JP3813330B2

JP3813330B2 - 測定ケーブル

Info

Publication number: JP3813330B2
Application number: JP28280797A
Authority: JP
Inventors: 正弘若林
Original assignee: Hioki EE Corp
Current assignee: Hioki EE Corp
Priority date: 1997-09-29
Filing date: 1997-09-29
Publication date: 2006-08-23
Anticipated expiration: 2017-09-29
Also published as: JPH11101831A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、測定ケーブルに関し、詳しくは、二端子法や四端子法に従って抵抗値を測定する際に好適に用いることができる測定ケーブルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、四端子法を用いて測定対象物の抵抗値を精度よく測定するための測定系として、図４に示す測定系が従来から知られている。同図に示す測定系５１は、例えば、家電製品などの測定対象製品２内に配設された電源トランス１１における一次巻線１１ａの抵抗値を測定することによって、間接的に電源トランス１１の内部温度を測定することができるようになっている。具体的には、この測定系５１では、抵抗測定装置３が用いられており、抵抗測定装置３には、測定対象物である電源トランス１１の一次巻線１１ａに定電流を供給するための電流源２１と、電源トランス１１の一次巻線１１ａに流れる電流の電流値を測定するための電流計２２と、電源トランス１１の一次巻線１１ａの両端電圧を測定するための電圧計２３と、図外の演算部および表示部２４とが内蔵されている。
【０００３】
また、この測定系５１では、表示部２４に表示される測定値を補正するための基準抵抗４と、抵抗測定装置３および測定対象製品２間を接続するための測定ケーブル５２と、抵抗測定装置３および基準抵抗４間を接続するための接続ケーブル５３とが抵抗測定装置３と共に使用されている。この場合、測定ケーブル５２は、相互に絶縁された４本のケーブル５４ａ〜５４ｄを束線して構成されている。また、ケーブル５４ａ〜５４ｄの各々の一端には、電源トランス１１の一次巻線１１ａの両端に接続されているＡＣプラグ１２の端子１２ａ，１２ｂに接続可能な鰐口クリップ５５ａ〜５５ｄがそれぞれ取り付けられ、ケーブル５４ａ〜５４ｄの各々の他端には、抵抗測定装置３の入出力端子２５ａ〜２５ｄに接続可能な鰐口クリップ５６ａ〜５６ｄがそれぞれ取り付けられている。一方、測定ケーブル５３は、相互に絶縁された４本のケーブル５７ａ〜５７ｄを束線して構成されている。また、ケーブル５７ａ〜５７ｄの各々の一端には、基準抵抗４に形成されているバナナジャック４ａ〜４ｄに嵌合させるためのバナナプラグ５８ａ〜５８ｄがそれぞれ取り付けられ、ケーブル５７ａ〜５７ｄの各々の他端には、抵抗測定装置３の入出力端子２５ａ〜２５ｄに接続可能な鰐口クリップ５９ａ〜５９ｄがそれぞれ取り付けられている。
【０００４】
次に、この測定系５１によって電源トランス１１の一次巻線１１ａの抵抗値を測定する手順を説明する。最初に、測定ケーブル５３の鰐口クリップ５９ａ〜５９ｄを抵抗測定装置３の入出力端子２５ａ〜２５ｄにそれぞれ接続すると共にバナナプラグ５８ａ〜５８ｄを基準抵抗４のバナナジャック４ａ〜４ｄにそれぞれ接続する。次いで、電流源２１から定電流をケーブル５７ａ，５７ｂを介して基準抵抗４に供給すると共に、ケーブル５７ｃ，５７ｄに接続されている基準抵抗４の両端における両端電圧を、いわゆる四端子法に従い、電圧計２３によって測定する。この場合、演算部は、電流計２２によって測定された電流値と、電圧計２３によって測定された電圧値とに基づいて基準抵抗４の抵抗値を演算すると共に、演算した抵抗値を表示部２４に表示させる。この際に、測定者は、表示部２４に表示された抵抗値で基準抵抗４の抵抗値を除算することによって補正係数を求める。
【０００５】
