JP4443681B2 - 配線接続チェッカ - Google Patents

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Description

【0001】
【産業上の利用分野】
本件の発明は,複数の系統を有する,配線系統の接続と,接続極性をチェックする方法と装置に係わる。
【0002】
【従来の技術】
従来,建物の電気設備工事の竣工検査などにおいて,分電盤の負荷側の配線接続チェックは,分電盤と配線接続端末側に人が分かれて分岐ブレーカ1回路づつ声を掛け合いながら各々の配線が指定された分岐ブレーカに接続されているか,また接続極性が正しいかを,実際にブレーカを入り切りしながら電気を流してチェックしていた。
【0003】
【本発明が解決しようとする課題】
しかしながら,例えば建物が集合住宅など,分電盤の設置数量がたくさんある場合には,それぞれの分電盤全てについて分岐ブレーカの負荷側の配線接続をチェックしていく必要があり,非常に多くの時間と人手がかかる作業となっていた。分電盤のみならず,電話線など配線が複数の系統に分かれて接続されているような場合は同様の問題があった。
【0004】
そこで,本件出願人は,以前に特願平11−91400号のような配線接続チェッカを発明した。その方法は,それぞれの配線系統毎に,異なった値の抵抗とダイオードの組み合わせ回路を接続しておき,系統の端末から抵抗値とダイオードの接続極性を測定して,その端末がどの系統に接続されているか,また正しい極性で接続されているかどうかを測定できるようにして,一人でも配線チェックができるようにしたものである。
【0005】
しかしながら,特願平11−91400号に示すような,抵抗とダイオードを組み合わせた回路の抵抗値を外部から正確に測定することは,ダイオードの両端に発生する順方向電圧が電流や温度により変化するため,簡単ではなかった。
【0006】
【本件発明の課題】
そこで,本件発明の目的は,特願平11−91400号に示すような,抵抗とダイオードの組み合わせた回路を配線系統の一端末に接続して,残りの端末から抵抗値とダイオードの極性を測定して,回路の接続や極性をチェックするようなものにおいて,正確に抵抗値を特定できる,すなわち,極性を有する非線形素子を含む抵抗回路の抵抗値特定方法と測定装置および,それを応用した配線接続チェッカを提供することを課題としている。
【0007】
【課題を解決しようとするための手段】
請求項1は,分電盤の分岐ブレーカに接続される配線系統末端のコンセントが指定された分岐ブレーカに接続されているか,また,接続極性が正しいかをチェックする配線接続チェッカであって,配線接続チェッカは,それぞれの分岐ブレーカ毎に異なった値の抵抗とダイオードからなる被測定回路を接続する分岐ブレーカと該被測定回路に用いた抵抗値,ならびに分岐ブレーカの極性と被測定回路の極性を予め決めて接続し,測定装置を各々の配線系統末端であるコンセントに接続して,接続された配線系統における被測定回路の抵抗値を特定することにより,その特定結果に応じて被測定回路が接続されている分岐ブレーカの特定,ならびに極性の確認を行うものであり,被測定回路は,被測定抵抗と第一のダイオードを直列に接続し,その両端には,第一のダイオードと同一のダイオードを第一のダイオードの極性とは逆向きに接続し,さらに保護抵抗を直列に接続したものであり,測定装置は,接続された配線系統にインピーダンスを介して電流Ikを通ずる定電流発生手段と,前記電流Ikの方向を切りかえる電流方向切替手段と,前記被測定回路及び前記インピーダンスの両端の電圧を測定する電圧測定手段と,前記電流Ikの方向毎に電圧測定手段が測定した測定電圧の大きさの差から,前記被測定抵抗の抵抗値を,第一のダイオードの順方向に電流Ikを通じて回路両端の第一の電圧を測定し,次に第二のダイオードの順方向に電流Ikを通じて回路両端の第二の電圧を測定し,第一の電圧と第二の電圧の大きさの差から被測定抵抗の抵抗値を特定するとともに,前記電流Ikの方向と前記電圧測定手段の測定電圧の大小から前記被測定回路と本測定装置の接続極性を表示する表示手段とを備えたものであり,前記測定装置において,
前記電流方向切替手段が電流Ikの方向を切り替えない間に電圧測定手段の出力が変動を繰り返している場合,
計算手段は,被測定回路の両端にAC電圧が重畳していると認識し,
表示手段はAC電圧が重畳していることを表示する手段を備えたことを特徴とする配線接続チェッカを提供している。
【0008】
