JPS6282363A - インピ−ダンス測定装置 - Google Patents

インピ−ダンス測定装置

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Publication number
JPS6282363A
JPS6282363A JP22440285A JP22440285A JPS6282363A JP S6282363 A JPS6282363 A JP S6282363A JP 22440285 A JP22440285 A JP 22440285A JP 22440285 A JP22440285 A JP 22440285A JP S6282363 A JPS6282363 A JP S6282363A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
impedance
frequency
outputs
spectrum
sample
Prior art date
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Pending
Application number
JP22440285A
Other languages
English (en)
Inventor
Mitsugi Shimura
志村 貢
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
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Publication of JPS6282363A publication Critical patent/JPS6282363A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、抵抗・コンデンサなどの電子部品の特性、特
にインピーダンスの周波数特性を測定する装置に関する
〔従来の技術〕
従来、電子部品におけるインピーダンスの周波数特性は
、通常のインピーダンス測定装置で、特定の測定周波数
を設定してその周波数におけるインピーダンス測定後、
さらに別の測定周波数に切替えて測定するようにして、
順次インピーダンス測定を行なうことで行なっていた。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上記のようにζ従来の装置iIt′に用い、必要な周波
数帯域にわたって、測定用発振器の周波数の切替、測定
の繰返しなど行なうことは多大な測定時間を要し、電子
部品工場等の測定としては不適当であった。
本発明の目的は、上記欠点全除去し、迅速にインピーダ
ンスの周波数特性測定を行なうことのできる測定装置f
t−提供することKある。
〔問題点を解決する几めの手段〕
本発明のインピーダンス測定装置は、出力に周波数成分
としてJ”p 2f’p・・・(n−1)fl 1、−
含む関数発生器と、該関数発生器によって駆動される被
測定試料の電圧および電流値をそれぞれ増幅して電圧E
z、 Elとして出力する測定増幅部と。
前記電圧Ez、 Ei k 1/ft  周期内におい
て1/f1x2nの周期で同時にサンプリングし、各サ
ンプリング値k 1/f+x2n周期内でEz、 Ei
系列を交互にスイッチにより切替えてVo変換器に導<
 A/D変換部と、前記人/′D変換部の出力i E、
 Ei系列ごとにフーリエ変換してf’= 2f’、 
・・・(n−+)f+ (D各局波数のスペクトラムを
計算するフーリエ2m部と、前記Ez、 El系列のス
ペクトラムから被測定資料のインピーダンスの周波数ス
ペクトラムを与える演算部とを含むものである。
〔作  用〕
本発明では、関数発生器は、f’+ 2f1、・・・(
n−リf1のように等比級数である。し友がって1/j
’1X2n周期ごとに、かつ1/f1  期間内のサン
プル値についてスペクトラム計算を行なうものであるか
ら、各周波数f1.2f’# ・・・成分の信号につい
て端数の周波数成分が計算の結果でてくることがなく正
しいスペクトラム成分計算ができる。
なお、測定対象である電子部品は線形素子として取扱い
うるから、上記のサンプル値と含まれる各周波数との関
係が関数発生器の性質から保九れているのである。
〔実 施 例〕
図面?参照して1本発明の一実施例につき説明する。先
ず第1図に示す回路ブロックで、装置の概略構成を述べ
る。関数発生器10の出力は測定増幅部20において、
被測定試料21に印加さn、その端子電圧eを差動増幅
器22で増幅するとともに、その電流iを電流電圧変換
器25で電圧値に変換増幅して出力する。各増幅出力を
EちElとする。Ez、ElはサンプルされA/D変換
s60で、交替してテイジタル値として出力さnる。
このティジタルEちElからフーリエ変換s40で、E
z、 Ei系列ごとにスペクトラム金求め、演算部41
で、スペクトラム成分ごとに比を求めることでインピー
ダンスの周波数ごとの振幅・位相?計算する。そして要
すれば表示器42でインピーダンス全表示する。
次に、第2図のタイムチャートラ参照して、本装置の動
作につき、さらに詳細な説明を行なう。
関数発生器10は、クロックパルス発生器の出カバルス
をカウンタ回路でカウントして、その出力i ROM 
 のアドレス信号として供給し、さらにROMに書込ま
れ之関数波形データの出力信号i D/A変換器vcよ
りアナログ信号に変換して任意の関数波形を得る従来の
関数発生器の構成を使用する。ROMの波形データとし
ては、周波数f1. f’、 −、1n−1’it:含
み、かつ周波数f’+ f”H・・・、fn−1が11
  の等比級数、すなわちfar 2f+・・;(n−
リf1の周波数成分t−有するような例えばのこぎジ阪
を発生する関数波形データt−誓きこんでおく。
被測定試料21に、関数発生器10の出力eot印加し
、その端子電圧eを差動増幅器22で増@−Ezとして
出力するとともに、電流iTh演算増幅器による電流・
電圧変換器23 KよってElとして出力する。Ez、
EiはA/D 変換部30の低域通過フィルタ31 、
33に入力し、さらにそれぞれサンプルホールド回路5
2.54を介してスイッチ回路65の端子31a、S1
bに導かれる。低域通過フィルタ31.33はアンチエ
イリアスフィルタとして動作し、fn−1に超える周波
数成分を除去するためのフィルタである。サンプルホー
ルド回路3434はタイミング信号発生器36のS/H
信号でサンプルホールドされる。第2図に示すようにS
/H信号は1/f1×2n周期であって、同じ時点でE
z、 Ei fサンプルホールドする。この周期の中間
