JP7154958B2 - インピーダンス測定装置 - Google Patents

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Description

本発明は、測定対象に接続される一対のソース端子(電流供給端子)と一対のセンス端子(電圧検出端子)とを有する4線式の(インピーダンスを4端子法で測定する)インピーダンス測定装置に関するものである。
例えば、この種のインピーダンス測定装置として下記の特許文献1に開示された種々のインピーダンス測定装置が知られている。このインピーダンス測定装置のうちの1つのインピーダンス測定装置は、Hi側とLo側の信号供給用の各ソース端子を介して測定対象(被測定試料)に交流の測定信号を供給する測定用信号源と、この測定信号により測定対象に生じる電圧をHi側とLo側の信号検出用の各センス端子を介して測定する測定部と、測定対象に対するHi側のソース端子およびHi側のセンス端子の接続状態を検出する第1断線検出手段と、測定対象に対するLo側のソース端子およびLo側のセンス端子の接続状態を検出する第2断線検出手段とを備えている。また、第1断線検出手段は、Hi側のソース端子およびHi側のセンス端子を含むHi側電流路に直流定電流を供給する第1直流定電流源と、第1直流定電流源の振幅と所定の第1基準電圧とを比較して判定信号を出力する第1比較器とを備えている。また、第2断線検出手段は、Lo側のソース端子およびLo側のセンス端子を含むLo側電流路に直流定電流を供給する第2直流定電流源と、第2直流定電流源の振幅と所定の第2基準電圧とを比較して判定信号を出力する第2比較器とを備えている。
また、他のインピーダンス測定装置は、Hi側とLo側の信号供給用の各ソース端子を介して測定対象(被測定試料)に交流の測定信号を供給する測定用信号源と、この測定信号により測定対象に生じる電圧をHi側とLo側の信号検出用の各センス端子を介して測定する測定部とを備えている。また、インピーダンス測定装置では、測定用信号源と測定部は、グランドが電気的に分離されている電源系を別々に有し、測定部は、Hi側のセンス端子とLo側のセンス端子との間に断線検出用の交流定電流を供給する断線検出用交流定電流源と、断線検出用の交流定電流により各センス端子に生じる電圧を検出する電圧検出手段とを備えている。
これらのインピーダンス測定装置のうちの前者のインピーダンス測定装置によれば、上記の構成の第1断線検出手段および第2断線検出手段を備えたことにより、測定中においても、各端子の断線検出(測定対象に対するHi側のソース端子およびHi側のセンス端子の接続状態の検出と、測定対象に対するLo側のソース端子およびLo側のセンス端子の接続状態の検出)を行うことが可能となっている。また、前者のインピーダンス測定装置によれば、上記の構成の断線検出用交流定電流源および電圧検出手段を備えたことにより、測定中においても、各端子の断線状態(測定対象に対するHi側のセンス端子およびLo側のセンス端子の接続状態の検出)を行うことが可能となっている。
特開2006-322821号公報(第7-9頁、第1,4図)
ところが、上記した2つのインピーダンス測定装置では、測定対象に対する一対の端子全体としての接続状態の検出は可能なものの、2つのインピーダンス測定装置には、測定対象に対するこの一対の端子個々の接続状態の検出はできないという改善すべき課題が存在している。
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、測定対象に対するHi側のソース端子、Hi側のセンス端子、Lo側のソース端子およびLo側のセンス端子のそれぞれの接続状態を示す接触抵抗を個別に測定(検出)し得るインピーダンス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記載のインピーダンス測定装置は、Hi側とLo側の各ソース端子間に接続される測定対象に交流測定電流を供給する測定用信号源と、前記交流測定電流により前記測定対象に生じる交流電圧をHi側とLo側の信号検出用の各センス端子を介して測定すると共に当該測定した交流電圧と前記交流測定電流とに基づいて前記測定対象のインピーダンスを測定する測定部とを備えているインピーダンス測定装置であって、前記測定用信号源の電源系における第1グランドと前記測定部の電源系における第2グランドとは電気的に分離され、前記測定部は、前記Hi側のセンス端子と前記第2グランドに接続された前記Lo側のセンス端子との間に接続される前記測定対象に交流検査電流を供給する検査用信号源と、前記Hi側のソース端子に接続されて、当該Hi側のソース端子から前記Lo側のソース端子を介して前記第1グランドに至る経路に流れる前記交流測定電流に基づいて当該Hi側のソース端子に生じる電圧を、前記第2グランドを基準として検出して第1検出電圧として出力する第1検出部と、前記Lo側のソース端子に接続されて、前記交流測定電流に基づいて当該Lo側のソース端子に生じる電圧を、前記第2グランドを基準として検出して第2検出電圧として出力する第2検出部と、前記Lo側のソース端子に接続されて、前記交流検査電流に基づいて当該Lo側のソース端子に生じる電圧を、前記第2グランドを基準として検出して第3検出電圧として出力する第3検出部と、前記Hi側のセンス端子に接続されて、前記交流測定電流に基づいて当該Hi側のセンス端子に生じる電圧を、前記第2グランドを基準として検出して第4検出電圧として出力する第4検出部と、前記Hi側のセンス端子に接続されて、前記交流検査電流に基づいて当該Hi側のセンス端子に生じる電圧を、前記第2グランドを基準として検出して第5検出電圧として出力する第5検出部と、前記第1検出電圧、前記第2検出電圧、前記第3検出電圧、前記第4検出電圧、前記第5検出電圧、前記交流測定電流および前記交流検査電流に基づいて、前記Hi側のソース端子、前記Lo側のソース端子、前記Hi側のセンス端子および前記Lo側のセンス端子のそれぞれと前記測定対象との間の各接触抵抗、並びに前記インピーダンスを算出する処理部とを備えている。
また、請求項2記載のインピーダンス測定装置は、Hi側とLo側の各ソース端子間に接続される測定対象に交流測定電流を供給する測定用信号源と、前記交流測定電流により前記測定対象に生じる交流電圧をHi側とLo側の信号検出用の各センス端子を介して測定すると共に当該測定した交流電圧と前記交流測定電流とに基づいて前記測定対象のインピーダンスを測定する測定部とを備えているインピーダンス測定装置であって、前記測定用信号源の電源系における第1グランドと前記測定部の電源系における第2グランドとは電気的に分離され、前記測定部は、前記Hi側のセンス端子と前記Lo側のセンス端子との間に接続される前記測定対象に交流検査電流を供給する検査用信号源と、前記Hi側と前記Lo側の各ソース端子に接続されて、前記交流測定電流に基づいて当該Hi側と当該Lo側の各ソース端子間に生じる電圧を、前記第2グランドを基準として検出して第1検出電圧として出力する第1検出部と、前記Lo側のソース端子と前記Lo側のセンス端子に接続されて、前記交流測定電流に基づいて当該Lo側のソース端子と当該Lo側のセンス端子との間に生じる電圧を、前記第2グランドを基準として検出して第2検出電圧として出力する第2検出部と、前記Lo側のソース端子と前記Lo側のセンス端子に接続されて、前記交流検査電流に基づいて当該Lo側のソース端子と当該Lo側のセンス端子との間に生じる電圧を、前記第2グランドを基準として検出して第3検出電圧として出力する第3検出部と、前記Hi側と前記Lo側の各センス端子に接続されて、前記交流測定電流に基づいて当該Hi側と当該Lo側の各センス端子間に生じる電圧を、前記第2グランドを基準として検出して第4検出電圧として出力する第4検出部と、前記Hi側と前記Lo側の各センス端子に接続されて、前記交流検査電流に基づいて当該Hi側と当該Lo側の各センス端子間に生じる電圧を、前記第2グランドを基準として検出して第5検出電圧として出力する第5検出部と、前記第1検出電圧、前記第2検出電圧、前記第3検出電圧、前記第4検出電圧、前記第5検出電圧、前記交流測定電流および前記交流検査電流に基づいて、前記Hi側のソース端子、前記Lo側のソース端子、前記Hi側のセンス端子および前記Lo側のセンス端子のそれぞれと前記測定対象との間の各接触抵抗、並びに前記インピーダンスを算出する処理部とを備えている。
また、請求項3記載のインピーダンス測定装置は、Hi側とLo側の各ソース端子間に接続される測定対象に交流測定電流を供給する測定用信号源と、前記交流測定電流により前記測定対象に生じる交流電圧をHi側とLo側の信号検出用の各センス端子を介して測定すると共に当該測定した交流電圧と前記交流測定電流とに基づいて前記測定対象のインピーダンスを測定する測定部とを備えているインピーダンス測定装置であって、前記測定用信号源の電源系における第1グランドと前記測定部の電源系における第2グランドとは電気的に分離され、前記測定部は、前記Hi側のセンス端子と前記Lo側のセンス端子との間に接続される前記測定対象に交流検査電流を供給する検査用信号源と、前記Hi側と前記Lo側の各ソース端子に接続されて、前記交流測定電流に基づいて当該Hi側と当該Lo側の各ソース端子間に生じる電圧を、前記第2グランドを基準として検出して第1検出電圧として出力する第1検出部と、前記Hi側のソース端子と前記Hi側のセンス端子に接続されて、前記交流測定電流に基づいて当該Hi側のソース端子と当該Hi側のセンス端子との間に生じる電圧を、前記第2グランドを基準として検出して第2検出電圧として出力する第2検出部と、前記Hi側のソース端子と前記Hi側のセンス端子に接続されて、前記交流検査電流に基づいて当該Hi側のソース端子と当該Hi側のセンス端子との間に生じる電圧を、前記第2グランドを基準として検出して第3検出電圧として出力する第3検出部と、前記Hi側と前記Lo側の各センス端子に接続されて、前記交流測定電流に基づいて当該Hi側と当該Lo側の各センス端子間に生じる電圧を、前記第2グランドを基準として検出して第4検出電圧として出力する第4検出部と、前記Hi側と前記Lo側の各センス端子に接続されて、前記交流検査電流に基づいて当該Hi側と当該Lo側の各センス端子間に生じる電圧を、前記第2グランドを基準として検出して第5検出電圧として出力する第5検出部と、前記第1検出電圧、前記第2検出電圧、前記第3検出電圧、前記第4検出電圧、前記第5検出電圧、前記交流測定電流および前記交流検査電流に基づいて、前記Hi側のソース端子、前記Lo側のソース端子、前記Hi側のセンス端子および前記Lo側のセンス端子のそれぞれと前記測定対象との間の各接触抵抗、並びに前記インピーダンスを算出する処理部とを備えている。
また、請求項4記載のインピーダンス測定装置は、請求項1から3のいずれかに記載のインピーダンス測定装置において、前記交流測定電流の周波数と前記交流検査電流の周波数とは、互いに異なる値に規定されている。
また、請求項5記載のインピーダンス測定装置は、Hi側とLo側の各ソース端子間に接続される測定対象に交流測定電流を供給する測定用信号源と、前記交流測定電流により前記測定対象に生じる交流電圧をHi側とLo側の信号検出用の各センス端子を介して測定すると共に当該測定した交流電圧と前記交流測定電流とに基づいて前記測定対象のインピーダンスを測定する測定部とを備えているインピーダンス測定装置であって、前記測定用信号源の電源系における第1グランドと前記測定部の電源系における第2グランドとは電気的に分離され、前記測定部は、前記Hi側のソース端子と前記Hi側のセンス端子との間に第1交流検査電流を供給する第1検査用信号源と、前記Lo側のソース端子と前記Lo側のセンス端子との間に第2交流検査電流を供給する第2検査用信号源と、前記Hi側のソース端子と前記Hi側のセンス端子に接続されて、前記交流測定電流に基づいて当該Hi側のソース端子と当該Hi側のセンス端子との間に生じる電圧を、前記第2グランドを基準として検出して第1検出電圧として出力する第1検出部と、前記Hi側のソース端子と前記Hi側のセンス端子に接続されて、前記第1交流検査電流に基づいて当該Hi側のソース端子と当該Hi側のセンス端子との間に生じる電圧を、前記第2グランドを基準として検出して第2検出電圧として出力する第2検出部と、前記Lo側のソース端子と前記Lo側のセンス端子に接続されて、前記交流測定電流に基づいて当該Lo側のソース端子と当該Lo側のセンス端子との間に生じる電圧を、前記第2グランドを基準として検出して第3検出電圧として出力する第3検出部と、前記Lo側のソース端子と前記Lo側のセンス端子に接続されて、前記第2交流検査電流に基づいて当該Lo側のソース端子と当該Lo側のセンス端子との間に生じる電圧を、前記第2グランドを基準として検出して第4検出電圧として出力する第4検出部と、前記Hi側と前記Lo側の各センス端子に接続されて、前記交流測定電流に基づいて当該Hi側と当該Lo側の各センス端子間に生じる電圧を、前記第2グランドを基準として検出して第5検出電圧として出力する第5検出部と、前記第1検出電圧、前記第2検出電圧、前記第3検出電圧、前記第4検出電圧、前記第5検出電圧、前記交流測定電流、前記第1交流検査電流および前記第2交流検査電流に基づいて、前記Hi側のソース端子、前記Lo側のソース端子、前記Hi側のセンス端子および前記Lo側のセンス端子のそれぞれと前記測定対象との間の各接触抵抗、並びに前記インピーダンスを算出する処理部とを備えている。