請求項2は,分電盤の分岐ブレーカに接続される配線系統末端のコンセントが指定された分岐ブレーカに接続されているか,また,接続極性が正しいかをチェックする配線接続チェッカであって,
配線接続チェッカは,それぞれの分岐ブレーカ毎に異なった値の抵抗とダイオードからなる被測定回路を接続する分岐ブレーカと該被測定回路に用いた抵抗値,ならびに分岐ブレーカの極性と被測定回路の極性を予め決めて接続し,
測定装置を各々の配線系統末端であるコンセントに接続して,接続された配線系統における被測定回路の抵抗値を特定することにより,その特定結果に応じて被測定回路が接続されている分岐ブレーカの特定,ならびに極性の確認を行うものであり,
被測定回路は,
被測定抵抗と第一のダイオードを直列に接続し,
その両端には,第一のダイオードと同一のダイオードを
第一のダイオードの極性とは逆向きに接続し,
さらに保護抵抗を直列に接続したものであり,
測定装置は,
接続された配線系統にインピーダンスを介して電流Ikを通ずる定電流発生手段と,
前記電流Ikの方向を切りかえる電流方向切替手段と,
前記被測定回路及び前記インピーダンスの両端の電圧を測定する電圧測定手段と,
前記電流Ikの方向毎に電圧測定手段が測定した測定電圧の大きさの差から,
前記被測定抵抗の抵抗値を,
第一のダイオードの順方向に電流Ikを通じて回路両端の第一の電圧を測定し,
次に第二のダイオードの順方向に電流Ikを通じて回路両端の第二の電圧を測定し,
第一の電圧と第二の電圧の大きさの差から被測定抵抗の抵抗値を特定するとともに,
前記電流Ikの方向と前記電圧測定手段の測定電圧の大小から前記被測定回路と本測定装置の接続極性を表示する表示手段とを備えたものであり,
前記測定装置において,
電流方向切替手段の方向を切り替えるたびに,
計算手段がショート・オープンを交互に判定した場合,
被測定回路の両端にDC電圧が重畳していることを表示する手段を備えたことを特徴とする配線接続チェッカを提供している。
【0022】
【作用】
請求項1に示す配線接続チェッカにより,被測定抵抗とダイオードを組み合わせた回路でも,被測定抵抗値を正確に特定でき,また被測定回路のダイオードの接続極性も判定でき,回路系統の接続と極性の接続が正しく行われているかどうかをチェックし,被測定回路の両端にAC電圧が重畳して,測定が正常に行われていないことを表示する配線接続チェッカを提供できる。
【0023】
請求項2により,被測定抵抗とダイオードを組み合わせた回路でも,被測定抵抗値を正確に特定でき,また被測定回路のダイオードの接続極性も判定でき,回路系統の接続と極性の接続が正しく行われているかどうかをチェックし,被測定回路の両端にDC電圧が重畳して,測定が正常に行われていないことを表示する配線接続チェッカの測定装置を提供できる。
【0032】
【実施例の説明】
図1は特願平11−91400号に例示した被測定回路の回路図例である。この被測定回路を図4に示すように分電盤の分岐ブレーカS1〜Sn毎に,抵抗値Rxを替えて1〜nのように接続し,各分岐ブレーカに接続されている端末のコンセントなどから測定装置P1で被測定回路の抵抗値を特定し,その端末コンセントがS1〜Snの分岐ブレーカのどれに接続されているかを判断するものである。
【0033】
また,各分岐ブレーカの接続は図の左極が極Eに,図の右極が極Lに接続されているが,被測定回路1〜nの全てについて,分岐ブレーカの左右極に対しての図1のダイオードの向きを統一して接続しておけば,測定装置P1で,被測定回路に流れる電流の方向を見ることで,例えばコンセントのE極側が分岐ブレーカの左極(すなわち極E側)に接続されているかどうかも判断できる。
【0034】
図1に示す被測定回路の抵抗値を外部から測定するには,ダイオードの向きに対して順方向の電流を通じて,被測定回路の両端の電圧を測定し,該電圧と電流から抵抗値を計算する方法が考えられるが,この被測定回路にはダイオードが入っており,電流を通じた場合0.数V程度の順方向電圧と呼ばれる特有の電圧が発生する。従って,先の電圧と電流から抵抗値を計算する場合には,電圧からダイオードの順方向電圧を差し引いて行う必要があるが,ダイオードの順方向電圧は,流す電流や温度によって変化するので,従来正確な測定ができなかった。
【0035】
以下,本件発明の実施例について,図面をもとに説明する。図2は本件発明の説明図である。Rxは被測定抵抗で,第一のダイオードD1と直列に接続されている。D2は第二のダイオードで,第一のダイオードD1と同一規格の部品を用い,第一のダイオードD1とは反対向きの極性として,先の被測定抵抗Rxと第一のダイオードD1の回路の両端に接続してあり,Rx,D1,D2で被測定回路を構成する。
