JPH1172529A - コンデンサの絶縁抵抗測定装置 - Google Patents
コンデンサの絶縁抵抗測定装置Info
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- JPH1172529A JPH1172529A JP9249866A JP24986697A JPH1172529A JP H1172529 A JPH1172529 A JP H1172529A JP 9249866 A JP9249866 A JP 9249866A JP 24986697 A JP24986697 A JP 24986697A JP H1172529 A JPH1172529 A JP H1172529A
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- capacitor
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Abstract
(57)【要約】
【課題】誤差要因を多く内包する安価な回路でもその誤
差要因を補正することで、測定精度を向上させるコンデ
ンサの絶縁抵抗測定装置を提供する。 【解決手段】直流測定電圧Ｖｉｎを被測定コンデンサ２
に印加し、その漏れ電流をＯＰアンプ３を主体とする電
流電圧変換回路で電圧換算して測定する絶縁抵抗測定装
置であって、ＯＰアンプ３の負入力に対し、被測定コン
デンサ２とオフセット測定抵抗８とをスイッチ７を介し
て接続する。スイッチ７をオフセット測定抵抗８側に切
り換えた場合のＯＰアンプ３の出力電圧Ｖb と、スイッ
チ７を被測定コンデンサ２側に切り換えた場合のＯＰア
ンプ３の出力電圧Ｖout とから、次式により被測定コン
デンサ２の絶縁抵抗Ｒx を求める。 Ｒx ＝ Ｒb ・Ｖin／（Ｖb −Ｖout ） なお、Ｒb はＯＰアンプ３の帰還抵抗、Ｖinは測定電圧
である。
差要因を補正することで、測定精度を向上させるコンデ
ンサの絶縁抵抗測定装置を提供する。 【解決手段】直流測定電圧Ｖｉｎを被測定コンデンサ２
に印加し、その漏れ電流をＯＰアンプ３を主体とする電
流電圧変換回路で電圧換算して測定する絶縁抵抗測定装
置であって、ＯＰアンプ３の負入力に対し、被測定コン
デンサ２とオフセット測定抵抗８とをスイッチ７を介し
て接続する。スイッチ７をオフセット測定抵抗８側に切
り換えた場合のＯＰアンプ３の出力電圧Ｖb と、スイッ
チ７を被測定コンデンサ２側に切り換えた場合のＯＰア
ンプ３の出力電圧Ｖout とから、次式により被測定コン
デンサ２の絶縁抵抗Ｒx を求める。 Ｒx ＝ Ｒb ・Ｖin／（Ｖb −Ｖout ） なお、Ｒb はＯＰアンプ３の帰還抵抗、Ｖinは測定電圧
である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はコンデンサの絶縁抵
抗測定装置、特に回路の測定誤差を補正できる装置に関
するものである。
抗測定装置、特に回路の測定誤差を補正できる装置に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】コンデンサの絶縁抵抗を測定する一つの
手段として、図１に示すＯＰアンプを用いた電流電圧
（以下、Ｉ／Ｖと略す）変換回路による測定方式が知ら
れている。これは、測定電源１の直流電圧を被測定コン
デンサ２に印加し、その漏れ電流をＯＰアンプ３で増幅
し、電圧換算で絶縁抵抗を測定するものである。ＯＰア
ンプ３の負入力は被測定コンデンサ２と接続され、正入
力はアースされている。ＯＰアンプ３の出力は帰還抵抗
４を介して負入力にフィードバックされるとともに、Ａ
／Ｄ変換器５を介して解析装置（ＣＰＵ）６に接続され
ている。
手段として、図１に示すＯＰアンプを用いた電流電圧
（以下、Ｉ／Ｖと略す）変換回路による測定方式が知ら
れている。これは、測定電源１の直流電圧を被測定コン
デンサ２に印加し、その漏れ電流をＯＰアンプ３で増幅
し、電圧換算で絶縁抵抗を測定するものである。ＯＰア
