JPH0637341Y2 - 絶縁抵抗計 - Google Patents
絶縁抵抗計Info
- Publication number
- JPH0637341Y2 JPH0637341Y2 JP14211588U JP14211588U JPH0637341Y2 JP H0637341 Y2 JPH0637341 Y2 JP H0637341Y2 JP 14211588 U JP14211588 U JP 14211588U JP 14211588 U JP14211588 U JP 14211588U JP H0637341 Y2 JPH0637341 Y2 JP H0637341Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- operational amplifier
- output
- resistor
- vref
- voltage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本考案はディジタル方式の絶縁抵抗計に関するものであ
る。
る。
＜従来の技術＞ 絶縁抵抗計は０Ω付近から∞Ωまでの広範囲の抵抗を計
るものである。この様な絶縁抵抗計にはアナログ方式に
よるものと、ディジタル方式によるものとがある。アナ
ログ方式の絶縁抵抗計においては上記のように広範囲の
抵抗値を計る為にその抵抗を流れる電流を対数変換など
して指示計を駆動するようにしている。一方、ディジタ
ル方式の絶縁抵抗計は一般にマイクロ・プロセッサを用
いて構成されているが、マイクロ・プロセッサを用いた
場合、上記の対数変換など比較的容易に行うことができ
る。しかし、マイクロ・プロセッサを用いるとそのハー
ドウエアとソフトウエアを含む全体構成が複雑になる欠
点がある。ディジタル方式の絶縁抵抗計はアナログ方式
のものより正確で、使いやすさの点で優れている。
るものである。この様な絶縁抵抗計にはアナログ方式に
よるものと、ディジタル方式によるものとがある。アナ
ログ方式の絶縁抵抗計においては上記のように広範囲の
抵抗値を計る為にその抵抗を流れる電流を対数変換など
して指示計を駆動するようにしている。一方、ディジタ
ル方式の絶縁抵抗計は一般にマイクロ・プロセッサを用
いて構成されているが、マイクロ・プロセッサを用いた
場合、上記の対数変換など比較的容易に行うことができ
る。しかし、マイクロ・プロセッサを用いるとそのハー
ドウエアとソフトウエアを含む全体構成が複雑になる欠
点がある。ディジタル方式の絶縁抵抗計はアナログ方式
のものより正確で、使いやすさの点で優れている。
＜考案が解決しようとする課題＞ 本考案はこのような点に鑑みてなされたもので、マイク
ロ・プロセッサを用いずに、広範囲の抵抗値を測定する
ことの出来る簡単な構成のディジタル方式の絶縁抵抗計
を提供することを目的としたものである。
ロ・プロセッサを用いずに、広範囲の抵抗値を測定する
ことの出来る簡単な構成のディジタル方式の絶縁抵抗計
を提供することを目的としたものである。
＜課題を解決する為の手段＞ 本考案は上記の目的を達成するために、ライン端子にそ
の入力抵抗が接続された第１の演算増幅器、直流高電圧
発生回路の出力と第１の演算増幅器の出力とが印加され
直流高電圧発生回路の出力から第１の演算増幅器の出力
を引算する第２の演算増幅器、第１の演算増幅器の出力
が加えられる複数のコンパレータの出力に応じてそのゲ
インが可変されこのゲインを第１の演算増幅器の出力に
乗じる第３の演算増幅器、第２の演算増幅器の出力Vin
と第３の演算増幅器の出力Vrefとが入力され（Vin/re
f）の演算を行うアナログ・ディジタル変換器、及びこ
のアナログ・ディジタル変換器より得られるディジタル
・データを表示するディジタル表示器によりディジタル
方式の絶縁抵抗計を構成したものである。以下、実施例
に付いて図を用いて詳細に説明する。
の入力抵抗が接続された第１の演算増幅器、直流高電圧
発生回路の出力と第１の演算増幅器の出力とが印加され
直流高電圧発生回路の出力から第１の演算増幅器の出力
を引算する第２の演算増幅器、第１の演算増幅器の出力
が加えられる複数のコンパレータの出力に応じてそのゲ
インが可変されこのゲインを第１の演算増幅器の出力に
乗じる第３の演算増幅器、第２の演算増幅器の出力Vin
と第３の演算増幅器の出力Vrefとが入力され（Vin/re
