JPH0448537Y2 - - Google Patents
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- JPH0448537Y2 JPH0448537Y2 JP3547785U JP3547785U JPH0448537Y2 JP H0448537 Y2 JPH0448537 Y2 JP H0448537Y2 JP 3547785 U JP3547785 U JP 3547785U JP 3547785 U JP3547785 U JP 3547785U JP H0448537 Y2 JPH0448537 Y2 JP H0448537Y2
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- circuit
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- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
(a) 産業上の利用分野
この考案は、測定すべき試料の２点間に電圧を
印加し、この試料における２点間の電圧降下値に
よつて試料の抵抗値を測定する電圧降下法に基づ
く四端子式抵抗測定装置にかかるものであり、特
に、電気接点の接触抵抗、ヒユーズ、導体、半導
体等の低抵抗（数ミリオーム、あるいは数マイク
ロオーム単位の抵抗）を実用条件に即して精度高
く測定するための交流四端子式低抵抗測定装置に
関するものである。
印加し、この試料における２点間の電圧降下値に
よつて試料の抵抗値を測定する電圧降下法に基づ
く四端子式抵抗測定装置にかかるものであり、特
に、電気接点の接触抵抗、ヒユーズ、導体、半導
体等の低抵抗（数ミリオーム、あるいは数マイク
ロオーム単位の抵抗）を実用条件に即して精度高
く測定するための交流四端子式低抵抗測定装置に
関するものである。
(b) 従来の技術
周知のように、微弱な電流、電圧で回路が構成
されている電子回路のコンタクト部位等に対する
電圧降下法に基づく抵抗測定にあたつては、大き
な電力（電圧×電流）を印加すると、コンタクト
表面に実用条件とは異なる現象、作用（ジユール
熱、放電、スパーク、トンネル効果等）が生じ、
電気的な皮膜破壊を起し、実用における抵抗値と
は異なる抵抗値として測定されてしまうという問
題点を有している。この問題を解決するには、低
電力系（微少電流、微少電圧）の下での抵抗値測
定が要求される。一方、上記する低抵抗の測定に
あたつては、測定ケーブル（一般に１ｍ程度のケ
ーブルの抵抗は数10ミリオーム）、端子クリツプ
等の固有抵抗が測定値に介入しないようにしてお
かなければ、それらによる測定対象の抵抗値に測
定誤差を生じる。この問題を解決する一般的手段
として四端子電圧降下測定法が採用されている。
されている電子回路のコンタクト部位等に対する
電圧降下法に基づく抵抗測定にあたつては、大き
な電力（電圧×電流）を印加すると、コンタクト
表面に実用条件とは異なる現象、作用（ジユール
熱、放電、スパーク、トンネル効果等）が生じ、
電気的な皮膜破壊を起し、実用における抵抗値と
は異なる抵抗値として測定されてしまうという問
題点を有している。この問題を解決するには、低
電力系（微少電流、微少電圧）の下での抵抗値測
定が要求される。一方、上記する低抵抗の測定に
あたつては、測定ケーブル（一般に１ｍ程度のケ
ーブルの抵抗は数10ミリオーム）、端子クリツプ
等の固有抵抗が測定値に介入しないようにしてお
かなければ、それらによる測定対象の抵抗値に測
定誤差を生じる。この問題を解決する一般的手段
として四端子電圧降下測定法が採用されている。
これらの点を考慮した従来の低抵抗測定装置
は、測定すべき試料に対し定電流サイン波をトラ
ンス結合（AC結合）を介して印加する方式とし
て知られている。この方式は、サイン波の波高値
を正確な値にすることが非常に困難であること、
および閉ループ内にトランス結合を含むため、試
料抵抗に定電流パルスが印加される瞬間（測定ク
リツプの接続時、スイツチがON−OFFされる
時、または接点がチヤタリングする時等）におい
て、トランス結合に起因するフイードバツクの遅
れ等によつて瞬時に試料抵抗に対して規定の定電
流や開放電圧以上の負荷が印加される可能性があ
り、その結果、接点表面等の皮膜破壊を生じ、低
抵抗あるいは接触電気抵抗測定に支障を来たすも
のであつた。
は、測定すべき試料に対し定電流サイン波をトラ
ンス結合（AC結合）を介して印加する方式とし