補正係数の計測を終了すると、測定者は、測定ケーブル５３のバナナプラグ５８ａ〜５８ｄおよび鰐口クリップ５９ａ〜５９ｄを基準抵抗４のバナナジャック４ａ〜４ｄおよび抵抗測定装置３の入出力端子２５ａ〜２５ｄからそれぞれ取り外す。次いで、同図に示すように、測定ケーブル５２の鰐口クリップ５６ａ〜５６ｄを抵抗測定装置３の入出力端子２５ａ〜２５ｄにそれぞれ接続すると共に、鰐口クリップ５５ａ，５５ｃを測定対象製品２におけるＡＣプラグ１２の端子１２ａに接続し、鰐口クリップ５５ｂ，５５ｄをＡＣプラグ１２の端子１２ｂに接続する。接続が完了した後、前述した方法と同様にして電源トランス１１における一次巻線１１ａの抵抗値を測定する。次に、表示部２４に表示された抵抗値に補正係数を乗算する。これにより、一次巻線１１ａの抵抗値を正確に求めることができる。この後、測定ケーブル５２の鰐口クリップ５６ａ〜５６ｄおよび５５ａ〜５５ｄをそれぞれ取り外し、ＡＣプラグ１２に図外の商用交流を接続することにより、測定対象製品２を所定時間作動させる。この後、所定時間おきに前述した方法と同様にして一次巻線１１ａの抵抗値を繰り返し測定する。この後、一次巻線１１ａの抵抗値の変動に基づいて公知の演算手法に従い電源トランス１１の内部温度の上昇を測定することができる。この結果、低精度の抵抗測定装置３を用いて高精度の抵抗測定を行うことができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、この従来の測定ケーブル５２，５３を用いた抵抗値測定には、以下の問題点がある。
すなわち、基準抵抗４に形成されたバナナジャック４ａ〜４ｂは、雌型である一方、ＡＣプラグ１２の端子１２ａは、雄型のため、両者の形状が互いに異なっている。したがって、基準抵抗４の抵抗値測定、および電源トランス１１の一次巻線１１ａの抵抗値測定を交互に行う際に、その都度、両者のコネクタ形状に合致した測定ケーブル５３と測定ケーブル５２とを交互に接続し直さなければならない。このため、この測定ケーブル５２，５３を用いた抵抗値測定には、測定ケーブルの接続交換作業が非常に煩雑で、迅速な測定を阻害する要因となっているという問題点がある。
【０００７】
一方、基準抵抗４のバナナジャック４ａ〜４ｄを、測定ケーブル５２の鰐口クリップ５５ａ〜５５ｄによって接続可能なコネクタに代えることも考えられる。しかし、一般的に、市販されている基準抵抗４のコネクタ形状は所定の測定規格やメーカ独自の規格で定められており、ユーザが希望する形状のコネクタが取り付けられた基準抵抗を入手するのは極めて困難である。また、ユーザー自身が、市販されている基準抵抗のコネクタを他の形状のコネクタに付け替えた場合には、基準抵抗４の精度が低下してしまうことがある。したがって、基準抵抗に予め取り付けられているコネクタに適合可能なコネクタを取り付けた測定ケーブルを用いざるを得ない。また、仮に基準抵抗４および測定対象物にそれぞれ接続するためのコネクタが同一形状であったとしても、基準抵抗４と測定対象物とを並列接続した状態では、測定対象物の抵抗値を正確に測定することができないため、上記したように、その都度、測定ケーブル５２，５３を接続し直さなければならない。
【０００８】
さらに、鰐口クリップ５６ａ〜５６ｄ，５９ａ〜５９ｄを抵抗測定装置３の入出力端子２５ａ〜２５ｄに常時接続しておき、鰐口クリップ５５ａ〜５５ｄのＡＣプラグ１２ａ，１２ｂへの接続と、バナナプラグ５８ａ〜５８ｄの基準抵抗４のバナナジャック４ａ〜４ｄへの接続のみを交互に行うことも可能ではある。このようにすれば、測定ケーブル５２，５３の接続交換作業は多少は容易になる。ところが、かかる場合には、取り外されている鰐口クリップ５５ａ〜５５ｄ（またはバナナジャック５８ａ〜５８ｄ）の先端部が互いに接触してしまうことがあり、正確な測定を妨げるばかりでなく、場合によっては、抵抗測定装置３を破壊してしまうおそれがあるという問題点がある。
【０００９】
本発明は、かかる問題点を解決すべくなされたものであり、複数の測定対象物に対する測定ケーブルの接続切替えを容易に行うことが可能な測定ケーブルを提供することを主目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成すべく請求項１記載の測定ケーブルは、測定器に接続するための接続具が各々の一端に取り付けられ相互に絶縁された複数の導線によって構成される測定器接続用ケーブルと、測定対象物に接続するための接続具が各々の一端に取り付けられると共に相互に絶縁され複数の導線と同数の導線によってそれぞれ構成される二以上の測定対象物接続用ケーブルと、その二以上の測定対象物接続用ケーブルのいずれか１つの各導線を測定器接続用ケーブルの各導線に切替え接続するための接続切替手段とを備えていることを特徴とする。
