JP6491852B2 - 回路素子測定装置 - Google Patents

Description

本発明は、ＬＣＲメータ等の回路素子測定装置に関し、さらに詳しく言えば、高周波測定時等で電流検出系に反射が生じないように挿入される終端抵抗に関するものである。

図２に示すように、ＬＣＲメータ等の回路素子測定装置は、基本的な構成として、測定信号発生部１０と、電圧測定部２０と、電流測定部３０とを備え、測定信号発生部１０より出力抵抗１１および電流供給プローブＨｃを介して被測定試料ＤＵＴに交流測定信号を供給し、これによって被測定試料ＤＵＴに流れる電流を電流測定部３０にて電流検出プローブＬｃを介して測定するとともに、被測定試料ＤＵＴの端子間電圧を一対の電圧検出プローブＨｐ，Ｌｐを介して電圧測定部２０にて測定し、測定された電圧Ｖと電流Ｉとから被測定試料ＤＵＴのインピーダンスＺ等を求める（例えば、特許文献１参照）。

多くの場合、電流供給プローブＨｃ，電流検出プローブＬｃ，電圧検出プローブＨｐおよび電圧検出プローブＬｐの各配線ケーブルには、それぞれ、同軸ケーブルＣＡ１，ＣＡ２，ＣＡ３，ＣＡ４が用いられている。各同軸ケーブルＣＡ１〜ＣＡ４は、ほぼ同じ長さである。

同軸ケーブルＣＡは、芯線とシールド線との間に静電容量が存在し、その容量値は特性インピーダンスにより決められている。特性インピーダンスが５０Ωの場合、容量値は約１０４ｐＦ／ｍである。同軸ケーブルＣＡには、延長ケーブルとして、例えば長さが１ｍ，２ｍ，４ｍ等の長さが異なる数種類が用意されており、ユーザーによって適宜選択されて使用される。

電流測定部３０には、通常、電流ｉを電圧Ｖｉとして検出する反転型の演算増幅器からなる電流検出アンプが用いられるが、特に延長ケーブル使用時で、かつ、高周波測定時には、信号の反射の影響により、電流検出アンプの周波数特性が所望とする高周波数にまで伸びないことがある。

そこで、インピーダンス整合をとるため、電流測定部３０の入力端に負荷インピーダンスとしての終端抵抗ＲＴを挿入して、電流検出アンプの周波数特性を伸ばすようにしている。終端抵抗ＲＴには、同軸ケーブルＣＡの特性インピーダンスとほぼ同じ抵抗値を有する抵抗体が用いられる。同軸ケーブルＣＡの特性インピーダンスが５０Ωであれば、終端抵抗ＲＴの抵抗値も５０Ωのものが用いられる。

特開２００９−２７０９４２号公報

しかしながら、終端抵抗ＲＴを入れることにより、次のような問題が生ずる。まず、電圧検出プローブＬｐに終端抵抗ＲＴによる電位が生ずるため、例えば差動増幅器からなる電圧測定部２０への同相電圧が生じ、これが原因で測定誤差が増大する。

次に、終端抵抗ＲＴを入れた場合と、入れない場合とで被測定試料ＤＵＴに流れる電流が異なるため、測定値にばらつきが生ずる。さらには、終端抵抗ＲＴは、電流測定部（電流検出アンプ）３０の周波数特性を決める重要な抵抗であるが、故障したとしても気づかれないことが多い。