て知られている。この方式は、サイン波の波高値
を正確な値にすることが非常に困難であること、
および閉ループ内にトランス結合を含むため、試
料抵抗に定電流パルスが印加される瞬間（測定ク
リツプの接続時、スイツチがON−OFFされる
時、または接点がチヤタリングする時等）におい
て、トランス結合に起因するフイードバツクの遅
れ等によつて瞬時に試料抵抗に対して規定の定電
流や開放電圧以上の負荷が印加される可能性があ
り、その結果、接点表面等の皮膜破壊を生じ、低
抵抗あるいは接触電気抵抗測定に支障を来たすも
のであつた。
(c) 考案の目的
そこで、この考案の目的は、微少電流、微少電
圧による低電力システムにより、電気接点の接触
抵抗、あるいは電子回路における接合部の電気抵
抗等の低抵抗を実用条件下で、かつ極めて精度高
く測定するための交流四端子式低抵抗測定装置を
提供することにある。
圧による低電力システムにより、電気接点の接触
抵抗、あるいは電子回路における接合部の電気抵
抗等の低抵抗を実用条件下で、かつ極めて精度高
く測定するための交流四端子式低抵抗測定装置を
提供することにある。
(d) 考案の構成
この考案は、上記する目的を達成するにあたつ
て、具体的には、測定すべき試料の２点間に電圧
を印加するべく前記試料に対し直接結合される定
電流駆動部と、前記試料に印加される電圧の電圧
降下値によつて前記試料の抵抗値を測定する電圧
測定部とから成り、前記定電流駆動部は、三角波
あるいはサイン波をあらかじめ設定されたレフア
レンス信号によりリミツトし定電圧台状波を生ぜ
しめる定電圧発生回路と、前記定電圧発生回路の
出力電圧をあらかじめ設定されたレンジに応じた
定電流に変換する電圧−電流変換回路と、前記変
換回路から試料への出力があらかじめ設定された
印加電圧値をこえると前記定電圧発生回路の出力
側を開路する印加電圧制限回路とを備え、前記電
圧測定部は、試料に対する前記定電流駆動部の直
接印加時に、前記試料間の電圧降下値を検出する
増幅回路と、前記増幅回路の出力に生じるノイズ
およびドリフト要素を除去し、交流−直流変換し
て出力する時分割同期検波回路と、前記変換出力
信号を表示化する測定値表示手段とを備えて成る
交流四端子式低抵抗測定装置である。
て、具体的には、測定すべき試料の２点間に電圧
を印加するべく前記試料に対し直接結合される定
電流駆動部と、前記試料に印加される電圧の電圧
降下値によつて前記試料の抵抗値を測定する電圧
測定部とから成り、前記定電流駆動部は、三角波
あるいはサイン波をあらかじめ設定されたレフア
レンス信号によりリミツトし定電圧台状波を生ぜ
しめる定電圧発生回路と、前記定電圧発生回路の
出力電圧をあらかじめ設定されたレンジに応じた
定電流に変換する電圧−電流変換回路と、前記変
換回路から試料への出力があらかじめ設定された
印加電圧値をこえると前記定電圧発生回路の出力
側を開路する印加電圧制限回路とを備え、前記電
圧測定部は、試料に対する前記定電流駆動部の直
接印加時に、前記試料間の電圧降下値を検出する
増幅回路と、前記増幅回路の出力に生じるノイズ
およびドリフト要素を除去し、交流−直流変換し
て出力する時分割同期検波回路と、前記変換出力
信号を表示化する測定値表示手段とを備えて成る
交流四端子式低抵抗測定装置である。
(e) 実施例の説明
以下、この考案にかかる交流四端子式低抵抗測
定装置について、図面に示す具体的な実施例にも
とづいて詳細に説明する。この考案になる交流四
端子式低抵抗測定装置１は、基本的には、定電流
駆動部Ａと、電圧測定部Ｂとからなつている。前
記定電流駆動部Ａの具体的な実施例を第１図に沿
つて説明する。前記定電流駆動部Ａは、三角波
（あるいはサイン波）発生回路３、レフアレンス
信号発生回路４、およびリミツタ回路５によつて
構成される台状波の定電圧発生回路２を有してい
る。前記三角波発生回路３は、たとえば周波数ｆ
≒200Hzで波高値±3Vの三角波e1をリミツタ回路
５に供給するべく接続されている。一方、前記レ
フアレンス信号発生回路４は、高い精度のツエナ
ーダイオードにより、たとえば±1Vのレフアレ
ンス電圧e2をリミツタ回路５に供給する。前記リ
ミツタ回路５は、前記三角波発生回路３の三角波
信号e1と、前記レフアレンス信号発生回路４のレ
フアレンス信号e2を入力して、前記三角波信号e1
を台状波信号e3にリミツトして出力する。前記定
電流駆動部Ａは、前記三角波発生回路３、および
リミツタ回路５に接続されるタイミング信号発生
回路６を備えていて、前記電圧測定部Ｂにおける