【００１１】
この測定ケーブルでは、二以上の測定対象物接続用ケーブルの各々の一端には、測定対象物の端子に接続可能な接続具がそれぞれ取り付けられている。このため、測定器接続用ケーブルを測定器に常時接続し、かつ、二以上の測定対象物接続用ケーブルを二以上の測定対象物に常時それぞれ接続しておき、この状態で接続切替手段を操作することにより、二以上の測定対象物接続用ケーブルのいずれか１つを測定器接続用ケーブルに接続することが可能となる。このため、測定対象物を変更する都度の測定用ケーブルの取り外しを行うことなく、接続切替手段の操作のみで測定対象物を瞬時に変更することができる結果、測定を迅速に行うことが可能になる。
【００１２】
請求項２記載の測定ケーブルは、請求項１記載の測定ケーブルにおいて、測定器接続用ケーブルおよび二以上の測定対象物接続用ケーブルは、４本の導線によってそれぞれ構成されていることを特徴とする。
【００１３】
一般的に、四端子法に従って測定する際に用いる測定ケーブルは、測定器に接続するための接続具が各々の一端に取り付けられ、測定対象物に接続するための接続具が各々の他端に取り付けられた４本の導線から構成されている。この測定ケーブルは、４本の導線によってそれぞれ構成された二以上の測定対象物接続用ケーブルがそれぞれ測定対象物や基準抵抗などの端子に接続可能な接続具を備えている。このため、測定器接続用ケーブルを測定器に常時接続し、かつ、二以上の測定対象物接続用ケーブルを複数の測定対象物に常時それぞれ接続しておき、この状態で接続切替手段を操作することにより、測定器に接続される測定対象物を瞬時に切り替えて四端子法に従った測定を迅速に行うことが可能となる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明に係る測定ケーブルの好適な実施の形態について説明する。なお、従来の測定系５１を構成する抵抗測定装置３などと同一の構成要素については同一の符号を付して重複した説明を省略する。
【００１５】
最初に、四端子法に従って抵抗値を測定するための測定系１の構成について説明する。
【００１６】
測定系１は、図１に示すように、従来の測定系５１と同様にして、抵抗測定装置３および基準抵抗４が用いられるほか、測定系５１における接続ケーブル５２，５３に代えて測定ケーブル５が使用されている。
【００１７】
ここで、測定ケーブル５は、図１，２に示すように、抵抗測定装置３に接続するための接続ケーブル３１と、測定対象製品２に接続するための接続ケーブル３２と、基準抵抗４に接続するための接続ケーブル３３と、接続ケーブル３１に対して接続ケーブル３２または接続ケーブル３３のどちらか一方を切替え接続するための切替スイッチ３４とを備えて構成されている。接続ケーブル３１は、相互に絶縁された４本のケーブル３１ａ〜３１ｄを束線して構成されており、ケーブル３１ａ〜３１ｄの各々の一端には、抵抗測定装置３の入出力端子２５ａ〜２５ｄに接続するための鰐口クリップ３５ａ〜３５ｄがそれぞれ取り付けられている。接続ケーブル３２は、相互に絶縁された４本のケーブル３２ａ〜３２ｄを束線して構成されており、ケーブル３２ａ〜３２ｄの各々の一端には、測定対象製品２の電源トランス１１における一次巻線１１ａに接続されているＡＣプラグ１２の端子１２ａ，１２ｂに接続するための鰐口クリップ３６ａ〜３６ｄがそれぞれ取り付けられている。接続ケーブル３３は、相互に絶縁された４本のケーブル３３ａ〜３３ｄを束線して構成されており、ケーブル３３ａ〜３３ｄの各々の一端には、基準抵抗４に形成されたバナナジャック４ａ〜４ｄに嵌合させるためのバナナプラグ３７ａ〜３７ｄがそれぞれ取り付けられている。
【００１８】
