JP3077022U - インピーダンス測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】接触不良を軽減し、接触抵抗を小さくして測定
精度を向上することができるインピーダンス測定装置を
提供する。 【解決手段】抵抗器Ｒｘの電極Ｔ₁ に接触するプローブ
２、４と、抵抗器Ｒｘ電極Ｔ₂ に接触するプローブ３、
５と、電極Ｔ₁ 、Ｔ₂ にプローブ２〜５が接触する際に
スパークを発生させるためのスパーク用電源Ｅｓと、抵
抗器Ｒｘに給電する定電流回路７と、抵抗器Ｒｘに供給
された電流により発生する電圧を検出する電圧検出器８
と、プローブ２、３をそれぞれスパーク用電源Ｅｓおよ
び定電流回路７の一方に切り換える一対のスイッチ
Ｓ₁ 、Ｓ₃ と、プローブ４、５をそれぞれ接地ＧＮＤお
よび電圧検出器８の一方に切り換えるスイッチＳ₂ 、Ｓ
₄ とを備えている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

この考案は、抵抗器、コンデンサ、インダクタ等のインピーダンス素子、ある いはスイッチ等の電子部品などの被測定物の電極部に測定プローブ（接触子）を 当てて被測定物の測定に使用するインピーダンス測定装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来のインピーダンス測定装置を図２に示す。すなわち、Ｒｘは被測定物のイ ンピーダンス素子例えば抵抗器、３１は抵抗器Ｒｘに定電流を供給する定電流回 路、３２は抵抗器Ｒｘの両端に現れた電圧を増幅する増幅器、３３は増幅器３２ の出力電圧をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路、３４はＡ／Ｄ変換回路 ３３のディジタル値を表示する表示部、Ｐ１〜Ｐ４は測定プローブである。測定 される電圧値は、電流×抵抗であり、電流が一定のため抵抗に比例する値であり 、したがって表示部により抵抗値を表示することができる。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

抵抗器Ｒｘの電極Ｔ₁ 、Ｔ₂ に測定プローブＰ₁ 〜Ｐ₄ を当ててインピーダン スを測定する場合、電極Ｔ₁ 、Ｔ₂ および測定プローブＰ₁ 〜Ｐ₄ の酸化被膜あ るいは汚れ等による接触不良があるため、抵抗器Ｒｘの測定電圧Ｉ×Ｒｘが接触 抵抗により誤差を生じることがあるという課題があった。

【０００４】 すなわち、図３に示すように、測定プローブＰ₁ 〜Ｐ₄ の接触抵抗ｒ₁ 〜ｒ₄ とし、増幅器３２の入力抵抗Ｒｉとする。接触抵抗ｒ₁ 、ｒ₂ が大きくなると定 電流回路３１の能力の限界を越え、測定電流Ｉ′は規定の定電流Ｉを維持できな くなり、Ｉ≠Ｉ′となり、検出電圧ＥｘはＥｘ＝ＩＲｘではなくＩ′Ｒｘになり 、ＩＲｘ＞Ｉ′Ｒｘとなり、誤差を生じる。また接触抵抗ｒ₃ 、ｒ₄ が大きくな ると、Ｅｘ≠Ｅｘ′＝Ｒｉ・Ｅｘ／（Ｒｉ＋ｒ₃ ＋ｒ₄ ）となり誤差を生じる。

【０００５】 したがって、この考案の目的は、接触不良を軽減し、接触抵抗を小さくして測 定精度を向上することができるインピーダンス測定装置を提供することである。

【０００６】

【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装置は、被測定物の電極の一方に接触する 第１のプローブおよび第２のグローブと、前記被測定物の前記電極の他方に接触 する第３のプローブおよび第４のプローブと、前記被測定物の前記電極に前記第 １から第４のプローブが接触する際にスパークを発生させるためのスパーク用電 源と、前記被測定物に対し給電する電源と、前記被測定物に供給された電流によ り発生する電圧を検出する電圧検出器と、前記第１のプローブおよび前記第３の プローブをそれぞれ前記スパーク用電源および前記電源の一方に切り換える一対 の第１の切り換えスイッチと、前記第２のプローブおよび前記第４のプローブを それぞれ接地および前記電圧検出器の一方に切り換える一対の第２の切り換えス イッチとを備え、前記第１から第４のプローブを前記電極に接触する前に前記第 １の切り換えスイッチを前記スパーク用電源に接続するとともに前記第２の切り 換えスイッチを接地に接続し、前記第１から第４のプローブを前記電極に接触後 前記第１の切り換えスイッチを前記電源に接続するとともに前記第２の切り換え スイッチを前記電圧検出器に接続することを特徴とするものである。