そこで、本発明の課題は、高周波測定時および／または配線ケーブル長延長時にのみ終端抵抗が働くようにし、また、高周波測定時と低周波測定時とで被測定試料に流れる電流が変化しないようにし、さらには終端抵抗等が有効に作用しているかどうかの自己診断機能を有する回路素子測定装置を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明は、出力抵抗および電流供給プローブＨｃを介して被測定試料に交流測定信号を供給する測定信号発生部と、高電位側の電圧検出プローブＨｐおよび低電位側の電圧検出プローブＬｐを介して上記被測定試料の端子間電圧Ｖｖを測定する電圧測定部と、電流検出プローブＬｃを介して上記被測定試料に流れる電流Ｖｉを測定する電流測定部と、上記測定された端子間電圧Ｖｖと上記電流Ｖｉとにより上記被測定試料の所定のパラメータを求める演算・制御機能を有する制御部とを含む回路素子測定装置において、
上記出力抵抗として、上記測定信号発生部に対して並列に接続された第１出力抵抗と第２出力抵抗の２つの出力抵抗を備え、上記電流検出プローブＬｃと上記電流測定部との間には終端抵抗が接続されており、スイッチとして、上記第１出力抵抗と上記電流供給プローブＨｃとの間に接続された第１スイッチと、上記第２出力抵抗と上記電流供給プローブＨｃとの間に接続された第２スイッチと、上記終端抵抗に並列に接続された第３スイッチＳＷ３とを有し、上記第１出力抵抗の抵抗値をＲ１ｒ，上記第２出力抵抗の抵抗値をＲ２ｒ，上記終端抵抗の抵抗値をＲＴｒとして、Ｒ１ｒ＋ＲＴｒ＝Ｒ２ｒであることを特徴としている。

本発明において、上記第１出力抵抗の抵抗値Ｒ１ｒと上記終端抵抗の抵抗値ＲＴｒとが同値（Ｒ１ｒ＝ＲＴｒ）であることが好ましい。上記各プローブの配線ケーブルに同軸ケーブルが用いられる態様においては、同軸ケーブルの特性インピーダンスに合わせて、上記第１出力抵抗の抵抗値Ｒ１ｒと上記終端抵抗の抵抗値ＲＴｒとをともに５０Ωとすることが好ましい。

本発明では、自己診断機能の第１の態様として、上記制御部は、上記４本のプローブＨｃ，Ｈｐ，Ｌｃ，Ｌｐの全部を短絡させて行うショート補正時において、上記第３スイッチをオンにし上記終端抵抗を短絡した状態で、上記第１スイッチをオン，上記第２スイッチをオフとしたときに上記電流測定部にて測定される電流をＶｉ１、上記第１スイッチをオフ，上記第２スイッチをオンとしたときに上記電流測定部にて測定される電流をＶｉ２として、
Ｖｉ１／Ｖｉ２＝Ｒ２ｒ／Ｒ１ｒ
であれば、上記第１スイッチ，上記第２スイッチ，上記第１出力抵抗および上記第２出力抵抗が正常であると判定することを特徴としている。

また、自己診断機能の第２の態様として、上記制御部は、上記４本のプローブＨｃ，Ｈｐ，Ｌｃ，Ｌｐの全部を短絡させて行うショート補正時において、上記第２スイッチをオフとした状態で、上記第１スイッチと上記第３スイッチをともにオンとしたときに上記電流測定部にて測定される電流をＶｉ３とし、上記第１スイッチをオン、上記第３スイッチをオフとしたときに上記電流測定部にて測定される電流をＶｉ４として、
Ｖｉ３／Ｖｉ４＝（Ｒ１ｒ＋ＲＴｒ）／Ｒ１ｒ
であれば、上記第１スイッチ，上記第３スイッチ，上記第１出力抵抗および上記終端抵抗が正常であると判定することを特徴としている。

本発明は、高周波測定時および／または配線ケーブル長延長時に終端抵抗が働くようにし、また、高周波測定時および／または配線ケーブル長延長時と低周波測定時とで被測定試料に流れる電流が変化しないようにするため、上記制御部は、高周波測定時には、上記第１スイッチをオンとし、上記第２スイッチと上記第３スイッチとをオフとし、低周波測定時には、上記第２スイッチと上記第３スイッチとをオンとし、上記第１スイッチをオフとすることを特徴としている。

また、本発明は、コンタクトチェック機能として、上記第１スイッチおよび上記第２スイッチと上記電流供給プローブＨｃとの間に接続された第４スイッチと、上記第４スイッチと上記第１スイッチおよび上記第２スイッチとの接続点と接地との間に接続された第５スイッチと、上記終端抵抗と上記電流測定部との間に接続された第６スイッチと、上記電圧検出プローブＨｐ側に第７スイッチを介して接続されたコンタクトチェック用の第１直流電源および第１電圧検出手段と、上記電圧検出プローブＬｐ側に第８スイッチを介して接続されたコンタクトチェック用の第２直流電源および第２電圧検出手段とを有するコンタクトチェック手段をさらに備え、
コンタクトチェック時には、上記第１スイッチ，上記第２スイッチをオフとし、上記第３スイッチないし第８スイッチをオンとし、このとき、上記第１電圧検出手段、上記第２電圧検出手段で検出される電圧のレベルに基づいて上記各プローブの接触抵抗の良否を判定することを特徴としている。

