KR100223972B1 - 절연체의 절연저항 측정 장치 - Google Patents

절연체의 절연저항 측정 장치 Download PDF

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Abstract

내부회로를 외란(전자장 및 전기장)에 대하여 보호하고 측정하고자 하는 절연저항에 대한 선택범위를 다양하게 할 수 있도록 개선시킨 절연체의 절연저항 측정장치에 관한 것이다.
본 발명은,다수개의 저항이 구비되어서 정전압을 공급하는 전원공급부, 상기 전원공급부에 대하여 병렬 연결된 제1 및 제2부하를 이루는 측정범위 선택 스위치와 이에 병렬로 연결되어 전류를 증폭하여 전압으로 표시하는 표시수단 및 상기 표시수단에 직렬로 연결되어서 상기 표시수단으로 흐르는 전류의 조정으로 상기 표시수단의 영점을 조정하는 원점 밸런스부를 포함하는 휘이스톤 브리지 회로 및 상기 제1부하에 병렬로 두 단자가 도출되는 경로를 전기적 온오프시키는 스위칭 수단으로 이루어진다.
따라서, 절연체를 차폐할 필요가 없고 간단히 기기에 절연체를 접속시킴으로써 절연저항 값의 측정이 이루어지므로 작업성이 향상되고, 신뢰성 있는 측정 결과를 얻을 수 있는 효과가 있다.

Description

절연체의 절연저항 측정장치{System for measuring resistance of dielectric}
본 발명은 절연체의 절연저항 측정 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 내부 회로를 외란(전자장 및 전기장)에 대하여 보호하고 측정하고자 하는 절연저항에 대한 선택 범위를 다양하게 할 수 있도록 개선시킨 절연체의 절연저항 측정장치에 관한 것이다.
보통 전기, 전자제품의 소재로써 전선피복, 절연테이프, 스위치 또는 콘넥터와 같은 절연재료로 제조되거나 포함하는 것들이 폭넓게 이용되고 있으며, 이들은 절연재료에 대한 성능 및 신뢰성 검사를 필수 측정항목으로 정하여 관리되고 있다.
그러나, 절연체는 그 특성상 절연저항 값의 측정시 관여하는 전류의 크기가 매우 작아서, 직접 전압(또는 전류)을 가하여 나타나는전압(또는 전류)을 측정하는 방식의 일반적인 저항 측정방법으로는 절연체의 신뢰성있는 절연저항 값의 측정이 어려웠다.
그리고, 절연체의 절연저항 값은 미세한 전류 값을 이용하여 저항이 측정되므로, 절연체의 절연저항 측정시 종래에는 배경노이즈(noise)로작용하는 전기장 및 자기장에 의하여 유도되는 전류의 발생을 방지하기 위하여 측정하고자 하는 절연체에 대한 빈틈없는 차폐 또는 장시간의 측정이 필요하였다. 그러므로, 절연체의 절연저항 값의 측정에는 비교적 많은 시간과 노력이 수반되었다.
그러므로, 전술한 바와 같이 종래에는 절연저항의 측정이 어려워서 보다 손쉽고 간단하면서 신뢰성 있는 절연저항 값의 측정 방법이 소망되고 있다.
본 발명의 목적은, 절연재료의 신뢰성 검사시에 외부의 노이즈의 영향없이 간단하고 편리하게 넓은 범위의 절연저항을 측정할 수 있는 절연체의 절연저항 측정장치를 제공하는 데 있다.
도1은 본 발명에 따른 절연체의 절연저항 측정장치의 원리를 나타내는 회로도이다.
도2는 본 발명에 따른 절연체의 절연저항 측정장치의 바람직한 제1실시예를 나타내는 블록도이다.
도3은 본 발명에 따른 절연체의 절연저항 측정장치의 바람직한 제2실시예를 나타내는 블록도이다.