【０００７】 請求項１記載のインピーダンス測定装置によれば、プローブが電極に接触する 瞬間にフローブと被測定物の電極との間に僅かなスパークを発生させ、このスパ ークによりプローブの先端とこれが接触する電極の部分をクリーニングするので 、プローブの接触の都度それらの接触時に発生する接触不良を軽減できる。この ため、インピーダンス素子のインピーダンスの測定精度を向上することができる 。

【０００８】 請求項２記載のインピーダンス測定装置は、請求項１において、前記電源が定 電流回路である。

【０００９】 請求項２記載のインピーダンス測定装置によれば、請求項１と同様な効果があ る。

【００１０】 請求項３記載のインピーダンス測定装置は、請求項２において、前記電圧検出 器が前記インピーダンス素子の電圧を増幅する増幅器と、この増幅器の出力電圧 をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路と、このＡ／Ｄ変換回路の出力値を 表示する表示部とを有するものである。

【００１１】 請求項３記載のインピーダンス測定装置によれば、請求項２と同様な効果があ る。

【００１２】

【考案の実施の形態】

この考案の一実施の形態のインピーダンス測定装置を図１により説明する。す なわち、このインピーダンス測定装置は、定電流回路７、電圧検出器８、一対の 第１の切り換えスイッチＳ₁ 、Ｓ₃ 、一対の第２の切り換えスイッチＳ₂ 、Ｓ₄ を有する。

【００１３】 定電流回路７は電流源を含む電源として用いられるものである。実施の形態で は、被測定物例えばインピーダンス素子の抵抗器Ｒｘに定電流Ｉを供給する。

【００１４】 電圧検出器８は抵抗器Ｒｘの両端に発生した電圧Ｅｒを測定するものであり、 表示は含まなくてもよい。実施の形態では、抵抗素子Ｒｘによる入力電圧Ｅｒを Ａ倍に増幅する増幅器１４と、Ｅｒ×Ａのアナログ値をディジタル値に変換する Ａ／Ｄ変換回路１５と、ディジタル値を表示する表示部１６を有し、これによっ て抵抗器Ｒｘの電圧値に比例した抵抗値がディジタル表示される。

【００１５】 スパーク用電源Ｅｓはプローブ２〜５のクリーニングのためそれらと電極の間 に電流を流すものであり、被測定物に何らのダメージを与えることなく、プロー ブ２〜５が電流により著しく摩耗しない程度のできるだけ大きい電流値ｉ₁ 、ｉ ₂ とする。Ｒ₁ 、Ｒ₂ はスパーク電源Ｅｓに直列に接続された電流制限抵抗であ る。

【００１６】 第１のプローブ２および第２のプローブ４は、被測定物の抵抗器Ｒｘの一方の 電極Ｔ₁ に接触し、第３のプローブ３および第４のプローブ５は被測定物の抵抗 器Ｒｘの他方のＴ₂ に接触する。

【００１７】 一対の第１の切り換えスイッチＳ₁ 、Ｓ₃ は、第１のプローブ２および第３の プローブ３をそれぞれスパーク用電源Ｅｓおよび定電流回路７の一方に切り換え 、一対の第２の切り換えスイッチＳ₂ 、Ｓ₄ は第２のプローブ４および第４のプ ローブ５をそれぞれ接地ＧＮＤと電圧検出器８の一方に切り換える。この場合、 第１から第４のプローブ２〜４は、電極Ｔ₁ 、Ｔ₂ に接触する前に第１の切り換 えスイッチＳ₁ 、Ｓ₃ をスパーク用電源Ｅｓに接続するとともに第２の切り換え スイッチＳ₂ 、Ｓ₄ を接地ＧＮＤに接続し、第１から第４のプローブ２〜５の接 触後第１の切り換えスイッチＳ₁ 、Ｓ₃ を定電流回路７に接続するとともに第２ の切り換えスイッチＳ₂ 、Ｓ₄ を電圧検出器８に接続するように制御手段により 制御する。

