JPS6016583B2 - デジタル抵抗計 - Google Patents
デジタル抵抗計Info
- Publication number
- JPS6016583B2 JPS6016583B2 JP7473177A JP7473177A JPS6016583B2 JP S6016583 B2 JPS6016583 B2 JP S6016583B2 JP 7473177 A JP7473177 A JP 7473177A JP 7473177 A JP7473177 A JP 7473177A JP S6016583 B2 JPS6016583 B2 JP S6016583B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- converter
- input terminal
- circuit
- resistance
- digital
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- Expired
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- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、ディジタル抵抗計に関する。
本発明は、被測定抵抗に高電圧をかけて測定を可能にし
たディジタル抵抗計に関する。
たディジタル抵抗計に関する。
本発明の目的は、少ない部品で精度の高いディジタル抵
抗計を提供することにある。
抗計を提供することにある。
従来のディジタル抵抗計は、第１図のような構成をして
おり、定電流を発生する回路一１に被測定抵抗Ｒｘを接
続し、Ｒｘの両端に発生する電圧ＶｘをＡＤ変換回路−
２によりＡＤ変換して表示する。
おり、定電流を発生する回路一１に被測定抵抗Ｒｘを接
続し、Ｒｘの両端に発生する電圧ＶｘをＡＤ変換回路−
２によりＡＤ変換して表示する。
この従来の方法は、次のような欠点を有している。すな
わち、Ｉ Ｒｘにかかる電圧を高くできない。
わち、Ｉ Ｒｘにかかる電圧を高くできない。
例えば絶縁計として使用するには、Ｒｘに印加される電
圧を測定可能な抵抗値の最大値からその２％の範囲にわ
たり５００Ｖ±１０％におさえる必要である。（ＪＩＳ
−ＣＩ３０２）しかるに、Ｒｘに定電流を流そうとする
と、Ｒｘ両端に印加される電圧はＲｘに比例するので、
前記規格を満足できないことは明らかである。規格を満
足するためには、逆数に比例するＡＤ変換値を出力する
ＡＤ変換器が必要となる。２ 定電流源に安定なものが
できない。
圧を測定可能な抵抗値の最大値からその２％の範囲にわ
たり５００Ｖ±１０％におさえる必要である。（ＪＩＳ
−ＣＩ３０２）しかるに、Ｒｘに定電流を流そうとする
と、Ｒｘ両端に印加される電圧はＲｘに比例するので、
前記規格を満足できないことは明らかである。規格を満
足するためには、逆数に比例するＡＤ変換値を出力する
ＡＤ変換器が必要となる。２ 定電流源に安定なものが
できない。
定電流源として温度、電源電圧、長時間に対し安定なも
のを実現することは非常に困難であり、電流値が変化す
ると、当然ＡＤ変換値も変化してしまつｏ本発明は、か
かる従来の欠点を除去したものであり、従来のどんなタ
イプのＡＤ変換器も利用できる。
のを実現することは非常に困難であり、電流値が変化す
ると、当然ＡＤ変換値も変化してしまつｏ本発明は、か
かる従来の欠点を除去したものであり、従来のどんなタ
イプのＡＤ変換器も利用できる。
本発明の説明に入る前に、ＡＤ変換器の一般的な説明お
よびＡＤ変換器として多用されているデュアルスロープ
積分方式について簡単に説明しておく。ＡＤ変換器は第
２図に示すように、二つのアナログ入力端子−３（被変
