JP6727958B2 - measuring device - Google Patents
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Description
本発明は、少なくとも抵抗値および電圧値を測定する測定装置に関するものである。 The present invention relates to a measuring device that measures at least a resistance value and a voltage value.
この種の測定装置の一例として、本願出願人は、下記の非特許文献1に開示された測定装置(デジタルマルチメータ)を既に提案している。この測定装置は、この非特許文献1の図6,7に開示されているように、一対の入力端子(1つのCOM端子と、電圧測定用の端子および抵抗測定用の端子を兼用する1つの端子(V/Ω端子))と、この一対の入力端子間に接続された電圧測定用の入力回路と、この一対の端子間に接続された抵抗測定用の入力回路とを備えている。
As an example of this type of measuring apparatus, the applicant of the present application has already proposed a measuring apparatus (digital multimeter) disclosed in Non-Patent
具体的には、図3に示すように、この測定装置81は、一対の入力端子82,83、電圧検出部84、A/D変換部85、サーミスタ86、電流供給部87、処理部88および出力部89を備えている。入力端子82,83のうちの一方(本例では入力端子82)は、装置内の基準電位(内部グランドG)に接続されて、COM端子として機能する。
Specifically, as shown in FIG. 3, the
電圧検出部84は、入力端子82,83間の端子間電圧V1を検出すると共に、この端子間電圧V1の電圧値に応じた電圧値の検出電圧V2を出力する。一例として、電圧検出部84は、入力端子82,83間に入力された高電圧の交流電圧や高電圧の直流電圧を端子間電圧V1として検出すると共に分圧して検出電圧V2として出力する高圧検出回路と、入力端子82,83間に接続された抵抗に電流供給部87から供給された測定電流Imが流れることによってこの抵抗の両端間に発生する電圧を端子間電圧V1として検出してそのまま(分圧することなく)検出電圧V2として出力する低圧検出回路とを備えている。
The
一例として、高圧検出回路は、入力端子83に接続された第1電圧検出ラインLv1に介装された入力抵抗21と、測定レンジに対応させて設けられた複数(この例では2つ)のレンジ抵抗(分圧抵抗)22,23と、レンジ抵抗22,23のうちの使用する測定レンジに対応するレンジ抵抗を選択的に第1電圧検出ラインLv1に接続すると共に、この第1電圧検出ラインLv1に接続されたレンジ抵抗と入力抵抗21とで分圧された端子間電圧V1を検出電圧V2としてA/D変換部85に出力するための4つのスイッチ27,28,29,30とを備えて構成されている。また、低圧検出回路は、入力端子83に接続された第2電圧検出ラインLv2に介装された入力抵抗24と、端子間電圧V1を第2電圧検出ラインLv2を介して検出電圧V2としてA/D変換部85に出力するためのスイッチ31とを備えて構成されている。
As an example, the high voltage detection circuit includes an
A/D変換部85は、検出電圧V2を入力すると共に予め規定された一定のサンプリング周期でサンプリングすることにより、検出電圧V2の瞬時値を示す電圧データDvに変換して処理部88に出力する。
The A/
電流供給部87は、内部グランドGを基準とする出力電圧を出力端子に発生させることにより、出力端子から電流供給ラインLiに測定電流Im(電流値が既知の直流定電流)を供給可能に構成されている。また、電流供給部87は、その出力端子と内部グランドGとの間の抵抗(出力抵抗)が低い構成となっている。このため、入力端子82,83間に入力される電圧に起因して電流供給部87内に大電流が流れ込まないようにするため、電流供給ラインLiにPTCサーミスタ86が介装されている。
The
処理部88は、コンピュータおよびメモリ(いずれも図示せず)を含んで構成されて、不図示の操作部から入力される指示に従い、電圧測定処理および抵抗測定処理のうちの指示された測定処理を実行する。出力部89は、一例としてディスプレイ装置(液晶ディスプレイ装置など)で構成されて、処理部88が実行した各測定処理での測定結果を画面に表示する。
The
この測定装置81では、作業者による不図示の操作部に対する操作によって操作部から電圧測定する旨の指示が処理部88に出力されたときには、処理部88は電圧測定処理を実行する。この電圧測定処理では、処理部88は、電圧検出部84内のスイッチ31をオフ状態に移行させる(低圧検出回路とA/D変換部85との接続を解除する)と共に、レンジ抵抗22,23のうちの適切な測定レンジに対応するレンジ抵抗を第1電圧検出ラインLv1に接続させるために、スイッチ27〜スイッチ30のうちの必要な一対のスイッチ(スイッチ27,29の組、およびスイッチ28,30の組の一方の組)をオン状態に移行させると共に、残りの一対のスイッチ(スイッチ27,29の組、およびスイッチ28,30の組の他方の組)をオフ状態に移行させる(高圧検出回路とA/D変換部85とを接続する)。
In the
この状態において、電圧検出部84は、入力端子82,83間に入力されている電圧(端子間電圧V1)を測定レンジに対応するレンジ抵抗(レンジ抵抗22,23の一方)と入力抵抗21とで分圧して検出電圧V2としてA/D変換部85に出力し、A/D変換部85は、この検出電圧V2を電圧データDvに変換して出力する。処理部88は、A/D変換部85から出力される電圧データDvに基づいて端子間電圧V1を測定(算出)して出力部89に表示させる。
In this state, the
また、この測定装置81では、作業者による操作部に対する操作によって操作部から抵抗測定する旨の指示が処理部88に出力されたときには、処理部88は抵抗測定処理を実行する。この抵抗測定処理では、処理部88は、電圧検出部84内のスイッチ27〜30をオフ状態に移行させる(高圧検出回路とA/D変換部85との接続を解除する)と共に、スイッチ31をオン状態に移行させる(低圧検出回路とA/D変換部85とを接続する)。
Further, in the
この状態において、入力端子82,83間に接続されている測定対象としての抵抗には、電流供給ラインLiを介して電流供給部87から測定電流Imが供給されるため、入力端子82,83間には、測定電流Imが流れることによって抵抗の両端間に発生する電圧が端子間電圧V1として入力される。電圧検出部84は、この端子間電圧V1を第2電圧検出ラインLv2を介して検出電圧V2として直接(分圧することなく)A/D変換部85に出力し、A/D変換部85は、この検出電圧V2を電圧データDvに変換して出力する。処理部88は、A/D変換部85から出力される電圧データDvに基づいて端子間電圧V1を測定(算出)する。また、処理部88は、この測定した端子間電圧V1を測定電流Imの電流値(既知)で除算することにより、測定対象の抵抗値を算出して出力部89に表示させる。
In this state, the measurement current Im is supplied from the
ところが、上記した測定装置には、以下のような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、入力端子83に電流供給ラインLiを介して電流供給部87が常時接続されており、また電流供給部87の出力抵抗は上記したように一般的に低い。このため、例えば、一対の入力端子82,83を一対の商用電源ラインに接続して、この商用電源ライン間の商用電源電圧(AC100Vなどの高電圧)を測定しようとしたときに、入力端子83から、電流供給ラインLiおよび電流供給部87を介して内部グランドG(つまり、入力端子82)に至る経路に漏れ電流が流れて、商用電源ラインに設置されている漏電ブレーカが落ちることがあるという改善すべき課題が存在している。
However, the above-mentioned measuring device has the following problems to be improved. That is, in this measuring device, the
本発明は、かかる課題を改善するためになされたものであり、商用電源電圧のような高電圧の測定時に流れる漏れ電流の電流値を大幅に低減し得る測定装置を提供することを主目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and a main object of the present invention is to provide a measuring device capable of significantly reducing the current value of the leakage current flowing when measuring a high voltage such as a commercial power supply voltage. To do.