【００１８】 動作について説明する。まず、プローブ２〜５が被測定物の抵抗器Ｒｘの電極 Ｔ₁ 、Ｔ₂ に接触する前に、切り換えスイッチＳ₁ 〜Ｓ₄ を接点ａ側に切り換え ておいて、プローブ２〜５が被測定物の電極Ｔ₁ 、Ｔ₂ に接触すれば、スパーク 用電源Ｅｓにより抵抗Ｒ₁ 、Ｒ₂ を通して電流ｉ₁ 、ｉ₂ が流れる。この電流値 は上記したようにクリーニングのための電流により被測定物に何らのダメージを 与えることなく、プローブ２〜５が電流により著しく摩耗しない程度のできるだ け大きい電流値とする。接触する瞬間にプローブ２〜５と被測定物の電極Ｔ₁ 、 Ｔ₂ の間に僅かなスパークを発生させ、プローブ２〜５の先端をスパークにより その都度クリーニングする。クリーニングを行った後、測定を開始する前に、切 り換えスイッチＳ₁ 〜Ｓ₄ を接点ｂ側に切り換え、定電流回路７、抵抗器Ｒｘお よび電圧検出器８からなる測定回路を構成する。

【００１９】 なお、被測定物がコンデンサやコイルであって、そのインピーダンスを測定す る場合、定電流回路としては一定振幅の交流電流を流す回路を用いることが好ま しい。

【００２０】

【考案の効果】

請求項１記載のインピーダンス測定装置によれば、プローブが電極に接触する 瞬間にフローブと被測定物の電極との間に僅かなスパークを発生させ、このスパ ークによりプローブの先端とこれが接触する電極の部分をクリーニングするので 、プローブの接触の都度それらの接触時に発生する接触不良を軽減できる。この ため、インピーダンス素子のインピーダンスの測定精度を向上することができる 。

【００２１】 請求項２記載のインピーダンス測定装置によれば、請求項１と同様な効果があ る。

【００２２】 請求項３記載のインピーダンス測定装置によれば、請求項２と同様な効果があ る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の一実施の形態のインピーダンス測定
状態の回路ブロック図である。

【図２】従来例のインピーダンス測定状態の回路ブロッ
ク図である。

【図３】接触抵抗による測定誤差を説明する説明図であ
る。

【符号の説明】

２〜５ プローブ ７ 定電流回路 ８ 電圧検出器 １４ 増幅器 １５ Ａ／Ｄ変換回路 １６ 表示部 Ｔ₁ 、Ｔ₂ 電極 Ｓ₁ 〜Ｓ₄ 切り換えスイッチ Ｅｓ スパーク用電源 ＧＮＤ 接地

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 被測定物の電極の一方に接触する第１の
   プローブおよび第２のグローブと、前記被測定物の前記
   電極の他方に接触する第３のプローブおよび第４のプロ
   ーブと、前記被測定物の前記電極に前記第１から第４の
   プローブが接触する際にスパークを発生させるためのス
   パーク用電源と、前記被測定物に対し給電する電源と、
   前記被測定物に供給された電流により発生する電圧を検
   出する電圧検出器と、前記第１のプローブおよび前記第
   ３のプローブをそれぞれ前記スパーク用電源および前記
   電源の一方に切り換える一対の第１の切り換えスイッチ
   と、前記第２のプローブおよび前記第４のプローブをそ
   れぞれ接地および前記電圧検出器の一方に切り換える一
   対の第２の切り換えスイッチとを備え、前記第１から第
   ４のプローブを前記電極に接触する前に前記第１の切り
   換えスイッチを前記スパーク用電源に接続するとともに
   前記第２の切り換えスイッチを接地に接続し、前記第１
   から第４のプローブを前記電極に接触後前記第１の切り
   換えスイッチを前記電源に接続するとともに前記第２の
   切り換えスイッチを前記電圧検出器に接続することを特
   徴とするインピーダンス測定装置。
2. 【請求項２】 前記電源は定電流回路である請求項１
   記載のインピーダンス測定装置。
3. 【請求項３】 前記電圧検出器は前記インピーダンス
   素子の電圧を増幅する増幅器と、この増幅器の出力電圧
   をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路と、このＡ
   ／Ｄ変換回路の出力値を表示する表示部とを有する請求
   項２記載のインピーダンス測定装置。