また、請求項6記載のインピーダンス測定装置は、請求項5記載のインピーダンス測定装置において、前記交流測定電流の周波数と、前記第1交流検査電流の周波数および前記第2交流検査電流の周波数とは、互いに異なる値に規定されている。
請求項1,2,3記載のインピーダンス測定装置によれば、測定用信号源用の第1グランドと測定部用の第2グランドとが電気的に分離されると共に、測定対象のインピーダンスを検出(測定)するための検出部に加えて、各接触抵抗を検出(測定)するための検査用信号源および検出部を備えたことにより、Hi側とLo側の信号供給用の各ソース端子、およびHi側とLo側の信号検出用の各センス端子と測定対象における対応する電極との間の接触抵抗を個別に測定することができる。
また、請求項4記載のインピーダンス測定装置によれば、交流測定電流の周波数と交流検査電流の周波数とを互いに異なる値に規定したことにより、測定用信号源から測定対象への交流測定電流の供給と、検査用信号源から測定対象への交流検査電流の供給とを同時に実行して、測定対象のインピーダンスおよび各接触抵抗を測定することができるため、測定時間を短縮することができる。
請求項5記載のインピーダンス測定装置によれば、測定用信号源用の第1グランドと測定部用の第2グランドとが電気的に分離されると共に、測定対象のインピーダンスを検出(測定)するための検出部に加えて、各接触抵抗を検出(測定)するための第1検査用信号源、第2検査用信号源および検出部を備えたことにより、Hi側とLo側の信号供給用の各ソース端子、およびHi側とLo側の信号検出用の各センス端子と測定対象における対応する電極との間の接触抵抗を個別に測定することができる。
また、請求項6記載のインピーダンス測定装置によれば、交流測定電流の周波数と、第1交流検査電流の周波数と、第2交流検査電流の周波数とを互いに異なる値に規定したことにより、測定用信号源から測定対象への交流測定電流の供給と、2つの検査用信号源から測定対象への交流検査電流の供給とを同時に実行して、測定対象のインピーダンスおよび各接触抵抗を測定することができるため、測定時間を短縮することができる。
インピーダンス測定装置1Aの構成を示す構成図である。 インピーダンス測定装置1Bの構成を示す構成図である。 インピーダンス測定装置1Cの構成を示す構成図である。 インピーダンス測定装置1Dの構成を示す構成図である。
以下、インピーダンス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。
最初に、インピーダンス測定装置としてのインピーダンス測定装置1Aの構成について、図1を参照して説明する。
インピーダンス測定装置1Aは、Hi側のソース端子Hc(測定信号供給用のソース端子)、Lo側のソース端子Lc(測定信号供給用のソース端子)、Hi側のセンス端子Hp(信号検出用のセンス端子)、Lo側のセンス端子Lp(信号検出用のセンス端子)、測定用信号源2、および測定部3Aを備えて、測定対象DUTの一方の電極にHi側のソース端子HcおよびHi側のセンス端子Hpが接続され(例えば、不図示の測定ケーブルを介して接続され)、測定対象DUTの他方の電極にLo側のソース端子LcおよびLo側のセンス端子Lpが接続された(例えば、不図示の測定ケーブルを介して接続された)状態において、測定対象DUTのインピーダンスを測定可能に構成されている。本例では一例として、インピーダンス測定装置1Aは、バッテリを測定対象DUTとして、Hi側のソース端子HcおよびHi側のセンス端子Hpが測定対象DUTとしてのバッテリの正極に接続され、かつLo側のソース端子LcおよびLo側のセンス端子Lpがバッテリの負極に接続された状態において、インピーダンスとしてのバッテリの内部抵抗Rxを測定するものとする。
測定用信号源2は、Hi側とLo側の各ソース端子Hc,Lc間に接続される測定対象DUTに交流測定電流Im(周波数f1)を供給する。一例として、測定用信号源2は、交流信号源11、演算増幅器12、帰還抵抗13、接地抵抗14およびカップリングコンデンサ15を備えている。また、測定用信号源2は、測定用信号源2用の不図示の電源系(以下では、第1電源系ともいう)から供給される直流電圧(第1グランドG1の電位を基準とする直流電圧(直流正電圧および直流負電圧))に基づいて動作する。
交流信号源11は、一定の振幅(既知)で、かつ一定の周波数f1の交流信号V1(正弦波電圧信号)を出力する。また、交流信号源11は、交流信号V1に同期した周波数f1の同期信号SSY1を出力する。演算増幅器12は、出力端子と反転入力端子との間に帰還抵抗13が接続されると共に、反転入力端子が接地抵抗14を介して第1グランドG1に接続されて、非反転入力端子に入力された交流信号V1を増幅して出力する。また、演算増幅器12は、出力端子がカップリングコンデンサ15を介してソース端子Hcに接続され、かつ反転入力端子がソース端子Lcに接続されている。この構成により、演算増幅器12は、交流信号V1の電圧値を接地抵抗14の抵抗値で除算して得られる既知の電流値の交流定電流を交流測定電流Imとして、ソース端子Hc,Lc間に接続される測定対象DUTに供給可能となっている。また、測定用信号源2用の上記の直流電圧(作動用の直流正電圧および直流負電圧)の基準となる第1グランドG1は、後述するように、測定部3A用の直流電圧(作動用の直流正電圧および直流負電圧)の基準となる第2グランドG2とは電気的に分離されていることから、交流測定電流Imは、図1に示すように、演算増幅器12の出力端子から、カップリングコンデンサ15、ソース端子Hc、測定対象DUT、ソース端子Lcおよび接地抵抗14を介して第1グランドG1に至る経路にのみ流れる。なお、本例の測定対象DUTは、直流起電力を発生させるバッテリであることから、この直流起電力が演算増幅器12の出力端子に印加される事態を回避するために、カップリングコンデンサ15が設けられている。したがって、測定対象DUTが直流起電力を発生させないものであるときには、カップリングコンデンサ15を設けることなく、演算増幅器12の出力端子をソース端子Hcに直接接続する構成を採用することもできる。
測定部3Aは、検査用信号源21、第1検出部22A、第2検出部23A、第3検出部24A、第4検出部25A、第5検出部26A、処理部27および出力部28を備えて、測定対象DUTの内部抵抗Rxと共に、Hi側のソース端子Hcと測定対象DUTの正極との間の接触抵抗RHC、Lo側のソース端子Lcと測定対象DUTの負極との間の接触抵抗RLC、Hi側のセンス端子Hpと測定対象DUTの正極との間の接触抵抗RHP、およびLo側のセンス端子Lpと測定対象DUTの負極との間の接触抵抗RLPを測定する。なお、各接触抵抗RHC,RLC,RHP,RLPは、接触抵抗自体であってもよいし、接触抵抗に加えて、端子Hc,Lc,Hp,Lpのうちの対応する端子から、測定対象DUTの正極および負極のうちの対応する電極までの間の配線抵抗(測定ケーブルの抵抗)を含む概念であってもよい。また、測定部3Aは、測定部3A用の不図示の電源系(上記の第1電源系とは電気的に分離された別の電源系。以下では、第2電源系ともいう)から供給される直流電圧(第1グランドG1とは電気的に分離された第2グランドG2の電位を基準とする直流電圧(直流正電圧および直流負電圧))に基づいて動作する。
検査用信号源21は、交流信号源21aおよびカップリングコンデンサ21bを備えている。交流信号源21aは、センス端子Hp、および第2グランドG2に接続されたセンス端子Lp間に、カップリングコンデンサ21bと直列接続された状態で接続されて、一定の電流値(既知)で、かつ一定の周波数f2(周波数f1とは異なる周波数)の正弦波定電流を交流検査電流Idとして、測定対象DUTに供給する。また、上記のように測定部3A用の直流電圧の基準となる第2グランドG2は、測定用信号源2用の直流電圧の基準となる第1グランドG1と電気的に分離されていることから、交流検査電流Idは、図1に示すように、交流信号源21aから、カップリングコンデンサ21b、センス端子Hp、測定対象DUTおよびセンス端子Lpを介して交流信号源21aに戻る経路にのみ流れる。また、交流信号源21aは、交流検査電流Idに同期した周波数f2の同期信号SSY2を出力する。なお、本例では、測定対象DUTから出力される直流起電力が交流信号源21aの出力端子間に印加される事態を回避するために、カップリングコンデンサ21bが設けられている。したがって、測定対象DUTが直流起電力を発生させないものであるときには、カップリングコンデンサ21bを設けることなく、交流信号源21aをセンス端子Hp,Lp間に直接接続する構成を採用することもできる。
第1検出部22Aは、Hi側のソース端子Hcに接続されて、ソース端子HcからLo側のソース端子Lcを介して第1グランドG1に至る経路に流れる交流測定電流Imに基づいてソース端子Hcに生じる電圧(正弦波電圧信号)VHC1を第2グランドG2を基準として検出して、電圧VHC1の電圧値(例えば、振幅)に応じて電圧値が変化する直流電圧である第1検出電圧Vdv1を出力する。
一例として、第1検出部22Aは、カップリングコンデンサ31、第1増幅器32、第1フィルタ(図1では、第1FLと表記する)33、検波回路34および第2フィルタ(図1では、第2FLと表記する)35を備えて構成されている。
カップリングコンデンサ31は、一端がソース端子Hcに接続されている。このカップリングコンデンサ31は、測定対象DUTの直流起電力が第1増幅器32を構成する後述の演算増幅器32aにおける非反転入力端子に印加される事態を回避するために設けられている。したがって、測定対象DUTが直流起電力を発生させないものであるときには、カップリングコンデンサ31を設けることなく、演算増幅器32aの非反転入力端子をソース端子Hcに直接接続する構成を採用することもできる。
第1増幅器32は、非反転入力端子がカップリングコンデンサ31の他端に接続され、反転入力端子が入力抵抗32bを介して第2グランドG2に接続され、かつ出力端子と反転入力端子との間に帰還抵抗32cが接続されて、非反転増幅器として機能する演算増幅器32aで構成されている。この構成により、第1増幅器32は、ソース端子Hcに生じる交流電圧VHC(電圧成分として電圧VHC1を含む電圧)をカップリングコンデンサ31を介して入力すると共に、規定の増幅率で増幅して、増幅信号として出力する。
第1フィルタ33は、交流測定電流Imの周波数f1(交流信号V1の周波数でもある)と同じ周波数の信号成分を主として通過させる狭帯域通過型フィルタとして構成されている。この構成により、第1フィルタ33は、第1増幅器32から出力される増幅信号を入力すると共に、この増幅信号に含まれている通過帯域外の周波数成分(ノイズ成分)を除去して出力する。
検波回路34は、一例として乗算器を用いて構成されて、第1フィルタ33から出力される信号と交流信号源11から出力される同期信号SSY1とを乗算することにより(言い換えれば、第1フィルタ33から出力される信号をこの同期信号SSY1で同期検波することにより)、電圧VHCを構成する電圧成分のうちの交流測定電流Imに基づく電圧成分(電圧VHC1)の電圧値(例えば、振幅)に応じて電圧値が変化する直流信号を出力する。第2フィルタ35は、低域通過型フィルタとして構成されて、検波回路34から出力される直流信号を入力して、交流成分を除去して平滑化することにより、第1検出電圧Vdv1を出力する。
この場合、第1検出電圧Vdv1は、交流測定電流Imに基づいてソース端子Hcに生じる電圧VHC1を、第2グランドG2を基準として検出して得られる電圧であることから、その電圧値は、内部抵抗Rxと接触抵抗RHCの直列合成抵抗(Rx+RHC)に比例する値(∝Rx+RHC)となっている。このため、第1検出電圧Vdv1の電圧値を交流測定電流Imの既知の電流値で除算することにより、直列合成抵抗(Rx+RHC)が算出される。