換量入力端子）、一４（基準量入力端子）およびディジ
タル量を出力する出力端子群−５をもち、被変換量入力
端子に加えられるアナログ量をＡｘ、基準量入力端子に
加えられるアナログ量をＡｓ、出力ディジタル量をＤ、
任意関数をＦであらわすと、三者の関係は次のようにな
る。
よびＡＤ変換器として多用されているデュアルスロープ
積分方式について簡単に説明しておく。ＡＤ変換器は第
２図に示すように、二つのアナログ入力端子−３（被変
換量入力端子）、一４（基準量入力端子）およびディジ
タル量を出力する出力端子群−５をもち、被変換量入力
端子に加えられるアナログ量をＡｘ、基準量入力端子に
加えられるアナログ量をＡｓ、出力ディジタル量をＤ、
任意関数をＦであらわすと、三者の関係は次のようにな
る。
Ｄ＝〔Ｆ（ＡＸ／Ａｓ）〕 ・・・・・・・・・【
１｝ここで〔 〕は、量子化の記号とする。
１｝ここで〔 〕は、量子化の記号とする。
通常Ｆは定数Ｋとなるよう設計されるため、【１’式は
Ｄ＝〔ＫＡｘ／船〕 ・・…・…■と書替えら
れる。すなわち、通常のＡＤ変換器は一つのアナログ量
の商に比例するディジタル量を出力する。通常は船′を
基準として用いＡｓを変化させることなく、なるべく一
定値を保とうとするのが普通である。一方、デュアルス
ロープ積分方式と呼ばれるＡＤ変換方式は、第３図に示
すようなタイミングで積分を行ないＡＤ変換を行なう方
式で計測器などに多用されている。
Ｄ＝〔ＫＡｘ／船〕 ・・…・…■と書替えら
れる。すなわち、通常のＡＤ変換器は一つのアナログ量
の商に比例するディジタル量を出力する。通常は船′を
基準として用いＡｓを変化させることなく、なるべく一
定値を保とうとするのが普通である。一方、デュアルス
ロープ積分方式と呼ばれるＡＤ変換方式は、第３図に示
すようなタイミングで積分を行ないＡＤ変換を行なう方
式で計測器などに多用されている。
構成を第４図に示す。積分器の入力はスイッチ手段一１
１を具備しており、ＡＤ変換の開始時点では被変換電圧
Ｖｘに接続される。Ｖｘを一定時間Ｔｓの間積分し、つ
づいて制御回路一１ １によりスイッチ−１ １がＶｓ
に倒され、Ｖｘと逆極性の基準電圧Ｖｓの積分が行なわ
れる。積分器出力がＶｘの積分開始直前のレベルにもど
るまでの時間をＴｘとすると、ノ吉ＳＶＸｄｔ十′３Ｘ
ＶＳｄｔ＝。
１を具備しており、ＡＤ変換の開始時点では被変換電圧
Ｖｘに接続される。Ｖｘを一定時間Ｔｓの間積分し、つ
づいて制御回路一１ １によりスイッチ−１ １がＶｓ
に倒され、Ｖｘと逆極性の基準電圧Ｖｓの積分が行なわ
れる。積分器出力がＶｘの積分開始直前のレベルにもど
るまでの時間をＴｘとすると、ノ吉ＳＶＸｄｔ十′３Ｘ
ＶＳｄｔ＝。
‐‐‐‐‐‐剛が成り立つからＴＸ＝・辛きＴ
Ｓ ……‐‐‐‘４）が得られる。
Ｓ ……‐‐‐‘４）が得られる。
従ってＴｘの間に発振器−８で発生するパルスの数をカ
ウンター１０で数えればよい。Ｔｓも同じ発振器から発
生するパルスを一定数教えて定めれば、発振器の発振周
波数は誤差の要因とならない。また積分器の時定数など
も誤差要因とならず、高精度部品を用いずに高精度ＡＤ
変換が行なえることが知られている。【２ー式と｛４）
式を比較すると、ＤはＴｘに、Ｋは−Ｔｓ、ＡｘはＶｘ
に、松はＶｓに対応していることがわかる。
ウンター１０で数えればよい。Ｔｓも同じ発振器から発
生するパルスを一定数教えて定めれば、発振器の発振周
波数は誤差の要因とならない。また積分器の時定数など
も誤差要因とならず、高精度部品を用いずに高精度ＡＤ
変換が行なえることが知られている。【２ー式と｛４）
式を比較すると、ＤはＴｘに、Ｋは−Ｔｓ、ＡｘはＶｘ
に、松はＶｓに対応していることがわかる。
つづいて本発明の説明を行なう。
第５図は、本発明の原理を示す図である。
