JPH02190771A

JPH02190771A - 四端子測定装置

Info

Publication number: JPH02190771A
Application number: JP1173389A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Kitayoshi; 均北吉
Original assignee: Advantest Corp
Current assignee: Advantest Corp
Priority date: 1989-01-19
Filing date: 1989-01-19
Publication date: 1990-07-26
Anticipated expiration: 2014-05-10
Also published as: JP2889264B2

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」この発明は被測定物の第１電掻に第１接角１子を通じて
信号源を接続し、その被測定物の第２電極に第２接触子
を通じて電流測定手段を接続し、第１電極及び第２電極
間に第３．第４接触子を通じて電圧測定手段を接続した
四端子測定装置に関する。

「従来の技術」第４図に従来の四端子測定装置を示す。コンデンサの被
測定物１１の第１電極１２に第１接触子１３を通じて信
号源１４が接続され、被測定物１１の第２電極１５に第
２接触子１６を通じて電流電圧変換器１７が接続される
。第１電極１２、第２を極】５にそれぞれ第３接触子１
８、第４接触子１９を通じて高入力インピーダンスの電
圧バッファ増幅器２１．２２が接続される。電圧バッフ
ァ増幅器２１．２２の各出力側は差動増幅器２３の両入
力側に接続される。電流電圧変換器１７、差動増幅器２
３の各出力側はベクトル検波器２４に接続され、ベクト
ル検波器２４は演算・表示部２５に接続される。

被測定物１１に信号源１４より交流電圧を印加し、被測
定物１１を流れる電流を電流電圧変換器１７により電圧
情報とした後、ベクトル検波器２４で複素数情報として
検出し、被測定物１１の両端の電圧を電圧検出差動増幅
器２３により電圧情報とした後、ベクトル検波器２４で
複素数情報として検出し、ベクトル検波器２４の再出力
を演算処理して被測定物１１の静電容量値やｊａｎδ値
を表示する。

［発明が解決しようとする課題」第１接触子１３、第２接触子１６の接触が不充分の場合
は所定の電流を被測定物１１に流すことができないため
測定値が誤ったものとなる。また第３接触子１８、第４
接触子１９の接触が不充分の場合は実際の被測定物１１
の両端電圧が測定されないため測定値が誤ったものとな
る。

被測定物１１として高電圧に充電されたコンデンサが接
続された場合、信号源１４、電流電圧変換器１７に大き
な電流が流れ、電圧検出バッファ増幅器２１．２２に高
電圧がかかつてこれらを損傷するおそれがあった。

「課題を解決するための手段」この発明によれば第１接触子及び第３接触子間の導通を
検出する手段が設けられ、第２接触子及び第４接触子間
の導通を検出する手段が設けられる。更に第１接触子と
第２接触子又は第４接触子との間の電位差の有無を検出
する手段と、第３接触子と第２接触子又は第４接触子と
の間の電位差の有無を検出する手段とが設けられる。

「実施例」第１図はこの発明の実施例を示し、第４図と対応する部
分には同一符号を付けである。この発明によれば第１接
触子１３及び第３接触子１８間の導通を検出する手段と
、第２接触子１６及び第４接触子１９間の導通を検出す
る手段とが設けられる。このため第１図においては信号
′１ＩＡ１４の周波数と異なる周波数の接触検出用信号
源３１が設けられ、接触検出用信号＃３１の一端は接地
され、他端はトランス３２．３３の１次側の各一端に接
続される。トランス３２の２次側の両端は第１接触子１
３、第３接触子１８に接続され、トランス３３の２次側
の両端は第２接触子１６、第４　ｔｉ触子１９に接続さ
れる。トランス３２の１次側の他端は抵抗器３４を通じ
て接地されると共にダイオード３５の一端に接続され、
ダイオード３５の他端はコンデンサ３６、抵抗器３７を
それぞれ通じて接地され、ダイオード３５ミコンデンサ
３６の接続点３８はインバータ３９に接続される。トラ
ンス３３の１次側の他端は抵抗器４１を通じて接地され
ると共にダイオード４２の一端に接続され、ダイオード
４２の他端はコンデンサ４３及び抵抗器４４をそれぞれ
通じて接地され、ダイオード４２、コンデンサ４３の接
続点４５はインバータ４６に接続される。