本発明によれば、電流測定部の入力端に信号の反射が生ずるような高周波測定時および／または配線ケーブル長延長時に、終端抵抗に並列に接続されている第３スイッチをオフにすることにより、高周波測定時および／または配線ケーブル長延長時にのみ終端抵抗を働かせることができる。なお、電流測定部の入力端に信号の反射が生ずるおそれがない低周波測定時には、第３スイッチをオンにして終端抵抗を短絡させる。これにより、低電位側の電圧検出プローブＬｐに終端抵抗による電位が生じない。

また、高周波測定時および／または配線ケーブル長延長時には、第１スイッチをオンにして第１出力抵抗を選択し、第３スイッチをオフにして終端抵抗を有効とすることにより、測定信号発生部から電流測定部に至る電流経路には、第１出力抵抗の抵抗値Ｒ１ｒ＋被測定試料の抵抗値Ｘ＋終端抵抗の抵抗値ＲＴｒが含まれ、低周波測定時には、第２スイッチをオンにして第２出力抵抗を選択するとともに、第３スイッチをオンにして終端抵抗を短絡することにより、測定信号発生部から電流測定部に至る電流経路には、第２出力抵抗の抵抗値Ｒ２ｒ＋被測定試料の抵抗値Ｘが含まれ、Ｒ１ｒ＋ＲＴｒ＝Ｒ２ｒであることから、高周波測定時と低周波測定時とで被測定試料に流れる電流は変化しない。したがって、被測定試料が電流依存性を有している場合でも、被測定試料のインピーダンス等を正確に測定することができる。

また、自己診断機能の第１の態様として、４本のプローブＨｃ，Ｈｐ，Ｌｃ，Ｌｐの全部を短絡させて行うショート補正時において、第３スイッチをオンにし終端抵抗を短絡した状態で、第１スイッチをオン，第２スイッチをオフにしたときに電流測定部にて測定される電流をＶｉ１とし、これに対して、第１スイッチをオフ，第２スイッチをオンにしたときに電流測定部にて測定される電流をＶｉ２として、Ｖｉ１／Ｖｉ２＝Ｒ２ｒ／Ｒ１ｒあれば、第１スイッチ，第２スイッチ，第１出力抵抗および第２出力抵抗が正常であると判定することができる。

また、自己診断機能の第２の態様として、同じく、４本のプローブＨｃ，Ｈｐ，Ｌｃ，Ｌｐの全部を短絡させて行うショート補正時において、第２スイッチをオフとした状態で、第１スイッチと第３スイッチをともにオンにしたときに電流測定部にて測定される電流をＶｉ３とし、これに対して、第１スイッチをオン、第３スイッチをオフにしたときに電流測定部にて測定される電流をＶｉ４として、Ｖｉ３／Ｖｉ４＝（Ｒ１ｒ＋ＲＴｒ）／Ｒ１ｒであれば、第１スイッチ，第３スイッチ，第１出力抵抗および終端抵抗が正常であると判定することができる。

上記のように自己診断を行うにあたっては、事前にコンタクトチェック機能にて、各プローブの接触抵抗が無視し得る程度の抵抗値であることを確認することにより、より高精度な自己診断を行うことができる。

本発明による回路素子測定装置の実施形態を示す模式図。 従来の一般的な回路素子測定装置を示す模式図。

次に、図１を参照して、本発明の実施形態について説明するが、本発明はこの実施形態に限定されるものではない。なお、先の図２で説明した回路素子測定装置と変更を要しない構成要素については同じ参照符号を用いる。