１２は高圧を発生する回路で被測定抵抗Ｒｘ−１ ４に
測定時印加する高圧を発生する。
測定時印加する高圧を発生する。
１３はＲｘ：０のときＡＤ変換器−１６の基準量入力端
子一１９に流入する電流が過大になるのを防ぐ目的で入
れられる。
子一１９に流入する電流が過大になるのを防ぐ目的で入
れられる。
１５はトランスコンダクタ回路で、入力端子−１８にか
かる電圧に比例した電流を出力する。
かる電圧に比例した電流を出力する。
端子１９は、常に電圧０となるか、または高圧発生回路
の発生電圧に比較して無視できるほど４・さく保たれる
よう工夫されているとする。Ｒｘの値により端子１８の
電圧Ｖは変化するが、前述のＪＩＳ−ＣＩ３０２は満足
できるように高圧発生回路の発生電圧、および抵抗一１
３の抵抗値を定めることができる。トランスコンダクタ
回路のトランスコンダクタンスをＧとすると、ＡＤ変換
器の母、ＡＸ端子に流れ込む電流は、次のようにあらわ
せる。船に流れ込む電流ｌｘは、 ｋ＝ＶノＲｘ ・・・・・…・（５｝Ａ
Ｘに流れ込む電流ｌｓｌｓ＝ＧＶ
………【６１これを‘２ー式に代入すると、出力端子
１７にあらわれるディジタル出力値がもとまり、Ｄ＝〔
ＫＧＲ〕 ・・・・・・・・・‘７１
となり、Ｒｘに比例したディジタル出力を得ることがで
きる。
の発生電圧に比較して無視できるほど４・さく保たれる
よう工夫されているとする。Ｒｘの値により端子１８の
電圧Ｖは変化するが、前述のＪＩＳ−ＣＩ３０２は満足
できるように高圧発生回路の発生電圧、および抵抗一１
３の抵抗値を定めることができる。トランスコンダクタ
回路のトランスコンダクタンスをＧとすると、ＡＤ変換
器の母、ＡＸ端子に流れ込む電流は、次のようにあらわ
せる。船に流れ込む電流ｌｘは、 ｋ＝ＶノＲｘ ・・・・・…・（５｝Ａ
Ｘに流れ込む電流ｌｓｌｓ＝ＧＶ
………【６１これを‘２ー式に代入すると、出力端子
１７にあらわれるディジタル出力値がもとまり、Ｄ＝〔
ＫＧＲ〕 ・・・・・・・・・‘７１
となり、Ｒｘに比例したディジタル出力を得ることがで
きる。
ＫＧを調整してＲｘをディジタル数としてあらわすこと
ができる。以上は、ＡＤ変換器の一般的性質を利用して
ディジタル抵抗計（絶縁計）を構成する方法を述べた。
ができる。以上は、ＡＤ変換器の一般的性質を利用して
ディジタル抵抗計（絶縁計）を構成する方法を述べた。
すなわち、従来のＡＤ変換器の使用法は、基準量の入力
端子に入力される量はなるべく一定とするようにして使
われていたのに対し、本発明は基準に被測定量の逆数に
比例した量を入力し（すなわち、積極的に変化させて）
むしろ被変換量を入力する端子に入力される量を一定に
する。通常のＡＤ変換器に逆数ＡＤ変換を行なわせる方
法ともいえる。以下、デュアルスロープ積分方式による
ＡＤ変換器を用いた例を具体的に述べる。
端子に入力される量はなるべく一定とするようにして使
われていたのに対し、本発明は基準に被測定量の逆数に
比例した量を入力し（すなわち、積極的に変化させて）
むしろ被変換量を入力する端子に入力される量を一定に
する。通常のＡＤ変換器に逆数ＡＤ変換を行なわせる方
法ともいえる。以下、デュアルスロープ積分方式による
ＡＤ変換器を用いた例を具体的に述べる。
第６図はその回路図で、２５はデュアルスロープ積分方
式によるＡＤ変換器部分、２３は第５図におけるトラン
スコンダクタ部分で、＄＝・生ヱ …
……■ Ｒ，Ｒ３ とあらわされる。
式によるＡＤ変換器部分、２３は第５図におけるトラン
スコンダクタ部分で、＄＝・生ヱ …
……■ Ｒ，Ｒ３ とあらわされる。
２４は積分器の入力を保護するためのクランプ回路で、
被測定抵抗を接続する端子に誤って電圧を加えた場合な
どの事故を防ぐ目的で抵抗とダイオードで構成している
。
被測定抵抗を接続する端子に誤って電圧を加えた場合な
