JPH04118673U - 抵抗測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 測定応答速度を速くした抵抗測定装置の提
供。 【構成】 高さの異なる基準電圧Ｖref １を発生させる
基準電圧切替制御手段１３を経て得られる基準電圧に基
づく定電流ｉを接続した被測定物Ｒxに流すための定電
流供給回路１１と、被測定物Ｒx に定電流ｉを流した際
に実測される電圧Ｖx １に対応する抵抗値の表示が可能
な抵抗測定回路２５と、前記基準電圧切替制御手段１３
への制御電流の送出を可能とした制御電流供給回路３１
とを設けた抵抗測定装置。 【効果】 基準電圧切替制御手段１３は、被測定物Ｒx
の非接続時に高い基準電圧を発生させて回路中に大きな
定電流ｉを流すことができるので、容量を含む被測定物
Ｒx を接続した際の測定値を真値に安定させるまでに要
する測定応答速度を速くし、抵抗測定作業を迅速化する
ことができる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、回路中を流れる定電流を速やかに安定させることができるように した抵抗測定装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

抵抗測定装置のなかには、被測定物に定電流を流し、その際の電圧を測定し、 この実測電圧値との関係で抵抗を算定した後、これを抵抗値として表示するよう にしたデジタルマルチメータのようなものもある。

【０００３】 図２は、上記タイプの抵抗測定装置のもとで四端子法を採用した測定回路の概 要を例示すものである。

【０００４】 同図によれば、その全体は、基準電圧Ｖref に基づく被測定物Ｒx への定電流 ｉの供給が可能な定電流供給回路５１と、被測定物Ｒx への定電流ｉの供給時の 電圧の測定と、その際の実測電圧との関係で算定される抵抗値の表示とが可能な 抵抗測定回路６１とで構成されている。

【０００５】 このうち、定電流供給回路５１は、基準電圧Ｖref を発生させるための基準電 圧発生回路５２と、回路中に設けた基準抵抗５６との関係のもとで後段への出力 電圧Ｖr を制御する差動アンプ５３と、この差動アンプ５３により出力制御され た電圧を電流に変換し、定電流ｉとして電流端子５７，５８を介して被測定物Ｒ x に供給可能とすべく駆動電源５３を備えた半導体素子５４とで形成されている 。

【０００６】 また、前記抵抗測定回路６１は、被測定物Ｒx に定電流ｉを流した際に発生す る電圧Ｖx を検出して取り込むための電圧測定端子６２，６３と、これらの電圧 測定端子６２，６３を介して取り込まれる電圧Ｖx を測定し、その際の実測電圧 との関係で算定される抵抗値の表示を可能とした電圧計等からなる電圧測定・抵 抗値表示手段６４とで形成されている。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、図２に示す従来例は、比較的簡単な回路でその全体を構成すること ができる点では優れているものの、被測定物Ｒx のインピーダンスの大小にかか わらず、回路中を流れる定電流ｉは常に一定となるように制御されている。

【０００８】 このため、被測定物Ｒx が例えば抵抗とコンデンサとを並列接続させたもので あるような場合、端子間電圧が被測定物Ｒx の抵抗分と定電流ｉとの積で決定さ れる電圧降下を発生させるためには、ある程度の時間を要することになる。

【０００９】 したがって、容量を含む被測定物Ｒx が接続された場合には、測定値を真値に 安定させるまでに時間がかかる結果、このような測定応答速度の遅さに起因する 抵抗測定作業の非能率化を招来する不都合があった。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

この考案は、従来技術にみられた上記課題に鑑みてなされたものであり、その 構成上の特徴は、高さの異なる基準電圧の発生を可能とする基準電圧切替制御手 段を経て発生させた基準電圧から得られる定電流を接続させた被測定物に対し一 対の電流端子を介して流すための定電流供給回路と、前記被測定物に対し定電流 を流した際における一対の電圧測定端子を介しての電圧の測定とこの測定電圧と の関係で算定される抵抗値の表示とを可能とした抵抗測定回路と、被測定物への 前記電流端子の接続・非接続の状態に応じて前記基準電圧切替制御手段に対し高 低制御された基準電圧を発生させるための制御電流の送出を可能とした制御電流 供給回路とを設けたことにある。

【００１１】

【作用】

このため、制御電流供給回路は、被測定物の接続・非接続の状態とその時間的 遅れを発生する積分回路との対応関係のもとで、定電流供給回路を構成している 基準電圧切替制御手段に対し高低制御された基準電圧を発生させるための制御電 流を送出することができる。

【００１２】 したがって、新規に被測定物が回路中に接続された場合には、一定の時間だけ より多くの電流を被測定物に流すことができるので、仮に被測定物がインピーダ ンスの大きなものであっても、測定値を真値に安定させることができるまでに要 する時間（測定応答速度）を短縮することができる。

【００１３】

【実施例】

以下、図面に基づいてこの考案の実施例を説明する。 図１は、この考案の一実施例を示す回路図である。

【００１４】 同図によれば、その全体は、接続された被測定物Ｒx に対し定電流ｉを流すた めの定電流供給回路１１と、その後段に位置して前記被測定物Ｒx を測定して得 られる実測電圧に対応させて得られる抵抗値の表示を可能とした抵抗測定回路２ ５と、前記定電流供給回路１１に対し高低二種の基準電圧を択一的に発生させる ための制御電流の送出を可能とした制御電流供給回路３１とを備えて構成されて いる。

