JP5925574B2 - 測定装置 - Google Patents

Description

本発明は、測定対象にテストリードを接触させることによってこの測定対象についての物理量を測定する測定装置に関するものである。

この種の測定装置として、本願出願人は下記の特許文献１に開示された絶縁抵抗を測定する測定装置（絶縁抵抗計）を既に提案している。この測定装置は、一対のプローブ（テストリードともいう）、電源部、メータ、検出部、処理部および音出力部を備えている。この特許文献１には明記されていないが、この種の測定装置では、一般的に、電源部、メータ、検出部、処理部および音出力部が１つのケース内に収容されて本体部を構成し、一対のテストリードはこの本体部とケーブル（配線）を介して接続されている。

また、この測定装置では、電源部が試験電圧を生成して一対のテストリードを介して測定対象に供給したときに、検出部が測定対象に流れる電流を検出すると共にこの電流の電流値を示す電圧信号を出力し、処理部がこの電圧信号によって示される電流の電流値についての変動の大きさが基準電圧値に最初に達したときに一定時間に亘って音出力部に音を出力させる。したがって、この測定装置によれば、一対のテストリードと測定対象とが正常に接触しているときに限り、一定時間に亘って音が出力されるため、これに基づいて、一対のテストリードと測定対象との間に接触不良が発生しているか否かを作業者に確実に認識させることが可能となっている。

ところで、この測定装置のように、検出した結果を音で出力する構成の装置には、騒音の激しい場所では、音出力部から出力される音が騒音で掻き消されることがあるため、検出した結果を作業者に正確に認識させることができない場合があるという改善すべき課題が存在している。この課題の改善のため、例えば、下記の特許文献２に開示されているプローブ構造（プローブに発光ダイオードを１つ配設するプローブ構造（テストリード構造））を上記の測定装置に適用して、検出した結果に基づいてこの１つの発光ダイオードを点灯または消灯させる構成とすることも可能である。この構成によれば、作業者は、テストリードに配設された発光ダイオードの点灯・消灯状態（点灯しているか消灯しているか）に基づいて、騒音の激しい場所においても、検出した結果を確実に認識することが可能となる。

特開２００８−１５７７５０号公報（第４−７頁、第１図） 特開平１０−３８９１９号公報（第３−５頁、第２図）

ところが、上記の発光ダイオードをテストリードに配設する構成を採用した測定装置にも、以下のようなさらなる改善すべき課題が存在している。すなわち、この測定装置では、１つの発光ダイオードを点灯または消灯させることにより、検出した結果を出力する構成を採用しているが、検出した結果を作業者に対して一層確実に認識させるためには、検出した結果の内容に応じて発光色を変化させるのが好ましい。

しかしながら、発光色を変化させるためには、テストリードに異なる発光色の発光ダイオードを２個配設する構成にする必要があるが、この構成を採用したときには、本体部とテストリードとの間のケーブルを介して本体部から各発光ダイオードに対して、点灯・消灯させるための制御信号を個別に供給する必要（つまり、ケーブル内に設ける制御信号用の配線の本数を増加させる必要）が生じることから、ケーブルの柔軟性が低下して、テストリードの取り扱い性が低下するという改善すべき課題が存在している。

本発明は、かかる課題を改善すべくなされたものであり、発光色の異なる２つの発光ダイオードをテストリードに配設しつつ、１本の配線で各発光ダイオードの点灯・消灯状態を制御し得る測定装置を提供することを主目的とする。

上記目的を達成すべく請求項１記載の測定装置は、テストリードと、ケーブルを介して前記テストリードに接続される本体部と、当該本体部に配設されると共に前記ケーブル内の第１配線を介して前記テストリードの検出電極に接続されて物理量を測定する測定部と、前記本体部に配設されると共に前記測定された物理量と予め規定された基準物理量とを比較する比較処理を実行する処理部とを備えている測定装置であって、前記本体部には、前記処理部による前記比較処理の結果に対応する異なる電圧値の制御電圧を生成すると共に前記ケーブル内の第２配線を介して前記テストリードに出力する電圧生成部が配設され、前記テストリードには、発光色の異なる第１発光ダイオードおよび第２発光ダイオードと、前記第２配線を介して入力される前記制御電圧の前記電圧値に基づいて前記各発光ダイオードを前記比較処理の結果に対応する点灯状態および消灯状態のいずれかに駆動する駆動部とが配設されている。

また、請求項２記載の測定装置は、請求項１記載の測定装置において、前記電圧生成部は、前記結果が不良のときには前記電圧値としての第１電圧値の前記制御電圧を生成すると共に、前記結果が良好のときには前記電圧値として前記第１電圧値を超える第２電圧値の前記制御電圧を生成し、かつ前記測定部による前記物理量の測定中には前記第１電圧値および前記第２電圧値を超える第３電圧値の前記制御電圧を生成し、前記駆動部は、前記第３電圧値の前記制御電圧を入力しているときには、前記各発光ダイオードを前記消灯状態に駆動し、前記第１電圧値の前記制御電圧を入力しているときには、前記第１発光ダイオードのみを前記点灯状態に駆動し、前記第２電圧値の前記制御電圧を入力しているときには、前記第２発光ダイオードのみを前記点灯状態に駆動する。

また、請求項３記載の測定装置は、請求項２記載の測定装置において、前記テストリードには、第３発光ダイオードが配設され、前記駆動部は、前記第１電圧値、前記第２電圧値および前記第３電圧値のいずれかの前記制御電圧を入力しているときには、点灯状態に前記第３発光ダイオードを駆動する。

また、請求項４記載の測定装置は、請求項３記載の測定装置において、前記駆動部は、前記第３発光ダイオードを定電流で駆動する。

また、請求項５記載の測定装置は、請求項１から４のいずれかに記載の測定装置において、前記測定部は、測定用電圧を生成すると共に当該生成した測定用電圧を前記第１配線を介して前記検出電極から測定対象に出力することにより、当該測定対象の絶縁抵抗値を前記物理量として測定し、前記処理部は、前記比較処理において、前記測定された絶縁抵抗値と前記基準物理量としての基準抵抗値とを比較する。

