JPH0652279B2 - 測定装置 - Google Patents

測定装置

Info

Publication number
JPH0652279B2
JPH0652279B2 JP62328603A JP32860387A JPH0652279B2 JP H0652279 B2 JPH0652279 B2 JP H0652279B2 JP 62328603 A JP62328603 A JP 62328603A JP 32860387 A JP32860387 A JP 32860387A JP H0652279 B2 JPH0652279 B2 JP H0652279B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
range
current
signal
measuring
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 - Fee Related
Application number
JP62328603A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH01169374A (ja
Inventor
英彰 若松
秀明 南
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hioki EE Corp
Original Assignee
Hioki EE Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hioki EE Corp filed Critical Hioki EE Corp
Priority to JP62328603A priority Critical patent/JPH0652279B2/ja
Publication of JPH01169374A publication Critical patent/JPH01169374A/ja
Publication of JPH0652279B2 publication Critical patent/JPH0652279B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は測定装置に係り、更に詳しく言えば、被測定
信号の入力レベルに応じて自動的にレンジ設定を行う測
定装置に関するものである。
〔従来例〕
第5図には、インピーダンス測定装置の一般的な例が示
されている。同図によると、例えば信号源1から測定用
の交流信号が発せられ、増幅器2を介して被測定体3に
加えられるようになっている。
これにより、被測定体3にはそのインピーダンスZ
応じた電流が流れ、次段の電流検出器4に流入する。電
流検出器4は、例えばスイッチにて抵抗を切り換えるこ
とにより電流−電圧変換倍率が変わるレンジ設定回路4
aを備えており、上記被測定体3から流入する電流をレ
ンジ設定回路4aの設定倍率で電圧に変換し、全波整流
形の絶対値回路5に加えるようにしている。したがっ
て、絶対値回路5の出力は、正もしくは負のいずれか一
方の極性の脈流電圧となる。この脈流電圧は例えばロー
パスフィルタ6によりその交流成分が除かれて直流化さ
れ、A/Dコンバータ7にてディジタル変換されのちC
PU8に加えられる。CPU8はこのデータにより被測
定体3のインピーダンスZを演算し、その値を図示し
ない表示器へ送出して表示させるようになっている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
この従来装置は、被測定体3が抵抗などの場合には特に
不都合は無い。しかしながら、例えばダイオードとかト
ランジスタにように、測定用交流信号の正の電圧と負の
電圧に対してインピーダンスが異なる素子については測
定が困難である。
すなわち、これらの素子に交流電圧を加えると、素子に
流れる電流はそのインピーダンスの違いに応じて正、負
非対称となるから、電流変換器4の変換電圧も正、負非
対称となる。この電圧を絶対値回路5にて例えば負極性
の電圧に変換すると、1/2サイクルごどに異なったレ
ベルの脈流電圧となるが、フィルタ6においてはこの脈
流成分が除去され、上記抵抗の場合と同様に一定レベル
の直流となる。したがって、素子が測定用交流信号の極
性により異なったインピーダンスを有する場合には、そ
れらを従来装置によって測定することが困難となる。
この発明は上記の点に鑑みなされたもので、その目的
は、測定用交流信号の極性によってインピーダンスが異
なる素子を測定可能とするとともに、インピーダンスの
違いにより発生する非対称電圧の一方を利用して適正レ
ンジを自動的に設定するようにした高精度の測定装置を
提供することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明の実施例が示されている第1図を参照すると、
上記の問題点を解決するため例えば下記イ及びロの手段
を備えている。
イ.絶対値回路5から送出される脈流電圧をそれぞれ半
サイクルごとに積分する2つの積分器11,13。
ロ.この積分器12,13の各積分電圧のディジタル変換デ
ータをCPU16にて比較し、その大きい方の電圧により
レンジ倍率が設定されるようにした電流検出器4。
〔作用〕
上記の手段を備えることにより、例えば被測定体3に
正、負の大きさが異なる非対称の電流が流れた場合、そ
の大きい方の電流によって電流検出器4以降の測定系が
飽和するようなことが防止され、高精度のインピーダン
ス測定が可能となる。
〔実施例〕
上記第1図によると、例えば信号源1として出力電圧が
一定の1kHz発振器が設けられており、この信号源1か
ら発せられる1サイクルの測定用交流電圧は、例えば電
流増幅器2を介して被測定体3に加えられる。これによ
り、被測定体3にはそのインピーダンスZの大きさに