【００１５】 このうち、定電流供給回路１１は、接続された被測定物Ｒx に対し一対の電流 端子２０，２１を介して定電流ｉを流すための基準電圧Ｖref １の発生を可能と した第１基準電圧発生回路１２と、発生させた基準電圧Ｖref １を高低二種に切 替えて択一的に発生させるための基準電圧切替制御手段１３と、非反転入力端子 の側に印加される基準電圧Ｖref １を回路中に設けた基準抵抗２２に流れる定電 流ｉにより発生する電圧Ｖr を反転入力端子の側に印加させて比較し、基準電圧 Ｖref １と電圧Ｖr とが等しくなるように後段に位置する半導体素子１８に電圧 を発生させる第１差動アンプ１７と、この第１差動アンプ１７からの出力電圧を 電流に変換して定電流ｉを電流端子２０，２１を介して被測定物Ｒx に供給可能 としたトランジスタ等からなる半導体素子１８とで形成されている。なお、符号 １９は、前記半導体素子１８のための駆動電源を示す。

【００１６】 この場合、前記基準電圧切替制御手段１３は、第１基準電圧発生回路１２と第 １差動アンプ１７との間に介在配置されるものであり、第１基準電圧発生回路１ ２での発生基準電圧Ｖref １を分岐させ、一方の側には抵抗Ｒ1 を介在させて電 圧降下させた通常基準電圧Ｖref １a を取り出すための接点１４を、他方の側は 電圧を降下させない特別基準電圧Ｖref １b （＝Ｖref １）を取り出すための接 点１５をそれぞれ配置し、これらの接点１４，１５は、スイッチ１６により切替 え可能となって形成されている。

【００１７】 しかも、このスイッチ１６は、制御電流供給回路３１の側からの基準電圧切替 制御手段１３の側への制御電流の入力がない場合に接点１４と接触し、制御電流 供給回路３１の側からの制御電流の入力があった場合に接点１５と接触するよう にその自動切り替えが可能となって配設されている。

【００１８】 また、前記抵抗測定回路２５は、被測定物Ｒx に定電流ｉを流した際に発生す る通常測定時電圧Ｖx １を検出して取り込むための電圧測定端子２７，２８と、 これらの電圧測定端子２７，２８を介して取り込まれる通常測定時電圧Ｖx １を 測定し、その際の実測電圧との関係で算定される抵抗値の表示を可能とした電圧 計等からなる電圧測定・抵抗値表示手段２６とで形成されている。

【００１９】 一方、前記制御電流供給回路３１は、前記定電流供給回路１１に対し例えば高 低二種の基準電圧を択一的に発生させるなど、高低制御された基準電圧を発生さ せるための制御電流の送出を可能とする適宜の構成のものを採用することができ る。

【００２０】 これを図示例に従い具体的に説明すれば、被測定物Ｒx が接続されている通常 測定時電圧Ｖx １と同じレベルの基準電圧Ｖref ２の発生が可能に設定されてい る第２基準電圧発生回路３２と、この第２基準電圧発生回路３２での発生基準電 圧Ｖref ２が反転入力端子側に入力され、定電流供給回路１１における電流端子 ２０の側が抵抗とコンデンサとからなる積分回路３５を介在させて非反転入力端 子側に入力され、反転入力端子の側に印加される基準電圧Ｖref ２を非反転入力 端子の側に印加される被測定物Ｒx が接続された状態のもとでの通常測定時電圧 Ｖx １と比較して出力する第２差動アンプ３３と、この第２差動アンプ３３から の出力電圧に基づいて送出される順方向への電流のみを流すダイオード等の電流 制御素子３４とで形成されており、この電流制御素子３４の後段は、定電流供給 回路１１における基準電圧切替制御手段１３の側へと接続されている。

【００２１】 なお、この考案において前記定電流供給回路１１を構成している基準電圧切替 制御手段１３は、図示の構成例以外にも、例えば前記制御電流供給回路３１から 送出される制御電流をＣＰＵを介して制御用のディジタル信号として送出し、こ の制御用のディジタル信号をアナログ信号に変換し、このアナログ信号のもとで 第１基準電圧発生回路１２からの発生基準電圧を高低制御しながら発生させ、こ の際の発生電圧を第１差動アンプ１７の非反転入力端子の側に印加させ、リンギ ングを効果的に抑制するようにして形成することもできる。

【００２２】 次に、上述のようにして構成されているこの考案につき、まず、被測定物Ｒx が回路中に接続されていない場合についてその作用を説明する。

【００２３】 すなわち、測定抵抗が無限大である被測定物Ｒx が回路中に接続されていない 状態（被測定物Ｒx を取り外した状態）の場合には、電流源の開放電圧Ｖx ２が 発生し、この開放電圧Ｖx ２が前記制御電流供給回路３１側にも同時に発生し、 第２差動アンプ３３の非反転入力端子の側に印加されることになる。