【0036】
次に,図2の被測定回路における被測定抵抗Rxの抵抗値の測定方法について説明する。図2において,まず極Lから極Eに向けて電流Ikを流す。そのときの極Lと極Eの間の電圧降下VLは第一のダイオードD1の順方向電圧VD1と被測定抵抗Rxの電圧降下VRxの合計値となる。次に極Eから極Lに向けて電流Ikを流す。そのときの極Lと極Eの間の電圧降下VEは第二のダイオードD2の順方向電圧VD2と等しくなるが,VD1とVD2はD1とD2に用いる部品が同一であり,電流Ikが等しく,また周囲温度も等しいので,ほぼ同一となり,VLとVEの大きさの差がほぼ被測定抵抗Rxの電圧降下VRxとなり電圧VRxから被測定抵抗Rxの抵抗値を正確に特定することができる。ここに特定という用語を用いたのは,電流Ikを常に同一としておけば,被測定抵抗を変化させた場合,被測定抵抗の変化に比例して前記電圧VLとVEの差が変化するからであり,電流Ikを1mAとしておいて,VLとVEの差が1Vであった場合は,被測定抵抗は1kΩであると特定できるからである。
【0037】
次に本件発明について,図3により説明する。図3はいずれも,図2の回路に対し,第二のダイオードD2の保護用抵抗R1もしくはR2を追加した例で,図4の極Lと極Eの間に商用AC100Vが印加され,分岐ブレーカS1からSnまでが入りの状態のとき,間違えて被測定回路を1からnのように接続した場合でも,第二のダイオードD2を通じてショート電流が流れず,安全な被測定回路を構成することができるようにしたものである。
【0038】
図3(a)(b)のいずれの例でも,図2と同様の方法で被測定抵抗Rxの値を特定することができる。すなわち,極Lから極Eに向けて電流Ikを流した場合のVLと極Eから極Lに向けて電流Ikを流した場合のVEの大きさの差が被測定抵抗Rxで生じる電圧降下VRxとなる。なお,図3(a)(b)以外でも,VLとVEの電圧に,電流IkによりD1,Rx,D2で生じる電圧降下以外で,同一な電圧降下が含まれるよう抵抗成分を被測定回路中に構成すれば,本件発明の方法は適用できる。また,図3(b)の第一のダイオードD1側に接続されるR2と第二のダイオードD2側に接続されるR2は同一の抵抗値を用いるものとする。また,図3のR1とR2は抵抗器である必要はなく,コイルなどのインピーダンスでも差し支えない。
【0039】
以上の図1から図3はダイオードを用いた場合の例であるが,極性を有し,非線型の素子であれば,ダイオードでなくても同様の効果があることは言うまでもない。
【0040】
図5は測定装置と被測定回路の接続例である。図5において測定装置は電流Ikを発生する定電流発生手段と電流方向切替手段と電圧測定手段と計算手段および表示手段から構成される。R4とR5はインピーダンスである
【0041】
図5において,被測定回路は図2の場合の例となっているが,図3のようにしたものでも差し支えない。図5において系統配線は,例えば図4の分電盤の分岐ブレーカS1から抵抗値測定装置P1を接続する端末,例えばコンセントまでの配線を意味している。
【0042】
定電流発生手段は,予め定められた電流Ikを発生する。電流方向切替手段は,スイッチSC1とSC2によって構成され,切替方向a側,b側はSC1とSC2を同時に計算手段により制御されて切替えられる。電圧測定手段は,定電流発生手段の出力端の電圧を測定するが,SC1とSC2がa側にあるときとb側にあるときの電圧を計算手段に出力する。計算手段は,次に示すように,SC1とSC2がa側にあるときとb側にあるときの電圧測定手段の出力電圧から被測定抵抗Rxの値を特定するとともに,被測定回路の接続極性を判定し,表示手段は計算手段の抵抗値計算結果と接続極性判定結果を表示する。
【0043】
図6にSC1とSC2がa側に切替られているときの,電圧測定手段が計測する電圧の関係を示す。定電流発生手段の出力電流IkはSC1からR4,D1,Rx,R5の順で流れ,定電流発生手段の出力端の電圧Va=VR4+VD1+VRx+VR5となる。次に図7にSC1とSC2がb側に切り替えられているときの,電圧測定手段が計測する電圧の関係を示す。定電流発生手段の出力電流IkはSC2からR5,D2,R4の順で流れ,定電流発生手段の出力端の電圧Vb=VR5+VD2+VR4となる。
【0044】
図5に示す計算手段は,Va−Vbを計算する。VR4とVR5はVaとVbの電圧成分に均等にあるので,Va−Vb=VRx+VD1−VD2となるが,D1とD2は同一の規格部品を用い,しかも隣接して配置しておけば,電流Ikが同一で周囲温度がほぼ同一となり,VD1とVD2はほぼ同一の電圧となるのでVa−Vb=ほぼVRxとみなすことができる。次に計算手段は電圧VRxから被測定抵抗Rxの値を特定する。