第2検出部23Aは、Lo側のソース端子Lcに接続されて、交流測定電流Imに基づいてソース端子Lcに生じる電圧(正弦波電圧信号)VLC1を第2グランドG2を基準として検出して、電圧VLC1の電圧値(例えば、振幅)に応じて電圧値が変化する直流電圧である第2検出電圧Vdv2を出力する。
一例として、第2検出部23Aは、カップリングコンデンサ41、第2増幅器42、第3フィルタ(図1では、第3FLと表記する)43、検波回路44および第4フィルタ(図1では、第4FLと表記する)45を備えて構成されている。
カップリングコンデンサ41は、一端がソース端子Lcに接続されている。このカップリングコンデンサ41は、測定対象DUTの直流起電力が第2増幅器42を構成する後述の演算増幅器42aにおける非反転入力端子に印加される事態を回避するために設けられている。したがって、測定対象DUTが直流起電力を発生させないものであるときには、カップリングコンデンサ41を設けることなく、演算増幅器42aの非反転入力端子をソース端子Lcに直接接続する構成を採用することもできる。
第2増幅器42は、非反転入力端子がカップリングコンデンサ41の他端に接続され、反転入力端子が入力抵抗42bを介して第2グランドG2に接続され、かつ出力端子と反転入力端子との間に帰還抵抗42cが接続されて、非反転増幅器として機能する演算増幅器42aで構成されている。この構成により、第2増幅器42は、ソース端子Lcに生じる交流電圧VLC(電圧成分として電圧VLC1および後述する電圧VLC2を含む電圧)をカップリングコンデンサ41を介して入力すると共に、規定の増幅率で増幅して、増幅信号として出力する。
第3フィルタ43は、交流測定電流Imの周波数f1および交流検査電流Idの周波数f2を含む周波数帯域の信号成分を主として通過させる狭帯域通過型フィルタとして構成されている。この構成により、第3フィルタ43は、第2増幅器42から出力される増幅信号を入力すると共に、この増幅信号に含まれている通過帯域外の周波数成分(ノイズ成分)を除去して出力する。
検波回路44は、一例として乗算器を用いて構成されて、第3フィルタ43から出力される信号と同期信号SSY1とを乗算することにより(言い換えれば、第3フィルタ43から出力される信号をこの同期信号SSY1で同期検波することにより)、電圧VLCを構成する電圧成分のうちの交流測定電流Imに基づく電圧成分(電圧VLC1)の電圧値(例えば、振幅)に応じて電圧値が変化する直流信号を出力する。第4フィルタ45は、低域通過型フィルタとして構成されて、検波回路44から出力される直流信号を入力して、交流成分を除去して平滑化することにより、第2検出電圧Vdv2を出力する。
この場合、第2検出電圧Vdv2は、交流測定電流Imに基づいてソース端子Lcに生じる電圧VLC1を、第2グランドG2を基準として検出して得られる電圧であることから、その電圧値は、接触抵抗RLCに比例する値(∝RLC)となっている。このため、第2検出電圧Vdv2の電圧値を交流測定電流Imの既知の電流値で除算することにより、接触抵抗RLCが算出される。
第3検出部24Aは、Lo側のソース端子Lcに接続されて、交流検査電流Idに基づいてソース端子Lcに生じる電圧(正弦波電圧信号)VLC2を第2グランドG2を基準として検出して、電圧VLC2の電圧値(例えば、振幅)に応じて電圧値が変化する直流電圧であるVdv3を出力する。
一例として、第3検出部24Aは、カップリングコンデンサ41、第2増幅器42、第3フィルタ43、検波回路54および第5フィルタ(図1では、第5FLと表記する)55を備えて構成されている。本例の第3検出部24Aでは、一例として、カップリングコンデンサ41、第2増幅器42および第3フィルタ43については、第2検出部23Aと共有する構成を採用して、インピーダンス測定装置1Aを構成する部品点数の削減を図っているが、この構成に限定されるものではない。例えば、図示はしないが、カップリングコンデンサ41、第2増幅器42および第3フィルタ43に相当する第3検出部24A専用の構成要素を設けてもよいし、カップリングコンデンサ41については共有として、第2増幅器42および第3フィルタ43に相当する第3検出部24A専用の構成要素を設けてもよいし、カップリングコンデンサ41および第2増幅器42については共有として、第3フィルタ43に相当する第3検出部24A専用の構成要素を設けてもよい。
検波回路54は、一例として乗算器を用いて構成されて、第3フィルタ43から出力される信号と交流信号源21aから出力される同期信号SSY2とを乗算することにより(言い換えれば、第3フィルタ43から出力される信号をこの同期信号SSY2で同期検波することにより)、電圧VLCを構成する電圧成分のうちの交流検査電流Idに基づく電圧成分(電圧VLC2)の電圧値(例えば、振幅)に応じて電圧値が変化する直流信号を出力する。第5フィルタ55は、低域通過型フィルタとして構成されて、検波回路54から出力される直流信号を入力して、交流成分を除去して平滑化することにより、第3検出電圧Vdv3を出力する。
この場合、第3検出電圧Vdv3は、交流検査電流Idに基づいてソース端子Lcに生じる電圧VLC2を、第2グランドG2を基準として検出して得られる電圧であることから、その電圧値は、接触抵抗RLpに比例する値(∝RLp)となっている。このため、第3検出電圧Vdv3の電圧値を交流検査電流Idの既知の電流値で除算することにより、接触抵抗RLPが算出される。
第4検出部25Aは、Hi側のセンス端子Hpに接続されて、交流測定電流Imに基づいてセンス端子Hpに生じる電圧VHP1を、第2グランドG2を基準として検出して、電圧VHP1の電圧値(例えば、振幅)に応じて電圧値が変化する直流電圧である第4検出電圧Vdv4を出力する。
一例として、第4検出部25Aは、カップリングコンデンサ61、第3増幅器62、第6フィルタ(図1では、第6FLと表記する)63、検波回路64および第7フィルタ(図1では、第7FLと表記する)65を備えて構成されている。
カップリングコンデンサ61は、一端がセンス端子Hpに接続されている。第3増幅器62は、非反転入力端子がカップリングコンデンサ61の他端に接続され、反転入力端子が入力抵抗62bを介して第2グランドG2に接続され、かつ出力端子と反転入力端子との間に帰還抵抗62cが接続されて、非反転増幅器として機能する演算増幅器62aで構成されている。この構成により、第3増幅器62は、センス端子Hpに生じる交流電圧VHP(電圧成分として電圧VHP1および後述する電圧VHP2を含む電圧)をカップリングコンデンサ61を介して入力すると共に、規定の増幅率で増幅して、増幅信号として出力する。なお、本例では、測定対象DUTから出力される直流起電力が第3増幅器62の入力端子に印加される事態を回避するために、カップリングコンデンサ61が設けられている。したがって、測定対象DUTが直流起電力を発生させないものであるときには、カップリングコンデンサ61を設けることなく、第3増幅器62を構成する演算増幅器62aの非反転入力端子をセンス端子Hpに直接接続する構成を採用することもできる。
第6フィルタ63は、交流測定電流Imの周波数f1および交流検査電流Idの周波数f2を含む周波数帯域の信号成分を主として通過させる狭帯域通過型フィルタとして構成されている。この構成により、第6フィルタ63は、第3増幅器62から出力される増幅信号を入力すると共に、この増幅信号に含まれている通過帯域外の周波数成分(ノイズ成分)を除去して出力する。
検波回路64は、一例として乗算器を用いて構成されて、第6フィルタ63から出力される信号と同期信号SSY1とを乗算することにより(言い換えれば、第6フィルタ63から出力される信号をこの同期信号SSY1で同期検波することにより)、電圧VHPを構成する電圧成分のうちの交流測定電流Imに基づく電圧成分(電圧VHP1)の電圧値(例えば、振幅)に応じて電圧値が変化する直流信号を出力する。第7フィルタ65は、低域通過型フィルタとして構成されて、検波回路64から出力される直流信号を入力して、交流成分を除去して平滑化することにより、第4検出電圧Vdv4を出力する。
この場合、第4検出電圧Vdv4は、交流測定電流Imに基づいてセンス端子Hpに生じる電圧VHP1を、第2グランドG2を基準として検出して得られる電圧であることから、その電圧値は、内部抵抗Rxに比例する値(∝Rx)となっている。このため、第4検出電圧Vdv4の電圧値を交流測定電流Imの既知の電流値で除算することにより、内部抵抗Rxが算出される。
第5検出部26Aは、センス端子Hpに接続されて、交流検査電流Idに基づいてセンス端子Hpに生じる電圧(正弦波電圧信号)VHP2を第2グランドG2を基準として検出して、電圧VHP2の電圧値(例えば、振幅)に応じて電圧値が変化する直流電圧である第5検出電圧Vdv5を出力する。
一例として、第5検出部26Aは、カップリングコンデンサ61、第3増幅器62、第6フィルタ63、検波回路74および第8フィルタ(図1では、第8FLと表記する)75を備えて構成されている。本例の第5検出部26Aでは、一例として、カップリングコンデンサ61、第3増幅器62および第6フィルタ63については、第4検出部25Aと共有する構成を採用して、インピーダンス測定装置1Aを構成する部品点数の削減を図っているが、この構成に限定されるものではない。例えば、図示はしないが、カップリングコンデンサ61、第3増幅器62および第6フィルタ63に相当する第5検出部26A専用の構成要素を設けてもよいし、カップリングコンデンサ61については共有として、第3増幅器62および第6フィルタ63に相当する第5検出部26A専用の構成要素を設けてもよいし、カップリングコンデンサ61および第3増幅器62については共有として、第6フィルタ63に相当する第5検出部26A専用の構成要素を設けてもよい。
検波回路74は、一例として乗算器を用いて構成されて、第6フィルタ63から出力される信号と交流信号源21aから出力される同期信号SSY2とを乗算することにより(言い換えれば、第6フィルタ63から出力される信号をこの同期信号SSY2で同期検波することにより)、電圧VHPを構成する電圧成分のうちの交流検査電流Idに基づく電圧成分(電圧VHP2)の電圧値(例えば、振幅)に応じて電圧値が変化する直流信号を出力する。第8フィルタ75は、低域通過型フィルタとして構成されて、検波回路74から出力される直流信号を入力して、交流成分を除去して平滑化することにより、第5検出電圧Vdv5を出力する。
この場合、第5検出電圧Vdv5は、交流検査電流Idに基づいてセンス端子Hpに生じる電圧VHP2を、第2グランドG2を基準として検出して得られる電圧であることから、その電圧値は、接触抵抗RHPと内部抵抗Rxと接触抵抗RLPの直列合成抵抗(RHP+Rx+RLP)に比例する値(∝RHP+Rx+RLP)となっている。このため、第5検出電圧Vdv5の電圧値を交流検査電流Idの既知の電流値で除算することにより、直列合成抵抗(RHP+Rx+RLP)が算出される。
処理部27は、一例として、A/D変換器、CPUおよびメモリ(いずれも図示せず)を有して構成されて、インピーダンス測定処理を実行する。このインピーダンス測定処理では、処理部27は、第1検出電圧Vdv1、第2検出電圧Vdv2、第3検出電圧Vdv3、第4検出電圧Vdv4および第5検出電圧Vdv5を入力してこれらの電圧値を算出すると共に、これらの電圧値と、交流測定電流Imおよび交流検査電流Idの既知の各電流値とに基づいて、内部抵抗Rxおよび各接触抵抗RHC,RLC,RHP,RLPを算出(測定)する。また、処理部27は、算出した内部抵抗Rxおよび各接触抵抗RHC,RLC,RHP,RLPを出力部28に出力させる出力処理を実行する。
出力部28は、一例として、表示装置で構成されて、処理部27から出力される内部抵抗Rxおよび各接触抵抗RHC,RLC,RHP,RLPを画面上に表示する(出力する)。なお、出力部28は、表示装置に代えて種々のインターフェース回路で構成することもでき、外部インターフェース回路で構成されたときには、外部インターフェース回路を介して伝送路で接続された外部装置に内部抵抗Rxおよび各接触抵抗RHC,RLC,RHP,RLPを出力し、また媒体用インターフェース回路で構成されたときには、この媒体用インターフェース回路に接続された記憶媒体に内部抵抗Rxおよび各接触抵抗RHC,RLC,RHP,RLPを記憶させる。
次に、インピーダンス測定装置1Aの動作について、図面を参照して説明する。なお、インピーダンス測定装置1Aは、不図示の4本の測定ケーブルを介して測定対象DUT(バッテリ)に接続されているものとする。
