JP5308770B2

JP5308770B2 - 多チャンネル入力測定装置における入力切替リレースイッチの短絡故障検査方法

Info

Publication number: JP5308770B2
Application number: JP2008275075A
Authority: JP
Inventors: 孝行倉島
Original assignee: Hioki EE Corp
Current assignee: Hioki EE Corp
Priority date: 2008-10-27
Filing date: 2008-10-27
Publication date: 2013-10-09
Anticipated expiration: 2028-10-27
Also published as: JP2010101817A

Description

本発明は、多チャンネル入力測定装置における入力切替リレースイッチの短絡故障検査方法に関し、さらに詳しく言えば、被測定部に悪影響を及ぼすことなく、入力切替リレースイッチの短絡（もしくはレアショート）を事前に検査可能とする技術に関するものである。

複数の被測定部を１台の測定装置に順次接続する場合、入力切替リレースイッチがよく使われる（例えば、特許文献１参照）。図２に、その一例を示す。

図２は、被測定部としての直列に接続された２つの蓄電池Ｅ１，Ｅ２を交代的に測定装置の入力アンプ３０に接続する場合の例を示している。

入力アンプ３０の＋入力端子３０ａと−入力端子３０ｂとに対して、蓄電池Ｅ１，Ｅ２が並列に接続されるが、蓄電池Ｅ１の＋出力端子１ａと入力アンプ３０の＋入力端子３０ａとを接続する＋側リード配線１０ａと、蓄電池Ｅ１の−出力端子１ｂと入力アンプ３０の−入力端子３０ｂとを接続する−側リード配線１０ｂには、それぞれリレースイッチＳＷ１（＋），ＳＷ１（−）が設けられる。リレースイッチＳＷ１（＋），ＳＷ１（−）は、対として（同期して）オンオフ駆動される。

同様に、蓄電池Ｅ２の＋出力端子２ａと入力アンプ３０の＋入力端子３０ａとを接続する＋側リード配線２０ａと、蓄電池Ｅ２の−出力端子２ｂと入力アンプ３０の−入力端子３０ｂとを接続する−側リード配線２０ｂにも、それぞれリレースイッチＳＷ２（＋），ＳＷ２（−）が設けられる。このリレースイッチＳＷ２（＋），ＳＷ２（−）も、対として（同期して）オンオフ駆動される。

蓄電池Ｅ１の例えば残存蓄電量を測定する場合には、リレースイッチＳＷ１（＋），ＳＷ１（−）がともにオン、リレースイッチＳＷ２（＋），ＳＷ２（−）がともにオフとされ、蓄電池Ｅ１が測定装置の入力アンプ３０に接続される。

これに対して、蓄電池Ｅ２の例えば残存蓄電量を測定する場合には、リレースイッチＳＷ２（＋），ＳＷ２（−）がともにオンとされ、リレースイッチＳＷ１（＋），ＳＷ１（−）がともにオフとされ、蓄電池Ｅ２が測定装置の入力アンプ３０に接続される。

このように各リレースイッチＳＷ１（＋），ＳＷ１（−）；ＳＷ２（＋），ＳＷ２（−）を切り替えることにより、蓄電池Ｅ１側の測定チャンネルＣＨ１と、蓄電池Ｅ２側の測定チャンネルＣＨ２とが切り替えられるが、リレースイッチが故障すると重大な事故を引き起こしかねない。

例えば、リレースイッチＳＷ２（＋），ＳＷ２（−）をオンにする際、図２に示されているすように、例えばリレースイッチＳＷ１（＋）が故障により短絡（もしくはレアショート）していると、蓄電池Ｅ１，Ｅ２の正極間が短絡（もしくはレアショート）し、最悪破損に至ることがある。