請求項１または５記載の測定装置によれば、物理量（絶縁抵抗値）についての比較処理の結果をテストリードに配設された発光色の異なる２つの発光ダイオードの点灯状態に基づいて確実に認識させることができると共に、各発光ダイオードの点灯・消灯制御をケーブル内の１本の配線のみで行うことができる。このため、各発光ダイオード毎に点灯・消灯制御を行うための専用の配線をケーブルに設ける構成と比較して、内部に配設されている配線の本数の少ないケーブル、つまり柔軟性の高いケーブルを使用することができる結果、テストリードの取り扱い性を向上させることができる。

また、請求項２記載の測定装置では、電圧生成部は、比較処理の結果が不良のときには第１電圧値の制御電圧を生成すると共に、結果が良好のときには第１電圧値を超える第２電圧値の制御電圧を生成し、かつ測定部による物理量の測定中においては第１電圧値および第２電圧値を超える第３電圧値の制御電圧を生成し、駆動部は、第３電圧値の制御電圧を入力しているときには、消灯状態に各発光ダイオードを駆動し、第１電圧値の制御電圧を入力しているときには、第１発光ダイオードのみを点灯状態に駆動し、第２電圧値の制御電圧を入力しているときには、第２発光ダイオードのみを点灯状態に駆動する。

したがって、この測定装置によれば、物理量の測定中において比較処理の結果を表示させる各発光ダイオードが誤って点灯する点灯状態の発生を確実に回避しつつ、ケーブル内の第２配線に出力する制御電圧の電圧値を不良との比較処理の結果に対応させて第１電圧値として第１発光ダイオードを点灯させた後に、この第２配線に出力する制御電圧を低下させて第１発光ダイオードを消灯させる際に、比較処理での結果が良好であることを示す第２発光ダイオードが一時的に点灯すること（つまり、第２発光ダイオードの一時的な点灯により、この比較処理の結果が良好であると作業者が誤認識すること）を確実に回避することができる。

また、請求項３記載の測定装置によれば、第３発光ダイオードがテストリードに配設されて、駆動部は、第１電圧値、第２電圧値および第３電圧値のいずれかの電圧値の制御電圧を入力しているときに、第３発光ダイオードを点灯状態に駆動するため、ケーブル内の１本の第２配線のみで、第１発光ダイオードおよび第２発光ダイオードと共に、測定中を示す第３発光ダイオードについても駆動することができる。

また、請求項４記載の測定装置によれば、第３発光ダイオードを定電流で駆動するようにしたことにより、第１電圧値、第２電圧値および第３電圧値の各電圧値の制御電圧によって点灯させられる第３発光ダイオードの点灯時（発光時）の明るさを一定に維持することができるため、第３発光ダイオードが点灯状態あるいは消灯状態のいずれであるかを正確に認識させることができる。

絶縁抵抗計１の外観図である。 絶縁抵抗計１の構成図である。 図２の駆動部１３の回路図である。 図２の第２電圧生成部４４の回路図である。 第２電圧生成部４４と駆動部１３の動作を説明するための説明図である。

以下、測定装置の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。なお、本例では、測定装置の一例として、物理量としての測定対象の絶縁抵抗を測定する絶縁抵抗計１を例に挙げて説明する。

最初に、絶縁抵抗計１の構成について、図１，２を参照して説明する。

絶縁抵抗計１は、図１，２に示すように、一例として、一対のテストリード２，３、ケーブル４，５および本体部６を備え、測定対象（例えば、電線など）の物理量としての絶縁抵抗値Ｒを測定可能に構成されている。この場合、ケーブル４は、互いに絶縁された第１配線４ａ、第２配線４ｂ、第３配線４ｃおよび第４配線４ｄを有する多芯ケーブルで構成されている。一方、ケーブル５は、一例として１本の配線（不図示）を有するケーブルで構成されている。

テストリード２は、図１，２に示すように、ケース１１、接触電極１２、駆動部１３、スイッチ１４および発光ダイオードモジュール１５を備え、ケーブル４を介して本体部６に接続されている。ケース１１は、一例として、柱状のグリップ部２１、およびグリップ部２１の一端側（図１中の左端側）からグリップ部２１の長さ方向に沿って延出するリード部２２を備え、絶縁材料（例えば、絶縁性を有する樹脂材料）を用いて構成されている。なお、テストリード２については、その構成の理解を容易にするため、テストリード３および本体部６よりも誇張して大きく記載している。

接触電極１２は、リード部２２の先端に検出電極として配設されている。この構成により、接触電極１２とリード部２２とで構成される接触電極部２３は、グリップ部２１の一端側からグリップ部２１の長さ方向に沿って延出する状態でグリップ部２１に配設されている。また、接触電極１２は、本体部６に配設されている後述の測定部ＭＥ（具体的には、測定部ＭＥを構成する電流測定部４３）にケーブル４内の第１配線４ａを介して接続されている。

グリップ部２１は、全体に亘って片手で保持可能な太さに形成されると共に、本例では一例として、中間部位を境として、一端側の部位が他端側（図１中の右端側）の部位よりも太い形状に構成されている。また、この構成に伴い、グリップ部２１の中間部位（一端側の部位と他端側の部位との境界部分）には、斜面（接触電極１２の延出方向とは反対の方向（グリップ部２１の他端側の部位方向）に向く斜面）２１ａが形成されている。

駆動部１３は、本体部６に配設されている後述の第２電圧生成部４４にケーブル４内の第２配線４ｂを介して接続されている。また、駆動部１３は、この第２配線４ｂを介して第２電圧生成部４４から入力される制御電圧Ｖｓに基づいて作動して、制御電圧Ｖｓの電圧値（本例では一例として、図５に示すように、＋２．５Ｖ（第１電圧値），＋３．０Ｖ（第２電圧値），＋３．５Ｖ（第３電圧値））に応じてスイッチ１４の後述する発光ダイオード１４ａ（図５では「ＬＥＤ１４ａ」と表記している）、および発光ダイオードモジュール１５を構成する後述の２つの発光ダイオード１５ａ，１５ｂ（図５では「ＬＥＤ１５ａ」、「ＬＥＤ１５ｂ」と表記している）を後述する処理部４５による比較処理の結果に対応する点灯・消灯状態に駆動する。

