときに上記の共振回路（直列共振回路）に発生する減衰振動電圧Ｖ１の振動周波数ｆｗは、周波数ｆｎｍａｘを超え、上限値ｆｍａｘ（＝１／２π√（Ｌｍｉｎ×Ｃ））以下の範囲内の値となる。つまり、振動周波数ｆｗは、上昇して上記の判定範囲（第１判定周波数範囲）を外れる。したがって、本例では、この判定範囲（第１判定周波数範囲：周波数ｆｎｍｉｎ以上周波数ｆｎｍａｘ以下の周波数範囲）を示すデータが、コイル２１についての判定用データとして記憶部９に記憶されている。なお、インダクタンスＬの異なる複数種類のコイル２１を試験対象として試験する構成では、コイル２１の種類毎の判定用データが記憶部９に記憶される。

出力部１０は、一例として、ＬＣＤなどのディスプレイ装置で構成されて、処理部８から出力されたコイル２１についての試験結果を画面に表示する。なお、出力部１０は、ディスプレイ装置に代えて、種々のインターフェース回路で構成してもよく、例えば、メディアインターフェース回路としてリムーバブルメディアに試験結果を記憶させたり、ネットワークインターフェース回路としてネットワーク経由で外部装置に試験結果を伝送させたりする構成を採用することもできる。操作部１１は、例えば、押下されたときに試験開始指示を示す信号を処理部８に出力可能なスタートボタンを備えている。

次に、コイル試験装置１の動作について説明する。

最初に、試験対象のコイル２１が一対の接続端子２ａ，２ｂ間に接続された状態において、操作部１１に対する操作が行われて（スタートボタンが操作されて）、試験開始指示を示す信号が処理部８に出力された際には、処理部８は、この信号の入力を検出して、まず、サンプリング周波数決定処理５０を実行する。

このサンプリング周波数決定処理５０では、処理部８は、図３に示すように、最初に周波数設定処理を実行して、Ａ／Ｄ変換部７に対してサンプリング周波数ｆｓについて予め規定された初期値ｆｓ０を設定する（ステップ５１）。これにより、Ａ／Ｄ変換部７は、この設定された初期値ｆｓ０をサンプリング周波数ｆｓとするサンプリング動作を開始する。本例では一例として、Ａ／Ｄ変換部７についての仕様上の最高（最も速い）のサンプリング周波数が初期値ｆｓ０として規定されている。ただし、減衰振動電圧Ｖ１の振動周波数ｆｗについて想定される上限周波数の信号を十分に標本化（サンプリング）し得る周波数（例えば、サンプリング定理から求められるこの上限周波数の２倍の周波数、またはこの周波数以上の周波数）を初期値ｆｓ０として規定することもできる。

次いで、処理部８は、スイッチ制御処理を実行して、スイッチ４をオフ状態からオン状態に移行させる（ステップ５２）。続いて、処理部８は、発生制御処理を実行して、インパルス電圧発生部５に対して出力開始指示を出力してインパルス電圧信号Ｖｐを出力させる（ステップ５３）と共に、インパルス電圧信号Ｖｐの出力が完了した直後にスイッチ制御処理を実行して、スイッチ４をオン状態からオフ状態に移行させる（ステップ５４）。これにより、コイル２１の両端間（接続端子２ａ，２ｂ間）には、インパルス電圧信号Ｖｐの印加に起因して、コイル２１とコンデンサ回路３とで形成される直列共振回路に基づく減衰振動電圧Ｖ１が発生する。

測定部６は、この減衰振動電圧Ｖ１についての信号波形を測定すると共に、検出信号Ｓ１を生成してＡ／Ｄ変換部７に出力する。Ａ／Ｄ変換部７は、設定されているサンプリング周波数ｆｓでこの検出信号Ｓ１をサンプリングして波形データＤ１に変換し、処理部８に出力する。

次いで、処理部８は、波形記憶処理を実行して、波形データＤ１を取得して、記憶部９の波形記憶領域に記憶させる（ステップ５５）。この波形記憶処理では、処理部８は、例えば、波形データＤ１を取得しつつ、波形データＤ１で示される検出信号Ｓ１についての最初の立ち上がり零クロス点（または最初の立ち下がり零クロス点）を検出して、この検出した零クロス点での波形データＤ１（またはこの零クロス点の直後の波形データＤ１）から連続して取得されるデータ量Ｇ分の波形データＤ１を記憶部９の波形記憶領域に記憶させる。