【0045】
仮に図6と図7において,SC1とSC2に対する被測定回路の接続極性が反対であった場合,SC1とSC2がa側に切替えられているときの電圧Va=VR5+VD2+VR4となり,またb側に切替えられているときの電圧Vb=VR4+VD1+VRx+VR5となるので,Va−Vb=−VRxとなり,結果が−の値となる。したがって,計算結果が+の値をとるか,−の値をとるかで,被測定回路のSC1とSC2に対する接続極性を判定することができる。計算結果が+のときを接続極性が正しいと設定しておけば,−の結果がでたときは,接続極性が誤りであると判定することができる。表示手段は,計算手段の計算結果と判定結果から,被測定抵抗Rxの値を特定するとともに被測定回路の接続極性が正しいかどうかを表示する。なお,SC1とSC2の切替え方向により,被測定回路とR4,R5の両端から見た場合,電圧VaとVbには極性が生じるが,定電流発生手段の出力端では,常に+方向の電圧となっており,Va−Vbを計算することで大きさの差を計算できる。従って本例以外の方法として,電圧測定手段は,R4とSC1の間とR5とSC2の間の端子間の電圧をどちらか一方を基準として測定することが考えられるが,その場合VaとVbは極性を含むため絶対値化されて差をとる必要がある。
【0046】
また,図5において,系統配線の工事ミスなどにより,SC1側の系統配線とSC2側の系統配線がショートしていた場合,図6における電圧Vaと図7における電圧Vbは同一の値となり,しかもショートしていない場合の図7のVbよりVD2だけ低い値となるので,配線が正常に接続され被測定回路が正常に接続されている場合は現れることのない低い電圧を第一の閾値として電圧測定手段の出力電圧と比較することにより,計算手段は配線系統がショートしているという判定を行うことができる。
【0047】
さらに,図5において,系統配線の工事ミスなどにより,系統配線が断線していた場合は,図6における電圧Vaと図7におけるVbは同一の値となり,しかも断線していない場合の図6における電圧Vaよりずっと高い値を示すから,配線が正常に接続され被測定回路が正常に接続されている場合は現れることのない高い電圧を第二の閾値として,電源電圧測定手段の出力電圧と比較することにより,計算手段は配線系統が断線しているという判定を行うことができる。表示手段は,計算手段が系統配線のショートまたは断線を判定した場合は,それぞれ特定した抵抗値の代わりに記号などで表示することができる。
【0048】
したがって,図4に示すような,配線系統の場合,分岐ブレーカS1からSnまでの極E側に図2に示す被測定回路の極E側を接続するように決めておき,しかも分岐ブレーカに接続する被測定回路の被測定抵抗Rxの値を例えばS1の分岐ブレーカに接続する被測定回路1には1kΩを,S2の分岐ブレーカに接続する被測定回路2には2kΩを用い,測定装置P1のSC2側を配線系統末端の左側に必ず接続するようにしておけば,配線系統の末端たとえばコンセントなどから,測定装置を用いて,抵抗値を特定し,例えば特定結果が1kΩであれば1番目の分岐ブレーカに接続されているというように,そのコンセントは何番目の分岐ブレーカに接続されているか,またコンセントの左極は正しく極E側に接続されているかを判定できる。さらに,その配線系統がショートや断線といった工事のミスがないかどうかも判定できる。
【0049】
なお,図5から図7に示すR4とR5は,定電流発生回路の保護用インピーダンスであり,なくても本件発明には差し支えない。
【0050】
図8,9は,請求項1の実施例の説明図である。図4において,極Eと極L間に商用AC100Vの電圧が印加されており,しかも分岐ブレーカS1からSnが図のようには切りになっていない状態で,被測定回路1からnを接続し,測定装置P1を系統端末に接続して測定を開始した場合,測定装置の電圧測定手段は,定電流発生手段からの電流Ikにより発生する電圧以外に,AC100Vの電圧影響を受けた電圧を測定することになり,本来の抵抗値Rxの特定を正しく行うことができない。
【0051】