一例として、駆動部１３は、図３に示すように、電源部３１、第１比較部３２、第２比較部３３、およびダイオード駆動部３４を備えている。電源部３１は、制御電圧Ｖｓの電圧値が＋２．５Ｖ以上のときに作動して、第１比較部３２および第２比較部３３に供給する基準電圧Ｖｒ１（本例では＋１．５Ｖ）および作動用電圧Ｖｃｃ１（本例では＋２．０Ｖ）を制御電圧Ｖｓに基づいて生成する。また、電源部３１は、制御電圧Ｖｓの電圧値が＋２．５Ｖ未満のときには、動作を停止する（つまり、基準電圧Ｖｒ１および作動用電圧Ｖｃｃ１の生成を停止する）。これにより、この際には、基準電圧Ｖｒ１および作動用電圧Ｖｃｃ１の各電圧値はほぼ０Ｖ（基準電位Ｇ）に規定される。

第１比較部３２は、一例として、分圧抵抗３２ａ，３２ｂおよび第１コンパレータ３２ｃを備え、作動用電圧Ｖｃｃ１の供給を受けて作動して、制御電圧Ｖｓの電圧値に応じてレベルが変化する駆動信号Ｓｄ１を生成する。具体的には、第１比較部３２では、制御電圧Ｖｓの電圧値が＋３．０Ｖ以上のとき（本例では、＋３．０Ｖおよび＋３．５Ｖのとき）には、第１コンパレータ３２ｃの反転入力端子に入力される電圧（分圧抵抗３２ａ，３２ｂが制御電圧Ｖｓを分圧した電圧（第１分圧電圧））が基準電圧Ｖｒ１を上回ることで、第１コンパレータ３２ｃがＬｏｗレベルの駆動信号Ｓｄ１を生成し、一方、制御電圧Ｖｓの電圧値が＋３．０Ｖ未満のとき（本例では、＋２．５Ｖ）には、第１コンパレータ３２ｃの反転入力端子に入力される上記の第１分圧電圧が基準電圧Ｖｒ１を下回ることで、第１コンパレータ３２ｃがＨｉｇｈレベルの駆動信号Ｓｄ１を生成するように、分圧抵抗３２ａ，３２ｂの分圧比が規定されている（一例として、分圧抵抗３２ａの抵抗値：分圧抵抗３２ｂの抵抗値＝１：１．２に規定されている）。

第２比較部３３は、一例として、分圧抵抗３３ａ，３３ｂおよび第２コンパレータ３３ｃを備え、作動用電圧Ｖｃｃ１の供給を受けて作動して、制御電圧Ｖｓの電圧値に応じてレベルが変化する駆動信号Ｓｄ２を生成する。具体的には、第２比較部３３では、制御電圧Ｖｓの電圧値が＋３．５Ｖ以上のとき（本例では、＋３．５Ｖのとき）には、第２コンパレータ３３ｃの反転入力端子に入力される電圧（分圧抵抗３３ａ，３３ｂが制御電圧Ｖｓを分圧した電圧（第２分圧電圧））が基準電圧Ｖｒ１を上回ることで、第２コンパレータ３３ｃがＬｏｗレベルの駆動信号Ｓｄ２を生成し、一方、制御電圧Ｖｓの電圧値が＋３．５Ｖ未満のとき（本例では、＋２．５Ｖおよび＋３．０Ｖのとき）には、第２コンパレータ３３ｃの反転入力端子に入力される上記の第２分圧電圧が基準電圧Ｖｒ１を下回ることで、第２コンパレータ３３ｃがＨｉｇｈレベルの駆動信号Ｓｄ２を生成するように、分圧抵抗３３ａ，３３ｂの分圧比が規定されている（一例として、分圧抵抗３３ａの抵抗値：分圧抵抗３３ｂの抵抗値＝１．２：１に規定されている）。

ダイオード駆動部３４は、抵抗３４ａを介して制御電圧Ｖｓが印加される発光ダイオード１５ａにコレクタ端子が接続されると共にエミッタ端子が基準電位Ｇに接続されて、電流制限抵抗３４ｂを介してベース端子に印加される駆動信号Ｓｄ１がＨｉｇｈレベルのときにはオン状態に移行して発光ダイオード１５ａを点灯状態に駆動し、一方、ベース端子に印加される駆動信号Ｓｄ１がＬｏｗレベルのときにはオフ状態に移行して発光ダイオード１５ａを消灯状態に移行させる第１トランジスタ（ｎｐｎ型のトランジスタ）３４ｃを備えている。

また、ダイオード駆動部３４は、発光ダイオード１５ｂに一端側が接続される抵抗３４ｄの他端側にコレクタ端子が接続されると共にエミッタ端子に制御電圧Ｖｓが供給されて、ベース端子に印加される駆動信号Ｓｄ１がＬｏｗレベルのときにはオン状態に移行して、抵抗３４ｄを介して発光ダイオード１５ｂに制御電圧Ｖｓを供給し、駆動信号Ｓｄ１がＨｉｇｈレベルのときにはオフ状態に移行して、発光ダイオード１５ｂへの制御電圧Ｖｓの供給を停止する第２トランジスタ（ｐｎｐ型のトランジスタ）３４ｅを備えている。

また、ダイオード駆動部３４は、発光ダイオード１５ｂにコレクタ端子が接続されると共にエミッタ端子が基準電位Ｇに接続されて、電流制限抵抗３４ｆを介してベース端子に印加される駆動信号Ｓｄ２がＨｉｇｈレベルのときにはオン状態に移行し、一方、ベース端子に印加される駆動信号Ｓｄ１がＬｏｗレベルのときにはオフ状態に移行する第３トランジスタ（ｎｐｎ型のトランジスタ）３４ｇを備えている。この構成により、第３トランジスタ３４ｇは、駆動信号Ｓｄ１がＬｏｗレベルのとき（つまり、第２トランジスタ３４ｅがオン状態に移行して制御電圧Ｖｓを発光ダイオード１５ｂに供給しているとき）であって、駆動信号Ｓｄ２がＨｉｇｈレベルのときに発光ダイオード１５ｂを点灯状態に駆動し、一方、ベース端子に印加される駆動信号Ｓｄ２がＬｏｗレベルのときに、発光ダイオード１５ａを消灯状態に移行させる。

また、ダイオード駆動部３４は、制御電圧Ｖｓが＋２．５Ｖ以上のとき（本例では、＋２．５Ｖ、＋３．０Ｖおよび＋３．５Ｖのとき）に作動して、スイッチ１４の発光ダイオード１４ａに定電流を供給することで、この発光ダイオード１４ａを点灯状態に駆動する定電流部３４ｈを備えている。