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ※
10∼16, 24, 34∼44, 48∼62, 68, 74, 76, 134∼144, 148∼162, 168, 174, 176 : 저항
18 : 절연저항 20, 28, 30, 72, 130, 172 : 전원
22, 80 : 전압계 26, 70, 170 : 가변저항
32, 64, 132, 164 : 스위치 46, 146 : 측정범위 선택스위치
66, 166 : 원점밸런스부 78, 178 : 증폭기
179 : 아날로그/디지털 변환기 180 : 표시부
182 : 마이크로 프로세서184 : 키보드
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 절연체의 절연저항 측정 장치는, 휘이스톤 브리지 회로의 대칭된 한 쌍의 제1 및 제2노드 사이에 정전압이 인가되고, 대칭된 다른 한 쌍의 제3 및 제4노드 사이에 전압계가 구성되는 절연체의 절연저항 측정장치에 있어서, 측정하고자 하는 절연체를 제외한 모든 부분이 전자기 차폐 케이스에 내장 구성되고, 상기 제2노드와 상기 제4노드 사이의 부하에 병렬로 절연체를 연결하기 위한 탐침용 단자가 상기 전자기 차폐 케이스의 외부로 상기 절연체와 연결을 위하여 도출되어 구성됨을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 절연체의 절연저항 측정 장치는,다수개의 저항이 구비되어서정전압을공급하는전원공급부, 상기 전원공급부에 대하여 병렬 연결된 제1 및 제2부하를 이루는 측정범위 선택 스위치와 이에 병렬로 연결되어 전류를 증폭하여 전압으로 표시하는 표시수단 및 상기 표시수단에 직렬로 연결되어서 상기 표시수단으로 흐르는 전류의 조정으로 상기 표시수단의 영점을 조정하는 원점 밸런스부를 포함하는 휘이스톤 브리지 회로 및 상기 제1부하에 병렬로 두 단자가 도출되는 경로를 전기적 온오프시키는 스위칭 수단을 구비함을 다른 특징으로 한다.
그리고, 상기 전원공급부는 전원과 스위치와 복수 개의 저항으로접속되어공급전압을 선택하도록 구성되어 있고, 상기 측정범위 선택 스위치에 병렬 연결되는 다른 두 부하 사이의 노드가상기 복수개의 저항 사이의 접점에 가변접점으로 연결되도록 구성됨이바람직하다.
그리고, 상기 측정범위 선택 스위치는 상기 제1부하와 제2부하가 각각 서로 다른저항값을갖는 병렬 저항으로 구성되고, 상기 저항들 중 어느하나가각각 제1부하와 제2부하를 대표하는 저항으로 선택되도록 구성될 수 있다.
그리고, 상기 표시수단은미소전압 편이량을 증폭하는증폭기와 상기 증폭기의 출력을인가받아 저항값을 표시하는아날로그 방식의 전압계를 구비함이 바람직하다.
그리고, 상기 원점 밸런스부는 린데크형 고저항 가변 분할기로 구성될 수 있다.
그리고, 상기 각 부분은 전자기 차폐 케이스에 내장되고 상기 스위칭 수단에 연결되는 두 단자가 외부의 절연체와 연결되도록 구성됨이 바람직하다.
본 발명에 따른 절연체의 절연저항 측정 장치는,다수개의 저항이 구성되어서정전압을 가변공급하는 전원공급부, 상기 전원공급부에 대하여 제1노드를 통하여 병렬 연결되는 제1 및 제2부하를 포함하여 상기 제1 및 제2부하의 저항값을 가변설정하는 측정범위 선택 스위치와 이에 병렬로 연결되어 전류를 증폭하여 전압으로 디지털 방식으로 표시하는 표시수단 및 상기 표시수단에 직렬로 연결되어서 상기 표시수단으로 흐르는 전류의 조정으로 상기 표시수단의 영점을 조정하는 원점 밸런스부를 포함하는 휘이스톤 브리지 회로, 상기 제1부하에 병렬로 두 단자가 도출되는 경로를 전기적 온오프시키는 스위칭 수단 및 상기 전원공급부와 상기 측정범위 선택 스위치의 접점 연결상태를 제어하고 상기 스위칭수단의 스위칭상태를 제어하며, 상기 표시수단과의 신호 인터페이스로 측정된 절연저항값을 계산하여 상기 표시수단으로 표시하도록 제어하는 제어수단을 구비함을 또 다른 특징으로 한다.
