JP2655824B2 - インピーダンス測定方法およびインピーダンス測定装置 - Google Patents
インピーダンス測定方法およびインピーダンス測定装置Info
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Landscapes
- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、抵抗器、コンデン
サ、コイル等のインピーダンス素子のインピーダンスを
測定する、例えば複数個のインピーダンス素子を同時に
セットし、スイッチによってインピーダンス素子を１個
ずつ選択して個々のインピーダンスを測定する場合に好
適なインピーダンス測定方法およびインピーダンス測定
装置に関するものである。
サ、コイル等のインピーダンス素子のインピーダンスを
測定する、例えば複数個のインピーダンス素子を同時に
セットし、スイッチによってインピーダンス素子を１個
ずつ選択して個々のインピーダンスを測定する場合に好
適なインピーダンス測定方法およびインピーダンス測定
装置に関するものである。
【０００２】例えば、一つのチップに複数個のインピー
ダンス素子を一体化した多素子タイプの電子部品は、各
インピーダンス素子のインピーダンスが測定され、例え
ば各インピーダンス素子のインピーダンスの実測値が公
称値に対してどの程度の誤差があるかが検出され、実測
値が公称値に対して規格を超える誤差があるものは不良
品として廃棄され、良品の電子部品のみが選別されて出
荷される。
ダンス素子を一体化した多素子タイプの電子部品は、各
インピーダンス素子のインピーダンスが測定され、例え
ば各インピーダンス素子のインピーダンスの実測値が公
称値に対してどの程度の誤差があるかが検出され、実測
値が公称値に対して規格を超える誤差があるものは不良
品として廃棄され、良品の電子部品のみが選別されて出
荷される。
【０００３】
【従来の技術】現在、特に日本国内における抵抗器、コ
ンデンサ、コイルの生産のほとんど（半数以上）はリー
ド線のないチップタイプであり、ますますチップの比率
が高くなっていくものと思われ、また、一つのチップの
中に複数個の抵抗器、コンデンサ、コイルが内蔵されて
いるものも多い。
ンデンサ、コイルの生産のほとんど（半数以上）はリー
ド線のないチップタイプであり、ますますチップの比率
が高くなっていくものと思われ、また、一つのチップの
中に複数個の抵抗器、コンデンサ、コイルが内蔵されて
いるものも多い。
【０００４】例えば、複数個の抵抗器を１チップにまと
めた電子部品の場合、測定対象の電子部品をインピーダ
ンス測定装置にセットし、スイッチを切り替えることに
より複数個の抵抗器を一つずつ選択して、複数個の抵抗
器のそれぞれの抵抗値を一つずつ測定することになる。
従来、スイッチで例えば被測定抵抗器を順次切り替え
て、各被測定抵抗器の抵抗値を順次測定する場合に、接
触抵抗がきわめて小さく、かつ絶縁抵抗がきわめて大き
いリードリレー等の機構的なスイッチを用いて切り替え
を行うようにしており、切り替えを行うスイッチとして
は、オフ時の絶縁抵抗値が１０14Ω（＝100000ＧΩ）以
上のものも作られており、これを使用した場合は、測定
すべき被測定抵抗器の抵抗値が１ＧΩである場合でも、
測定誤差は０．００１％であり、インピーダンス測定装
置に同時にセットされる抵抗器の個数が例えば１１個
で、１０個の抵抗器がスイッチにより開放されている状
態でも、測定誤差は０．０１％にしかならず、高い抵抗
値まで高精度の測定が可能である。
めた電子部品の場合、測定対象の電子部品をインピーダ
ンス測定装置にセットし、スイッチを切り替えることに
より複数個の抵抗器を一つずつ選択して、複数個の抵抗
器のそれぞれの抵抗値を一つずつ測定することになる。
従来、スイッチで例えば被測定抵抗器を順次切り替え
て、各被測定抵抗器の抵抗値を順次測定する場合に、接
触抵抗がきわめて小さく、かつ絶縁抵抗がきわめて大き
いリードリレー等の機構的なスイッチを用いて切り替え
を行うようにしており、切り替えを行うスイッチとして
は、オフ時の絶縁抵抗値が１０14Ω（＝100000ＧΩ）以
上のものも作られており、これを使用した場合は、測定
すべき被測定抵抗器の抵抗値が１ＧΩである場合でも、
測定誤差は０．００１％であり、インピーダンス測定装
置に同時にセットされる抵抗器の個数が例えば１１個
で、１０個の抵抗器がスイッチにより開放されている状
態でも、測定誤差は０．０１％にしかならず、高い抵抗
値まで高精度の測定が可能である。
【０００５】上記のように、測定精度の点から、抵抗、
コンデンサ、コイル等のインピーダンス素子のインピー
ダンスを、スイッチで切り替えて測定する場合は、検査
速度も比較的速く、寿命も比較的長いリードリレー等の
有接点スイッチを用いるのが一般的であった。ところが
最近は、検査速度を高めるためと、インピーダンス素子
の切り替えのためのスイッチの寿命を長くするために、
リードリレーに代えて、アナログ電流を断続可能な半導
体スイッチ素子（例えば、ＣＭＯＳのアナログスイッ
チ、フォトモスリレー、Ｖ−ＭＯＳＦＥＴ、電界効果ト
ランジスタ等）を使用するケースも多くなっているよう
である。
コンデンサ、コイル等のインピーダンス素子のインピー
ダンスを、スイッチで切り替えて測定する場合は、検査
速度も比較的速く、寿命も比較的長いリードリレー等の
有接点スイッチを用いるのが一般的であった。ところが
最近は、検査速度を高めるためと、インピーダンス素子
の切り替えのためのスイッチの寿命を長くするために、
リードリレーに代えて、アナログ電流を断続可能な半導
体スイッチ素子（例えば、ＣＭＯＳのアナログスイッ
チ、フォトモスリレー、Ｖ−ＭＯＳＦＥＴ、電界効果ト
ランジスタ等）を使用するケースも多くなっているよう
である。
【０００６】図６にアナログスイッチのようなアナログ
電流を断続可能な半導体スイッチ素子を被測定インピー
ダンス素子である被測定抵抗器の選択に用いた従来のイ
ンピーダンス測定装置の回路図を示す。このインピーダ
ンス測定装置は、図６に示すように、非反転入力端子を
接地したオペアンプ（例えば、ＬＦ１５５Ａ；ナショナ
ルセミコンダクタ社製）Ａ1 の反転入力端子に基準抵抗
（入力抵抗）Ｒ1 の一端を接続し、基準抵抗Ｒ1 の他端
に一定の直流電圧Ｅd を発生する基準電圧源（直流電圧
源）Ｅ1 を接続し、オペアンプＡ1 の反転入力端子と出
力端子との間に被測定素子選択回路ＳＥ1 を設け、オペ
アンプＡ1 の出力端子の電圧Ｅn をインピーダンス対応
電圧として出力するようにしている。基準電圧源Ｅ
1 は、抵抗器Ｒ4 とツェナーダイオードＺＤとで構成さ
れて直流電圧Ｅd を発生する。Ｅm はオペアンプＡ1 の
反転入力端子の電圧、Ｅx はオペアンプＡ1 の出力端子
と反転入力端子との間の電圧である。
電流を断続可能な半導体スイッチ素子を被測定インピー
ダンス素子である被測定抵抗器の選択に用いた従来のイ
ンピーダンス測定装置の回路図を示す。このインピーダ
ンス測定装置は、図６に示すように、非反転入力端子を
接地したオペアンプ（例えば、ＬＦ１５５Ａ；ナショナ
ルセミコンダクタ社製）Ａ1 の反転入力端子に基準抵抗
（入力抵抗）Ｒ1 の一端を接続し、基準抵抗Ｒ1 の他端
に一定の直流電圧Ｅd を発生する基準電圧源（直流電圧
源）Ｅ1 を接続し、オペアンプＡ1 の反転入力端子と出
力端子との間に被測定素子選択回路ＳＥ1 を設け、オペ
アンプＡ1 の出力端子の電圧Ｅn をインピーダンス対応
電圧として出力するようにしている。基準電圧源Ｅ
1 は、抵抗器Ｒ4 とツェナーダイオードＺＤとで構成さ
れて直流電圧Ｅd を発生する。Ｅm はオペアンプＡ1 の
反転入力端子の電圧、Ｅx はオペアンプＡ1 の出力端子
と反転入力端子との間の電圧である。
【０００７】被測定素子選択回路ＳＥ1 は、例えばオペ
アンプＡ1 の反転入力端子にアナログ電流を断続可能な
半導体スイッチ素子（アナログスイッチ、例えばＡＤＧ
２０１；アナログデバイセズ社製：他の半導体スイッチ
素子も同様である）Ｓ1 の一端を接続し、オペアンプＡ
1 の出力端子にアナログ電流を断続可能な半導体スイッ
チ素子Ｓ2 の一端を接続してあり、半導体スイッチ素子
Ｓ1 の他端に被測定抵抗器Ｒx1の一端が接続され、半導
体スイッチ素子Ｓ2 の他端に被測定抵抗器Ｒx1の他端が
接続される。被測定素子選択回路ＳＥ1 には、上記と同
様の半導体スイッチ素子Ｓ3 ，Ｓ4 および被測定抵抗器
Ｒx2よりなる回路、半導体スイッチ素子Ｓ5 ，Ｓ6 およ
び被測定抵抗器Ｒx3よりなる回路、‥‥‥、半導体スイ
ッチ素子Ｓ2n-1，Ｓ2nおよび被測定抵抗器Ｒxnよりなる
回路が設けられている。
アンプＡ1 の反転入力端子にアナログ電流を断続可能な
半導体スイッチ素子（アナログスイッチ、例えばＡＤＧ
２０１；アナログデバイセズ社製：他の半導体スイッチ
素子も同様である）Ｓ1 の一端を接続し、オペアンプＡ
1 の出力端子にアナログ電流を断続可能な半導体スイッ
チ素子Ｓ2 の一端を接続してあり、半導体スイッチ素子
Ｓ1 の他端に被測定抵抗器Ｒx1の一端が接続され、半導
体スイッチ素子Ｓ2 の他端に被測定抵抗器Ｒx1の他端が
接続される。被測定素子選択回路ＳＥ1 には、上記と同
様の半導体スイッチ素子Ｓ3 ，Ｓ4 および被測定抵抗器
Ｒx2よりなる回路、半導体スイッチ素子Ｓ5 ，Ｓ6 およ
び被測定抵抗器Ｒx3よりなる回路、‥‥‥、半導体スイ
ッチ素子Ｓ2n-1，Ｓ2nおよび被測定抵抗器Ｒxnよりなる
回路が設けられている。
【０００８】オペアンプＡ1 の出力端子の電圧は、オペ
アンプ（例えば、ＬＦ１５５Ａ；ナショナルセミコンダ
クタ社製）Ａ2 および抵抗器Ｒ2 ，Ｒ3 からなる増幅回
路で増幅して例えば抵抗値目盛を付けた電圧計等で構成
される表示手段ＤＰへ供給され、表示手段ＤＰにて抵抗
値が表示されることになる。図６のインピーダンス測定
装置は、被測定抵抗器Ｒx1〜Ｒxnをセットした状態にお
いて、半導体スイッチ素子Ｓ1 ，Ｓ2 をオンにし、半導
体スイッチ素子Ｓ3〜Ｓ2nをオフにすると、被測定抵抗
器Ｒx2〜ＲxnはオペアンプＡ1 から開放され、被測定抵
抗器Ｒx1のみを通してオペアンプＡ1 の出力端子から反
転入力端子に電流が流れることになり、このときのオペ
アンプＡ1 の出力端子の電圧Ｅn が被測定抵抗器Ｒx1の
抵抗値に比例することになり、オペアンプＡ1 の出力端
子の電圧Ｅn をオペアンプＡ2 等で増幅して表示手段Ｄ
Ｐへ供給することで、被測定抵抗器Ｒx1の抵抗値を測
定、つまり表示手段ＤＰにて表示することができる。
アンプ（例えば、ＬＦ１５５Ａ；ナショナルセミコンダ
