JP6941377B2 - 導通検査装置 - Google Patents

Description

本発明は、導通検査装置に関する。

特許文献１は回路試験装置を開示する。特許文献１に開示された回路試験装置は、万年筆型の器体内に電圧検出回路とブザーと駆動用の電池とを内蔵する。電圧検出回路の一方の検知入力端子は器体の先端部より突出せる接触端子に接続される。他方の検知入力端子は器体外面の把持部に装着された人体通電用の電極板に接続される。この電極板と接触端子との間には所定の直流電圧が印加される。特許文献１に開示された回路試験装置によると、電極用のコードを引き回すことなく、手軽に導通試験や電圧検出試験を行うことができる。

特開昭５７−１８２１８４号公報

しかしながら、特許文献１に開示された回路試験装置には、その実施のために必要な部品にかなりの制約を受けるという問題点がある。その結果、特許文献１に開示された回路試験装置は実施が事実上不可能となる。そのような制約を受ける理由は、電圧検出回路が有するトランジスタに求められる性能にある。そのトランジスタに求められる性能は、人体を経由して流れる極めて小さな電流によって動作できるというものである。

本発明は、このような問題を解消するものである。その目的は、部品の制約が少ない導通検査装置を提供することにある。

図面に基づいて本発明の導通検査装置が説明される。なお、この欄で図中の符号を使用したのは、発明の内容の理解を助けるためであって、内容を図示した範囲に限定する意図ではない。

上記課題を解決するために、本発明のある局面に従うと、導通検査装置２０は、一方の電極３０と、他方の電極３２と、導通検出回路３６とを備える。導通検出回路３６は、一方の電極３０および他方の電極３２に接続される。導通検出回路３６は、一方の電極３０と他方の電極３２との間が導通していることを検出する。導通検出回路３６が、抵抗器７０と、動作部７２と、供給部７４とを有している。抵抗器７０は、一方の電極３０に接続される。抵抗器７０は、一方の電極３０と他方の電極３２との間が導通すると一方の電極３０を介して他方の電極３２に接続される。動作部７２は、電力が供給されると一方の電極と他方の電極との間が導通していることを示す所定の動作を開始する。供給部７４は、抵抗器７０に電力が供給されている間にその抵抗器７０にかかる電圧の大きさの絶対値がゼロよりも大きい所定の大きさ以上となると動作部７２に電力を供給する。この場合、供給部７４が、電界効果トランジスタを有している。この電界効果トランジスタは、ゲートとソースとドレインとを有する。この電界効果トランジスタのゲートは、一方の電極３０に抵抗器７０と並列に接続される。この電界効果トランジスタのソースおよびドレインの一方に抵抗器７０が接続される。この場合、動作部７２が、ＭＯＳＦＥＴのうちソースおよびドレインの他方に接続される。この場合、他方の電極３２が、動作部７２に接続される。

次に述べられる場合、供給部７４は動作部７２に電力を供給する。その場合とは、抵抗器７０に電力が供給されている間に一方の電極３０と他方の電極３２との間が導通することにより一方の電極３０に接続される抵抗器７０にかかる電圧の大きさの絶対値が導通前よりも低くゼロよりも大きい所定の範囲内となる場合である。動作部７２は、電力が供給されると所定の動作を開始する。動作部７２が動作を開始するので、導通検出回路３６は、一方の電極３０と他方の電極３２との間が導通していることを検出する。これにより、極めて小さな電流によって動作できるトランジスタに代えて、抵抗器７０にかかる電圧の大きさの絶対値が所定の範囲内となると動作部７２に電力を供給する供給部７４が用いられることとなる。このような供給部７４を構成する部品に関する制約は、トランジスタが受ける制約に比べれば少ない。その結果、部品の制約が少ない導通検査装置２０を提供できる。

また、上述した抵抗器７０の抵抗値が５５００オーム以上であることが望ましい。

抵抗器７０の抵抗値が５５００オーム以上であると、ヒトの内部抵抗とヒトの皮膚の接触抵抗と抵抗器７０の抵抗との合成抵抗に対する抵抗器７０の抵抗の割合が大きくなる。その割合が大きくなると、抵抗器７０に大きな電圧がかかる。抵抗器７０に大きな電圧がかかると、そうでない場合に比べ、動作するために必要な最低電圧という制約が少なくなる。その結果、供給部７４を構成する部品に関する制約は、より少なくなる。

また、上述した一方の電極３０が、板状部９０と、固定部９２とを有していることが望ましい。固定部９２は、板状部９０の少なくとも一端がヒトの指先１３０から突出するように板状部９０をヒトの手１１０に固定するためのものである。

板状部９０の少なくとも一端がヒトの指先１３０から突出すると、導通検査の対象となる物へ一方の電極３０を突き当てることが容易になる。その結果、導通検査が容易になる。

また、上述した板状部９０のうち一端に連なる部分は、一端がヒトの指先１３０から突出するように固定される際の一端の突出方向に対し直交する方向において凹部９６を形成するように反っていることが望ましい。この場合、固定部９２が、一端がヒトの指先１３０から突出すると共に、板状部９０のうち一端に連なる部分が形成する凹部９６がヒトの指先１３０に接するように、板状部９０をヒトの手１１０に固定することが望ましい。

板状部９０のうち一端に連なる部分が形成する凹部９６がヒトの指先１３０に接するように板状部９０が固定されると、導通検査の対象となる物へ板状部９０の一端を突き当てた際、板状部９０のぐらつきが抑えられる。

また、上述した電界効果トランジスタが、ＭＯＳＦＥＴ（metal-oxide-semiconductor field-effect transistor）であることが望ましい。

ＭＯＳＦＥＴは、トランジスタに比べて、一方の電極３０と他方の電極３２との間が導通していることを検出するために必要な電力が少ない。その結果、消費電力が少ない導通検査装置２０を提供できる。

本発明にかかる導通検査装置は、部品の制約を少なくできる。

本発明の一実施形態にかかる導通検査装置の使用状況を示す概念図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 本発明の一実施形態にかかる導通検査装置の回路図である。

以下、図面に基づき、本発明の実施の形態が説明される。以下の説明では、同一の部品には同一の符号が付されている。それらの名称および機能は同一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰返されない。

［構成の説明］
図１は、本実施形態にかかる導通検査装置２０の使用状況を示す概念図である。図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。図３は、本実施形態にかかる導通検査装置２０の回路図である。図１乃至図３に基づいて、本実施形態にかかる導通検査装置２０の構成が説明される。

図１から明らかなように、本実施形態にかかる導通検査装置２０は、その使用の際に腕時計のようにヒトの手首１３２に固定されるものである。本実施形態にかかる導通検査装置２０は、接触電極３０と、筐体兼用電極３２と、固定バンド３４と、導通検出回路３６とを備える。

本実施形態にかかる接触電極３０は、検査者であるヒトの手１１０に固定される。よく詳しくは、接触電極３０は、ヒトの手１１０のうち小指に固定される。

図１から明らかなように、本実施形態にかかる接触電極３０は、板状部９０と、固定部９２と、電線９４とを有している。板状部９０は、導通検査の対象となる物へ接触させるためのものである。固定部９２は、板状部９０の少なくとも一端がヒトの指先１３０から突出するように板状部９０をヒトの手１１０に固定するためのものである。本実施形態の場合、固定部９２は、円筒状の部材である。板状部９０は、固定部９２の内周面に固定されている。電線９４は、導通検査の対象となる物と導通検出回路３６とを電気的に接続するためのものである。

図２から明らかなように、本実施形態の場合、板状部９０は反っている。その結果、図２から明らかなように、板状部９０は次に述べられる方向において凹部９６を形成する。その方向は、板状部９０の一端がヒトの指先１３０から突出するように固定される際のその一端の突出方向に対し直交する方向である。この場合、固定部９２は、次に述べられるように、板状部９０をヒトの手１１０に固定する。すなわち、板状部９０の一端がヒトの指先１３０から突出すると共に、板状部９０のうち一端に連なる部分が形成する凹部９６がヒトの指先１３０の爪１３６に接するように、板状部９０はヒトの手１１０に固定される。

図１から明らかなように、本実施形態にかかる筐体兼用電極３２は、導通検出回路３６および周知のボタン型電池１００を収容する。固定バンド３４は、筐体兼用電極３２を検査者であるヒトの手首１３２に固定する。これにより、筐体兼用電極３２は、そのヒトの身体に接続されることとなる。

導通検出回路３６は、接触電極３０および筐体兼用電極３２に接続される。導通検出回路３６は、接触電極３０と筐体兼用電極３２との間が導通していることを検出する。

図３から明らかなように、本実施形態の場合、導通検出回路３６が、抵抗器７０と、動作部７２と、供給部７４とを有している。

抵抗器７０は、接触電極３０に接続される。抵抗器７０は、接触電極３０と筐体兼用電極３２との間が導通すると接触電極３０を介して筐体兼用電極３２に接続される。本実施形態の場合、抵抗器７０の抵抗値は、ヒトの内部抵抗とヒトの皮膚の接触抵抗との和よりも大きい。一般に、ヒトの内部抵抗は５００オーム程度といわれている。ヒトの皮膚の接触抵抗はほぼゼロに近い値から５０００オーム程度までの間といわれている。ヒトの皮膚の接触抵抗がこのような幅を持っているのは、それがヒトの皮膚の状態に応じて大きく変動するためである。そのため、本実施形態における抵抗器７０の抵抗値は３メガオームとする。

動作部７２は、電力が供給されると所定の動作を開始する。本実施形態の場合、動作部７２は周知のブザーおよび周知の発光ダイオードによって実現される。本実施形態の場合、ブザーは電力が供給されると鳴る。発光ダイオードは電力が供給されると発光する。

供給部７４は、抵抗器７０に電力が供給されている間にその抵抗器７０にかかる電圧の大きさの絶対値が所定の大きさ以上となると動作部７２に電力を供給する。すなわち、接触電極３０と筐体兼用電極３２との間が導通していない場合、それらの間の電気抵抗は空気の電気抵抗に近い値となる。この場合、接触電極３０と筐体兼用電極３２との間の電圧の絶対値は、ボタン型電池１００の電圧に近い値となる。これに伴い、抵抗器７０自体にかかる電圧の大きさは、極めて小さい値となる。一方、接触電極３０と筐体兼用電極３２との間が導通すると、そうでない場合に比べ、接触電極３０と筐体兼用電極３２との間の電気抵抗は大幅に小さくなる。これに伴い、抵抗器７０の分圧は大きなものとなる。供給部７４は、このような場合に、動作部７２に電力を供給する。供給部７４が実際に動作部７２への電力の供給を開始する抵抗器７０の電圧の大きさの絶対値は予め定められている。

本実施形態の場合、動作部７２は次に述べられるＭＯＳＦＥＴ（metal-oxide-semiconductor field-effect transistor）によって実現される。このＭＯＳＦＥＴは、ヒトである検査者の体を経由して接触電極３０と筐体兼用電極３２との間が導通する場合にも動作できるものである。本実施形態の場合、そのＭＯＳＦＥＴは、ゲートに１マイクロアンペアの電流が流れるとソースとドレインとの間が導通するものである。図３から明らかなように、本実施形態の場合、ＭＯＳＦＥＴのゲートは接触電極３０に抵抗器７０と並列に接続される。このＭＯＳＦＥＴのソースに抵抗器７０が接続される。このＭＯＳＦＥＴのドレインに動作部７２が接続される。

［検査手順の説明］
本実施形態にかかる導通検査装置２０が用いられる場合の導通検査装置２０の検査手順が説明される。

予め、検査者は、本実施形態にかかる導通検査装置２０の接触電極３０を小指に嵌めておく。検査者は固定バンド３４によって筐体兼用電極３２を自らの手首１３２に固定しておく。これにより、筐体兼用電極３２は検査者の皮膚に接触することとなる。

次に、検査者は、導通検査の対象となる物を左手でつまむ一方、自らの小指の先端から突出する接触電極３０の板状部９０を導通検査の対象となる物に押付ける。これにより、接触電極３０、導通検査の対象となる物、検査者の左手、検査者の手首１３２、筐体兼用電極３２が導通することとなる。

その導通によって、ボタン型電池１００によって供給される電力が抵抗器７０に供給されることとなる。抵抗器７０には電圧がかかることとなる。抵抗器７０に電圧がかかると、供給部７４を構成するＭＯＳＦＥＴのソースとドレインとの間が導通することとなる。

ＭＯＳＦＥＴのソースとドレインとの間が導通すると、動作部７２を構成するブザーが鳴る。動作部７２を構成する発光ダイオードが発光する。これにより、検査の対象となる物に電流が流れ得るか否かが明らかとなる。その結果、検査は終了する。

［効果の説明］
本実施形態にかかる導通検査装置２０によれば、実施のために必要な部品の制約が少ない導通検査装置２０を提供できる。

今回開示された実施形態はすべての点で例示である。本発明の範囲は上述した実施形態に基づいて制限されるものではない。もちろん、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更をしてもよい。

例えば、供給部７４を構成するものは、ＭＯＳＦＥＴとは異なる電子部品であってもよい。そのような電子部品の例には、ＭＯＳＦＥＴ以外の電界効果トランジスタがある。

また、抵抗器７０の抵抗値はヒトの内部抵抗とヒトの皮膚の接触抵抗との和よりも大きい値でなくてもよい。もちろん、抵抗器７０の抵抗値はヒトの内部抵抗と前記ヒトの皮膚の接触抵抗との和よりも大きいことが望ましい。上述の通り、一般に、ヒトの内部抵抗は５００オーム程度といわれている。ヒトの皮膚の接触抵抗はほぼゼロに近い値から５０００オーム程度までの間といわれている。したがって、より具体的には、抵抗器７０の抵抗値は５５００オーム以上であることが望ましい。また、接触電極３０および筐体兼用電極３２の形態は上述したものに限定されない。

また、動作部７２と供給部７４との位置関係は上述したものに限定されない。ただし、次に述べられる場合、動作部７２は、電界効果トランジスタのうちソースおよびドレインの他方、または、電界効果トランジスタのうちソースおよびドレインの一方と抵抗器７０との間に接続されることが望ましい。その場合とは、供給部７４が電界効果トランジスタを有しており、かつ、電界効果トランジスタのうちソースおよびドレインの一方に抵抗器７０が接続されている場合である。動作部７２が電界効果トランジスタのうちソースおよびドレインの一方と抵抗器７０との間に接続される場合、ソースおよびドレインの他方はボタン型電池１００その他の電源に接続されることが望ましい。

２０…導通検査装置
３０…接触電極
３２…筐体兼用電極
３４…固定バンド
３６…導通検出回路
７０…抵抗器
７２…動作部
７４…供給部
９０…板状部
９２…固定部
９４…電線
９６…凹部
１００…ボタン型電池
１１０…手
１３０…指先
１３２…手首
１３６…爪

Claims (5)

1. 一方の電極と、
   他方の電極と、
   前記一方の電極および前記他方の電極に接続され、前記一方の電極と前記他方の電極との間が導通していることを検出する導通検出回路とを備える導通検査装置であって、
   前記導通検出回路が、
   前記一方の電極に接続され、前記一方の電極と前記他方の電極との間が導通すると前記一方の電極を介して前記他方の電極に接続される抵抗器と、
   電力が供給されると前記一方の電極と前記他方の電極との間が導通していることを示す所定の動作を開始する動作部と、
   前記抵抗器に電力が供給されている間に前記抵抗器にかかる電圧の大きさの絶対値がゼロよりも大きい所定の大きさ以上となると前記動作部に前記電力を供給する供給部とを有しており、
   前記供給部が、ゲートとソースとドレインとを有し、前記一方の電極に前記抵抗器と並列に前記ゲートが接続され、前記ソースおよび前記ドレインの一方に前記抵抗器が接続される電界効果トランジスタを有しており、
   前記動作部が、前記電界効果トランジスタのうち前記ソースおよび前記ドレインの他方に接続され、
   前記他方の電極が、前記電界効果トランジスタを介さずに前記動作部に接続されることを特徴とする導通検査装置。
2. 前記抵抗器の抵抗値が５５００オーム以上であることを特徴とする請求項１に記載の導通検査装置。
3. 前記一方の電極が、
   板状部と、
   前記板状部の少なくとも一端がヒトの指先から突出するように前記板状部を前記ヒトの手に固定するための固定部とを有していることを特徴とする請求項２に記載の導通検査装置。
4. 前記板状部のうち前記一端に連なる部分は、前記一端が前記ヒトの指先から突出するように固定される際の前記一端の突出方向に対し直交する方向において凹部を形成するように反っており、
   前記固定部が、前記一端が前記ヒトの指先から突出すると共に、前記板状部のうち前記一端に連なる部分が形成する前記凹部が前記ヒトの指先に接するように、前記板状部を前記ヒトの手に固定することを特徴とする請求項３に記載の導通検査装置。
5. 前記電界効果トランジスタがＭＯＳＦＥＴであることを特徴とする請求項１に記載の導通検査装置。
   

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