応じた交流電流が流れ、電流検出器4に加えられる。
この電流検出器4は、例えばスイッチにて抵抗を切り換
えることにより電流−電圧変換倍率が変わるレンジ切換
回路4aを備えており、上記被測定体3から流入する交
流電流をレンジ切換回路4aの指定倍率で交流電圧に変
換し、プログラマブル利得増幅器9へ加えるようになっ
ている。
この実施例においては、上記レンジ切換回路4aの切り
換え動作、言い換えると変換倍率の設定は、例えばCP
U16からの制御信号により行われるようになっている。
すなわち、被測定体3のインピーダンスに方向性がある
場合には、上記したように加えられた測定用交流電圧に
対して大きさの異なった正、負非対称の電流が流れ、電
流検出器4の変換電圧もそれに応じて正、負非対称の電
圧となる。CPU16はこの2つの電圧を比較し、その大
きい方の電圧を測定範囲に含むレンジへ切り換えるよう
に制御信号を発する。
上記プログラマブル利得増幅器9は、例えばスイッチに
て抵抗を切り換えることによりその利得が変わる利得調
整回路9aを有し、この利得調整回路9aの設定利得に
より上記電流検出器4から加えられた交流電圧を所定の
基準レベルKに対応する一定電圧K′に合わせたのち、
絶対値回路5へ送出するようになっている。
この実施例においては、上記利得調整回路9aの利得設
定もCPU16からの制御信号にて行われるようになって
いる。すなわちCPU16は、電流検出器4からプログラ
マブル利得増幅器9に加えられた交流電圧のうち、正、
負いずれか大きい方の電圧を上記電圧K′と一致させる
ように利得調整回路9aへ制御信号を発する。これによ
り、利得調整回路9a内においては例えばスイッチ類が
切り換えられてその利得が変わり、上記大きい方の電圧
が一定電圧K′に合わせられる。
CPU16はその一致を検出すると例えば制御信号をラッ
チする。したがって、利得調整回路9a内においてはそ
のときの利得Gがラッチされる。これにより、プログラ
マブル利得増幅器9においては、電流検出器4から加え
られた交流電圧がそれと相似で、かつ、最大レベルを
K′とする電圧となる。
このようにすると、例えば被測定体3を他の素子又は回
路等に順次置き換えた場合発生する電圧はさまざまであ
るが、大きい方の電圧がすべてこの電圧K′に合わせら
れるため測定が極めて簡単となる。
絶対値回路5は、上記プログラマブル利得増幅器9から
加えられた交流電圧を例えば絶対レベルがそれと等しい
負極性の電圧に変換し、切換制御器10にて駆動されるス
イッチ11を介して積分器12又は13へ送出するようになっ
ている。
上記切換制御器10は例えばゼロクロスコンパレータとフ
リップフロップを含み、信号源1から発せられる交流電
圧がゼロラインを通過する時点を検出してその1サイク
ル中の半サイクルごとに反転する出力を発し、上記スイ
ッチ11を接点A側から接点B側へ、もしくはその反対方
向に切り換えるとともに、それに対応して例えば積分器
12,13をオン、オフするようになっている。
上記絶対値回路5からスイッチ11を介して積分器12,13
に加えられた各半サイクル期間の電圧はそれぞれの積分
器にて積分され、A/Dコンバータ14,15によりディジ
タル変換されたのちCPU16に加えられる。このCPU
16における測定データは、例えば表示・記録部17へ送ら
れるようになっている。
次に、第2図と第3図を併せて参照しながら各部の動作
を補足説明する。なお、上記第1図には、第2図の(イ)
ないし(ト)が示される信号が現われる箇所に同一の参照
符号が付されている。
測定に当って、CPU16は切換手段16aにより電流検出
器4とプログラマブル利得増幅器9へ制御信号を発し、
レンジ切換回路4aを例えば最大レンジにするととも
に、利得調整回路9aの利得Gを1にする。この場合、
レンジの電流−電圧変換倍率は最大レンジが例えば×1
/100で、次のレンジ以下は×1/10,×1,×10、…
というように10倍ステップになっているものとする。
信号源1から増幅器2を介して被測定体3へ例えば第2
図(イ)に示されるように1サイクルの測定用交流電圧を
加えると、被測定体3のインピーダンスZに方向性が
ある場合には同図(ロ)に示されるような電流が流れる。
この(ロ)においては、例えば測定用交流電圧の正の半波
電圧に対してはインピーダンスZの値が小さく、負の
半波電圧に対しては大きい場合が示されている。
この電流は、例えば同図(ハ)に示されるように電流検出
器4によりそれぞれVX1,VX2なる電圧に変換され、プ
ログラマブル利得増幅器9以降の各ユニットを経てその
ディジタル変換データがCPU16に入力される。
CPU16は上記電圧VX1とVX2がそれぞれ積分器12,13
にて積分された電圧V,Vの入力データを比較手段
16bにより比較し、その大きさが例えばV>Vの場
合には、この大きい方の電圧Vが所定の測定レベル範
囲内にあるかどうかを調べる。ここで、例えばA/Dコ
ンバータ14及び15のフルスケール入力電圧が5Vにされ
ているとすると、上記10倍ステップのレンジ構成の場
合、各レンジの分担する範囲はA/Dコンバータの入力
電圧に換算すると5Vから0.5Vまでとなる。
よって、CPU16は上記大きい方の電圧Vが例えば0.
5VV5Vであれば、初めに設定した最大レンジ
はそのままにする。もし、電圧Vが0.5V以下の場合
には5Vから0.5Vの範囲に入るまでレンジ切換回路4
aに制御信号を発し、×1/10,×1、…というように
レンジ切り換えを行わせる。このようにして適正レンジ
を設定した例が、上記第2図の(ハ)に点線で示されてい
る。
適正レンジが設定されると、CPU16は切換手段16aに
より利得調整回路9aへ制御信号を発し、第2図(ニ)に
示されるように、上記電圧データVを例えば基準デー
タメモリ16cから読み出した所定の基準レベルKに対応
した一定電圧K′に合わせさせる。この合わせ動作の一
例を第3図により説明すると、例えばその横軸(対数目