クタ社製）Ａ2 および抵抗器Ｒ2 ，Ｒ3 からなる増幅回
路で増幅して例えば抵抗値目盛を付けた電圧計等で構成
される表示手段ＤＰへ供給され、表示手段ＤＰにて抵抗
値が表示されることになる。図６のインピーダンス測定
装置は、被測定抵抗器Ｒx1〜Ｒxnをセットした状態にお
いて、半導体スイッチ素子Ｓ1 ，Ｓ2 をオンにし、半導
体スイッチ素子Ｓ3〜Ｓ2nをオフにすると、被測定抵抗
器Ｒx2〜ＲxnはオペアンプＡ1 から開放され、被測定抵
抗器Ｒx1のみを通してオペアンプＡ1 の出力端子から反
転入力端子に電流が流れることになり、このときのオペ
アンプＡ1 の出力端子の電圧Ｅn が被測定抵抗器Ｒx1の
抵抗値に比例することになり、オペアンプＡ1 の出力端
子の電圧Ｅn をオペアンプＡ2 等で増幅して表示手段Ｄ
Ｐへ供給することで、被測定抵抗器Ｒx1の抵抗値を測
定、つまり表示手段ＤＰにて表示することができる。
【０００９】同様にして、半導体スイッチ素子Ｓ3 ，Ｓ
4 をオンにし、半導体スイッチ素子Ｓ1 ，Ｓ2 ，Ｓ5 〜
Ｓ2nをオフにすることで、被測定抵抗器Ｒx2の抵抗値を
表示手段ＤＰにて表示することができる。他の被測定抵
抗器Ｒx3〜Ｒxnについても同様である。
4 をオンにし、半導体スイッチ素子Ｓ1 ，Ｓ2 ，Ｓ5 〜
Ｓ2nをオフにすることで、被測定抵抗器Ｒx2の抵抗値を
表示手段ＤＰにて表示することができる。他の被測定抵
抗器Ｒx3〜Ｒxnについても同様である。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】上記のように半導体ス
イッチ素子を使用して、インピーダンス素子を選択する
場合、前述したように、検査速度を高めることができ、
スイッチ寿命が長くなる等の利点がある反面、半導体ス
イッチ素子のオフ時のリーク電流の影響による測定誤差
がネックとなり、被測定インピーダンス素子が比較的高
いインピーダンスをもっている場合には、測定精度が低
くなってしまい使用が不可能であった。
イッチ素子を使用して、インピーダンス素子を選択する
場合、前述したように、検査速度を高めることができ、
スイッチ寿命が長くなる等の利点がある反面、半導体ス
イッチ素子のオフ時のリーク電流の影響による測定誤差
がネックとなり、被測定インピーダンス素子が比較的高
いインピーダンスをもっている場合には、測定精度が低
くなってしまい使用が不可能であった。
【００１１】ここで、測定精度が低くなる理由につい
て、図７の等価回路を参照して説明する。図７はオペア
ンプＡ1 と被測定素子選択回路ＳＥ1 の部分の等価回路
で、半導体スイッチ素子Ｓ1 ，Ｓ2 をオンにし、その他
の半導体スイッチ素子Ｓ3 〜Ｓ 2nをオフにして被測定抵
抗器Ｒx1の抵抗値を測定する状態を示している。図７の
等価回路では、半導体スイッチ素子Ｓ1 ，Ｓ2 のオン抵
抗は無視し、半導体スイッチ素子Ｓ3 〜Ｓ2nのオフ抵抗
をｒ3 〜ｒ2nで表している。ｉ1 〜ｉn は被測定抵抗器
Ｒx1〜Ｒxn（公称値が同じもの）をそれぞれ流れる電流
であり、ｉx はオペアンプＡ1 の出力端子から反転入力
端子へ流れる電流である。
て、図７の等価回路を参照して説明する。図７はオペア
ンプＡ1 と被測定素子選択回路ＳＥ1 の部分の等価回路
で、半導体スイッチ素子Ｓ1 ，Ｓ2 をオンにし、その他
の半導体スイッチ素子Ｓ3 〜Ｓ 2nをオフにして被測定抵
抗器Ｒx1の抵抗値を測定する状態を示している。図７の
等価回路では、半導体スイッチ素子Ｓ1 ，Ｓ2 のオン抵
抗は無視し、半導体スイッチ素子Ｓ3 〜Ｓ2nのオフ抵抗
をｒ3 〜ｒ2nで表している。ｉ1 〜ｉn は被測定抵抗器
Ｒx1〜Ｒxn（公称値が同じもの）をそれぞれ流れる電流
であり、ｉx はオペアンプＡ1 の出力端子から反転入力
端子へ流れる電流である。
【００１２】例えば、半導体スイッチ素子Ｓ1 〜Ｓ2nと
して、上記のようなアナログスイッチ（ＡＤＧ２０１：
アナログデバイセズ社製）を例にとると、このアナログ
スイッチは、オフ時のリーク電流（ｉ2 〜ｉn ）が１回
路あたり１００ｎＡ（ｍａｘ）も発生し、それが１０回
路分（ｎ＝１１の場合）であれば１μＡになり、被測定
抵抗器Ｒx1〜Ｒxnの各抵抗値を１ＭΩとし、このときの
オペアンプＡ1 の出力端子の電圧Ｅn と反転入力端子の
電圧Ｅn との差の電圧Ｅx を１０Ｖとすれば、被測定抵
抗器Ｒx1を通して流れる電流ｉ1 が１μＡであるので、
リーク電流によって１００％の誤差が発生する。誤差を
０．１％におさめるためには、抵抗値が１ｋΩの抵抗器
の測定にしか実用にならない。
して、上記のようなアナログスイッチ（ＡＤＧ２０１：
アナログデバイセズ社製）を例にとると、このアナログ
スイッチは、オフ時のリーク電流（ｉ2 〜ｉn ）が１回
路あたり１００ｎＡ（ｍａｘ）も発生し、それが１０回
路分（ｎ＝１１の場合）であれば１μＡになり、被測定
抵抗器Ｒx1〜Ｒxnの各抵抗値を１ＭΩとし、このときの
オペアンプＡ1 の出力端子の電圧Ｅn と反転入力端子の
電圧Ｅn との差の電圧Ｅx を１０Ｖとすれば、被測定抵
抗器Ｒx1を通して流れる電流ｉ1 が１μＡであるので、
リーク電流によって１００％の誤差が発生する。誤差を
０．１％におさめるためには、抵抗値が１ｋΩの抵抗器
の測定にしか実用にならない。
【００１３】さらに、抵抗値の低い被測定抵抗器の抵抗
値を測定する場合の誤差を小さくするために、オン抵抗
の小さい半導体スイッチであるフォトモスリレーを使用
した場合は、上記ＣＭＯＳアナログスイッチの約十倍の
リーク電流が発生し、さらに低い抵抗しか測定できない
ことになる。以上のようなリーク電流による測定誤差の
問題は、さらに高いインピーダンスまで測定可能な、リ
ードリレーに匹敵するような超低リーク電流の半導体ス
イッチ素子が開発されれば解決されるが、現在のとこ
ろ、まだそのようなものは入手できないのが現状であ
る。
値を測定する場合の誤差を小さくするために、オン抵抗
の小さい半導体スイッチであるフォトモスリレーを使用
した場合は、上記ＣＭＯＳアナログスイッチの約十倍の
リーク電流が発生し、さらに低い抵抗しか測定できない
ことになる。以上のようなリーク電流による測定誤差の
問題は、さらに高いインピーダンスまで測定可能な、リ
ードリレーに匹敵するような超低リーク電流の半導体ス
イッチ素子が開発されれば解決されるが、現在のとこ
ろ、まだそのようなものは入手できないのが現状であ
る。
【００１４】図８にアナログスイッチのようなアナログ
電流を断続可能な半導体スイッチ素子をコイルやコンデ
ンサ等の被測定インピーダンス素子の選択に用いた従来
の他のインピーダンス測定装置の回路図を示す。このイ
ンピーダンス測定装置は、図８に示すように、非反転入
力端子を接地したオペアンプ（例えば、ＬＦ１５５Ａ；
ナショナルセミコンダクタ社製）Ａ1 の反転入力端子に
基準抵抗（入力抵抗）Ｒ1 の一端を接続し、基準抵抗Ｒ
1 の他端に一定周波数・一定振幅の交流電圧ｅ i を発生
する基準電圧源（交流電圧源）ｅ1 を接続し、オペアン
プＡ1 の反転入力端子と出力端子との間に被測定素子選
択回路ＳＥ2 を設け、オペアンプＡ1 の出力端子の電圧
ｅn をインピーダンス対応電圧として出力するようにし
ている。ｅm はオペアンプＡ1 の反転入力端子の電圧、
ｅx はオペアンプＡ1 の出力端子と反転入力端子との間
の電圧である。
電流を断続可能な半導体スイッチ素子をコイルやコンデ
ンサ等の被測定インピーダンス素子の選択に用いた従来
の他のインピーダンス測定装置の回路図を示す。このイ
ンピーダンス測定装置は、図８に示すように、非反転入
力端子を接地したオペアンプ（例えば、ＬＦ１５５Ａ；
ナショナルセミコンダクタ社製）Ａ1 の反転入力端子に
基準抵抗（入力抵抗）Ｒ1 の一端を接続し、基準抵抗Ｒ
1 の他端に一定周波数・一定振幅の交流電圧ｅ i を発生
する基準電圧源（交流電圧源）ｅ1 を接続し、オペアン
プＡ1 の反転入力端子と出力端子との間に被測定素子選
択回路ＳＥ2 を設け、オペアンプＡ1 の出力端子の電圧
ｅn をインピーダンス対応電圧として出力するようにし
ている。ｅm はオペアンプＡ1 の反転入力端子の電圧、
ｅx はオペアンプＡ1 の出力端子と反転入力端子との間
の電圧である。
【００１５】被測定素子選択回路ＳＥ2 は、図６の被測
定素子選択回路ＳＥ1 において、被測定抵抗器Ｒx1〜Ｒ
xnに代えて、被測定インピーダンス素子Ｚx1〜Ｚxnをセ
ットするようにしたもので、その他の構成は図６と同様
である。オペアンプＡ1 の出力端子の電圧は、オペアン
プ（例えば、ＬＦ１５５Ａ；ナショナルセミコンダクタ
社製）Ａ2 および抵抗器Ｒ2 ，Ｒ3 からなる増幅回路で
電圧ｅo に増幅して出力され、さらに検波回路（交流・
直流変換回路）ＲＥにて直流電圧Ｅo に変換された後、
例えば抵抗値目盛を付けた電圧計等で構成される表示手
段ＤＰへ供給され、表示手段ＤＰにて抵抗値が表示され
ることになる。
定素子選択回路ＳＥ1 において、被測定抵抗器Ｒx1〜Ｒ
xnに代えて、被測定インピーダンス素子Ｚx1〜Ｚxnをセ
ットするようにしたもので、その他の構成は図６と同様
である。オペアンプＡ1 の出力端子の電圧は、オペアン
プ（例えば、ＬＦ１５５Ａ；ナショナルセミコンダクタ
社製）Ａ2 および抵抗器Ｒ2 ，Ｒ3 からなる増幅回路で
電圧ｅo に増幅して出力され、さらに検波回路（交流・
直流変換回路）ＲＥにて直流電圧Ｅo に変換された後、
例えば抵抗値目盛を付けた電圧計等で構成される表示手
段ＤＰへ供給され、表示手段ＤＰにて抵抗値が表示され
ることになる。
【００１６】図８のようなインピーダンス測定装置にお
いても、図６のインピーダンス測定装置と同様の問題が
ある。この発明の目的は、半導体スイッチ素子のリーク
電流の影響を受けることなく、高いインピーダンスの被
測定インピーダンス素子まで精度よくインピーダンスの
測定を行うことができるインピーダンス測定方法および
インピーダンス測定装置を提供することである。
いても、図６のインピーダンス測定装置と同様の問題が
ある。この発明の目的は、半導体スイッチ素子のリーク
電流の影響を受けることなく、高いインピーダンスの被
測定インピーダンス素子まで精度よくインピーダンスの
測定を行うことができるインピーダンス測定方法および
インピーダンス測定装置を提供することである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】請求項１記載のインピー
ダンス測定方法は、オペアンプの反転入力端子および出
力端子と複数個の被測定インピーダンス素子の両端との
間にそれぞれ挿入されてアナログ電流を断続可能な素子
