JPH0524222Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、被測定抵抗体の抵抗値を４端子法
にて測定する抵抗計に関するものである。

〔考案の技術的背景〕

測定用電流に直流定電流を用い、４端子法にて
抵抗測定を行う抵抗計の一般的な例が第６図に示
されている。すなわち、直流定電流源Ａから例え
ば同一定格のスイツチS₁，S₄とプローブ１，２の
電流側探針１ａ，２ａを介して被測定抵抗体３に
一定レベルの測定用電流Ｉを加えると、その両端
間には被測定抵抗体３の抵抗Rxに比例した電圧
Vx（＝Rx×Ｉ）が発生する。この電圧Vxを例え
ば上記プローブ１，２の電圧側探針１ｂ，２ｂか
ら取り出し、上記スイツチS₁，S₄と同一定格のス
イツチS₂，S₃を介して電圧測定部Ｖに加え測定す
る。この測定値Vxと上記定電流Ｉとから Rx＝Vx÷Ｉ なる演算により被測定抵抗体３の抵抗値Rxを求
めるようになつている。

〔考案が解決しようとする問題点〕 この従来装置は単品の抵抗類を測定するのには
好適であるが、例えば測定しようとする抵抗体が
回路基板に実装され、その回路パターンを介して
バイパス用のコンデンサＣなどが並列的に接続さ
れているような場合には測定に時間がかかるとい
う問題がある。

すなわち、直流定電流源Ａから測定用の一定直
流電流Ｉを加えると、この電流Ｉは上記被測定抵
抗体３とコンデンサＣ側に分流し、コンデンサＣ
の充電が進行するとともに被測定抵抗体３の両端
間電圧Vxが上昇する。コンデンサＣへの充電用
電流ＩとコンデンサＣから被測定抵抗体３を介し
て流れる放電電流Ｉとがつり合うと、その両端間
電圧Vxは一定となるがそれまでは測定を待たな
ければならない。

この考案は上記の点に鑑みなされたもので、そ
の目的は、容量成分を含む被測定抵抗体の測定を
短時間にて行なうことができるとともに、構成的
にも簡単な抵抗計を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

この考案の一実施例を示す第１図を参照する
と、上記の問題点を解決するため例えば端子５，
６から充電用の比較的大きい直流定電流I₂と、測
定用の比較的小さい直流定電流I₁とを切り換え出
力する定電流発生部７を有し、かつ、充電時には
端子５，６とプローブ１，２間の電流路を並列状
態に形成するスイツチS₅及びS₆を備えている。

〔作用〕

上記第１図によると、まず、コンデンサＣの充
電時にはスイツチS₁ないしS₄とスイツチS₅，S₆が
オンにされる。定電流発生部７から出力する比較
的大きい一定レベルの充電用電流I₂は、例えば端
子５からその一部がスイツチS₁側に分流し、上記
プローブ１の第１の電流側探針１ａを経て被測定
抵抗体３に達する。また、上記充電用電流I₂の他
部はスイツチS₅側に分流し、スイツチS₂とプロー
ブ１の第１の電圧側探針１ｂを経て上記一部の分
流電流と合流し、元の充電用電流I₂の大きさの電
流となつてコンデンサＣと被測定抵抗体３に加え
られる。

この電流I₂はプローブ２においてそれぞれ第２
の電流側探針２ａと第２の電圧側探針２ｂに分流
し、電流側探針２ａに分流した電流は例えばスイ
ツチS₄に流れる。電圧側探針２ｂに分流した電流
は例えばスイツチS₃とS₆を流れ、上記スイツチS₄
を流れてきた電流と合流して元の充電用電流I₂の
大きさとなり、端子６を介して定電流発生部７へ
流入する。これにより、充電時に流される電流I₂
がスイツチＳの定格電流より若干大きくてもその
分流電流は定格以下となり、スイツチが損傷を受
ける心配は無い。言い換えると、コンデンサＣに
対してスイツチの定格電流より大きい充電用電流
I₂を加えることができる。

充電完了後はスイツチS₅とS₆をオフにし、比較
的小さな測定電流I₁により上記従来装置と同様に
して被測定抵抗体３に発生する電圧Vxを測定す
れば、その抵抗値Rxが求まる。

〔実施例〕

再び第１図を参照すると、この抵抗計は上記し
たように例えばプローブ１，２を介して被測定抵
抗体３側へ充電用の定電流I₂及び測定用の定電流
I₁を出力する定電流発生部７と、装置の稼動時に
電流供給路及び電圧検出路を形成するスイツチ
S₁，S₄及びスイツチS₂，S₃と、充電時に上記電流
供給路を並列回路に形成するスイツチS₅，S₆と、
測定部８とからなつている。

この場合、例えばスイツチS₁とS₄に電流容量の
大きなスイツチを用いて充電用電流I₂に耐えられ
るようにすれば、上記スイツチS₅とS₆は不要にな
るがスイツチの種類が増えて好ましくない。この
考案においては、上記スイツチS₁ないしS₄は従来
装置と同様に同一定格のスイツチが用いられ、ス
イツチS₅とS₆も同一定格のスイツチにされてい
る。したがつてその電流容量や接点の接触抵抗な
どは等しくなつている。