以上の構成により、制御電圧Ｖｓの電圧値が＋３．５Ｖ（第３電圧値）のときには、駆動部１３は、制御電圧Ｖｓに基づいて作動して、図５に示すように、第１比較部３２および第２比較部３３が共にＬｏｗレベル（同図中では「Ｌ」と表記）の駆動信号Ｓｄ１，Ｓｄ２を出力して、第１トランジスタ３４ｃおよび第３トランジスタ３４ｇをオフ状態に移行させると共に第２トランジスタ３４ｅをオン状態に移行させ、かつ定電流部３４ｈが定電流を出力することにより、発光ダイオード１５ａ，１５ｂが消灯し、かつ発光ダイオード１４ａが点灯するという制御電圧Ｖｓの電圧値（＋３．５Ｖ）に対応する点灯・消灯状態に、各発光ダイオード１４ａ，１５ａ，１５ｂを駆動する。

また、制御電圧Ｖｓの電圧値が＋３．０Ｖ（第２電圧値）のときには、駆動部１３は、制御電圧Ｖｓに基づいて作動して、図５に示すように、第１比較部３２がＬｏｗレベルの駆動信号Ｓｄ１を出力すると共に第２比較部３３がＨｉｇｈレベル（同図中では「Ｈ」と表記）の駆動信号Ｓｄ２を出力して、第１トランジスタ３４ｃをオフ状態に移行させると共に第２トランジスタ３４ｅおよび第３トランジスタ３４ｇをオン状態に移行させ、かつ定電流部３４ｈが定電流を出力することにより、発光ダイオード１５ａが消灯すると共に発光ダイオード１５ｂが点灯し、かつ発光ダイオード１４ａが点灯するという制御電圧Ｖｓの電圧値（＋３．０Ｖ）に対応する点灯・消灯状態に、各発光ダイオード１４ａ，１５ａ，１５ｂを駆動する。

また、制御電圧Ｖｓの電圧値が＋２．５Ｖ（第１電圧値）のときには、駆動部１３は、制御電圧Ｖｓに基づいて作動して、第１比較部３２および第２比較部３３が共にＨｉｇｈレベルの駆動信号Ｓｄ１，Ｓｄ２を出力して、第１トランジスタ３４ｃおよび第３トランジスタ３４ｇをオン状態に移行させると共に第２トランジスタ３４ｅをオフ状態に移行させ、かつ定電流部３４ｈが定電流を出力することにより、発光ダイオード１５ａが点灯すると共に発光ダイオード１５ｂが消灯し、かつ発光ダイオード１４ａが点灯するという制御電圧Ｖｓの電圧値（＋２．５Ｖ）に対応する点灯・消灯状態に、各発光ダイオード１４ａ，１５ａ，１５ｂを駆動する。

また、制御電圧Ｖｓの電圧値が＋２．５Ｖ未満のとき（本例では０Ｖのとき）には、駆動部１３は作動を停止する。これにより、すべての発光ダイオード１４ａ，１５ａ，１５ｂが消灯する状態（制御電圧Ｖｓの電圧値（０Ｖ）に対応する点灯・消灯状態）に移行する。なお、上記した制御電圧Ｖｓの各電圧値は、基準電位Ｇを基準とした電圧値であり、駆動部１３の基準電位Ｇは、図２に示すように、ケーブル４の第４配線４ｄを介して本体部６の基準電位Ｇに接続されている。

スイッチ１４は、一例として、発光ダイオード（第３発光ダイオード）１４ａ付きの押しボタン式スイッチで構成されて、上記のように構成されたグリップ部２１における一端側の部位の表面に配設されている。また、一例として、発光ダイオード１４ａは、その発光色が赤色に規定されている。また、スイッチ１４は、図２に示すように、ケーブル４の第３配線４ｃを介して本体部６に配設されている後述の処理部４５に接続されている。

発光ダイオードモジュール１５は、図２，３に示すように、一例として、発光色が赤色の発光ダイオード（第１発光ダイオード）１５ａと、発光ダイオード１５ａの発光色とは異なる発光色（緑色）の発光ダイオード（第２発光ダイオード）１５ｂの２つの発光ダイオードを備えている。また、発光ダイオードモジュール１５は、グリップ部２１の外方から視認可能な状態で斜面２１ａに配設されている。また、各発光ダイオード１５ａ，１５ｂは、上記したようにしてダイオード駆動部３４に接続されて、このダイオード駆動部３４によって点灯状態または消灯状態のいずれかに個別に駆動される。

テストリード３は、一例として導電性の材料で形成された鰐口クリップで形成されている。また、テストリード３は、ケーブル５を介して本体部６に接続されている。

本体部６は、一例として図１，２に示すように、本体ケース４１、第１電圧生成部４２、電流測定部４３、第２電圧生成部４４、処理部４５および出力部４６を備えている。本体ケース４１は、絶縁材料（例えば、絶縁性を有する樹脂材料）を用いて、一例として直方体に形成されて、第１電圧生成部４２、電流測定部４３、第２電圧生成部４４および処理部４５を収容する。また、図１に示すように、本体ケース４１の一つの面（正面）には、後述するように表示装置で構成された出力部４６が配設されている。

第１電圧生成部４２は、電流測定部４３および処理部４５と共に測定部ＭＥを構成し、ケーブル５内の配線を介してテストリード３に接続されている。また、第１電圧生成部４２は、処理部４５によって制御されて、本体ケース４１内の基準電位（本体部６の内部グランド）Ｇを基準とした既知の電圧値Ｖ１の測定用電圧Ｖを生成して、ケーブル５を介してテストリード３に出力する。

電流測定部４３は、テストリード２の接触電極１２に接続されているケーブル４内の第１配線４ａと基準電位Ｇとの間に配設されている。また、電流測定部４３は、テストリード２，３間に測定対象が接続され、かつ第１電圧生成部４２からテストリード３を介して測定対象に測定用電圧Ｖが印加されている状態において、第１電圧生成部４２から、ケーブル５、テストリード３、測定対象、テストリード２、ケーブル４および電流測定部４３を経由して基準電位Ｇに至る電流経路に流れる電流Ｉ（つまり、測定対象に流れる電流）の電流値Ｉ１を測定して処理部４５に出力する。

