JPS601428Y2 - 絶縁抵抗計 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は絶縁抵抗計に係り、更に詳しくは被測定抵抗の
値があらかじめ設定しておいた抵抗値より高いか低いか
を指示を見ることなく、警報により知る手段を備えた絶
縁抵抗計に関するものである。

第１図は本考案の絶縁抵抗計の一実施例を示す回路図で
ある。

第１図において、ＥＢは例えば１２Ｖ程度の低圧の直流
電圧源、ＣＶは電圧源ＥＢの出力を交流に変換して昇圧
したのち整流ろ波する機能を持つ直流・直流コンバータ
で、その出力端からは例えは５００Ｖの高直流電圧が取
出されるようになっている。

Ｒｘは被測定抵抗、ＬＥはＲｘの接続端子で、Ｌはライ
ン側端子を、Ｅはアース側端子をそれぞれ示す。

アース端子ＥはコンバータＣＶの高圧側出力端子に接続
されている。

ＮＣは折線回路、ＡＳは警報設定回路、Ｍは可動コイル
形指示電気計器、Ｒｍは計器の内部抵抗又は計器に直列
に接続された抵抗を示すものである。

折線回路ＮＣにおいて、Ｒｓは直列抵抗素子、Ｒａ、
Ｒｂはそれぞれ主として折点を決定する抵抗素子で、こ
れらは計器Ｍと抵抗素子Ｒｍとともにライン端子りとコ
モンＣ０Ｍ間に直列に接続されている。

Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３はそれぞれ折線の傾斜を決める抵抗素
子、Ｄｌ、Ｄ２．Ｄ３はタイオードである。

抵抗素子Ｒ１〜Ｒ３とダイオードＤ１〜Ｄ３はそれぞれ
直列に接続され、これら直列回路の一端は抵抗素子Ｒｓ
、 Ｒａ、 Ｒｂ、 Ｒｍの接続点Ａ、 Ｂ、 Ｃにそ
れぞれ接続され、各直列回路の他端であるダイオードＤ
工、Ｄ２．Ｄ３の各カソード電極は接続点Ｆにおいて共
通に接続されている。

Ｄはツェナーダイオード、ＲＶは分圧抵抗器で、前記接
続点Ｆは加はＲＶの並列回路を介してコモンＣＯＭに接
続されている。

Ｒは抵抗素子である。この抵抗素子はコンバータＣ■の
出力電圧を受け、分圧抵抗器ＲＶに一定の電流を供給す
るとともに、ツェナーダイオードかに一定のバイアス電
流を供給し、ＺＤダイナミック抵抗のバラツキの多い折
れ曲がり点を動作領域から外し、ツェナー電圧の安定な
領域で動作するようにさせるために設けたものである。

警報設定回路ＡＳにおいて、Ａは比較器として用いられ
る演算増幅器、Ｒ４，Ｒ５は演算増幅器Ａの比較動作に
ヒステリシス作用をもたせる抵抗で、Ｒ５の一端は分圧
抵抗器ＲＶの刷子に接続されている。

ｓｗ、、ｓｗ２はスイッチ、ＢＳはブザー、Ｔはブザー
の電源端で、＋１２Ｖの電圧が加えられている。

スイッチｓｗ、、ｓｗ２は手動で操作するもので、両回
動片は互に連動腰ＳＷ□の可動片Ｓ３が接点Ｓ１に接続
されているときｓｗ２の可動片は端子Ｓ４．Ｓ６間を短
絡するようになっている。

演算増幅器Ａの反転（−）入力端は抵抗素子ＲｂとＲｍ
の接続点Ｃに接続され、非反転（＋）入力端は抵抗素子
Ｒ１とＲ３の接続点に接続され、また出力端はスイッチ
ＳＷ１の可動片Ｓ３に接続されている。