上記定電流発生部７には上記２つの出力電流I₁
とI₂を切り換えるスイツチＳ７が設けられてお
り、その切換動作は例えば測定部８からの切換信
号によつて制御されるようになつている。

測定部８は例えば増幅器９と測定回路１０、及
び基準電圧源１１、コンパレータ１２、制御器１
３等を備えている。上記被測定抵抗体３に発生す
る電圧Vxはプローブ１，２の電圧側探針１ｂと
２ｂによつて取り出され、電圧検出路を形成する
スイツチS₂，S₃を経て上記増幅器９に入力される
ようになつている。この増幅器９の出力は例えば
コンパレータ１２の一方の入力端とスイツチS₈に
加えられ、上記コンパレータ１２の他方の入力端
には基準電圧源１１から基準電圧Vsが加えられ
ている。

この実施例においては、上記基準電圧Vsは例
えば上記電流出力端子５の開放電圧とほぼ等しい
値に設定されており、増幅器９からの入力電圧が
この基準電圧Vsに達するとコンパレータ１２か
ら制御器１３へ出力が発せられるようになつてい
る。

制御器１３は、例えば図示しないこの抵抗計本
体の電源スイツチがオンにされると上記スイツチ
S₁ないしS₄と、スイツチS₅，S₆をオンにし、スイ
ツチS₇は電流I₂が出力するｂ側に切り換え、スイ
ツチS₈はオフの状態に制御する。コンパレータ１
２からの出力が加わるとスイツチS₁ないしS₄はそ
のままの状態に維持し、スイツチS₅とS₆はオフに
する。また、スイツチS₇は電流I₁が出力するａ側
に切り換え、スイツチS₈はオンにする。

次に、各部の動作を説明する。スイツチS₁ない
しS₄とスイツチS₅，S₆がオンにされたときの接触
抵抗をそれぞれr₁，r₂，r₃，r₄，r₅，r₆とすると、
電流端子５，６からスイツチS₁ないしS₆側を見た
等価回路は第２図に示されるようになる。

この場合、各スイツチは同一定格であることか
ら、 r₁＝r₂＝r₃＝r₄＝r₅＝r₆ である。

ここで、端子５から加えられる充電用電流I₂は
抵抗r₁と抵抗r₅，r₂側にそれぞれ電流i₁及びi₂とな
つて分流するものとすると、 I₂＝i₁＋i₂ ……(1) で、かつ i₂＝i₁／２ ……(2) であることは明らかである。被測定抵抗体３とコ
ンデンサＣを通り、抵抗r₄と抵抗r₃，r₆を経て端
子６に流入する電流についても上式(1)，(2)が成立
する。

式(2)を式(1)に代入すると I₂＝i₁＋i₁／２ ＝3i₁／２ ……(3) が得られる。

この電流i₁は抵抗r₁又はr₄に流れる電流、すな
わちスイツチS₁又はS₄に流れる電流であるが、測
定用の小電流I₁を例えば各スイツチの定格電流と
等しい大きさの電流に設定すると、i₁＝I₁とおく
ことにより 式(3)から I₂＝1.5I₁ ……(4) を得る。

すなわち、第１図の実施例においては、充電用
電流I₂は測定用電流I₁の1.5倍の大きさまで流し得
ることがわかる。したがつてその充電期間は例え
ば第３図に示されるように、電流I₁のみの充電期
間に比べてほぼ１／1.5に短縮される。

この充電電圧Vxが例えば時刻t₁において基準
電圧Vsに達するとコンパレータ１２からの出力
により制御器１３が作動し、上記したようにスイ
ツチS₅，S₆をオフ、スイツチS₈をオンにするとと
もに、スイツチS₇を電流I₂側のｂから電流I₁側の
ａに切り換える。測定回路１０は増幅器９の出力
Vxを受け、所定時間経過後の時刻t₂において測
定を行い、被測定抵抗体３の抵抗値Rxを求める。
第３図を見れば、従来装置の測定時刻t₃に対し
て、t₂＜t₃であつて測定の待ち時間が少なくなつ
ていることが容易に理解できる。

第４図Ａには、スイツチS₅とS₆の接続を上記第
１図と異なるようにした実施例が示されている。
この変形実施例において、端子５，６からスイツ
チ側を見た等価回路は第４図Ｂに示されている。
ただし、コンデンサＣの図示は省略されている。
この等価回路において、各スイツチを流れる電流
をi₁，i₂とすると I₂＝i₁＋i₂ ……(1) i₁＝i₂ ……(5) であることは明らかであるから、式(5)を式(1)に代
入すると I₂＝2i₁＝2i₂ ＝2I₁ ……(6) となり、充電用電流I₂は測定用電流I₁の２倍の大
きさまで流し得る。よつてこの変形実施例におけ
る充電期間は従来装置のほぼ1/2に短縮される。