第２電圧生成部４４は、処理部４５によって制御されて、処理部４５による後述の比較処理の結果に応じた各発光ダイオード１４ａ，１５ａ，１５ｂの点灯・消灯状態（比較処理の結果を表す点灯・消灯状態）に対応する電圧値（０Ｖ，＋２．５Ｖ（第１電圧値），＋３．０Ｖ（第２電圧値），＋３．５Ｖ（第３電圧値））の制御電圧Ｖｓ、すなわち処理部４５による比較処理の結果に対応する異なる電圧値の制御電圧Ｖｓを生成すると共にケーブル４内の第２配線４ｂを介して駆動部１３に出力する。

一例として、第２電圧生成部４４は、図４に示すように、本体部６に配設されている不図示の電源部（例えば、バッテリ）から供給される直流電圧Ｖｃｃ（例えば、約＋４Ｖ）で作動する電圧出力制御部５１、およびこの電圧出力制御部５１の後段に配設された電圧変更部５２を備えている。

電圧出力制御部５１は、一例として、直流電圧Ｖｃｃの電圧変更部５２への供給ラインに直列に配設されたスイッチング用の第４トランジスタ（ｐｎｐ型のトランジスタ）５１ａ、そのベース端子に接続された抵抗５１ｂ、エミッタ端子が基準電位Ｇに接続され、かつコレクタ端子が抵抗５１ｂに接続されると共に抵抗５１ｃを介して直流電圧Ｖｃｃに接続された第５トランジスタ（ｎｐｎ型のトランジスタ）５１ｄ、およびそのベース端子に接続された抵抗５１ｅを備えている。この構成により、電圧出力制御部５１は、抵抗５１ｅを介して第５トランジスタ５１ｄのベース端子に入力される制御信号ＳｏｎがＨｉｇｈレベルのときには、第５トランジスタ５１ｄおよび第４トランジスタ５１ａが共にオン状態に移行することで、直流電圧Ｖｃｃの電圧変更部５２への供給を実行する。一方、電圧出力制御部５１は、ベース端子に入力される制御信号ＳｏｎがＬｏｗレベルのときには、第５トランジスタ５１ｄおよび第４トランジスタ５１ａが共にオフ状態に移行することで、直流電圧Ｖｃｃの電圧変更部５２への供給を停止する。

電圧変更部５２は、一例として、直流電圧Ｖｃｃの供給ラインに直列に配設されたスイッチング用の第６トランジスタ（ｐｎｐ型のトランジスタ）５２ａと、そのベース端子に接続された抵抗５２ｂと、非反転入力端子に基準電圧Ｖｒ２が入力されている演算増幅器５２ｃと、第６トランジスタ５２ａおよび抵抗５２ｂと共に演算増幅器５２ｃの帰還回路を形成する抵抗５２ｄと、３本の抵抗５２ｅ，５２ｆ，５２ｇおよび２つのスイッチ素子（本例では一例としてｎ型の電界効果型トランジスタ）５２ｈ，５２ｉを有する抵抗回路５２ｊとを備えている。この場合、抵抗回路５２ｊは、抵抗５２ｅと、抵抗５２ｆおよびスイッチ素子５２ｈの直列回路と、抵抗５２ｇおよびスイッチ素子５２ｉの直列回路とが、演算増幅器５２ｃの反転入力端子と基準電位Ｇとの間にそれぞれ並列に接続されている。抵抗回路５２ｊは、この構成により、スイッチ素子５２ｈのオン・オフ状態が制御信号Ｓ１によって制御されると共に、スイッチ素子５２ｉのオン・オフ状態が制御信号Ｓ２によって制御されることにより、全体の抵抗値が３段階に変更可能に構成されている。

また、本例の電圧変更部５２では、一例として、基準電圧Ｖｒ２が＋１．０Ｖに規定され、かつ抵抗５２ｄの抵抗値が５０ｋΩに、抵抗５２ｅの抵抗値が３３ｋΩに、抵抗５２ｆの抵抗値が１００ｋΩに、抵抗５２ｇの抵抗値が１００ｋΩにそれぞれ規定されている。

これにより、電圧変更部５２は、制御信号ＳｏｎがＨｉｇｈレベルのとき（演算増幅器５２ｃが電圧出力制御部５１から供給される直流電圧Ｖｃｃに基づいて負帰還動作している状態のとき）に、各制御信号Ｓ１，Ｓ２がＬｏｗレベルに規定される（この場合、抵抗回路５２ｊの抵抗値が３３ｋΩに規定される）ことで、図５に示すように、電圧値が２．５Ｖの制御電圧Ｖｓを第６トランジスタ５２ａのコレクタ端子から出力する。

同様にして、電圧変更部５２は、制御信号Ｓ１がＨｉｇｈレベルに規定されると共に制御信号Ｓ２がＬｏｗレベルに規定される（この場合、抵抗回路５２ｊの抵抗値が２４．８ｋΩに規定される）ことで、図５に示すように、電圧値が３．０Ｖ（本例での第２電圧値としての＋３．０Ｖ）の制御電圧Ｖｓを出力し、各制御信号Ｓ１，Ｓ２がＨｉｇｈレベルに規定される（この場合、抵抗回路５２ｊの抵抗値が１９．９ｋΩに規定される）ことで、電圧値が３．５Ｖ（本例での第３電圧値としての＋３．５Ｖ）の制御電圧Ｖｓを出力する。また、電圧変更部５２は、電圧出力制御部５１からの直流電圧Ｖｃｃの供給が停止されたときには、０Ｖの制御電圧Ｖｓを出力する。なお、スイッチ素子５２，ｈ５２ｉは理想的なスイッチとして作動して、オン状態の抵抗値が０Ωになり、オフ状態の抵抗値が無限大になるものとしている。

処理部４５は、一例として、ＣＰＵおよびメモリ（いずれも図示せず）を備えて、測定部ＭＥの他の構成要素（具体的には第１電圧生成部４２）および出力部４６に対する制御処理を実行する。また、処理部４５は、各制御信号Ｓｏｎ，Ｓ１，Ｓ２を出力することによって第２電圧生成部４４に対する制御を実行して、テストリード２内の各発光ダイオード１４ａ，１５ａ，１５ｂに対する点灯・消灯制御を実行する。また、処理部４５は、ケーブル４内の第３配線４ｃを介してテストリード２のスイッチ１４に接続されて、スイッチ１４に対する操作状態（本例では、スイッチ１４が押されている状態か否か）を検出可能に構成されて、スイッチ１４が押されている状態を検出したときには、抵抗測定処理および抵抗判定処理（後述の比較処理を含む）を実行する。また、処理部４５は、この抵抗測定処理では、測定用電圧Ｖの電圧値Ｖ１と電流Ｉの電流値Ｉ１とに基づいて、測定対象の絶縁抵抗値Ｒを算出（測定）し、また、この抵抗判定処理では、算出した絶縁抵抗値Ｒに基づいて測定対象の絶縁状態を判定する。

