JPH10177042A - マルチメータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ロータリスイッチが正しく切り替えられなか
ったときに内部測定回路の破壊を防止し得るマルチメー
タを提供することを目的とする。 【解決手段】 入力端子５，６を介して装置外部から入
力した被測定信号に基づいて所定の測定を行う測定回路
１０と、測定機能を表示する表示部４と、複数の測定機
能からいずれか１つを選択して表示部４に表示させるた
めの測定機能選択用スイッチ回路２ａ、および測定機能
選択用スイッチ回路２ａとは独立し、かつ連動可能に構
成されると共に入力端子５，６と測定回路１０の所定の
信号入力部位とを接続するための信号接続用スイッチ回
路２ｂ，２ｃを有するロータリスイッチ２とを備えてい
るマルチメータ１において、測定機能選択用スイッチ回
路２ａによって複数の測定機能のいずれか１つが選択さ
れていないときに警報を行う警報手段１６を備えてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、直流および交流の
電圧や電流の測定、並びに抵抗値測定などの測定機能を
有するマルチメータに関し、特に、ロータリスイッチに
よってこれらの測定機能を選択可能に構成されているマ
ルチメータに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種のマルチメータとして、図３に示
すマルチメータ４１が従来から知られている。このマル
チメータ４１は、複数の測定機能から１つの測定機能を
選択するためのロータリスイッチ２と、ロータリスイッ
チ２によって選択された測定機能を表示すると共に測定
結果を表示する液晶表示器４（以下、「表示器４」とも
いう）と、図示しない測定用プローブを接続可能に構成
され、その測定用プローブを介して被測定信号を入力す
るための入力端子５，６とを備えている。

【０００３】また、このマルチメータ４１では、複数の
測定機能にそれぞれ対応する測定機能表示部７ａ〜７ｄ
が、本体ケース８の表面におけるロータリスイッチ２の
周縁に印刷されており、ロータリスイッチ２に取り付け
られているつまみ３の先端部を各測定機能表示部７ａ〜
７ｄのいずれかの位置に切り替えることによって、任意
の測定機能を選択することができるようになっている。
なお、測定機能表示部７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄは、それ
ぞれ直流電圧測定、交流電圧測定、抵抗値測定および導
通検査の各測定機能に対応付けられている。また、ロー
タリスイッチ２は、互いに独立し、かつ連動するように
構成された２つのスイッチ回路を有している。ここで、
一方のスイッチ回路である測定機能選択スイッチ回路に
よって、表示器４に表示させる測定機能が選択され、他
方のスイッチ回路である信号接続用スイッチ回路によっ
て、入力端子５，６を介して入力する被測定信号が内部
測定回路の所定の信号入力部位に接続される。

【０００４】このマルチメータ４１では、測定者が、測
定を希望する測定機能に対応する測定機能表示部７ａ〜
７ｄのいずれかの位置にロータリスイッチ２のつまみ３
の先端部を位置させることにより、選択された測定機能
が表示器４に表示される。ここで、表示器４には、図４
に示す表示処理に従って、所定の測定機能が表示され
る。すなわち、この表示処理では、図外のＣＰＵが、ポ
ーリング方式により、ロータリスイッチ２の各スイッチ
回路が測定機能表示部７ａ〜７ｄのいずれの位置に切り
替えられているかを監視する。具体的には、まず、直流
電圧測定機能に対応する測定機能表示部７ａの位置に切
り替えられているか否かを監視する（ステップ５１）。
切り替えられているときには、その測定機能を示すマー
ク４ａおよび測定単位を示すマーク４ｂを表示器４に表
示する（ステップ５２）。切り替えられていないときに
は、交流電圧機能に対応する測定機能表示部７ｂの位置
に切り替えられているか否かを監視し（ステップ５
３）、切り替えられているときには、その測定機能を示
すマーク４ｃおよびマーク４ｂを表示器４に表示する
（ステップ５４）。