그리고, 상기 표시수단은저항값을 디지털신호로 디스플레이하는디지털 방식 디스플레이장치로 구성됨이 바람직하다.
그리고, 상기 제어수단은 제1내지 제4레지스터를 내장하여, 측정을 위하여 선택된 공급전압값 및 검출된 전압편이값의 디지털 데이터 출력값을 상기 제1레지스터와 제2레지스터에 각각 저장하고, 상기 전압편이값을 참조하여 상기 절연저항 선택 스위치의 저항값을 정하여 상기 제3레지스터에 저장하며, 측정을 종료하는 시점에 나타나는 전압편이값을 제4레지스터에 저장시켜서 절연저항 값을 구함이 바람직하다.
그리고, 상기 각 부분은 전자기 차폐 케이스에 내장되고 상기 스위칭 수단에 연결되는 두 단자가 외부의 절연체와 연결되도록 구성될 수 있다.
이하, 본 발명의 구체적인 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도1을 참조하면, 본 발명에는절연저항의 저항값을 측정하기 위하여휘이스톤 브리지 회로(wheastsone bridge circuit)가 이용되었다.
공지의 휘이스톤 브리지회로를 이루는 저항(10∼16) 중 저항(16)에 절연저항(18)이병렬로연결되며, 전원(20)이 노드(n1, n2) 사이에 연결되어 있고, 노드(n3, n4) 사이에전압계(22)과 린데크(Lindeck)형 고저항 가변 전압분할기로써 저항(24)이 직렬로 연결되어 있으며, 이 저항(24)에 직렬로 연결된 가변저항(26) 및 소용량의 전원(28)이 연결되어 있다.
전술한 바와 같이 구성된 휘이스톤 브리지회로의 평행조건은 각 노드 간의 저항값의 변화에 따라 민감하게 변화된다.
평형상태의 휘이스톤 브리지 회로의 임의 저항(16)의 양단을 절연저항(18) 탐침용 입력단으로 하여 여기에 임의의 절연저항(18)이 연결되면, 저항(16)과 절연저항(18)의 합성저항값은 근사적으로 원래의 휘이스톤 브리지 회로의 저항(16)값 대 절연저항(18)값의 비만큼 감소하게 되며, 노드 n3와 노드 n4 사이에는 편이에 의한 전류의 흐름이 발생되고, 그에 따라서 전압계(22)에 편이량에 비례하는 전압이 인가된다. 이 편이량은 절연저항(18)의 값에 반비례하므로, 상기 편이량으로부터 절연저항값이 구해진다.
즉, 저항(16)의 저항값을 'r'이라 하고 절연저항(18)의 저항값을 'R'이라 하면, 합성저항값은 근사적으로 r(1-r/R)이 되므로, 전압계(22)의 입력저항이 'r'에 비하여 매우 큰 값을 갖고 저항(14)에 걸린 전압값이 'U'라고 하면, 절연저항(18)에 따른 전압계(22)의 편이량은 U(r/R)이 된다.
전술한 바와 같이 산출되는 편이량에 의하여 절연저항(18)의 값이 정해지며, 도1의 회로구성부와 케이블은 전자기를 차폐하는 케이스(도시되지 않음)에 내장되어 설치되고, 측정하고자 하는 절연저항(18)이 외부로 노출되도록 구성된다.
외부로 노출된 절연저항(18)이 상기 휘이스톤 브리지회로 구성에 직접 영향을 미치지 않기 때문에 전기장 또는 전자장에 의한 전류의 유도가 발생되지 않으며, 그에 따라서 고저항 측정에서 가장 큰 문제인 배경 자기장의 잡음성 요동에 의한 자기장 간섭의 영향이 줄게 된다.