でタイミング信号発生器36はスイッチ切替信号A/B
 i ” 1°1.“0“ と変化してスイッチ回路3
5を切習える。し九がってE為El (ぎ号が交互にい
変換器37に入カレ、ま几A/D変換スタートパルスS
tでA/D変換全スタートさせる。したがってA/D変
換器37ハ図示のようにBz(o)p Ei(o)+ 
 EZ(す。
El(す・・・のようにEz、 El系列が交互に出力
される。
こ\でサフイクス(0)は1回目のサンプル値、(1)
は2回目のサンプル値・・・である。
フーリエ変換部40は、A/D変換終了パル瓦OC全受
けて、データを取シこむ。フーリエ変換部40ハ、Ez
(CI、Ez(+)、−、Ez、(2n−Qのデータか
ら、Ez系列1cついてフーリエ変換してスペクトラム
EZ?!−次式により得る。
Fz  = Fz(0) + Fz(す+−−−−−−
+  Fz(2n−+ )()内の数値は周波数に対応
し、Fz(りは周波数11  の成分、Fυ(りけ周波
数f2の成分、・・・6Fz(n−1)は周波数f1−
+  の成分を表わす。Fzj〜はFz(k) = R
6) + j Jz(k)p=0 に=U、 1.2.  ”・、 (2n−v)として求
められる。
以上はEz系列についてであるが、Ei系列についても
同様にスペクトラムFit求a6る。
次に演算部41は、フーリエ変換部40で求め几Fz、
 Fiの各成分から、インピーダンスの振幅・位相を次
式で求める。
先ず、各周波数における被測定資料21の電圧・電流の
振幅・位相を計算する。
電圧は、11周波数において、 振幅  Azl = 1z(t5 + Jz(+)’/
Ay位相  Φzz = tanQ ・’ (Jz(す
/Rz(1) )以下、同様にfzfs、・・・+ f
n−’周波数について求める。こ\でAv  は差動増
幅器22の利得で、Ezf Avで除算し、被測定試料
21の端子電圧eに換算している。
全く同様に、電流は−f+周波数において、振@   
Ail =  R1Ll’+ JK’)’ンRi位相 
 Φi1= tan−t (Ji(1/R1(す1以下
、同様にf2.fs# ・・・* fn−’周波数につ
いて求める。こ\で斑は第1図の電流・電圧変換器23
における演算増幅器の帰還抵抗であって、Elから電流
1に換算している。
したがって、各周波数におけるインピーダンスは、 Z+ = Az t/Ai+  l−Φz+4irZ2
= Az 2/At 2  lΦzz−Ji2Zn−1
= Azn−1/A1n−1−とΦzn−4−Φ1n−
1として振幅・位相角が求めらnる。
表示器42け、例えばブラウン管上に振幅・位相角をグ
ラフと己て表示することで、直ちにインピーダンスを見
られるようにしたものである。
〔発明の効果〕
以上説明し次ように本発明によれば1/f1周期内でサ
ンプリングし九人/D変換データ列の7−リエ変換と演
JICよジ被測廻試料の周波数f1゜f2.・・・、f
n−+lCわたるインピーダンスの周波数特性を極めて
短時間に求めることができる。
さらに上記のこと全定量的Vc睨明すると、従来のイン
ピーダンス測定装[を便用してI KHzから127 
KH2までの周改数にわたる被測定試料のインピーダン
ス周波数特性の測定には1回の周波数切替に50m5.
1回のインピーダンス測定に100 ms’iz要し、
合計(50ms + 100rr1a)X127=19
.05秒全必要とし几。一方1本発明のインピーダンス
測定装置においては、f+=I KHz としてサンプ
リングに1ms、フーリエ変換および演算に約2秒を要
し、従来のインピーダンス測定装置と比較して約9,5
倍の速さが得られ友。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の回路ブロック図、第2図は
第1図の実施例の動作説明の丸めのタイミングチャート
である。 10・・・関数発生器、    20・・・測定増幅部
、21・・・被測定資料、   22・・・差動増幅器
、25・・・電流電圧変換器、  30・・・A/D変
換部、31、55  ・・・低域通過フィルタ、52.
54・・・サンプリングホールド回路、55・・・スイ
ッチ回路、    36・・・タイミング信号発生器、
37・・・A/D変換器、    40・・・フーリエ
変換部、41・・・演算部、      42・・・表
示器。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 出力に周波数成分としてf_1、2f_1、・・・(n
    −1)f_1を含む関数発生器と、該関数発生器によつ
    て駆動される被測定試料の電圧および電流値をそれぞれ
    増幅して電圧Ez、Eiとして出力する測定増幅部と、
    前記電圧Ez、Eiを1/f_1周期内において1/f
    _1×2nの周期で同時にサンプリングし、各サンプリ
    ング値を1/f_1×2n周期内でEz、Ei系列を交
    互にスイッチにより切替えてA/D変換器に導くA/D
    変換部と、前記A/D変換部の出力をEz、Ei系列ご
    とにフーリエ変換してf_1、2f_1、・・・(n−
    1)f_1の各周波数のスペクトラムを計算するフーリ
    エ変換部と、前記Ez、Ei系列のスペクトラムから被
    測定資料のインピーダンスの周波数スペクトラムを与え
    る演算部とを含むことを特徴とするインピーダンス測定
    装置。
JP22440285A 1985-10-07 1985-10-07 インピ−ダンス測定装置 Pending JPS6282363A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4854725A (en) * 1988-06-10 1989-08-08 Texaco Inc. Multi-sensor steam quality monitoring means and method
EP2340608B1 (de) * 2008-10-22 2019-06-12 General Electric Technology GmbH Vorrichtung und verfahren zur überwachung und/oder analyse von rotoren von elektrischen maschinen im betrieb
GB2613929A (en) * 2021-11-09 2023-06-21 Cirrus Logic Int Semiconductor Ltd Windowing filter for amplifier device

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