ンプ３の負入力は被測定コンデンサ２と接続され、正入
力はアースされている。ＯＰアンプ３の出力は帰還抵抗
４を介して負入力にフィードバックされるとともに、Ａ
／Ｄ変換器５を介して解析装置（ＣＰＵ）６に接続され
ている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
なＩ／Ｖ変換回路に使用するＯＰアンプ３は、微小電流
を測定することから、オフセット電圧Ｖosとバイアス電
流Ｉb による測定誤差のために正確な絶縁抵抗を測定で
きない欠点がある。ここで、オフセット電圧ＶosとはＯ
Ｐアンプ３の正入力に発生する電圧であり、バイアス電
流Ｉb とは帰還抵抗４に流れる電流である。
なＩ／Ｖ変換回路に使用するＯＰアンプ３は、微小電流
を測定することから、オフセット電圧Ｖosとバイアス電
流Ｉb による測定誤差のために正確な絶縁抵抗を測定で
きない欠点がある。ここで、オフセット電圧ＶosとはＯ
Ｐアンプ３の正入力に発生する電圧であり、バイアス電
流Ｉb とは帰還抵抗４に流れる電流である。
【０００４】そのため、従来ではオフセット電圧とバイ
アス電流が小さい非常に高価なＯＰアンプを使用する
か、または周辺回路で誤差を調整する必要があった。こ
のため、部品代や調整工数の増加を招き、装置の価格が
高くなるという問題点があった。
アス電流が小さい非常に高価なＯＰアンプを使用する
か、または周辺回路で誤差を調整する必要があった。こ
のため、部品代や調整工数の増加を招き、装置の価格が
高くなるという問題点があった。
【０００５】そこで、本発明の目的は、誤差要因を多く
内包する安価な回路でもその誤差要因を補正すること
で、測定精度を向上させることが可能なコンデンサの絶
縁抵抗測定装置を提供することにある。
内包する安価な回路でもその誤差要因を補正すること
で、測定精度を向上させることが可能なコンデンサの絶
縁抵抗測定装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、直流測定電圧を被測定コンデンサに印加
し、その漏れ電流をＯＰアンプを主体とする電流電圧変
換回路で電圧換算して測定する絶縁抵抗測定装置におい
て、ＯＰアンプの負入力に対し、被測定コンデンサとオ
フセット測定抵抗とをスイッチ手段を介して接続し、ス
イッチ手段をオフセット測定抵抗側に切り換えた場合の
ＯＰアンプの出力電圧Ｖb と、スイッチ手段を被測定コ
ンデンサ側に切り換えた場合のＯＰアンプの出力電圧Ｖ
out とから、次式により被測定コンデンサの絶縁抵抗Ｒ
x を求めるものである。 Ｒx ＝Ｒb ・Ｖin／（Ｖb −Ｖout ） ・・・（１） なお、Ｒb はＯＰアンプの帰還抵抗、Ｖinは測定電圧で
ある。
め、本発明は、直流測定電圧を被測定コンデンサに印加
し、その漏れ電流をＯＰアンプを主体とする電流電圧変
換回路で電圧換算して測定する絶縁抵抗測定装置におい
て、ＯＰアンプの負入力に対し、被測定コンデンサとオ
フセット測定抵抗とをスイッチ手段を介して接続し、ス
イッチ手段をオフセット測定抵抗側に切り換えた場合の
ＯＰアンプの出力電圧Ｖb と、スイッチ手段を被測定コ
ンデンサ側に切り換えた場合のＯＰアンプの出力電圧Ｖ
out とから、次式により被測定コンデンサの絶縁抵抗Ｒ
x を求めるものである。 Ｒx ＝Ｒb ・Ｖin／（Ｖb −Ｖout ） ・・・（１） なお、Ｒb はＯＰアンプの帰還抵抗、Ｖinは測定電圧で
ある。
【０００７】まずＯＰアンプのオフセット電圧とバイア
ス電流の測定のために、スイッチ手段をオフセット測定
抵抗側に切り換える。このとき、ＯＰアンプに入力オフ
セット電圧があると、アースとの電位差によりオフセッ
ト測定抵抗を電流が流れ、反転増幅回路を構成している
ＯＰアンプの帰還抵抗にも同じ値の電流とバイアス電流
が流れることで、ＯＰアンプのオフセット電圧とバイア
ス電流に対応した誤差電圧Ｖb が、ＯＰアンプより出力
される。次に、スイッチ手段を被測定コンデンサ側に切
り換えると、コンデンサの漏れ電流がＯＰアンプで増幅
・電圧換算され、出力電圧Ｖout が出力される。上記の