インピーダンス測定装置1Aでは、測定用信号源2が、ソース端子Hcおよびセンス端子Hpと、ソース端子Lcおよびセンス端子Lpとの間に接続されている測定対象DUTに交流測定電流Im(周波数f1)を供給し、測定部3Aの検査用信号源21が、この測定対象DUTに交流検査電流Id(周波数f2)を供給する。
この状態において、測定部3Aでは、第1検出部22Aが、ソース端子Hcに生じる交流電圧VHCに含まれる電圧VHC1を第2グランドG2を基準として検出して、電圧VHC1の電圧値に応じて電圧値が変化する第1検出電圧Vdv1を出力する。また、第2検出部23Aが、ソース端子Lcに生じる交流電圧VLCに含まれる電圧VLC1を第2グランドG2を基準として検出して、電圧VLC1の電圧値に応じて電圧値が変化する第2検出電圧Vdv2を出力する。また、第3検出部24Aが、ソース端子Lcに生じる交流電圧VLCに含まれる電圧VLC2を第2グランドG2を基準として検出して、電圧VLC2の電圧値に応じて電圧値が変化する第3検出電圧Vdv3を出力する。また、第4検出部25Aが、センス端子Hpに生じる交流電圧VHPに含まれる電圧VHP1を第2グランドG2を基準として検出して、電圧VHP1の電圧値に応じて電圧値が変化する第4検出電圧Vdv4を出力する。また、第5検出部26Aが、センス端子Hpに生じる交流電圧VHPに含まれる電圧VHP2を第2グランドG2を基準として検出して、電圧VHP2の電圧値に応じて電圧値が変化する第5検出電圧Vdv5を出力する。
処理部27は、各検出部22A,23A,24A,25A,26Aから出力される各検出電圧Vdv1,Vdv2,Vdv3,Vdv4,Vdv5に基づき、インピーダンス測定処理を実行する。このインピーダンス測定処理では、処理部27は、まず、各検出電圧Vdv1,Vdv2,Vdv3,Vdv4,Vdv5をA/D変換することにより、各検出電圧Vdv1,Vdv2,Vdv3,Vdv4,Vdv5の電圧値を示す電圧データに変換する。次いで、処理部27は、各検出電圧Vdv1,Vdv2,Vdv3,Vdv4,Vdv5についてのこの電圧データに基づき、各検出電圧Vdv1,Vdv2,Vdv3,Vdv4,Vdv5の電圧値を検出する。
この場合、上記したように、交流測定電流Imに基づいてソース端子Hcに生じる電圧VHC1についての第1検出電圧Vdv1の電圧値は、内部抵抗Rxと接触抵抗RHCの直列合成抵抗(Rx+RHC)に比例する値となっている。また、交流測定電流Imに基づいてソース端子Lcに生じる電圧VLC1についての第2検出電圧Vdv2の電圧値は、接触抵抗RLCに比例する値となっている。また、交流検査電流Idに基づいてソース端子Lcに生じる電圧VLC2についての第3検出電圧Vdv3の電圧値は、接触抵抗RLpに比例する値となっている。また、交流測定電流Imに基づいてセンス端子Hpに生じる電圧VHP1についての第4検出電圧Vdv4の電圧値は、内部抵抗Rxに比例する値となっている。また、交流検査電流Idに基づいてセンス端子Hpに生じる電圧VHP2についての第5検出電圧Vdv5の電圧値は、接触抵抗RHPと内部抵抗Rxと接触抵抗RLPの直列合成抵抗(RHP+Rx+RLP)に比例する値となっている。
次いで、処理部27は、第1検出電圧Vdv1の電圧値を交流測定電流Imの既知の電流値で除算して直列合成抵抗(Rx+RHC)を算出し、第2検出電圧Vdv2の電圧値を交流測定電流Imの既知の電流値で除算して接触抵抗RLCを算出し、第3検出電圧Vdv3の電圧値を交流検査電流Idの既知の電流値で除算して接触抵抗RLPを算出し、第4検出電圧Vdv4の電圧値を交流測定電流Imの既知の電流値で除算して内部抵抗Rxを算出し、第5検出電圧Vdv5の電圧値を交流検査電流Idの既知の電流値で除算して直列合成抵抗(RHP+Rx+RLP)を算出する。
続いて、処理部27は、算出した直列合成抵抗(Rx+RHC)から算出した内部抵抗Rxを減算することで、接触抵抗RHCを算出する。また、処理部27は、算出した直列合成抵抗(RHP+Rx+RLP)から算出した内部抵抗Rxおよび接触抵抗RLPを減算することで、接触抵抗RHPを算出する。これにより、4つの接触抵抗RHC,RLC,RHP,RLPがすべて算出される。また、処理部27は、算出した内部抵抗Rxと、算出した各接触抵抗RHC,RLC,RHP,RLPを記憶する。
最後に、処理部27は、出力処理を実行して、算出した内部抵抗Rxと各接触抵抗RHC,RLC,RHP,RLPを出力部28に表示させる。これにより、インピーダンス測定装置1Aによる内部抵抗Rxと各接触抵抗RHC,RLC,RHP,RLPの測定が完了する。
このように、このインピーダンス測定装置1Aによれば、測定用信号源2用の第1グランドG1と測定部3A用の第2グランドG2とが電気的に分離されると共に、内部抵抗Rxを検出(測定)するための第4検出部25Aに加えて、各接触抵抗RHC,RLC,RHP,RLPを検出(測定)するための検査用信号源21、第1検出部22A、第2検出部23A、第3検出部24Aおよび第5検出部26Aを備えたことにより、ソース端子Hc、ソース端子Lc、センス端子Hpおよびセンス端子Lpと測定対象DUTにおける対応する電極との間の接触抵抗RHC,RLC,RHP,RLPを個別に測定することができる。このため、このインピーダンス測定装置1Aによれば、この測定された個別の接触抵抗RHC,RLC,RHP,RLPに基づいて、ソース端子Hc、ソース端子Lc、センス端子Hpおよびセンス端子Lpと測定対象DUTにおける対応する電極との間の接触状態を個別に検出することができる。したがって、このインピーダンス測定装置1Aによれば、ソース端子Hc、ソース端子Lc、センス端子Hpおよびセンス端子Lpと測定対象DUTにおける対応する電極とを接続する測定ケーブルの断線の有無や、測定対象DUTと接触する測定ケーブルの先端部(コンタクト部)の摩耗の進行状態などを、測定ケーブル個別に確認することができる。
次に、他のインピーダンス測定装置としてのインピーダンス測定装置1Bについて、図2を参照して説明する。なお、インピーダンス測定装置1Aと同一の構成については同一の符号を付して重複する説明を省略する。
インピーダンス測定装置1Bは、各ソース端子Hc,Lc、各センス端子Hp,Lp、測定用信号源2、および測定部3Bを備えて、測定対象DUTの一方の電極にHi側のソース端子HcおよびHi側のセンス端子Hpが接続され、測定対象DUTの他方の電極にLo側のソース端子LcおよびLo側のセンス端子Lpが接続された状態において、測定対象DUTのインピーダンスを測定可能に構成されている。検査用信号源21の交流信号源21aは、カップリングコンデンサ21bと直列接続された状態で、センス端子Hpとセンス端子Lpとの間に接続されている。
測定部3Bは、検査用信号源21、第1検出部22B、第2検出部23B、第3検出部24B、第4検出部25B、第5検出部26B、処理部27および出力部28を備えて、測定対象DUTの内部抵抗Rxと共に、各接触抵抗RHC,RLC,RHP,RLPを測定する。また、測定部3Bは、測定部3B用の不図示の電源系(上記の第1電源系とは電気的に分離された別の電源系。以下では、第2電源系ともいう)から供給される直流電圧(第1グランドG1とは電気的に分離された第2グランドG2の電位を基準とする直流電圧(直流正電圧および直流負電圧))に基づいて動作する。
第1検出部22Bは、各ソース端子Hc,Lcに接続されて、交流測定電流Imに基づいてソース端子Hc,Lc間に生じる電圧(正弦波電圧信号)VHC1を第2グランドG2を基準として検出して、電圧VHC1の電圧値(例えば、振幅)に応じて電圧値が変化する直流電圧である第1検出電圧Vdv1を出力する。
一例として、第1検出部22Bは、2つのカップリングコンデンサ31a,31b、第1増幅器32、第1フィルタ33、検波回路34および第2フィルタ35を備えて構成されている。第1増幅器32は、非反転入力端子がカップリングコンデンサ31aを介してソース端子Hcに接続され、反転入力端子がカップリングコンデンサ31bを介してソース端子Lcに接続され、かつ同じ抵抗値の2つの入力抵抗32d,32eが直列接続された状態で非反転入力端子および反転入力端子間に接続された計装アンプ32fで構成されている。また、入力抵抗32d,32eの接続点は、第2グランドG2に接続されている。この構成により、第1検出部22Bの第1増幅器32は、ソース端子Hc,Lc間に生じる交流電圧VHC(電圧成分として電圧VHC1を含む電圧)をカップリングコンデンサ31a,31bを介して入力すると共に、規定の増幅率で増幅して、増幅信号として出力する。なお、本例では、測定対象DUTから出力される直流起電力が第1増幅器32の入力端子に印加される事態を回避するために、カップリングコンデンサ31a,31bが設けられている。したがって、測定対象DUTが直流起電力を発生させないものであるときには、カップリングコンデンサ31a,31bを設けることなく、第1増幅器32を構成する計装アンプ32fの非反転入力端子をソース端子Hcに、また反転入力端子をソース端子Lcにそれぞれ直接接続する構成を採用することもできる。
第1フィルタ33は、第1増幅器32から出力される増幅信号に含まれている通過帯域外の周波数成分(ノイズ成分)を除去して出力し、検波回路34は、第1フィルタ33から出力される信号を同期信号SSY1で同期検波して、電圧VHCを構成する電圧成分のうちの交流測定電流Imに基づく電圧成分(電圧VHC1)の電圧値(例えば、振幅)に応じて電圧値が変化する直流信号を出力し、第2フィルタ35は、検波回路34から出力される直流信号を入力して、交流成分を除去して平滑化することにより、第1検出電圧Vdv1を出力する。
この場合、第1検出電圧Vdv1は、交流測定電流Imに基づいて各ソース端子Hc,Lc間に生じる電圧VHC1を、第2グランドG2を基準として検出して得られる電圧であることから、その電圧値は、内部抵抗Rxと接触抵抗RHC,RLCの直列合成抵抗(RHC+Rx+RLC)に比例する値(∝RHC+Rx+RLC)となっている。このため、第1検出電圧Vdv1の電圧値を交流測定電流Imの既知の電流値で除算することにより、直列合成抵抗(RHC+Rx+RLC)が算出される。
第2検出部23Bは、ソース端子Lcとセンス端子Lpに接続されて、交流測定電流Imに基づいてソース端子Lcとセンス端子Lpとの間に生じる電圧(正弦波電圧信号)VL1を第2グランドG2を基準として検出して、電圧VL1の電圧値(例えば、振幅)に応じて電圧値が変化する直流電圧である第2検出電圧Vdv2を出力する。
一例として、第2検出部23Bは、カップリングコンデンサ41a,41b、第2増幅器42、第3フィルタ43、検波回路44および第4フィルタ45を備えて構成されている。第2増幅器42は、非反転入力端子がカップリングコンデンサ41aを介してセンス端子Lpに接続され、反転入力端子がカップリングコンデンサ41bを介してソース端子Lcに接続され、かつ同じ抵抗値の2つの入力抵抗42d,42eが直列接続された状態で非反転入力端子および反転入力端子間に接続された計装アンプ42fで構成されている。また、入力抵抗42d,42eの接続点は、第2グランドG2に接続されている。この構成により、第2検出部23Bの第2増幅器42は、ソース端子Lcとセンス端子Lpとの間に生じる交流電圧V(電圧成分として電圧VL1および後述する電圧VL2を含む電圧)をカップリングコンデンサ41a,41bを介して入力すると共に、規定の増幅率で増幅して、増幅信号として出力する。なお、本例では、測定対象DUTから出力される直流起電力が第2増幅器42の入力端子に印加される事態を回避するために、カップリングコンデンサ41a,41bが設けられている。したがって、測定対象DUTが直流起電力を発生させないものであるときには、カップリングコンデンサ41a,41bを設けることなく、第2増幅器42を構成する計装アンプ42fの非反転入力端子をセンス端子Lpに、また反転入力端子をソース端子Lcにそれぞれ直接接続する構成を採用することもできる。
第3フィルタ43は、第2増幅器42から出力される増幅信号に含まれている通過帯域(周波数f1,f2を含む周波数帯域)外の周波数成分(ノイズ成分)を除去して出力し、検波回路44は、第3フィルタ33から出力される信号を同期信号SSY1で同期検波して、電圧Vを構成する電圧成分のうちの交流測定電流Imに基づく電圧成分(電圧VL1)の電圧値(例えば、振幅)に応じて電圧値が変化する直流信号を出力し、第4フィルタ45は、検波回路44から出力される直流信号を入力して、交流成分を除去して平滑化することにより、第2検出電圧Vdv2を出力する。