どの事故を防ぐ目的で抵抗とダイオードで構成している
。
抵抗は測定可能な抵抗値の最小分解能より小さく選ぶ必
要がある。２１，２２は、第５図における１２，１３と
対応し、それぞれ高圧発生部、大電流流入防止用の抵抗
である。
要がある。２１，２２は、第５図における１２，１３と
対応し、それぞれ高圧発生部、大電流流入防止用の抵抗
である。
第３図と比較すると、積分器の入力抵抗がＡＤ変換部分
より省かれているが、Ｒｘ、Ｒ３が代用されている。積
分器の演算増幅器の仮想接地点にＲ３「Ｒｘが接続され
ているので、ＲｘにはほぼＶがかかっている。（クラン
プ回路の抵抗は無視できる。）ナ、Ｊ）， Ｄ＝〔ＲＸＲ誌〕 ．・・．・・．・側デュアルス
。
より省かれているが、Ｒｘ、Ｒ３が代用されている。積
分器の演算増幅器の仮想接地点にＲ３「Ｒｘが接続され
ているので、ＲｘにはほぼＶがかかっている。（クラン
プ回路の抵抗は無視できる。）ナ、Ｊ）， Ｄ＝〔ＲＸＲ誌〕 ．・・．・・．・側デュアルス
。
ープ積分方式ではＫ＝−１であるので、（９’式が得ら
れる。（９｝式は高圧発生回路の電圧値Ｖによらないた
め、精度が非常に高くできる。また、デュアルスロープ
積分方式の利点をすべて持ち、回路構成が非常に簡単と
なっている。以上述べたように、本発明は、通常用いら
れているＡＤ変換器により被測定抵抗に高い電圧を印加
でき、しかも高精度の回路を必要としないで高精度の測
定のできるディジタル抵抗計を実現できる。本発明は、
高電圧を被測定抵抗に印加する場合を例に説明したが、
必ずしも高い電圧を印加して測定する場合に限られるも
のではなく、低電圧でも同様に構成できる。
れる。（９｝式は高圧発生回路の電圧値Ｖによらないた
め、精度が非常に高くできる。また、デュアルスロープ
積分方式の利点をすべて持ち、回路構成が非常に簡単と
なっている。以上述べたように、本発明は、通常用いら
れているＡＤ変換器により被測定抵抗に高い電圧を印加
でき、しかも高精度の回路を必要としないで高精度の測
定のできるディジタル抵抗計を実現できる。本発明は、
高電圧を被測定抵抗に印加する場合を例に説明したが、
必ずしも高い電圧を印加して測定する場合に限られるも
のではなく、低電圧でも同様に構成できる。
図面の簡単な説明第１図は、従来のディジタル抵抗計を
示す図、第２図は、ＡＤ変換器を示す原理図、第３図は
、従来のデュアルスロープ積分方式のタイム図、第４図
はそのブロック図、第５図、第６図は、本発明によるデ
ィジタル抵抗計の原理を示す図および具体例である。
示す図、第２図は、ＡＤ変換器を示す原理図、第３図は
、従来のデュアルスロープ積分方式のタイム図、第４図
はそのブロック図、第５図、第６図は、本発明によるデ
ィジタル抵抗計の原理を示す図および具体例である。
１・・・・・・定電流源回路、２・・・・・・ＡＤ変換
回路、３・・・…被変換量入力端子、４・・・・・・基
準量入力端子、５・・・・・・ディジタル出力端子、６
・・・・・・積分器、７・・・．・・コンパレータ、８
・・…・発振器、９．．．．．．データトランスフア信
号発生回路、１０・・・・・・カウン夕、１０１…・・
・ラッチ、１１・・・・・・スイッチ手段、１２，２１
・・・・・・高圧発生回路、１３，２２・・・・・・過
電流防止用抵抗、１４・・・・・・被測定抵抗、１５，
２３…・・・トランスコンダク夕回路、１ ６・・・・
・・ＡＤ変換器、１７・・・・・・ディジタル出力端子
、１８・・・・・・トランスコンダクタ回路入力端子、
被測定抵抗接続端子、１９・・・・・・基準量入力端子
、２０・・・・・・被変換量入力端子、２４・・・・・
・保護回路、２５・・・・・・デュアルスロープ積分方
式のＡＤ変換器。
回路、３・・・…被変換量入力端子、４・・・・・・基