続いて、処理部８は、波数検出処理を実行して、波形記憶領域に記憶されているデータ量Ｇ分の波形データＤ１で示される検出信号Ｓ１についての波数Ｎｗを検出する（ステップ５６）。この波数検出処理では、処理部８は、データ量Ｇ分の波形データＤ１に基づき、この波形データＤ１の記憶を開始する際に検出した零クロス点と同種の零クロス点（立ち上がり零クロス点であれば、同じ立ち上がり零クロス点、また立ち下がり零クロス点であれば、同じ立ち下がり零クロス点）を順次検出して、この同種の零クロス点をｎ個（ｎは１以上の整数）検出したときには、このｎ個を波数Ｎｗとして検出する。本例では図３に示すように、波形記憶処理および波数検出処理において、立ち上がり零クロス点を検出する構成を採用しているが、立ち下がり零クロス点を検出する構成を採用してもよい。

次いで、処理部８は、検出した波数Ｎｗが記憶部９に記憶されている目標波数Ｎｗｔと一致したか否かを判別する処理を実行して（ステップ５７）、一致していないとき（具体的には、波数Ｎｗが目標波数Ｎｗｔ未満のとき）には、Ａ／Ｄ変換部７でのサンプリング周波数ｆｓを変更する周波数設定処理を実行して（ステップ５８）、その後に、ステップ５２の処理に移行する。

この周波数設定処理では、処理部８は、現在のＡ／Ｄ変換部７でのサンプリング周波数ｆｓを予め規定された変化量Δｆ分だけ変化させて、新たなサンプリング周波数ｆｓとして、Ａ／Ｄ変換部７に設定する。本例では、Ａ／Ｄ変換部７についての最高のサンプリング周波数を初期値ｆｓ０とする構成のため、処理部８は、現在のＡ／Ｄ変換部７でのサンプリング周波数ｆｓをこの変化量Δｆ分だけ減少させて、新たなサンプリング周波数ｆｓとしてＡ／Ｄ変換部７に設定する。

処理部８は、ステップ５７での判別の結果が、波数Ｎｗが目標波数Ｎｗｔと一致するとの結果となるまで、ステップ５８においてＡ／Ｄ変換部７でのサンプリング周波数ｆｓを変化量Δｆ分だけ減少させつつ、上記したステップ５２〜５８を繰り返し実行する。

この場合、コイル２１のインダクタンスＬおよびコンデンサ回路３の容量値Ｃが一定の状態において、一定のインパルス電圧信号Ｖｐが印加されることから、インパルス電圧信号Ｖｐが印加される都度、コイル２１とコンデンサ回路３とで形成される直列共振回路には図３に示すような同じ減衰振動電圧Ｖ１が発生し、これにより、測定部６から出力される検出信号Ｓ１もまた同じ振動波形の信号となる。

また、Ａ／Ｄ変換部７のサンプリング周波数ｆｓが、初期値ｆｓ０（１回目）から、ｆｓ０−Δｆ（２回目）、・・・、ｆｓ０−（ｊ−１）×Δｆ（ｊ−１回目）、ｆｓ０−ｊ×Δｆ（ｊ回目）というように、Δｆずつ減少させられたときには、これに伴いサンプリング周期は次第に長くなる。このため、データ量Ｇ分の波形データＤ１で示される検出信号Ｓ１の波形は、図３に示すように次第に増加し（長くなり）、これに伴い、データ量Ｇ分の波形データＤ１で示される検出信号Ｓ１の波形での零クロス点も増加する（つまり、波数Ｎｗも増加する）。したがって、上記したステップ５２〜５８を何回か繰り返すうちに、波数Ｎｗが目標波数Ｎｗｔと一致する。図３の例では、１回目では波数Ｎｗは１と検出され、２回目では波数Ｎｗは２と検出され、その後、（ｊ−１）回目まで波数Ｎｗは２と検出されるものの、ｊ回目において波数Ｎｗは３と検出される。