演算増幅器Ａの一方の電源端には＋１２Ｖの電圧が加え
られ、他方の電源端はコモンＣＯＭに接続されている。

このような構成の本考案に係る絶縁抵抗計の動作につい
て、先ず警報設定回路Ａｓがない場合について説明する
。

被測定抵抗Ｒｘは端子り、 Ｅ間に接続される。

コンバータＣＶの出力高電圧は抵抗Ｒｘに加えられ、そ
れによりＲｘを流れる電流Ｉｘは抵抗素子Ｒｓから折線
回路ＮＣに流れる。

Ｒｘの抵抗値が高くてＩＸが微少で、接続点Ａの電圧降
下がツェナータイオー１；ＺＤのツェナー電圧Ｖｚより
低いときには、ダイオードＤ１〜Ｄ３はすべて遮断状態
にある。

このためＩｘはすべて抵抗素子Ｒａ、 Ｒｂの値列回路
を通り、計器Ｍに流れる。

このときの計器Ｍに流れる電流Ｉｍと、抵抗Ｒｘに流れ
る電流Ｉｘとの関係を第２図のｒＯ，から’Ｉｘ１．の
範囲で示す。

Ｒｘの値が小でＩｘが増加し、Ａ点の電圧降下がＶｚ
十０１のフォワード電圧をこえるとＺＤとＤｌはオンに
なるが、このときＢ、Ｃ点の電位はＦ点の電位（ツェナ
ー電圧Ｖｚ）をこえないように抵抗素子Ｒａ、 Ｒｂ、
Ｒｍの値が選ばれている。

このため、Ｄ２とＤ３はともにオフの状態のままにある
ので、電流ＩｘはＤｌの回路にのみ分流する。

このときの計器電流１ｍと電流ｌｘとの関係を第２図の
”Ｉｘ、ヨから” ｌＸ２Ｊの範囲で示す。

Ｉｘが更に増加し、Ｂ、 Ｃ点の電圧降下がツェナー電
圧Ｖｚ＋Ｄ２．Ｄ３のフォワード電圧をそれぞれこえる
とＤ２．Ｄ３は順次オンになり、このためＩｘはＤｌの
回路と共にＤ２．Ｄ３の回路にも流れる。

このため、Ｉｘに対するＩｍの増加の割合は漸減する。

ダイオードＤ１．Ｄ２がオンになったときのｌｘ対Ｉｍ
の関係を第２図の″ＩＸ２ヨカラｒＩＸ３Ｊノ範囲テ、
Ｄｌ。

Ｄ２．Ｄ３がともにオンになったときのＩｘ対Ｉｍの関
係を第２図のｒＩＸ３Ｊ〜の範囲で示す。

これらの各区間における曲線の傾斜は抵抗素子Ｒ１〜Ｒ
３の値を変えることによって任意に変えることができる
。

第２図の特性図から明らかなように、計器Ｍに流れる電
流Ｉｍは電流ｌｘの増加に対し対数関係をもって増加す
るようになり、このため計器Ｍにより３桁にわたる被測
定抵抗Ｒｘの値を読みとることができる。

次に警報設定回路ＡＳについて説明する。

先ず、警報設定をしなければならない。

なおこの場合、端子り、 Ｅは開放又は短絡のいずれの
状態であってもよい。

設定状態においてはスイッチＳＷ□の可動片Ｓ３を切点
Ｓ２に接続し、スイッチＳＷ２の端子Ｓ４．Ｓ５間を開
放する。

分圧抵抗器ＲＶの両端はツェナーダイオードかにより一
定電圧に保持されており、そしてその端子からは刷子の
位置に応じた電圧が取出され、この取出された電圧は抵
抗素子Ｒ５を介して演算増幅器Ａの非反転（＋）入力端
に与えられる。

演算増幅器Ａの出力はスイッチＳＷ□の可動片Ｓ３を介
して非反転（−）入力端に帰還される。

すなわち、演算増幅器Ａはボルテージフォロワとして動
作味このため抵抗素子ＲｍとＲｂの接続点Ｃの電圧Ｖｍ
は分圧抵抗器ＲＶの刷子の位置に応じて取出される電圧
と等しくなる。