f）の演算を行うアナログ・ディジタル変換器、及びこ
のアナログ・ディジタル変換器より得られるディジタル
・データを表示するディジタル表示器によりディジタル
方式の絶縁抵抗計を構成したものである。以下、実施例
に付いて図を用いて詳細に説明する。
＜実施例＞ 第１図は本考案に係る絶縁抵抗計の一実施例の接続図で
ある。図において、ESは電池電源、SWはスイッチ、HCは
電池電源ESの出力を受けて直流の高電圧Voを発生する直
流高電圧発生回路、Ｅはアース端子、Ｌはライン端子で
ある。端子E,L間に被測定の抵抗体Rxが接続される。高
電圧発生回路HCの出力端はダイオードＤを介して端子Ｅ
に接続されている。U1は入力抵抗R11と帰還抵抗R12より
なる演算増幅器、抵抗R11は前記ライン端子Ｌに接続さ
れている。U2は入力抵抗R21,R22及び帰還抵抗R23よりな
る演算増幅器で、高電圧発生回路HCの出力端は抵抗R21
を介して、また演算増幅器U1の出力端は抵抗R22を介し
て夫々演算増幅器U2の入力端子に接続されている。U3は
入力抵抗R31と帰還抵抗R32〜R34及び抵抗R32,33に直列
に接続されたアナログスイッチS1,S2よりなる演算増幅
器で、入力抵抗R31は演算増幅器U1の出力端子に接続さ
れている。CP1,CP2は夫々ヒステリシスのあるコンパレ
ータで、その入力端子は演算増幅器U1の出力端子に接続
され、出力端子はアナログスイッチS1,S2に接続されて
いる。コンパレータCP1,CP2と演算増幅器U3によりオー
ト・レンジ回路が構成される。
ある。図において、ESは電池電源、SWはスイッチ、HCは
電池電源ESの出力を受けて直流の高電圧Voを発生する直
流高電圧発生回路、Ｅはアース端子、Ｌはライン端子で
ある。端子E,L間に被測定の抵抗体Rxが接続される。高
電圧発生回路HCの出力端はダイオードＤを介して端子Ｅ
に接続されている。U1は入力抵抗R11と帰還抵抗R12より
なる演算増幅器、抵抗R11は前記ライン端子Ｌに接続さ
れている。U2は入力抵抗R21,R22及び帰還抵抗R23よりな
る演算増幅器で、高電圧発生回路HCの出力端は抵抗R21
を介して、また演算増幅器U1の出力端は抵抗R22を介し
て夫々演算増幅器U2の入力端子に接続されている。U3は
入力抵抗R31と帰還抵抗R32〜R34及び抵抗R32,33に直列
に接続されたアナログスイッチS1,S2よりなる演算増幅
器で、入力抵抗R31は演算増幅器U1の出力端子に接続さ
れている。CP1,CP2は夫々ヒステリシスのあるコンパレ
ータで、その入力端子は演算増幅器U1の出力端子に接続
され、出力端子はアナログスイッチS1,S2に接続されて
いる。コンパレータCP1,CP2と演算増幅器U3によりオー
ト・レンジ回路が構成される。
A/Dはアナログ・ディジタル変換器（以下、単にA/D変換
器という）で、このA/D変換器の入力端子Vinは演算増幅
器U2の出力端子に接続され、基準電圧端子Vrefは演算増
幅器U3の出力端子に接続されている。DISは液晶表示器
で、A/D変換器の出力端子に接続されている。A/D変換器
は実施例では3.5桁のものが用いられており、７セグメ
ント・デコーダ，表示ドライバー，基準電源，及びクロ
ック等を含んだ市販のICで、表示器DISに直結出来る構
成となっている。表示器DISの表示はこのA/D変換器の端
子Vin及びVrefに加わる電圧によって定まり、その関係
はVin/Vref,即ちVrefでVinを除算する構成となってい
る。このような構成の本考案に係わる絶縁抵抗計の動作
について説明すると次のごとくなる。
器という）で、このA/D変換器の入力端子Vinは演算増幅
器U2の出力端子に接続され、基準電圧端子Vrefは演算増
幅器U3の出力端子に接続されている。DISは液晶表示器
で、A/D変換器の出力端子に接続されている。A/D変換器
は実施例では3.5桁のものが用いられており、７セグメ
ント・デコーダ，表示ドライバー，基準電源，及びクロ
ック等を含んだ市販のICで、表示器DISに直結出来る構
成となっている。表示器DISの表示はこのA/D変換器の端
子Vin及びVrefに加わる電圧によって定まり、その関係
はVin/Vref,即ちVrefでVinを除算する構成となってい
る。このような構成の本考案に係わる絶縁抵抗計の動作
について説明すると次のごとくなる。
スイッチSWをオンにすることにより電池電源Ｅが直流高
電圧発生部HCの電源端に加えられる。これにより、HCは