選択用半導体スイッチ素子群を選択的にオンオフさせる
ことにより、オペアンプの反転入力端子および出力端子
と複数個の被測定インピーダンス素子のうちの何れか１
個の被測定インピーダンス素子の両端とをそれぞれ導通
させるとともに、複数個の被測定インピーダンス素子の
うちの残りの被測定インピーダンス素子の両端をオペア
ンプの反転入力端子および出力端子から開放し、複数個
の被測定インピーダンス素子のうちの何れか１個の被測
定インピーダンス素子のインピーダンスを選択的に測定
する。
ダンス測定方法は、オペアンプの反転入力端子および出
力端子と複数個の被測定インピーダンス素子の両端との
間にそれぞれ挿入されてアナログ電流を断続可能な素子
選択用半導体スイッチ素子群を選択的にオンオフさせる
ことにより、オペアンプの反転入力端子および出力端子
と複数個の被測定インピーダンス素子のうちの何れか１
個の被測定インピーダンス素子の両端とをそれぞれ導通
させるとともに、複数個の被測定インピーダンス素子の
うちの残りの被測定インピーダンス素子の両端をオペア
ンプの反転入力端子および出力端子から開放し、複数個
の被測定インピーダンス素子のうちの何れか１個の被測
定インピーダンス素子のインピーダンスを選択的に測定
する。
【００１８】この際、素子選択用半導体スイッチ素子群
の被測定インピーダンス素子側端子とグラウンドとの間
にそれぞれ接続されてアナログ電流を断続可能な接地用
半導体スイッチ素子群を選択的にオンオフさせることに
より、複数個の被測定インピーダンス素子のうちの何れ
か１個の被測定インピーダンス素子の両端をグラウンド
から開放するととともに、複数個の被測定インピーダン
ス素子のうちの残りの両端とグラウンドとを導通させ
る。
の被測定インピーダンス素子側端子とグラウンドとの間
にそれぞれ接続されてアナログ電流を断続可能な接地用
半導体スイッチ素子群を選択的にオンオフさせることに
より、複数個の被測定インピーダンス素子のうちの何れ
か１個の被測定インピーダンス素子の両端をグラウンド
から開放するととともに、複数個の被測定インピーダン
ス素子のうちの残りの両端とグラウンドとを導通させ
る。
【００１９】請求項２記載のインピーダンス測定装置
は、非反転入力端子を接地したオペアンプの反転入力端
子に基準抵抗の一端を接続し、基準抵抗の他端に基準電
圧源を接続し、オペアンプの反転入力端子と出力端子と
の間に被測定素子選択回路を設け、オペアンプの出力端
子の電圧をインピーダンス対応電圧として出力するよう
にしている。
は、非反転入力端子を接地したオペアンプの反転入力端
子に基準抵抗の一端を接続し、基準抵抗の他端に基準電
圧源を接続し、オペアンプの反転入力端子と出力端子と
の間に被測定素子選択回路を設け、オペアンプの出力端
子の電圧をインピーダンス対応電圧として出力するよう
にしている。
【００２０】被測定素子選択回路は、オペアンプの反転
入力端子にアナログ電流を断続可能な第１の半導体スイ
ッチ素子の一端を接続し、第１の半導体スイッチ素子の
他端には被測定インピーダンス素子の一端が接続され、
第１の半導体スイッチ素子の他端にアナログ電流を断続
可能な第２の半導体スイッチ素子の一端を接続し、第２
の半導体スイッチ素子の他端を接地し、オペアンプの出
力端子にアナログ電流を断続可能な第３の半導体スイッ
チ素子の一端を接続し、第３の半導体スイッチ素子の他
端に被測定インピーダンス素子の他端が接続され、第３
の半導体スイッチ素子の他端にアナログ電流を断続可能
な第４の半導体スイッチ素子の一端を接続し、第４の半
導体スイッチ素子の他端を接地している。そして、第１
ないし第４の半導体スイッチ素子を複数組設けている。
入力端子にアナログ電流を断続可能な第１の半導体スイ
ッチ素子の一端を接続し、第１の半導体スイッチ素子の
他端には被測定インピーダンス素子の一端が接続され、
第１の半導体スイッチ素子の他端にアナログ電流を断続
可能な第２の半導体スイッチ素子の一端を接続し、第２
の半導体スイッチ素子の他端を接地し、オペアンプの出
力端子にアナログ電流を断続可能な第３の半導体スイッ
チ素子の一端を接続し、第３の半導体スイッチ素子の他
端に被測定インピーダンス素子の他端が接続され、第３
の半導体スイッチ素子の他端にアナログ電流を断続可能
な第４の半導体スイッチ素子の一端を接続し、第４の半
導体スイッチ素子の他端を接地している。そして、第１
ないし第４の半導体スイッチ素子を複数組設けている。
【００２１】請求項３記載のインピーダンス測定装置
は、非反転入力端子を接地したオペアンプの反転入力端
子に基準抵抗の一端を接続し、基準抵抗の他端に基準電
圧源を接続し、オペアンプの反転入力端子と出力端子と
の間に被測定素子選択回路を設け、オペアンプの出力端
子の電圧をインピーダンス対応電圧として出力するよう
にしている。
は、非反転入力端子を接地したオペアンプの反転入力端
子に基準抵抗の一端を接続し、基準抵抗の他端に基準電
圧源を接続し、オペアンプの反転入力端子と出力端子と
の間に被測定素子選択回路を設け、オペアンプの出力端
子の電圧をインピーダンス対応電圧として出力するよう
にしている。
【００２２】被測定素子選択回路は、オペアンプの反転
入力端子にアナログ電流を断続可能な第１の半導体スイ
ッチ素子の一端を接続し、第１の半導体スイッチ素子の
他端にアナログ電流を断続可能な第２の半導体スイッチ
素子の一端を接続し、第２の半導体スイッチ素子の他端
に被測定インピーダンス素子の一端が接続され、第１の
半導体スイッチ素子の他端にアナログ電流を断続可能な
第３の半導体スイッチ素子の一端を接続し、第３の半導
体スイッチ素子の他端を接地し、オペアンプの出力端子
にアナログ電流を断続可能な第４の半導体スイッチ素子
の一端を接続し、第４の半導体スイッチ素子の他端にア
ナログ電流を断続可能な第５の半導体スイッチ素子の一
端を接続し、第５の半導体スイッチ素子の他端に被測定
インピーダンス素子の他端が接続され、第４の半導体ス
イッチ素子の他端にアナログ電流を断続可能な第６の半
導体スイッチ素子の一端を接続し、第６の半導体スイッ
チ素子の他端を接地している。そして、第１ないし第６
の半導体スイッチ素子を複数組設けている。
入力端子にアナログ電流を断続可能な第１の半導体スイ
ッチ素子の一端を接続し、第１の半導体スイッチ素子の
他端にアナログ電流を断続可能な第２の半導体スイッチ
素子の一端を接続し、第２の半導体スイッチ素子の他端
に被測定インピーダンス素子の一端が接続され、第１の
半導体スイッチ素子の他端にアナログ電流を断続可能な
第３の半導体スイッチ素子の一端を接続し、第３の半導
体スイッチ素子の他端を接地し、オペアンプの出力端子
にアナログ電流を断続可能な第４の半導体スイッチ素子
の一端を接続し、第４の半導体スイッチ素子の他端にア
ナログ電流を断続可能な第５の半導体スイッチ素子の一
端を接続し、第５の半導体スイッチ素子の他端に被測定
インピーダンス素子の他端が接続され、第４の半導体ス
イッチ素子の他端にアナログ電流を断続可能な第６の半
導体スイッチ素子の一端を接続し、第６の半導体スイッ
チ素子の他端を接地している。そして、第１ないし第６
の半導体スイッチ素子を複数組設けている。
【００２３】請求項４記載のインピーダンス測定装置
は、請求項２または請求項３記載のインピーダンス測定
装置において、基準電圧源を一定の直流電圧を発生する
直流電圧源としている。請求項５記載のインピーダンス
測定装置は、請求項２または請求項３記載のインピーダ
ンス測定装置において、基準電圧源を一定振幅，一定周
波数の交流電圧を発生する交流電圧源としている。
は、請求項２または請求項３記載のインピーダンス測定
装置において、基準電圧源を一定の直流電圧を発生する
直流電圧源としている。請求項５記載のインピーダンス
測定装置は、請求項２または請求項３記載のインピーダ
ンス測定装置において、基準電圧源を一定振幅，一定周
波数の交流電圧を発生する交流電圧源としている。
【００２４】
【作用】請求項１記載の発明の構成によれば、複数個の
被測定インピーダンス素子のうちの何れか１個の被測定
インピーダンス素子のインピーダンスを測定する際に、
複数個の被測定インピーダンス素子のうちの残りのそれ
ぞれの両端が接地されることになり、複数個の被測定イ
ンピーダンス素子のうちの残りのそれぞれの両側のオフ
となっている半導体スイッチ素子のリーク電流が複数個
の被測定インピーダンス素子のうちの残りを通してオペ
アンプの出力端子から非反転入力端子へ流れることはな
い。複数個の被測定インピーダンス素子のうちの残りの
それぞれの両側のオフ状態となっている半導体スイッチ
素子のうち、オペアンプの出力端子側の半導体スイッチ
素子は、オペアンプの出力端子とグラウンドの間に挿入
された状態となり、オペアンプの出力インピーダンスが
きわめて小さいので、上記オペアンプの出力端子側の半
導体スイッチ素子のリーク電流の影響は無視できる。ま
た、複数個の被測定インピーダンス素子のうちの残りの
それぞれの両側のオフ状態となっている半導体スイッチ
素子のうち、オペアンプの反転入力端子側の半導体スイ
ッチ素子は、オペアンプの反転入力端子とグラウンドと
の間に挿入された状態となり、オペアンプのオープンル
ープの電圧利得が十分に大きく反転入力端子の電圧はき
わめて小さいので、無視できる。したがって、複数個の
被測定インピーダンス素子のうちの残りのそれぞれの両
側のオフ状態となっている半導体スイッチ素子のリーク
電流の影響をほとんど受けることなく、複数個の被測定
インピーダンス素子のうちの何れか１個の被測定インピ
ーダンス素子のインピーダンスを測定することが可能と
なり、したがって高いインピーダンスの被測定インピー
ダンス素子まで精度よくインピーダンスを測定すること
ができる。
被測定インピーダンス素子のうちの何れか１個の被測定
インピーダンス素子のインピーダンスを測定する際に、
複数個の被測定インピーダンス素子のうちの残りのそれ
ぞれの両端が接地されることになり、複数個の被測定イ
ンピーダンス素子のうちの残りのそれぞれの両側のオフ
となっている半導体スイッチ素子のリーク電流が複数個
の被測定インピーダンス素子のうちの残りを通してオペ
アンプの出力端子から非反転入力端子へ流れることはな
い。複数個の被測定インピーダンス素子のうちの残りの
それぞれの両側のオフ状態となっている半導体スイッチ
素子のうち、オペアンプの出力端子側の半導体スイッチ
素子は、オペアンプの出力端子とグラウンドの間に挿入
された状態となり、オペアンプの出力インピーダンスが
きわめて小さいので、上記オペアンプの出力端子側の半
導体スイッチ素子のリーク電流の影響は無視できる。ま
た、複数個の被測定インピーダンス素子のうちの残りの