したがって、分圧抵抗器Ｒｖの刷子より取出される電圧
を設定電圧とすれば、Ｖｍはこの設定電圧と等しくなる
。

計器Ｍにはこの電圧Ｖｍに応じた電流Ｉｍが流れる。

このため、計器Ｍの指針の振れ位置が計器Ｍの目盛の所
望の抵抗値のところに位置するように分圧抵抗器ＲＶの
刷子の位置を調整すれは、そのときの計器Ｍの指針の振
れは演算増幅器Ａが比較器として働くときの動作点とな
る。

次に動作状態について説明する。

動作状態においてはスイッチＳ前工の可動片Ｓ３を切点
Ｓ□に接続するとともにｓｗ２の可動片で接点Ｓ、とＳ
５の間の短絡する。

このような状態において、被測定抵抗Ｒｘを端子り、
Ｅ間に接続する。

Ｒｘをり、 Ｅ端子間に接続することにより、このＲｘ
にはその値に応じた電流Ｉｘが流れ、計器Ｍには前記し
たようこのｌｘに対数関係をもった電流Ｉｍが流れ、抵
抗素子ＲｍとＲ））の接続点ＣにはこのＩｒｎに応じた
値の電圧降下Ｖｍが生じる。

被測定抵抗Ｒｘの絶縁抵抗が設定値より高く、したがっ
て１ｍが小さくＶｍが設定電圧より低いときには演算増
幅器Ａの出力電圧は＋１２Ｖになる。

このため、電源端Ｔより動作電源として＋１２Ｖが印加
されているブザー田は動作しない。

次に、被測定抵抗Ｒｘの値が設定値より低くて計器電流
１ ｍが増加し、電圧Ｖｍが可変抵抗器ＲＶで設定した
電圧より高くなると、増幅器Ａの出力は＋Ｉ２Ｖからコ
モンＣＯＭの電位まテ下る。

演算増幅器Ａの出力電位がコモン電位になるとブザーＢ
Ｓには電源端Ｔにより＋１２Ｖによる電流が流れ、これ
によりブザーＢＳは警報を出す。

このように、本考案の絶縁抵抗計においては、あらかじ
め設定しておき、被測定抵抗Ｒｘの値がその設定値より
高いか低いかを警報により知る手段を備えており、しか
も単に設定値より高いか低いかだけの判別だけではなく
、被測定抵抗Ｒｘの抵抗値が設定値より高くても、また
低くても計器の指針は正常にその値を指示しているので
、必要に応じて個々にその抵抗の値も知ることができる
ので、実用にあたって極めて便利である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の絶縁抵抗計の一実施例を示す回路図、
第２図は第１図の絶縁抵抗計の特性を説明するための図
である。 Ａ・・・・・・演算増幅器、ＡＳ・・・・・・−報設定
回路、田・・・・・・ブザー、ＣＶ・・・・・・コンバ
ータ、ＲＸ・・開被測定抵抗、ＳＷｌ、ＳＷ２・・・・
・・スイッチ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. コンバータの出力を被測定抵抗に与えこの抵抗に流れる
   電流をこの電流と対数関係をもつ電流に変換して指示電
   気計器に供給するようにした絶縁抵抗計において、非反
   転（＋）入力端に可変の設定電圧が与えられるとともに
   反転（−）入力端に前記指示電気計器に流れる電流に対
   応した電圧が与えられ出力端に第１のスイッチが接続さ
   れこのスイッチの切換操作によって設定状態のときボル
   テージフォロワとして動作し動作状態のとき比較器とし
   て動作する演算増幅器と、この演算増幅器の電源電圧と
   実質的に同じ値の電圧が動作電圧として与えられるブザ
   ーと、および、前記第１のスイッチと連動し動作状態に
   おいて前記ブザーを前記演算増幅器の出力端に接続し設
   定状態において切離す第２のスイッチとを具備した絶縁
   抵抗計。