上記目的を達成すべく請求項1記載の測定装置は、一対の入力端子と、前記一対の入力端子間の端子間電圧を検出して当該端子間電圧の電圧値に応じた検出電圧を出力する電圧検出部と、前記一対の入力端子間に測定電流を供給可能な電流供給部と、前記検出電圧に基づいて前記電圧値を測定する電圧測定処理および前記測定電流の供給時における当該電圧測定処理で測定した前記電圧値と当該測定電流の電流値とに基づいて前記一対の入力端子間に接続された測定対象の抵抗値を測定する抵抗測定処理を実行する処理部とを備え、前記一対の入力端子の一方と前記電流供給部との間に高抵抗値の保護抵抗が配設されると共に、短絡状態および開放状態のうちの任意の一方の状態に移行可能な第1スイッチが前記保護抵抗に並列接続され、前記処理部は、前記第1スイッチを前記開放状態に移行させた状態において前記電圧測定処理を実行して前記電圧値を測定すると共に当該測定した電圧値と予め規定された基準電圧値とを比較して、当該測定した電圧値が前記基準電圧値以下のときに前記第1スイッチを前記短絡状態に移行させて前記抵抗測定処理を実行する測定装置であって、前記電圧検出部は、前記端子間電圧を分圧回路で分圧して前記検出電圧として出力する第1検出経路、および前記端子間電圧を前記分圧回路を介さずに前記検出電圧として直接出力する第2検出経路のうちの任意の一方の経路を選択可能に構成されると共に、前記第2検出経路には短絡状態および開放状態のうちの任意の一方の状態に移行可能な第2スイッチが介装され、前記処理部は、前記第1スイッチを前記開放状態に移行させたときには、前記電圧検出部に対して前記第1検出経路を選択させると共に前記第2スイッチを前記開放状態に移行させ、前記第1スイッチを前記短絡状態に移行させたときには、前記電圧検出部に対して前記第2検出経路を選択させると共に前記第2スイッチを前記短絡状態に移行させる。 In order to achieve the above object, the measuring apparatus according to claim 1 detects a pair of input terminals and a terminal voltage between the pair of input terminals, and outputs a detection voltage corresponding to a voltage value of the terminal voltage. A voltage detection unit, a current supply unit capable of supplying a measurement current between the pair of input terminals, a voltage measurement process for measuring the voltage value based on the detection voltage, and the voltage measurement process when supplying the measurement current. And a processing unit that performs a resistance measurement process that measures a resistance value of a measurement target connected between the pair of input terminals based on the current value of the measured current value and the voltage value measured in A protection resistor having a high resistance value is disposed between one of the input terminals and the current supply unit, and the first switch capable of shifting to any one of a short circuit state and an open state is the protection resistor. And the processing unit executes the voltage measurement process in a state in which the first switch is moved to the open state to measure the voltage value, and the measured voltage value and a predetermined standard. A voltage measuring device that compares the voltage value and shifts the first switch to the short-circuited state to perform the resistance measuring process when the measured voltage value is equal to or lower than the reference voltage value. The unit divides the voltage between the terminals by a voltage dividing circuit and outputs the voltage as the detection voltage, and the second detection directly outputs the voltage between the terminals as the detection voltage without passing through the voltage dividing circuit. Any one of the paths is configured to be selectable, and a second switch capable of shifting to any one of a short circuit state and an open state is interposed in the second detection path, When the processing unit shifts the first switch to the open state, the processing unit causes the voltage detection unit to select the first detection path and shifts the second switch to the open state. When the switch is shifted to the short-circuited state, the voltage detection unit is caused to select the second detection path and the second switch is shifted to the short-circuited state.
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、前記処理部は、前記一対の入力端子間が開放状態のときに前記第1スイッチに対する検査処理を実行可能に構成され、当該検査処理では、前記電圧検出部に対して前記第1検出経路を選択させると共に前記第2スイッチを前記開放状態に移行させ、この状態において、前記第1スイッチを開放状態に移行させたときの前記検出電圧に基づく電圧値と当該第1スイッチを短絡状態に移行させたときの前記検出電圧に基づく電圧値とを測定し、当該測定した2つの電圧値に基づいて当該第1スイッチを検査する。
The measurement device according to
請求項1記載の測定装置によれば、電流供給部を入力端子(内部グランドに接続されない入力端子)に常時接続した状態にしつつ、例えば商用電源電圧のような高電圧の交流電圧や高電圧の直流電圧を一対の入力端子間に入力してその電圧値を測定する場合であっても、これらの高電圧の電圧の入力に起因して発生する電流供給部内への漏れ電流の電流値を高抵抗値の保護抵抗によって大幅に低減すること(例えば漏電ブレーカの感度電流未満に低減すること)ができる。また、入力端子間に入力されている直流電圧が低電圧のときにのみ、第1スイッチを短絡状態に制御して保護抵抗を短絡し、これによって電流供給部から入力端子間に接続された抵抗に測定電流を供給して抵抗測定処理を実行することができる。
According to the measuring device of
また、この測定装置によれば、高電圧の端子間電圧が入力端子間に入力される可能性のあるときに、第1スイッチと共に第2スイッチを開放状態に移行させることで、この端子間電圧が第2検出経路を介して処理部に直接入力される事態を回避できるため、処理部の故障を防止することができる。また、入力端子間に入力されている端子間電圧が低電圧の直流電圧のときには、第1スイッチと共に第2スイッチを短絡状態に移行させて、端子間電圧を第2検出経路を介して分圧することなく処理部に入力することができるため、端子間電圧をより高い精度で測定することができ、この結果、抵抗測定処理において、この端子間電圧に基づき入力端子間に接続されている抵抗の抵抗値を高い精度で測定することができる。 Further , according to this measuring device, when a high voltage between terminals is likely to be input between the input terminals, the voltage between the terminals is changed by shifting the first switch and the second switch to the open state. Since it is possible to avoid the situation where is directly input to the processing unit via the second detection path, it is possible to prevent a failure of the processing unit. When the inter-terminal voltage input between the input terminals is a low DC voltage, the first switch and the second switch are shifted to a short-circuit state, and the inter-terminal voltage is divided via the second detection path. Since the voltage can be input to the processing unit without any need, the voltage between terminals can be measured with higher accuracy, and as a result, in the resistance measurement process, the resistance of the resistors connected between the input terminals can be measured based on this voltage between terminals. The resistance value can be measured with high accuracy.
請求項2記載の測定装置によれば、第1スイッチに対する検査を実行することができるため、第1スイッチが故障してオン状態のままになることによる不具合の発生(つまり、例えば商用電源電圧のような高電圧の交流電圧や高電圧の直流電圧を入力端子間に入力したときに電流供給部内への漏れ電流の電流値が漏電ブレーカの感度電流以上となって、漏電ブレーカが作動するという不具合の発生)を未然に防止することができる。 According to the measuring device of the second aspect , since the inspection of the first switch can be performed, a failure occurs due to the failure of the first switch and remaining in the ON state (that is, for example, the commercial power supply voltage When a high-voltage AC voltage or high-voltage DC voltage is input between the input terminals, the current value of the leakage current into the current supply unit exceeds the sensitivity current of the earth leakage breaker, causing the earth leakage breaker to operate. Can be prevented from occurring.