図１を参照して、この実施形態に係る回路素子測定装置は、基本的な構成として、測定信号発生部１０と、電圧測定部２０と、電流測定部３０と、制御部４０と、４本のプローブ（電流供給プローブＨｃ，電流検出プローブＬｃ，高電位側の電圧検出プローブＨｐおよび低電位側の電圧検出プローブＬｐ）とを備えている。なお、各プローブＨｃ，Ｌｃ，Ｈｐ，Ｌｐを特に区別する必要がない場合には、総称としてプローブＰと言う。

測定信号発生部１０は、周波数、信号レベルともに任意の交流測定信号を出力抵抗１１を介して出力するが、この実施形態では、出力抵抗１１として、測定信号発生部１０に対して並列に接続された第１出力抵抗１１ａと第２出力抵抗１１ｂの２つの出力抵抗を備えている。

電圧測定部２０には、差動型の演算増幅器が用いられ、電流測定部３０には、電流ｉを電圧Ｖｉとして検出する反転型の演算増幅器が用いられている。また、各プローブＰの配線ケーブルには同軸ケーブルＣＡが用いられている。

電流供給プローブＨｃは、同軸ケーブルＣＡ１を介して測定信号発生部１０の出力抵抗１１に接続されるが、電流供給プローブＨｃと第１出力抵抗１１ａとの間には第１スイッチＳＷ１が設けられ、電流供給プローブＨｃと第２出力抵抗１１ｂとの間には第２スイッチＳＷ２が設けられている。

また、同軸ケーブルＣＡ１と第１スイッチＳＷ１および第２スイッチＳＷ２との間には、第４スイッチＳＷ４が設けられており、さらに、第４スイッチＳＷ４と第１スイッチＳＷ１および第２スイッチＳＷ２との接続点と接地との間には、第５スイッチＳＷ５が設けられている。

また、電流検出プローブＬｃは、同軸ケーブルＣＡ２を介して電流測定部３０に接続されるが、同軸ケーブルＣＡ２と電流測定部３０との間には、インピーダンス整合用の終端抵抗ＲＴと第６スイッチＳＷ６とが直列として接続されている。また、終端抵抗ＲＴの両端には、第３スイッチＳＷ３が並列に接続されている。

高電位側の電圧検出プローブＨｐは、同軸ケーブルＣＡ３を介して電圧測定部２０の一方の入力端子（＋側端子）に接続され、低電位側の電圧検出プローブＬｐは、同軸ケーブルＣＡ４を介して電圧測定部２０の他方の入力端子（−側端子）に接続されている。

同軸ケーブルＣＡ１〜ＣＡ４は、ほぼ同じ長さで、その特性インピーダンスも同じであり、特に区別する必要がない場合には、総称として同軸ケーブルＣＡと言う。この実施形態において、各同軸ケーブルＣＡの特性インピーダンスは５０Ωで、芯線とシールド線間の静電容量値は約１０４ｐＦ／ｍである。

各プローブＰは、各同軸ケーブルＣＡの一端側に取り付けられ、各同軸ケーブルＣＡの他端側は、上記のように、出力抵抗１１(１１ａ，１１ｂ)、電圧測定部２０もしくは電流測定部３０のいずれかに接続される。

この実施形態によると、電圧検出プローブＨｐの同軸ケーブルＣＡ３の他端側には、コンタクトチェック用の第１直流電源２１ａと、第１電圧検出部２１ｂとが接続され、同様に、電圧検出プローブＬｐの同軸ケーブルＣＡ４の他端側にも、コンタクトチェック用の第２直流電源２２ａと、第２電圧検出部２２ｂとが接続されている。

この場合、第１直流電源２１ａは、抵抗ｐｒおよび第７スイッチＳＷ７を介して同軸ケーブルＣＡ３の他端側に接続され、第２直流電源２２ａは、抵抗ｐｒおよび第８スイッチＳＷ８を介して同軸ケーブルＣＡ４の他端側に接続される。第１直流電源２１ａと第２直流電源２２ａには、装置内電源が用いられてよい。

各同軸ケーブルＣＡは、ユーザー側で所定の長さのものが選択される。例えば、１ｍ，２ｍ，４ｍ等の長さの同軸ケーブルＣＡがオプションとして用意され、ユーザーは、その中から、測定部から被測定試料ＤＵＴに至る距離に見合った長さの同軸ケーブルＣＡを選択して使用する。通常、４本とも同じ長さのものが使用される。