また、処理部４５を構成するメモリには、測定用電圧Ｖの電圧値Ｖ１、および抵抗測定処理で測定した絶縁抵抗値Ｒの良否を抵抗判定処理において判定するための基準抵抗値（基準物理量）が予め記憶されている。出力部４６は、一例として、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）などの表示装置で構成されて、測定部ＭＥを構成する処理部４５で測定された絶縁抵抗値Ｒの値を表示する。

次に、絶縁抵抗計１による測定対象（電線）の絶縁抵抗値Ｒについての測定動作について図面を参照して説明する。

まず、作業者は、テストリード３を、例えば接地されたアース棒などに接続することにより、接地電位に規定する。これにより、テストリード２および本体部６の各基準電位Ｇは、接地電位に規定される。

次いで、作業者は、テストリード２のグリップ部２１を片手で掴んで、接触電極１２を測定対象に接触させる。スイッチ１４に対する操作が行われていないとき（押されていないとき）には、処理部４５は、このスイッチ１４に対する操作を検出して、制御信号ＳｏｎをＬｏｗレベルの状態で第２電圧生成部４４に出力する。これにより、第２電圧生成部４４は、図５に示すように、他の制御信号Ｓ１，Ｓ２のレベルに関係なく、０Ｖの制御電圧Ｖｓを生成する。テストリード２の駆動部１３では、作動電圧でもある制御電圧Ｖｓが０Ｖであることから、第１比較部３２、第２比較部３３およびダイオード駆動部３４が動作を停止する。これにより、各発光ダイオード１４ａ，１５ａ，１５ｂはすべて消灯状態になる。

続いて、接触電極１２を測定対象に接触させている状態で、作業者がスイッチ１４を押すことで、絶縁抵抗計１に対して測定対象の絶縁抵抗値Ｒを測定させると共に、測定した絶縁抵抗値Ｒの判定（検査）を実行させる。この絶縁抵抗計１では、テストリード２にスイッチ１４が配設されているため、作業者は、テストリード２から視線を逸らすことなくスイッチ１４を操作することが可能であり、これにより、測定対象とテストリード２との接触状態を良好な状態に維持しつつ、絶縁抵抗計１に対して絶縁抵抗値Ｒの測定を開始させることが可能となっている。

この場合、絶縁抵抗計１では、処理部４５がこのスイッチ１４に対する操作を検出して、まず、各制御信号Ｓｏｎ，Ｓ１，Ｓ２をすべてＨｉｇｈレベルの状態で第２電圧生成部４４に出力する。これにより、図５に示すように、第２電圧生成部４４は、＋３．５Ｖの制御電圧Ｖｓを生成する。テストリード２の駆動部１３は、この制御電圧Ｖｓをケーブル４の第２配線４ｂを介して入力して、第１比較部３２および第２比較部３３がＬｏｗレベルの各駆動信号Ｓｄ１，Ｓｄ２を出力することにより、発光ダイオード１５ａ，１５ｂを消灯させる点灯・消灯制御（つまり、グリップ部２１の斜面２１ａに配設されている発光ダイオードモジュール１５を消灯させる点灯・消灯制御）を実行すると共に、定電流部３４ｈが発光ダイオード１４ａに定電流を供給することにより、発光ダイオード１４ａを点灯させる点灯・消灯制御を実行する。

また、処理部４５は、制御信号Ｓｏｎ，Ｓ１，Ｓ２の第２電圧生成部４４への出力開始のタイミングと同じタイミングで抵抗測定処理を開始する。この抵抗測定処理では、処理部４５は、まず、第１電圧生成部４２および電流測定部４３と共に測定部ＭＥとして機能して、テストリード２を接触させている測定対象と接地との間の絶縁抵抗値Ｒを測定する。具体的には、処理部４５は、まず、第１電圧生成部４２に対する制御を実行して、測定用電圧Ｖの生成を開始させる（つまり、測定用電圧Ｖの測定対象への印加を開始させる）。次いで、処理部４５は、上記の電流経路に流れる電流Ｉの電流値Ｉ１を電流測定部４３から取得する。続いて、処理部４５は、この取得した電流値Ｉ１とメモリに記憶されている測定用電圧Ｖの電圧値Ｖ１とに基づいて、測定対象の絶縁抵抗値Ｒを算出（測定）してメモリに記憶する。最後に、処理部４５は、算出した絶縁抵抗値Ｒを出力部４６に表示させる。これにより、抵抗測定処理が完了する。

この抵抗測定処理の際に、測定部ＭＥ（具体的には第１電圧生成部４２）から測定対象に対してテストリード２，３を介して測定用電圧Ｖが印加されるが、作業者が操作しているスイッチ１４の発光ダイオード１４ａが駆動部１３（具体的には定電流部３４ｈ）によって点灯させられるため、この発光ダイオード１４ａの点灯により、作業者は、測定対象に対して測定用電圧Ｖが印加されていることを確実に認識することが可能となっている。

次いで、処理部４５は、抵抗判定処理を実行する。この抵抗判定処理では、処理部４５は、メモリに記憶されている測定した絶縁抵抗値Ｒと予め記憶されている基準抵抗値とを読み出して比較する比較処理を実行する。処理部４５は、この比較処理の結果、測定した絶縁抵抗値Ｒが基準抵抗値以上のときには、測定対象の絶縁状態（測定対象の状態）が良好であると判別して、Ｈｉｇｈレベルの状態にある各制御信号Ｓｏｎ，Ｓ１，Ｓ２のうちの制御信号Ｓ２のみをＬｏｗレベルに移行させる。