それぞれの両側のオフ状態となっている半導体スイッチ
素子のうち、オペアンプの反転入力端子側の半導体スイ
ッチ素子は、オペアンプの反転入力端子とグラウンドと
の間に挿入された状態となり、オペアンプのオープンル
ープの電圧利得が十分に大きく反転入力端子の電圧はき
わめて小さいので、無視できる。したがって、複数個の
被測定インピーダンス素子のうちの残りのそれぞれの両
側のオフ状態となっている半導体スイッチ素子のリーク
電流の影響をほとんど受けることなく、複数個の被測定
インピーダンス素子のうちの何れか１個の被測定インピ
ーダンス素子のインピーダンスを測定することが可能と
なり、したがって高いインピーダンスの被測定インピー
ダンス素子まで精度よくインピーダンスを測定すること
ができる。
【００２５】請求項２記載の発明の構成によれば、被測
定素子選択回路のうちの何れか一つの組の第１および第
３の半導体スイッチ素子をオンにするとともに第２およ
び第４の半導体スイッチ素子をオフにし、被測定素子選
択回路のうちの残りの組の第１および第３の半導体スイ
ッチ素子をオフにするとともに第２および第４の半導体
スイッチ素子をオンにすることで、オペアンプの反転入
力端子および出力端子と被測定素子選択回路のうちの何
れか一つの組の被測定インピーダンス素子の両端とをそ
れぞれ導通させるとともに、被測定素子選択回路のうち
の残りの組の被測定インピーダンス素子の両端をオペア
ンプの反転入力端子および出力端子から開放し、被測定
素子選択回路のうちの何れか一つの組の被測定インピー
ダンス素子の両端をグラウンドから開放するとととも
に、被測定素子選択回路のうちの残りの組の被測定イン
ピーダンス素子の両端とグラウンドとを導通させ、被測
定素子選択回路のうちの何れか一つの組の被測定インピ
ーダンス素子のインピーダンスを選択的に測定する。
定素子選択回路のうちの何れか一つの組の第１および第
３の半導体スイッチ素子をオンにするとともに第２およ
び第４の半導体スイッチ素子をオフにし、被測定素子選
択回路のうちの残りの組の第１および第３の半導体スイ
ッチ素子をオフにするとともに第２および第４の半導体
スイッチ素子をオンにすることで、オペアンプの反転入
力端子および出力端子と被測定素子選択回路のうちの何
れか一つの組の被測定インピーダンス素子の両端とをそ
れぞれ導通させるとともに、被測定素子選択回路のうち
の残りの組の被測定インピーダンス素子の両端をオペア
ンプの反転入力端子および出力端子から開放し、被測定
素子選択回路のうちの何れか一つの組の被測定インピー
ダンス素子の両端をグラウンドから開放するとととも
に、被測定素子選択回路のうちの残りの組の被測定イン
ピーダンス素子の両端とグラウンドとを導通させ、被測
定素子選択回路のうちの何れか一つの組の被測定インピ
ーダンス素子のインピーダンスを選択的に測定する。
【００２６】この場合において、被測定素子選択回路の
うちの残りの組の被測定インピーダンス素子の両端が接
地されることになり、被測定素子選択回路のうちの残り
の組の被測定インピーダンス素子の両端のオフとなって
いる第１および第３の半導体スイッチ素子のリーク電流
が被測定素子選択回路のうちの残りの組の被測定インピ
ーダンス素子を通してオペアンプの出力端子から非反転
入力端子へ流れることはない。被測定素子選択回路のう
ちの残りの組の被測定インピーダンス素子の両側のオフ
状態となっている第１および第３の半導体スイッチ素子
のうち、オペアンプの出力端子側の第３の半導体スイッ
チ素子は、オペアンプの出力端子とグラウンドの間に挿
入された状態となり、オペアンプの出力インピーダンス
がきわめて小さいので、上記オペアンプの出力端子側の
半導体スイッチ素子のリーク電流の影響は無視できる。
また、被測定素子選択回路のうちの残りの組の被測定イ
ンピーダンス素子の両側のオフ状態となっている第１お
よび第３の半導体スイッチ素子のうち、オペアンプの反
転入力端子側の第１の半導体スイッチ素子は、オペアン
プの反転入力端子とグラウンドとの間に挿入された状態
となり、オペアンプのオープンループの電圧利得が十分
に大きく反転入力端子の電圧はきわめて小さいので、無
視できる。したがって、被測定素子選択回路のうちの残
りの組の被測定インピーダンス素子の両側のオフ状態と
なっている第１および第３の半導体スイッチ素子のリー
ク電流の影響をほとんど受けることなく、被測定素子選
択回路のうちの何れか一つの組の被測定インピーダンス
素子のインピーダンスを測定することが可能となり、し
たがって高いインピーダンスの被測定インピーダンス素
子まで精度よくインピーダンスを測定することができ
る。
うちの残りの組の被測定インピーダンス素子の両端が接
地されることになり、被測定素子選択回路のうちの残り
の組の被測定インピーダンス素子の両端のオフとなって
いる第１および第３の半導体スイッチ素子のリーク電流
が被測定素子選択回路のうちの残りの組の被測定インピ
ーダンス素子を通してオペアンプの出力端子から非反転
入力端子へ流れることはない。被測定素子選択回路のう
ちの残りの組の被測定インピーダンス素子の両側のオフ
状態となっている第１および第３の半導体スイッチ素子
のうち、オペアンプの出力端子側の第３の半導体スイッ
チ素子は、オペアンプの出力端子とグラウンドの間に挿
入された状態となり、オペアンプの出力インピーダンス
がきわめて小さいので、上記オペアンプの出力端子側の
半導体スイッチ素子のリーク電流の影響は無視できる。
また、被測定素子選択回路のうちの残りの組の被測定イ
ンピーダンス素子の両側のオフ状態となっている第１お
よび第３の半導体スイッチ素子のうち、オペアンプの反
転入力端子側の第１の半導体スイッチ素子は、オペアン
プの反転入力端子とグラウンドとの間に挿入された状態
となり、オペアンプのオープンループの電圧利得が十分
に大きく反転入力端子の電圧はきわめて小さいので、無
視できる。したがって、被測定素子選択回路のうちの残
りの組の被測定インピーダンス素子の両側のオフ状態と
なっている第１および第３の半導体スイッチ素子のリー
ク電流の影響をほとんど受けることなく、被測定素子選
択回路のうちの何れか一つの組の被測定インピーダンス
素子のインピーダンスを測定することが可能となり、し
たがって高いインピーダンスの被測定インピーダンス素
子まで精度よくインピーダンスを測定することができ
る。
【００２７】請求項３記載の発明の構成によれば、被測
定素子選択回路のうちの何れか一つの組の第１，第２，
第４および第５の半導体スイッチ素子をオンにするとと
もに第３および第６の半導体スイッチ素子をオフにし、
被測定素子選択回路のうちの残りの組の第１，第２，第
４および第５の半導体スイッチ素子をオフにするととも
に第３および第６の半導体スイッチ素子をオンにするこ
とで、オペアンプの反転入力端子および出力端子と被測
定素子選択回路のうちの何れか一つの組の被測定インピ
ーダンス素子の両端とをそれぞれ導通させるとともに、
被測定素子選択回路のうちの残りの組の被測定インピー
ダンス素子の両端をオペアンプの反転入力端子および出
力端子から開放し、被測定素子選択回路のうちの何れか
一つの組の被測定インピーダンス素子の両端をグラウン
ドから開放するととともに、被測定素子選択回路のうち
の残りの組の被測定インピーダンス素子の両端とグラウ
ンドとを導通させ、被測定素子選択回路のうちの何れか
一つの組の被測定インピーダンス素子のインピーダンス
を選択的に測定する。
定素子選択回路のうちの何れか一つの組の第１，第２，
第４および第５の半導体スイッチ素子をオンにするとと
もに第３および第６の半導体スイッチ素子をオフにし、
被測定素子選択回路のうちの残りの組の第１，第２，第
４および第５の半導体スイッチ素子をオフにするととも
に第３および第６の半導体スイッチ素子をオンにするこ
とで、オペアンプの反転入力端子および出力端子と被測
定素子選択回路のうちの何れか一つの組の被測定インピ
ーダンス素子の両端とをそれぞれ導通させるとともに、
被測定素子選択回路のうちの残りの組の被測定インピー
ダンス素子の両端をオペアンプの反転入力端子および出
力端子から開放し、被測定素子選択回路のうちの何れか
一つの組の被測定インピーダンス素子の両端をグラウン
ドから開放するととともに、被測定素子選択回路のうち
の残りの組の被測定インピーダンス素子の両端とグラウ
ンドとを導通させ、被測定素子選択回路のうちの何れか
一つの組の被測定インピーダンス素子のインピーダンス
を選択的に測定する。
【００２８】この場合において、被測定素子選択回路の
うちの残りの組の被測定インピーダンス素子の両端が接
地されることになり、被測定素子選択回路のうちの残り
の組の被測定インピーダンス素子の両端のオフとなって
いる第１，第２，第４および第５の半導体スイッチ素子
のリーク電流が被測定素子選択回路のうちの残りの組の
被測定インピーダンス素子を通してオペアンプの出力端
子から非反転入力端子へ流れることはない。被測定素子
選択回路のうちの残りの組の被測定インピーダンス素子
の両側のオフ状態となっている第１および第４の半導体
スイッチ素子のうち、オペアンプの出力端子側の第４の
半導体スイッチ素子は、オペアンプの出力端子とグラウ
ンドの間に挿入された状態となり、オペアンプの出力イ
ンピーダンスがきわめて小さいので、上記オペアンプの
出力端子側の半導体スイッチ素子のリーク電流の影響は
無視できる。また、被測定素子選択回路のうちの残りの
組の被測定インピーダンス素子の両側のオフ状態となっ
ている第１および第４の半導体スイッチ素子のうち、オ
ペアンプの反転入力端子側の第１の半導体スイッチ素子
は、オペアンプの反転入力端子とグラウンドとの間に挿
入された状態となり、オペアンプのオープンループの電
圧利得が十分に大きく反転入力端子の電圧はきわめて小
さいので、無視できる。したがって、被測定素子選択回
路のうちの残りの組の被測定インピーダンス素子の両側
のオフ状態となっている第１および第４の半導体スイッ
チ素子のリーク電流の影響をほとんど受けることなく、
被測定素子選択回路のうちの何れか一つの組の被測定イ
ンピーダンス素子のインピーダンスを測定することが可
能となり、したがって高いインピーダンスの被測定イン
ピーダンス素子まで精度よくインピーダンスを測定する
ことができる。
うちの残りの組の被測定インピーダンス素子の両端が接
地されることになり、被測定素子選択回路のうちの残り
の組の被測定インピーダンス素子の両端のオフとなって
いる第１，第２，第４および第５の半導体スイッチ素子
のリーク電流が被測定素子選択回路のうちの残りの組の
被測定インピーダンス素子を通してオペアンプの出力端
子から非反転入力端子へ流れることはない。被測定素子