処理部８は、ステップ５７において、波数Ｎｗが目標波数Ｎｗｔと一致すると判別したときには、現在のＡ／Ｄ変換部７でのサンプリング周波数ｆｓを目標サンプリング周波数ｆｓｔとして決定する（ステップ５９）。図３の例では、処理部８は、ステップ５２〜５８を上記したようにｊ回繰り返したときのステップ５７において、波数Ｎｗが目標波数Ｎｗｔ（＝３）と一致すると判別するため、そのときのＡ／Ｄ変換部７でのサンプリング周波数ｆｓ（＝ｆｓ０−ｊ×Δｆ）を目標サンプリング周波数ｆｓｔとして決定して、記憶部９に記憶させる。これにより、サンプリング周波数決定処理５０が完了する。

続いて、処理部８は、図４に示すコイル試験処理を実行する。

このコイル試験処理では、処理部８は、まず、周波数設定処理を実行して、Ａ／Ｄ変換部７に対して、サンプリング周波数決定処理５０で求めた目標サンプリング周波数ｆｓｔをサンプリング周波数ｆｓとして設定する（ステップ６１）。

次いで、処理部８は、スイッチ制御処理を実行して、スイッチ４をオフ状態からオン状態に移行させる（ステップ６２）。続いて、処理部８は、発生制御処理を実行して、インパルス電圧発生部５に対して出力開始指示を出力してインパルス電圧信号Ｖｐを出力させる（ステップ６３）と共に、インパルス電圧信号Ｖｐの出力が完了した直後にスイッチ制御処理を実行して、スイッチ４をオン状態からオフ状態に移行させる（ステップ６４）。これにより、コイル２１の両端間（接続端子２ａ，２ｂ間）には、インパルス電圧信号Ｖｐの印加に起因して、コイル２１とコンデンサ回路３とで形成される直列共振回路に基づく減衰振動電圧Ｖ１が発生する。

次いで、処理部８は、波形記憶処理を実行して、波形データＤ１を取得して、記憶部９の波形記憶領域に記憶させる（ステップ６５）。この波形記憶処理では、処理部８は、例えば、波形データＤ１を取得しつつ、波形データＤ１で示される検出信号Ｓ１についての最初の立ち上がり零クロス点（または最初の立ち下がり零クロス点）を検出して、この検出した零クロス点での波形データＤ１（またはこの零クロス点の直後の波形データＤ１）から連続して取得されるデータ量Ｇ分の波形データＤ１を記憶部９の波形記憶領域に記憶させる。この場合、この波形データＤ１は、Ａ／Ｄ変換部７が目標サンプリング周波数ｆｓｔでサンプリングして生成したものであることから、データ量Ｇ分の波形データＤ１で示される検出信号Ｓ１の波形は、目標波数Ｎｗｔ分の波形、つまり、コイル２１の良否を判別するための特徴量として減衰振動電圧Ｖ１についての信号波形の周波数（振動周波数）ｆｗを正確に検出し得る波形となっている。

続いて、処理部８は、このデータ量Ｇ分の波形データＤ１に基づいて減衰振動電圧Ｖ１の振動周波数ｆｗを算出する（ステップ６６）。次いで、処理部８は、算出した振動周波数ｆｗが記憶部９に記憶されているコイル２１についての判別用データとしての判定範囲（第１判定周波数範囲）に含まれているか否かを判別し（ステップ６７）、算出した振動周波数ｆｗがこの判定範囲に含まれているときには試験対象のコイル２１は良品状態であると判別して、この判別結果を出力部１０に出力して画面に表示さる（ステップ６８）。一方、処理部８は、算出した振動周波数ｆｗがこの判定範囲に含まれていないときには試験対象のコイル２１は不良状態であると判別して、この判別結果を出力部１０に出力して画面に表示さる（ステップ６９）。これにより、コイル試験処理が完了する。

このように、このコイル試験装置１では、処理部８は、サンプリング周波数決定処理５０を実行して、データ量Ｇ分の波形データＤ１で示される検出信号Ｓ１の波数Ｎｗが目標波数Ｎｗｔとなるときのサンプリング周波数ｆｓを目標サンプリング周波数ｆｓｔとして決定し、コイル試験処理６０で用いるデータ量Ｇ分の波形データＤ１の取得に際して（ステップ６５での波形記憶処理においてこのデータ量Ｇ分の波形データＤ１を記憶部９に記憶させるに際して）、Ａ／Ｄ変換部７に対して周波数設定処理を実行して目標サンプリング周波数ｆｓｔを設定する（ステップ６１）。