図8において,DD1とDD2は,被測定回路の両端間にAC100Vなどの電圧が重畳している場合の測定装置の保護用ダイオードであり,R10,R12,X10,X12は該ダイオードの保護用インピーダンスである。図8の被測定回路の両端間に商用AC100Vが印加された場合,電圧測定手段の測定電圧は,商用AC100VをDD1,DD2でクランプされた電圧でしかも商用ACに応じた周期の図9のような矩形波となる。対してSC1とSC2のa側,b側の切替え周期は計算手段の計算や判定処理にかかる時間などから,通常,商用ACの周期よりずっと遅くなるので,SC1,SC2の切替えがa側あるいはb側に接続されている時間のなかで,電圧測定手段の出力電圧は図9のように継続して変化する。計算手段は,SC1とSC2の切替時間の最中に電圧測定手段の出力電圧が図9のように継続して変化している場合,測定している配線系統にAC電圧が重畳していると判定できる。計算手段の判定にもとづき表示手段はAC電圧の重畳を表示して,測定装置の測定が正しく行われていないことを表示することができる。
【0052】
また,被測定回路の両端間にDC110Vなどの電圧が重畳している場合は,図8において,電圧測定手段の測定電圧は,DC110VをDD1,DD2でクランプされた電圧を,SC1とSC2で極性を切替えたものとなり,図10の電圧波形の低いときの電圧値は,前記ショート状態の電圧に,電圧波形の高いときの電圧値は前記断線状態の電圧となるので,SC1とSC2がa側とb側で切替えらるタイミングで計算手段の判定がショート・オープンを繰り返すときは,測定している配線系統にDC電圧が重畳していることを判定でき,表示手段はDC電圧の重畳を表示して測定装置の測定が正しく行われていないことを表示することができる。また,図8において,DC110Vの印加極性が逆転した場合は,図10のSC1とSC2の切替え方向に対して電圧測定手段の出力電圧はショートとオープンが逆転して現れるので,DCの印加極性も判別することが可能となる。
【0053】
図11は,測定装置の具体例であり,前記VaとVbの差電圧を差動増幅器を用いて得るようにした場合の例である。図11において,差動増幅回路は,SC1とSC2がa側に切替えられている場合のVaと,SC1とSC2がb側に切替えられている場合のVbの差をVaからVbを引いて出力するが,被測定回路のSC1とSC2への接続極性が逆となっている場合,Vbの方がVaより大きくなって,計算上は−となる。しかしながら,差動増幅器の出力は電源が図のように+側のみの場合,差動増幅器の出力は0Vとなって正確な差電圧を出力できない。もしも差動増幅器の出力を計算上と同じ−の値にするには,アースの電位に対し,図の+側の電源とは別途に−側の電源が必要になったり,正負の値を読むことのできるAD変換回路を設けるなど回路が複雑になる。被測定回路のSC1とSC2への接続極性が図11とは逆になっている場合でも電源は単純な+側電源だけで,なおかつAD変換回路など使用することなしに,差動増幅器を用いて,VaとVbの差電圧を正確に出力できるようにしたものである。
【0054】
図11において,電圧測定手段は現在電圧測定回路と電圧ホールド回路から構成される。また計算手段は差動増幅回路とマイコンから構成される。現在電圧測定回路は,定電流発生手段の出力端の電圧を常時測定している。SC1とSC2がb側からa側に切替わった場合,現在電圧測定回路はa側に切替わったときの電圧を出力しているが,電圧ホールド回路は,マイコンの指示により,SC1とSC2がb側にあったときの電圧をサンプリングしa側に切替わっても,再度次にb側に切替わるまでホールドして出力している。差動増幅回路は,現在電圧測定回路と電圧ホールド回路の電圧差を出力するが,並行してマイコンは,SC1とSC2がb側にあるときの現在電圧測定回路の出力値とa側に切替えられたときの現在電圧測定回路の出力値を比較し,a側に切替えられたときの出力値のほうが大きいときは,被測定回路の接続極性が正しいと判断し,b側にあるときの出力値のほうが大きいときは間違いであると判断する。接続極性が正しいと判断したときは,マイコンは,a側に切替えられているときの差動増幅回路の出力を取り込むよう,マイコン内部のフローを構成し差動増幅回路の出力電圧から被測定抵抗の抵抗値を特定し,接続極性が正しいという判定結果と,被測定抵抗Rxの特定値を表示手段に出力し,表示する。
【0055】
マイコンが被測定回路の接続極性が間違いであると判断したときは,SC1とSC2はa側に切替えられたままとしておき,電圧ホールド回路にa側に切替えられているときの定電流発生手段の出力端部の電圧をサンプリングさせ,次にb側に切替えて,b側にあるときの現在電圧測定回路の出力電圧値と電圧ホールド回路の出力電圧値の差,すなわち差動増幅回路の出力値を取り込んで被測定回路の被測定抵抗Rxの値を特定して,表示手段で被測定回路の接続極性が間違いであることと,抵抗Rxの特定結果を表示する。このようにすれば,電源に+側と−側の2種類を用意することや,AD変換回路を用意することなく,被測定回路の接続極性が間違いである場合でも,被測定抵抗の抵抗値を特定できる。図12と図13は以上の動作を説明したタイムチャートである。