直流の高電圧Voを発生する。この直流高電圧Voは端子E,
L間に接続された被測定の抵抗体Rxに印加される。この
印加電圧によって抵抗体Rxに流れる電流をIxとすると、
この電流はライン端子Ｌを介して演算増幅器U1の入力抵
抗R11に供給される。電流Ixの値は抵抗体Rxの値に対応
したもので、演算増幅器U1の出力端子にはIx・R11で表
せられる電圧が発生し、この電圧は抵抗R22を介して演
算増幅器U2に加えられる。一方、直流高電圧発生回路HC
が発生する電圧Voは抵抗R21を介して演算増幅器U2に加
えられる。演算増幅器U2は電圧Voから電圧Ix・R11を引
算する演算（Vo−Ix・R11）を行う。この演算結果はア
ース端子Ｅとライン端子Ｌの間に印加される電圧を示す
ものである。この電圧（Vo−Ix・R11）は被変換の電圧
としてA/D変換器の入力端子Vinに加えられる。一方、演
算増幅器U1の出力電圧は抵抗R31を介して演算増幅器U3
に加えられ、演算増幅器U3より被測定の抵抗体Rxの値に
比例した電流Ixに応じた電圧として取出される。この電
圧はA/D変換器の基準電圧入力端子Vrefに加えられる。A
/D変換器は、基準電圧入力端子Vrefに加えられる電流Ix
に応じた電圧を基にして（１）式に示す演算を行う。
電圧発生部HCの電源端に加えられる。これにより、HCは
直流の高電圧Voを発生する。この直流高電圧Voは端子E,
L間に接続された被測定の抵抗体Rxに印加される。この
印加電圧によって抵抗体Rxに流れる電流をIxとすると、
この電流はライン端子Ｌを介して演算増幅器U1の入力抵
抗R11に供給される。電流Ixの値は抵抗体Rxの値に対応
したもので、演算増幅器U1の出力端子にはIx・R11で表
せられる電圧が発生し、この電圧は抵抗R22を介して演
算増幅器U2に加えられる。一方、直流高電圧発生回路HC
が発生する電圧Voは抵抗R21を介して演算増幅器U2に加
えられる。演算増幅器U2は電圧Voから電圧Ix・R11を引
算する演算（Vo−Ix・R11）を行う。この演算結果はア
ース端子Ｅとライン端子Ｌの間に印加される電圧を示す
ものである。この電圧（Vo−Ix・R11）は被変換の電圧
としてA/D変換器の入力端子Vinに加えられる。一方、演
算増幅器U1の出力電圧は抵抗R31を介して演算増幅器U3
に加えられ、演算増幅器U3より被測定の抵抗体Rxの値に
比例した電流Ixに応じた電圧として取出される。この電
圧はA/D変換器の基準電圧入力端子Vrefに加えられる。A
/D変換器は、基準電圧入力端子Vrefに加えられる電流Ix
に応じた電圧を基にして（１）式に示す演算を行う。
Rx＝（Vin/Vref） ＝（Vo−Ix・R11）/Ix ＝（Vx/Ix） ……（１） （１）式において、Vxは電圧Voによりアース端子Ｅとラ
イン端子Ｌの間に印加される電圧で、この電圧Vxを被測
定の抵抗体Rxに流れる電流Ixで演算することにより求め
られる（１）式に示すRxの値は抵抗体Rxの値に他ならな
い。A/D変換器より得られるディジタル・データは液晶
表示器DISに加えられてその値が表示される。「199.9」
はその表示値を示すものである。
イン端子Ｌの間に印加される電圧で、この電圧Vxを被測
定の抵抗体Rxに流れる電流Ixで演算することにより求め
られる（１）式に示すRxの値は抵抗体Rxの値に他ならな
い。A/D変換器より得られるディジタル・データは液晶
表示器DISに加えられてその値が表示される。「199.9」
はその表示値を示すものである。
ここで、前記したように絶縁抵抗計は０Ω付近より∞ま
で広い範囲の抵抗値を測定するものであり、Vin及びVre
fの値も大幅に変化する。A/D変換器に入力することので
きるVin及びVrefには限界値があり、また分解能の上か
らもレンジ切換えが必要となる。実施例では被測定の抵
抗体Rxの値がほぼ200MΩと20MΩの２点を切替点として
定め、コンパレータCP1,CP2及びゲインが可変可能な演
算増幅器U3よりなる回路でレンジが自動的に切換えられ
るようになっている。即ち、抵抗体Rxの値が０Ωからほ
ぼ20MΩの間においてこのRxに流れる電流Ixに対応して
演算増幅器U1に生じる電圧はコンパレータCP1によって
検出される。この検出信号によってスイッチS1をオンに
することにより演算増幅器U3のゲインを変え、この演算
増幅器U3の出力は基準電圧VrefとしてA/D変換器に与え