第１接触子１３と第２接触子１６又は第４接触子１９と
の間の電位差の有無を検出する手段と、第３接触子１８
と第２接触子１６又は第４接触子１９との間の電位差の
有無を検出する手段とが設けられる。このため第１．第
２．第３．第４接触子１３，１６，１８．１９はそれぞ
れ、抵抗器４７゜４８．４９．５１の各一端に接続され
、抵抗器４７．４８．４９．５１の各他端はそれぞれツ
ェナダイオード５２，５３，５４．５５を通じて接地さ
れる。抵抗器４７、ツェナダイオード５２の接続点はダ
イオード５６の陽極に接続され、抵抗器４８、ツェナダ
イオード５３の接続点はダイオード５７の陽極に接続さ
れ、抵抗器４９、ツェナダイオード５４の接続点はダイ
オード５８の陽極に接続され、抵抗器５１、ツェナダイ
オード５５の接続点はダイオード５９の陽極に接続され
る。ダイオード５６，５７．５８．５９の各陰極は互い
に接続され、その接続点６１はトランジスタ６２のベー
スに接続され、トランジスタ６２のエミッタは接地され
、コレクタは抵抗器６３を通じて電源端子６４に接続さ
れると共にインバータ６５に接続される。

インバータ３９，４６．６５の各出力はノア回路６６へ
供給され、ノア回路６６の出力はトランジスタ６７のベ
ースへ供給される。トランジスタ６７のコレクタはリレ
ー６８．６９，７１．７２を通じて電源端子６４に接続
され、エミッタは接地される。リレー６８の接点６８ａ
は第１接触子１３と信号源１４との間に挿入され、リレ
ー６９の接点６９ａは第２接触子１６と電流電圧変換器
１７との間に挿入され、リレー７１の接点７１ａは第３
接触子１８と電圧バッファ増幅器２１との間に挿入され
、リレー７２の接点７２ａは第４接触子１９と電圧バッ
ファ増幅器２２との間に挿入される。

インバータ３９．４６の各出力はノア回路７３にも供給
され、ノア回路７３の出力と、インバータ６５の出力と
、自動指令とがアンド回路７４へ供給され、アンド回路
７４の出力はトランジスタ７５のベースに供給され、ト
ランジスタ７５のコレクタはリレー７６を通じて電源端
子６４に接続され、エミッタは接地される。リレー７６
の接点７６ａが第３接触子１８と第４接触子１９との間
に接続される。

上述した構成において、第１接触子１３及び第３接触子
１８間の抵抗が減少すると、トランス３２の２次側に大
きなｉＩｔ流が流れ、トランス３２の１次側、抵抗器３
４に大きな電流が流れ、その電流がダイオード３５で検
波されて抵抗器３７に流れる。従って接続点３８の電位
が上り、インバータ３９の出力は高レベルから低レベル
に変化する。

同様に第２接触子１６及び第４接触子１９間の抵抗が減
少するとインバータ４６の出力は高レベルから低しヘル
に変化する。このようにして第１接触子１３、第３接触
子１８間の導通、第２接触子１６、第４接触子１９間の
導通が検出される。

被測定物１１の第１電極１２、第２電極１５に接触する
第１．第２．第３．第４接触子１３．１６゜１８．１９
の内生なくとも２つの接触子間にある程度、例えば３■
以上の電位差がある場合は接続点６１の電位が上りトラ
ンジスタ６２が導通じてインバータ６５の出力が低レベ
ルから高レベルに変化する。例えば第１接触子１３と第
４接触子１９との間にＩＯＶの電位差（第１接触子１３
が正、第４接触子１９が負）があると、電流が抵抗器４
７ツエナダイオード５２−ツェナダイオード５５抵抗器
５１と流れ、２つのツェナダイオード５２゜５５の内、
逆方向のツェナダイオード５２にのみツェナ電圧、例え
ば３■が発生する。この両端電圧はダイオード５６を順
バイアスして接続点６１の電位を上げる。よってトラン
ジスタ６２が導通し、インバータ６５の出力が高レベル
になる。