【０００５】交流電圧機能に対応する測定機能表示部７
ｂの位置に切り替えられていないときには、抵抗値測定
機能に対応する測定機能表示部７ｃの位置に切り替えら
れているか否かを監視し（ステップ５５）、切り替えら
れているときには、抵抗値の単位を示すマーク４ｄを表
示器４に表示する（ステップ５６）。切り替えられてい
ないときには、導通検査に対応する測定機能表示部７ｄ
の位置に切り替えられているか否かを監視し（ステップ
５７）、切り替えられているときには、マーク４ｄを表
示する。一方、切り替えられていないとき、つまり、つ
まみ３によっていずれの位置にも切り替えられていない
ときには、内部測定回路の許容入力電圧が最も高い交流
電圧測定機能が選択されているものとして、マーク４ｃ
とマーク４ｂとを表示器４に表示する（ステップ５
９）。次いで、測定者が測定用プローブを被測定対象物
に接触させると、内部測定回路が、測定用プローブおよ
び入力端子５，６を介して入力された被測定信号に基づ
き、表示器４に表示されている測定機能に対応する測定
を開始する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来のマル
チメータ４１には、以下の問題点がある。すなわち、図
３の波線で示すように、つまみ３の先端部が、例えば、
測定機能表示部７ｂと測定機能表示部７ｃとの中間位置
に誤って切り替えられてしてしまうことがある。この場
合、従来のマルチメータ４１では、ロータリスイッチ２
の測定機能選択用スイッチ回路と信号接続用スイッチ回
路とが互いに独立しているため、測定機能選択用スイッ
チ回路は、測定機能表示部７ｃに対応するスイッチ接点
に切り替えられる一方、信号接続用スイッチ回路では、
いずれのスイッチ接点にも切り替えられていないという
状態が生じることがある。

【０００７】このような場合、従来のマルチメータ４１
では、表示器４には交流電圧測定機能に対応するマーク
４ｃと単位を示すマーク４ｂが表示されているにも拘わ
らず、入力端子５，６が内部測定回路における抵抗値測
定用の信号入力部位に接続されていることになる。この
場合、一般的に、抵抗値測定においては、低インピーダ
ンス回路の定電流源から出力される定電流などを、入力
端子５，６に接続される測定対象抵抗の両端に印加し、
その両端電圧を検出することによって抵抗値を測定して
いる。したがって、測定者が、表示器４の表示内容を信
じて、測定用プローブに交流電圧を印加した場合には、
交流電流が定電流源に流れ込む結果、定電流源が破壊さ
れてしまうことがあるという問題点がある。

【０００８】本発明は、かかる問題点に鑑みてなされた
ものであり、ロータリスイッチが正しく切り替えられな
かったときに内部測定回路の破壊を防止し得るマルチメ
ータを提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく請
求項１記載のマルチメータは、入力端子を介して装置外
部から入力した被測定信号に基づいて所定の測定を行う
測定回路と、測定機能を表示する表示部と、複数の測定
機能からいずれか１つを選択して表示部に表示させるた
めの測定機能選択用スイッチ回路、および測定機能選択
用スイッチ回路とは独立し、かつ連動可能に構成される
と共に入力端子と測定回路の所定の信号入力部位とを接
続するための信号接続用スイッチ回路を有するロータリ
スイッチとを備えているマルチメータにおいて、測定機
能選択用スイッチ回路によって複数の測定機能のいずれ
か１つが選択されていないときに警報を行う警報手段を
備えていることを特徴とする。

【００１０】このマルチメータでは、例えば、ロータリ
スイッチの信号接続用スイッチ回路によって抵抗値測定
機能が選択され、かつ測定機能選択用スイッチ回路では
複数の測定機能のいずれもが選択されていないような場
合、警報手段は、その旨の内容を表示部に表示したり、
警報音や振動を発生させたりすることによって、警報を
行う。このため、測定者は、ロータリスイッチが正しい
位置に切り替えられていないことを知ることができ、こ
れにより、抵抗値測定用の定電流源などに過大な電力を
入力してしまうことを防止することができる。