選択回路のうちの残りの組の被測定インピーダンス素子
の両側のオフ状態となっている第１および第４の半導体
スイッチ素子のうち、オペアンプの出力端子側の第４の
半導体スイッチ素子は、オペアンプの出力端子とグラウ
ンドの間に挿入された状態となり、オペアンプの出力イ
ンピーダンスがきわめて小さいので、上記オペアンプの
出力端子側の半導体スイッチ素子のリーク電流の影響は
無視できる。また、被測定素子選択回路のうちの残りの
組の被測定インピーダンス素子の両側のオフ状態となっ
ている第１および第４の半導体スイッチ素子のうち、オ
ペアンプの反転入力端子側の第１の半導体スイッチ素子
は、オペアンプの反転入力端子とグラウンドとの間に挿
入された状態となり、オペアンプのオープンループの電
圧利得が十分に大きく反転入力端子の電圧はきわめて小
さいので、無視できる。したがって、被測定素子選択回
路のうちの残りの組の被測定インピーダンス素子の両側
のオフ状態となっている第１および第４の半導体スイッ
チ素子のリーク電流の影響をほとんど受けることなく、
被測定素子選択回路のうちの何れか一つの組の被測定イ
ンピーダンス素子のインピーダンスを測定することが可
能となり、したがって高いインピーダンスの被測定イン
ピーダンス素子まで精度よくインピーダンスを測定する
ことができる。
【００２９】請求項４記載の発明の構成によれば、イン
ピーダンス素子としての抵抗器の抵抗値を測定すること
ができる。請求項５記載の発明の構成によれば、インピ
ーダンス素子としてのコイルおよびコンデンサのインピ
ーダンスを測定することができる。
ピーダンス素子としての抵抗器の抵抗値を測定すること
ができる。請求項５記載の発明の構成によれば、インピ
ーダンス素子としてのコイルおよびコンデンサのインピ
ーダンスを測定することができる。
【００３０】
【実施例】以下、この発明の実施例を図面を参照しなが
ら説明する。図１にアナログスイッチのようなアナログ
電流を断続可能な半導体スイッチ素子を被測定インピー
ダンス素子である被測定抵抗器の選択に用いた、この発
明の第１の実施例のインピーダンス測定装置の回路図を
示す。このインピーダンス測定装置は、図１に示すよう
に、図６における被測定素子選択回路ＳＥ1 に代えて、
被測定素子選択回路ＳＥ5 を用いたもので、その他の構
成は図６のインピーダンス測定装置と同様である。
ら説明する。図１にアナログスイッチのようなアナログ
電流を断続可能な半導体スイッチ素子を被測定インピー
ダンス素子である被測定抵抗器の選択に用いた、この発
明の第１の実施例のインピーダンス測定装置の回路図を
示す。このインピーダンス測定装置は、図１に示すよう
に、図６における被測定素子選択回路ＳＥ1 に代えて、
被測定素子選択回路ＳＥ5 を用いたもので、その他の構
成は図６のインピーダンス測定装置と同様である。
【００３１】被測定素子選択回路ＳＥ3 は、例えばオペ
アンプＡ1 の反転入力端子にアナログ電流を断続可能な
第１の半導体スイッチ素子（アナログスイッチ、例えば
ＡＤＧ２０１；アナログデバイセズ社製：他の半導体ス
イッチ素子も同様である）Ｓ 11の一端を接続し、第１の
半導体スイッチ素子Ｓ11の他端にアナログ電流を断続可
能な第２の半導体スイッチ素子Ｓ12の一端を接続し、第
１の半導体スイッチ素子Ｓ11の他端にアナログ電流を断
続可能な第３の半導体スイッチ素子Ｓ13の一端を接続
し、第３の半導体スイッチ素子Ｓ13の他端を接地し、オ
ペアンプＡ1 の出力端子にアナログ電流を断続可能な第
４の半導体スイッチ素子Ｓ21の一端を接続し、第４の半
導体スイッチ素子Ｓ21の他端にアナログ電流を断続可能
な第５の半導体スイッチ素子Ｓ22の一端を接続し、第４
の半導体スイッチ素子Ｓ21の他端にアナログ電流を断続
可能な第６の半導体スイッチ素子Ｓ23の一端を接続し、
第６の半導体スイッチ素子Ｓ23の他端を接地し、第２の
半導体スイッチ素子Ｓ12の他端に被測定抵抗器Ｒx1の一
端が接続され、第５の半導体スイッチ素子Ｓ22の他端に
被測定抵抗器Ｒx1の他端が接続される。
アンプＡ1 の反転入力端子にアナログ電流を断続可能な
第１の半導体スイッチ素子（アナログスイッチ、例えば
ＡＤＧ２０１；アナログデバイセズ社製：他の半導体ス
イッチ素子も同様である）Ｓ 11の一端を接続し、第１の
半導体スイッチ素子Ｓ11の他端にアナログ電流を断続可
能な第２の半導体スイッチ素子Ｓ12の一端を接続し、第
１の半導体スイッチ素子Ｓ11の他端にアナログ電流を断
続可能な第３の半導体スイッチ素子Ｓ13の一端を接続
し、第３の半導体スイッチ素子Ｓ13の他端を接地し、オ
ペアンプＡ1 の出力端子にアナログ電流を断続可能な第
４の半導体スイッチ素子Ｓ21の一端を接続し、第４の半
導体スイッチ素子Ｓ21の他端にアナログ電流を断続可能
な第５の半導体スイッチ素子Ｓ22の一端を接続し、第４
の半導体スイッチ素子Ｓ21の他端にアナログ電流を断続
可能な第６の半導体スイッチ素子Ｓ23の一端を接続し、
第６の半導体スイッチ素子Ｓ23の他端を接地し、第２の
半導体スイッチ素子Ｓ12の他端に被測定抵抗器Ｒx1の一
端が接続され、第５の半導体スイッチ素子Ｓ22の他端に
被測定抵抗器Ｒx1の他端が接続される。
【００３２】被測定素子選択回路ＳＥ3 には、上記と同
様の半導体スイッチ素子Ｓ31，Ｓ32，Ｓ33，Ｓ41，
Ｓ42，Ｓ43および被測定抵抗器Ｒx2よりなる回路、半導
体スイッチ素子Ｓ51，Ｓ52，Ｓ53，Ｓ61，Ｓ62，Ｓ63お
よび被測定抵抗器Ｒx3よりなる回路、‥‥‥、半導体ス
イッチ素子Ｓ(2n-1)1 ，Ｓ(2n-1)2 ，Ｓ(2n-1)3 ，Ｓ
(2n) 1 ，Ｓ(2n)2 ，Ｓ(2n)3 および被測定抵抗器Ｒxnよ
りなる回路が設けられている。
様の半導体スイッチ素子Ｓ31，Ｓ32，Ｓ33，Ｓ41，
Ｓ42，Ｓ43および被測定抵抗器Ｒx2よりなる回路、半導
体スイッチ素子Ｓ51，Ｓ52，Ｓ53，Ｓ61，Ｓ62，Ｓ63お
よび被測定抵抗器Ｒx3よりなる回路、‥‥‥、半導体ス
イッチ素子Ｓ(2n-1)1 ，Ｓ(2n-1)2 ，Ｓ(2n-1)3 ，Ｓ
(2n) 1 ，Ｓ(2n)2 ，Ｓ(2n)3 および被測定抵抗器Ｒxnよ
りなる回路が設けられている。
【００３３】ここで、図１のインピーダンス測定装置を
用いたインピーダンス測定方法について説明する。この
インピーダンス測定方法では、オペアンプＡ1 の反転入
力端子および出力端子と複数個の被測定抵抗器Ｒx1〜Ｒ
xnの両端との間にそれぞれ挿入されてアナログ電流を断
続可能な選択用の半導体スイッチ素子Ｓ11〜Ｓn1，Ｓ 12
〜Ｓn2を選択的にオンオフさせることにより、オペアン
プＡ1 の反転入力端子および出力端子と複数個の被測定
抵抗器Ｒx1〜Ｒxnのうちの何れか１個の両端とをそれぞ
れ導通させるとともに、複数個の被測定抵抗器Ｒx1〜Ｒ
xnのうちの残りの両端をオペアンプＡ1 の反転入力端子
および出力端子から開放し、複数個の被測定抵抗器Ｒx1
〜Ｒxnのうちの何れか１個の抵抗値（直流抵抗）を選択
的に測定する。
用いたインピーダンス測定方法について説明する。この
インピーダンス測定方法では、オペアンプＡ1 の反転入
力端子および出力端子と複数個の被測定抵抗器Ｒx1〜Ｒ
xnの両端との間にそれぞれ挿入されてアナログ電流を断
続可能な選択用の半導体スイッチ素子Ｓ11〜Ｓn1，Ｓ 12
〜Ｓn2を選択的にオンオフさせることにより、オペアン
プＡ1 の反転入力端子および出力端子と複数個の被測定
抵抗器Ｒx1〜Ｒxnのうちの何れか１個の両端とをそれぞ
れ導通させるとともに、複数個の被測定抵抗器Ｒx1〜Ｒ
xnのうちの残りの両端をオペアンプＡ1 の反転入力端子
および出力端子から開放し、複数個の被測定抵抗器Ｒx1
〜Ｒxnのうちの何れか１個の抵抗値（直流抵抗）を選択
的に測定する。
【００３４】この際、半導体スイッチ素子Ｓ11〜Ｓn1，
Ｓ12〜Ｓn2の被測定抵抗器側端子とグラウンドとの間に
それぞれ接続されてアナログ電流を断続可能な接地用の
半導体スイッチ素子Ｓ13〜Ｓn3を選択的にオンオフさせ
ることにより、複数個の被測定抵抗器Ｒx1〜Ｒxnのうち
の何れか１個の両端をグラウンドから開放するととも
に、複数個の被測定抵抗器Ｒx1〜Ｒxnのうちの残りの両
端とグラウンドとを導通させる。
Ｓ12〜Ｓn2の被測定抵抗器側端子とグラウンドとの間に
それぞれ接続されてアナログ電流を断続可能な接地用の
半導体スイッチ素子Ｓ13〜Ｓn3を選択的にオンオフさせ
ることにより、複数個の被測定抵抗器Ｒx1〜Ｒxnのうち
の何れか１個の両端をグラウンドから開放するととも
に、複数個の被測定抵抗器Ｒx1〜Ｒxnのうちの残りの両
端とグラウンドとを導通させる。
【００３５】以下、図１のインピーダンス測定装置を用
いた抵抗値の測定について、具体的に説明する。図１の
インピーダンス測定装置は、被測定抵抗器Ｒx1〜Ｒxnを
セットした状態において、半導体スイッチ素子Ｓ11，Ｓ
12，Ｓ21，Ｓ22をオンにし、半導体スイッチ素子Ｓ13，
Ｓ23をオフにし、半導体スイッチ素子Ｓ31，Ｓ32，
Ｓ 41，Ｓ42，‥‥‥，Ｓ(2n-1)1 ，Ｓ(2n-1)2 ，Ｓ
(2n)1 ，Ｓ(2n)2 をオフにし、半導体スイッチ素子
Ｓ33，Ｓ43，‥‥‥，Ｓ(2n-1)3 ，Ｓ(2n)3 をオンにす
ると、被測定抵抗器Ｒx2〜ＲxnはオペアンプＡ1 から開
放され、被測定抵抗器Ｒx1のみを通してオペアンプＡ1
の出力端子から反転入力端子に電流が流れることにな
り、このときのオペアンプＡ1 の出力端子の電圧Ｅn が
被測定抵抗器Ｒx1の抵抗値に比例することになり、オペ
アンプＡ1 の出力端子の電圧Ｅn をオペアンプＡ 2 等で
増幅して表示手段ＤＰへ供給することで、被測定抵抗器
Ｒx1の抵抗値を測定、つまり表示手段ＤＰにて表示する
ことができる。
いた抵抗値の測定について、具体的に説明する。図１の
インピーダンス測定装置は、被測定抵抗器Ｒx1〜Ｒxnを
セットした状態において、半導体スイッチ素子Ｓ11，Ｓ
12，Ｓ21，Ｓ22をオンにし、半導体スイッチ素子Ｓ13，
Ｓ23をオフにし、半導体スイッチ素子Ｓ31，Ｓ32，
Ｓ 41，Ｓ42，‥‥‥，Ｓ(2n-1)1 ，Ｓ(2n-1)2 ，Ｓ
(2n)1 ，Ｓ(2n)2 をオフにし、半導体スイッチ素子
Ｓ33，Ｓ43，‥‥‥，Ｓ(2n-1)3 ，Ｓ(2n)3 をオンにす
ると、被測定抵抗器Ｒx2〜ＲxnはオペアンプＡ1 から開
放され、被測定抵抗器Ｒx1のみを通してオペアンプＡ1
の出力端子から反転入力端子に電流が流れることにな
り、このときのオペアンプＡ1 の出力端子の電圧Ｅn が
被測定抵抗器Ｒx1の抵抗値に比例することになり、オペ