ように求めた電圧Ｖb とＶout とから、（１）式に基づ
いて絶縁抵抗Ｒx を計算すれば、ＯＰアンプの誤差を補
正した抵抗Ｒx を求めることができる。
ス電流の測定のために、スイッチ手段をオフセット測定
抵抗側に切り換える。このとき、ＯＰアンプに入力オフ
セット電圧があると、アースとの電位差によりオフセッ
ト測定抵抗を電流が流れ、反転増幅回路を構成している
ＯＰアンプの帰還抵抗にも同じ値の電流とバイアス電流
が流れることで、ＯＰアンプのオフセット電圧とバイア
ス電流に対応した誤差電圧Ｖb が、ＯＰアンプより出力
される。次に、スイッチ手段を被測定コンデンサ側に切
り換えると、コンデンサの漏れ電流がＯＰアンプで増幅
・電圧換算され、出力電圧Ｖout が出力される。上記の
ように求めた電圧Ｖb とＶout とから、（１）式に基づ
いて絶縁抵抗Ｒx を計算すれば、ＯＰアンプの誤差を補
正した抵抗Ｒx を求めることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】図２は本発明にかかる絶縁抵抗測
定装置の一例を示す。なお、図１の回路と同一部品には
同一符号を付して説明を省略する。ＯＰアンプ３の負入
力は、選択的に切換可能なスイッチ７を介して被測定コ
ンデンサ２の一端と接続されるとともに、オフセット測
定抵抗８の一端とも接続されている。なお、オフセット
測定抵抗８の他端はアースされている。
定装置の一例を示す。なお、図１の回路と同一部品には
同一符号を付して説明を省略する。ＯＰアンプ３の負入
力は、選択的に切換可能なスイッチ７を介して被測定コ
ンデンサ２の一端と接続されるとともに、オフセット測
定抵抗８の一端とも接続されている。なお、オフセット
測定抵抗８の他端はアースされている。
【０００９】次に、上記絶縁抵抗測定装置を用いて被測
定コンデンサ２の絶縁抵抗Ｒx を求める方法を、図３に
示すフローチャートにしたがって説明する。まず、ＯＰ
アンプ３のオフセット電圧Ｖosとバイアス電流Ｉb の測
定のために、スイッチ７をオフセット測定抵抗８側に切
り換える（ステップＳ１）。このとき、ＯＰアンプ３に
入力オフセット電圧Ｖosがあると、アースとの電位差に
よりオフセット測定抵抗８を電流が流れ、ＯＰアンプ３
の帰還抵抗４にも同じ値の電流とバイアス電流Ｉb とが
流れる。そのため、次式のように、オフセット電圧Ｖos
とバイアス電流Ｉb とに対応した電圧Ｖb がＯＰアンプ
３より出力される。 Ｖb ＝（１＋Ｒb ／Ｒa ）・Ｖos＋Ｒb ・Ｉb ・・・（２） 上式において、Ｒa はオフセット測定抵抗８の抵抗値で
ある。なお、オフセット測定抵抗８の抵抗値Ｒａは、
（２）式から明らかなようにオフセット電圧Ｖosが（１
＋Ｒb ／Ｒa ）倍だけ増幅されるので、想定されるオフ
セット電圧とＡ／Ｄ変換器５の入力電圧の限界に応じて
選定する必要がある。
定コンデンサ２の絶縁抵抗Ｒx を求める方法を、図３に
示すフローチャートにしたがって説明する。まず、ＯＰ
アンプ３のオフセット電圧Ｖosとバイアス電流Ｉb の測
定のために、スイッチ７をオフセット測定抵抗８側に切
り換える（ステップＳ１）。このとき、ＯＰアンプ３に
入力オフセット電圧Ｖosがあると、アースとの電位差に
よりオフセット測定抵抗８を電流が流れ、ＯＰアンプ３
の帰還抵抗４にも同じ値の電流とバイアス電流Ｉb とが
流れる。そのため、次式のように、オフセット電圧Ｖos
とバイアス電流Ｉb とに対応した電圧Ｖb がＯＰアンプ
３より出力される。 Ｖb ＝（１＋Ｒb ／Ｒa ）・Ｖos＋Ｒb ・Ｉb ・・・（２） 上式において、Ｒa はオフセット測定抵抗８の抵抗値で
ある。なお、オフセット測定抵抗８の抵抗値Ｒａは、
（２）式から明らかなようにオフセット電圧Ｖosが（１
＋Ｒb ／Ｒa ）倍だけ増幅されるので、想定されるオフ
セット電圧とＡ／Ｄ変換器５の入力電圧の限界に応じて
選定する必要がある。
【００１０】次に、ＯＰアンプ３の出力電圧Ｖb を、Ａ
／Ｄ変換器５によってデジタル信号に変換し、ＣＰＵ６
によって解析する（ステップＳ２）。次に、スイッチ７
を被測定コンデンサ２側に切り換える（ステップＳ
３）。これにより、コンデンサ２の漏れ電流をＯＰアン
プ３で増幅、電圧換算し、その出力電圧Ｖout をＡ／Ｄ
変換器５によってデジタル信号に変換し、ＣＰＵ６によ
って解析する（ステップＳ４）。次に、測定値Ｖb とＶ
out とから、（１）式に基づいて絶縁抵抗Ｒx を計算す
る（ステップＳ５）。このようにして計算された絶縁抵
抗Ｒx は、ＯＰアンプ３の誤差要因を補正した正確な値
である。その後、規格値と絶縁抵抗Ｒx とを比較し、被
測定コンデンサ２の良否を判定する（ステップＳ６）。
／Ｄ変換器５によってデジタル信号に変換し、ＣＰＵ６
によって解析する（ステップＳ２）。次に、スイッチ７
を被測定コンデンサ２側に切り換える（ステップＳ
３）。これにより、コンデンサ２の漏れ電流をＯＰアン
プ３で増幅、電圧換算し、その出力電圧Ｖout をＡ／Ｄ
変換器５によってデジタル信号に変換し、ＣＰＵ６によ
って解析する（ステップＳ４）。次に、測定値Ｖb とＶ
out とから、（１）式に基づいて絶縁抵抗Ｒx を計算す
る（ステップＳ５）。このようにして計算された絶縁抵
抗Ｒx は、ＯＰアンプ３の誤差要因を補正した正確な値
である。その後、規格値と絶縁抵抗Ｒx とを比較し、被
測定コンデンサ２の良否を判定する（ステップＳ６）。
【００１１】次表は従来例（図１）と本発明（図２）の
絶縁抵抗の測定精度を比較したものである。 ここで、Ｒｂ＝５０ＭΩ Ｒａ＝１ＭΩ Ｖos＝０．２ｍＶ Ｉb ＝０．１ｎＡ Ｖin＝７．５Ｖ とし、（２）式からＶb ＝１５．２ｍＶとした。また、
試料として、１ＧΩと１０ＧΩの絶縁抵抗Ｒｘを有する
２種類のコンデンサを用いた。
絶縁抵抗の測定精度を比較したものである。 ここで、Ｒｂ＝５０ＭΩ Ｒａ＝１ＭΩ Ｖos＝０．２ｍＶ Ｉb ＝０．１ｎＡ Ｖin＝７．５Ｖ とし、（２）式からＶb ＝１５．２ｍＶとした。また、
試料として、１ＧΩと１０ＧΩの絶縁抵抗Ｒｘを有する
２種類のコンデンサを用いた。
【００１２】
【表１】 上表から明らかなように、本発明では従来に比べて測定
精度が格段に向上したことがわかる。特に、絶縁抵抗Ｒ
ｘの抵抗値が大きくなると顕著である。
精度が格段に向上したことがわかる。特に、絶縁抵抗Ｒ
ｘの抵抗値が大きくなると顕著である。
【００１３】図３のフローチャートでは、出力電圧Ｖou
t の測定の度に誤差電圧Ｖb の測定を行なう例、換言す
れば１回の絶縁抵抗測定ごとに１回ずつ電圧Ｖb の測定
を行なう例を示したが、これに限るものではなく、電圧
Ｖb の測定を所定回数の絶縁抵抗測定ごとに、あるいは
所定時間ごとに行ない、電圧Ｖb 値を更新するようにし
てもよい。すなわち、ＯＰアンプのオフセット電圧やバ
イアス電流は経時劣化や温度変化によって変化するの
で、これら変化を勘案して周期的に電圧Ｖb を更新すれ
ば、測定時間が長くなることがなく、しかも経時劣化や
温度変化による影響を受けない正確な補正を行なうこと
が可能となる。
t の測定の度に誤差電圧Ｖb の測定を行なう例、換言す
れば１回の絶縁抵抗測定ごとに１回ずつ電圧Ｖb の測定
を行なう例を示したが、これに限るものではなく、電圧
Ｖb の測定を所定回数の絶縁抵抗測定ごとに、あるいは
所定時間ごとに行ない、電圧Ｖb 値を更新するようにし
てもよい。すなわち、ＯＰアンプのオフセット電圧やバ
イアス電流は経時劣化や温度変化によって変化するの
で、これら変化を勘案して周期的に電圧Ｖb を更新すれ
ば、測定時間が長くなることがなく、しかも経時劣化や
温度変化による影響を受けない正確な補正を行なうこと
が可能となる。
【００１４】本発明にかかる絶縁抵抗測定装置は、図２
に示される回路に限るものでなく、ＯＰアンプを主体と
する電流電圧変換回路を用いたものであれば、他のいか
なる回路を用いてもよいことは勿論である。また、本発
明のスイッチ手段とは、マイクロスイッチやリレーなど
の機械的スイッチに限らず、公知の電気的スイッチを用
いてもよい。
に示される回路に限るものでなく、ＯＰアンプを主体と
する電流電圧変換回路を用いたものであれば、他のいか
なる回路を用いてもよいことは勿論である。また、本発
明のスイッチ手段とは、マイクロスイッチやリレーなど
の機械的スイッチに限らず、公知の電気的スイッチを用
いてもよい。
【００１５】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、電流電圧変換回路のＯＰアンプが持つ誤差要因
のうち、オフセット電圧とバイアス電流による誤差電圧
を簡単な回路で測定することができ、絶縁抵抗測定時に
補正することで、高精度な測定が可能となる。そのた
め、従来のようなオフセット電圧とバイアス電流が小さ
い高価なＯＰアンプを用いる必要がなく、また誤差調整
のための工数増加を招くこともない。また、本発明では
従来の絶縁抵抗測定装置にスイッチ手段とオフセット測
定抵抗とを追加するだけでよいので、設備価格を低く抑
えることができるという特徴がある。
よれば、電流電圧変換回路のＯＰアンプが持つ誤差要因
のうち、オフセット電圧とバイアス電流による誤差電圧
を簡単な回路で測定することができ、絶縁抵抗測定時に
補正することで、高精度な測定が可能となる。そのた
め、従来のようなオフセット電圧とバイアス電流が小さ
い高価なＯＰアンプを用いる必要がなく、また誤差調整
のための工数増加を招くこともない。また、本発明では
従来の絶縁抵抗測定装置にスイッチ手段とオフセット測
定抵抗とを追加するだけでよいので、設備価格を低く抑
えることができるという特徴がある。
【図１】従来のコンデンサの絶縁抵抗測定装置の一例の
回路図である。
回路図である。
【図２】本発明にかかる絶縁抵抗測定装置の一例の回路
図である。
図である。
【図３】本発明の絶縁抵抗測定方法を示すフローチャー
ト図である。
ト図である。
１ 測定電源 ２ 被測定コンデンサ ３ ＯＰアンプ ４ 帰還抵抗 ７ スイッチ ８ オフセット測定抵抗
Claims (1)
- 【請求項１】直流測定電圧を被測定コンデンサに印加
し、その漏れ電流をＯＰアンプを主体とする電流電圧変
換回路で電圧換算して測定する絶縁抵抗測定装置におい
て、 ＯＰアンプの負入力に対し、被測定コンデンサとオフセ
ット測定抵抗とをスイッチ手段を介して接続し、 スイッチ手段をオフセット測定抵抗側に切り換えた場合
のＯＰアンプの出力電圧Ｖb と、スイッチ手段を被測定
コンデンサ側に切り換えた場合のＯＰアンプの出力電圧
Ｖout とから、次式により被測定コンデンサの絶縁抵抗
Ｒx を求めることを特徴とするコンデンサの絶縁抵抗測
定装置。 Ｒx ＝Ｒb ・Ｖin／（Ｖb −Ｖout ） なお、Ｒb はＯＰアンプの帰還抵抗、Ｖinは測定電圧で
ある。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9249866A JPH1172529A (ja) | 1997-08-28 | 1997-08-28 | コンデンサの絶縁抵抗測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9249866A JPH1172529A (ja) | 1997-08-28 | 1997-08-28 | コンデンサの絶縁抵抗測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1172529A true JPH1172529A (ja) | 1999-03-16 |
Family
ID=17199363
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9249866A Pending JPH1172529A (ja) | 1997-08-28 | 1997-08-28 | コンデンサの絶縁抵抗測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1172529A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007518223A (ja) * | 2003-12-30 | 2007-07-05 | コミツサリア タ レネルジー アトミーク | 発散制御機能を有したハイブリッド型マルチビーム電子放出デバイス |
| CN103197194A (zh) * | 2013-03-28 | 2013-07-10 | 山西潞安矿业(集团)有限责任公司 | 漏电闭锁检测电路 |
| CN104345201A (zh) * | 2013-08-09 | 2015-02-11 | 华为技术有限公司 | 漏电流检测方法和装置 |
| JP2016015393A (ja) * | 2014-07-02 | 2016-01-28 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | アイソレータ、半導体装置及びアイソレータの制御方法 |
| JP2016102747A (ja) * | 2014-11-28 | 2016-06-02 | 株式会社アドバンテスト | 測定装置 |
| US9625517B2 (en) | 2013-08-09 | 2017-04-18 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Leakage current detection method and apparatus for detecting leakage of current from a board-mounted component |
| CN108445292A (zh) * | 2018-06-04 | 2018-08-24 | 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 | 基于误差修正的电阻测量方法和装置 |
-
1997
- 1997-08-28 JP JP9249866A patent/JPH1172529A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007518223A (ja) * | 2003-12-30 | 2007-07-05 | コミツサリア タ レネルジー アトミーク | 発散制御機能を有したハイブリッド型マルチビーム電子放出デバイス |
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| CN104345201A (zh) * | 2013-08-09 | 2015-02-11 | 华为技术有限公司 | 漏电流检测方法和装置 |
| WO2015018189A1 (zh) * | 2013-08-09 | 2015-02-12 | 华为技术有限公司 | 漏电流检测方法和装置 |
| EP2977770A4 (en) * | 2013-08-09 | 2016-07-06 | Huawei Tech Co Ltd | METHOD AND DEVICE FOR DETECTING LEAKAGE CURRENT |
| US9625517B2 (en) | 2013-08-09 | 2017-04-18 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Leakage current detection method and apparatus for detecting leakage of current from a board-mounted component |
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| CN108445292A (zh) * | 2018-06-04 | 2018-08-24 | 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 | 基于误差修正的电阻测量方法和装置 |
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