盛)には、レンジ切り換えにより電圧VX1が適正レンジ
範囲に入った状態が示されている。
この場合、当初プログラマブル利得増幅器9に設定され
た利得G=1を例えば実線斜線で表すと、CPU16は上
記電圧VX1を同図縦軸(対数目盛)に示す積分電圧デー
タVとして測定し、V<Kであることを検出する。
よって、上記したように切換手段16aを介して利得調整
回路9aに制御信号を送出し、V=Kとなるまでその
利得を上げる。V=Kとなると例えばCPU16はその
制御信号をラッチし、それにより、そのときの利得デー
タGもラッチされる。この場合、小さい方の電圧VX2
の積分電圧データをVとすると、このデータはG
倍されてBB0となる。
被測定体3のインピーダンスを測定する場合には、例え
ば測定用交流電圧をVとし、この電圧Vの正の半波と負
の半波に対して流れる電流をIX1,IX2、それに対応す
るインピーダンスをそれぞれZX1,ZX2とすると、 ZX1=V/IX1X2=V/IX2 とおくことができる。
ここで、設定レンジの電流−電圧変換倍率をNとする
と、 VX1=V=IX1・N VX2=V=IX2・N である。
この電圧VX1,VX2がそれぞれG倍され、更に絶対値
化、及び積分されてK及びVB0となるから、 K=IX1・N・G・C VB0=IX2・N・G・C である。ただし、Cは積分器12,13の入出力電圧に関す
る係数である。
これにより、 IX1=K/N・G・C IX2=VB0/N・G・C を得る。
よって、インピーダンスはそれぞれ ZX1=V・N・G・C/K ZX2=V・N・G・C/VB0 により演算にて求められる。
上記VX1が基準レベルKに合わせられたときのデータG
は、例えばN,VB0などのデータとともに測定データ
メモリ16dに入れられる。
上記第3図において、電流検出器4の変換電圧が例えば
X1′で示されるようになり、その積分電圧のデータV
′が基準レベルKより大きい場合には、プログラマブ
ル利得増幅器9の利得は上記とは逆に、1より低い利得
′まで下げられる。また、基準レベルKに対して
は、実用上、例えば許容差±α〔%〕が設けられてお
り、この範囲内に合わせるようになっている。
つなみに、第4図には、CPU16の制御動作の一例が流
れ線図で示されている。
この実施例においては、測定用信号がsin波形の場合に
ついて説明されているが、その他の波形の信号を用いた
場合、あるいは被測定体に流れる電流がsin波形でなく
なった場合についても当然のことながら、それぞれの波
形に応じて積分電圧の大きい方の電圧が基準値Kとなる
ようにプログラマブル利得増幅器の利得が操作されるこ
とは明らかである。
また、上記説明はインピーダンス測定の場合についてな
されるが、それに限られるものではなく、例えば外部の
非対称交流信号も測定可能である。なお、信号源として
交流定電流源を用い、電流検出器を電圧検出器に置き換
えてもよい。
〔効果〕
以上、詳細に説明したように、この測定装置は、例えば
信号源から被測定体に測定用交流電圧を加え、その正の
半波電圧と負の半波電圧に対応して流れる応答電流の変
換電圧をそれぞれ積分する2つの積分器と、その積分電
圧の大きい方の電圧にて所定の電流−電圧変換倍率を有
するレンジが設定されるようにした電流検出器とを備え
ている。
したがって、被測定体のインピーダンスの方向性により
正方向と負方向の応答電流の変換電圧に大小の差が生じ
ても、電圧の大きい方でプログラマブル利得増幅器の利
得が決定されるため測定回路が飽和するようなことは無
く、かつ、上記2つの積分電圧データにより被測定体の
正、逆2方向のインピーダンス等をそれぞれ高精度で測
定することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明が適用され測定装置の構成の一例を示
すブロック線図、第2図は動作説明用の波形図、第3図
はプログラマブル利得増幅器の機能説明図、第4図はフ
ローチャート、第5図は従来装置のブロック線図であ
る。 図中、1は信号源、3は被測定体、4は電流検出器、4
aはレンジ切換回路、12,13は積分器、14,15はA/D
コンバータ、16はCPUである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】信号源から被測定体に測定用の交流信号を
    加えて得られる応答信号を検出し、そのディジタル変換
    データによりCPUにて上記被測定体のインピーダンス
    等を測定する測定装置において、 上記応答信号の検出出力を上記測定用交流信号の正の半
    波と負の半波にそれぞれ同期して積分する第1及び第2
    の積分器と、 上記応答信号を切り換え可能な倍率にて電圧に変換する
    レンジ設定器を含み、上記第1及び第2の積分器のいず
    れか大きい方の積分電圧に基づいて上記変換倍率が選択
    設定される応答信号検出手段とを備えていることを特徴
    とする測定装置。
JP62328603A 1987-12-25 1987-12-25 測定装置 Expired - Fee Related JPH0652279B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62328603A JPH0652279B2 (ja) 1987-12-25 1987-12-25 測定装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62328603A JPH0652279B2 (ja) 1987-12-25 1987-12-25 測定装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH01169374A JPH01169374A (ja) 1989-07-04
JPH0652279B2 true JPH0652279B2 (ja) 1994-07-06