【0056】
図14と15は,より,測定精度を向上させるための例である。図11における差動増幅回路に用いる差動増幅器には,一般的にオフセットと呼ばれる電圧のずれ要因が含まれている。すなわち差動増幅器の入力がゼロの場合,出力がゼロとならない現象であり,そのまま測定誤差として現れる。通常は,差動増幅器を用いる場合は,半固定抵抗などを回路に付加して,入力がゼロのとき出力がゼロとなるよう組立工程で調整するオフセット調整と呼ばれる操作を行っている。本発明では,半固定抵抗を用いることなく,部品コストと組み立てコストを最小で,測定誤差のない装置を提供しようとするものである。
【0057】
図14において,差動増幅回路の入力には,現状電圧測定回路の出力値と電圧ホールド回路の出力値の差を電圧Vkだけ嵩上げする電圧嵩上げ回路を有している。電圧ホールド回路は,SC1とSC2がb側にあるときのVEをサンプリングし,次にSC1とSC2がa側に切替えられ,再度b側に切替えられるまでホールドしつづける。SC1とSC2がb側にあるとき,現状電圧測定回路の出力と電圧ホールド回路の出力はともにVEとなっており,このときの差動増幅器の出力電圧V1はVE−VE+Vk+Vgとなる。ここにVgは差動増幅回路のオフセット調整をしないことによる測定誤差であり,+の値であることもあるし,−の値になることもある。次にSC1とSC2の切替えがa側になった場合,現状電圧測定回路の出力電圧はVLとなるが,電圧ホールド回路の出力電圧はSC1とSC2の切替えがb側のときの電圧をホールドしているので,そのときの動増幅器の出力V2はVL−VE+Vk+Vgとなる。
【0058】
計算手段は,SC1とSC2がb側にあるときの動増幅器の出力V1とa側にあるときの動増幅器の出力V2をそれぞれ取り込み,V2−V1を計算する。V1中VE−VEはゼロとなり,V1中Vk+VgはV2中に同一に含まれているので,結果的にV2−V1はVL−VEとなり嵩上げ電圧Vkと動増幅器のオフセット誤差Vgを含まない値とすることができる。ここで,vgが+の値をとっているときは,嵩上げ電圧Vkは必要ないが,−の値であるときは,嵩上げ電圧Vkがない場合,動増幅器の電源は+側のみであるので,V1は計算上−の値となるが,動増幅器の出力電圧はゼロとなって動増幅器のオフセット誤差Vgが見かけ上ない値を出力してしまう。しかしV2側はVLVEが+の値であるので,動増幅器の出力にはオフセット誤差Vg分少ない電圧を出力することになり,V2−V1の出力にオフセット誤差Vgを含んでしまうが,嵩上げ電圧Vkをオフセット誤差電圧Vgに対して十分大きい値とすることにより,動増幅器のオフセット誤差が+であっても−であっても,誤差の影響を含まずにVLとVEの差を出力して,正確な被測定抵抗の抵抗値を算出できる。
【0059】
測定装置の他の例を,図14を用いて説明する。図14は先の測定装置の具体例として説明したが,この例でもほぼ同様の図となるので,同一の図を用いて説明する。図14において,現在電圧測定回路と電圧ホールド回路は,先の測定装置の具体例と同一の動作をする。また差動増幅回路と電圧嵩上げ回路も先の測定装置の具体例と同一であるが,嵩上げ電圧値は現在電圧測定回路と電圧ホールド回路の出力電圧がない状態で,差動増幅回路の出力電圧が,差動増幅回路の電源電圧の1/2になるような電圧としている。マイコンは,差動増幅回路の出力電圧が差動増幅回路の電源電圧の1/2であるときをゼロボルトと置き換えて認識するよう構成されている。
【0060】
このように構成すると,先の測定装置の具体例で説明した方法によらずに,被測定回路の接続極性が測定器に対して逆極性で接続されていても,被測定抵抗の抵抗値の特定と,被測定回路の接続極性の正誤を判定できる。まず,図14のように,被測定回路が測定装置に対して正しい極性で接続されている場合を説明する。SC1とSC2がbの極性で切替えられている際に,電圧ホールド回路は,定電流測定手段の出力端の電圧をサンプリングし,aの極性に切替わった際に,マイコンは差動増幅回路の出力電圧を取り込むが,現在電圧測定回路の出力電圧より,電圧ホールド回路の出力電圧の方が低いので,差動増幅回路の出力電圧は,差動増幅回路の電源電圧の1/2の電圧よりも現在電圧測定回路の出力電圧と電圧ホールド回路の出力電圧の差分高い電圧を出力している。マイコンは差動増幅回路の電源電圧の1/2をゼロボルトと置き換えて認識するので,差動増幅回路の出力電圧をマイコンは現在電圧測定回路の出力電圧と電圧ホールド回路の出力電圧の差は+の極性であると認識する。マイコンは差電圧から,被測定抵抗の値を特定するとともに,極性が+の電圧であるので,接続極性は正しいと判定することができる。