この場合、第2検出電圧Vdv2は、交流測定電流Imに基づいてソース端子Lcとセンス端子Lpとの間に生じる電圧VL1を、第2グランドG2を基準として検出して得られる電圧であることから、その電圧値は、接触抵抗RLCに比例する値(∝RLC)となっている。このため、第2検出電圧Vdv2の電圧値を交流測定電流Imの既知の電流値で除算することにより、接触抵抗RLCが算出される。
第3検出部24Bは、ソース端子Lcとセンス端子Lpに接続されて、交流検査電流Idに基づいてソース端子Lcとセンス端子Lpとの間に生じる電圧(正弦波電圧信号)VL2を第2グランドG2を基準として検出して、電圧VL2の電圧値(例えば、振幅)に応じて電圧値が変化する直流電圧である第3検出電圧Vdv3を出力する。
一例として、第3検出部24Bは、カップリングコンデンサ41a,41b、第2増幅器42、第3フィルタ43、検波回路54および第5フィルタ55を備えて構成されている。本例の第3検出部24Bでは、一例として、カップリングコンデンサ41a,41b、第2増幅器42および第3フィルタ43については、第2検出部23Bと共有する構成を採用しているが、この構成に限定されるものではなく、上記したインピーダンス測定装置1Aと同様にして、カップリングコンデンサ41a,41b、第2増幅器42および第3フィルタ43に相当する第3検出部24B専用の構成要素を設けてもよい等、種々変更することができる。
第3検出部24Bでは、検波回路54は、第3フィルタ33から出力される信号を同期信号SSY2で同期検波して、電圧Vを構成する電圧成分のうちの交流検査電流Idに基づく電圧成分(電圧VL2)の電圧値(例えば、振幅)に応じて電圧値が変化する直流信号を出力し、第5フィルタ55は、検波回路54から出力される直流信号を入力して、交流成分を除去して平滑化することにより、第3検出電圧Vdv3を出力する。
この場合、第3検出電圧Vdv3は、交流検査電流Idに基づいてソース端子Lcとセンス端子Lpとの間に生じる電圧VL2を、第2グランドG2を基準として検出して得られる電圧であることから、その電圧値は、接触抵抗RLpに比例する値(∝RLp)となっている。このため、第3検出電圧Vdv3の電圧値を交流検査電流Idの既知の電流値で除算することにより、接触抵抗RLPが算出される。
第4検出部25Bは、各センス端子Hp,Lpに接続されて、交流測定電流Imに基づいてセンス端子Hp,Lp間に生じる電圧VHP1を、第2グランドG2を基準として検出して、電圧VHP1の電圧値(例えば、振幅)に応じて電圧値が変化する直流電圧である第4検出電圧Vdv4を出力する。
一例として、第4検出部25Bは、カップリングコンデンサ61a,61b、第3増幅器62、第6フィルタ63、検波回路64および第7フィルタ65を備えて構成されている。第3増幅器62は、非反転入力端子がカップリングコンデンサ61aを介してセンス端子Hpに接続され、反転入力端子がカップリングコンデンサ61bを介してセンス端子Lpに接続され、かつ同じ抵抗値の2つの入力抵抗62d,62eが直列接続された状態で非反転入力端子および反転入力端子間に接続された計装アンプ62fで構成されている。また、入力抵抗62d,62eの接続点は、第2グランドG2に接続されている。この構成により、第4検出部25Bの第3増幅器62は、各センス端子Hp,Lp間に生じる交流電圧VHP(電圧成分として電圧VHP1および後述する電圧VHP2を含む電圧)をカップリングコンデンサ61a,61bを介して入力すると共に、規定の増幅率で増幅して、増幅信号として出力する。なお、本例では、測定対象DUTから出力される直流起電力が第3増幅器62の入力端子に印加される事態を回避するために、カップリングコンデンサ61a,61bが設けられている。したがって、測定対象DUTが直流起電力を発生させないものであるときには、カップリングコンデンサ61a,61bを設けることなく、第3増幅器62を構成する計装アンプ62fの非反転入力端子をセンス端子Hpに、また反転入力端子をセンス端子Lpにそれぞれ直接接続する構成を採用することもできる。
第6フィルタ63は、第3増幅器62から出力される増幅信号に含まれている通過帯域(周波数f1,f2を含む周波数帯域)外の周波数成分(ノイズ成分)を除去して出力し、検波回路64は、第6フィルタ63から出力される信号を同期信号SSY1で同期検波して、電圧VHPを構成する電圧成分のうちの交流測定電流Imに基づく電圧成分(電圧VHP1)の電圧値に応じて電圧値が変化する直流信号を出力し、第7フィルタ65は、検波回路64から出力される直流信号を入力して、交流成分を除去して平滑化することにより、第4検出電圧Vdv4を出力する。
この場合、第4検出電圧Vdv4は、交流測定電流Imに基づいてセンス端子Hp,Lp間に生じる電圧VHP1を、第2グランドG2を基準として検出して得られる電圧であることから、その電圧値は、内部抵抗Rxに比例する値(∝Rx)となっている。このため、第4検出電圧Vdv4の電圧値を交流測定電流Imの既知の電流値で除算することにより、内部抵抗Rxが算出される。
第5検出部26Bは、各センス端子Hp,Lpに接続されて、交流検査電流Idに基づいてセンス端子Hp,Lp間に生じる電圧VHP2を、第2グランドG2を基準として検出して、電圧VHP2の電圧値(例えば、振幅)に応じて電圧値が変化する直流電圧である第5検出電圧Vdv5を出力する。
一例として、第5検出部26Bは、カップリングコンデンサ61a,61b、第3増幅器62、第6フィルタ63、検波回路74および第8フィルタ75を備えて構成されている。本例の第5検出部26Bでは、一例として、カップリングコンデンサ61a,61b、第3増幅器62および第6フィルタ63については、第4検出部25Bと共有する構成を採用しているが、この構成に限定されるものではなく、上記したインピーダンス測定装置1Aと同様にして、カップリングコンデンサ61a,61b、第3増幅器62および第6フィルタ63に相当する第5検出部26B専用の構成要素を設けてもよい等、種々変更することができる。
第5検出部26Bでは、検波回路74は、第6フィルタ63から出力される信号を同期信号SSY2で同期検波して、電圧VHPを構成する電圧成分のうちの交流検査電流Idに基づく電圧成分(電圧VHP2)の電圧値(例えば、振幅)に応じて電圧値が変化する直流信号を出力し、第8フィルタ75は、検波回路74から出力される直流信号を入力して、交流成分を除去して平滑化することにより、第5検出電圧Vdv5を出力する。
この場合、第5検出電圧Vdv5は、交流検査電流Idに基づいてセンス端子Hp,Lp間に生じる電圧VHP2を、第2グランドG2を基準として検出して得られる電圧であることから、その電圧値は、接触抵抗RHPと内部抵抗Rxと接触抵抗RLPの直列合成抵抗(RHP+Rx+RLP)に比例する値(∝RHP+Rx+RLP)となっている。このため、第5検出電圧Vdv5の電圧値を交流検査電流Idの既知の電流値で除算することにより、直列合成抵抗(RHP+Rx+RLP)が算出される。
次に、インピーダンス測定装置1Bの動作について、図面を参照して説明する。
このインピーダンス測定装置1Bでは、測定用信号源2が交流測定電流Imを、測定部3Bの検査用信号源21が交流検査電流Idを測定対象DUTに供給している状態において、測定部3Bでは、第1検出部22Bが、各ソース端子Hc,Lc間に生じる交流電圧VHCに含まれる電圧VHC1を第2グランドG2を基準として検出して、電圧VHC1の電圧値に応じて電圧値が変化する第1検出電圧Vdv1を出力する。また、第2検出部23Bが、ソース端子Lcとセンス端子Lpとの間に生じる交流電圧Vに含まれる電圧VL1を第2グランドG2を基準として検出して、電圧VL1の電圧値に応じて電圧値が変化する第2検出電圧Vdv2を出力する。また、第3検出部24Bが、ソース端子Lcとセンス端子Lpとの間に生じる交流電圧Vに含まれる電圧VL2を第2グランドG2を基準として検出して、電圧VL2の電圧値に応じて電圧値が変化する第3検出電圧Vdv3を出力する。また、第4検出部25Bが、センス端子Hp,Lp間に生じる交流電圧VHPに含まれる電圧VHP1を第2グランドG2を基準として検出して、電圧VHP1の電圧値に応じて電圧値が変化する第4検出電圧Vdv4を出力する。また、第5検出部26Bが、センス端子Hp,Lp間に生じる交流電圧VHPに含まれる電圧VHP2を第2グランドG2を基準として検出して、電圧VHP2の電圧値に応じて電圧値が変化する第5検出電圧Vdv5を出力する。
処理部27は、各検出部22B,23B,24B,25B,26Bから出力される各検出電圧Vdv1,Vdv2,Vdv3,Vdv4,Vdv5に基づき、インピーダンス測定処理を実行する。このインピーダンス測定処理では、処理部27は、まず、各検出電圧Vdv1,Vdv2,Vdv3,Vdv4,Vdv5をA/D変換することにより、各検出電圧Vdv1,Vdv2,Vdv3,Vdv4,Vdv5の電圧値を示す電圧データに変換する。次いで、処理部27は、各検出電圧Vdv1,Vdv2,Vdv3,Vdv4,Vdv5についてのこの電圧データに基づき、各検出電圧Vdv1,Vdv2,Vdv3,Vdv4,Vdv5の電圧値を検出する。
この場合、上記したように、交流測定電流Imに基づいてソース端子Hc,Lc間に生じる電圧VHC1についての第1検出電圧Vdv1の電圧値は、接触抵抗RHCと内部抵抗Rxと接触抵抗RLCの直列合成抵抗(RHC+Rx+RLC)に比例する値となっている。また、交流測定電流Imに基づいてソース端子Lcおよびセンス端子Lp間に生じる電圧VL1についての第2検出電圧Vdv2の電圧値は、接触抵抗RLCに比例する値となっている。また、交流検査電流Idに基づいてソース端子Lcおよびセンス端子Lp間に生じる電圧VL2についての第3検出電圧Vdv3の電圧値は、接触抵抗RLpに比例する値となっている。また、交流測定電流Imに基づいてセンス端子Hp,Lp間に生じる電圧VHP1についての第4検出電圧Vdv4の電圧値は、内部抵抗Rxに比例する値となっている。また、交流検査電流Idに基づいてセンス端子Hp,Lpに生じる電圧VHP2についての第5検出電圧Vdv5の電圧値は、接触抵抗RHPと内部抵抗Rxと接触抵抗RLPの直列合成抵抗(RHP+Rx+RLP)に比例する値となっている。
次いで、処理部27は、第1検出電圧Vdv1の電圧値を交流測定電流Imの既知の電流値で除算して直列合成抵抗(RHC+Rx+RLC)を算出し、第2検出電圧Vdv2の電圧値を交流測定電流Imの既知の電流値で除算して接触抵抗RLCを算出し、第3検出電圧Vdv3の電圧値を交流検査電流Idの既知の電流値で除算して接触抵抗RLPを算出し、第4検出電圧Vdv4の電圧値を交流測定電流Imの既知の電流値で除算して内部抵抗Rxを算出し、第5検出電圧Vdv5の電圧値を交流検査電流Idの既知の電流値で除算して直列合成抵抗(RHP+Rx+RLP)を算出する。
続いて、処理部27は、算出した直列合成抵抗(RHC+Rx+RLC)から算出した内部抵抗Rxおよび接触抵抗RLCを減算することで、接触抵抗RHCを算出する。また、処理部27は、算出した直列合成抵抗(RHP+Rx+RLP)から算出した内部抵抗Rxおよび接触抵抗RLPを減算することで、接触抵抗RHPを算出する。これにより、4つの接触抵抗RHC,RLC,RHP,RLPがすべて算出される。また、処理部27は、算出した内部抵抗Rxと、算出した各接触抵抗RHC,RLC,RHP,RLPを記憶する。
最後に、処理部27は、出力処理を実行して、算出した内部抵抗Rxと各接触抵抗RHC,RLC,RHP,RLPを出力部28に表示させる。これにより、インピーダンス測定装置1Bによる内部抵抗Rxと各接触抵抗RHC,RLC,RHP,RLPの測定が完了する。
このように、このインピーダンス測定装置1Bにおいても、測定用信号源2用の第1グランドG1と測定部3B用の第2グランドG2とが電気的に分離されると共に、内部抵抗Rxを検出(測定)するための第4検出部25Bに加えて、各接触抵抗RHC,RLC,RHP,RLPを検出(測定)するための検査用信号源21および各検出部22B,23B,24B,26Bを備えたことにより、ソース端子Hc、ソース端子Lc、センス端子Hpおよびセンス端子Lpと測定対象DUTにおける対応する電極との間の接触抵抗RHC,RLC,RHP,RLPを個別に測定することができる。このため、このインピーダンス測定装置1Bによれば、この測定された個別の接触抵抗RHC,RLC,RHP,RLPに基づいて、ソース端子Hc、ソース端子Lc、センス端子Hpおよびセンス端子Lpと測定対象DUTにおける対応する電極との間の接触状態を個別に検出することができる。したがって、このインピーダンス測定装置1Bによっても、ソース端子Hc、ソース端子Lc、センス端子Hpおよびセンス端子Lpと測定対象DUTにおける対応する電極とを接続する測定ケーブルの断線の有無や、測定対象DUTと接触する測定ケーブルの先端部(コンタクト部)の摩耗の進行状態などを、測定ケーブル個別に確認することができる。