第５図Ａには、スイツチS₅とS₆の接続について
他の変形実施例が示されている。この変形実施例
において、端子５，６からスイツチ側を見た等価
回路は同図Ｂに示されているが、コンデンサＣの
図示は同様に省略されている。各スイツチを流れ
る電流i₁，i₂については上記第４図の変形実施例
の場合と同じ式(1)，(5)，(6)が成立することは明ら
かである。よつて、その充電期間は上記同様に従
来装置のほぼ1/2に短縮される。

これまでの説明は、測定用電流I₁がスイツチの
定格電流i₁と等しい場合についてなされている
が、測定用電流I₁が例えばスイツチの定格電流i₁
の１／ｍであるような装置に比べると、その充電
期間は第１図の実施例の場合１／1.5mに短縮さ
れ、第４図と第５図の実施例の場合には１／2m
に短縮されることは当然である。一例をあげる
と、例えばスイツチの定格電流が5mAで測定用
電流が1mAであるような従来装置においてはｍ
＝５であるから、上記第１図の実施例の場合には
充電期間が１／7.5に短縮され、第４図及び第５
図の実施例においてはそれぞれ1/10に短縮される
ことになる。

〔考案の効果〕

以上、詳細に説明したように、この考案に係る
抵抗計は例えば被測定抵抗体に当接する測定用プ
ローブへの電流供給路及び測定用プローブからの
電圧検出路をオン、オフする一般作動用のスイツ
チと同一定格のスイツチを備え、このスイツチに
て上記電流供給路を一時的に並列２径路に構成
し、直流定電流源からスイツチの定格電流より大
きい充電用電流をこの並列２径路からなる電流供
給路と上記プローブを介して被測定抵抗体に与え
るようになされている。

これにより、回路パターンなどにて被測定抵抗
体に接続されているコンデンサ類は速やかに充電
され、充電が完了すると上記スイツチの定格電流
を越えない大きさの測定用電流に切り換えられ
る。被測定抵抗体に発生する電圧は上記プローブ
から電圧検出路を介して測定部に取り込まれ、所
定のタイミングで測定され被測定抵抗体の抵抗値
が求められるようになつている。

したがつてこの抵抗計によれば測定の待ち時間
が短縮され、高速の抵抗測定が可能となる。特
に、多数の抵抗類が実装されている回路基板を検
査するボードテスタなどにこの考案を適用する
と、検査能率の向上に極めて大きく寄与すること
ができる。また、各スイツチが同一の定格である
ため、部品管理が容易であるとともに、組み立て
性も良く、したがつてより一層のコスト低減が図
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図はこの考案の実施例に係
り、第１図はこの考案が適用された抵抗計のブロ
ツク線図、第２図は充電用電流が流される場合の
電流供給路の等価回路、第３図は上記第２図の動
作説明用特性図、第４図Ａは電流供給路の変形実
施例を示す回路図、第４図Ｂはその等価回路、第
５図Ａは電流供給路の他の変形実施例を示す回路
図、第５図Ｂはその等価回路、第６図は従来装置
のブロツク線図である。 図中、３は被測定抵抗体、７は定電流発生部、
８は測定部、１１は基準電圧源、１２はコンパレ
ータ、１３は制御器、Ｃはコンデンサ、I₁は測定
用電流、I₂は充電用電流、Rxは被測定抵抗体の
抵抗値、S₅，S₆はスイツチ、Vsは基準電圧、Vx
は被測定抵抗体に発生する電圧である。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 直流定電流源から第１および第２の電流側探
   針を介して容量成分を含む被測定抵抗体に一定
   の直流電流を加え、上記被測定抵抗体に発生す
   る電圧を第１および第２の電圧側探針を介して
   測定部にて測定しその抵抗値を求める抵抗計に
   おいて、 上記直流定電流源は、上記容量成分の充電用
   電流と該充電用電流より低レベルの抵抗測定用
   電流とを切り換え出力する電流源を備えてお
   り、 上記直流定電流源から上記被測定抵抗体に至
   る電流路には、上記充電用電流が出力される場
   合に、上記第１の電流側探針と第１の電圧側探
   針および第２の電流側探針と第２の電圧側探針
   をそれぞれ並列接続として同電流路を並列電流
   路に切り換える複数の同一定格でなるスイツチ
   が設けられており、 上記測定部には、上記充電用電流により上記
   被測定抵抗体に発生する電圧を所定の基準電圧
   と比較しその一致時点で出力を発生する電圧監
   視手段と、該電圧監視手段からの出力を受けて
   上記充電用電流を測定用電流に切り換えるとと
   もに、上記スイツチを駆動して上記並列電流路
   を解除させる制御手段を備えていることを特徴
   とする抵抗計。 (2) 実用新案登録請求の範囲第１項において、上
   記電流路に設けられたスイツチの電流容量は上
   記測定用電流を下回らず、かつ、上記充電用電
   流を越えない定格を有していることを特徴とす
   る抵抗計。