그리고, 일일이 측정하고자 하는 절연저항(18) 즉 대상 절연체를 전자기에 대하여 차폐시키는 것이 불필요하다. 그러므로 크기가 큰 절연체의 절연저항값의 측정이 가능하다.
또한, 수 ㏁ 내지 수 GΩ 정도의 고저항 값을 갖는 절연저항을 계측하더라도 저항(16)을 수 ㏀ 정도의 저항으로 고정시켜서 사용하면, 전압계(22)가 바라보는 입력저항이 수 ㏀ 정도로 유지될 수 있다. 그러므로 측정에 있어서 안정성이 확보된다.
전술한 도1의 원리를 적용하여 본 발명은 도2와 같이 제1실시예로서 아날로그 방식의 절연체의 절연저항 측정장치로 실시될 수 있으며, 도3과 같이 제2실시예로서 디지털 방식의 절연체의 절연저항 측정 장치로 실시될 수 있다.
제 1 실시예
도2를 참조하면, 제1실시예는 아날로그 방식으로 절연체의 절연저항 값을 측정하는 것으로서, 전원(30)과 스위치(32) 및 복수의 저항(34, 36, 38, 40)이 폐루프를 형성하고 있으며, 도1의 노드 n1∼n4에 대응되는 노드 n21∼n24가 형성되어 있다.
그리고, 노드 n21과 노드 n23의 사이에는 저항(42)이 연결되어 있고, 노드 n21과 노드 n24의 사이에는 저항(44)이 연결되어 있으며, 노드 n23과 노드 n24의 사이에는 노드 n22를 포함하는 측정범위 선택 스위치(46)가 구성되어 있다.
그리고, 측정범위 선택 스위치(46)의 내부에는 노드 n22에 대칭하여 도1의 저항(14)에 대응되는 저항(48∼54)들과 저항(16)에 대응되는 저항(56∼62)들이 병렬로 구성되어 있고, 저항(48∼54)들과 저항(56∼62) 사이에 노드 n22가 형성되어 있다. 그리고, 상기 노드 n23과 저항(48∼54)들간의 연결은 가변접점에 의하도록 구성되어 있으며, 노드 n24와 저항(56∼62)들 간의 연결도 가변접점에 의하도록 구성되어 있다.
그리고, 노드 n22와 노드 n24의 사이에는 측정하고자 하는 절연저항체와연결되는 단자 T1, T2가 접속되어 있으며, 노드 n22, n24와 단자 T21, T22 사이에는 스위치(64)가 구성되도록 연결되어 있다.
그리고, 노드 n23에는 편이량 측정을 위한 기준으로 설정되는 원점을 조정하기 위한 원점 밸런스부(66)가 구성되어 있으며, 원점 밸런스부(66)는 저항(68)과 이에 병렬로 연결된 가변저항(70) 그리고 가변저항(70)에 직렬로 연결된전원(72)으로 구성된 린데크형 고저항 가변 전압분할기로 이루어진다.
그리고, 원점밸런스부(66)는 저항(74)과 저항(76)의 값의 비에 따라 증폭도가 결정되는 증폭기(78)의 제1입력측에 연결되어 있으며, 노드 n24가 증폭기(78)의 제2입력측으로 연결되어 있다. 그리고, 전압계(80)가 증폭기(78)의 출력이 인가되도록 구성되어 있다.
그리고, 노드 n21은 정전압의 레벨을 선택적으로 결정하여 휘이스톤 브리지 회로로 공급하기 위하여 직렬로 구성된 저항(34∼40)들의 사이에 가변접촉되도록 가변접점으로 연결되어 있다.
전술한 구성에 있어서, 전압을 공급하기 위하여 구성되는 전원(30)은 배터리를 이용하거나 교류 110V 또는 220V와 같은 외부 일반 전원을 정류하여 안정화시킨 후 출력하는 정전압회로를 포함하도록 구성될 수 있다. 그리고, 직렬 연결된 저항(34∼40)들사이의 접점이노드 n21와 선택적으로 연결되도록 구성되어 있어서, 전원(30)의 전압을 분할하여 휘이스톤 브리지 회로로 공급하도록 구성되어 있다.