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。 Hereinafter, an embodiment of a measuring device will be described with reference to the accompanying drawings.
最初に、測定装置としての測定装置1の構成について、図面を参照して説明する。
First, the configuration of the measuring
測定装置1は、図1に示すように、一対の入力端子2,3、電圧検出部4、A/D変換部5、サーミスタ6、保護抵抗7,12、第1スイッチ8、電流供給部9、処理部10および出力部11を備えている。入力端子2,3のうちの一方(本例では入力端子2)は、装置内の基準電位(内部グランドG)に接続されてCOM端子として機能し、他方(本例では入力端子3)は、電圧測定用の端子および抵抗測定用の端子を兼用する。
As shown in FIG. 1, the measuring
また、測定装置1は、自動測定可能、すなわち、自動的に、入力端子2,3間に交流電圧(正弦波電圧:E×sinωt)が入力されているか否か、直流電圧が入力されているか否か、測定対象としての抵抗が接続されているか否か、測定対象としてのダイオードが接続されているか否かを判別して、交流電圧が入力されていると判別したときにはこの電圧値を測定し、また直流電圧が入力されていると判別したときにはこの電圧値を測定し、また抵抗が接続されていると判別したときにはこの抵抗値を測定し、またダイオードが順方向の状態(入力端子2にカソード端子が接続され、入力端子3にアノード端子が接続される状態)で接続されていると判別したときにはその順方向電圧を測定して、それぞれの測定値を出力部11に出力可能に構成されている。
Further, the measuring
また、測定装置1の仕様は、一例として、上位の電圧測定レンジでの測定電圧範囲は、直流電圧についてはDC±600.0Vの範囲で、かつ交流電圧についてはAC600.0V以下の範囲であり、中位の電圧測定レンジでの測定電圧範囲は、直流電圧についてはDC±60.00Vの範囲で、かつ交流電圧についてはAC60.00V以下の範囲であり、下位の電圧測定レンジでの測定電圧範囲は、直流電圧についてはDC±6.000Vの範囲(但し、0V以上+3.000V未満の範囲は除く)で、かつ交流電圧についてはAC6.000V以下の範囲であるものとする。また、抵抗測定レンジでの測定抵抗範囲は0Ω〜600.0Ωであるものとする。また、ダイオードについては、例えば、順方向電圧が0.35V程度のショットキーバリアダイオード、順方向電圧が0.6V程度の汎用ダイオード、順方向電圧が1.2V程度のスイッチングダイオード、順方向電圧が2V程度の発光ダイオードなどの種々のダイオードの順方向電圧を測定可能とするため、下位の電圧測定レンジでの測定電圧(直流電圧)がDC+0.3Vを超えDC+3V未満の電圧範囲(以下では、順方向電圧範囲ともいう)に含まれるときには、ダイオードが順方向に接続されたと判別して、測定した直流電圧を順方向電圧として出力するものとする。
In addition, the specification of the measuring
この測定装置1では、上記の仕様を満たすために、各構成要素が一例として以下のように構成されている。
In this
電圧検出部4は、入力端子2,3間の端子間電圧(入力端子2を基準電位として入力端子3に生じている電圧)V1を検出すると共に、この端子間電圧V1の電圧値に応じた電圧値の後述する検出電圧V3を出力する。一例として、電圧検出部4は、第1電圧検出ライン(第1検出経路)Lv1に介装された入力抵抗21と、第1電圧検出ラインLv1に接続される複数の分圧(レンジ)抵抗(本例では一例として、入力抵抗21と相まって分圧回路をそれぞれ構成する2つの分圧抵抗22,23)と、第2電圧検出ライン(第2検出経路)Lv2に介装された入力抵抗24および第2スイッチ25と、バッファ(またはアンプ)26と、複数の分圧抵抗(本例では上記のように2つの分圧抵抗22,23)のうちの任意の1つを第1電圧検出ラインLv1に選択的に接続するための2つのスイッチ27,28と、この選択的に接続された1つの分圧抵抗と入力抵抗21との接続点をバッファ26の入力端子に選択的に接続するための2つのスイッチ29,30と、第2電圧検出ラインLv2をバッファ26の入力端子に接続するための1つのスイッチ31とを備えている。ここで、入力抵抗21、各分圧抵抗22,23、およびスイッチ27〜30は、端子間電圧V1を分圧して出力する高圧検出回路を構成し、入力抵抗24、第2スイッチ25およびスイッチ31は、端子間電圧V1を分圧せずにそのまま出力する低圧検出回路を構成する。
The voltage detection unit 4 detects an inter-terminal voltage V1 between the
この場合、入力抵抗21,24は、入力端子2,3間に高圧(例えば、商用電源電圧(日本ではAC100V(振幅:141V)、欧米ではAC230V(振幅:325V))程度の電圧)を測定するための上位の測定レンジでの絶対値が最大となる電圧が入力(印加)された状態において、測定装置1の内部に流入する漏れ電流を商用電源ラインに設置されている漏電ブレーカの作動電流(感度電流。例えば30mA程度)未満に抑制し得る抵抗値(例えば、1MΩ以上)に規定されている。
In this case, the
また、入力抵抗21は、一端が入力端子3に接続されると共に、他端がスイッチ27を介して分圧抵抗22の一端に接続されると共にスイッチ28を介して分圧抵抗23の一端に接続されている。また、各分圧抵抗22,23の他端は内部グランドGに接続されている。この構成により、入力抵抗21は、分圧抵抗22,23のうちの選択された1つの分圧抵抗(スイッチ27,28のうちのオン状態に移行した1つのスイッチに接続されている分圧抵抗)と相まって端子間電圧V1を分圧して分圧電圧V2を生成する分圧抵抗として機能するものであり、本例では一例として10MΩに規定されている。また、分圧抵抗22とスイッチ27との接続点は、スイッチ29を介してバッファ26の入力端子に接続され、分圧抵抗23とスイッチ28との接続点は、スイッチ30を介してバッファ26の入力端子に接続されている。また、入力抵抗24は、例えば数MΩ(本例では一例として1MΩ)に規定されている。なお、各入力抵抗21,24の抵抗値はこれに限定されず、上記の漏れ電流についての条件を満たす限りにおいて任意の値に規定することができる。
The
分圧抵抗22は、上位の測定レンジで用いられて、後述するA/D変換部5の入力定格(一例として、−10Vから+10Vまで)を考慮して、この上位の測定レンジでの絶対値が最大となる電圧値(+1000V,−1000V)での端子間電圧V1の入力時に上記の分圧電圧V2が(+10V,−10V)となるように(つまり、入力抵抗21と分圧抵抗22とで分圧比1/100に分圧し得るように)、一例として100kΩに規定されている。また、分圧抵抗23は、中位の測定レンジで用いられて、A/D変換部5のこの入力定格を考慮して、この中位の測定レンジでの絶対値が最大となる電圧値(+100V,−100V)での端子間電圧V1の入力時に上記の分圧電圧V2が(+10V,−10V)となるように(つまり、入力抵抗21と分圧抵抗23とで分圧値1/10に分圧し得るように)、一例として1MΩに規定されている。
The
入力抵抗24は、一端が入力端子3に接続されると共に他端が第2スイッチ25の一端に接続されている。また、第2スイッチ25は、他端がスイッチ31を介してバッファ26の入力端子に接続されている。したがって、入力抵抗24および第2スイッチ25は直列接続された状態で、第2電圧検出ラインLv2に介装されている。この構成により、この第2電圧検出ラインLv2は、各スイッチ25,31のオン状態において端子間電圧V1をそのまま(分圧比1で)バッファ26の入力端子に出力する。また、スイッチ31は、第2電圧検出ラインLv2をバッファ26の入力端子に選択的に接続する。この場合、第2スイッチ25は、高耐圧のスイッチ(例えば、高耐圧のフォトモスリレーやメカニカルリレーなど)で構成されている。また、本例では一例として、各スイッチ27〜31は、半導体リレーや半導体スイッチで構成されている。なお、スイッチ31は、上記の構成により、第2電圧検出ラインLv2に介装された第2スイッチ25と直列に接続されている。このため、スイッチ31を省いて、第2スイッチ25をバッファ26の入力端子に直接接続する構成としてもよい。
The
バッファ26は、第1電圧検出ラインLv1に接続された各分圧抵抗22,23に接続されたスイッチ29,30のいずれかから出力される分圧電圧V2、および第2電圧検出ラインLv2に接続されたスイッチ31から出力される端子間電圧V1のいずれか一方を入力インピーダンスの高い状態で入力すると共に、A/D変換部5に検出電圧V3として出力する。なお、A/D変換部5内に後述するように入力アンプが配設されており、この入力アンプの入力インピーダンスが高いときには、バッファ26を省く構成とすることもできる。
The
A/D変換部5は、例えば、不図示の入力アンプおよびA/D変換器を備えて構成されて、入力定格(−10Vから+10Vまで)内の電圧値のアナログ信号としての検出電圧V3を入力すると共に予め規定された一定のサンプリング周期でサンプリングすることにより、検出電圧V3の瞬時値を示す電圧データDvに変換して処理部10に出力する。
The A/D conversion unit 5 is configured to include, for example, an input amplifier and an A/D converter, which are not illustrated, and detects the detected voltage V3 as an analog signal having a voltage value within the input rating (from -10V to +10V). By inputting and sampling at a predetermined constant sampling period, it is converted into voltage data Dv indicating an instantaneous value of the detected voltage V3 and output to the
サーミスタ6、保護抵抗7,12および第1スイッチ8は、入力端子3から電流供給部9の出力端子に至る電流供給ラインLiに介装(配設)されている。具体的には、サーミスタ6は、一例としてPTCサーミスタ(正特性サーミスタ)を用いて構成されて、一端が入力端子3に接続されている。1つの保護抵抗12は、例えば数kΩ(本例では一例として1kΩ)に規定されて、一端がサーミスタ6の他端に接続されている。もう1つの保護抵抗7は、例えば数MΩ(本例では一例として1.5MΩ)に規定されて、一端が保護抵抗12の他端に接続され、他端が電流供給部9の出力端子に接続されている(一対の入力端子の一方と電流供給部との間に配設された保護抵抗の一例)。また、第1スイッチ8は、第2スイッチ25と同様の高耐圧のスイッチで構成されて、保護抵抗7に並列に接続されている。
The thermistor 6, the
この構成により、電流供給ラインLiでは、入力端子2,3間の端子間電圧V1が高電圧のときには、後述するように第1スイッチ8がオフ状態(開放状態)に移行することで、一般的に出力インピーダンスの低い電流供給部9内に入力端子3から流入する電流(漏れ電流)の電流値を高い抵抗値の保護抵抗7で十分に小さい値に制限することが可能となっている。また、電流供給ラインLiでは、入力端子2,3間の端子間電圧V1が低電圧のときには、後述するように、第1スイッチ8がオン状態(短絡状態)に移行するが、この状態において入力端子3から一時的に高電圧が印加されたとしても、サーミスタ6が瞬時に発熱してその抵抗値を上昇させることで、電流供給部9内への過電流の流入(つまり、この過電流の流入に起因した電流供給部9の損傷)が回避されている。また、第1スイッチ8のオン状態において、入力端子2,3間に例えば10V程度の低電圧が印加されたとしても、電流供給部9内に流入する電流の電流値を保護抵抗12によって10mA程度(上記の感度電流未満の電流値)に制限することが可能となっている。
With this configuration, in the current supply line Li, when the inter-terminal voltage V1 between the
なお、図示はしないが、入力端子3から電流供給ラインLiに印加される電圧を、内部グランドG、または装置内の不図示の電源によって内部グランドGを基準として生成される電源電圧(A/D変換部5や電流供給部9や処理部10などの装置内部の構成要素のための作動電圧)にクランプするための保護ダイオードを電流供給ラインLiに接続する構成を採用することもできる。 Although not shown, the voltage applied to the current supply line Li from the input terminal 3 is a power supply voltage (A/D) generated with reference to the internal ground G or an internal ground G by a power source (not shown) in the apparatus. It is also possible to adopt a configuration in which a protection diode for clamping to an operating voltage for components inside the device such as the conversion unit 5, the current supply unit 9 and the processing unit 10) is connected to the current supply line Li.
電流供給部9は、内部グランドGを基準とする出力電圧を出力端子に発生させることにより、出力端子から電流供給ラインLiに測定電流Im(電流値が既知の直流定電流。本例では一例として、0.5mA)を供給可能に構成されている。また、電流供給部9は、内部グランドGと出力端子との間の負荷の大きさ(抵抗値)に応じて、測定電流Imの電流値が一定となるように出力電圧の電圧値を制御するが、この電圧値の上限は予め規定された上限電圧値(例えばDC2.8V。つまり、順方向の状態で接続されたダイオードをオン状態に移行させ得る電圧)に規定されている。また、本例では、電流供給部9は、測定装置1の起動状態において、測定電流Imの供給動作を常時実行しているものとする。
The current supply unit 9 generates an output voltage based on the internal ground G at the output terminal, so that the measurement current Im (DC constant current whose current value is known. From the output terminal to the current supply line Li. In this example, as an example. , 0.5 mA). In addition, the current supply unit 9 controls the voltage value of the output voltage so that the current value of the measured current Im becomes constant according to the size (resistance value) of the load between the internal ground G and the output terminal. However, the upper limit of this voltage value is defined to a predetermined upper limit voltage value (for example, DC 2.8 V, that is, a voltage that can turn on the diode connected in the forward direction). In addition, in the present example, it is assumed that the current supply unit 9 is always performing the operation of supplying the measurement current Im in the activated state of the
処理部10は、一例としてコンピュータで構成されて、図2に示す測定処理50を実行する。この測定処理50において実行する電圧測定処理では、処理部10は、A/D変換部5から出力されている電圧データDvと、各電圧検出ラインLv1,Lv2のうちのこの電圧データDvの取得の際に使用している電圧検出ラインでの分圧比(1/100,1/10,1のいずれか)と、バッファ26およびA/D変換部5での増幅率とに基づいて、端子間電圧V1の電圧値(以下では、単に端子間電圧V1ともいう)を測定(算出)する。また、この測定処理50において実行する抵抗測定処理では、処理部10は、A/D変換部5から出力されている電圧データDvと、この抵抗測定処理において使用される電圧検出ラインLv2での分圧比(1)と、バッファ26およびA/D変換部5での増幅率とに基づいて、端子間電圧V1を測定(算出)すると共に、この測定した端子間電圧V1と測定電流Imの電流値(既知)とに基づいて、入力端子2,3間に接続されている抵抗の抵抗値を測定(算出)する。また、処理部10は、この測定処理50において、測定した端子間電圧V1に基づき、入力端子2,3間が開放状態であるか、抵抗が接続されているか、ダイオードが順方向で接続されているかを判別して、開放状態のときにはその旨を、また抵抗のときには抵抗測定処理を実行してその抵抗値を、またダイオードのときにはその順方向電圧を測定して出力部11に表示させる。また、処理部10は、第1スイッチ8、第2スイッチ25および各スイッチ27〜31に対するオン・オフ制御を実行する。なお、本例ではA/D変換部5を処理部10の外部に配設する構成を採用しているが、A/D変換部5を処理部10内に配設する構成(つまり、A/D変換部5と処理部10とで処理部となる構成)を採用することもでき、この構成での処理部は、検出電圧V3を直接入力して、この検出電圧V3に基づいて端子間電圧V1を測定する電圧測定処理と、測定電流Imの供給時における検出電圧V3に基づく端子間電圧V1と測定電流Imの電流値とに基づいて抵抗測定処理を実行する。
The
出力部11は、一例として、LCDなどのディスプレイ装置で構成されて、処理部10が実行している測定処理において測定された測定結果(測定された電圧値や抵抗値)を画面に表示する。なお、出力部11は、ディスプレイ装置に代えて、種々のインターフェース回路で構成してもよく、例えば、ネットワークインターフェース回路で構成してネットワーク経由で外部装置に測定結果を伝送させる構成を採用することもできる。
The
次に、測定装置1の動作について説明する。
Next, the operation of the measuring
測定装置1では、起動状態において、A/D変換部5はサンプリング動作を実行し、電流供給部9は測定電流Imの供給を実行し、処理部10は測定処理50を繰り返し実行している。
In the
この測定処理50では、処理部10は、まず、第1スイッチ8および第2スイッチ25をオフ状態に移行させる(ステップ51)。次いで、処理部10は、この状態での端子間電圧V1についての実効値を端子間電圧Vac_offとして測定して記憶する(ステップ52)と共に、この端子間電圧V1についての平均値を端子間電圧Vdc_offとして測定して記憶する(ステップ53)。この端子間電圧Vac_offおよび端子間電圧Vdc_offの測定に際しては、処理部10は、A/D変換部5から出力される電圧データDvを所定期間(例えば、端子間電圧V1が交流電圧であったとしたときに、この交流電圧の1周期以上となる期間)分だけ取得し、このうちの1周期分または複数周期分の電圧データDvに基づいて端子間電圧Vac_offおよび端子間電圧Vdc_offを算出(測定)する。また、処理部10は、算出した端子間電圧Vac_offや端子間電圧Vdc_offに基づき、上位の測定レンジ(スイッチ27,29をオンにし、かつスイッチ28,30をオフにして分圧抵抗22を用いる測定レンジ)、および中位の測定レンジ(スイッチ27,29をオフにし、かつスイッチ28,30をオンにして分圧抵抗23を用いる測定レンジ)のうちの好ましい測定レンジを選択して、最終的な端子間電圧Vac_offや端子間電圧Vdc_offを算出(測定)する。
In this
次いで、処理部10は、測定した端子間電圧Vac_offと端子間電圧Vdc_offとを比較して、端子間電圧Vac_offが端子間電圧Vdc_offの絶対値を上回っているか否かを判別する(ステップ54)。この場合、外部から交流電圧が入力端子2,3間に入力されているときには、処理部10は、この交流電圧を端子間電圧V1としてその端子間電圧Vac_offと端子間電圧Vdc_offとを測定することになるが、交流電圧の電圧値である端子間電圧Vac_off(=E/√2)は、端子間電圧Vdc_off(=2×E/π)の絶対値の1.11倍の値として測定される。また、外部から直流電圧が入力端子2,3間に入力されているときには、処理部10は、この直流電圧を端子間電圧V1としてその端子間電圧Vac_offと端子間電圧Vdc_offとを測定することになるが、端子間電圧Vac_offは直流電圧の電圧値である端子間電圧Vdc_offの絶対値と同じ値として測定される。
Next, the
また、外部から交流電圧および直流電圧のいずれも入力端子2,3間に入力されていないときであって、入力端子2,3間に抵抗およびダイオードのいずれも接続されていないか(入力端子2,3間が開放状態のときか)、またはダイオードについては接続されていても逆方向の状態(入力端子2にアノード端子が接続され、入力端子3にカソード端子が接続される状態)で接続されているときには、入力端子3の電圧は、入力端子2の電位を基準として電流供給部9の上限電圧値(本例ではDC2.8V)に規定される。このため、処理部10は、この直流電圧である上限電圧値を端子間電圧V1としてその端子間電圧Vac_offと端子間電圧Vdc_offとを測定することになるが、端子間電圧Vac_offはこの上限電圧値(DC2.8V)を示す端子間電圧Vdc_offの絶対値と同じ値として測定される。
Also, when neither AC voltage nor DC voltage is input from the outside between the
また、外部から交流電圧および直流電圧のいずれも入力端子2,3間に入力されていないときであって、入力端子2,3間にダイオードが順方向の状態で接続されているときには、入力端子3の電圧は、入力端子2の電位を基準としてこのダイオードの順方向電圧(ショットキーバリアダイオードではDC0.35V程度、汎用ダイオードではDC0.6V程度、スイッチングダイオードではDC1.2V程度、発光ダイオードではDC2V程度)に規定される。このため、処理部10は、この直流電圧である順方向電圧を端子間電圧V1としてその端子間電圧Vac_offと端子間電圧Vdc_offとを測定することになるが、端子間電圧Vac_offはこの順方向電圧を示す端子間電圧Vdc_offの絶対値と同じ値として測定される。
Further, when neither AC voltage nor DC voltage is input from the outside between the
したがって、処理部10は、このステップ54において端子間電圧Vac_offが端子間電圧Vdc_offを上回っていると判別したときにのみ、入力端子2,3間に交流電圧が入力されていると判別して、測定した端子間電圧Vac_offをこの交流電圧の電圧値として出力部11に表示させて(ステップ55)、ステップ51に戻る。
Therefore, the
一方、処理部10は、このステップ54において端子間電圧Vac_offが端子間電圧Vdc_offの絶対値を上回ってはいないと判別したとき(つまり、入力端子2,3間に直流電圧が入力されているか、抵抗またはダイオードが接続されているか、何も接続されていない(開放状態の)とき)には、次に、端子間電圧Vdc_offの絶対値が電流供給部9の上限電圧値(DC2.8V)と一致しているか否か(例えば、DC2.8Vを中心とする±数%の電圧範囲(上限電圧範囲)内に含まれているか否か)を判別する(ステップ56)。この場合、上記したように、端子間電圧Vdc_offの絶対値が、電流供給部9の上限電圧値(本例ではDC2.8V)と同じ値として測定されたときには、入力端子2,3間に抵抗もダイオードも接続されていないか(入力端子2,3間が開放状態のときか)、またはダイオードについては接続されていても逆方向の状態(入力端子2にアノード端子が接続され、入力端子3にカソード端子が接続される状態)で接続されているときである。
On the other hand, when the
このため、処理部10は、このステップ56において、端子間電圧Vdc_offの絶対値が電流供給部9の上限電圧値(DC2.8V)と一致していると判別したときには、入力端子2,3間が開放状態か、またはダイオードが逆方向の状態で接続されているかのいずれかの状態であると判別して、開放状態(ダイオードが逆方向の状態で接続されている状態を含む状態)である旨を示す情報を出力部11に表示させて(ステップ57)、ステップ51に戻る。
Therefore, when it is determined in
一方、処理部10は、このステップ56において、端子間電圧Vdc_offの絶対値が電流供給部9の上限電圧値(DC2.8V)と一致していないと判別したとき(つまり、入力端子2,3間に直流電圧が入力されているか、抵抗が接続されているか、ダイオードが順方向の状態で接続されているとき)には、次に、端子間電圧Vdc_offの絶対値が予め規定された基準電圧値Vref_dcを上回っているか否かを判別する(ステップ58)。本例では、基準電圧値Vref_dcは、下位の電圧測定レンジでの直流電圧についての測定電圧範囲の上限値および下限値の絶対値(本例では、6.000V)に規定されている。
On the other hand, when the