続いて、他のインピーダンス測定装置としてのインピーダンス測定装置1Cについて、図3を参照して説明する。なお、インピーダンス測定装置1Bと同一の構成については同一の符号を付して重複する説明を省略する。
インピーダンス測定装置1Cは、各ソース端子Hc,Lc、各センス端子Hp,Lp、測定用信号源2、および測定部3Cを備えて、測定対象DUTの一方の電極にHi側のソース端子HcおよびHi側のセンス端子Hpが接続され、測定対象DUTの他方の電極にLo側のソース端子LcおよびLo側のセンス端子Lpが接続された状態において、測定対象DUTのインピーダンスを測定可能に構成されている。
測定部3Cは、測定部3Bと同じ構成要素(検査用信号源21、第1検出部22B、第2検出部23B、第3検出部24B、第4検出部25B、第5検出部26B、処理部27および出力部28)を備えているが、第2検出部23Bおよび第3検出部24Bがソース端子Hcとセンス端子Hpとの間に接続される構成においてのみ、測定部3Bと相違している。
測定部3Cでは、第2検出部23Bおよび第3検出部24Bがこのようにソース端子Hcとセンス端子Hpとの間に接続される構成のため、第2検出部23Bは、ソース端子Hcとセンス端子Hpとの間に生じる交流電圧Vのうちの交流測定電流Imに基づいてソース端子Hcとセンス端子Hpとの間に生じる電圧(正弦波電圧信号)VH1を第2グランドG2を基準として検出して、電圧VH1の電圧値(例えば、振幅)に応じて電圧値が変化する直流電圧である第2検出電圧Vdv2を出力する。また、第3検出部24Bは、交流電圧Vのうちの交流検査電流Idに基づいてソース端子Hcとセンス端子Hpとの間に生じる電圧(正弦波電圧信号)VH2を第2グランドG2を基準として検出して、電圧VH2の電圧値(例えば、振幅)に応じて電圧値が変化する直流電圧である第3検出電圧Vdv3を出力する。
この場合、第2検出電圧Vdv2の電圧値は、接触抵抗RHCに比例する値(∝RHC)となることから、第2検出電圧Vdv2の電圧値を交流測定電流Imの既知の電流値で除算することにより、接触抵抗RHCが算出される。また、第3検出電圧Vdv3の電圧値は、接触抵抗RHPに比例する値(∝RHP)となることから、第3検出電圧Vdv3の電圧値を交流検査電流Idの既知の電流値で除算することにより、接触抵抗RHPが算出される。
このインピーダンス測定装置1Cの動作について説明する。なお、インピーダンス測定装置1Bと相違する動作についてのみ説明し、同じ動作については説明を省略する。
処理部27は、インピーダンス測定処理において、各検出部22B,23B,24B,25B,26Bから出力される各検出電圧Vdv1,Vdv2,Vdv3,Vdv4,Vdv5に基づき、各検出電圧Vdv1,Vdv2,Vdv3,Vdv4,Vdv5の電圧値を検出する。
この場合、上記したように、交流測定電流Imに基づいてソース端子Hc,Lc間に生じる電圧VHC1についての第1検出電圧Vdv1の電圧値は、接触抵抗RHCと内部抵抗Rxと接触抵抗RLCの直列合成抵抗(RHC+Rx+RLC)に比例する値となっている。また、交流測定電流Imに基づいてソース端子Hcおよびセンス端子Hp間に生じる電圧VH1についての第2検出電圧Vdv2の電圧値は、接触抵抗RHCに比例する値となっている。また、交流検査電流Idに基づいてソース端子Hcおよびセンス端子Hp間に生じる電圧VH2についての第3検出電圧Vdv3の電圧値は、接触抵抗RHPに比例する値となっている。また、交流測定電流Imに基づいてセンス端子Hp,Lp間に生じる電圧VHP1についての第4検出電圧Vdv4の電圧値は、内部抵抗Rxに比例する値となっている。また、交流検査電流Idに基づいてセンス端子Hp,Lpに生じる電圧VHP2についての第5検出電圧Vdv5の電圧値は、接触抵抗RHPと内部抵抗Rxと接触抵抗RLPの直列合成抵抗(RHP+Rx+RLP)に比例する値となっている。
次いで、処理部27は、第1検出電圧Vdv1の電圧値を交流測定電流Imの既知の電流値で除算して直列合成抵抗(RHC+Rx+RLC)を算出し、第2検出電圧Vdv2の電圧値を交流測定電流Imの既知の電流値で除算して接触抵抗RHCを算出し、第3検出電圧Vdv3の電圧値を交流検査電流Idの既知の電流値で除算して接触抵抗RHPを算出し、第4検出電圧Vdv4の電圧値を交流測定電流Imの既知の電流値で除算して内部抵抗Rxを算出し、第5検出電圧Vdv5の電圧値を交流検査電流Idの既知の電流値で除算して直列合成抵抗(RHP+Rx+RLP)を算出する。
続いて、処理部27は、算出した直列合成抵抗(RHC+Rx+RLC)から算出した内部抵抗Rxおよび接触抵抗RHCを減算することで、接触抵抗RLCを算出する。また、処理部27は、算出した直列合成抵抗(RHP+Rx+RLP)から算出した内部抵抗Rxおよび接触抵抗RHPを減算することで、接触抵抗RLPを算出する。これにより、4つの接触抵抗RHC,RLC,RHP,RLPがすべて算出される。また、処理部27は、算出した内部抵抗Rxと、算出した各接触抵抗RHC,RLC,RHP,RLPを記憶する。
最後に、処理部27は、出力処理を実行して、算出した内部抵抗Rxと各接触抵抗RHC,RLC,RHP,RLPを出力部28に表示させる。これにより、インピーダンス測定装置1Bによる内部抵抗Rxと各接触抵抗RHC,RLC,RHP,RLPの測定が完了する。
このように、このインピーダンス測定装置1Cにおいても、測定用信号源2用の第1グランドG1と測定部3C用の第2グランドG2とが電気的に分離されると共に、内部抵抗Rxを検出(測定)するための第4検出部25Bに加えて、各接触抵抗RHC,RLC,RHP,RLPを検出(測定)するための検査用信号源21および各検出部22B,23B,24B,26Bを備えたことにより、ソース端子Hc、ソース端子Lc、センス端子Hpおよびセンス端子Lpと測定対象DUTにおける対応する電極との間の接触抵抗RHC,RLC,RHP,RLPを個別に測定することができる。このため、このインピーダンス測定装置1Cによれば、この測定された個別の接触抵抗RHC,RLC,RHP,RLPに基づいて、ソース端子Hc、ソース端子Lc、センス端子Hpおよびセンス端子Lpと測定対象DUTにおける対応する電極との間の接触状態を個別に検出することができる。したがって、このインピーダンス測定装置1Cによっても、ソース端子Hc、ソース端子Lc、センス端子Hpおよびセンス端子Lpと測定対象DUTにおける対応する電極とを接続する測定ケーブルの断線の有無や、測定対象DUTと接触する測定ケーブルの先端部(コンタクト部)の摩耗の進行状態などを、測定ケーブル個別に確認することができる。
次いで、他のインピーダンス測定装置としてのインピーダンス測定装置1Dについて、図4を参照して説明する。なお、インピーダンス測定装置1A,1Bと同一の構成については同一の符号を付して重複する説明を省略する。
インピーダンス測定装置1Dは、各ソース端子Hc,Lc、各センス端子Hp,Lp、測定用信号源2、および測定部3Dを備えて、測定対象DUTの一方の電極にHi側のソース端子HcおよびHi側のセンス端子Hpが接続され、測定対象DUTの他方の電極にLo側のソース端子LcおよびLo側のセンス端子Lpが接続された状態において、測定対象DUTのインピーダンスを測定可能に構成されている。
測定部3Dは、第1検査用信号源211、第2検査用信号源212、第1検出部22D、第2検出部23D、第3検出部24D、第4検出部25D、第5検出部26D、処理部27および出力部28を備えて、測定対象DUTの内部抵抗Rxと共に、各接触抵抗RHC,RLC,RHP,RLPを測定する。また、測定部3Dは、測定部3D用の不図示の電源系(上記の第1電源系とは電気的に分離された別の電源系。以下では、第2電源系ともいう)から供給される直流電圧(第1グランドG1とは電気的に分離された第2グランドG2の電位を基準とする直流電圧(直流正電圧および直流負電圧))に基づいて動作する。
第1検査用信号源211は、交流信号源21aおよびカップリングコンデンサ21bを備えて、検査用信号源21と同一に構成されている。交流信号源21aは、カップリングコンデンサ21bと直列接続された状態でソース端子Hcおよびセンス端子Hp間に接続されて、一定の電流値(既知)で、かつ一定の周波数f2の正弦波定電流を第1交流検査電流Id1として、ソース端子Hcおよびセンス端子Hp間に供給する。また、交流信号源21aは、第1交流検査電流Id1に同期した周波数f2の同期信号SSY2を出力する。
第2検査用信号源212は、交流信号源212aおよびカップリングコンデンサ212bを備えている。交流信号源212aは、カップリングコンデンサ212bと直列接続された状態でソース端子Lcおよびセンス端子Lp間に接続されて、一定の電流値(既知)で、かつ一定の周波数f3(周波数f1,f2とは異なる周波数)の正弦波定電流を第2交流検査電流Id2として、ソース端子Lcおよびセンス端子Lp間に供給する。また、交流信号源212aは、第2交流検査電流Id2に同期した周波数f3の同期信号SSY3を出力する。
第1検出部22Dは、ソース端子Hcとセンス端子Hpに接続されて、交流測定電流Imに基づいてソース端子Hcとセンス端子Hpとの間に生じる電圧(正弦波電圧信号)VH1を第2グランドG2を基準として検出して、電圧VH1の電圧値(例えば、振幅)に応じて電圧値が変化する直流電圧である第1検出電圧Vdv1を出力する。
一例として、第1検出部22Dは、カップリングコンデンサ41a,41b、第2増幅器42、第3フィルタ43、検波回路44および第4フィルタ45を備えて、上記の第2検出部23Bと同一に構成されている。なお、カップリングコンデンサ41aは、計装アンプ42fの非反転入力端子とソース端子Hcとの間に接続され、カップリングコンデンサ41bは、計装アンプ42fの反転入力端子とセンス端子Hpとの間に接続されている。
この場合、第4フィルタ45から出力される第1検出電圧Vdv1は、交流測定電流Imに基づいてソース端子Hcとセンス端子Hpとの間に生じる電圧VH1を、第2グランドG2を基準として検出して得られる電圧であることから、その電圧値は、接触抵抗RHCに比例する値(∝RHC)となっている。このため、第1検出電圧Vdv1の電圧値を交流測定電流Imの既知の電流値で除算することにより、接触抵抗RHCが算出される。
第2検出部23Dは、ソース端子Hcとセンス端子Hpに接続されて、第1交流検査電流Id1に基づいてソース端子Hcとセンス端子Hpとの間に生じる電圧(正弦波電圧信号)VH2を第2グランドG2を基準として検出して、電圧VH2の電圧値(例えば、振幅)に応じて電圧値が変化する直流電圧である第2検出電圧Vdv2を出力する。
一例として、第2検出部23Dは、カップリングコンデンサ41a,41b、第2増幅器42、第3フィルタ43、検波回路54および第5フィルタ55を備えて、上記の第3検出部24Bと同一に構成されている。本例の第2検出部23Dでは、一例として、カップリングコンデンサ41a,41b、第2増幅器42および第3フィルタ43については、第1検出部22Dと共有する構成を採用しているが、この構成に限定されるものではなく、上記したインピーダンス測定装置1Bと同様にして、カップリングコンデンサ41a,41b、第2増幅器42および第3フィルタ43に相当する第3検出部24B専用の構成要素を設けてもよい等、種々変更することができる。
この場合、第5フィルタ55から出力される第2検出電圧Vdv2は、第1交流検査電流Id1に基づいてソース端子Hcとセンス端子Hpとの間に生じる電圧VH2を、第2グランドG2を基準として検出して得られる電圧であることから、その電圧値は、接触抵抗RHCと接触抵抗RHPの直列合成抵抗(RHC+RHP)に比例する値(∝RHC+RHP)となっている。このため、第2検出電圧Vdv2の電圧値を第1交流検査電流Id1の既知の電流値で除算することにより、直列合成抵抗(RHC+RHP)が算出される。
第3検出部24Dは、ソース端子Lcとセンス端子Lpに接続されて、交流測定電流Imに基づいてソース端子Lcとセンス端子Lpとの間に生じる電圧(正弦波電圧信号)VL1を第2グランドG2を基準として検出して、電圧VL1の電圧値(例えば、振幅)に応じて電圧値が変化する直流電圧である第3検出電圧Vdv3を出力する。