られる。これによりA/D変換器は（１）式に示す演算を
行い、その演算データは表示器DISで表示される。抵抗
体Rxの値がほぼ20〜200MΩの間においては、演算増幅器
U1に生じる電圧はコンパレータCP2によって検出され
る。この検出信号によってスイッチS2をオンにすること
により演算増幅器U4のゲインが変えられ、前記と同様に
演算増幅器U3の出力は基準電圧VrefとしてA/D変換器に
与えられてこれをディジタル・データに変換する。この
ディジタル・データは表示器DISに与えられて表示され
る。Rxの値が200MΩ以上になるとスイッチS1,S2はオフ
になり、その時の演算増幅器U3の出力は同様に基準電圧
VrefとしてA/D変換器に与えられ、A/D変換される。
で広い範囲の抵抗値を測定するものであり、Vin及びVre
fの値も大幅に変化する。A/D変換器に入力することので
きるVin及びVrefには限界値があり、また分解能の上か
らもレンジ切換えが必要となる。実施例では被測定の抵
抗体Rxの値がほぼ200MΩと20MΩの２点を切替点として
定め、コンパレータCP1,CP2及びゲインが可変可能な演
算増幅器U3よりなる回路でレンジが自動的に切換えられ
るようになっている。即ち、抵抗体Rxの値が０Ωからほ
ぼ20MΩの間においてこのRxに流れる電流Ixに対応して
演算増幅器U1に生じる電圧はコンパレータCP1によって
検出される。この検出信号によってスイッチS1をオンに
することにより演算増幅器U3のゲインを変え、この演算
増幅器U3の出力は基準電圧VrefとしてA/D変換器に与え
られる。これによりA/D変換器は（１）式に示す演算を
行い、その演算データは表示器DISで表示される。抵抗
体Rxの値がほぼ20〜200MΩの間においては、演算増幅器
U1に生じる電圧はコンパレータCP2によって検出され
る。この検出信号によってスイッチS2をオンにすること
により演算増幅器U4のゲインが変えられ、前記と同様に
演算増幅器U3の出力は基準電圧VrefとしてA/D変換器に
与えられてこれをディジタル・データに変換する。この
ディジタル・データは表示器DISに与えられて表示され
る。Rxの値が200MΩ以上になるとスイッチS1,S2はオフ
になり、その時の演算増幅器U3の出力は同様に基準電圧
VrefとしてA/D変換器に与えられ、A/D変換される。
この様な自動的なレンジ変換による抵抗体Rxに流れる電
流値と、Rxの値との関係を第２図に示す。第２図に於い
て、縦軸はA/D変換器に与えられる基準電圧Vrefを、ま
た横軸は抵抗体Rxの値を示してある。第２図に示すごと
く、抵抗体Rxの値に応じて演算増幅器U1の入力抵抗R11
に生じる電圧降下も変化する。即ち、Vinに応じてVref
も変化するので、見かけ上抵抗体Rxに流れるIxは定電流
となる。A/D変換器においてVin/Vrefの演算が行なわれ
るので、抵抗体Rxの値を正確に求めることができる。
尚、第２図において、0.1〜20MΩのレンジにおいて鎖線
はRxに関してVrefが理想的の場合であるが、実際には実
線のごとく非直線的になる。しかし、この部分はR11》R
xと見なせるので、見かけ上抵抗体Rxに流れるIxは定電
流となる。従って、この部分においては基準電圧Vrefと
抵抗体Rxの関係が非直線的であっても、実用的には問題
ないものである。
流値と、Rxの値との関係を第２図に示す。第２図に於い
て、縦軸はA/D変換器に与えられる基準電圧Vrefを、ま
た横軸は抵抗体Rxの値を示してある。第２図に示すごと
く、抵抗体Rxの値に応じて演算増幅器U1の入力抵抗R11
に生じる電圧降下も変化する。即ち、Vinに応じてVref
も変化するので、見かけ上抵抗体Rxに流れるIxは定電流
となる。A/D変換器においてVin/Vrefの演算が行なわれ
るので、抵抗体Rxの値を正確に求めることができる。
尚、第２図において、0.1〜20MΩのレンジにおいて鎖線
はRxに関してVrefが理想的の場合であるが、実際には実
線のごとく非直線的になる。しかし、この部分はR11》R
xと見なせるので、見かけ上抵抗体Rxに流れるIxは定電
流となる。従って、この部分においては基準電圧Vrefと
抵抗体Rxの関係が非直線的であっても、実用的には問題
ないものである。
＜本考案の効果＞ 以上説明したように、本考案においてはマイクロ・プロ
セッサを用いずにディジタル方式の絶縁抵抗計を得るこ