アンプＡ1 の出力端子の電圧Ｅn をオペアンプＡ 2 等で
増幅して表示手段ＤＰへ供給することで、被測定抵抗器
Ｒx1の抵抗値を測定、つまり表示手段ＤＰにて表示する
ことができる。
【００３６】同様にして、半導体スイッチ素子Ｓ31，Ｓ
32，Ｓ41，Ｓ42をオンにし、半導体スイッチ素子Ｓ33，
Ｓ43をオフにし、半導体スイッチ素子Ｓ11，Ｓ12，
Ｓ21，Ｓ 22，Ｓ51，Ｓ52，Ｓ61，Ｓ62，‥‥‥，Ｓ
(2n-1)1 ，Ｓ(2n-1)2 ，Ｓ(2n)1 ，Ｓ (2n)2 をオフに
し、半導体スイッチ素子Ｓ13，Ｓ23，Ｓ53，Ｓ63，‥‥
‥，Ｓ(2 n-1)3 ，Ｓ(2n)3 をオンにすることで、被測定
抵抗器Ｒx2の抵抗値を表示手段ＤＰにて表示することが
できる。他の被測定抵抗器Ｒx3〜Ｒxnについても同様で
ある。
32，Ｓ41，Ｓ42をオンにし、半導体スイッチ素子Ｓ33，
Ｓ43をオフにし、半導体スイッチ素子Ｓ11，Ｓ12，
Ｓ21，Ｓ 22，Ｓ51，Ｓ52，Ｓ61，Ｓ62，‥‥‥，Ｓ
(2n-1)1 ，Ｓ(2n-1)2 ，Ｓ(2n)1 ，Ｓ (2n)2 をオフに
し、半導体スイッチ素子Ｓ13，Ｓ23，Ｓ53，Ｓ63，‥‥
‥，Ｓ(2 n-1)3 ，Ｓ(2n)3 をオンにすることで、被測定
抵抗器Ｒx2の抵抗値を表示手段ＤＰにて表示することが
できる。他の被測定抵抗器Ｒx3〜Ｒxnについても同様で
ある。
【００３７】この実施例のインピーダンス測定装置によ
れば、上記したように各半導体スイッチ素子Ｓ11，
Ｓ12，Ｓ13，‥‥‥，Ｓ(2n)1 ，Ｓ(2n)2 ，Ｓ(2n)3 の
オンオフを切り替えることで、オペアンプＡ1 の反転入
力端子および出力端子と被測定素子選択回路ＳＥ3 にお
ける例えば被測定抵抗器Ｒx1の両端とをそれぞれ導通さ
せるとともに、被測定素子選択回路ＳＥ3 のうちの残り
の被測定抵抗器Ｒx2〜Ｒxnの両端をオペアンプＡ1 の反
転入力端子および出力端子から開放し、被測定素子選択
回路ＳＥ3 のうちの被測定抵抗器Ｒx1の両端をグラウン
ドから開放するととともに、被測定抵抗器Ｒx2〜Ｒxnの
両端とグラウンドとを導通させ、被測定抵抗器Ｒx1の抵
抗値を選択的に測定することができる。この場合におい
て、残りの被測定抵抗器Ｒx2〜Ｒxnの両端が接地される
ことになり、残りの被測定抵抗器Ｒx2〜Ｒxnの両端のオ
フとなっている第１，第２，第４および第５の半導体ス
イッチ素子Ｓ11, Ｓ12, Ｓ21, Ｓ22のリーク電流が残り
の被測定抵抗器Ｒx2〜Ｒxnを通してオペアンプＡ1 の出
力端子から非反転入力端子へ流れることはない。残りの
被測定抵抗器Ｒx2〜Ｒxnの両側のオフ状態となっている
第１および第４の半導体スイッチ素子Ｓ11，Ｓ21のう
ち、オペアンプＡ1の出力端子側の第４の半導体スイッ
チ素子Ｓ21は、オペアンプＡ1 の出力端子とグラウンド
の間に挿入された状態となり、オペアンプＡ1 の出力イ
ンピーダンスがきわめて小さいので、上記オペアンプＡ
1 の出力端子側の半導体スイッチ素子Ｓ23のリーク電流
の影響は無視できる。また、残りの被測定抵抗器Ｒx2〜
Ｒxnの両側のオフ状態となっている第１および第４の半
導体スイッチ素子Ｓ11, Ｓ21のうち、オペアンプＡ1 の
反転入力端子側の第１の半導体スイッチ素子Ｓ11は、オ
ペアンプＡ1 の反転入力端子とグラウンドとの間に挿入
された状態となり、オペアンプＡ1 のオープンループの
電圧利得が十分に大きく反転入力端子の電圧はきわめて
小さいので、無視できる。したがって、残りの被測定抵
抗器Ｒx2〜Ｒxnの両側のオフ状態となっている第１およ
び第４の半導体スイッチ素子Ｓ11，Ｓ21のリーク電流の
影響をほとんど受けることなく、被測定抵抗器Ｒx1のイ
ンピーダンスを測定することが可能となり、したがって
高いインピーダンスの被測定インピーダンス素子まで精
度よくインピーダンスを測定することができる。
れば、上記したように各半導体スイッチ素子Ｓ11，
Ｓ12，Ｓ13，‥‥‥，Ｓ(2n)1 ，Ｓ(2n)2 ，Ｓ(2n)3 の
オンオフを切り替えることで、オペアンプＡ1 の反転入
力端子および出力端子と被測定素子選択回路ＳＥ3 にお
ける例えば被測定抵抗器Ｒx1の両端とをそれぞれ導通さ
せるとともに、被測定素子選択回路ＳＥ3 のうちの残り
の被測定抵抗器Ｒx2〜Ｒxnの両端をオペアンプＡ1 の反
転入力端子および出力端子から開放し、被測定素子選択
回路ＳＥ3 のうちの被測定抵抗器Ｒx1の両端をグラウン
ドから開放するととともに、被測定抵抗器Ｒx2〜Ｒxnの
両端とグラウンドとを導通させ、被測定抵抗器Ｒx1の抵
抗値を選択的に測定することができる。この場合におい
て、残りの被測定抵抗器Ｒx2〜Ｒxnの両端が接地される
ことになり、残りの被測定抵抗器Ｒx2〜Ｒxnの両端のオ
フとなっている第１，第２，第４および第５の半導体ス
イッチ素子Ｓ11, Ｓ12, Ｓ21, Ｓ22のリーク電流が残り
の被測定抵抗器Ｒx2〜Ｒxnを通してオペアンプＡ1 の出
力端子から非反転入力端子へ流れることはない。残りの
被測定抵抗器Ｒx2〜Ｒxnの両側のオフ状態となっている
第１および第４の半導体スイッチ素子Ｓ11，Ｓ21のう
ち、オペアンプＡ1の出力端子側の第４の半導体スイッ
チ素子Ｓ21は、オペアンプＡ1 の出力端子とグラウンド
の間に挿入された状態となり、オペアンプＡ1 の出力イ
ンピーダンスがきわめて小さいので、上記オペアンプＡ
1 の出力端子側の半導体スイッチ素子Ｓ23のリーク電流
の影響は無視できる。また、残りの被測定抵抗器Ｒx2〜
Ｒxnの両側のオフ状態となっている第１および第４の半
導体スイッチ素子Ｓ11, Ｓ21のうち、オペアンプＡ1 の
反転入力端子側の第１の半導体スイッチ素子Ｓ11は、オ
ペアンプＡ1 の反転入力端子とグラウンドとの間に挿入
された状態となり、オペアンプＡ1 のオープンループの
電圧利得が十分に大きく反転入力端子の電圧はきわめて
小さいので、無視できる。したがって、残りの被測定抵
抗器Ｒx2〜Ｒxnの両側のオフ状態となっている第１およ
び第４の半導体スイッチ素子Ｓ11，Ｓ21のリーク電流の
影響をほとんど受けることなく、被測定抵抗器Ｒx1のイ
ンピーダンスを測定することが可能となり、したがって
高いインピーダンスの被測定インピーダンス素子まで精
度よくインピーダンスを測定することができる。
【００３８】ここで、測定精度が高くなる理由につい
て、図２の等価回路を参照して説明する。図２はオペア
ンプＡ1 と被測定素子選択回路ＳＥ3 の部分の等価回路
で、半導体スイッチ素子Ｓ11，Ｓ12，Ｓ21，Ｓ22をオン
にし、半導体スイッチ素子Ｓ13，Ｓ23をオフにし、半導
体スイッチ素子Ｓ31，Ｓ32，Ｓ41，Ｓ42，‥‥‥，Ｓ(2
n-1)1 ，Ｓ(2n-1)2 ，Ｓ(2n)1 ，Ｓ(2n)2 をオフにし、
半導体スイッチ素子Ｓ33，Ｓ43，‥‥‥，Ｓ(2n-1)3 ，
Ｓ(2n)3 をオンにして被測定抵抗器Ｒx1の抵抗値を測定
する状態を示している。図２の等価回路では、半導体ス
イッチ素子Ｓ11，Ｓ12，Ｓ21，Ｓ22，Ｓ33，Ｓ43，‥‥
‥，Ｓ(2n-1)3 ，Ｓ(2n)3 のオン抵抗は無視し、半導体
スイッチ素子Ｓ13，Ｓ23，Ｓ31，Ｓ32，Ｓ41，Ｓ42，‥
‥‥，Ｓ(2 n-1)1 ，Ｓ(2n-1)2 ，Ｓ(2n)1 ，Ｓ(2n)2 の
オフ抵抗をｒ13，ｒ23，ｒ31，ｒ32，ｒ41，ｒ42，‥‥
‥，ｒ(2n-1)1 ，ｒ(2n-1)2 ，ｒ(2n)1 ，ｒ(2n)2 で表
している。ｉ1 〜ｉn は被測定抵抗器Ｒx1〜Ｒxn（公称
値が同じもの）をそれぞれ流れる電流であり、ｉx はオ
ペアンプＡ1 の出力端子から反転入力端子へ流れる電流
である。
て、図２の等価回路を参照して説明する。図２はオペア
ンプＡ1 と被測定素子選択回路ＳＥ3 の部分の等価回路
で、半導体スイッチ素子Ｓ11，Ｓ12，Ｓ21，Ｓ22をオン
にし、半導体スイッチ素子Ｓ13，Ｓ23をオフにし、半導
体スイッチ素子Ｓ31，Ｓ32，Ｓ41，Ｓ42，‥‥‥，Ｓ(2
n-1)1 ，Ｓ(2n-1)2 ，Ｓ(2n)1 ，Ｓ(2n)2 をオフにし、
半導体スイッチ素子Ｓ33，Ｓ43，‥‥‥，Ｓ(2n-1)3 ，
Ｓ(2n)3 をオンにして被測定抵抗器Ｒx1の抵抗値を測定
する状態を示している。図２の等価回路では、半導体ス
イッチ素子Ｓ11，Ｓ12，Ｓ21，Ｓ22，Ｓ33，Ｓ43，‥‥
‥，Ｓ(2n-1)3 ，Ｓ(2n)3 のオン抵抗は無視し、半導体
スイッチ素子Ｓ13，Ｓ23，Ｓ31，Ｓ32，Ｓ41，Ｓ42，‥
‥‥，Ｓ(2 n-1)1 ，Ｓ(2n-1)2 ，Ｓ(2n)1 ，Ｓ(2n)2 の
オフ抵抗をｒ13，ｒ23，ｒ31，ｒ32，ｒ41，ｒ42，‥‥
‥，ｒ(2n-1)1 ，ｒ(2n-1)2 ，ｒ(2n)1 ，ｒ(2n)2 で表
している。ｉ1 〜ｉn は被測定抵抗器Ｒx1〜Ｒxn（公称
値が同じもの）をそれぞれ流れる電流であり、ｉx はオ
ペアンプＡ1 の出力端子から反転入力端子へ流れる電流
である。
【００３９】ここで、上記の等価回路において、半導体
スイッチ素子Ｓ1 〜Ｓ2nとして、上記のようなアナログ
スイッチ（ＡＤＧ２０１：アナログデバイセズ社製）を
例にとって、誤差が減少する点を数値を挙げて説明す
る。図２の等価回路に示すように、オフ状態の半導体ス
イッチＳ23，Ｓ41，‥‥‥，Ｓ(2n)1 のオフ抵抗ｒ23，
ｒ41，‥‥‥，ｒ(2n)1 は、すべて並列に、オペアンプ
Ａ1 の出力端子とグラウンドとの間に入った状態（合成
抵抗をｒo とした等価回路を図３に示す）となり、その
影響は無視することができる。
スイッチ素子Ｓ1 〜Ｓ2nとして、上記のようなアナログ
スイッチ（ＡＤＧ２０１：アナログデバイセズ社製）を
例にとって、誤差が減少する点を数値を挙げて説明す
る。図２の等価回路に示すように、オフ状態の半導体ス
イッチＳ23，Ｓ41，‥‥‥，Ｓ(2n)1 のオフ抵抗ｒ23，
ｒ41，‥‥‥，ｒ(2n)1 は、すべて並列に、オペアンプ
Ａ1 の出力端子とグラウンドとの間に入った状態（合成
抵抗をｒo とした等価回路を図３に示す）となり、その
影響は無視することができる。
【００４０】すなわち、オペアンプＡ1 として例えばナ
ショナル・セミコンダクタ社製のＬＦ１５５Ａを使用す
る場合を例にとると、直流で閉ループゲインＧｃ＝１０
とすれば、オペアンプＡ1 の出力インピーダンスは０．
２Ω以下であり、ｒo ＝Ｅn／半導体スイッチの合計リ
ーク電流（例えば１μＡとすれば）≒１０Ｖ／１μＡ＝
１０ＭΩであるから、その影響は０．２Ω／10000000Ω
＝２／１０8 であるから、Ｅn ≒Ｅx 、つまり、Ｅm ≒
０と考えることができる。
ショナル・セミコンダクタ社製のＬＦ１５５Ａを使用す