그리고, 휘이스톤 브리지 회로에 포함되어 있는 측정범위 선택 스위치(46)는 절연체의 절연저항 값을 측정범위에 따라서 연동적으로 내부 저항값을 결정할 수 있도록 구성되어 있다.
즉, 측정범위 선택 스위치(46)는 전압 편이량이 U(r/R)과 같이 표현되므로 매우 큰 절연저항값 R을 측정하기 위해서는 절연저항 측정 감도를 높이기 위하여 탐침용 저항 r의 값도 되도록 큰 값으로 선택하도록 조절하는 기능을 갖는다. 이를 위하여 측정범위 선택 스위치(46)는 이극 다접점 스위치를 사용함이 바람직하며, 측정에 사용하는 출력전압의 크기에따라서필요한 경우측정범위 선택스위치(46)로서고전압 스위치가 이용될 수 있다.
그리고, 증폭기(78)와 전압계(80)는 미소 전압 편이량을 저항값으로 표시해주는장치로서전압계(80)는 입력된 절연저항값 및 선택된 측정범위에 상응하는 저항값을 나타내도록 눈금이 형성됨이 바람직하다. 단 전압계(80)의 눈금은 선택된 측정범위에 상응하는 개수로 형성시키고, 그에 따라서 입력저항이 무한히 크지 않은 아날로그 저잡음 증폭기도 본 발명에 따른 제1실시예에 이용될 수 있다.
그리고, 원점 밸런스부(66)는 안정된 기전력 특성을 갖는 소형 배터리가 전원(72)으로 이용되고 이때 전압의 공급은 전원(30)의 스위칭 상태에 연동되어 공급되도록 구성됨이 바람직하다. 원점 밸런스부(66)는 린데크형 고저항 가변 전압분할기로서 전원(72)으로부터 흐르는 미소전류를 가변저항(42)으로 조절하여 검출선로 내에 놓이는 저항(68)에 인가되는 전압의 강하를 조절하고 그에 따라서 전압계(80)의 원점을 미세 조절하는 기능을 수행한다. 그리고, 전원(72)의 극성은 측정 회로의 저항값에 따라서 결정한다.
그리고, 스위치(64)를 포함하는 탐침용 단자 T21 및 T22에 이르는 케이블은 절연체를 연결하기 위한 것으로서 케이블은 테프론과 같은 고절연 재료를 사용한 동축형 케이블로 구성됨이 바람직하고, 각각 하이레벨 쪽과 로우레벨 쪽 입력으로 이용되며 케이블의 차폐재료는 케이스를 차폐하기 위한 것과 동일한 소재가 이용될 수 있다.
그리고, 스위치(64)는 케이블의 심선을 연결시키기 위한 이극 이접점 스위치로 구성되며, 측정하고자하는 절연체를 휘이스톤 브리지회로와 전기적으로 분리시키고 절연체를 연결시키는 기능을 수행하며, 측정시 수반될 수 있는 고전압이 절연저항 값을 판독하는 동안에만 외부로 노출시키는 역할을 수행하여 측정자의 안전을 도모하기 위한 것이다. 그리고, 케이블 및 스위치의 절연저항 값은 측정하고자하는 절연체의 최대 절연저항값보다 커야 한다.
그리고, 케이스는 저주파 전기장 및 자기장을 차폐하는 효과가 높은 금속 재질로 제작되어야 한다.
전술한 바와 같이 구성된 제1실시예는 다음과 같은 순서에 의하여 측정이 이루어진다.
스위치(64)를 턴오프한 상태에서 전원(30)에 연결된 스위치(32)를 턴온하여 각부를 예열시킨다. 그리고, 측정하고자 하는 절연체를 단자 T21 및 T22 사이에 연결하고, 노드 n21의 가변접점 위치를 결정하고 측정범위 선택 스위치(46) 내부의 저항연결상태를 결정하여 측정전압 및 측정범위를 선택한다. 그리고, 원점 밸런스부(66)의 가변저항(70)을 조절하여 전압계(80)의 원점을 맞춘다. 전술한 바와 같은 동작이 종료되었으면 스위치(64)를 턴온하고 절연저항을 읽는다.