この場合、端子間電圧Vdc_offの絶対値が基準電圧値Vref_dcを上回るのは、絶対値が6Vを超える直流電圧が入力端子2,3間に入力されたときと、振幅が9.42Vの交流電圧が入力端子2,3間に入力されたときだけであり、交流電圧が入力されているときには上記したステップ54における判別によってステップ55での処理に移行することから、このステップ58において端子間電圧Vdc_offの絶対値が基準電圧値Vref_dcを上回るのは、絶対値が6Vを超える直流電圧が入力端子2,3間に入力されたときだけである。このため、処理部10は、端子間電圧Vdc_offの絶対値が基準電圧値Vref_dcを上回っていると判別したときには、入力端子2,3間に絶対値が6Vを超える直流電圧が入力されていると判別して、測定した端子間電圧Vdc_offをこの直流電圧の電圧値(例えば、極性が正のときには+符号付きの電圧値、また負のときには−符号付きの電圧値)として出力部11に表示させて(ステップ59)、ステップ51に戻る。なお、ステップ58,59の各処理については、ステップ56,57の各処理の後に実行する現状の構成に代えて、ステップ56,57の各処理の前に実行する構成を採用することもできる。
In this case, the absolute value of the inter-terminal voltage Vdc_off exceeds the reference voltage value Vref_dc when the DC voltage whose absolute value exceeds 6 V is input between the
一方、処理部10は、このステップ58において、端子間電圧Vdc_offの絶対値が基準電圧値Vref_dcを上回っていないと判別したとき(つまり、入力端子2,3間に生じている端子間電圧V1が低電圧(絶対値が基準電圧値Vref_dc(本例では6V)以下の直流電圧)のとき)には、第1スイッチ8および第2スイッチ25をオフ状態からオン状態に移行させる(ステップ60)。また、第2スイッチ25をオン状態に移行させることは、使用する電圧検出ラインを、電圧検出ラインLv1から電圧検出ラインLv2に切り替える(つまり、下位の測定レンジを有効にする)ことであるから、測定レンジを選択するための各スイッチ27〜スイッチ31のうちのスイッチ27〜スイッチ30をオフ状態に移行させると共に、スイッチ31をオン状態に移行させる。なお、オン状態に移行した第1スイッチ8によって保護抵抗7(1.5MΩ)の両端が短絡されるが、出力インピーダンスの低い電流供給部9の出力端子と入力端子3との間にはもう1つの保護抵抗12が介装されているため、この保護抵抗12により、入力端子3から電流供給部9の出力端子に流入する電流(漏れ電流)がブレーカの感度電流未満に抑制されている。
On the other hand, when the
次いで、処理部10は、この状態での端子間電圧V1についての平均値を、上記した端子間電圧Vdc_offの測定のときと同様にして、端子間電圧Vdc_onとして測定して記憶する(ステップ61)。
Then, the
続いて、処理部10は、この測定した端子間電圧Vdc_onが、抵抗測定レンジでのフルスケール時電圧Vfs以下であるか否かを判別する(ステップ62)。この場合、抵抗測定レンジでのフルスケール時電圧Vfsとは、抵抗測定レンジでの測定抵抗範囲における上限値(600.0Ω)と同じ抵抗値の抵抗が入力端子2,3間に接続されているときに、電流供給部9から供給される測定電流Im(0.5mAの直流定電流)がこの抵抗を流れることによってこの抵抗の両端間に発生する電圧(端子間電圧V1)をいうものとする。したがって、本例では、フルスケール時電圧Vfsは、DC+0.3V(=600×0.5mA)である。
Subsequently, the
処理部10は、ステップ62において、端子間電圧Vdc_onがDC0ボルト以上で、かつフルスケール時電圧Vfs(DC+0.3V)以下であると判別したときには、入力端子2,3間に抵抗(抵抗測定レンジの上限値以下の抵抗値の抵抗)が接続されていると判別して、この端子間電圧Vdc_onと測定電流Imの電流値(0.5mA)とに基づいて抵抗測定処理を実行して抵抗の抵抗値を測定(算出)し、この測定した抵抗値を出力部11に表示させて(ステップ63)、ステップ51に戻る。
When it is determined in
一方、処理部10は、このステップ62において、端子間電圧Vdc_onが、DC0ボルト以上で、かつフルスケール時電圧Vfs以下の範囲内の電圧ではない(つまり、フルスケール時電圧Vfsを上回る電圧であるか、絶対値が基準電圧値Vref_dc未満の負の電圧である)と判別したときには、次に、端子間電圧Vdc_onが順方向電圧範囲(DC+0.3Vを超えDC+3V未満の電圧範囲)内か否かを判別する(ステップ64)。
On the other hand, in
処理部10は、このステップ64において、端子間電圧Vdc_onがこの順方向電圧範囲内の電圧であると判別したときには、入力端子2,3間にダイオードが順方向の状態で接続されていると判別して、この端子間電圧Vdc_onをダイオードの順方向電圧として出力部11に表示させて(ステップ65)、ステップ51に戻る。一方、処理部10は、この端子間電圧Vdc_onがこの順方向電圧範囲内の電圧ではないと判別したときには、この端子間電圧Vdc_onが、抵抗が接続されているときの電圧(0V以上フルスケール時電圧Vfs(DC+0.3V)以下の電圧)でもなく、またダイオードが接続されているときの電圧(DC+0.3Vを超えDC+3V未満の範囲内の電圧)でもないことから、この端子間電圧Vdc_onを直流電圧として出力部11に表示させて(ステップ66)、ステップ51に戻る。
When it is determined in
これにより、この測定装置1では、処理部10が上記の測定処理50を実行することにより、入力端子2,3間に高電圧または低電圧の交流電圧が入力されているときには、その電圧値(端子間電圧Vac_off)が高抵抗値の入力抵抗21を介して自動的に測定されて出力部11に表示される。また、この測定装置1では、入力端子2,3間が開放状態であるか、またはダイオードが逆方向の状態で接続されているときには、自動的にこれらの状態であることが検出されて開放状態である旨を示す情報が出力部11に表示される。また、この測定装置1では、入力端子2,3間に高電圧の直流電圧(絶対値が基準電圧値Vref_dc(本例では6V)を超える電圧)が入力されているときには、その電圧値が高抵抗値の入力抵抗21を介して自動的に測定されて出力部11に表示され、また入力端子2,3間に低電圧の直流電圧(−6V以上で0V未満の電圧範囲、および+3V以上で+6V未満の電圧範囲のいずれかの電圧範囲内の直流電圧)が入力されているときには、その電圧値が保護抵抗7ほどの高抵抗ではないが、漏れ電流を感度電流未満に抑制し得る抵抗値の保護抵抗12を介して自動的に測定されて出力部11に表示される。また、この測定装置1では、入力端子2,3間に抵抗測定レンジでの測定抵抗範囲(0Ω以上600.0Ω以下)内の抵抗値の抵抗が接続されているときには、自動的にその抵抗値が測定されて出力部11に表示され、また入力端子2,3間にダイオードが順方向の状態で接続されているときには、自動的にその順方向電圧が測定されて出力部11に表示される。
As a result, in the
このように、この測定装置1では、交流電圧が2つの入力端子2,3間に入力されているときには、それが高電圧であるか低電圧であるかに拘わらず、電流供給部9の出力端子と入力端子3との間には高抵抗値の保護抵抗7が介装された状態において、高抵抗値の入力抵抗21を介して自動的に測定されて出力部11に表示され、また、直流電圧が2つの入力端子2,3間に入力されていて、それが高電圧のとき(基準電圧値Vref_dcを上回る電圧のとき)にも、電流供給部9の出力端子と入力端子3との間には高抵抗値の保護抵抗7が介装された状態において、高抵抗値の入力抵抗21を介して自動的に測定されて出力部11に表示される。また、この測定装置1では、処理部10は、2つの入力端子2,3間に直流電圧が入力されていて、それが低電圧のときにのみ、第1スイッチ8をオン状態に制御して保護抵抗7を短絡して、抵抗測定処理を実行する。
As described above, in the
したがって、この測定装置1によれば、入力端子2,3間が開放状態であるか否かを自動的に検出可能とするための電流供給部9を入力端子3(内部グランドGに接続されない入力端子)に常時接続した状態にしつつ、例えば商用電源電圧のような高電圧の交流電圧や高電圧の直流電圧を入力端子2,3間に入力してその電圧値を測定する場合であっても、これらの高電圧の電圧の入力に起因して発生する電流供給部9内への漏れ電流の電流値を大幅に低減すること(例えば漏電ブレーカの感度電流未満に低減すること)ができる。また、入力端子2,3間に入力されている直流電圧が低電圧のときにのみ、第1スイッチ8をオン状態に制御して保護抵抗7を短絡し、これによって電流供給部9から入力端子2,3間に接続された抵抗に測定電流Imを供給して抵抗測定処理を実行することができる。
Therefore, according to this