とができる。従って、安価で使い易い絶縁抵抗計が得ら
れる。しかも、簡単な構成のオートレンジ回路を用いる
ことにより、アナログの絶縁抵抗計と同様で広範囲の絶
縁抵抗を得ることができる特徴がある。
セッサを用いずにディジタル方式の絶縁抵抗計を得るこ
とができる。従って、安価で使い易い絶縁抵抗計が得ら
れる。しかも、簡単な構成のオートレンジ回路を用いる
ことにより、アナログの絶縁抵抗計と同様で広範囲の絶
縁抵抗を得ることができる特徴がある。
第１図は本考案に係る絶縁抵抗計の一実施例の接続図、
第２図は第１図の動作を説明するための図である。 Rx…絶縁抵抗体、Ｅ…アース端子、Ｌ…ライン端子、U1
〜U3…演算増幅器、CP1,CP2…コンパレータ、A/D…アナ
ログ・ディジタル変換器、DIS…表示部。
第２図は第１図の動作を説明するための図である。 Rx…絶縁抵抗体、Ｅ…アース端子、Ｌ…ライン端子、U1
〜U3…演算増幅器、CP1,CP2…コンパレータ、A/D…アナ
ログ・ディジタル変換器、DIS…表示部。
Claims (1)
- 【請求項１】直流の高電圧を発生する直流高電圧発生回
路、アース端子とライン端子間に接続され前記直流高電
圧発生回路の出力が印加される被測定の絶縁抵抗体、前
記ライン端子にその入力抵抗が接続された第１の演算増
幅器、前記直流高電圧発生回路の出力と第１の演算増幅
器の出力とが印加され直流高電圧発生回路の出力から第
１の演算増幅器の出力を引算する第２の演算増幅器、第
１の演算増幅器の出力が加えられる複数のコンパレータ
の出力に応じてそのゲインが可変されこのゲインを第１
の演算増幅器の出力に乗じる第３の演算増幅器、第２の
演算増幅器の出力Vinと第３の演算増幅器の出力Vrefと
が入力されVrefでVinを除算するアナログ・ディジタル
変換器、及びこのアナログ・ディジタル変換器より得ら
れるディジタル・データを表示するディジタル表示器よ
りなる絶縁抵抗計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14211588U JPH0637341Y2 (ja) | 1988-10-31 | 1988-10-31 | 絶縁抵抗計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14211588U JPH0637341Y2 (ja) | 1988-10-31 | 1988-10-31 | 絶縁抵抗計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0263471U JPH0263471U (ja) | 1990-05-11 |
| JPH0637341Y2 true JPH0637341Y2 (ja) | 1994-09-28 |
Family
ID=31407786
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14211588U Expired - Lifetime JPH0637341Y2 (ja) | 1988-10-31 | 1988-10-31 | 絶縁抵抗計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0637341Y2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6078182A (en) * | 1998-04-21 | 2000-06-20 | Illinois Tool Works Inc | Resistance measuring meter with voltage multiplier |
| JP6553164B2 (ja) * | 2017-12-26 | 2019-07-31 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | アナログディジタル変換回路及び電子装置 |
-
1988
- 1988-10-31 JP JP14211588U patent/JPH0637341Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0263471U (ja) | 1990-05-11 |
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