제 2 실시예
도3을참조하면, 제2실시예는 디지털 방식으로 절연체의 절연저항을 측정하는 것으로서, 전원(130)과 스위치(132) 및 복수의 저항(134, 136, 138, 140)이 폐루프를 형성하고 있으며, 도1의 노드 n1∼n4에 대응되는 노드 n31∼n34가 형성되어 있다.
그리고, 노드 n31과 노드 n33의 사이에는 저항(142)이 연결되어 있고, 노드 n31과 노드 n34의 사이에는 저항(144)이 연결되어 있으며, 노드 n33과 노드 n34의 사이에는 노드 n32를 포함하는 측정범위 선택 스위치(146)가 구성되어 있다.
그리고, 측정범위 선택 스위치(146)의 내부에는 노드 n32에 대칭하여 도1의 저항(14)에 대응되는 저항(148∼154)들과 저항(16)에 대응되는 저항(156∼162)들이 병렬로 구성되어 있고, 저항(148∼154)들과 저항(156∼162)들 사이에 노드 n32가 형성되어 있다. 그리고, 상기 노드 n33과 저항(148∼154)들간의 연결은 가변접점에 의하도록 구성되어 있으며, 노드 n34와 저항(156∼162)들 간의 연결도 가변접점에 의하도록 구성되어 있다.
그리고, 노드 n32와 노드 n34의 사이에는 측정하고자 하는 절연저항체와 연결하기 위한 단자(T31, T32) 사이에 스위치(164)가 구성되도록 연결되어 있다.
그리고, 노드 n33에는 편이량 측정을 위한 기준으로 설정되는 원점을 조정하기 위한 원점 밸런스부(166)가 구성되어 있으며, 원점 밸런스부(166)는 저항(168)과 이에 병렬로 연결된 가변저항(170) 그리고 가변저항(170)에 직렬로 연결된전원(172)으로 구성된 린데크형 고저항 가변 전압분할기로 이루이진다.
그리고, 원점밸런스부(166)는 저항(174)과 저항(176)의 값의 비에 따라 증폭도가 결정되는 증폭기(178)의 제1입력측에 연결되어 있으며, 노드 n34가 증폭기(178)의 제2입력측으로 연결되어 있다. 그리고, 증폭기(178)의 출력은 아날로그/디지털 변환기(179)에 입력되도록 구성되어 있으며, 아날로그/디지털 변환기(179)는아날로그/디지털 변환기(179)의 출력을디지털 신호로 변환시켜서 마이크로 프로세서(182)에 입력하도록 연결되어 있고, 마이크로 프로세서(182)는 입력된정보에 의해편이량을 산출하여 표시부(180)로출력하도록 접속되어있다.
그리고, 노드 n31은 정전압의 레벨을 선택적으로 결정하여 휘이스톤 브리지 회로로 공급하기 위하여 직렬로 구성된 저항(134∼140)들의 사이에 가변접촉되도록 가변접점으로 연결되어 있다.
전술한 구성에 있어서, 전원(130)과 영점 밸런스부(166)의 구성은 제1실시예와 동일하며, 노드 n31의 저항(134∼140)들간 연결과 측정저항 선택 스위치(146) 그리고 스위치(164)의 절환제어는 마이크로 프로세서(182)에 의하여 이루어지도록 구성되어 있다.
마이크로 프로세서(182)는 자동 측정을 제어하고 검출된 편이량에 대한 신호를 아날로그/디지털 변환기(179)로부터 인가받아서절연저항의 저항값을계산하도록 프로그래밍되어 있으며레지스터(도시되지 않음)가 내장되어 계산된 데이터를 저장할 수 있다.그리고 마이크로 프로세서(182)에서 계산된절연저항 저항값은표시부(180)에 디지털 혹은 아날로그 방식에 의해 선택적으로 표시된다.