後述する時分割同期検波回路にタイミング信号を
出力するように接続されている。前記台状波信号
e3は、測定電流切換回路７において、たとえば測
定電流１ｍＡレンジでは１／10、すなわち±
0.1Vの台状波信号e4に切換えられる。前記台状波
信号e4は、電圧−電流変換回路８において、入力
定電流波形i1に変換され定電流測定ケーブル９，
１０を介して試料Ｓに通電される。一方、試料に
かかる電圧があらかじめ設定した電圧値、たとえ
ば±20ｍＶをこえるような場合に直ちに試料Ｓに
流れる電流を遮断する目的において、前記変換回
路８の出力側に印加電圧制限回路１１が接続され
ている。一方、前記印加電圧制限回路１１の出力
は、前記測定電流切換回路７と前記電圧−電流変
換回路８間に設けたカツトオフ回路１２に接続さ
れていて、試料Ｓへの印加電圧が制限値をこえた
場合に、前記測定電流切換回路７と電圧−電流変
換回路８との間を開路し、試料Ｓへの通電を確実
に遮断する。以上のように構成される定電流駆動
部Ａによれば、定電圧台状波にもとづいて変換さ
れた定電流パルスを規定された定電流として試料
Ｓに対し直接結合することができる。一方、クリ
ツプが開放状態にあるとき、あるいはクリツプ間
にうレンジ以上の高抵抗が接続された場合、電流
クリツプ間の電圧は、台状波の傾斜立上り部にみ
られるようにOVから線形に増加する。この場
合、規定された開放電圧（V0：試料が無い時の
端子間電圧…たとえば±20ｍＶ）をこえることが
あれば、印加電圧制限回路が働き、直ちに試料へ
の電流を遮断することができる。すなわち、この
台状波を適用することにより、開放電圧制限回路
との関係においてカツトオフ点の設定を容易にか
つ確実に行うことができる。
定装置について、図面に示す具体的な実施例にも
とづいて詳細に説明する。この考案になる交流四
端子式低抵抗測定装置１は、基本的には、定電流
駆動部Ａと、電圧測定部Ｂとからなつている。前
記定電流駆動部Ａの具体的な実施例を第１図に沿
つて説明する。前記定電流駆動部Ａは、三角波
（あるいはサイン波）発生回路３、レフアレンス
信号発生回路４、およびリミツタ回路５によつて
構成される台状波の定電圧発生回路２を有してい
る。前記三角波発生回路３は、たとえば周波数ｆ
≒200Hzで波高値±3Vの三角波e1をリミツタ回路
５に供給するべく接続されている。一方、前記レ
フアレンス信号発生回路４は、高い精度のツエナ
ーダイオードにより、たとえば±1Vのレフアレ
ンス電圧e2をリミツタ回路５に供給する。前記リ
ミツタ回路５は、前記三角波発生回路３の三角波
信号e1と、前記レフアレンス信号発生回路４のレ
フアレンス信号e2を入力して、前記三角波信号e1
を台状波信号e3にリミツトして出力する。前記定
電流駆動部Ａは、前記三角波発生回路３、および
リミツタ回路５に接続されるタイミング信号発生
回路６を備えていて、前記電圧測定部Ｂにおける
後述する時分割同期検波回路にタイミング信号を
出力するように接続されている。前記台状波信号
e3は、測定電流切換回路７において、たとえば測
定電流１ｍＡレンジでは１／10、すなわち±
0.1Vの台状波信号e4に切換えられる。前記台状波
信号e4は、電圧−電流変換回路８において、入力
定電流波形i1に変換され定電流測定ケーブル９，
１０を介して試料Ｓに通電される。一方、試料に
かかる電圧があらかじめ設定した電圧値、たとえ
ば±20ｍＶをこえるような場合に直ちに試料Ｓに
流れる電流を遮断する目的において、前記変換回
路８の出力側に印加電圧制限回路１１が接続され
ている。一方、前記印加電圧制限回路１１の出力
は、前記測定電流切換回路７と前記電圧−電流変
換回路８間に設けたカツトオフ回路１２に接続さ
れていて、試料Ｓへの印加電圧が制限値をこえた
場合に、前記測定電流切換回路７と電圧−電流変
換回路８との間を開路し、試料Ｓへの通電を確実
に遮断する。以上のように構成される定電流駆動
部Ａによれば、定電圧台状波にもとづいて変換さ
れた定電流パルスを規定された定電流として試料
Ｓに対し直接結合することができる。一方、クリ
ツプが開放状態にあるとき、あるいはクリツプ間
にうレンジ以上の高抵抗が接続された場合、電流
クリツプ間の電圧は、台状波の傾斜立上り部にみ
られるようにOVから線形に増加する。この場
合、規定された開放電圧（V0：試料が無い時の
端子間電圧…たとえば±20ｍＶ）をこえることが
あれば、印加電圧制限回路が働き、直ちに試料へ
の電流を遮断することができる。すなわち、この
台状波を適用することにより、開放電圧制限回路
との関係においてカツトオフ点の設定を容易にか
つ確実に行うことができる。
一方、この考案は、定電流を試料に対し直接結
合するため、測定値の波形（台状波）の中に同期
して測定ケーブル等からのノイズ成分（特に電磁
ノイズ成分）が相乗りして検出測定されるという
難点を有している。そこで、この考案では、前記
電圧測定部Ｂに関連してノイズ除去のための回路
構成が設けられている。前記電圧測定部Ｂには、
試料Ｓに接続される測定ケーブル１３，１４を介
して増幅回路１５が設けられている。前記増幅回
路１５は、初段差動増幅器１６とレンジ切換を含
む次段増幅器１７とから成り、前記差動増幅器１
６の出力を次３増幅器１７によりたとえば×１、
×10、×100のレンジの設定がなされる。増幅回路
１５の出力信号e5は、ケーブルノイズ等を含んで
いる。台状波に対するノイズ成分は、図に示され
るように立上り部および下降部に生じる。そこ
で、このノイズ成分を除去する目的において、時
分割同期検波回路１８が、前記増幅回路１５の次
段に組み込まれる。前記時分割同期検波回路１８
は、ケーブルノイズおよびドリフトを除いた測定
値信号e6を出力する。前記時分割同期検波回路１
８は、同時に交流信号を直流信号に変換して出力
する。前記時分割同期検波回路１８は、定電流駆
動部Ａにおける前記タイミング信号発生回路６と
接続されていて、同期作動するようになつてい
る。前記時分割同期検波回路１８の出力は、ロー
パスフイルタ１９を介して、脈流となつた信号を
平滑にし、直流電圧化して測定値表示手段２０に
供給される。前記測定値表示手段２０は、表示計
器２１およびレコーダ２２とから成つている。
合するため、測定値の波形（台状波）の中に同期
して測定ケーブル等からのノイズ成分（特に電磁
ノイズ成分）が相乗りして検出測定されるという
難点を有している。そこで、この考案では、前記
電圧測定部Ｂに関連してノイズ除去のための回路
構成が設けられている。前記電圧測定部Ｂには、
試料Ｓに接続される測定ケーブル１３，１４を介
して増幅回路１５が設けられている。前記増幅回
路１５は、初段差動増幅器１６とレンジ切換を含
む次段増幅器１７とから成り、前記差動増幅器１
６の出力を次３増幅器１７によりたとえば×１、
×10、×100のレンジの設定がなされる。増幅回路
１５の出力信号e5は、ケーブルノイズ等を含んで
いる。台状波に対するノイズ成分は、図に示され
るように立上り部および下降部に生じる。そこ
で、このノイズ成分を除去する目的において、時
分割同期検波回路１８が、前記増幅回路１５の次
段に組み込まれる。前記時分割同期検波回路１８
は、ケーブルノイズおよびドリフトを除いた測定
値信号e6を出力する。前記時分割同期検波回路１
８は、同時に交流信号を直流信号に変換して出力
する。前記時分割同期検波回路１８は、定電流駆
動部Ａにおける前記タイミング信号発生回路６と
接続されていて、同期作動するようになつてい
る。前記時分割同期検波回路１８の出力は、ロー
パスフイルタ１９を介して、脈流となつた信号を
平滑にし、直流電圧化して測定値表示手段２０に
供給される。前記測定値表示手段２０は、表示計
器２１およびレコーダ２２とから成つている。
(f) 考案の効果
以上の構成になるこの考案の交流四端子式低抵
抗測定装置によれば、数ミリオームないしは数マ
イクロオームの低抵抗の実用条件下における測定
にあたつて、きわめて実効の高いものである。す
なわち、この考案では、試料に対する印加電圧源
に、三角波（あるいはサイン波）を定電圧でリミ
ツトして得られる台状波の定電圧としたことによ
り、規定された定電流（台状波の高さ）を正確に
決定することができ、試料に対する直接結合の態
様を採ることができる。さらに、この考案によれ
ば、上記台状波の適用、ならびに試料への印加電
圧があらかじめ設定された値をこえるとこれを直
ちに遮断するように構成した印加電圧制限回路を
設けたことにより定電流パルスのカツトオフ点の
設定にあたつてきわめて有利なものである。一方
また、この考案の低抵抗測定装置は、電圧測定部
に時分割同期検波回路を設けたことによつて、直
接結合の結果測定値における波形の中に同期して
生じるノイズ成分を効果的に除去することがで
き、測定値電圧の安定化、ならびに高い精度の測
定を可能とする点においてきわめて実効の高いも
のであるといえる。
抗測定装置によれば、数ミリオームないしは数マ
イクロオームの低抵抗の実用条件下における測定
にあたつて、きわめて実効の高いものである。す
なわち、この考案では、試料に対する印加電圧源
に、三角波（あるいはサイン波）を定電圧でリミ
ツトして得られる台状波の定電圧としたことによ
り、規定された定電流（台状波の高さ）を正確に
決定することができ、試料に対する直接結合の態
様を採ることができる。さらに、この考案によれ
ば、上記台状波の適用、ならびに試料への印加電
圧があらかじめ設定された値をこえるとこれを直
ちに遮断するように構成した印加電圧制限回路を
設けたことにより定電流パルスのカツトオフ点の
設定にあたつてきわめて有利なものである。一方
また、この考案の低抵抗測定装置は、電圧測定部
に時分割同期検波回路を設けたことによつて、直
接結合の結果測定値における波形の中に同期して
生じるノイズ成分を効果的に除去することがで
き、測定値電圧の安定化、ならびに高い精度の測
定を可能とする点においてきわめて実効の高いも
のであるといえる。
第１図は、この考案になる交流四端子式低抵抗
測定装置の具体例を示すブロツク線図、第２図各
図は、出力波形の態様を示す波形図である。 Ａ……定電流駆動部、Ｂ……電圧測定部、１…
…低抵抗測定装置、２……台状波定電圧発生回
路、５……リミツタ回路、７……測定電流切換回
路、８……電圧−電流変換回路、１１……印加電
圧制限回路、１５……増幅回路、１８……時分割
同期検波回路、２０……測定値表示手段、Ｓ……
試料。
測定装置の具体例を示すブロツク線図、第２図各
図は、出力波形の態様を示す波形図である。 Ａ……定電流駆動部、Ｂ……電圧測定部、１…
…低抵抗測定装置、２……台状波定電圧発生回
路、５……リミツタ回路、７……測定電流切換回
路、８……電圧−電流変換回路、１１……印加電
圧制限回路、１５……増幅回路、１８……時分割
同期検波回路、２０……測定値表示手段、Ｓ……
試料。
Claims (1)
- 【実用新案登録請求の範囲】 測定すべき試料の２点間に電圧を印加するべく
前記試料に対し直接結合される定電流駆動部と、
前記試料に印加される電圧の電圧降下値によつて
前記試料の抵抗値を測定する電圧測定部とから成
り、 前記定電流駆動部は、三角波あるいはサイン波
をあらかじめ設定されたレフアレンス信号により
リミツトし定電圧台状波を生ぜしめる定電圧発生
回路と、前記定電圧発生回路の出力電圧をあらか
じめ設定されたレンジに応じた定電流に変換する
電圧−電流変換回路と、前記変換回路から試料へ
の出力があらかじめ設定された印加電圧値をこえ
ると前記定電圧発生回路の出力側を開路する印加
電圧制限回路とを備え、 前記電圧測定部は、試料に対する前記定電流駆
動部の直接印加時に、前記試料間の電圧降下値を
検出する増幅回路と、前記増幅回路の出力に生じ
るノイズおよびドリフト要素を除去し、交流−直
流変換して出力する時分割同期検波回路と、前記
変換出力信号を表示化する測定値表示手段とを備
えていることを特徴とする交流四端子式低抵抗測
定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3547785U JPH0448537Y2 (ja) | 1985-03-12 | 1985-03-12 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3547785U JPH0448537Y2 (ja) | 1985-03-12 | 1985-03-12 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61152976U JPS61152976U (ja) | 1986-09-22 |
| JPH0448537Y2 true JPH0448537Y2 (ja) | 1992-11-16 |
Family
ID=30539792
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3547785U Expired JPH0448537Y2 (ja) | 1985-03-12 | 1985-03-12 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0448537Y2 (ja) |
-
1985
- 1985-03-12 JP JP3547785U patent/JPH0448537Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61152976U (ja) | 1986-09-22 |
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