一例として、第3検出部24Dは、カップリングコンデンサ81a,81b、第4増幅器82、第9フィルタ(図4では、第9FLと表記する)83、検波回路84および第10フィルタ(図4では、第10FLと表記する)85を備えている。第4増幅器82は、非反転入力端子がカップリングコンデンサ81aを介してセンス端子Lpに接続され、反転入力端子がカップリングコンデンサ81bを介してソース端子Lcに接続され、かつ同じ抵抗値の2つの入力抵抗82d,82eが直列接続された状態で非反転入力端子および反転入力端子間に接続された計装アンプ82fで構成されている。また、入力抵抗82d,82eの接続点は、第2グランドG2に接続されている。この構成により、第3検出部24Dの第4増幅器82は、ソース端子Lcとセンス端子Lpとの間に生じる交流電圧V(電圧成分として電圧VL1および後述する電圧VL2を含む電圧)をカップリングコンデンサ81a,81bを介して入力すると共に、規定の増幅率で増幅して、増幅信号として出力する。なお、本例では、測定対象DUTから出力される直流起電力が第4増幅器82の入力端子に印加される事態を回避するために、カップリングコンデンサ81a,81bが設けられている。したがって、測定対象DUTが直流起電力を発生させないものであるときには、カップリングコンデンサ81a,81bを設けることなく、第4増幅器82を構成する計装アンプ82fの非反転入力端子をセンス端子Lpに、また反転入力端子をソース端子Lcにそれぞれ直接接続する構成を採用することもできる。
第9フィルタ83は、第4増幅器82から出力される増幅信号に含まれている通過帯域(周波数f1,f3を含む周波数帯域)外の周波数成分(ノイズ成分)を除去して出力し、検波回路84は、第9フィルタ83から出力される信号を同期信号SSY1で同期検波して、電圧Vを構成する電圧成分のうちの交流測定電流Imに基づく電圧成分(電圧VL1)の電圧値(例えば、振幅)に応じて電圧値が変化する直流信号を出力し、第10フィルタ85は、検波回路84から出力される直流信号を入力して、交流成分を除去して平滑化することにより、第3検出電圧Vdv3を出力する。
この場合、第3検出電圧Vdv3は、交流測定電流Imに基づいてソース端子Lcとセンス端子Lpとの間に生じる電圧VL1を、第2グランドG2を基準として検出して得られる電圧であることから、その電圧値は、接触抵抗RLCに比例する値(∝RLC)となっている。このため、第3検出電圧Vdv3の電圧値を交流測定電流Imの既知の電流値で除算することにより、接触抵抗RLCが算出される。
第4検出部25Dは、ソース端子Lcとセンス端子Lpに接続されて、第2交流検査電流Id2に基づいてソース端子Lcとセンス端子Lpとの間に生じる電圧(正弦波電圧信号)VL2を第2グランドG2を基準として検出して、電圧VL2の電圧値(例えば、振幅)に応じて電圧値が変化する直流電圧である第4検出電圧Vdv4を出力する。
一例として、第4検出部25Dは、カップリングコンデンサ81a,81b、第4増幅器82、第9フィルタ83、検波回路94および第11フィルタ(図4では、第11FLと表記する)95を備えて構成されている。本例の第4検出部25Dでは、一例として、カップリングコンデンサ81a,81b、第4増幅器82および第9フィルタ83については、第3検出部24Dと共有する構成を採用しているが、この構成に限定されるものではなく、上記したインピーダンス測定装置1Aと同様にして、カップリングコンデンサ81a,81b、第4増幅器82および第9フィルタ83に相当する第4検出部25D専用の構成要素を設けてもよい等、種々変更することができる。
第4検出部25Dでは、検波回路94は、第9フィルタ83から出力される信号を同期信号SSY3で同期検波して、電圧Vを構成する電圧成分のうちの第2交流検査電流Id2に基づく電圧成分(電圧VL2)の電圧値(例えば、振幅)に応じて電圧値が変化する直流信号を出力し、第11フィルタ95は、検波回路94から出力される直流信号を入力して、交流成分を除去して平滑化することにより、第4検出電圧Vdv4を出力する。
この場合、第4検出電圧Vdv4は、第2交流検査電流Id2に基づいてソース端子Lcとセンス端子Lpとの間に生じる電圧VL2を、第2グランドG2を基準として検出して得られる電圧であることから、その電圧値は、接触抵抗RLCと接触抵抗RLPの直列合成抵抗(RLC+RLP)に比例する値(∝RLC+RLP)となっている。このため、第4検出電圧Vdv4の電圧値を第2交流検査電流Id2の既知の電流値で除算することにより、直列合成抵抗(RLC+RLP)が算出される。
第5検出部26Dは、各センス端子Hp,Lpに接続されて、交流測定電流Imに基づいてセンス端子Hp,Lp間に生じる電圧(正弦波電圧信号)VHP1を第2グランドG2を基準として検出して、電圧VHP1の電圧値(例えば、振幅)に応じて電圧値が変化する直流電圧である第5検出電圧Vdv5を出力する。
一例として、第5検出部26Dは、2つのカップリングコンデンサ31a,31b、第1増幅器32、第1フィルタ33、検波回路34および第2フィルタ35を備えて、上記の第1検出部22Bと同一に構成されている。なお、カップリングコンデンサ31aは、計装アンプ32fの非反転入力端子とセンス端子Hpとの間に接続され、カップリングコンデンサ31bは、計装アンプ32fの反転入力端子とセンス端子Lpとの間に接続されている。
この場合、第2フィルタ35から出力される第5検出電圧Vdv5は、交流測定電流Imに基づいてセンス端子Hp,Lp間に生じる電圧VHP1を、第2グランドG2を基準として検出して得られる電圧であることから、その電圧値は、内部抵抗Rxに比例する値(∝Rx)となっている。このため、第5検出電圧Vdv5の電圧値を交流測定電流Imの既知の電流値で除算することにより、内部抵抗Rxが算出される。
次に、インピーダンス測定装置1Dの動作について、図面を参照して説明する。
このインピーダンス測定装置1Dでは、測定用信号源2が交流測定電流Imを測定対象DUTに供給し、測定部3Dの第1検査用信号源211が第1交流検査電流Id1をソース端子Hcとセンス端子Hpとの間に供給し、かつ第2検査用信号源212が第2交流検査電流Id2をソース端子Lcとセンス端子Lpとの間に供給している状態において、測定部3Dでは、第1検出部22Dが、ソース端子Hcとセンス端子Hpとの間に生じる交流電圧Vに含まれる電圧VH1を第2グランドG2を基準として検出して、電圧VH1の電圧値に応じて電圧値が変化する第1検出電圧Vdv1を出力する。また、第2検出部23Dが、ソース端子Hcとセンス端子Hpとの間に生じる交流電圧Vに含まれる電圧VH2を第2グランドG2を基準として検出して、電圧VH2の電圧値に応じて電圧値が変化する第2検出電圧Vdv2を出力する。また、第3検出部24Dが、ソース端子Lcとセンス端子Lpとの間に生じる交流電圧Vに含まれる電圧VL1を第2グランドG2を基準として検出して、電圧VL1の電圧値に応じて電圧値が変化する第3検出電圧Vdv3を出力する。また、第4検出部25Dが、ソース端子Lcとセンス端子Lpとの間に生じる交流電圧Vに含まれる電圧VL2を第2グランドG2を基準として検出して、電圧VL2の電圧値に応じて電圧値が変化する第4検出電圧Vdv4を出力する。また、第5検出部26Dが、センス端子Hp,Lp間に生じる交流電圧VHP1を第2グランドG2を基準として検出して、電圧VHP1の電圧値に応じて電圧値が変化する第5検出電圧Vdv5を出力する。
処理部27は、各検出部22D,23D,24D,25D,26Dから出力される各検出電圧Vdv1,Vdv2,Vdv3,Vdv4,Vdv5に基づき、インピーダンス測定処理を実行する。このインピーダンス測定処理では、処理部27は、まず、各検出電圧Vdv1,Vdv2,Vdv3,Vdv4,Vdv5をA/D変換することにより、各検出電圧Vdv1,Vdv2,Vdv3,Vdv4,Vdv5の電圧値を示す電圧データに変換する。次いで、処理部27は、各検出電圧Vdv1,Vdv2,Vdv3,Vdv4,Vdv5についてのこの電圧データに基づき、各検出電圧Vdv1,Vdv2,Vdv3,Vdv4,Vdv5の電圧値を検出する。
この場合、上記したように、交流測定電流Imに基づいてソース端子Hcおよびセンス端子Hp間に生じる電圧VH1についての第1検出電圧Vdv1の電圧値は、接触抵抗RHCに比例する値となっている。また、第1交流検査電流Id1に基づいてソース端子Hcおよびセンス端子Hp間に生じる電圧VH2についての第2検出電圧Vdv2の電圧値は、接触抵抗RHCと接触抵抗RHPの直列合成抵抗(RHC+RHP)に比例する値となっている。また、交流測定電流Imに基づいてソース端子Lcおよびセンス端子Lp間に生じる電圧VL1についての第3検出電圧Vdv3の電圧値は、接触抵抗RLCに比例する値となっている。また、第2交流検査電流Id2に基づいてソース端子Lcおよびセンス端子Lp間に生じる電圧VL2についての第4検出電圧Vdv4の電圧値は、接触抵抗RLCと接触抵抗RLPの直列合成抵抗(RLC+RLP)に比例する値となっている。また、交流測定電流Imに基づいてセンス端子Hp,Lp間に生じる電圧VHP1についての第5検出電圧Vdv5の電圧値は、内部抵抗Rxに比例する値となっている。
次いで、処理部27は、第1検出電圧Vdv1の電圧値を交流測定電流Imの既知の電流値で除算して接触抵抗RHCを算出し、第2検出電圧Vdv2の電圧値を第1交流検査電流Idの既知の電流値で除算して直列合成抵抗(RHC+RHP)を算出し、第3検出電圧Vdv3の電圧値を交流測定電流Imの既知の電流値で除算して接触抵抗RLCを算出し、第4検出電圧Vdv4の電圧値を第2交流検査電流Id2の既知の電流値で除算して直列合成抵抗(RLC+RLP)を算出し、第5検出電圧Vdv5の電圧値を交流測定電流Imの既知の電流値で除算して内部抵抗Rxを算出する。
続いて、処理部27は、算出した直列合成抵抗(RHC+RHP)から算出した接触抵抗RHCを減算することで、接触抵抗RHPを算出する。また、処理部27は、算出した直列合成抵抗(RLC+RLP)から算出した接触抵抗RLCを減算することで、接触抵抗RLPを算出する。これにより、4つの接触抵抗RHC,RLC,RHP,RLPがすべて算出される。また、処理部27は、算出した内部抵抗Rxと、算出した各接触抵抗RHC,RLC,RHP,RLPを記憶する。
最後に、処理部27は、出力処理を実行して、算出した内部抵抗Rxと各接触抵抗RHC,RLC,RHP,RLPを出力部28に表示させる。これにより、インピーダンス測定装置1Dによる内部抵抗Rxと各接触抵抗RHC,RLC,RHP,RLPの測定が完了する。
このように、このインピーダンス測定装置1Dにおいても、測定用信号源2用の第1グランドG1と測定部3D用の第2グランドG2とが電気的に分離されると共に、内部抵抗Rxを検出(測定)するための第5検出部26Dに加えて、各接触抵抗RHC,RLC,RHP,RLPを検出(測定)するための各検査用信号源211,212および各検出部22D,23D,24D,25Dを備えたことにより、ソース端子Hc、ソース端子Lc、センス端子Hpおよびセンス端子Lpと測定対象DUTにおける対応する電極との間の接触抵抗RHC,RLC,RHP,RLPを個別に測定することができる。このため、このインピーダンス測定装置1Dによれば、この測定された個別の接触抵抗RHC,RLC,RHP,RLPに基づいて、ソース端子Hc、ソース端子Lc、センス端子Hpおよびセンス端子Lpと測定対象DUTにおける対応する電極との間の接触状態を個別に検出することができる。したがって、このインピーダンス測定装置1Dによっても、ソース端子Hc、ソース端子Lc、センス端子Hpおよびセンス端子Lpと測定対象DUTにおける対応する電極とを接続する測定ケーブルの断線の有無や、測定対象DUTと接触する測定ケーブルの先端部(コンタクト部)の摩耗の進行状態などを、測定ケーブル個別に確認することができる。
なお、上記のインピーダンス測定装置1A,1B,1Cでは、測定用信号源2から測定対象DUTへの交流測定電流Imの供給と、検査用信号源21から測定対象DUTへの交流検査電流Idの供給とを同時に実行して、第1検出部22A(22B)、第2検出部23A(23B)、第3検出部24A(24B)、第4検出部25A(25B)および第5検出部26A(26B)が、対応する検出電圧Vdv1,Vdv2,Vdv3,Vdv4,Vdv5を同時に出力し得るように(その結果として、測定時間を短縮し得るように)、交流測定電流Imの周波数f1と交流検査電流Idの周波数f2とを異なる周波数に規定する構成を採用したり、インピーダンス測定装置1Dでは、測定用信号源2から測定対象DUTへの交流測定電流Imの供給と、第1検査用信号源211からソース端子Hcおよびセンス端子Hp間への第1交流検査電流Id1の供給と、第2検査用信号源212からソース端子Lcおよびセンス端子Lp間への第2交流検査電流Id2の供給とを同時に実行して、第1検出部22D、第2検出部23D、第3検出部24D、第4検出部25Dおよび第5検出部26Dが、対応する検出電圧Vdv1,Vdv2,Vdv3,Vdv4,Vdv5を同時に出力し得るように(その結果として、測定時間を短縮し得るように)、交流測定電流Imの周波数f1および2つの交流検査電流Id1,Id2の各周波数f2,f3とを互いに異なる周波数に規定する構成を採用しているが、この構成に限定されるものではない。