特開平０６−１３７９５６号公報

したがって、本発明の課題は、被測定部に悪影響を及ぼすことなく、入力切替リレースイッチの短絡（もしくはレアショート）を事前に検査可能とすることにある。

上記課題を解決するため、本発明は、複数の被測定部に対して測定装置が１台であり、上記測定装置の＋入力端子と−入力端子とに対して、上記各被測定部の＋出力端子と−出力端子とが、対としてオンオフするリレースイッチの一方の第１リレースイッチを含む＋側リード配線と他方の第２リレースイッチを含む−側リード配線とを介して並列的に接続され、上記リレースイッチが順次切り替えられることにより、上記各被測定部が一つずつ交代的に上記測定装置に接続される多チャンネル入力測定装置における入力切替リレースイッチの短絡故障検査方法において、上記各被測定部ごとに割り当てられ、ほぼ同一の直流電圧を発生する検査用の電圧発生手段を備え、上記＋側リード配線の上記第１リレースイッチと上記被測定部の＋出力端子との間および上記−側リード配線の上記第２リレースイッチと上記被測定部の−出力端子との間にそれぞれ第１サブスイッチを接続するとともに、上記＋側リード配線の上記第１リレースイッチと上記第１サブスイッチとの接続点と上記電圧発生手段の高電位側との間および上記−側リード配線の上記第２リレースイッチと上記第１サブスイッチとの接続点と上記電圧発生手段の低電位側との間にそれぞれ第２サブスイッチを接続し、短絡故障検査時には、上記各第１サブスイッチをオフ、上記各第２サブスイッチをオンとした状態で、上記リレースイッチのうちのいずれか１つのリレースイッチに含まれている上記第１リレースイッチおよび上記第２リレースイッチをオンとして上記電圧発生手段を上記測定装置に接続し、上記測定装置にて上記直流電圧と同一の電圧値が読み取れれば正常、読み取れない場合には短絡故障ありと判定することを特徴としている。

本発明において、短絡故障検査時以外には、上記各第１サブスイッチをオン、上記各第２サブスイッチをオフとする。

本発明において、上記電圧発生手段として、抵抗値がほぼ同一で上記被測定部と同数として所定の電源に対して直列に接続される分圧抵抗を用いることができる。

また、上記被測定部が直列に接続された蓄電池である場合、蓄電池の破損を確実に防止できることから、本発明は、上記被測定部が直列に接続された蓄電池である場合に特に好適である。

本発明によれば、各被測定部をリレースイッチを介して順次測定装置に接続するに先立って、各第１サブスイッチをオフとして各被測定部を切り離し、各第２サブスイッチをオンとして電圧発生手段を測定装置に接続できる状態とした上で、各リレースイッチを順番に切り替えることにより、被測定部に悪影響を及ぼすことなく安全に入力切替リレースイッチの短絡（もしくはレアショート）を事前に検査することができる。

次に、図１により、本発明の実施形態について説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。図１は本発明の入力切替リレースイッチの故障検査方法に適用される回路構成例を示す模式図である。なお、この実施形態の説明において、先に説明した図２の構成要素と同一の構成要素には、それと同じ参照符号を用いる。

図１に示すように、この実施形態においても、被測定部は直列に接続された２つの蓄電器Ｅ１，Ｅ２であり、この蓄電器Ｅ１，Ｅ２を測定装置の入力アンプ３０に交代的に接続するリレースイッチＳＷ１（＋），ＳＷ１（−）；ＳＷ２（＋），ＳＷ２（−）の故障の有無を検査するにあたって、本発明では、まず、各蓄電器Ｅ１，Ｅ２ごとに検査用の電圧発生手段が設けられる。

この実施形態において、上記電圧発生手段は、所定の直流電源ＶＳに直列に接続された２つの分圧抵抗Ｒ１，Ｒ２よりなる。分圧抵抗Ｒ１，Ｒ２はぼ等しい抵抗値を有する。

この例において、直流電源ＶＳの電圧は０．２Ｖで、分圧抵抗Ｒ１，Ｒ２の抵抗値はそれぞれ１ｋΩである。したがって、分圧抵抗Ｒ１，Ｒ２はともに０．１Ｖの電圧降下を生ずる。

また、この実施形態の説明では、先の図２で説明した＋側リード配線１０ａ，２０ａに含まれるリレースイッチＳＷ１（＋），ＳＷ２（＋）を第１リレースイッチ、−側リード配線１０ｂ，２０ｂに含まれるリレースイッチＳＷ１（−），ＳＷ２（−）を第２リレースイッチとする。