Family

ID=18212118

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP62328603A Expired - Fee Related JPH0652279B2 (ja) 1987-12-25 1987-12-25 測定装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0652279B2 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5444857B2 (ja) * 2009-06-02 2014-03-19 横河電機株式会社 電気化学反応計測方法および電気化学反応計測装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPH01169374A (ja) 1989-07-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0652279B2 (ja) 測定装置
US6717393B2 (en) System for difference calculation using a quad slope converter
JPH07221613A (ja) トリガ回路
US4281281A (en) Reference voltage source
JPS6336155A (ja) 交流測定器のオ−トレンジ装置
JPH0652283B2 (ja) Lcrメ−タ
JP4040908B2 (ja) インピーダンス測定装置
JP3260533B2 (ja) 電流検出装置
JPH0812114B2 (ja) デジタル温度検出装置
JP2589817Y2 (ja) Lcrテスタ
JP3171466B2 (ja) ベクトル電圧比測定方法およびベクトル電圧比測定装置
JPH0351748Y2 (ja)
JPH1062463A (ja) 生体信号測定用電極の接触抵抗測定方法
JP4542280B2 (ja) 抵抗分電流検出回路
JPS6027968Y2 (ja) 交流電圧測定装置
JPH07110349A (ja) 位相角測定装置
SU1402951A1 (ru) Устройство дл измерени среднеквадратического значени переменного напр жени
JPS6117300B2 (ja)
JPH0624775Y2 (ja) 位相角・力率信号変換装置
JPH0129586Y2 (ja)
JPS62168420A (ja) 入力回路
JP3129005B2 (ja) 信号変換器
JPH057146A (ja) 光電スイツチ
SU1416953A1 (ru) Стабилизатор переменного напр жени
JPS58207871A (ja) 全波整流回路

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees