JPH04109174A - インピーダンス測定装置 - Google Patents

インピーダンス測定装置

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JPH04109174A JP22685790A JP22685790A JPH04109174A JP H04109174 A JPH04109174 A JP H04109174A JP 22685790 A JP22685790 A JP 22685790A JP 22685790 A JP22685790 A JP 22685790A JP H04109174 A JPH04109174 A JP H04109174A
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(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、被測定インピーダンス素子に正弦波電流を
流し、その被測定インピーダンス素子を流れる電流また
はその素子の両端間電圧をヘクトル検波して、インピー
ダンスを測定するインピーダンス測定装置に関する。
「従来の技術」 第5回に従来のこの種のインピーダンス測定装置を示す
、方形波発生器11よりの方形波信号が低域通過ろ波器
12を通じて正弦波信号に変換され、その正弦波信号が
必要に応して増幅器13を通して被測定インピーダンス
素子14の一端へ供給され、被測定インピーダンス素子
14の他端より流出する電流は電流電圧変換器16で電
圧信号に変換される。その電圧信号は切替スイッチ17
を通して同期検波回路18.19で方形波発生器11か
ら同相の方形波信号と、90°位相がずれた方形波信号
とによりそれぞれ同期検波される。
これら同期検波回路18.19の各出力はそれぞれ積分
器21.22で積分され、積分器21から同相成分、つ
まり実部成分[、I、が得られ、積分器22から直交成
分、つまり虚部成分11が得られ、これら実部成分R0
と虚部成分!、とがスイッチ23で切替えられてAD変
換器24へ供給され、ソレソれデジタル信号に変換され
、そのデジタル信号は演算表示部25へ供給される。
一方、被測定インピーダンス素子14の両端の各電圧が
それぞれ高入力インピーダンスのバッファ26.27で
取り出され、これらの電圧差が差回路28で得られ、そ
の差電圧が切替スイッチ17を通じて同期検波回路18
.19へ供給される。
この結果、積分器21から同相成分VMrが、積分器2
2から直交成分■、がそれぞれ得られる。演算表示部2
5で次式で被測定インピーダンス素子14のインピーダ
ンス2 が演算され、この演算結果が表示される。同期検波面J
!ff+18.19、積分器21.22でベクトル検波
回路29が構成される。
「発明が解決しようとする課題」 被測定インピーダンス素子I4へ供給する交流電流とし
て比較的大きなものを用いると、被測定インピーダンス
素子14と測定装置との接続治具に数オームの接触抵抗
がある場合は、その接触抵抗がそこを流れる電流の瞬時
値により変化し、電流波形に歪みが生し、正弦波でなく
なり、インピーダンス測定は正弦波で測定することが要
求されており、正弦波からずれると、正しい測定を得る
ことができない、従来においては、この非線形接触抵抗
のために波形歪が生じて正しい測定値が得られない場合
でも、正しい測定値として表示していた。
「課題を解決するための手段」 請求項1の発明によれば、被測定インピーダンス素子を
流れる電流またはその素子の両端間電圧から、その波形
歪成分を含んだエネルギーが検出され、また上記電流ま
たは電圧から波形歪成分を除去したエネルギーが検出さ
れ、その検出した前者のエネルギーに対する後者のエネ
ルギーの比が求められ、その比が所定値以下の場合は測
定結果は不良とされる。
請求項2の発明によれば、被測定インピーダンス素子を
流れる電流またはその素子の両端間の電圧差からその波
形の歪成分のエネルギーが検出され、この検出エネルギ
ーの、被測定インピーダンス素子へ供給する正弦波電流
のエネルギーに対する比が求められ、この比が所定値以