被測定試料ＤＵＴのインピーダンス測定時には、図１に示すように、電流供給プローブＨｃと電圧検出プローブＨｐとを被測定試料ＤＵＴの一方の端子に接触させ、電流検出プローブＬｃと電圧検出プローブＬｐとを被測定試料ＤＵＴの他方の端子に接触させて、第１スイッチＳＷ１，第２スイッチＳＷ２のいずれか一方をオン、他方をオフ、第４スイッチＳＷ４，第６スイッチＳＷ６をともにオン、第５スイッチＳＷ５，第７スイッチＳＷ７，第８スイッチＳＷ８をともにオフにする。第３スイッチＳＷ３は、高周波測定時にオフ、低周波測定時にはオンにする。

これにより、測定信号発生部１０より出力抵抗１１ａ，１１ｂのいずれか一方、同軸ケーブルＣＡ１および電流供給プローブＨｃを介して被測定試料ＤＵＴに交流測定信号が供給され、被測定試料ＤＵＴに流れる電流が、電流検出プローブＬｃから同軸ケーブルＣＡ２，終端抵抗ＲＴもしくは第３スイッチＳＷ３を介して電流測定部３０にて測定されるとともに、被測定試料ＤＵＴの端子間電圧が一対の電圧検出プローブＨｐ，Ｌｐおよび同軸ケーブルＣＡ３，ＣＡ４を介して電圧測定部２０にて測定される。

電圧測定部２０にて測定された測定電圧Ｖｖと、電流測定部３０にて測定された測定電流Ｖｉとが制御部４０に与えられ、制御部４０で測定電圧Ｖｖと測定電流Ｖｉとから被測定試料ＤＵＴのインピーダンスＺ等が求められる。

制御部４０には、ＣＰＵ（中央演算処理ユニット）やマイクロコンピュータ等が用いられてよい。制御部４０は、演算結果等を図示しない表示部に表示するが、ＧＢ−ＩＰやＬＡＮ等の通信回線を介して外部のパソコン等に接続されてもよい。また、制御部４０に所定のインターフェイスを介してＨＤＤやＵＳＢメモリを接続してもよい。

この実施形態において、被測定試料ＤＵＴのインピーダンス測定時、自己診断時、コンタクトチェック時等の各モードでの第１スイッチＳＷ１〜第８スイッチＳＷ８のオンオフは制御部４０によって制御される。

また、本発明では、第１出力抵抗１１ａの抵抗値をＲ１ｒ，第２出力抵抗１１ｂの抵抗値をＲ２ｒ，終端抵抗ＲＴの抵抗値をＲＴｒとして、Ｒ１ｒ＋ＲＴｒ＝Ｒ２ｒの関係を満足するように各抵抗値が決められる。この実施形態では、Ｒ１ｒ＝ＲＴｒ＝５０Ω，Ｒ２ｒ＝１００Ωとしている。

高周波測定時および／または配線ケーブル長延長時（以下、単に「高周波測定」時と言うことがある。）には、第１スイッチＳＷ１，第４スイッチＳＷ４および第６スイッチＳＷ６をともにオン、第３スイッチＳＷ３をオフにして終端抵抗ＲＴを有効とする。他のスイッチＳＷ２，ＳＷ５，ＳＷ７，ＳＷ８は、いずれもオフにする。

このとき、測定信号発生部１０から電流測定部３０に至る電流経路には、第１出力抵抗１１ａの抵抗値Ｒ１ａ（５０Ω）＋被測定試料ＤＵＴの抵抗値Ｘ＋終端抵抗ＲＴの抵抗値ＲＴｒ（５０Ω）が含まれる（被測定試料ＤＵＴの抵抗値Ｘを除くと、５０Ω＋５０Ωの１００Ω）。

これに対して、低周波測定時には、第２スイッチＳＷ２，第４スイッチＳＷ４および第６スイッチＳＷ６をともにオンにし、第３スイッチＳＷ３をオンにして終端抵抗ＲＴを短絡する。他のスイッチＳＷ１，ＳＷ５，ＳＷ７，ＳＷ８は、いずれもオフにする。