これにより、第２電圧生成部４４は、図５に示すように、＋３．０Ｖの制御電圧Ｖｓを生成する。テストリード２の駆動部１３は、この制御電圧Ｖｓをケーブル４の第２配線４ｂを介して入力して、第１比較部３２がＬｏｗレベルの駆動信号Ｓｄ１の出力を継続すると共に、第２比較部３３が駆動信号Ｓｄ２のレベルをＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルに移行させることにより、発光ダイオード１５ａの消灯を継続しつつ発光ダイオード１５ｂのみを点灯させる点灯・消灯制御を実行すると共に、定電流部３４ｈが発光ダイオード１４ａに定電流を供給することにより、発光ダイオード１４ａを点灯させる点灯・消灯制御を継続する。

この結果、作業者が操作しているスイッチ１４の発光ダイオード１４ａが点灯すると共に、発光ダイオード１５ｂが緑色に点灯（つまり、グリップ部２１の斜面２１ａに配設されている発光ダイオードモジュール１５が緑色に点灯）するため、作業者は、発光ダイオード１４ａの点灯に基づいて測定対象に対して測定用電圧Ｖが印加されていること（つまり、ケーブル４が活線状態にあること）を認識することが可能であると共に、発光ダイオードモジュール１５の緑色での点灯に基づいて測定対象の絶縁状態が良好であるとの判別結果を確実に認識することが可能となっている。

一方、処理部４５は、測定した絶縁抵抗値Ｒと基準抵抗値との抵抗判定処理での比較処理の結果、測定した絶縁抵抗値Ｒが基準抵抗値未満のときには、測定対象の絶縁状態（測定対象の状態）が不良であると判別して、Ｈｉｇｈレベルの状態にある各制御信号Ｓｏｎ，Ｓ１，Ｓ２のうちの制御信号Ｓ１，Ｓ２をＬｏｗレベルに移行させる。

これにより、第２電圧生成部４４は、図５に示すように、＋２．５Ｖの制御電圧Ｖｓを生成する。テストリード２の駆動部１３は、この制御電圧Ｖｓをケーブル４の第２配線４ｂを介して入力して、第１比較部３２が各駆動信号Ｓｄ１，Ｓｄ２のレベルをＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルにそれぞれ移行させることにより、発光ダイオード１５ｂの消灯を継続しつつ発光ダイオード１５ａのみを点灯させる点灯・消灯制御を実行すると共に、定電流部３４ｈが発光ダイオード１４ａに定電流を供給することにより、発光ダイオード１４ａを点灯させる点灯・消灯制御を継続する。なお、発光ダイオード１４ａは、＋３．５Ｖ、＋３．０Ｖおよび＋２．５Ｖの各制御電圧Ｖｓにおいて点灯させられるが、定電流部３４ｈから定電流の供給を受けて点灯させられるため、制御電圧Ｖｓの電圧値が変化したとしても、発光時の明るさは一定に維持されて、点灯状態あるいは消灯状態のいずれであるかの正確な認識が可能となっている。

この結果、作業者が操作しているスイッチ１４の発光ダイオード１４ａが点灯すると共に、発光ダイオード１５ａが赤色に点灯（つまり、グリップ部２１の斜面２１ａに配設されている発光ダイオードモジュール１５が赤色に点灯）するため、作業者は、発光ダイオード１４ａの点灯に基づいて測定対象に対して測定用電圧Ｖが印加されていることを認識することが可能であると共に、発光ダイオードモジュール１５の赤色での点灯に基づいて測定対象の絶縁状態が不良であるとの判別結果を確実に認識することが可能となっている。以上により、抵抗測定処理および抵抗判定処理が終了する。

このように、この絶縁抵抗計１では、本体部６に配設された第２電圧生成部４４が、測定された絶縁抵抗値Ｒと予め記憶されている基準抵抗値とを比較する比較処理の結果に対応する異なる電圧値（＋２．５Ｖ、＋３．０Ｖ、＋３．５Ｖ）の制御電圧Ｖｓを生成して、ケーブル４内の１本の第２配線４ｂを介してテストリード２の駆動部１３に供給し、駆動部１３がこの制御電圧Ｖｓの各電圧値に応じて、テストリード２に配設されている発光色の異なる２つの発光ダイオード１５ａ，１５ｂを上記の比較処理の結果に対応する点灯・消灯状態に駆動する。

したがって、この絶縁抵抗計１によれば、測定対象についての比較処理の結果（本例では絶縁状態についての良否）を発光色の異なる２つの発光ダイオード１５ａ，１５ｂの点灯状態に基づいて確実に認識させることができると共に、各発光ダイオード１５ａ，１５ｂの点灯・消灯制御をケーブル４内の１本の第２配線４ｂのみ（基準電位Ｇ同士を接続する第４配線４ｄを含めても２本の配線）で行うことができる。このため、発光ダイオード１５ａ，１５ｂ毎に点灯・消灯制御を行うための専用の配線をケーブル４に設ける構成と比較して、内部に配設されている配線の本数の少ないケーブル４、つまり柔軟性の高いケーブル４を使用することができる結果、テストリード２の取り扱い性を向上させることができる。

また、この絶縁抵抗計１では、第２電圧生成部４４は、比較処理の結果が不良のときには＋２．５Ｖ（第１電圧値）の制御電圧Ｖｓを生成すると共に、結果が良好のときには第１電圧値を超える＋３．０Ｖ（第２電圧値）の制御電圧Ｖｓを生成し、かつ測定部ＭＥによる物理量としての絶縁抵抗値Ｒの測定中においては第１電圧値および第２電圧値を超える＋３．５Ｖ（第３電圧値）の制御電圧Ｖｓを生成し、駆動部１３は、第３電圧値の制御電圧Ｖｓを入力しているときには、消灯状態に各発光ダイオード１５ａ，１５ｂを駆動し、第１電圧値の制御電圧Ｖｓを入力しているときには、発光ダイオード１５ａを点灯状態に駆動し、第２電圧値の制御電圧Ｖｓを入力しているときには、発光ダイオード１５ｂを点灯状態に駆動する。

したがって、この絶縁抵抗計１によれば、抵抗値Ｒの測定中において比較処理の結果を表示させる各発光ダイオード１５ａ，１５ｂが誤って点灯する点灯状態の発生を確実に回避しつつ、１つの第２配線４ｂに出力する制御電圧Ｖｓの電圧値を不良との比較処理の結果に対応させて＋２．５Ｖ（第１電圧値）として発光ダイオード１５ａを点灯させた後に、この第２配線４ｂに出力する制御電圧Ｖｓを低下させて発光ダイオード１５ａを消灯させる際に、比較処理での結果が良好であることを示す発光ダイオード１５ｂが一時的に点灯すること（つまり、発光ダイオード１５ｂの一時的な点灯により、この比較処理の結果が良好であると作業者が誤認識すること）を確実に回避することができる。