그리고, 전술한 제2실시예를 구성하는 각부도 자기장 및 전기장에 대한 차폐효과를 갖는 케이스에 내장된다.
전술한 바와 같이 구성된 제2실시예를 이용하여 절연저항저항값을측정하는 방법을 설명한다.
측정자는 측정하고자 하는 절연체를 단자 T31 및 T32 사이에 연결시키고, 동작이 개시되면 마이크로 프로세서(182)가 탐침용 케이블에 구성된 스위치(164)를 턴온시킨 상태를 유지한다. 그리고 마이크로 프로세서(182)는 사용자가 키보드(184) 입력을 통해 선택한 공급전압값 및 검출된 전압편이값의 디지털 데이터 출력값을 마이크로 프로세서(182) 내의 제1레지스터(도시되지 않음)와 제2레지스터(도시되지 않음)에 각각 저장한다.
마이크로 프로세서(182)는 제2레지스터에 저장한 전압편이 측정값이 절연저항 측정에 적정한 범위인지 판별하여 절연저항 측정범위 선택을 위한 저항 값을 다른 것으로 변환시킴으로써 적당한 측정범위를 자동으로 선택한다. 이때 선택된 저항의 고유번호를 저항(144)에 대한 저항값의 배수로 제3레지스터(도시되지 않음)에 저장한다.
상기 선택된 적정한 절연저항 측정범위에서 검출된 전압편이 측정값을 제2레지스터에 덮어씌운다.
그리고, 스위치(164)를 턴오프시키고 이때 나타나는 전압편이값은 제4레지스터(도시되지 않음)에 저장된다.
전술한 각 레지스터에 저장된 데이터로부터 절연저항값이 계산되며, 이 값이 표시부(180)에 표시된다.
절연저항값의 계산방법은 하기와 같다.
즉, 제1 내지 제4레지스터에 기록된 값을 각각 'V', 'U1', 'A', 'U2'라 하고, 휘이스톤 브리지 회로의 고정 저항값을 'R'이라 하며, 측정하고자 하는 절연저항의 값을 'X'라 하고, 이때 'X'의 값이 'R'값에 비하여 대단히 크다고 가정하면, 각 값들의 관계는 하기 식1과 같이 성립된다.
Figure pat00001
그러면, 절연저항 값은 하기 식2와 같이 정해진다.
Figure pat00002
즉, 전술한 식2가 마이크로프로세서(182)에 프로그래밍되며 아날로그/디지털 변환기(179)로부터 입력되는 신호로서절연저항 저항값을계산하여 표시부(180)으로 출력하여 표시한다.
상기의 제1실시예와 제2실시예를 이용하여 절연체의 절연저항의 측정이 간단히 이루어지며, 측정시에 외란의 영향없이 신뢰성 있는 결과를 얻을 수 있다.
그리고, 절연체 자신은 휘이스톤 브리지회로를 형성하지 않으므로 절연체를 차폐시킬 필요없이 간단한 단자 접속으로 계측이 이루어질 수 있다.
따라서, 절연체를 차폐할 필요가 없고 간단히 기기에 절연체를 접속시킴으로써 절연저항 값의 측정이 이루어지므로 작업성이 향상되고, 신뢰성 있는 측정 결과를 얻을 수 있는 효과가 있다.
이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims (11)

  1. (삭제)
  2. (정정)절연체의 절연저항 측정 장치에 있어서,
    다수개의 저항이 구비되어서정전압을 가변공급하는전원공급부;
    상기 전원공급부에 대하여 병렬 연결된 제1 및 제2부하를 이루는 측정범위 선택 스위치와, 이에 병렬로 연결되어 전류를 증폭하여 전압으로 표시하는 표시수단 및 상기 표시수단에 직렬로 연결되어서 상기 표시수단으로 흐르는 전류의 조정으로 상기 표시수단의 영점을 조정하는 원점 밸런스부를 포함하는 휘이스톤 브리지회로; 및
    상기 제1부하에 병렬로 두 단자가 도출되는 경로를 전기적 온오프시키는 스위칭 수단;
    을 구비함을 특징으로 하는 절연체의 절연저항 측정장치.