このとき、測定信号発生部１０から電流測定部３０に至る電流経路には、第２出力抵抗Ｒ２の抵抗値Ｒ２ｒ（１００Ω）＋被測定試料の抵抗値Ｘが含まれる（被測定試料ＤＵＴの抵抗値Ｘを除くと、第２出力抵抗１１ｂの抵抗値１００Ω）。

このように、終端抵抗ＲＴを有効とする場合と終端抵抗ＲＴを無効（短絡）させる場合とで、測定信号発生部１０から電流測定部３０に至る電流経路内に存在する抵抗値は、いずれも被測定試料の抵抗値Ｘ＋１００Ωであるため、高周波測定時と低周波測定時とで被測定試料に流れる電流は変化しない。

また、高周波測定時には、同軸ケーブルＣＡ２と電流測定部３０との間に終端抵抗ＲＴが挿入されることにより、電流測定部３０を構成する電流検出アンプの周波数特性を伸ばすことができる。

次に、本発明が備える自己診断機能について説明する。この自己診断機能では、出力抵抗１１および終端抵抗ＲＴの各スイッチＳＷを所定の順序でオンオフし、そのときに電流測定部３０にて測定される電流値により、出力抵抗１１ａ，１１ｂや終端抵抗ＲＴ、スイッチが正常であるかどうかを確認する。

〔自己診断機能の第１モード〕
この第１モードでは、４本のプローブＨｃ，Ｈｐ，Ｌｃ，Ｌｐの全部を短絡させて、被測定試料ＤＵＴを実質的に０Ωとするショート補正時に、第３スイッチＳＷ３をオンにし終端抵抗ＲＴを短絡した状態で、第１スイッチＳＷ１，第４スイッチＳＷ４および第６スイッチＳＷ６をともにオン（これ以外の他のスイッチＳＷ２，ＳＷ５，ＳＷ７，ＳＷ８はオフ）にして、測定信号発生部１０から抵抗値５０Ωの第１出力抵抗１１ａを介して交流測定信号を供給する。このとき、電流測定部３０にて測定される電流をＶｉ１とする。

次に、第１スイッチＳＷ１と第２スイッチＳＷ２のみを交代的に切り替え、第１スイッチＳＷ１をオフ，第２スイッチＳＷ２をオンにして、測定信号発生部１０から抵抗値１００Ωの第２出力抵抗１１ｂを介して交流測定信号を供給する。このとき、電流測定部３０にて測定される電流をＶｉ２とする。

そして、Ｖｉ１とＶｉ２とを比較し、その結果、Ｖｉ１がＶｉ２の２倍の電流であれば、第１出力抵抗１１ａ，第２出力抵抗１１ｂおよび第１スイッチＳＷ１，第２スイッチＳＷ２は正常であると判定される。そうでなければ、第１出力抵抗１１ａ，第２出力抵抗１１ｂおよび第１スイッチＳＷ１，第２スイッチＳＷ２のいずれかが不良であると判定し、ブザーやランプ等により、ユーザーに異常であることを報知する。

〔自己診断機能の第２モード〕
この第２モードにおいても、ショート補正として、４本のプローブＨｃ，Ｈｐ，Ｌｃ，Ｌｐの全部を短絡させて、被測定試料ＤＵＴを実質的に０Ωとし、第３スイッチＳＷ３をオフにし終端抵抗ＲＴを有効とした状態で、第１スイッチＳＷ１，第４スイッチＳＷ４および第６スイッチＳＷ６をともにオン（これ以外の他のスイッチＳＷ２，ＳＷ５，ＳＷ７，ＳＷ８はオフ）にする。これにより、測定信号発生部１０から供給される交流測定信号は抵抗値５０Ωの第１出力抵抗１１ａと、同じく抵抗値５０Ωの終端抵抗ＲＴを通って電流測定部３０に至る。このとき、電流測定部３０にて測定される電流をＶｉ３とする。

次に、第３スイッチＳＷ３のみをオフからオンに切り替えて終端抵抗ＲＴを短絡し、測定信号発生部１０から電流測定部３０に至る電流経路内の抵抗を抵抗値５０Ωの第１出力抵抗１１ａのみとする。このとき、電流測定部３０にて測定される電流をＶｉ４とする。