準量入力端子、５・・・・・・ディジタル出力端子、６
・・・・・・積分器、７・・・．・・コンパレータ、８
・・…・発振器、９．．．．．．データトランスフア信
号発生回路、１０・・・・・・カウン夕、１０１…・・
・ラッチ、１１・・・・・・スイッチ手段、１２，２１
・・・・・・高圧発生回路、１３，２２・・・・・・過
電流防止用抵抗、１４・・・・・・被測定抵抗、１５，
２３…・・・トランスコンダク夕回路、１ ６・・・・
・・ＡＤ変換器、１７・・・・・・ディジタル出力端子
、１８・・・・・・トランスコンダクタ回路入力端子、
被測定抵抗接続端子、１９・・・・・・基準量入力端子
、２０・・・・・・被変換量入力端子、２４・・・・・
・保護回路、２５・・・・・・デュアルスロープ積分方
式のＡＤ変換器。
第１図
第２図
第３図
第４図
第５図
第６図
Claims (1)
- １ デユアルスロープ積分方式のＡＤ変換器において、
前記ＡＤ変換器の基準量入力端子と高圧発生回路の出力
との間に被測定抵抗を挿人し、前記ＡＤ変換器の被変換
量入力端子と前記高圧発生回路の出力との間にトランス
コンダクタ回路を挿入し前記基準量入力端子には被測定
抵抗の逆数に比例した電流を入力し、前記被変換量入力
端子には一定電流を入力することを特徴とするデジタル
抵抗計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7473177A JPS6016583B2 (ja) | 1977-06-23 | 1977-06-23 | デジタル抵抗計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7473177A JPS6016583B2 (ja) | 1977-06-23 | 1977-06-23 | デジタル抵抗計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS549674A JPS549674A (en) | 1979-01-24 |
| JPS6016583B2 true JPS6016583B2 (ja) | 1985-04-26 |
Family
ID=13555654
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7473177A Expired JPS6016583B2 (ja) | 1977-06-23 | 1977-06-23 | デジタル抵抗計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6016583B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61192485U (ja) * | 1985-02-27 | 1986-11-29 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58205865A (ja) * | 1982-09-22 | 1983-11-30 | Horiba Ltd | ２極式デイジタル表示導電率測定回路 |
-
1977
- 1977-06-23 JP JP7473177A patent/JPS6016583B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61192485U (ja) * | 1985-02-27 | 1986-11-29 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS549674A (en) | 1979-01-24 |
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