【００２４】 また、第２差動アンプ３３の反転入力端子の側には、第２基準電圧発生回路３ ２から発生する基準電圧Ｖref ２が印加される。

【００２５】 そして、この場合の基準電圧Ｖref ２は、通常測定時電圧Ｖx １に設定されて いるので、第２差動アンプ３３からは、反転入力端子の側に印加される基準電圧 Ｖref ２よりも十分に大きい非反転入力端子の側の開放電圧Ｖx ２が出力される ことになる。

【００２６】 このため、電流制御素子３４を経て定電流供給回路１１における基準電圧切替 制御手段１３の側へと制御電流が流れ、この基準電圧切替制御手段１３における スイッチ１６が接点１５の側に接触することになる。

【００２７】 このようにスイッチ１６が接点１５の側に接触している場合、第１差動アンプ １の非反転入力端子側には、高い側の特別基準電圧Ｖref １b が印加されること になる。

【００２８】 しかも、この場合の特別基準電圧Ｖref １b は、通常基準電圧Ｖref １a より も大きく設定されているので、回路中に通常測定時におけるよりも大きな電流ｉ を流すことができることになる。

【００２９】 一方、被測定物Ｒx が回路中に接続されると、この被測定物Ｒx により発生さ れる電圧は、通常測定時電圧Ｖx １に落ちる。 この際、通常測定時電圧Ｖx １が前記制御電流供給回路３１側にも同時に発生 する。そして、積分回路３５により一定時間遅れて通常測定時電圧Ｖx １は第２ 差動アンプ３３の非反転入力端子の側に印加されることになる。

【００３０】 しかも、第２差動アンプ３３の反転入力端子の側には、第２基準電圧発生回路 ３２から発生する基準電圧Ｖref ２（＝Ｖx １）が印加され、したがって、第２ 差動アンプ３３からの出力電圧は０Ｖになる。

【００３１】 第２差動アンプ３３からの出力電圧が０Ｖである場合には、定電流供給回路１ １における基準電圧切替制御手段１３の側に制御電流が流れず、したがって、基 準電圧切替制御手段１３におけるスイッチ１６が接点１４の側に接触することに なる。

【００３２】 このようにスイッチ１６が接点１４の側に接触することにより、第１差動アン プ１７の非反転入力端子の側には、通常基準電圧Ｖref １a が印加され、回路中 に通常測定時の電流ｉが流れる結果、抵抗測定回路２５における電圧測定・抵抗 値表示手段２６に通常測定時電圧Ｖx １が取り込まれ、真値である抵抗値が表示 されることになる。

【００３３】 このため、被測定物Ｒx を接続した際の測定応答速度を速め、真値に安定する までの時間を短くすることができる。

【００３４】

【考案の効果】

以上述べたようにこの考案によれば、被測定物が非接続状態にある場合、制御 電流供給回路と連動関係をとって定電流供給回路に組み込まれている基準電圧切 替制御手段は、高い側の特別基準電圧を発生させることができる。また、回路中 に被測定物を接続した際には、一定時間だけ通常測定時におけるよりも大きな電 流を流すことができ、したがって、容量を含む被測定物であっても測定値が真値 に安定するまでの時間を短縮して測定応答速度を速くし、抵抗測定作業を能率的 に効率よく行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の一実施例を示す回路図である。

【図２】従来からある抵抗測定装置に採用されている一
例としての回路図である。

【符号の説明】

１１ 定電流供給回路 １２ 第１基準電圧発生回路 １３ 基準電圧切替制御手段 １４ 接点 １５ 接点 １６ スイッチ １７ 第１差動アンプ １８ 半導体素子 ２０ 電流端子 ２１ 電流端子 ２５ 抵抗測定回路 ２７ 電圧測定端子 ２８ 電圧測定端子 ２６ 電圧測定・抵抗値表示手段 ３１ 制御電流供給回路 ３２ 第２基準電圧発生回路 ３３ 第２差動アンプ ３４ 電流制御素子 ３５ 積分回路 Ｒx 被測定物

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 高さの異なる基準電圧の発生を可能とす
   る基準電圧切替制御手段を経て発生させた基準電圧から
   得られる定電流を接続させた被測定物に対し一対の電流
   端子を介して流すための定電流供給回路と、前記被測定
   物に対し定電流を流した際における一対の電圧測定端子
   を介しての電圧の測定とこの測定電圧との関係で算定さ
   れる抵抗値の表示とを可能とした抵抗測定回路と、被測
   定物への前記電流端子間の電圧状態に応じて前記基準電
   圧切替制御手段に対し高低制御された基準電圧を発生さ
   せるための制御電流の送出を可能とした制御電流供給回
   路とを設けたことを特徴とする抵抗測定装置。
2. 【請求項２】 被測定物への前記電流端子間の電圧状態
   は、これらの電流端子間に被測定物が非接続である場合
   に高い側の特別基準電圧を発生させ、被測定物が接続さ
   れたときに時間を遅延して低い側の通常基準電圧を発生
   させることで対応させたことを特徴とする請求項１記載
   の抵抗測定装置。