そして、Ｖｉ３とＶｉ４とを比較し、その結果、Ｖｉ４がＶｉ３の２倍の電流であれば、終端抵抗ＲＴおよび第３スイッチＳＷ３は正常であると判定される。そうでなければ、終端抵抗ＲＴ、第３スイッチＳＷ３の少なくともいずれか一方が不良であると判定し、ブザーやランプ等により、ユーザーに異常であることを報知する。

ところで、上記の自己診断時に、図１に示すように、各プローブＰに接触抵抗ｒがある場合、自己診断の信頼性が損なわれることになる。そこで、自己診断を行う前に、プローブＰの接触抵抗ｒが十分に小さいかどうかをチェックすることが好ましい。この実施形態において、コンタクトチェックは次のようにして行う。

すなわち、コンタクトチェック時には、第１スイッチＳＷ１，第２スイッチＳＷ２をともにオフ、これ以外のスイッチＳＷ３，ＳＷ４，Ｗ５，ＳＷ６，ＳＷ７，ＳＷ８をともにオンにする。

第１，第２スイッチＳＷ１，ＳＷ２のオフにより測定信号発生部１０が切り離され、また、同軸ケーブルＣＡ１が第５スイッチＳＷ５により接地に接続され、終端抵抗ＲＴが第５スイッチＳＷ５により短絡され、同軸ケーブルＣＡ２が第６スイッチＳＷ６により電流測定部（反転演算増幅器）３０の反転入力端子に接続された状態で、第１直流電源２１ａより同軸ケーブルＣＡ３に所定の直流電圧が印加され、また、第２直流電源２２ａより同軸ケーブルＣＡ４所定の直流電圧が印加される。

このとき、各プローブＰの接触抵抗ｒが十分に小さければ、第１電圧検出部２１ｂ、第２電圧検出部２２ｂは、ほぼ接地電位を検出する。

これに対して、各プローブＰの接触抵抗ｒがある程度大きい場合には、直流電源２１ａ，２２ａにより印加された電圧が抵抗ｐｒと接触抵抗ｒとで分圧され、第１電圧検出部２１ｂおよび／または第２電圧検出部２２ｂの電圧検出部分が高電位となるため、図示しないブザーや警告ランプ等により、接触抵抗が大きいことを報知する。

このようにして、事前にコンタクトチェックを行って、各プローブＰの接触抵抗ｒが十分に小さいことを確認することにより、より正確な自己診断を行うことができる。

１０ 測定信号発生部
１１ 出力抵抗
１１ａ 第１出力抵抗
１１ｂ 第２出力抵抗
２０ 電圧測定部
２１ａ 第１直流電源（コンタクトチェック用）
２１ｂ 第１電圧検出部（コンタクトチェック用）
２２ａ 第２直流電源（コンタクトチェック用）
２２ｂ 第２電圧検出部（コンタクトチェック用）
３０ 電流測定部
ＣＡ（ＣＡ１〜ＣＡ４） 同軸ケーブル
Ｈｐ 電圧検出プローブ（高電位側）
Ｌｐ 電圧検出プローブ（低電位側）
Ｈｃ 電流供給プローブ
Ｌｃ 電流検出プローブ
ＲＴ 終端抵抗
ＳＷ（ＳＷ１〜ＳＷ５） スイッチ
ｐｒ 抵抗

Claims (7)