切替スイッチ３４は、４つのスイッチ回路４１〜４４を有する４回路２接点スイッチによって構成されている。ここで、スイッチ回路４１〜４４の各可動接点４１ｃ〜４４ｃ、各ａ接点４１ａ〜４４ａおよび各ｂ接点４１ｂ〜４４ｂは、ケーブル３１ａ〜３１ｄ、ケーブル３２ａ〜３２ｄおよびケーブル３３ａ〜３３ｄにそれぞれ接続されている。また、切替スイッチ３４は、図２に示すように、可動接点とａ接点とが接続されている状態では、ケーブル３１ａ〜３１ｄとケーブル３２ａ〜３２ｄとをそれぞれ互いに接続し、スイッチ操作が行われて可動接点とｂ接点とが接続されたときには、ケーブル３２ａ〜３２ｄに代えて、ケーブル３３ａ〜３３ｄをケーブル３１ａ〜３１ｄに切替え接続する。なお、切替スイッチ３４は、図１に示すように、スイッチボックス６に取り付けられており、ケーブル３１，３２，３３はスイッチボックス６の内部で、切替スイッチ３４の各接点にそれぞれ接続されている。
【００１９】
次に、測定ケーブル５を用いた測定系１による電源トランス１１の一次巻線１１ａに対する抵抗値測定方法について説明する。
【００２０】
最初に、図２に示すように、測定ケーブル５の鰐口クリップ３５ａ〜３５ｄを抵抗測定装置３の入出力端子２５ａ〜２５ｄにそれぞれ接続すると共に、バナナプラグ３７ａ〜３７ｄを基準抵抗４のバナナジャック４ａ〜４ｄにそれぞれ接続する。次に、鰐口クリップ３６ａ，３６ｃを測定対象製品２内の電源トランス１１における一次巻線１１ａに接続されたＡＣプラグ１２の端子１２ａにそれぞれ接続すると共に、鰐口クリップ３６ｂ，３６ｄをＡＣプラグ１２の端子１２ｂにそれぞれ接続する。次いで、同図に示す切替スイッチ３４の接続状態において、切替スイッチ３４を操作し、ケーブル３２ａ〜３２ｄに代えて、ケーブル３３ａ〜３３ｄをケーブル３１ａ〜３１ｄに切替え接続する。これにより、抵抗測定装置３の各入出力端子２５ａ〜２５ｄは、測定ケーブル５の接続ケーブル３１、切替スイッチ３４および接続ケーブル３３を介して基準抵抗４の各バナナジャック４ａ〜４ｄにそれぞれ接続される。次に、電流源２１から定電流をケーブル３１ａ，３３ａおよびケーブル３１ｂ，３３ｂを介して基準抵抗４に供給させると共に、ケーブル３１ｃ，３３ｃおよびケーブル３１ｄ，３３ｄにそれぞれ接続される基準抵抗４の両端における両端電圧を電圧計２３によって測定する。この場合、図外の演算部は、電流計２２によって測定された電流値と、電圧計２３によって測定された電圧値とに基づいて基準抵抗４の抵抗値を演算すると共に、演算した抵抗値を表示部２４に表示させる。この際に、測定者は、表示部２４に表示された抵抗値で基準抵抗４の抵抗値を除算することによって補正係数を求める。
【００２１】
補正係数の計測を終了すると、切替スイッチ３４を操作し、ケーブル３３ａ〜３３ｄに代えて、ケーブル３２ａ〜３２ｄをケーブル３１ａ〜３１ｄに切替え接続する。これにより、抵抗測定装置３は測定ケーブル５の接続ケーブル３１、切替スイッチ３４および接続ケーブル３２を介して測定対象製品２に自動的に接続される。接続が完了した後、前述した方法と同様にして電源トランス１１における一次巻線１１ａの抵抗値を測定する。次に、表示部２４に表示された抵抗値に補正係数を乗算する。これにより、電源トランス１１の一次巻線１１ａの抵抗値を正確に求めることができる。
【００２２】
この後、ケーブル３２の鰐口クリップ３６ａ〜３６ｄをＡＣプラグ１２の端子１２ａ，１２ｂからそれぞれ取り外し、ＡＣプラグ１２に図外の商用交流を接続することにより、測定対象製品２を所定時間作動させる。次に、ＡＣプラグ１２を商用交流接続用ソケットから取り外した後、取り外された鰐口クリップ３６ａ〜３６ｄを再びＡＣプラグ１２の端子１２ａ，１２ｂにそれぞれ接続すると共に、前述した方法と同様にして電源トランス１１の一次巻線１１ａの抵抗値を測定する。これらの測定を繰り返すことにより、一次巻線１１ａの抵抗値の変動を測定することができ、その変動値を基に公知の演算手法に従って電源トランス１１の内部温度の変化を測定することができる。また、測定が多数回に亘って繰り返される場合には、所定回数の抵抗値測定を行った都度、切替スイッチ３４を操作して補正係数を再計測し、その補正係数に基づいて抵抗測定装置３の表示部２４に示された測定値を補正することができる。この結果、電源トランス１１の内部温度測定の信頼性が向上する。以上の測定方法により、ＡＣプラグ１２の端子１２ａ，１２ｂに対する、必要最低限の商用交流電源接続用ソケットへの接続および鰐口クリップ３６ａ〜３６ｄの着脱のみを行えばよく、低精度の抵抗測定装置３を用いて、高精度の抵抗測定を容易かつ迅速に行うことができる。
