JPS59220660A - 演算形絶縁計 - Google Patents

演算形絶縁計

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JPS59220660A
JPS59220660A JP9534383A JP9534383A JPS59220660A JP S59220660 A JPS59220660 A JP S59220660A JP 9534383 A JP9534383 A JP 9534383A JP 9534383 A JP9534383 A JP 9534383A JP S59220660 A JPS59220660 A JP S59220660A
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JP
Japan
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voltage
output
current
value
measured
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JP9534383A
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English (en)
Inventor
Kiyoshi Takesawa
武沢 潔
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SHONAN DENSHI KOGYO KK
Original Assignee
SHONAN DENSHI KOGYO KK
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Publication date
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  • Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は信号処理機能を有する演算形絶縁計に関するも
のである。従来の絶縁計では被測定体に試験電圧を印加
して得る電流の値を、抵抗値に換算した表示目盛を有す
る指示計器等を以って読み取るものであった。従って該
表示目盛は非直線形であったから読み取やに不便なばか
シでなく高精度を得るのは困難とするものであった。又
、複数の試験電圧を必要とされる場合には該試験電圧に
対応する別々の表示装置を用意しなければならず甚だ不
便であった。又、メータリレー等を作動させる場合には
応答時間セよび分解能力に於ても欠けるものであった。
然るに、一般的に試験電圧の大きさに伴なう異常電圧の
介在に対する保護対策も仲々困難であったから回路的信
号処理手段も汎用i生に欠けるものであった。
本発明はこのような欠点を除去し、耐圧性に富み且つ測
定性能の優れた演算形絶縁計を提供することを目的とす
るものである。
本発明の実施例を図面を以て説明すれば、スタート信号
(a)によってオンしオア回路0ゆの一方の入力を介し
て伝達されるストップ信号(b)によつ−どオフする保
持回路(1)の動作に追従して働らく、リレ駆動回路(
2)を介してリレ回路(6)および表示回路(4)を駆
動する。表示回路(4)は発光ダイオード等で構成され
試験電圧Vの出力の様態を知る。試験電圧電源(5)は
測定に必要とする単数又は複数の試験電圧V(又はV)
の出力を有し切替器Sによって選択された上リレ回路(
3)を介して被測定体Rxの一方の端子[Cjに印加す
る。他方の端子(d)は保護回路(6)を介して電流−
電圧変換器(7)の反転入力端子(−)へ接続される。
被測定体Rxの端子(C)および(d]に対しては探針
棒或いはクリ、ブ等を接触部に有する操作性のよい且つ
安全が配慮されたリード線(elおよび+flを介して
夫々接続されるが被測定体Rxは他から十分絶縁された
状態に保つものとする。
電流−電圧変換器(7)は主体をなすオペアンプAの反
転入力端子(−)と出力端子との間には、切替器Sと連
動する切替器S′で選択される負帰還抵抗R3(又はR
3′)とコンデンサC1が夫々接続されてあり且つ非反
転入力端子(→は接地して構成されたもので、かかる時
は公知のように(オペアンプAの出力)−(反転入力端
子(−)へ流入する電流)×(負帰還抵抗R3)となる
。而して負帰還作用によって反転入力端子(−)は接地
電位となるから既述せる被測定体Rxに流れる電流は該
反転入力端子(−)へ総べて入力し且つ帰路する。従っ
て(試験電圧V)/(被測定体Rx)に相当する検出電
流は正しく電圧値に変換されるものである。鼓でコンデ
ンサC1は該検出電流に於けるノイズ等不要成分を積分
して出力を滑らかにするためのものである。保護回路(
6)は該検出電流に介入せる異状電圧がある場合、これ
を抑圧して回路を保護するだめのものである。即ち前記
検出電流を導入する抵MR1は抵抗R2と直列接続をな
して電流−電圧変換器(7)の入力へ接続されるが抵抗
R1、R2の各後端と接地間には夫々定電圧管NE1お
よびダイオードD1、D2を互に逆向きにして接続しで
ある。従って抵抗R1の前端から定電圧管NE、1の自
己放電電圧を越える電圧が入力された場合には直ちに放
電が開始されるから定電圧管NE1の端子間電圧は定電
圧的に自己放電電圧に抑圧される。更に抵抗R2を介し
てダイオードD1、D2にも波及するが、たとえ交番電
圧に対してでも、何れか一方は通電し抵抗R2に電圧降
下が起きダイオードD1、D2の端子間電位即ち電流−
電圧変換器(7)の入力端子電圧は順方向電位まで定電
圧的に抑圧され最早安全レベル下に保護がなされるもの
でちる。尚定電圧管NE1の自己放電電圧はダイオード
D1、D2の順方向電圧よりは十分高いものであるから
多段構成を以て異常電圧に対する許容範囲の拡大を計れ
るものであるが、ダイオードの応答は一般的に速いもの
であるから遅延することなく保護動作がなされる。而し
て抵抗R1、R2は夫々被測定体Rxに対し直列に接続
されるものとなるが比較的に十分僅少な値のものとなし
得るので、正常動作の場合に於ては検出電流によって生
ずる電圧降下は極めて小で測定上の支障にはならない。
同時に定電圧管NE1の自己放電電圧およびダイオード
D1、D2の順方向電圧に達するまで上昇することに〔
なく、これ等の素子は高インピーダンスに維持されるの
で漏洩等による損失は何ら生することはない。
比較電圧発生器α0)は被測定体Rxの測定範囲に於て
絶縁抵抗値対電流−電圧変換器(7)の出力電圧   
 ′値を模擬的に等個発生させるだめのもので演算回路
を以て構成しである。即ちオペアンプBの出力端子と反
転端子(−)との間に負帰還抵抗R8を接続すると共に
設定器(9)に於けるポテンションメータR7の一方の
