JPH0814590B2

JPH0814590B2 - 回路素子測定器の端子接続状態検出回路

Info

Publication number: JPH0814590B2
Application number: JP8266189A
Authority: JP
Inventors: 敬三山木
Original assignee: 安藤電気株式会社
Priority date: 1989-03-31
Filing date: 1989-03-31
Publication date: 1996-02-14
Anticipated expiration: 2011-02-14
Also published as: JPH02259581A

Description

【発明の詳細な説明】（ａ）発明の技術分野この発明は、四端子構成の回路素子測定器において、
各測定端子と測定素子の電気的接触を確認し、かつ、測
定素子に接続される接続径路のインピーダンスが測定で
きるようにしたものである。

（ｂ）従来技術と問題点次に、第５図を参照して、四端子構成の回路素子測定
器の構成を説明する。

第５図の１は測定用の信号源、２は電流制限用の抵
抗、８は電流／電圧変換器、９は電圧検出器、11〜14は
測定端子、20は測定素子、21〜24は接続端子である。

電流／電圧変換器８は、演算増幅器8A、基準抵抗8B、
差動増幅器8Cで構成され、電圧検出器９は差動増幅器で
構成されている。

第５図では、測定素子20の端子20Aに測定端子11・12
を接続し、測定素子20の端子20Bに測定端子13・14を接
続し、信号源１の信号を測定端子11に供給し、測定素子
20に流れる信号電流を測定端子13・14に接続する電流／
電圧変換器８で検出するとともに、測定素子20の端子間
電圧を測定端子12・13に接続する電圧検出器９で検出す
る。

測定端子11〜14と測定素子20の間の接続には、測定ジ
グなどを使用し、ケーブル等で接続する。

第５図では、測定端子11〜14から測定素子20に対する
接続端子を21〜24とする。

正常に接続されている場合は、測定端子11と接続端子
21、測定端子12と接続端子22はそれぞれ同電位になり、
測定素子20の端子20Aに接続される。また、測定端子13
と接続端子23、測定端子14と接続端子24はそれぞれ同電
位になり、測定素子20の端子20Bに接続される。

しかし、ケーブルの断線や、接触不良等で、接続端子
21〜24が確実に測定素子20に接続されない場合があり、
正しい測定ができないことがある。

例えば、測定端子11と接続端子21の間だけが断線の場
合は、測定素子20には測定信号が供給されなくなり、測
定素子20の両端子間電圧は0Vとして検出され、測定素子
20に流れる信号電流は0Aとして検出され、インピーダン
ス不定として測定される。

また、測定端子14と接続端子24の間だけが断線の場合
は、演算増幅器8Aの帰還径路が断となり、測定素子20の
端子20Bを仮想接地電位に保てなくなる。

この状態では、測定端子13の測定装置側の入力インピ
ーダンスがある値なので、微小電流が接続端子23から測
定端子13へ流れ、測定素子20の端子間電圧は、ある有限
の値を示し、測定端子14が開放状態なので、基準抵抗8B
には帰還電流が流れなくなり、信号電流は0Aとして検出
される。

したがって、測定インピーダンスは、無限大となり正
しい測定値が得られないことになる。

さらに、測定端子12と接続端子22の間だけが断線の場
合は、測定端子12が開放状態となり、測定素子20の端子
間電圧は0Vとして検出され、測定素子20に流れる信号電
流は、ある有限の値として検出され、インピーダンスは
０Ωとして測定される。

また、測定端子13と接続端子23の間だけが断線の場合
は、演算増幅器8Aの帰還径路が断になり、演算増幅器8A
が発生する信号で決まるある有限の信号電流が基準抵抗
8Bに流れ、測定端子12の電圧は、この信号電流で決定さ
れる値となる。

したがって、この場合には、測定インピーダンスはあ
る値が得られるが、測定素子20のインピーダンスとは一
致しない値になる。

これらは、それぞれ単独で発生する異常接続状態であ
るが、これらが組み合わさって発生する場合もある。

（ｃ）発明の目的この発明は、測定素子20の端子20Aに接続される測定
端子11と接続端子21、測定端子12と接続端子22につい
て、導通試験と接続径路のインピーダンスを測定し、次
に、測定素子20の端子20Bに接続される測定端子13と接
続端子23、接続端子24を測定端子14について、導通試験
と接続径路のインピーダンスを測定し、導通試験の結果
と、接続径路のインピーダンスの測定値から、正しく接
続されていることを判断する回路素子測定器の端子接続
状態検出回路の提供を目的とする。