また、この測定装置1では、端子間電圧V1を分圧することなく直接(そのまま)バッファ26、さらにはA/D変換部5に出力する第2電圧検出ラインLv2に高耐圧のスイッチで構成された第2スイッチ25が介装されて、処理部10が、入力端子2,3間に入力されている直流電圧が低電圧であると判別したときにのみ、第1スイッチ8と共にこの第2スイッチ25をオフ状態からオン状態に制御して端子間電圧V1をバッファ26に出力する。
Further, in this
したがって、この測定装置1によれば、高電圧の端子間電圧V1が入力端子2,3間に入力される可能性のあるときに、この端子間電圧V1がスイッチ31やバッファ26やA/D変換部5に直接入力(印加)される事態を回避できるため、電圧検出部4の故障およびA/D変換部5の故障を防止することができる。また、入力端子2,3間に入力されている端子間電圧V1が低電圧の直流電圧のときには、この端子間電圧V1を第2電圧検出ラインLv2を介してバッファ26に分圧することなく直接入力することができるため(つまり、下位の測定レンジを用いてこの端子間電圧V1を測定することができるため)、端子間電圧V1をより高い精度で測定することができ、この結果、抵抗測定処理においても、この端子間電圧V1に基づいて入力端子2,3間に接続されている抵抗の抵抗値を高い精度で測定することができる。
Therefore, according to this
なお、上記の測定装置1において、処理部10が上記の電圧測定処理および抵抗測定処理に加えて、第1スイッチ8に対する検査処理を実行し得るように構成することもできる。以下、この検査処理について説明する。なお、この検査処理については、測定装置1に不図示の操作部を設けて、入力端子2,3間が開放状態のときに、作業者による操作部に対する操作によって操作部から処理部10に対して検査処理の実行指示が出力されたときに、処理部10が実行する構成を採用することもできるし、上記の測定処理50でのステップ57の実行時に(つまり、入力端子2,3間が開放状態であると処理部10が判別したときに)、処理部10が自動的に実行する構成を採用することもできる。
In the
この検査処理では、処理部10は、まず、電圧検出部4に対して第1電圧検出ラインLv1を選択させる(つまり、第2スイッチ25およびスイッチ31のいずれかをオフ状態に移行させると共に、スイッチ27〜30に対する制御を実行して、上位の測定レンジおよび中位の測定レンジのいずれかを選択させる)。次いで、処理部10は、第1スイッチ8に対する制御を実行してオフ状態(開放状態)に移行させたときにA/D変換部5から出力される電圧データDvに基づいて電圧値を測定すると共に、第1スイッチ8に対する制御を実行してオン状態(短絡状態)に移行させたときにA/D変換部5から出力される電圧データDvに基づいて電圧値を測定する。
In this inspection process, the
続いて、処理部10は、この測定した2つの電圧値に基づいて第1スイッチ8を検査する。この場合、処理部10が第1スイッチ8に対してオフ状態(開放状態)に移行させる制御を実行したときに測定される電圧値は、第1スイッチ8が正常にオフ状態に移行したときには、電流供給部9の上限電圧値(本例ではDC2.8V)を、サーミスタ6、保護抵抗7,12および入力抵抗21の合成抵抗(サーミスタ6の抵抗値+保護抵抗7の抵抗値+保護抵抗12の抵抗値+入力抵抗21の抵抗値)と、分圧抵抗22,23のうちの選択された測定レンジに対応した1つの分圧抵抗とで分圧した電圧の電圧値(検査用第1基準電圧)と一致する。一方、第1スイッチ8に対する上記の制御の実行にも拘わらず第1スイッチ8が故障していて正常にオフ状態に移行しなかったとき(オン状態のままのとき)には、測定される電圧値は、電流供給部9の上限電圧値(本例ではDC2.8V)を、保護抵抗12および入力抵抗21の合成抵抗(保護抵抗12の抵抗値+入力抵抗21の抵抗値)と、上記の1つの分圧抵抗とで分圧した電圧の電圧値(検査用第2基準電圧)と一致する。したがって、処理部10は、測定された電圧値がこの検査用第1基準電圧と一致したときには、第1スイッチ8は正常にオフ状態に移行し得る状態にあると検査し、一方、測定された電圧値がこの検査用第2基準電圧と一致したときには、第1スイッチ8は正常にオフ状態に移行し得ない状態にあると検査することができる。
Subsequently, the
また、処理部10が第1スイッチ8に対してオン状態(短絡状態)に移行させる制御を実行したときに測定される電圧値は、第1スイッチ8が正常にオン状態に移行したときには、電流供給部9の上限電圧値(本例ではDC2.8V)を、サーミスタ6、保護抵抗12および入力抵抗21の合成抵抗(サーミスタ6の抵抗値+保護抵抗12の抵抗値+入力抵抗21の抵抗値)と、上記の1つの分圧抵抗とで分圧した電圧の電圧値(上記の検査用第2基準電圧)と一致する。一方、第1スイッチ8に対する上記の制御の実行にも拘わらず第1スイッチ8が故障していて正常にオン状態に移行しなかったとき(オフ状態のままのとき)には、測定される電圧値は、電流供給部9の上限電圧値(本例ではDC2.8V)を、サーミスタ6、保護抵抗7,12および入力抵抗21の合成抵抗(サーミスタ6の抵抗値+保護抵抗7の抵抗値+保護抵抗12の抵抗値+入力抵抗21の抵抗値)と、上記の1つの分圧抵抗とで分圧した電圧の電圧値(上記の検査用第1基準電圧)と一致する。したがって、処理部10は、測定された電圧値がこの検査用第2基準電圧と一致したときには、第1スイッチ8は正常にオン状態に移行し得る状態にあると検査し、一方、測定された電圧値がこの検査用第1基準電圧と一致したときには、第1スイッチ8は正常にオン状態に移行し得ない状態にあると検査することができる。
Further, the voltage value measured when the
なお、上記の例では、第1スイッチ8をオフ状態(開放状態)に移行させる制御を実行したときに測定される電圧値、および第1スイッチ8をオン状態(短絡状態)に移行させる制御を実行したときに測定される電圧値をそれぞれ、予め算出し得る既知の検査用第1基準電圧および検査用第2基準電圧と比較することで、第1スイッチ8が正常であるか否かを検査する構成を採用しているが、第1スイッチ8をオフ状態(開放状態)に移行させたときに測定される電圧値と、第1スイッチ8をオン状態(短絡状態)に移行させたときに測定される電圧値とを直接比較して、異なっている場合には第1スイッチ8は正常であり、同じ場合には第1スイッチ8は正常でないと検査する簡易な構成を採用することもできる。 In the above example, the voltage value measured when the control for shifting the first switch 8 to the off state (open state) and the control for shifting the first switch 8 to the on state (short circuit state) are performed. It is checked whether or not the first switch 8 is normal by comparing the voltage values measured at the time of execution with the known first test reference voltage and second test reference voltage that can be calculated in advance. However, the voltage value measured when the first switch 8 is shifted to the off state (open state) and the voltage value measured when the first switch 8 is shifted to the on state (short circuit state) It is also possible to directly compare the measured voltage value, and if it is different, the first switch 8 is normal, and if it is the same, it is possible to adopt a simple configuration for inspecting that the first switch 8 is not normal. ..
このように、処理部10が、作業者による指示に基づき、または自動的に第1スイッチ8に対する検査処理を実行する構成を採用することにより、第1スイッチ8が故障してオン状態のままになることによる不具合の発生(つまり、例えば商用電源電圧のような高電圧の交流電圧や高電圧の直流電圧を入力端子2,3間に入力したときに電流供給部9内への漏れ電流の電流値が漏電ブレーカの感度電流以上となって、漏電ブレーカが作動するという不具合の発生)を未然に防止することができる。
In this way, the
また、上記の例では、発明の理解を容易にするため、種々の電圧値や抵抗値に対して具体的な数値を適用して説明したが、この数値に限定されるものではなく、任意の数値に変更することができる。また、上記の例では、電流供給部9が測定電流Imを常時電流供給ラインLiに供給(出力)する構成を採用しているが、例えば処理部10によって制御されることで、測定電流Imの電流供給ラインLiへの供給(出力)をオン・オフ可能とする構成を採用することもできる。
Further, in the above example, in order to facilitate understanding of the invention, description was made by applying specific numerical values to various voltage values and resistance values, but the present invention is not limited to these numerical values, and arbitrary values are used. It can be changed to a numerical value. Further, in the above example, the current supply unit 9 adopts a configuration in which the measurement current Im is constantly supplied (output) to the current supply line Li, but the measurement current Im of the measurement current Im is controlled by the
1 測定装置
2,3 入力端子
4 電圧検出部
5 A/D変換部
7 保護抵抗
8 第1スイッチ
9 電流供給部
10 処理部
21 入力抵抗
22,23 分圧抵抗
25 第2スイッチ
Dv 電圧データ
Li 電流供給ライン
Lv1 第1電圧検出ライン
Lv2 第2電圧検出ライン
V1 端子間電圧
V2,V3 検出電圧
1 Measuring
Claims (2)
前記一対の入力端子の一方と前記電流供給部との間に高抵抗値の保護抵抗が配設されると共に、短絡状態および開放状態のうちの任意の一方の状態に移行可能な第1スイッチが前記保護抵抗に並列接続され、
前記処理部は、前記第1スイッチを前記開放状態に移行させた状態において前記電圧測定処理を実行して前記電圧値を測定すると共に当該測定した電圧値と予め規定された基準電圧値とを比較して、当該測定した電圧値が前記基準電圧値以下のときに前記第1スイッチを前記短絡状態に移行させて前記抵抗測定処理を実行する測定装置であって、
前記電圧検出部は、前記端子間電圧を分圧回路で分圧して前記検出電圧として出力する第1検出経路、および前記端子間電圧を前記分圧回路を介さずに前記検出電圧として直接出力する第2検出経路のうちの任意の一方の経路を選択可能に構成されると共に、前記第2検出経路には短絡状態および開放状態のうちの任意の一方の状態に移行可能な第2スイッチが介装され、
前記処理部は、前記第1スイッチを前記開放状態に移行させたときには、前記電圧検出部に対して前記第1検出経路を選択させると共に前記第2スイッチを前記開放状態に移行させ、前記第1スイッチを前記短絡状態に移行させたときには、前記電圧検出部に対して前記第2検出経路を選択させると共に前記第2スイッチを前記短絡状態に移行させる測定装置。 A pair of input terminals, a voltage detection unit that detects a voltage between terminals between the pair of input terminals and outputs a detection voltage according to a voltage value of the voltage between the terminals, and a measurement current between the pair of input terminals. A current supply unit capable of supplying, a voltage measurement process for measuring the voltage value based on the detected voltage and the voltage value measured in the voltage measurement process at the time of supplying the measurement current and the current value of the measurement current. Based on the processing unit for performing a resistance measurement process for measuring the resistance value of the measurement target connected between the pair of input terminals,
A protection resistor having a high resistance value is provided between one of the pair of input terminals and the current supply unit, and a first switch capable of shifting to any one of a short circuit state and an open state is provided. Connected in parallel to the protection resistor,
The processing unit executes the voltage measurement process in a state where the first switch is moved to the open state to measure the voltage value and compares the measured voltage value with a predetermined reference voltage value. Then, when the measured voltage value is equal to or lower than the reference voltage value, a measuring device that shifts the first switch to the short-circuited state to execute the resistance measuring process,
The voltage detection unit divides the voltage between the terminals by a voltage dividing circuit and outputs the voltage as the detection voltage, and outputs the voltage between the terminals directly as the detection voltage without passing through the voltage dividing circuit. Any one of the second detection paths is configured to be selectable, and a second switch capable of shifting to any one of a short circuit state and an open state is interposed in the second detection path. Equipped,
When the processing unit shifts the first switch to the open state, the processing unit causes the voltage detection unit to select the first detection path and shifts the second switch to the open state. when it moves the switch to the short-circuit state, the voltage detecting unit measuring that transitions the second switch causes a selected said second detection path to the short-circuited state to the constant system.
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