したがって、このコイル試験装置１によれば、Ａ／Ｄ変換部７でのサンプリング周波数ｆｓの手動での調整作業を不要にしつつ、試験対象として一対の接続端子２ａ，２ｂ間に接続されたコイル２１について、その良否を判別するために最も好ましい目標波数Ｎｗｔの減衰振動電圧Ｖ１についての信号波形を示すデータ量Ｇ分の波形データＤ１を常に取得（記憶）することができるため、このデータ量Ｇ分の波形データＤ１に基づいて、良好な精度で試験対象のコイル２１を試験することができる。

また、このコイル試験装置１では、処理部８は、上記したように、サンプリング周波数決定処理５０において、図３に示すように、ステップ５２〜５８をｊ回を超えるｋ回繰り返したときには、検出される波数Ｎｗが４となって目標波数Ｎｗｔ（＝３）を超えることになるものの、（ｋ−１）回までは検出される波数Ｎｗが目標波数Ｎｗｔ（＝３）となるときには、ｊ回目のサンプリング周波数ｆｓ（＝ｆｓ０−ｊ×Δｆ）だけでなく、（ｊ＋１）回目のサンプリング周波数ｆｓ（＝ｆｓ０−（ｊ＋１）×Δｆ）から（ｋ−１）回目のサンプリング周波数ｆｓ（＝ｆｓ０−（ｋ−１）×Δｆ）までのいずれのサンプリング周波数ｆｓを目標サンプリング周波数ｆｓｔとして決定してもよい。

しかしながら、Ａ／Ｄ変換部７でのサンプリング周波数ｆｓを減少（上記の例では変化量Δｆ分ずつ減少）させているときにおいて、検出した波数Ｎｗが目標波数Ｎｗｔ未満（図３の例では波数Ｎｗ＝２）から最初に目標波数Ｎｗｔ（＝３）になったときのサンプリング周波数ｆｓ（＝ｆｓ０−ｊ×Δｆ）を目標サンプリング周波数ｆｓｔとして決定する構成を採用するのがより好ましい。

この構成を採用したコイル試験装置１によれば、データ量Ｇ分の波形データＤ１で示される検出信号Ｓ１の波形について、目標波数Ｎｗｔ分の波形（丁度、目標波数Ｎｗｔ分となる波形）を超える部分（図３において破線を付した部分）についての波形データＤ１を最も少なくできることから、コイル試験処理６０で用いる目標波数Ｎｗｔ分の検出信号Ｓ１の波形に対する分解能をより高めることができる。したがって、このデータ量Ｇ分の波形データＤ１に基づく試験対象のコイル２１についての試験を一層高い精度で実施することができる。

また、サンプリング周波数決定処理５０のステップ５１において、Ａ／Ｄ変換部７についての最高（最速）のサンプリング周波数を初期値ｆｓ０として規定し、ステップ５８においてＡ／Ｄ変換部７でのサンプリング周波数ｆｓを変化量Δｆ分だけ減少（低下）させる構成を採用した例について説明したが、これに限定されるものではなく、ステップ５１において、Ａ／Ｄ変換部７についての仕様上の最低（最も遅い）のサンプリング周波数ｆｓや、減衰振動電圧Ｖ１の振動周波数ｆｗについて想定される下限周波数の信号を十分に標本化（サンプリング）し得る周波数を初期値ｆｓ０として規定し、ステップ５８において、Ａ／Ｄ変換部７でのサンプリング周波数ｆｓを変化量Δｆ分だけ増加（上昇）させる構成を採用することもできる。

この構成のサンプリング周波数決定処理５０では、処理部８は、データ量Ｇ分の波形データＤ１を波形記憶処理を実行して記憶部９に記憶させる（ステップ５５）と共に波数検出処理を実行して波数Ｎｗを検出する（ステップ５６）処理を、周波数設定処理を実行して設定するサンプリング周波数ｆｓを増加させつつ（変化量Δｆずつ増加させつつ）測定部６において新たに測定される減衰振動電圧Ｖ１について実行して、検出した波数Ｎｗが目標波数Ｎｗｔから最初に目標波数Ｎｗｔ未満になったときのサンプリング周波数ｆｓの直前のサンプリング周波数ｆｓを目標サンプリング周波数ｆｓｔとして決定する。

この構成のサンプリング周波数決定処理５０を処理部８が実行して、目標サンプリング周波数ｆｓｔを決定するコイル試験装置１においても、Ａ／Ｄ変換部７でのサンプリング周波数ｆｓの手動での調整作業を不要にすることができる。また、データ量Ｇ分の波形データＤ１で示される検出信号Ｓ１の波形について、目標波数Ｎｗｔ分の波形（丁度、目標波数Ｎｗｔ分となる波形）を超える部分（図３において破線を付した部分）についての波形データＤ１を最も少なくできることから、コイル試験処理６０で用いる目標波数Ｎｗｔ分の検出信号Ｓ１の波形に対する分解能をより高めることができる。したがって、このデータ量Ｇ分の波形データＤ１に基づく試験対象のコイル２１についての良否試験を一層正確に実施することができる。

また、試験対象をコイル２１とするコイル試験装置１を試験装置の一例として挙げて説明したが、試験装置はコイル試験装置に限定されるものではなく、インパルス電圧信号Ｖｐを試験対象に印加したときに試験対象に発生する振動波形をＡ／Ｄ変換部でサンプリングして、振動波形についての目標波数Ｎｗｔ分の波形データＤ１を記憶（取得）する構成を備えた種々の試験装置に適用することもできる。また、試験用信号としてインパルス電圧信号Ｖｐを発生させて試験対象に印加する構成を採用した例について説明したが、印加によって試験対象に振動波形を発生させる信号であれば、試験用信号はインパルス電圧信号Ｖｐに限定されるものではなく、種々の信号を採用することもできる。

１コイル試験装置
６測定部
７Ａ／Ｄ変換部
８処理部
５１コイル
Ｄ１波形データ
ｆｓｔ目標サンプリング周波数
ｆｗ振動周波数
Ｌインダクタンス
Ｎｗｔ目標波数
Ｖ１減衰振動電圧
Ｖｐインパルス電圧信号

Claims

試験用信号の印加によって試験対象に発生する振動波形を測定する測定部と、
前記測定された振動波形を設定されたサンプリング周波数でサンプリングして当該振動波形についての波形データを出力するＡ／Ｄ変換部と、
前記サンプリング周波数を設定する周波数設定処理、前記波形データを予め規定されたデータ量だけ取得して記憶部に記憶させる波形記憶処理、前記波形データとして前記記憶部に記憶されている前記振動波形についての波数を検出する波数検出処理、および当該記憶された波形データであって目標波数分の前記振動波形についての波形データを用いて前記試験対象についての試験処理を実行する処理部とを備え、
前記処理部は、
前記測定部で測定された一の前記振動波形について前記Ａ／Ｄ変換部から出力される前記波形データを前記波形記憶処理を実行して前記記憶部に記憶させると共に前記波数検出処理を実行して前記波数を検出する処理を、前記周波数設定処理を実行して設定する前記サンプリング周波数を変更しつつ前記測定部において新たに測定される前記振動波形について実行して、前記検出した波数が前記目標波数となる前記サンプリング周波数を目標サンプリング周波数として決定し、
前記試験処理で用いる前記波形データの取得に際して、前記Ａ／Ｄ変換部に対して前記周波数設定処理を実行して前記目標サンプリング周波数を設定する試験装置。
前記処理部は、
前記測定部で測定された一の前記振動波形について前記Ａ／Ｄ変換部から出力される前記波形データを前記波形記憶処理を実行して前記記憶部に記憶させると共に前記波数検出処理を実行して前記波数を検出する処理を、前記周波数設定処理を実行して設定する前記サンプリング周波数を減少させつつまたは増加させつつ前記測定部において新たに測定される前記振動波形について実行して、当該サンプリング周波数を減少させているときにおいては、前記検出した波数が前記目標波数未満から最初に前記目標波数になったときのサンプリング周波数を前記目標サンプリング周波数として決定し、当該サンプリング周波数を増加させているときにおいては、前記検出した波数が前記目標波数から最初に前記目標波数未満になったときのサンプリング周波数の直前のサンプリング周波数を前記目標サンプリング周波数として決定する請求項１記載の試験装置。