（ｄ）発明の実施例次に、この発明による実施例の構成図を第１図に示
す。

第１図の３〜７はスイッチであり、その他の部分は第
５図と同じである。

スイッチ３は、信号源１の出力に、抵抗２を通して接
続され、スイッチ３の端子3Aは測定端子11に接続され、
端子3Bは測定端子13に接続される。

スイッチ４・５は連動して動作し、測定端子11・12の
間の電圧、または測定端子13・14の間の電圧を検出する
ために使用される。

スイッチ４・５を端子Ａに設定すると、測定端子12・
13の間の電圧を検出し、スイッチ４・５をＢ側に設定し
たときは、測定端子11・12の間の電圧を検出することが
できる。

スイッチ４・５を端子Ｃ側に設定したときは、測定端
子13・14の間の電圧を検出することができる。この検出
した電圧をE_Lとする。

スイッチ６は、基準抵抗8Bの一端に接続される。そし
て、スイッチ６の端子6Aは端子14に接続され、端子6B
は、測定端子12に接続される。

スイッチ７は、演算増幅器8Aの入力端子に接続され
る。そして、スイッチ７の端子7Aは測定端子13に接続さ
れ、端子7Bは演算増幅器8Aの帰還回路を構成する基準抵
抗8Bの一端に接続される。

なお、第１図のスイッチ３〜７の端子接続は、通常測
定の場合の状態を示す。

次に、第２図を参照して、測定端子11・12の間の導通
試験をする場合を説明する。

スイッチ３〜７は、第２図に示す位置にする。

測定素子20の端子20Aで、接続端子21と接続端子22が
正しく接続されていれば、測定信号電流i₁は、スイッチ
３の端子3Aから、測定端子11→接続端子21→接続端子22
→測定端子12→スイッチ６の端子6Bの径路で流れる。

演算増幅器8Aには、スイッチ７で基準抵抗8Bが演算増
幅器8Aの帰還抵抗として接続されており、スイッチ６の
端子6B、すなわち、測定端子12が仮想接地電位となり、
差動増幅器8Cの出力には、電圧E_i1が出る。この電圧E_i1
は、ケーブル等のインピーダンスと接続端子21・22の接
続インピーダンスの総和をZ_Hとすれば、式（１）で表さ
れる。

−E_i1＝｛Rr/（Rs＋Z_H）｝×Es ……（１）ここに、Rrは基準抵抗8Bの抵抗値、Rsは抵抗２の抵抗
値、Esは信号源１の電圧である。

また、このとき流れる電流_i1は、式（２）で表され
る。_i1 ＝−E_i1/Rr ……（２）このとき、測定端子11・12間の電圧E_Hは、スイッチ４
・５により、電圧検出器９の出力E_v1として検出され
る。

測定端子11・12の間の接続径路インピーダンスZ_Hは、
式（３）で表される。

Z_H＝E_H/i₁＝（E_v1/−E_i1）×Rr ……（３）したがって、基準抵抗8Bが既知ならば、検出したE_v1
とE_i1の値からZ_Hを容易に算出することができる。

次に、第３図を参照して、測定端子13・14の間の導通
試験をする場合について説明する。

スイッチ３〜７は、第３図に示す位置にする。

測定素子20の端子20Bに、接続端子23と接続端子24が
正しく接続されているときは、電流i₂は、スイッチ３の
端子3Bから測定端子13→接続端子23→接続端子24→測定
端子14→スイッチ６の端子6Aの接続径路で流れる。

演算増幅器8Aには、スイッチ７で、基準抵抗8Bが演算
増幅器8Aの帰還抵抗として接続されており、スイッチ６
の端子6A、すなわち、接続端子14が仮想接地電位とな
り、基準抵抗8Bの端子電圧を検出するための差動増幅器
8Cの出力には、E_i2の信号電圧が出力される。このE
_i2は、測定ケーブル等のインピーダンスと、接続端子23
・24の接続インピーダンスの総和インピーダンスをZ_Lと
すれば、式（４）で表わされる。

−E_i2＝｛Rr/（Rs＋Z_L）｝×Es ……（４）また、このとき流れる電流i₂は、式（５）で表わされ
る。

i₂＝−E_i2/R ｒ……（５）このとき、測定端子13・14の間の電圧E_Lは、スイッチ
４・５により、電圧検出器９の出力E_v2として検出され
る。

測定端子13・14の間の接続径路インピーダンスZ_Lは、
式（６）で表される。

Z_L＝E_L/i₂＝（E_v2/−E_i2）×Rr ……（６）したがって、基準抵抗8Bが既知ならば、検出したE_v2
とE_i2の値からZ_Lを容易に算出することができる。

もし、測定素子20との接続点で、ケーブルが断線した
り、接触抵抗が大きくなったりして接続径路インピーダ
ンスが高くなった場合は、検出されたE_i1またはE_i2の電
圧は、正常に接続されている場合より低い値になる。

これは式（１）や式（４）からも容易に理解される。

このようにして検出された電圧E_i1や電圧E_i2を利用
し、導通試験の良否を判断することができる。

例えば、測定端子11・12間の導通試験で、接続端子21
・22の間の接触抵抗が大きくなった場合は、流れる信号
電流i₁は減り、測定端子11・12の間の電圧E_H、すなわち
E_v1は大きな値となり、差動増幅器8Cの出力電圧E_i1は小
さな値になる。

検出された電圧E_v1と電圧E_i1を式（３）に代入する
と、Z_Hは、正常に接続されている場合より大きい値にな
り、かつ、その接続径路インピーダンスZ_Hを知ることが
できる。

このことは、測定端子13・14についても、同じように
して、接続径路のインピーダンスZ_Lを知ることができ
る。

第２図と第３図の導通試験で測定されたZ_HとZ_Lに対し
て、あらかじめ正しい接続時の判定基準値と比較するこ
とによって、正しく接続されているかどうかを判断する
ことができる。

正しく接続されているときは、スイッチ３〜７を第１
図の位置にし、測定素子20の測定に移る。

スイッチ３〜７を備えることによって、導通試験によ
り測定端子11・12の間、測定端子13・14の間の電圧を検
出し、流れる電流と端子間電圧から接続径路のインピー
ダンスを求め、正しく接続されていないと判断したとき
は、その装置に装備された表示器等で、接続異常を表示
させ、さらに、Z_HとZ_Lの接続径路のインピーダンスの測
定値を表示させることもできる。

次に、この発明による他の実施例の構成図を第４図に
示す。

第４図では、第１図のスイッチ４・５と電圧検出器９
の部分を、差動増幅器9A〜9Cとスイッチ9Dに置き換えた
ものである。

差動増幅器9Aは測定端子11・12の間の電圧を検出し、
差動増幅器9Cは測定端子13・14の間の電圧を検出する。

スイッチ9Dは、各検出電圧を切換えて電圧Evを検出す
る。

第４図の動作は、第１図と全く同じであるが、第４図
によれば、高い入力インピーダンスを要求される各端子
について測定端子11〜14の近くに、差動増幅器9A〜9Cを
配置することができ、高い端子間インピーダンスを得る
ことができる。

（ｅ）発明の効果この発明によれば、スイッチの設定によって、各測定
端子と測定素子との接続状態を確認するための導通試験
をすることができるので、電気的接続を確認することが
でき、接続異常による測定ミスを防止することができ
る。

また、測定端子と接続端子の間の接続径路インピーダ
ンスを測定することができるので、接続径路のインピー
ダンスを知らせることもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による実施例の構成図、第２図は測定
端子11・12の間の導通試験をする場合の接続図、第３図
は測定端子13・14の間の導通試験をする場合の接続図、
第４図はこの発明による他の実施例の構成図、第５図は
四端子構成の回路素子測定器の構成図である。１……信号源、２……抵抗、３〜７……スイッチ、８…
…電流／電圧変換器、8A……演算増幅器、8B……基準抵
抗、8C……差動増幅器、９……電圧検出器、11〜14……
測定端子、20……測定素子、21〜24……接続端子。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】測定素子（20）の第１の端子（20A）に第
１の測定端子（11）と第２の測定端子（12）を接続し、
測定素子（20）の第２の端子（20B）に第３の測定端子
（13）と第４の測定端子（14）を接続し、信号源（１）
の信号を第１の測定端子（11）に供給し、測定素子（2
0）に流れる信号電流を第３の測定端子（13）と第４の
測定端子（14）に接続する電流／電圧変換器（８）で検
出するとともに、測定素子（20）の端子間電圧を第２の
測定端子（12）と第３の測定端子（13）に接続する電圧
検出器（９）で検出する回路素子測定器において、第１の測定端子（11）と第２の測定端子（12）の間の導
通試験には、信号源（１）の信号を第１の測定端子（1
1）に接続し、第２の測定端子（12）を電流／電圧変換
器（８）に接続し、第１の測定端子（11）と第２の測定
端子（12）を電圧検出器（９）に接続し、第３の測定端子（13）と第４の測定端子（14）の間の導
通試験には、信号源（１）の信号を第３の測定端子（1
3）に接続し、第４の測定端子（14）を電流／電圧変換
器（８）に接続し、第３の測定端子（13）と第４の測定
端子（14）を電圧検出器（９）に接続することを特徴と
する回路素子測定器の端子接続状態検出回路。