例えば、インピーダンス測定装置1A,1B,1Cにおいて、検出電圧Vdv1,Vdv2,Vdv4の出力タイミング(処理部27での取得タイミング)と、検出電圧Vdv3,Vdv5の出力タイミング(処理部27での取得タイミング)とをずらすことで、交流測定電流Imの周波数f1と交流検査電流Idの周波数f2とを同じ周波数に規定する構成とすることもできる。
また、インピーダンス測定装置1Dにおいては、各交流検査電流Id1,Id2の電流ループが重ならないことから、交流検査電流Id1,Id2の各周波数f2,f3を同じ周波数に規定する構成とすることもできる。また、インピーダンス測定装置1Dにおいて、検出電圧Vdv1,Vdv3,Vdv5の出力タイミング(処理部27での取得タイミング)と、検出電圧Vdv2,Vdv4の出力タイミング(処理部27での取得タイミング)とをずらすことで、交流測定電流Imの周波数f1と、交流検査電流Id1,Id2の各周波数f2,f3とを同じ周波数に規定する構成とすることもできる。
1A,1B,1C,1D インピーダンス測定装置
2 測定用信号源
3A,3B,3C,3D 測定部
21,211,212 検査用信号源
22A,22B,22D 第1検出部
23A,23B,23D 第2検出部
24A,24B,24D 第3検出部
25A,25B,25D 第4検出部
26A,26B,26D 第5検出部
27 処理部
DUT 測定対象
G1 第1グランド
G2 第2グランド
Hc,Lc ソース端子
Hp,Lp センス端子
Id,Id1,Id2 交流検査電流
Im 交流測定電流
HC,RLC,RHP,RLP 接触抵抗
Rx 内部抵抗
Vdv1 第1検出電圧
Vdv2 第2検出電圧
Vdv3 第3検出電圧
Vdv4 第4検出電圧
Vdv5 第5検出電圧

Claims (6)

  1. Hi側とLo側の各ソース端子間に接続される測定対象に交流測定電流を供給する測定用信号源と、前記交流測定電流により前記測定対象に生じる交流電圧をHi側とLo側の信号検出用の各センス端子を介して測定すると共に当該測定した交流電圧と前記交流測定電流とに基づいて前記測定対象のインピーダンスを測定する測定部とを備えているインピーダンス測定装置であって、
    前記測定用信号源の電源系における第1グランドと前記測定部の電源系における第2グランドとは電気的に分離され、
    前記測定部は、
    前記Hi側のセンス端子と前記第2グランドに接続された前記Lo側のセンス端子との間に接続される前記測定対象に交流検査電流を供給する検査用信号源と、
    前記Hi側のソース端子に接続されて、当該Hi側のソース端子から前記Lo側のソース端子を介して前記第1グランドに至る経路に流れる前記交流測定電流に基づいて当該Hi側のソース端子に生じる電圧を、前記第2グランドを基準として検出して第1検出電圧として出力する第1検出部と、
    前記Lo側のソース端子に接続されて、前記交流測定電流に基づいて当該Lo側のソース端子に生じる電圧を、前記第2グランドを基準として検出して第2検出電圧として出力する第2検出部と、
    前記Lo側のソース端子に接続されて、前記交流検査電流に基づいて当該Lo側のソース端子に生じる電圧を、前記第2グランドを基準として検出して第3検出電圧として出力する第3検出部と、
    前記Hi側のセンス端子に接続されて、前記交流測定電流に基づいて当該Hi側のセンス端子に生じる電圧を、前記第2グランドを基準として検出して第4検出電圧として出力する第4検出部と、
    前記Hi側のセンス端子に接続されて、前記交流検査電流に基づいて当該Hi側のセンス端子に生じる電圧を、前記第2グランドを基準として検出して第5検出電圧として出力する第5検出部と、
    前記第1検出電圧、前記第2検出電圧、前記第3検出電圧、前記第4検出電圧、前記第5検出電圧、前記交流測定電流および前記交流検査電流に基づいて、前記Hi側のソース端子、前記Lo側のソース端子、前記Hi側のセンス端子および前記Lo側のセンス端子のそれぞれと前記測定対象との間の各接触抵抗、並びに前記インピーダンスを算出する処理部とを備えているインピーダンス測定装置。
  2. Hi側とLo側の各ソース端子間に接続される測定対象に交流測定電流を供給する測定用信号源と、前記交流測定電流により前記測定対象に生じる交流電圧をHi側とLo側の信号検出用の各センス端子を介して測定すると共に当該測定した交流電圧と前記交流測定電流とに基づいて前記測定対象のインピーダンスを測定する測定部とを備えているインピーダンス測定装置であって、
    前記測定用信号源の電源系における第1グランドと前記測定部の電源系における第2グランドとは電気的に分離され、
    前記測定部は、
    前記Hi側のセンス端子と前記Lo側のセンス端子との間に接続される前記測定対象に交流検査電流を供給する検査用信号源と、
    前記Hi側と前記Lo側の各ソース端子に接続されて、前記交流測定電流に基づいて当該Hi側と当該Lo側の各ソース端子間に生じる電圧を、前記第2グランドを基準として検出して第1検出電圧として出力する第1検出部と、
    前記Lo側のソース端子と前記Lo側のセンス端子に接続されて、前記交流測定電流に基づいて当該Lo側のソース端子と当該Lo側のセンス端子との間に生じる電圧を、前記第2グランドを基準として検出して第2検出電圧として出力する第2検出部と、
    前記Lo側のソース端子と前記Lo側のセンス端子に接続されて、前記交流検査電流に基づいて当該Lo側のソース端子と当該Lo側のセンス端子との間に生じる電圧を、前記第2グランドを基準として検出して第3検出電圧として出力する第3検出部と、
    前記Hi側と前記Lo側の各センス端子に接続されて、前記交流測定電流に基づいて当該Hi側と当該Lo側の各センス端子間に生じる電圧を、前記第2グランドを基準として検出して第4検出電圧として出力する第4検出部と、
    前記Hi側と前記Lo側の各センス端子に接続されて、前記交流検査電流に基づいて当該Hi側と当該Lo側の各センス端子間に生じる電圧を、前記第2グランドを基準として検出して第5検出電圧として出力する第5検出部と、
    前記第1検出電圧、前記第2検出電圧、前記第3検出電圧、前記第4検出電圧、前記第5検出電圧、前記交流測定電流および前記交流検査電流に基づいて、前記Hi側のソース端子、前記Lo側のソース端子、前記Hi側のセンス端子および前記Lo側のセンス端子のそれぞれと前記測定対象との間の各接触抵抗、並びに前記インピーダンスを算出する処理部とを備えているインピーダンス測定装置。
  3. Hi側とLo側の各ソース端子間に接続される測定対象に交流測定電流を供給する測定用信号源と、前記交流測定電流により前記測定対象に生じる交流電圧をHi側とLo側の信号検出用の各センス端子を介して測定すると共に当該測定した交流電圧と前記交流測定電流とに基づいて前記測定対象のインピーダンスを測定する測定部とを備えているインピーダンス測定装置であって、
    前記測定用信号源の電源系における第1グランドと前記測定部の電源系における第2グランドとは電気的に分離され、
    前記測定部は、
    前記Hi側のセンス端子と前記Lo側のセンス端子との間に接続される前記測定対象に交流検査電流を供給する検査用信号源と、
    前記Hi側と前記Lo側の各ソース端子に接続されて、前記交流測定電流に基づいて当該Hi側と当該Lo側の各ソース端子間に生じる電圧を、前記第2グランドを基準として検出して第1検出電圧として出力する第1検出部と、
    前記Hi側のソース端子と前記Hi側のセンス端子に接続されて、前記交流測定電流に基づいて当該Hi側のソース端子と当該Hi側のセンス端子との間に生じる電圧を、前記第2グランドを基準として検出して第2検出電圧として出力する第2検出部と、
    前記Hi側のソース端子と前記Hi側のセンス端子に接続されて、前記交流検査電流に基づいて当該Hi側のソース端子と当該Hi側のセンス端子との間に生じる電圧を、前記第2グランドを基準として検出して第3検出電圧として出力する第3検出部と、
    前記Hi側と前記Lo側の各センス端子に接続されて、前記交流測定電流に基づいて当該Hi側と当該Lo側の各センス端子間に生じる電圧を、前記第2グランドを基準として検出して第4検出電圧として出力する第4検出部と、
    前記Hi側と前記Lo側の各センス端子に接続されて、前記交流検査電流に基づいて当該Hi側と当該Lo側の各センス端子間に生じる電圧を、前記第2グランドを基準として検出して第5検出電圧として出力する第5検出部と、
    前記第1検出電圧、前記第2検出電圧、前記第3検出電圧、前記第4検出電圧、前記第5検出電圧、前記交流測定電流および前記交流検査電流に基づいて、前記Hi側のソース端子、前記Lo側のソース端子、前記Hi側のセンス端子および前記Lo側のセンス端子のそれぞれと前記測定対象との間の各接触抵抗、並びに前記インピーダンスを算出する処理部とを備えているインピーダンス測定装置。
  4. 前記交流測定電流の周波数と前記交流検査電流の周波数とは、互いに異なる値に規定されている請求項1から3のいずれかに記載のインピーダンス測定装置。
  5. Hi側とLo側の各ソース端子間に接続される測定対象に交流測定電流を供給する測定用信号源と、前記交流測定電流により前記測定対象に生じる交流電圧をHi側とLo側の信号検出用の各センス端子を介して測定すると共に当該測定した交流電圧と前記交流測定電流とに基づいて前記測定対象のインピーダンスを測定する測定部とを備えているインピーダンス測定装置であって、
    前記測定用信号源の電源系における第1グランドと前記測定部の電源系における第2グランドとは電気的に分離され、
    前記測定部は、
    前記Hi側のソース端子と前記Hi側のセンス端子との間に第1交流検査電流を供給する第1検査用信号源と、
    前記Lo側のソース端子と前記Lo側のセンス端子との間に第2交流検査電流を供給する第2検査用信号源と、
    前記Hi側のソース端子と前記Hi側のセンス端子に接続されて、前記交流測定電流に基づいて当該Hi側のソース端子と当該Hi側のセンス端子との間に生じる電圧を、前記第2グランドを基準として検出して第1検出電圧として出力する第1検出部と、
    前記Hi側のソース端子と前記Hi側のセンス端子に接続されて、前記第1交流検査電流に基づいて当該Hi側のソース端子と当該Hi側のセンス端子との間に生じる電圧を、前記第2グランドを基準として検出して第2検出電圧として出力する第2検出部と、
    前記Lo側のソース端子と前記Lo側のセンス端子に接続されて、前記交流測定電流に基づいて当該Lo側のソース端子と当該Lo側のセンス端子との間に生じる電圧を、前記第2グランドを基準として検出して第3検出電圧として出力する第3検出部と、
    前記Lo側のソース端子と前記Lo側のセンス端子に接続されて、前記第2交流検査電流に基づいて当該Lo側のソース端子と当該Lo側のセンス端子との間に生じる電圧を、前記第2グランドを基準として検出して第4検出電圧として出力する第4検出部と、
    前記Hi側と前記Lo側の各センス端子に接続されて、前記交流測定電流に基づいて当該Hi側と当該Lo側の各センス端子間に生じる電圧を、前記第2グランドを基準として検出して第5検出電圧として出力する第5検出部と、
    前記第1検出電圧、前記第2検出電圧、前記第3検出電圧、前記第4検出電圧、前記第5検出電圧、前記交流測定電流、前記第1交流検査電流および前記第2交流検査電流に基づいて、前記Hi側のソース端子、前記Lo側のソース端子、前記Hi側のセンス端子および前記Lo側のセンス端子のそれぞれと前記測定対象との間の各接触抵抗、並びに前記インピーダンスを算出する処理部とを備えているインピーダンス測定装置。
  6. 前記交流測定電流の周波数と、前記第1交流検査電流の周波数および前記第2交流検査電流の周波数とは、互いに異なる値に規定されている請求項5記載のインピーダンス測定装置。
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