  3. (정정)제2항에 있어서,
    상기 전원공급부는 전원과 스위치와 복수 개의 저항이 폐루프를 형성하도록접속되어있고, 상기 측정범위 선택 스위치에 병렬 연결되는 다른 두 부하 사이의 노드가 상기복수개의 저항 사이의 접점에가변접점으로 연결되도록 구성됨을 특징으로 하는 상기 절연체의 절연저항 측정 장치.
  4. (정정)제2항에 있어서,
    상기 측정범위 선택스위치는 상기 제1부하와 제2부하가 각각 서로 다른저항값을갖는 병렬 저항으로 구성되고, 상기 저항들 중어느 하나가각각 제1부하와 제2부하를 대표하는 저항으로 선택되도록 구성됨을 특징으로 하는 상기 절연체의 절연저항 측정 장치.
  5. (정정)제2항에 있어서,
    상기 표시수단은미소전압 편이량을 증폭하는증폭기와 상기 증폭기의 출력을인가받아 저항값을 표시하는전압계를 구비함을 특징으로 하는 상기 절연체의 절연저항 측정 장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 원점 밸런스부는 린데크형 고저항 가변 분할기로 구성됨을 특징으로 하는 상기 절연체 절연저항 측정 장치.
  7. (삭제)
  8. (정정)절연체의 절연저항 측정 장치에 있어서,
    다수개의 저항이 구비되어서정전압을 가변공급하는 전원공급부;
    상기 전원공급부에 대하여 제1노드를 통하여 병렬 연결되는 제1 및 제2부하를 포함하여 상기 제1 및 제2부하의 저항값을 가변설정하는 측정범위 선택 스위치와 이에 병렬로 연결되어 전류를 증폭하여 전압으로 디지털 방식으로 표시하는 표시수단 및 상기 표시수단에 직렬로 연결되어서 상기 표시수단으로 흐르는 전류의 조정으로 상기 표시수단의 영점을 조정하는 원점 밸런스부를 포함하는 휘이스톤 브리지회로;
    상기 제1부하에 병렬로 두 단자가 도출되는 경로를 전기적 온오프시키는 스위칭 수단; 및
    상기 전원공급부와 상기 측정범위 선택 스위치의 접점 연결상태를 제어하고, 상기 스위칭수단의 스위칭상태를 제어하며, 상기 표시수단과의 신호 인터페이스로 측정된 절연저항값을 계산하여 상기 표시수단으로 표시하도록 제어하는 제어수단;
    을 구비함을 특징으로 하는 절연체의 절연저항 측정장치.
  9. (정정)제8항에 있어서,
    상기 표시수단은저항값을 디지털신호로 디스플레이하는디지털 방식 디스플레이장치로 구성됨을 특징으로 하는 상기 절연체의 절연저항 측정 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 제어수단은 제1 내지 제4레지스터를 내장하여,
    측정을 위하여 선택된 공급전압값 및 검출된 전압편이값의 디지털 데이터 출력값을 상기 제1레지스터와 제2레지스터에 각각 저장하고, 상기 전압편이값을 참조하여 상기 절연저항 선택 스위치의 저항값을 정하여 상기 제3레지스터에 저장하며, 측정을 종료하는 시점에 나타나는 전압편이값을 제4레지스터에 저장시킨 후 하기 식에 의하여 절연저항 값을 구함을 특징으로 하는 상기 절연체의 절연저항 측정장치.
    Figure pat00003
    (V, U1, A 및 U2는 제1 내지 제4레지스터에 기록된 값, R은 휘이스톤 브리지 회로의 고정 저항값 그리고 X는 측정하고자 하는 절연저항의 값이고, X의 값이 R값에 비하여 대단히 크다)
  11. (삭제)
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