る場合を例にとると、直流で閉ループゲインＧｃ＝１０
とすれば、オペアンプＡ1 の出力インピーダンスは０．
２Ω以下であり、ｒo ＝Ｅn／半導体スイッチの合計リ
ーク電流（例えば１μＡとすれば）≒１０Ｖ／１μＡ＝
１０ＭΩであるから、その影響は０．２Ω／10000000Ω
＝２／１０8 であるから、Ｅn ≒Ｅx 、つまり、Ｅm ≒
０と考えることができる。
【００４１】また、オフ状態の半導体スイッチＳ13，Ｓ
31，‥‥‥，Ｓ(2n-1)1 のオフ抵抗ｒ13，ｒ31，‥‥
‥，ｒ(2n-1)1 は、すべて並列に、オペアンプＡ1 の反
転入力端子とグラウンドとの間に入った状態（合成抵抗
をｒi とした等価回路を図３に示す）となり、電流
ｉ2 ，ｉ3 ，…，ｉn は、オペアンプＡ1 の出力端子の
電圧Ｅn により、オペアンプＡ1 の反転入力端子に流れ
込むことはなくなり、合成抵抗ｒi の影響は、オペアン
プＡ1 のオープンループの電圧利得Ｇ0 が十分大きいか
ら無視することができる。ナショナル・セミコンダクタ
社製ＬＦ１５５Ａの場合、Ｇ0 ＝１０６ｄＢ≒200000で
あるので、Ｅx ＝１０Ｖ、Ｒx ＝１ＭΩであれば、ｉ1
＝Ｅx ／Ｒx ＝１０Ｖ／１ＭΩ＝１０μＡであり、ま
た、前述のｒo と同様に、ｒi ＝１０ＭΩと仮定すれ
ば、ｉri＝Ｅm ／（Ｇ0 ×ｒi ）＝１０Ｖ／200000÷１
０ＭΩ＝０．５×１０-5μＡであるから、ｉri／ｉ1 ＝
０．５×１０ 5 ／１０＝０．５×１０6 の影響であるか
ら、ｉ1 ＝ｉx と考えることができる。
31，‥‥‥，Ｓ(2n-1)1 のオフ抵抗ｒ13，ｒ31，‥‥
‥，ｒ(2n-1)1 は、すべて並列に、オペアンプＡ1 の反
転入力端子とグラウンドとの間に入った状態（合成抵抗
をｒi とした等価回路を図３に示す）となり、電流
ｉ2 ，ｉ3 ，…，ｉn は、オペアンプＡ1 の出力端子の
電圧Ｅn により、オペアンプＡ1 の反転入力端子に流れ
込むことはなくなり、合成抵抗ｒi の影響は、オペアン
プＡ1 のオープンループの電圧利得Ｇ0 が十分大きいか
ら無視することができる。ナショナル・セミコンダクタ
社製ＬＦ１５５Ａの場合、Ｇ0 ＝１０６ｄＢ≒200000で
あるので、Ｅx ＝１０Ｖ、Ｒx ＝１ＭΩであれば、ｉ1
＝Ｅx ／Ｒx ＝１０Ｖ／１ＭΩ＝１０μＡであり、ま
た、前述のｒo と同様に、ｒi ＝１０ＭΩと仮定すれ
ば、ｉri＝Ｅm ／（Ｇ0 ×ｒi ）＝１０Ｖ／200000÷１
０ＭΩ＝０．５×１０-5μＡであるから、ｉri／ｉ1 ＝
０．５×１０ 5 ／１０＝０．５×１０6 の影響であるか
ら、ｉ1 ＝ｉx と考えることができる。
【００４２】図４にアナログスイッチのようなアナログ
電流を断続可能な半導体スイッチ素子をコイルやコンデ
ンサ等の被測定インピーダンス素子の選択に用いたこの
発明の第２の実施例のインピーダンス測定装置の回路図
を示す。このインピーダンス測定装置は、図４に示すよ
うに、図８における被測定素子選択回路ＳＥ2 に代え
て、被測定素子選択回路ＳＥ4 を用いたもので、その他
の構成は図８のインピーダンス測定装置と同様である。
電流を断続可能な半導体スイッチ素子をコイルやコンデ
ンサ等の被測定インピーダンス素子の選択に用いたこの
発明の第２の実施例のインピーダンス測定装置の回路図
を示す。このインピーダンス測定装置は、図４に示すよ
うに、図８における被測定素子選択回路ＳＥ2 に代え
て、被測定素子選択回路ＳＥ4 を用いたもので、その他
の構成は図８のインピーダンス測定装置と同様である。
【００４３】被測定素子選択回路ＳＥ4 は、図１の被測
定素子選択回路ＳＥ3 において、被測定抵抗器Ｒx1〜Ｒ
xnに代えて、被測定インピーダンス素子Ｚx1〜Ｚxnをセ
ットするようにしたもので、その他の構成は図１と同様
である。この実施例のインピーダンス測定装置によれ
ば、コイルやコンデンサ等の被測定インピーダンス素子
Ｚx1〜Ｚxnのインピーダンスを、第１の実施例と同様に
して測定することができ、直流抵抗の測定の場合と同じ
く、要求される測定精度に対し、それに使用する部品
（半導体スイッチ、オペアンプ等）の条件を選定すれ
ば、同様の効果を期待することが可能である。
定素子選択回路ＳＥ3 において、被測定抵抗器Ｒx1〜Ｒ
xnに代えて、被測定インピーダンス素子Ｚx1〜Ｚxnをセ
ットするようにしたもので、その他の構成は図１と同様
である。この実施例のインピーダンス測定装置によれ
ば、コイルやコンデンサ等の被測定インピーダンス素子
Ｚx1〜Ｚxnのインピーダンスを、第１の実施例と同様に
して測定することができ、直流抵抗の測定の場合と同じ
く、要求される測定精度に対し、それに使用する部品
（半導体スイッチ、オペアンプ等）の条件を選定すれ
ば、同様の効果を期待することが可能である。
【００４４】なお、上記図１における半導体スイッチ素
子Ｓ12，Ｓ22，‥‥‥，Ｓ(n-1)2，Ｓn2は、半導体スイ
ッチ素子Ｓ13，Ｓ23，‥‥‥，Ｓ(n-1)3，Ｓn3のオン抵
抗が完全に零でないことに起因して例えば抵抗器Ｒx1の
測定時に抵抗器Ｒx2〜Ｒxnに流れるリーク電流を抑え、
測定誤差を一層少なくするために設けられているが、半
導体スイッチ素子Ｓ13，Ｓ23，‥‥‥，Ｓ(n-1)3，Ｓn3
としてオン抵抗の十分に小さいものが得られれば、図５
に示すように、半導体スイッチ素子Ｓ12，Ｓ22，‥‥
‥，Ｓ(n-1)2，Ｓn2を省いた被測定素子選択回路ＳＥ5
を用いることも可能である。
子Ｓ12，Ｓ22，‥‥‥，Ｓ(n-1)2，Ｓn2は、半導体スイ
ッチ素子Ｓ13，Ｓ23，‥‥‥，Ｓ(n-1)3，Ｓn3のオン抵
抗が完全に零でないことに起因して例えば抵抗器Ｒx1の
測定時に抵抗器Ｒx2〜Ｒxnに流れるリーク電流を抑え、
測定誤差を一層少なくするために設けられているが、半
導体スイッチ素子Ｓ13，Ｓ23，‥‥‥，Ｓ(n-1)3，Ｓn3
としてオン抵抗の十分に小さいものが得られれば、図５
に示すように、半導体スイッチ素子Ｓ12，Ｓ22，‥‥
‥，Ｓ(n-1)2，Ｓn2を省いた被測定素子選択回路ＳＥ5
を用いることも可能である。
【００４５】
【発明の効果】請求項１記載のインピーダンス測定方法
によれば、複数個の被測定インピーダンス素子のうちの
何れか１個の被測定インピーダンス素子のインピーダン
スを測定する際に、複数個の被測定インピーダンス素子
のうちの残りのそれぞれの両端を接地することができ、
複数個の被測定インピーダンス素子のうちの残りのそれ
ぞれの両側のオフ状態となっている半導体スイッチ素子
のリーク電流の影響をほとんど受けることなく、複数個
の被測定インピーダンス素子のうちの何れか１個の被測
定インピーダンス素子のインピーダンスを測定すること
が可能となり、したがって高いインピーダンスの被測定
インピーダンス素子まで精度よくインピーダンスを測定
することができる。
によれば、複数個の被測定インピーダンス素子のうちの
何れか１個の被測定インピーダンス素子のインピーダン
スを測定する際に、複数個の被測定インピーダンス素子
のうちの残りのそれぞれの両端を接地することができ、
複数個の被測定インピーダンス素子のうちの残りのそれ
ぞれの両側のオフ状態となっている半導体スイッチ素子
のリーク電流の影響をほとんど受けることなく、複数個
の被測定インピーダンス素子のうちの何れか１個の被測
定インピーダンス素子のインピーダンスを測定すること
が可能となり、したがって高いインピーダンスの被測定
インピーダンス素子まで精度よくインピーダンスを測定
することができる。
【００４６】請求項２記載のインピーダンス測定装置に
よれば、第１の半導体スイッチ素子の他端に一端を接続
し他端を接地した第２の半導体スイッチ素子と、第３の
半導体スイッチ素子の他端に一端を接続し他端を接地し
た第４の半導体スイッチ素子とを設けたので、被測定素
子選択回路のうちの何れか一つの組の被測定インピーダ
ンス素子のインピーダンスを測定するときに、被測定素
子選択回路のうちの残りの組の被測定インピーダンス素
子の両端を接地することができ、被測定素子選択回路の
うちの残りの組の被測定インピーダンス素子の両側のオ
フ状態となっている第１および第３の半導体スイッチ素
子のリーク電流の影響をほとんど受けることなく、被測
定素子選択回路のうちの何れか一つの組の被測定インピ
ーダンス素子のインピーダンスを測定することが可能と
なり、したがって高いインピーダンスの被測定インピー
ダンス素子まで精度よくインピーダンスを測定すること
ができる。
よれば、第１の半導体スイッチ素子の他端に一端を接続
し他端を接地した第２の半導体スイッチ素子と、第３の
半導体スイッチ素子の他端に一端を接続し他端を接地し
た第４の半導体スイッチ素子とを設けたので、被測定素
子選択回路のうちの何れか一つの組の被測定インピーダ
ンス素子のインピーダンスを測定するときに、被測定素
子選択回路のうちの残りの組の被測定インピーダンス素
子の両端を接地することができ、被測定素子選択回路の
うちの残りの組の被測定インピーダンス素子の両側のオ
フ状態となっている第１および第３の半導体スイッチ素
子のリーク電流の影響をほとんど受けることなく、被測
定素子選択回路のうちの何れか一つの組の被測定インピ
ーダンス素子のインピーダンスを測定することが可能と
なり、したがって高いインピーダンスの被測定インピー
ダンス素子まで精度よくインピーダンスを測定すること
ができる。
【００４７】請求項３記載のインピーダンス測定装置に
よれば、第１の半導体スイッチ素子の他端に一端を接続
し他端に被測定インピーダンス素子の一端が接続される
第２の半導体スイッチ素子と、第１の半導体スイッチ素
子の他端に一端を接続し他端を接地した第３の半導体ス
イッチ素子と、第４の半導体スイッチ素子の他端に一端
を接続し他端に被測定インピーダンス素子の他端が接続
される第５の半導体スイッチ素子と、第４の半導体スイ
ッチ素子の他端に一端を接続し他端を接地した第６の半
導体スイッチ素子とを設けたので、被測定素子選択回路
のうちの何れか一つの組の被測定インピーダンス素子の
インピーダンスを測定するときに、被測定素子選択回路
のうちの残りの組の被測定インピーダンス素子の両端を
接地することができ、被測定素子選択回路のうちの残り
の組の被測定インピーダンス素子の両側のオフ状態とな
っている第１，第２，第４および第５の半導体スイッチ
素子のリーク電流の影響をほとんど受けることなく、被
測定素子選択回路のうちの何れか一つの組の被測定イン
ピーダンス素子のインピーダンスを測定することが可能
となり、したがって高いインピーダンスの被測定インピ
ーダンス素子まで精度よくインピーダンスを測定するこ
とができる。