上の場合は測定結果は不良とされる。
「実施例」 第1図に請求項1の発明の実施例を第5図と対応する部
分に同一符号を付けて示す、この実施例では切替スイッ
チ17の出力側に、低域通過ろ波器12の出力正弦波信
号と同一の周波数成分を抽出する低域通過または帯域通
過ろ波器31が分岐接続され、切替スイッチ32で切替
スイッチ17の出力側とる波器31の出力側とを切替え
て同期検波回路18.19に接続することができるよう
にされる。
この構成において、被測定インピーダンス素子14が容
量性または抵抗性の場合は、切替スイッチ17を電流電
圧変換器16側に接続し、切替スインチ32を切替スイ
ッチ1フ側に接続して、被測定インピーダンス素子14
を流れる電流の同相成分子+rと、直交成分11.とを
測定する。次に切替スイッチ32をろ波器31側に接続
して、被測定インピーダンス素子14を流れる電流中の
波形歪成分を除去した同相成分Frと、直交成分12m
とを測定する。演算表示部25はこれら測定値から被測
定インピーダンス素子14を流れる電流の波形歪成分を
含むエネルギーP+= +lr”+ I、と、波形歪成
分を除去したエネルギーPz=Ia、。
+12m”とを演算し、さらに、これらエネルギーの比
Pz/p、を求め、この比が所定値、例えば0゜99以
下の場合は歪成分が多く、正しい測定結果が得られなか
ったと判定して、そのことを演算表示部25に表示する
。なお、インピーダンスの測定は従来と同様に(1)式
により求める。ただし、外来雑音の影響を避ける点から
、I nr +  I )IIll+  V Mr +
VNmの各測定をろ波器31を通して行うと、再現性が
よい測定結果が得られる。
エネルギー比PJP+が所定値以下か否かの判定ばP、
、P、の上位桁の大小を比較し、て行ってもよい。被測
定インピーダンス素子14が誘導性のものの場合は、上
記エネルギーを求めるために切替スイッチ17を差回路
28側に接続し、素子14の両端間電圧差について波形
歪を含んだ値と、波形歪を除去した値とを求めて行う。
第2図に請求項1の発明の他の例を示す。この例では方
形波発生!S11の代わりにデジタル正弦波発生器33
が設けられ、これよりデジタルの正弦波信号が発生され
、そのデジタル正弦波信号はDA変換器34でアナログ
信号に変換されて低域通過ろ波器12へ供給される。一
方、デジタル正弦波発生器33からデジタルの正弦波信
号とデジタルの余弦波信号とが発生され、それぞれMS
B以外ゲー)35.36へ供給される。MSB以外ゲー
ト35.36は端子37からの制御信号により、MSB
 (最上位ビット)以外のビットが通過または遮断され
、つまり全ビットが通過する状態か、MSBだけが通過
する状態かに副署される1゜MSB以外ゲー)35.3
6の各出力はそれぞれ乗算形DA変換器38.39へ供
給され、アナログ信号に変換されると共にそれぞれ切替
スイッチ17の出力と掛算される。乗算形DA変換器3
8゜39の各出力はそれぞれ積分器21.22へ供給さ
れる。
MSB以外ゲート35.36からMSBビットのみを出
力させると、0°位相の方形波信号と901位相の方形
波信号とにより、切替スイッチ17の出力を乗算形DA
変換器38.39でそれぞれ同期検波した状態になり、
第1図の場合における波形歪成分を含んだ電流値I l
r+  I 1mlを求めることができる。MSB以外
ゲー)35.36から全ビットを出力させると、切替ス
イッチ17の出力に正弦波信号、余弦波信号をそれぞれ
乗算し、フーリエ積分がなされ、波形歪成分を除去した
電流値1□+lff1llを求めることができる。従っ
て、演算表示部25で第1回の場合と同様に処理して測
定結果が正しいか否かを判定表示することができる。測
定結果2を得る時は、MSB以外ゲート35.36は全
ビットを通過させる。
波形歪にもとづく測定結果の良否を判定する手段をベク
トル検波回路29と別個に設けてもよい。
例えば第3図にその測定結果の良否を判定する部分のみ
を示すように、第1図における電流電圧変換5工6の出
力は分岐されて2乗回路4工とろ波器42とへ供給され
、2乗回路41で波形歪を含む電流が2乗され、その出
力が積分器43で積分され、ルートミーンスケア値、つ
まり波形歪成分を含む!@のエネルギーが得られる。一
方、ろ波器42で基本波成分のみが取り出され、その出
力が2乗回路44で2乗され、その2乗出力が積分器4
5で積分され、つまり波形歪成分が除去された電流のエ
ネルギーが得られ、これと積分器43の出力とが比較器
46で比較され、その有効桁以上が比較され、積分器4
3の出力に対し積分器45の出力の比が所定値以下か否
かが検出される。
第4図に請求項2の発明の実施例の要部を示す。
増幅器13の出力の一部が分岐されて2乗回路47へ供
給され、その2乗回路47の出力は積分器48で積分さ
れ、入力正弦波電流のエネルギーが得られる。また電流
電圧変換器16の出力が分岐されてノツチフィルタ49
へ供給され、ノツチフィルタ49で、基本波、つまり増
幅器13の出力正弦波信号の周波数成分のみが遮断され
、他の成分、つまり波形歪成分のみが通過され、その出
力は2東回路51で2乗され、その2東回路51の出力
は積分器52で積分され、波形歪成分のエネルギーが得
られる。積分器48の出力に対する積分器52の出力の
比が比較器53でとられ、その比が所定値より大の場合
は、その時の測定結果は不良と判定される。
第3図、第4図の例においても、被測定インピーダンス
素子を流れる電流から測定結果の良否を求めたが、被測
定インピーダンス素子14が誘導性の場合は被測定イン
ピーダンス素子の両端間電圧から同様の処理により測定
結果の良否を求めるようにすることもできる。
「発明の効果」 以上述べたように、この発明によれば被測定インピーダ
ンス素子を流れる電流またはその両端間電圧から、波形
歪が大きく、正しい測定が得られない状態を判定し、そ
の判定が得られると測定結果が正しいものでないことが
表示され、誤った測定結果を得るおそれはなく、また測
定結果不良と表示された場合は、被測定インピーダンス
素子自体の不良、またはこれと測定装置との接続不良で
はないかをチエツクし、正しい測定をすることが可能と
なる。
【図面の簡単な説明】
第1図は請求項1の発明の実施例を示すブロック図、第
2図はその他の例を示すブロック図、第3図はそのさら
に他の例の要部を示すブロック図、第4図は請求項2の
発明の実施例の要部を示すブロック図、第5図は従来の
インピーダンス測定装置を示すブロック図である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)被測定インピーダンス素子に正弦波電流を流し、
    その被測定インピーダンス素子を流れる電流またはその
    素子の両端間電圧をベクトル検波して上記被測定インピ
    ーダンス素子のインピーダンスを求めるインピーダンス
    測定装置において、 上記被測定インピーダンス素子を流れる電流またはその
    素子の両端間電圧からその波形歪成分も含むエネルギー
    を検出する手段と、 上記被測定インピーダンス素子を流れる電流またはその
    素子の両端間電圧からその波形歪成分を除去したエネル
    ギーを検出する手段と、これら両検出エネルギーの前者
    に対する後者の比を求める手段と、 その比が所定値以下で測定結果を不良とする手段と、 を設けたことを特徴とするインピーダンス測定装置。
  2. (2)被測定インピーダンス素子に正弦波電流を流し、
    その被測定インピーダンス素子を流れる電流またはその
    素子の両端間電圧をベクトル検波して上記被測定インピ
    ーダンス素子のインピーダンスを求めるインピーダンス
    測定装置において、 上記被測定インピーダンス素子を流れる電流またはその
    素子の両端間電圧からその波形の歪成分のエネルギーを
    検出する手段と、 そのエネルギーの、上記正弦波電流のエネルギーに対す
    る比を求める手段と、 その比が所定値以上で測定結果を不良とする手段と、 を設けたことを特徴とするインピーダンス測定装置。
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