端子を該反転入力端子(−)へ接続すると共に他方の端
子は基準電圧器(8)の定電圧EOに接続しである。又
非反転入力端子0)は接地しである。更にポテンション
メータR7にはこれと回転を一体となし且つ抵抗可変範
囲に於ける任意の設定値抵抗R77に対する表示値が1
対1で変化するダイアルを有する。従って負帰還抵抗R
8を一定値に調整して置けば、人力が定電圧EOである
がら比較電圧発生器00)の出力には演算回路的に設定
抵抗R7’即ちダイアルの表示価に反比例する電圧が発
生出来るものとなる。
コンパレータαηはオペアンプCを主体として構成され
るもので非反転入力端子(→)には比較電圧発生器(]
、0)の出力を接続し反転入力端子(−)には電流−電
圧変換器(7)の出力を接続しである。コンパレーク(
]1)の出力は反転入力端子(−)のレベルが非反転入
力端子(+)のレベルよりも犬の時オンとなり、又小の
時オフとなる。従って比較電圧発生器00の出力電圧に
対する時の電流−電圧変換器(7)の出力電圧の犬、小
判別を可能ならしめる。
保持回路(1つはコンパレータ(II)の出力を受けて
セットされるもので出力は持続的と々り獅報器(1→を
駆動すると共にオア回路(1→の他方の入力に与えて、
ストップ信号(b)と同様に保持回路(1)をリセット
する。この様にしてコンパレータ(11)の作動と連動
して試験電圧Vの出力を自動的に遮断させることも可能
であり運用の合理化或いは既述せる異常入力時に対する
安全確保が十分なされる。保持回路(1つは解除信号(
glによってリセットされ、警報器α1は動作停止する
。尚警報器0埠は発光ダイオード或いはブザ等により構
成されてるものでコンパレータq優の作動を容易に認知
するだめのものである。
電源回路α9は各オペアンプ用の+および一電源並びに
回路操作に要する電源である。給電の方法は一般に公知
の範囲のもので図示には省略しである。又帰路は何れも
接地となしである。
以−ヒのような構成になる実施例の具体的較正例−&つ
いて説明すれば、試験電圧電源(5)から供給される試
験電圧■を1000’V、別の試験電圧V′を250V
とし測定範囲はIOMΩ乃至1000MΩと定める。先
づ切替器Sによって試験電圧■即ち+ o o o、v
、切替器S′によシ負帰還抵抗R6には100にΩを選
択せる後、被測定抵抗Rxには1’000MΩの既知の
抵抗器を接続して、スタート信号(alにより測定状態
に外せば、前記検出電流には1000v/1000MΩ
即ち1μAが得られるから電流−電圧変換器(7)の出
力には既述せる理由で1μAX100にΩ即ち一〇、 
I Vを得る。
次にリセット信号(blを与え測定回路をリセットせる
後既知の抵抗器100MΩおよび10MΩに対しても同
様な測定を行えば、表1に示す結果が得られる。
被測定抵抗値  電流−電圧変換器(7)の出力100
0MΩ      −〇1■ 100MΩ      −1,OV 10MΩ      −10V く  表   1   〉 次に切替器Sにより試験電圧V′即ち250■を、又切
替器S′により負帰還抵抗R6′に400にΩを選択せ
る」二前述と同様に既知の抵抗器1 o o o MΩ
、100MΩおよび10MΩを夫々測定すれば表1と全
く等しい結果が得られる。何故ならば試験電圧V′はV
に比し′l/4となることから既述せる検出電流も1/
4に減少する筈であるが、負帰還抵抗R3′をR3に比
し4倍となしたから利得は結果的に相殺される補正演算
がなされたからである。。
一方比較電圧発生器(10に於ては設定器(9)のポテ
ン7ヨンメータR(7)の最大値を100 KΩ、コレ
に対するダイアルの表示値を1.000となし又標準電
圧発生器(8)に於ける定電圧EOを+1.2■となし
て置き、この時の比較電圧発生器00)の出力が一01
■となるように負帰還抵抗R8の値を調整且つ固定して
おけば、ダイアル表示値対出力には表2の如き結果を得
る。
ダイアル表示値  比較電圧発生器θ0)の出力1o 
o o        −o、 i yioo    
           −i、ovl 0      
 −10V く  表  2   〉 舷で表1と表2とを見れば数値的に一致し且つ、変化割
合も1対1の関係で反比例していることが確認出来る。
従って設定器(9)のダイアル表示値を単位「MΩ」と
して読み取れば、これと等価な被測定体Rxを測定した
時に得る電流−電圧変換器(7)の出力電圧値を模擬的
に発生させることが出来るものである。
本発明は以上の結果によって次の如き測定機能を有する
演算形絶縁計を提供なし得るものである。
イ 絶縁抵抗値の大小判別機能。
設定器(9)のダイアル表示値即ち設定値に対し予め未
知の被測定体Rxに期待する絶縁抵抗値を置数ぜる上、
既述せるリ−1・線fe)および+f+を夫々被測定体
Rxの端子(C1および(d)に接続しスタート信号(
a)を与えて試験電圧■を印加する。然るとき警報器(
膏が作動した場合は、被測定体Rxは設定値より小であ
り、又作動するに至らない場合は設定値より大であるこ
とを判別する機能。又は先に試験電圧■を出力ぜる後、
被測定体Rxに印加して前記同様に大小判別出来る機能
口 絶縁抵1)[値の測定機能。
予め設定器(9)の前記設定値をなるべく大となして置
き未知の被測定体Rxに対し前記イと同様に試験電圧■
を印加した後、該設定値を次第に小となる方向へ変化を
与えるときに於て警報器(13が作動する臨界点の該設
定値を直読することによって、被測定休Rxの1直を置
換的に知ることを可能とする機能。
更に、本発明は次に述べるような優れた利点を具備せる
演算形絶縁計を提供なし得るものであり実用上極めて有
用である。
イ 複数の試験電圧を切替えて使用する場合、回路的に
補正演算がなされるので共通表示値によって直読出来る
。更にデジタル式ダイアル等を設定器に使用すれば読み
取りが至便で且つ誤差がない。
口 設定器(9)にはポテンションメータ等が使用出来
るので、高度の直線性および分解能が容易に得られ、測
定確度並びに精度を優れたものとなし得る。
ハ 主要部回路は保護回路(6)の効用と相俟って半導
体回路を以て構成出来るので動作の応答時間が速い。従
って瞬時変化するような被測定体Rxの判別も検知出来
る。
二 前記ハと同一の理由によって小型、軽量且つ耐震性
に優れたものとなし得る。
尚、本発明は既述せる実施例に何ら限定されフ既述せる
実施例以外の態様に於ても本発明を実施し11するもの
である。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の実施例に於ける測定並びに制御系統を示
すブロック図である。尚、本発明の主要部に対するブロ
ック図内は具体的回路を以て示しン′社ものである。 特許出願人 有限会社湘南電子工業 代表取締役  1)中 武 憲