1. 出力抵抗および電流供給プローブＨｃを介して被測定試料に交流測定信号を供給する測定信号発生部と、高電位側の電圧検出プローブＨｐおよび低電位側の電圧検出プローブＬｐを介して上記被測定試料の端子間電圧Ｖｖを測定する電圧測定部と、電流検出プローブＬｃを介して上記被測定試料に流れる電流Ｖｉを測定する電流測定部と、上記測定された端子間電圧Ｖｖと上記電流Ｖｉとにより上記被測定試料の所定のパラメータを求める演算・制御機能を有する制御部とを含む回路素子測定装置において、
   上記出力抵抗として、上記測定信号発生部に対して並列に接続された第１出力抵抗と第２出力抵抗の２つの出力抵抗を備え、上記電流検出プローブＬｃと上記電流測定部との間には終端抵抗が接続されており、
   スイッチとして、上記第１出力抵抗と上記電流供給プローブＨｃとの間に接続された第１スイッチと、上記第２出力抵抗と上記電流供給プローブＨｃとの間に接続された第２スイッチと、上記終端抵抗に並列に接続された第３スイッチとを有し、
   上記第１出力抵抗の抵抗値をＲ１ｒ，上記第２出力抵抗の抵抗値をＲ２ｒ，上記終端抵抗の抵抗値をＲＴｒとして、Ｒ１ｒ＋ＲＴｒ＝Ｒ２ｒであることを特徴とする回路素子測定装置。
2. 上記第１出力抵抗の抵抗値Ｒ１ｒと上記終端抵抗の抵抗値ＲＴｒとが同値（Ｒ１ｒ＝ＲＴｒ）であることを特徴とする請求項１に記載の回路素子測定装置。
3. 上記各プローブの配線ケーブルに同軸ケーブルが用いられ、上記第１出力抵抗の抵抗値Ｒ１ｒと上記終端抵抗の抵抗値ＲＴｒとがともに５０Ωであることを特徴とする請求項１または２に記載の回路素子測定装置。
4. 上記制御部は、上記４本のプローブＨｃ，Ｈｐ，Ｌｃ，Ｌｐの全部を短絡させて行うショート補正時において、上記第３スイッチをオンにし上記終端抵抗を短絡した状態で、上記第１スイッチをオン，上記第２スイッチをオフとしたときに上記電流測定部にて測定される電流をＶｉ１、上記第１スイッチをオフ，上記第２スイッチをオンとしたときに上記電流測定部にて測定される電流をＶｉ２として、
   Ｖｉ１／Ｖｉ２＝Ｒ２ｒ／Ｒ１ｒ
   であれば、上記第１スイッチ，上記第２スイッチ，上記第１出力抵抗および上記第２出力抵抗が正常であると判定することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の回路素子測定装置。
5. 上記制御部は、上記４本のプローブＨｃ，Ｈｐ，Ｌｃ，Ｌｐの全部を短絡させて行うショート補正時において、上記第２スイッチをオフとした状態で、上記第１スイッチと上記第３スイッチをともにオンとしたときに上記電流測定部にて測定される電流をＶｉ３とし、上記第１スイッチをオン、上記第３スイッチをオフとしたときに上記電流測定部にて測定される電流をＶｉ４として、
   Ｖｉ３／Ｖｉ４＝（Ｒ１ｒ＋ＲＴｒ）／Ｒ１ｒ
   であれば、上記第１スイッチ，上記第３スイッチ，上記第１出力抵抗および上記終端抵抗が正常であると判定することを特徴とする請求項１または２に記載の回路素子測定装置。
6. 上記制御部は、高周波測定時には、上記第１スイッチをオンとし、上記第２スイッチと上記第３スイッチとをオフとし、低周波測定時には、上記第２スイッチと上記第３スイッチとをオンとし、上記第１スイッチをオフとすることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の回路素子測定装置。
7. 上記第１スイッチおよび上記第２スイッチと上記電流供給プローブＨｃとの間に接続された第４スイッチと、上記第４スイッチと上記第１スイッチおよび上記第２スイッチとの接続点と接地との間に接続された第５スイッチと、上記終端抵抗と上記電流測定部との間に接続された第６スイッチと、上記電圧検出プローブＨｐ側に第７スイッチを介して接続されたコンタクトチェック用の第１直流電源および第１電圧検出手段と、上記電圧検出プローブＬｐ側に第８スイッチを介して接続されたコンタクトチェック用の第２直流電源および第２電圧検出手段とを有するコンタクトチェック手段をさらに備え、
   コンタクトチェック時には、上記第１スイッチ，上記第２スイッチをオフとし、上記第３スイッチないし第８スイッチをオンとし、このとき、上記第１電圧検出手段、上記第２電圧検出手段で検出される電圧のレベルに基づいて上記各プローブの接触抵抗の良否を判定することを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の回路素子測定装置。
   

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