よれば、第１の半導体スイッチ素子の他端に一端を接続
し他端に被測定インピーダンス素子の一端が接続される
第２の半導体スイッチ素子と、第１の半導体スイッチ素
子の他端に一端を接続し他端を接地した第３の半導体ス
イッチ素子と、第４の半導体スイッチ素子の他端に一端
を接続し他端に被測定インピーダンス素子の他端が接続
される第５の半導体スイッチ素子と、第４の半導体スイ
ッチ素子の他端に一端を接続し他端を接地した第６の半
導体スイッチ素子とを設けたので、被測定素子選択回路
のうちの何れか一つの組の被測定インピーダンス素子の
インピーダンスを測定するときに、被測定素子選択回路
のうちの残りの組の被測定インピーダンス素子の両端を
接地することができ、被測定素子選択回路のうちの残り
の組の被測定インピーダンス素子の両側のオフ状態とな
っている第１，第２，第４および第５の半導体スイッチ
素子のリーク電流の影響をほとんど受けることなく、被
測定素子選択回路のうちの何れか一つの組の被測定イン
ピーダンス素子のインピーダンスを測定することが可能
となり、したがって高いインピーダンスの被測定インピ
ーダンス素子まで精度よくインピーダンスを測定するこ
とができる。
【００４８】請求項４記載のインピーダンス測定装置に
よれば、複数個の被測定インピーダンス素子である抵抗
器の何れか１個を選択するための半導体スイッチ素子の
リーク電流の影響をほとんど受けることなく、高い抵抗
を有する抵抗器まで抵抗値を精度よく測定することがで
きる。請求項５記載のインピーダンス測定装置によれ
ば、複数個の被測定インピーダンス素子であるコイルま
たはコンデンサの何れか１個を選択するための半導体ス
イッチ素子のリーク電流の影響をほとんど受けることな
く、高いインピーダンスを有するコイルまたはコンデン
サまでインピーダンスを精度よく測定することができ
る。
よれば、複数個の被測定インピーダンス素子である抵抗
器の何れか１個を選択するための半導体スイッチ素子の
リーク電流の影響をほとんど受けることなく、高い抵抗
を有する抵抗器まで抵抗値を精度よく測定することがで
きる。請求項５記載のインピーダンス測定装置によれ
ば、複数個の被測定インピーダンス素子であるコイルま
たはコンデンサの何れか１個を選択するための半導体ス
イッチ素子のリーク電流の影響をほとんど受けることな
く、高いインピーダンスを有するコイルまたはコンデン
サまでインピーダンスを精度よく測定することができ
る。
【図１】この発明の第１の実施例のインピーダンス測定
装置の構成を示す回路図である。
装置の構成を示す回路図である。
【図２】図１のインピーダンス測定装置の主要部の等価
回路図である。
回路図である。
【図３】図２の回路の等価回路図である。
【図４】この発明の第２の実施例のインピーダンス測定
装置の構成を示す回路図である。
装置の構成を示す回路図である。
【図５】インピーダンス測定装置の変形例を示す回路図
である。
である。
【図６】従来の第１のインピーダンス測定装置の構成を
示す回路図である。
示す回路図である。
【図７】図６のインピーダンス測定装置の主要部の等価
回路図である。
回路図である。
【図８】従来の第２のインピーダンス測定装置の構成を
示す回路図である。
示す回路図である。
Ａ1 オペアンプ ＳＥ3 被測定素子選択回路 Ｅ1 基準電圧源 Ｒ1 基準抵抗 Ｓ11〜Ｓn3 半導体スイッチ素子
Claims (5)
- 【請求項１】 オペアンプ（Ａ1 ）の反転入力端子およ
び出力端子と複数個の被測定インピーダンス素子（Ｒx1
〜Ｒxn）の両端との間にそれぞれ挿入されてアナログ電
流を断続可能な素子選択用半導体スイッチ素子群（Ｓ11
〜Ｓ(2n)1 ）を選択的にオンオフさせることにより、前
記オペアンプ（Ａ1 ）の反転入力端子および出力端子と
前記複数個の被測定インピーダンス素子（Ｒx1〜Ｒxn）
のうちの何れか１個の被測定インピーダンス素子の両端
とをそれぞれ導通させるとともに、前記複数個の被測定
インピーダンス素子（Ｒx1〜Ｒxn）のうちの残りの被測
定インピーダンス素子の両端を前記オペアンプ（Ａ1 ）
の反転入力端子および出力端子から開放し、前記複数個
の被測定インピーダンス素子（Ｒx1〜Ｒxn）のうちの何
れか１個の被測定インピーダンス素子のインピーダンス
を選択的に測定するインピーダンス測定方法において、 前記素子選択用半導体スイッチ素子群（Ｓ11〜
Ｓ(2n)1 ）の被測定インピーダンス素子側端子とグラウ
ンドとの間にそれぞれ接続されてアナログ電流を断続可
能な接地用半導体スイッチ素子群（Ｓ13〜Ｓ(2n)3 ）を
選択的にオンオフさせることにより、前記複数個の被測
定インピーダンス素子（Ｒx1〜Ｒxn）のうちの何れか１
個の被測定インピーダンス素子の両端をグラウンドから
開放するととともに、前記複数個の被測定インピーダン
ス素子（Ｒx1〜Ｒxn）のうちの残りの両端と前記グラウ
ンドとを導通させることを特徴とするインピーダンス測
定方法。 - 【請求項２】 非反転入力端子を接地したオペアンプ
（Ａ1 ）と、 このオペアンプ（Ａ1 ）の反転入力端子に一端を接続し
た基準抵抗（Ｒ1 ）と、 この基準抵抗（Ｒ1 ）の他端に接続した基準電圧源（Ｅ
1 ）と、 前記オペアンプ（Ａ1 ）の反転入力端子と出力端子との
間に設けた被測定素子選択回路（ＳＥ3 ）とを備え、 前記被測定素子選択回路（ＳＥ3 ）は、前記オペアンプ
（Ａ1 ）の反転入力端子に一端を接続し他端に被測定イ
ンピーダンス素子（Ｒx1〜Ｒxn）の一端が接続されアナ
ログ電流を断続可能な第１の半導体スイッチ素子（Ｓ11
〜Ｓ(2n-1)1 ）と、前記第１の半導体スイッチ素子（Ｓ
11〜Ｓ(2n-1)1 ）の他端に一端を接続し他端を接地した
アナログ電流を断続可能な第２の半導体スイッチ素子
（Ｓ13〜Ｓ (2n-1)3 ）と、前記オペアンプ（Ａ1 ）の出
力端子に一端を接続し他端に被測定インピーダンス素子
（Ｒx1〜Ｒxn）の他端が接続されアナログ電流を断続可
能な第３の半導体スイッチ素子（Ｓ21〜Ｓ(2n)1 ）と、
前記第３の半導体スイッチ素子（Ｓ21〜Ｓ(2n)1 ）の他
端に一端を接続し他端を接地したアナログ電流を断続可
能な第４の半導体スイッチ素子（Ｓ23〜Ｓ(2n)3 ）とを
複数組有し、 前記オペアンプ（Ａ1 ）の出力端子の電圧をインピーダ
ンス対応電圧として出力するようにしたことを特徴とす
るインピーダンス測定装置。 - 【請求項３】 非反転入力端子を接地したオペアンプ
（Ａ1 ）と、 このオペアンプ（Ａ1 ）の反転入力端子に一端を接続し
た基準抵抗（Ｒ1 ）と、 この基準抵抗（Ｒ1 ）の他端に接続した基準電圧源（Ｅ
1 ）と、 前記オペアンプ（Ａ1 ）の反転入力端子と出力端子との
間に設けた被測定素子選択回路（ＳＥ3 ）とを備え、 前記被測定素子選択回路（ＳＥ3 ）は、前記オペアンプ
（Ａ1 ）の反転入力端子に一端を接続したアナログ電流
を断続可能な第１の半導体スイッチ素子（Ｓ11〜Ｓ
(2n-1)1 ）と、この第１の半導体スイッチ素子（Ｓ11〜
Ｓ(2n-1)1 ）の他端に一端を接続し他端に被測定インピ
ーダンス素子（Ｒx1〜Ｒxn）の一端が接続されるアナロ
グ電流を断続可能な第２の半導体スイッチ素子（Ｓ12〜
Ｓ(2n-1)2 ）と、前記第１の半導体スイッチ素子（Ｓ11
〜Ｓ(2n-1)1 ）の他端に一端を接続し他端を接地したア
ナログ電流を断続可能な第３の半導体スイッチ素子（Ｓ
13〜Ｓ (2n-1)3 ）と、前記オペアンプ（Ａ1 ）の出力端
子に一端を接続したアナログ電流を断続可能な第４の半
導体スイッチ素子（Ｓ21〜Ｓ(2n)1 ）と、この第４の半
導体スイッチ素子（Ｓ21〜Ｓ(2n)1 ）の他端に一端を接
続し他端に前記被測定インピーダンス素子（Ｒx1〜
Ｒxn）の他端が接続されるアナログ電流を断続可能な第
５の半導体スイッチ素子（Ｓ22〜Ｓ(2n)2 ）と、前記第
４の半導体スイッチ素子（Ｓ21〜Ｓ(2n)1 ）の他端に一
端を接続し他端を接地したアナログ電流を断続可能な第
６の半導体スイッチ素子（Ｓ23〜Ｓ(2n)3 ）とを複数組
有し、 前記オペアンプ（Ａ1 ）の出力端子の電圧をインピーダ
ンス対応電圧として出力するようにしたことを特徴とす
るインピーダンス測定装置。 - 【請求項４】 基準電圧源を一定の直流電圧を発生する
直流電圧源とした請求項２または請求項３記載のインピ
ーダンス測定装置。 - 【請求項５】 基準電圧源を一定振幅，一定周波数の交
流電圧を発生する交流電圧源とした請求項２または請求
項３記載のインピーダンス測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3037195A JP2655824B2 (ja) | 1995-02-20 | 1995-02-20 | インピーダンス測定方法およびインピーダンス測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3037195A JP2655824B2 (ja) | 1995-02-20 | 1995-02-20 | インピーダンス測定方法およびインピーダンス測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08220157A JPH08220157A (ja) | 1996-08-30 |
| JP2655824B2 true JP2655824B2 (ja) | 1997-09-24 |
Family
ID=12302021
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3037195A Expired - Fee Related JP2655824B2 (ja) | 1995-02-20 | 1995-02-20 | インピーダンス測定方法およびインピーダンス測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2655824B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012220399A (ja) * | 2011-04-12 | 2012-11-12 | Hioki Ee Corp | ４端子式測定装置 |
-
1995
- 1995-02-20 JP JP3037195A patent/JP2655824B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08220157A (ja) | 1996-08-30 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |