JPS5812142Y2 - 微小抵抗変化量測定装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は抵抗温度計等の抵抗値の微小変化量を測定する
装置に関する。

特に複数の抵抗体の微小変化量を掃引して測定する装置
に関する。

複数の測温抵抗体を遠方に配置し、その抵抗値の変化量
を一個所で集中的に測定する抵抗温度計が知られている
。

この場合、高師な測定器本体を共通に使用して、抵抗体
のみを切乃替えて測定すれば装置は経済的になるが切替
回路の接点抵抗が抵抗体の抵抗値変化量と同程度になり
無視できない値となる。

これを解決する装置として同一出願人による先願〔実願
昭５Ｏ−１８０６４９（実公昭５４−４０８４９号）〕
が開示された。

この装置は１系統の電源でブリッジ回路による測定を行
ない、基準抵抗に対する抵抗値変化量を高い精度で測定
することのできる経済的な装置である。

一般の測定に対しては十分にその目的を果して使用され
ているが、被測定抵抗体の端子の一方が接地電位となる
ため、複数の抵抗体の配置される点の接地電位が異なる
場合には、各接地点の間に電流が生じ測定誤差が生じる
。

この測定誤差は通常の白金測温体のようにガラス封止さ
れて完全に接地から絶縁された抵抗体が使用される場合
には生じないが、特に発電機の巻線と共に巻き込まれた
測温用の抵抗線や、地中に埋設した測温抵抗体等につい
ては、その絶縁が劣化しても修理することが困難である
ため、測定装置の側で接地電位の影響を除くことが必要
である。

本考案はこのような必要に対処するもので、被測定抵抗
体の接地電位に電位差があっても、開閉器の接点抵抗が
剣定値に影響を与えずに、基準抵抗に対する抵抗値変化
量を測定することのできる小形で経済的な装置を提供す
ることを目的とする。

本考案は、各抵抗体の切替掃引に際して抵抗体の接地側
電位をも切り替える切替接点回路を備え、掃引切替毎に
測定装置の接地電位を測定中の各抵抗体の接地側電位に
合わせるよう構成されたことを特徴とする。

図面によりさらに詳しく説明する。

第１図は従来例装置（実願昭５０−１８０６４９の実施
例）の回路図。

第２図はこれを改良した本考案実施例装置の回路図であ
る。

両図とも対応する各部の符号は共通に付されている。

第２図に示す実施例装置を説明すると、Ｃ（ｄ定電流源
、５Ｐ５ＳＡ ｔｓＢ ？ＳＣ）ＳＤは開閉器、Ｒ８は
基準抵抗器、Ｒｔは被測定抵抗、ＴＡ。

ＴＢ 、Ｔｃは入力端子、Ａ１．Ａ２．Ａ３は演算増幅
器、Ｈ，Ｌは出力端子を示す。

図で被測定抵抗Ｒｔは遠方に配置された複数個の測温抵
抗体で、それぞれ３本の線路（ｒ ） ｔ （ｒｂ）
ｔ （ｒ ）で入力端子ＴＡ、ＴＢ、Ｔｃに配線さ
れている。

各線路の抵抗値はｒＢｔｒｌ）ｔｒにとする。

基準抵抗Ｒ８は対応する被測定抵抗Ｒｔの基準温度に釦
ける値に等しい抵抗値のもので、装置内に抵抗値変化の
ないよう配置されている。

定電流源Ｃの出力Ｐば、開閉器Ｓｐ、基準基準抵抗Ｒ８
路線路ｒ ａ）’。

被測定抵抗Ｒｔ 、線路（ｒｃ）、開閉器ＳＤの順に直
列に結合されている。

Ａ点は開閉器ＳＡを介して開閉器Ｓｐと基準抵抗器Ｈ，
ｓの結合点に、Ｂ点は開閉器ｓＢを介して端子ＴＢから
線路（ｒｂ ）により、線路（ｒａ）と被測定抵抗Ｒｔ
の結合点にそれぞれ接続されている。

演算増幅器Ａ１は十分な負帰還が与えられ、高インピー
ダンス入力の利得１のバッファ増幅器となるよう構成さ
れている。

その入力にはＢ点が結合され、出力はそれぞれ抵抗器を
介して演算増幅器Ａ２およびＡ３の人力に結合されてい
る。

演算増幅器Ａ２は差動演算増幅器で、他方の入力にはＡ
点の電位が導かれ、その出力は、差動演算増幅器である
増幅器Ａ３の入力に結合されている。

増幅５Ａ３の出力は出力端子Ｈに導れている。

また０点は出力端子りに結合されている。

このように構成された装置の動作を説明すると、開閉器
Ｓ Ｐ ｔ Ｓ Ａ ｔ Ｓ Ｂ ｔ Ｓ ｃおよびｓ
Ｄは一組毎に連動して、順次被測定抵抗が切り替えられ
てＰ点、Ａ点、Ｂ点および０点に接続されるよう動作す
る。

−組の開閉器Ｓ ｐ ｔ Ｓ Ａ ｔ Ｓ Ｂ ｔ Ｓ
ＣおよびＳＤが閉じると、定電流源Ｃより電流は基準
抵抗器Ｒ８、線路（ｒａ）、被測定抵抗Ｒｔ、線路（ｒ
ｅ）、共通電位点のように流れる。

この電流は定電流で与えられるので、接点ＳＰｐよびＳ
Ｄがこの回路に直列に入っても、その接点抵抗により電
流値が変動を動けることがない。

この電流値をｉ。

とすると、０点の電位ｖｃに対するＢ点の電位■８は、
増幅器Ａ０の入力が高インピーダンスであるので、開閉
器ＳＢにはほとんど電流がないから、 ＶＢ＝ｉ ０ （Ｒｔ ＋ｒ ｃ） ・・・・・
・・・（１）となる。

同じくＡ点の０点に対する電位ｖＡは、増幅器Ａ２の入
力インピーダンスが高いので、■Ａ＝’ ｏ（Ｒ８＋Ｒ
ｔ ＋ｒ ａ＋ｒ （Ｂ） ＝（２）となる。

演算増幅器Ａ１は利得１のバッファ増幅器として動作す
るので、その出力にもＶＢが現われる。

演算増幅器Ａ２の出力Ｖｏにはその入力抵抗器の値を適
当に定めることによシ、 Ｖｏ＝ＶＡ ＶＢ ・・・・・・・・・・・
・・・・・・イ３）なる電圧を得ることができる。

ここで３本の線路については、同一種の等しい長さの線
路であるから、製造上のバラツキを無視すればその抵抗
値は等しいと考え ｒａ＝ｒｂ＝ｒｃ＝ｒ ・・・・・・・・・・
・イ４）とすると、（３）式と（４式から Ｖ ｏ ＝ｉ ｏ （ＲＳ ＋ｒ ） ・・
・・・−−−−−−＜５）を得る。

増幅器Ａ３ばその入力抵抗を適当に定めることにより、
出力ｖＨに ｖＨ＝ｖＢ−Ｖｏ ・・・・・・・・・
・・偵なる電位が得られ、これは（１）式と（５）式か
らＶＨ＝ｉ ｇ （Ｒｔ Ｒ８） ・・・・・
・・・・・・旬が得られる。

（′７）式の値は被測定抵抗Ｒｔ）−基準抵抗器Ｈ，ｓ
の差に比例する値、すなわち被測定抵抗Ｒｔを基準温度
Ｒ８に等しく較正して釦けば、基準温度からの温度変化
分に比例した値として得ることができる。

このように、開閉器の接点抵抗が測定結果の影響を及ぼ
すことなく、しかも、各掃引毎にそれぞれの被測定抵抗
器の接地電位を直接測定装置内の電位に合わせられるの
で、接地電位に差がある場合にもこの影響を除いた測定
結果を得ることができる。

第３図は本考案の別の実施例回路構成図である。

この例では、演算増幅器Ａ。

は単なるバッファ増幅器で、増幅器Ａ１およびＡ２は第
２図に示す実施例のＡｌｂよびＡ２に相当し、第２図の
例に示した増幅器Ａ３を省略した構成となっている。

増幅器回路を簡単化したもので、動作については第２図
の場合と同様に理解することができるので詳しい説明は
省略する。

この場合にも、開閉器の接点抵抗釦よび接地電位差の影
響を除いた測定結果を得ることができる。

このほか、上記例以外にもバッファ増幅器、反転増幅器
その他の回路の変更挿入等により、無数の変形回路を構
成することができ、これらによっても同様に本考案を実
施することができる。

なお、この装置の電源についても、定電流源Ｃおよび各
増幅器を駆動する電源は共通の電源を使用することがで
きるので、電源を経済化することのできる効果があり、
従来例に示された特性に劣るものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例の回路構成図。 第２図は本考案実施例の回路構成図。 第３図は本考案実施例の回路構成図。 Ｃ−・・定電流源、ＳＰ、ＳＡ、ＳＢ、Ｓｃ、ＳＤ・・
・開閉器、Ｒ８・・基準抵抗器、Ｒｔ・・・被測定抵抗
、ＴＡ、ＴＢｔＴＣ””入力端子、ＡＩ 、Ａ２ 、Ａ
３・・・演算増幅器、Ｌ、Ｈ・・・出力端子。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 帰路を共通電位点とする定電流源Ｃの出力がＰ点に結合
   され、Ｐ点よ１複数個の開閉器Ｓｐに分岐され、各開閉
   器Ｓｐに基準抵抗器Ｒ８、線路（ｒａ）、被側定抵抗Ｒ
   ｔ釦よび線路（ｒｏ）が直列に接続され、各開閉器ＳＰ
   と基準抵抗器Ｒ８の結合点が開閉器ｓＡを介してＡ点に
   、各線路（ｒａ）と被測定抵抗Ｒｔの結合点が開閉器Ｓ
   Ｂを介してＢ点にそれぞれ結合され、Ａ点およびＢ点の
   電位差とＢ点の電位差が計測される構造の装置において
   、上記被測定抵抗Ｒｔの接地側電位を掃引に従って切り
   替える開閉回路（Ｓｃ、ＳＤ）を備え、掃引切替毎に測
   定装置の接地電位を測定中の被測定抵抗の電位に合わせ
   るよう構成されたことを特徴とする微小抵抗変化量測定
   装置。