【００２３】
なお、上記した測定ケーブル５では、ケーブル３１，３２に取り付けられた接続具を鰐口クリップとし、ケーブル３３に取り付けられた接続具をバナナプラグとしたが、本発明は、これに限定されず、測定対象物に適合する様々な接続具を用いることができる。
【００２４】
さらに、測定ケーブルを図３に示すように構成することもできる。同図に示す測定ケーブル７では、スイッチボックス６の側面に接続具としてのバナナプラグ３７ａ〜３７ｄを固定的に取り付け、バナナプラグ３７ａ〜３７ｄと切替スイッチ３４の各ｂ接点４１ｂ〜４４ｂとをスイッチボックス６の内部で配線接続している。この場合、同図に示すように、バナナプラグ３７ａ〜３７ｄを基準抵抗４の端子配列に適合する配列で取り付ける。このように構成することで、基準抵抗４のバナナジャック４ａ〜４ｄを矢印Ａ方向に沿って押し込むことにより、ワンタッチでバナナプラグ３７ａ〜３７ｄと基準抵抗４のバナナジャック４ａ〜４ｄとを接続することができる。なお、この場合、本発明における一方の測定対象物接続用ケーブルは、スイッチボックス６の内部に収納されることになる。
【００２５】
また、本発明に係る測定ケーブル５は、測定対象製品２と抵抗測定装置３との接続、および、基準抵抗４と抵抗測定装置３との接続に限らず、２以上の測定対象物と測定装置との接続に用いてもよい。この場合、一台の測定装置を用いて異なる２以上の測定対象物の抵抗やインダクタンスなどを交互に測定することもできる。
【００２６】
【発明の効果】
以上のように、請求項１記載の測定ケーブルによれば、測定器接続用ケーブル、二以上の測定対象物接続用ケーブル、および接続切替手段を備えて構成したので、測定器接続用ケーブルを測定器に常時接続し、かつ、二以上の測定対象物接続用ケーブルを二以上の測定対象物に常時それぞれ接続しておき、この状態で接続切替手段を操作することにより、二以上の測定対象物接続用ケーブルのいずれか１つを測定器接続用ケーブルに容易に切替接続することができる。これにより、この測定ケーブルを用いて測定を行う場合、ケーブルの着脱回数を最小限にすることができるばかりでなく、測定器に接続する接続対象物を瞬時に切り替えられるため、迅速に測定を行うことができる。
【００２７】
また、請求項２記載の測定ケーブルによれば、測定器接続用ケーブルおよび二以上の測定対象物接続用ケーブルを４本の導線によってそれぞれ構成したことにより、測定器に接続すべき測定対象物を瞬時に切り替えて四端子法に従った抵抗値測定などを迅速に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る測定ケーブルの外観斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る測定ケーブルを用いた測定系を説明するための測定系概略図である。
【図３】本発明の他の実施の形態に係る測定ケーブルの外観斜視図である。
【図４】従来の測定ケーブルを用いた測定系を説明するための測定系概略図である。
【符号の説明】
２測定対象製品
３抵抗測定装置
４基準抵抗
５測定ケーブル
７測定ケーブル
３１測定器接続用ケーブル
３１ａ〜３１ｄケーブル
３２測定対象物接続用ケーブル
３２ａ〜３２ｄケーブル
３３測定対象物接続用ケーブル
３３ａ〜３３ｄケーブル
３４切替スイッチ
３５ａ〜３５ｄ鰐口クリップ
３６ａ〜３６ｄ鰐口クリップ
３７ａ〜３７ｄバナナプラグ

Claims

測定器に接続するための接続具が各々の一端に取り付けられ相互に絶縁された複数の導線によって構成される測定器接続用ケーブルと、測定対象物に接続するための接続具が各々の一端に取り付けられると共に相互に絶縁され前記複数の導線と同数の導線によってそれぞれ構成される二以上の測定対象物接続用ケーブルと、前記二以上の測定対象物接続用ケーブルのいずれか１つの各前記導線を前記測定器接続用ケーブルの各前記導線に切替え接続するための接続切替手段とを備えていることを特徴とする測定ケーブル。
前記測定器接続用ケーブルおよび前記二以上の測定対象物接続用ケーブルは、４本の導線によってそれぞれ構成されていることを特徴とする請求項１記載の測定ケーブル。