また、この絶縁抵抗計１によれば、発光ダイオード１４ａがテストリード２に配設されて、駆動部１３は、＋２．５Ｖ、＋３．０Ｖおよび＋３．５Ｖの各電圧値のうちのいずれかの電圧値の制御電圧Ｖｓを入力しているときに、発光ダイオード１４ａを点灯状態に駆動するため、ケーブル４内の１本の第２配線４ｂのみで、各発光ダイオード１５ａ，１５ｂと共に測定中を示す発光ダイオード１４ａについても駆動することができる。

また、この絶縁抵抗計１によれば、発光ダイオード１４ａを定電流で駆動するようにしたことにより、＋２．５Ｖ、＋３．０Ｖおよび＋３．５Ｖの各電圧値の制御電圧Ｖｓによって点灯させられる発光ダイオード１４ａの点灯時（発光時）の明るさを一定に維持することができるため、点灯状態あるいは消灯状態のいずれであるかを正確に認識させることができる。

なお、測定対象としての物理量の一例としての絶縁抵抗値Ｒを測定する測定装置である絶縁抵抗計１を例に挙げて説明したが、測定対象の物理量としての電圧値や電流値を測定して判定する測定装置である電圧計や電流計、および測定対象の物理量としての温度を測定して判定する測定装置である温度計などにも適用することができる。

また、発光ダイオード１５ａの発光色を赤色とし、発光ダイオード１５ｂの発光色を緑色とする構成を採用する例について上記したが、発光ダイオード１５ａ，１５ｂの発光色は互いに異なる色であれば良いため、他の異なる２色の発光色を組み合わせる構成を採用することもできる。

また、＋２．５Ｖ、＋３．０Ｖおよび＋３．５Ｖの３つの異なる電圧値に制御電圧Ｖｓの電圧値を規定する構成を採用しているが、第２電圧生成部４４の電圧変更部５２における基準電圧Ｖｒ２や、抵抗回路５２ｊの各抵抗５２ｅ，５２ｆ，５２ｇの抵抗値を変更することによって制御電圧Ｖｓの各電圧値を任意の異なる電圧値に規定することができ、また駆動部１３における基準電圧Ｖｒ１や、分圧抵抗３２ａ，３２ｂおよび分圧抵抗３３ａ，３３ｂの各抵抗値を変更することにより、この規定した異なる電圧値の制御電圧Ｖｓに対応して、上記した構成（＋２．５Ｖ、＋３．０Ｖおよび＋３．５Ｖの３つの異なる電圧値の制御電圧Ｖｓに基づいて各発光ダイオード１５ａ，１５ｂを駆動する構成）と同様の点灯・消灯状態に各発光ダイオード１５ａ，１５ｂを駆動することができる。

また、手前側（グリップ部２１の他端側の部位側）からの発光ダイオードモジュール１５の視認性を高めるために、グリップ部２１に上記の斜面２１ａを形成して、そこに発光ダイオードモジュール１５を配設する構成について説明したが、発光ダイオードモジュール１５の視認性を高める必要のないときには、グリップ部２１に上記の斜面２１ａを形成しない構成を採用することもでき、この構成では発光ダイオードモジュール１５をグリップ部２１の表面における任意の位置に配設することができる。

１ 絶縁抵抗計
２，３ テストリード
４ ケーブル
４ａ 第１配線
４ｂ 第２配線
６ 本体部
１２ 接触電極
１３ 駆動部
１５ａ，１５ｂ 発光ダイオード
４２ 第１電圧生成部
４３ 電流測定部
４４ 第２電圧生成部
４５ 処理部
ＭＥ 測定部

Claims (5)

1. テストリードと、ケーブルを介して前記テストリードに接続される本体部と、当該本体部に配設されると共に前記ケーブル内の第１配線を介して前記テストリードの検出電極に接続されて物理量を測定する測定部と、前記本体部に配設されると共に前記測定された物理量と予め規定された基準物理量とを比較する比較処理を実行する処理部とを備えている測定装置であって、
   前記本体部には、前記処理部による前記比較処理の結果に対応する異なる電圧値の制御電圧を生成すると共に前記ケーブル内の第２配線を介して前記テストリードに出力する電圧生成部が配設され、
   前記テストリードには、発光色の異なる第１発光ダイオードおよび第２発光ダイオードと、前記第２配線を介して入力される前記制御電圧の前記電圧値に基づいて前記各発光ダイオードを前記比較処理の結果に対応する点灯状態および消灯状態のいずれかに駆動する駆動部とが配設されている測定装置。
2. 前記電圧生成部は、前記結果が不良のときには前記電圧値としての第１電圧値の前記制御電圧を生成すると共に、前記結果が良好のときには前記電圧値として前記第１電圧値を超える第２電圧値の前記制御電圧を生成し、かつ前記測定部による前記物理量の測定中には前記第１電圧値および前記第２電圧値を超える第３電圧値の前記制御電圧を生成し、
   前記駆動部は、前記第３電圧値の前記制御電圧を入力しているときには、前記各発光ダイオードを前記消灯状態に駆動し、前記第１電圧値の前記制御電圧を入力しているときには、前記第１発光ダイオードのみを前記点灯状態に駆動し、前記第２電圧値の前記制御電圧を入力しているときには、前記第２発光ダイオードのみを前記点灯状態に駆動する請求項１記載の測定装置。
3. 前記テストリードには、第３発光ダイオードが配設され、
   前記駆動部は、前記第１電圧値、前記第２電圧値および前記第３電圧値のいずれかの前記制御電圧を入力しているときには、点灯状態に前記第３発光ダイオードを駆動する請求項２記載の測定装置。
4. 前記駆動部は、前記第３発光ダイオードを定電流で駆動する請求項３記載の測定装置。
5. 前記測定部は、測定用電圧を生成すると共に当該生成した測定用電圧を前記第１配線を介して前記検出電極から測定対象に出力することにより、当該測定対象の絶縁抵抗値を前記物理量として測定し、
   前記処理部は、前記比較処理において、前記測定された絶縁抵抗値と前記基準物理量としての基準抵抗値とを比較する請求項１から４のいずれかに記載の測定装置。

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