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 イ 単数又は複数の選択出来る試験電圧を有する試験電
    圧電源(5)と、 0 該試験電圧を被測定体Rxに印υt+ l、て得る
    検出電流を保護回路(6)を介せる後電圧値に変換する
    に、該試験電圧に対応して利得が選択される電流−電圧
    変換器(7)と、 ハ 設定器(9)を任意の設定値とした時の出力が、該
    設定値を示すダイアルの表示値と等価な被測定体Rxを
    測定した時の電流−電圧変換器(7)の出力と模擬的に
    等しくなした比較電圧発生器(]0)と、 二 比較電圧発生器00)の出力と電流−電圧変換器(
    7)との大きさを比較’t′lJ別するコンパレータ(
    11)および、 ポ 作動を認知するだめの警報器03とを具備するとと
    を特徴とする演算形絶縁計。
JP9534383A 1983-05-30 1983-05-30 演算形絶縁計 Pending JPS59220660A (ja)

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JPS59220660A true JPS59220660A (ja) 1984-12-12

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05172878A (ja) * 1991-12-25 1993-07-13 Hitachi Chem Co Ltd プリント配線板の絶縁抵抗測定装置およびその装置を用いたプリント配線板の試験方法
JP2012032185A (ja) * 2010-07-29 2012-02-16 Hioki Ee Corp 絶縁検査装置
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