蓄電池Ｅ１側の測定チャンネルＣＨ１において、＋側リード配線１０ａの第１リレースイッチＳＷ１（＋）と、蓄電器Ｅ１の＋出力端子１ａとの間、および−側リード配線１０ｂの第２リレースイッチＳＷ１（−）と、蓄電器Ｅ１の−出力端子１ｂとの間に、それぞれ第１サブスイッチＳＷ−Ａ，ＳＷ−Ａを接続する。

また、＋側リード配線１０ａの第１リレースイッチＳＷ１（＋）と第１サブスイッチＳＷ−Ａとの接続点Ｐと、分圧抵抗Ｒ１の高電位Ｒ１Ｈ側との間、および−側リード配線１０ｂの第２リレースイッチＳＷ１（−）と第１サブスイッチＳＷ−Ａとの接続点Ｑと、分圧抵抗Ｒ１の低電位Ｒ１Ｌ側との間に、それぞれ第２サブスイッチＳＷ−Ｂ，ＳＷ−Ｂを接続する。

蓄電池Ｅ２側の測定チャンネルＣＨ２についても同様に、＋側リード配線２０ａの第１リレースイッチＳＷ２（＋）と、蓄電器Ｅ２の＋出力端子２ａとの間、および−側リード配線２０ｂの第２リレースイッチＳＷ２（−）と、蓄電器Ｅ２の−出力端子２ｂとの間に、それぞれ第１サブスイッチＳＷ−Ａ，ＳＷ−Ａを接続する。

また、＋側リード配線２０ａの第１リレースイッチＳＷ２（＋）と第１サブスイッチＳＷ−Ａとの接続点Ｓと、分圧抵抗Ｒ２の高電位Ｒ２Ｈ側との間、および−側リード配線２０ｂの第２リレースイッチＳＷ２（−）と第１サブスイッチＳＷ−Ａとの接続点Ｔと、分圧抵抗Ｒ２の低電位Ｒ２Ｌ側との間に、それぞれ第２サブスイッチＳＷ−Ｂ，ＳＷ−Ｂを接続する。

故障検査時には、各第１サブスイッチＳＷ−Ａをオフとして、蓄電池Ｅ１，Ｅ２を測定装置の入力アンプ３０から切り離し、その一方で各第２サブスイッチＳＷ−Ｂをオンとして、分圧抵抗Ｒ１を蓄電池Ｅ１側の測定チャンネルＣＨ１に接続し、分圧抵抗Ｒ２を蓄電池Ｅ２側の測定チャンネルＣＨ２に接続する。

このような接続とした状態とした状態で、まず、第１検査工程として、測定チャンネルＣＨ１側のリレースイッチ（第１リレースイッチＳＷ１（＋），第２リレースイッチＳＷ１（−））をオン、測定チャンネルＣＨ２側のリレースイッチ（第１リレースイッチＳＷ２（＋），第２リレースイッチＳＷ２（−））をオフとして、入力アンプ３０を介して測定装置で入力電圧値を読む。その電圧値が０．１Ｖであれば、測定チャンネルＣＨ２側のリレースイッチは正常と判定する。

次に、第２検査工程として、測定チャンネルＣＨ２側のリレースイッチ（第１リレースイッチＳＷ２（＋），第２リレースイッチＳＷ２（−））をオン、測定チャンネルＣＨ１側のリレースイッチ（第１リレースイッチＳＷ１（＋），第２リレースイッチＳＷ１（−））をオフとして、入力アンプ３０を介して測定装置で入力電圧値を読む。その電圧値が０．１Ｖであれば、測定チャンネルＣＨ１側のリレースイッチは正常と判定する。

これに対して、例えば上記第２検査工程で測定チャンネルＣＨ２側のリレースイッチをオンにする際、図１に示されているように、測定チャンネルＣＨ１側の第１リレースイッチＳＷ１（＋）が短絡している場合には、測定装置での入力電圧値の読み値が０．２Ｖになるため、故障ありと判定する。

また、上記第１検査工程で、測定チャンネルＣＨ２側のリレースイッチが短絡されている場合には、分圧抵抗Ｒ１による電圧降下０．１Ｖに分圧抵抗Ｒ２による電圧降下０．１Ｖが加算されて、測定装置での入力電圧値の読み値が０．２Ｖになるため、故障ありと判定する。

なお、上記検査工程において、測定装置での入力電圧値の読み値が０Ｖの場合には、リレースイッチがオープンのままと推測されることから、入力電圧値の読み値が０Ｖの場合にも故障ありと判定される。

したがって、この実施形態では、各検査工程で測定装置での入力電圧値の読み値が０．１Ｖである場合に、故障なしと判定され、各第１サブスイッチＳＷ−Ａをオン、各第２サブスイッチＳＷ−Ｂをオフとして、各リレースイッチを順次切り替えて被測定部からデータを取り込む。

なお、上記実施形態では、測定チャンネルが２チャンネルである場合について説明したが、３チャンネル以上のｎチャンネルであってもよく、その場合には、検査用の直流電源ＶＳに抵抗値の等しいｎ個の分圧抵抗を直列に接続して、各測定チャンネルに対する検査用の電圧発生手段を得ればよい。また、検査用の電圧発生手段に分圧抵抗ではなく、個別の直流電源が用いられてもよい。

本発明の入力切替リレースイッチの故障検査方法に適用される回路構成例を示す模式図。多チャンネル入力測定装置における従来の一般的な入力切替リレースイッチの回路構成例を示す模式図。

符号の説明

Ｅ１，Ｅ２蓄電池（被測定部）
１ａ，２ａ＋出力端子
１ｂ，２ｂ −出力端子
１０ａ，２０ａ＋側リード配線
１０ｂ，２０ｂ −側リード配線
３０測定装置の入力アンプ
３０ａ＋入力端子
３０ｂ −入力端子
ＳＷ１（＋），ＳＷ２（＋）第１リレースイッチ
ＳＷ１（−），ＳＷ２（−）第２リレースイッチ
ＳＷ−Ａ第１サブスイッチ
ＳＷ−Ｂ第２サブスイッチ
ＶＳ検査用の直流電源
Ｒ１，Ｒ２分圧抵抗（検査用の電圧発生手段）

Claims

複数の被測定部に対して測定装置が１台であり、上記測定装置の＋入力端子と−入力端子とに対して、上記各被測定部の＋出力端子と−出力端子とが、対としてオンオフするリレースイッチの一方の第１リレースイッチを含む＋側リード配線と他方の第２リレースイッチを含む−側リード配線とを介して並列的に接続され、上記リレースイッチが順次切り替えられることにより、上記各被測定部が一つずつ交代的に上記測定装置に接続される多チャンネル入力測定装置における入力切替リレースイッチの短絡故障検査方法において、
上記各被測定部ごとに割り当てられ、ほぼ同一の直流電圧を発生する検査用の電圧発生手段を備え、
上記＋側リード配線の上記第１リレースイッチと上記被測定部の＋出力端子との間および上記−側リード配線の上記第２リレースイッチと上記被測定部の−出力端子との間にそれぞれ第１サブスイッチを接続するとともに、
上記＋側リード配線の上記第１リレースイッチと上記第１サブスイッチとの接続点と上記電圧発生手段の高電位側との間および上記−側リード配線の上記第２リレースイッチと上記第１サブスイッチとの接続点と上記電圧発生手段の低電位側との間にそれぞれ第２サブスイッチを接続し、
短絡故障検査時には、上記各第１サブスイッチをオフ、上記各第２サブスイッチをオンとした状態で、上記リレースイッチのうちのいずれか１つのリレースイッチに含まれている上記第１リレースイッチおよび上記第２リレースイッチをオンとして上記電圧発生手段を上記測定装置に接続し、上記測定装置にて上記直流電圧と同一の電圧値が読み取れれば正常、読み取れない場合には短絡故障ありと判定することを特徴とする多チャンネル入力測定装置における入力切替リレースイッチの短絡故障検査方法。
短絡故障検査時以外には、上記各第１サブスイッチをオン、上記各第２サブスイッチをオフとすることを特徴とする請求項１に記載の多チャンネル入力測定装置における入力切替リレースイッチの短絡故障検査方法。
上記電圧発生手段として、抵抗値がほぼ同一で上記被測定部と同数として所定の電源に対して直列に接続される分圧抵抗を用いることを特徴とする請求項１または２に記載の多チャンネル入力測定装置における入力切替リレースイッチの短絡故障検査方法。
上記被測定部が直列に接続された蓄電池であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の多チャンネル入力測定装置における入力切替リレースイッチの短絡故障検査方法。