次に逆方向に電圧がかかった場合、つまり第１接触子１
３が負で第４接触子１９が正の場合、電流は抵抗器５１
−ツェナダイオード５５−ツェナダイオード５２−抵抗
器４７と流れ、２つのツェナダイオード５２．５５の内
、逆方向のツェナダイオード５５にのみツェナ電圧が発
生し、そのツェナ電圧はダイオード５９を順バイアスし
、接続点６１の電位を上げ、トランジスタ６２が導通し
、インバータ６５の出力が高レベルになる。同様にして
全ての接触子間に発生する高電圧を四端子接続が成立す
る前に検出できる。

第１接触子１３及び第３接触子１８間が低抵抗であり、
第２接触子１６及び第４接触子１９が低抵抗であり、か
つ第１電掻１２及び第２電極１５間に高電圧が発生して
いない場合はインバータ３９゜４６゜６５の各出力は共
に低レベルであって、ノア回路６６の出力は高レベルと
なり、トランジスタ６７が導通し、リレー６８，６９，
７１．７２が共に動作して、信号源１４の測定信号が被
測定物１１に印加され、被測定物１１を流れる電流が電
流電圧変換器１７で検出され、被測定物１１の両端間の
電圧が差動増幅器２３で検出され、被測定物１１のキャ
パシタンスが測定される。

四端子接続が成立した状態、つまり第１接触子１３及び
第３接触子１８間、第２接触子１６及び第４接触子１９
間が共に低抵抗でインバータ３９゜４６の出力が共に低
レベルの状態において、第１電極１２及び第２電極１５
間に高電圧が発生している場合は接続点６１の電位が上
がり、インバータ６５の出力が高レベルとなり、ノア回
路７３の出力も高レベルであるから自動指令が与えられ
ているとアンド回路７４の出力が高レベルとなり、トラ
ンジスタ７５がオンし、リレー７６が動作して、リレー
接点７６ａを通じて第１電極１２及び第２電極１５間が
接続され、被測定物１１の電荷はインバータ６５の出力
が低レベルになるまで自動放電される。

四端子接触検出は第２図に示すように構成してもよい。

第１接触子１３及び第３接触子１８間が低抵抗になると
リレー７７が動作し、リレー７７の接点？？ａにより論
理回路７８の入力側が接地され、論理回路７８の出力が
高レベルより低レベルになる。同様に第２接触子１６及
び第４接触子１９間が低抵抗になるとリレー７９が動作
し、その接点７９ａがオンして論理回路８１の入力側が
接地され、論理回路８１の出力が高レベルより低しヘル
になる。第３図に示すようにリレー７７゜７９の代りに
フォトカプラ８２．８３を用いてもよい。

「発明の効果」以上述べたように、この発明によれば各接触子の接触状
態を検出でき、被測定物に所定電流を流すことができ、
かつ被測定物の両端電圧を正しく測定することができ、
正しい測定値が得られる。

高電圧に充電されている被測定物が接続されると、イン
バータ６５の出力が高レベルとなって、そのことが検出
される。この検出を利用して被測定物の電荷を自動放電
させることも可能であり、その場合は信号源、電流電圧
変換器、電圧検出用バッファ増幅器などを損傷するおそ
れはない。

【図面の簡単な説明】第１図はこの発明の実施例を示す接続図、第２図及び第
３図はそれぞれその一部変形を示す接続図、第４図は従
来の四端子測定装置を示す接続図である。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）被測定物の第１電極に第１接触子を通じて信号源
を接続し、その被測定物の第２電極に第２接触子を通じ
て電流測定手段を接続し、上記第１電極及び第２電極間
に第３、第４接触子を通じて電圧測定手段を接続した四
端子測定装置において、上記第１接触子及び上記第３接
触子間の導通を検出する手段と、上記第２接触子及び上記第４接触子間の導通を検出する
手段と、上記第１接触子と上記第２接触子又は上記第４接触子と
の間の電位差の有無を検出する手段と、上記第３接触子
と上記第２接触子又は上記第４接触子との間の電位差の
有無を検出する手段とを具備する四端子測定装置。