【００１１】請求項２記載のマルチメータは、請求項１
記載のマルチメータにおいて、警報手段は、警報音を発
することにより警報を行うことを特徴とする。

【００１２】注意を促す旨の内容を表示器に表示するこ
とによって警報してもよいが、視覚による表示は、一般
的に、見逃され易い。一方、警報音を発することによっ
て警報すれば、測定者は、ロータリスイッチが正しい位
置に切り替えられていないことを直ちに知覚することが
できる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明に係るマルチメータの実施の形態について説明する。
なお、本実施形態に係るマルチメータ１は、外観的には
従来のマルチメータ４１とほぼ同一に構成されているた
め、外観上の各構成要素については同一の符号を付して
詳細説明を省略する。

【００１４】最初に、マルチメータ１の内部構成につい
て、図１を参照して説明する。

【００１５】同図に示すマルチメータ１は、特に限定さ
れないが、直流電圧、交流電圧および抵抗値の測定や、
導通検査を可能に構成されている。また、マルチメータ
１は、前述したロータリスイッチ２および表示器４を備
えるほか、Ｉ／Ｏ回路１４、ＣＰＵ１５、本発明におけ
る警報手段を構成するブザー１６、レンジ回路１７、Ａ
／Ｄ変換回路１８、アナログスイッチ２１〜２４、ノッ
ト回路２５、電池２６、および抵抗２７，２８を備えて
いる。なお、上記構成要素のうち、ロータリスイッチ
２、Ｉ／Ｏ回路１４、表示器４およびブザー１６を除く
構成要素が、入力端子５，６を介して入力された被測定
信号に基づいて、上記した各種測定などを行う測定回路
１０を構成する。

【００１６】ロータリスイッチ２は、３つのスイッチ回
路２ａ〜２ｃを有している。スイッチ回路２ａ（本発明
における測定機能選択用スイッチ回路に相当する）は、
測定機能を表示器４に表示させるためのものであって、
装置内のグランドに接続され共通接点であるブラシ１１
と、Ｉ／Ｏ回路１４の入力部にそれぞれ接続されブラシ
１１に接触可能なスイッチ接点１１ａ〜１１ｄとを備え
ている。また、スイッチ回路２ｂ（スイッチ回路２ｃと
共に本発明における信号接続用スイッチ回路に相当す
る）は、入力端子５に接続されたブラシ１２と、抵抗２
７または抵抗２８に接続されブラシ１２に接触可能なス
イッチ接点１２ａ〜１２ｄとを備えている。さらに、ス
イッチ回路２ｃは、レンジ回路１７に接続されたブラシ
１３と、入力端子５または入力端子６にそれぞれ接続さ
れブラシ１３に接触可能なスイッチ接点１３ａ〜１３ｄ
とを備えている。なお、各スイッチ接点におけるａ接
点、ｂ接点、ｃ接点およびｄ接点は、直流電圧測定、交
流電圧測定、抵抗値測定および導通検査の各測定機能に
それぞれ対応させられている。

【００１７】Ｉ／Ｏ回路１４は、スイッチ接点１１ａ〜
１１ｄのいずれがブラシ１１に接触しているかを検出す
る。ＣＰＵ１５は、Ｉ／Ｏ回路１４の検出結果をポーリ
ング方式によって所定時間間隔で監視すると共に、Ａ／
Ｄ変換回路１８から出力されるディジタルデータに基づ
いて各種測定を行うほか、マルチメータ１における各種
処理を実行する。レンジ回路１７は、抵抗アレイで構成
されており、抵抗２８およびアナログスイッチ２２を介
して入力した直流電圧または交流電圧を所定電圧（例え
ば、２Ｖ）以下の電圧に分圧してアナログスイッチ２４
に出力する。また、レンジ回路１７は、抵抗値測定およ
び導通検査の際に、アナログスイッチ２１を介して電池
２６から出力される直流電流を内部の抵抗を介してブラ
シ１３に出力する。Ａ／Ｄ変換回路１８は、アナログス
イッチ２３またはアナログスイッチ２４を介して入力し
た被測定信号である直流電圧または交流電圧をサンプリ
ングした後、アナログ−ディジタル変換し、変換したデ
ィジタルデータをＣＰＵ１５に出力する。

【００１８】次に、マルチメータ１全体の動作につい
て、図２を参照して説明する。

【００１９】まず、測定者が、ロータリスイッチ２のつ
まみ３を切り替えると、ＣＰＵ１５は、Ｉ／Ｏ回路１４
の検出結果を監視することにより、ブラシ１１がいずれ
のスイッチ接点１１ａ〜１１ｄに接触しているかを検出
する。同図に示すように、最初に、ブラシ１１が直流電
圧測定機能に対応するスイッチ接点１１ａに接触してい
るか否かを監視する（ステップ３１）。接触していると
判別したときには、その測定機能を示すマーク４ａおよ
び測定単位を示すマーク４ｂを表示器４に表示する（ス
テップ３２）。接触していないと判別したときには、ブ
ラシ１１が交流電圧機能に対応するスイッチ接点１１ｂ
に接触しているか否かを監視し（ステップ３３）、接触
していると判別したときには、その測定機能を示すマー
ク４ｃおよびマーク４ｂを表示器４に表示する（ステッ
プ３４）。

【００２０】ブラシ１１がスイッチ接点１１ｂに接触し
ていないと判別したときには、ブラシ１１が抵抗値測定
機能に対応するスイッチ接点１１ｃに接触しているか否
かを監視し（ステップ３５）、接触していると判別した
ときには、抵抗値の単位を示すマーク４ｄを表示器４に
表示する（ステップ３６）。接触していないと判別した
ときには、ブラシ１１が導通検査機能に対応するスイッ
チ接点１１ｄに接触しているか否かを監視し（ステップ
３７）、接触していると判別したときには、マーク４ｄ
を表示する。一方、ブラシ１１がいずれのスイッチ接点
１１ａ〜１１ｄにも接触していないと判別したとき、つ
まり、つまみ３によって測定機能表示部７ａ〜７ｄのい
ずれの位置にも正しく切り替えられていないときには、
エラー処理を実行する（ステップ３９）。エラー処理で
は、ＣＰＵ１５は、ブザー１６にブザー発音信号を出力
することにより、所定周波数の警報音を発生させる。こ
れにより、警報音は本体ケース８に形成されている放音
口９（図３参照）から外部に出力される。この結果、測
定者は、ロータリスイッチ２のつまみ３が測定機能表示
部７ａ〜７ｄのいずれかの位置に正しく切り替えられて
いないことを直ちに知覚することができる。

【００２１】次いで、測定者がロータリスイッチ２のつ
まみ３を所定の測定機能表示部７ａ〜７ｄの位置に確実
に切り替えた場合、選択された測定機能に応じた測定が
開始される。具体的には、交流電圧測定機能または直流
電圧測定機能が選択された場合には、ＣＰＵ１５は、ア
ナログスイッチ２２，２４を作動させる。次いで、測定
者が測定用プローブを電圧ライン間に接触させることに
より、所定の電圧が、入力端子５、ブラシ１２、スイッ
チ接点１２ａ（または１２ｂ）、抵抗２８およびアナロ
グスイッチ２２を介して、レンジ回路１７に入力され
る。レンジ回路１７は、抵抗２８および内部の抵抗アレ
イによって所定電圧まで分圧した分圧電圧をアナログス
イッチ２４を介してＡ／Ｄ変換回路１８に出力する。Ａ
／Ｄ変換回路１８は、入力した分圧電圧をディジタルデ
ータに変換して、ＣＰＵ１５に出力する。次に、ＣＰＵ
１５は、ディジタルデータに基づいて、入力端子５，６
間に印加されている電圧値を演算し、演算結果を表示器
４に表示させる。

【００２２】一方、抵抗値測定機能または導通検査機能
が選択された場合には、ＣＰＵ１５は、アナログスイッ
チ２１，２３を作動させる。次いで、測定者が測定用プ
ローブを測定対象抵抗の両端に接触させると、電池２６
から出力された直流電流が、アナログスイッチ２１、レ
ンジ回路１７内の抵抗、ブラシ１３、スイッチ接点１３
ｃ（または１３ｄ）を介して入力端子５に出力される。
これにより、測定対象抵抗の両端に、レンジ回路１７内
の抵抗と測定対象抵抗とで分圧された電圧が印加され
る。Ａ／Ｄ変換回路１８は、入力端子５、スイッチ接点
１２ｃ（または１２ｄ）およびアナログスイッチ２３を
介して、測定対象抵抗の両端電圧を入力し、ディジタル
データに変換した後、ＣＰＵ１５に出力する。次に、Ｃ
ＰＵ１５は、ディジタルデータに基づいて、測定対象抵
抗の抵抗値を演算し、抵抗値測定機能が選択されている
場合には、演算した抵抗値を表示器４に表示させ、導通
検査機能が選択されている場合には、演算した抵抗値が
例えば４０オーム以下のときに、警報音とは異なる周波
数の報知音をブザー１６から出力させる。

【００２３】このように、この実施形態におけるマルチ
メータ１によれば、ロータリスイッチ２のつまみ３が、
測定機能表示部７ａ〜７ｄのいずれかの位置に正しく切
り替えられていないときには、ブザー１６から警報音を
出力させることによって、その旨を測定者に知覚させる
ことができる。これにより、ブラシ１２およびブラシ１
３がスイッチ接点１２ｂおよびスイッチ接点１３ｂにそ
れぞれ接触し、かつブラシ１１がスイッチ接点１１ａ〜
１１ｄのいずれにも接触していないような状態のとき
に、測定者が誤って過大電圧を印加することによる電池
２６の破壊を有効に防止することができる。

【００２４】なお、ロータリスイッチ２のつまみ３が正
しい位置に切替えられていない場合、例えば、スイッチ
回路２ａでは、ブラシ１１がスイッチ接点１１ｂに接触
し、スイッチ回路２ｂ，２ｃでは、ブラシ１２，１３が
それぞれスイッチ接点１２ｃ，１３ｃに接触しているよ
うな場合、警報がないとすれば、このマルチメータ１に
おいても、以下の不都合が生じる。つまり、かかる状態
においては、交流電圧測定機能を示すマーク４ｃが表示
器４に表示されている。したがって、測定者が測定用プ
ローブを介して入力端子５，６に交流電圧を印加する
と、交流電圧は、スイッチ接点１３ｃおよびブラシ１３
を介してレンジ回路１７に入力する。この場合、レンジ
回路１７が低インピーダンスであるため、高電圧の交流
電圧が、アナログスイッチ２１の入出力部間に印加さ
れ、これにより、アナログスイッチ２１が耐圧破壊す
る。また、アナログスイッチ２１が耐圧破壊によって短
絡状態になったときには、電池２６は、過大な交流電圧
が入力されることによって破壊される。このように、回
路部品が破壊されてしまうという不都合が生じる。な
お、この点については、低価格で提供されているすべて
のマルチメータにおいても、アナログスイッチなどの半
導体スイッチによって内部回路を切替える構成であるた
め、同様な不都合が生じている。

【００２５】一方、スイッチ回路２ｂ，２ｃをロータリ
スイッチ２からリレーなどに置換し、ＣＰＵ１５がスイ
ッチ回路２ａの接続状態に基づいてリレーを作動させる
ようにすれば、電池２６などの破壊を防止することは可
能である。しかし、価格競争の激化しているマルチメー
タの商品市場においては、そのようなコストアップを避
けられない構成にすることは極めて困難な状況である。
したがって、この実施形態に係るマルチメータ１は、簡
易な回路構成でありながら、ロータリスイッチ２の誤っ
た切替えに対して、その旨の警報を行うことにより回路
部品の破壊を防止することができるため、従来のマルチ
メータ４１と比較して、極めて優れている。

【００２６】なお、ブザー１６は、導通検査の際に元々
使用されるものである。このため、このマルチメータ１
では、装置コストを上昇させることなく、ロータリスイ
ッチ２の誤った切替えを警報することができる。

【００２７】また、本実施形態では、直流電圧や交流電
圧、および抵抗値の測定が可能なマルチメータについて
説明したが、本発明は、これに限定されない。例えば、
直流電流や交流電流、および抵抗値を測定可能なマルチ
メータにも適用可能である。さらに、警報手段として
は、警報音のみによる警報に限らず、表示器４に文字表
示する方式や、警報音による警告を行うと共に、注意を
促す旨の内容であるエラー表示を表示器４に表示させる
警告を同時に行う方式を採用してもよい。ただし、文字
表示のみによる警報は一般的に測定者にとって見逃し易
いことを考慮すれば、少なくとも警報音による警報を行
うことが好ましい。さらに、本発明における警報手段
は、ブザー１６に限らず、警報音や警告をスピーカから
出力するように構成してもよい。

【００２８】

【発明の効果】以上のように請求項１記載のマルチメー
タによれば、例えば、ロータリスイッチの信号接続用ス
イッチ回路によって抵抗値測定機能が選択され、かつ測
定機能選択用スイッチ回路では複数の測定機能のいずれ
か１つが正しく選択されていないような場合、警報手段
が警報を行うため、測定者は、ロータリスイッチが正し
い位置に切り替えられていないことを知ることができ、
この結果、抵抗値測定用の定電流源などに過大な電力を
入力してしまうことを防止することができる。

【００２９】また、請求項２記載のマルチメータによれ
ば、ロータリスイッチが正しい位置に切り替えられてい
ないときには、警報音を発することによる警報が行われ
るため、測定者に対して、その旨を確実に知らしめるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係るマルチメータの回路
図である。

【図２】本発明の実施の形態に係るマルチメータにおけ
る表示処理を示すフローチャートである。

【図３】本発明の実施の形態に係るマルチメータおよび
従来のマルチメータの外観図である。

【図４】従来のマルチメータにおける表示処理を示すフ
ローチャートである。

【符号の説明】

１ マルチメータ ２ ロータリスイッチ ２ａ〜２ｃ スイッチ回路 ４ 液晶表示器 ５，６ 入力端子 １０ 測定回路 １６ ブザー

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力端子を介して装置外部から入力した
   被測定信号に基づいて所定の測定を行う測定回路と、測
   定機能を表示する表示部と、複数の測定機能からいずれ
   か１つを選択して前記表示部に表示させるための測定機
   能選択用スイッチ回路、および当該測定機能選択用スイ
   ッチ回路とは独立し、かつ連動可能に構成されると共に
   前記入力端子と前記測定回路の所定の信号入力部位とを
   接続するための信号接続用スイッチ回路を有するロータ
   リスイッチとを備えているマルチメータにおいて、 前記測定機能選択用スイッチ回路によって前記複数の測
   定機能のいずれか１つが選択されていないときに警報を
   行う警報手段を備えていることを特徴とするマルチメー
   タ。
2. 【請求項２】 前記警報手段は、警報音を発することに
   より前記警報を行うことを特徴とする請求項１記載のマ
   ルチメータ。