【0061】
次に,図14とは,逆の極性で被測定回路が接続されている場合について説明する。SC1とSC2がbの極性で切替えられている際に,電圧ホールド回路は,定電流測定手段の出力端の電圧をサンプリングし,aの極性に切替わった際に,マイコンは差動増幅回路の出力電圧を取り込むが,現在電圧測定回路の出力電圧より,電圧ホールド回路の出力電圧の方が高いので,差動増幅回路の出力電圧は,差動増幅回路の電源電圧の1/2の電圧よりも現在電圧測定回路の出力電圧と電圧ホールド回路の出力電圧の差分低い電圧を出力している。マイコンは差動増幅回路の電源電圧の1/2をゼロボルトと置き換えて認識するので,差動増幅回路の出力電圧をマイコンは現在電圧測定回路の出力電圧と電圧ホールド回路の出力電圧の差は−の極性であると認識する。マイコンは差電圧から,被測定抵抗の値を特定するとともに,極性が−の電圧であるので,接続極性は誤りであると判定することができる。この例の欠点は,先の測定装置の具体例が被測定抵抗値の特定にゼロから+の電源電圧の一杯を使用できることに対し,電源電圧の1/2しか使用できない。したがって被測定抵抗値の特定精度が先の測定装置の具体例の場合に比べ1/2に落ちてしまうことである。
【0062】
また,図5,図8,図11,図14に示す計算手段は,被測定抵抗Rxによる電圧降下と電流値Ikから抵抗値そのものを計算して出力することもできるできる。この場合,電流値Ikは測定して求めてもよいし,予め定電流発生手段の出力電流を計算しておいてその値を使用してもよい。
【0063】
また,実施例の説明中,一貫して,図2,図3の極E側が図4の極E側に接続した極性を正しい接続極性として説明したが,図2,図3の極L側を図4の極E側に接続してもよく,本文の説明は図2と図3の被測定回路と図4の配線系統の接続極性について限定を加えるものではない。接続極性の正誤は,本発明の実施において,ただ単に図4の配線系統の極Eと極L側に対して,図2,3に示す被測定回路の極性をいずれかに統一して接続し,接続した被測定回路の極性に応じて,図5,図8,図11,図14のSC1側とSC2側のどちらを,図4に示す配線系統の極E側に接続するかを約束事として定めて測定することで判定される。
【0064】
【発明の効果】
請求項1に示す発明は,被測定抵抗と極性を有する非線形素子を組み合わせた回路でも,被測定抵抗値を正確に特定でき,また被測定回路の非線形素子の接続極性も判定できる方法を提供でき,回路系統の接続間違いや,接続極性をチェックでき,被測定回路にAC電圧が印加されている場合も認識し,測定が正しく行えないということを表示できる配線接続チェック装置を提供できるという効果を有する。
【0070】
請求項2に示す発明は,被測定抵抗と極性を有する非線形素子を組み合わせた回路でも,被測定抵抗値を正確に特定でき,また被測定回路の非線形素子の接続極性も判定できる方法を提供でき,回路系統の接続間違いや,接続極性をチェックでき,被測定回路にDC電圧が印加されている場合も認識し,測定が正しく行えないということを表示できる測定装置を提供できるという効果を有する。
【0071】
請求項3に示す発明は,被測定回路にDC電圧が印加されている場合も認識し,測定が正しく行えないということを表示できる測定装置を提供できるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の発明による被測定回路の図
【図2】本件発明の被測定回路と抵抗値測定方法の図
【図3】本件発明の被測定回路と抵抗値測定方法の実施例の図
【図4】本件発明の配線接続チェッカの使用例の図
【図5】本件発明の測定装置と被測定回路の接続例の図
【図6】定電流切替手段をa側に切替えたときの図
【図7】定電流切替手段をb側に切替えたときの図
【図8】本件発明の請求項の実施例の図
【図9】本件発明の請求項によるタイムチャートの図
【図10】本件発明の請求項によるタイムチャートの図
【図11】本件発明の測定装置の具体例の図
【図12】本件発明の測定装置の実施例のタイムチャート(被測定回路の接続極性が正しかったときのタイムチャート)
【図13】本件発明の測定装置の実施例のタイムチャート(被測定回路の接続極性が誤りであったときのタイムチャート)
【図14】本件発明の測定装置の他の例の図
【図15】本件発明の測定装置の他の例のタイム・チャートの図

Claims (2)

  1. 分電盤の分岐ブレーカに接続される配線系統末端のコンセントが指定された分岐ブレーカに接続されているか,また,接続極性が正しいかをチェックする配線接続チェッカであって,
    配線接続チェッカは,それぞれの分岐ブレーカ毎に異なった値の抵抗とダイオードからなる被測定回路を接続する分岐ブレーカと該被測定回路に用いた抵抗値,ならびに分岐ブレーカの極性と被測定回路の極性を予め決めて接続し,
    測定装置を各々の配線系統末端であるコンセントに接続して,接続された配線系統における被測定回路の抵抗値を特定することにより,その特定結果に応じて被測定回路が接続されている分岐ブレーカの特定,ならびに極性の確認を行うものであり,
    被測定回路は,
    被測定抵抗と第一のダイオードを直列に接続し,
    その両端には,第一のダイオードと同一のダイオードを
    第一のダイオードの極性とは逆向きに接続し,
    さらに保護抵抗を直列に接続したものであり,
    測定装置は,
    接続された配線系統にインピーダンスを介して電流Ikを通ずる定電流発生手段と,
    前記電流Ikの方向を切りかえる電流方向切替手段と,
    前記被測定回路及び前記インピーダンスの両端の電圧を測定する電圧測定手段と,
    前記電流Ikの方向毎に電圧測定手段が測定した測定電圧の大きさの差から,
    前記被測定抵抗の抵抗値を,
    第一のダイオードの順方向に電流Ikを通じて回路両端の第一の電圧を測定し,
    次に第二のダイオードの順方向に電流Ikを通じて回路両端の第二の電圧を測定し,
    第一の電圧と第二の電圧の大きさの差から被測定抵抗の抵抗値を特定するとともに,
    前記電流Ikの方向と前記電圧測定手段の測定電圧の大小から前記被測定回路と本測定装置の接続極性を表示する表示手段とを備えたものであり,前記測定装置において,
    前記電流方向切替手段が電流Ikの方向を切り替えない間に電圧測定手段の出力が変動を繰り返している場合,
    計算手段は,被測定回路の両端にAC電圧が重畳していると認識し,
    表示手段はAC電圧が重畳していることを表示する手段を備えたことを特徴とする配線接続チェッカ。
  2. 分電盤の分岐ブレーカに接続される配線系統末端のコンセントが指定された分岐ブレーカに接続されているか,また,接続極性が正しいかをチェックする配線接続チェッカであって,
    配線接続チェッカは,それぞれの分岐ブレーカ毎に異なった値の抵抗とダイオードからなる被測定回路を接続する分岐ブレーカと該被測定回路に用いた抵抗値,ならびに分岐ブレーカの極性と被測定回路の極性を予め決めて接続し,
    測定装置を各々の配線系統末端であるコンセントに接続して,接続された配線系統における被測定回路の抵抗値を特定することにより,その特定結果に応じて被測定回路が接続されている分岐ブレーカの特定,ならびに極性の確認を行うものであり,
    被測定回路は,
    被測定抵抗と第一のダイオードを直列に接続し,
    その両端には,第一のダイオードと同一のダイオードを
    第一のダイオードの極性とは逆向きに接続し,
    さらに保護抵抗を直列に接続したものであり,
    測定装置は,
    接続された配線系統にインピーダンスを介して電流Ikを通ずる定電流発生手段と,
    前記電流Ikの方向を切りかえる電流方向切替手段と,
    前記被測定回路及び前記インピーダンスの両端の電圧を測定する電圧測定手段と,
    前記電流Ikの方向毎に電圧測定手段が測定した測定電圧の大きさの差から,
    前記被測定抵抗の抵抗値を,
    第一のダイオードの順方向に電流Ikを通じて回路両端の第一の電圧を測定し,
    次に第二のダイオードの順方向に電流Ikを通じて回路両端の第二の電圧を測定し,
    第一の電圧と第二の電圧の大きさの差から被測定抵抗の抵抗値を特定するとともに,
    前記電流Ikの方向と前記電圧測定手段の測定電圧の大小から前記被測定回路と本測定装置の接続極性を表示する表示手段とを備えたものであり,
    前記測定装置において,
    電流方向切替手段の方向を切り替えるたびに,
    計算手段がショート・オープンを交互に判定した場合,
    被測定回路の両端にDC電圧が重畳していることを表示する手段を備えたことを特徴とする配線接続チェッカ。
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