JPH0466877A - 絶縁抵抗計 - Google Patents

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］ この発明は絶縁抵抗の測定、交流電圧の測定が可能な電
池式の絶縁抵抗計に係り、更に詳しくはより安定した測
定が可能となり、しかも小型化、低コスト化を図るよう
にした絶縁抵抗計に関するものである。

［従　来　例］ 従来、この種の電池式の絶縁抵抗計は、例えば第２図に
示すように、電池１を電源とし、この電源電圧を第１の
切替器（スイッチ）２を介して直流昇圧回路３に供給し
、この直流昇圧回路３にて昇圧した高電圧を測定端子４
，５に接続している被測定体に印加し、この被測定体に
流れる電流をその測定端子５、ダイオード６を介してメ
ータ回路７に流し、このメータ回路７にてその被測定体
の抵抗値を測定するようになっている。なお、上記直流
昇圧回路３には、昇圧回路を含む直流／交流変換回路３
ａおよびこの直流／交流変換回Ｊｉ１３　ａの出力を整
流する整流平滑回路３ｂ等が備えられている。

また、上記絶縁抵抗計には、上記第１の切替器２と連動
して切り替えられ、測定端子４を抵抗８を介して測定端
子５に接続し、被測定体に含まれている容量成分をその
抵抗８を介して放電するための第２の切替器（スイッチ
）９が設けられている。

さらに、上記絶縁抵抗計には、電池１と並列に接続した
ｎｐｎ型トランジスタ１０ａおよび抵抗１０ｂと、その
ｎｐｎ型トランジスタ１０ａをＯＮするｐｎｐ型トラン
ジスタ１０ｃとからなる電池電圧チェック回路■０およ
びチェック用端子１１が設けられており、このチェック
用端子１］と前記測定端子５と接続することにより、そ
のｎｐｎ型トランジスタｌｏｃがＯＮ制御されるように
なっている。

上記構成の絶縁抵抗計において、スイッチがＯＮ操作さ
れると、つまり第１および第２の切替器２゜９がそれぞ
れＯＮ端子に切り替られると、直流昇圧回路３にて電池
１の電圧が昇圧され、この昇圧された高電圧（Ｅ）が測
定端子４を介して被測定体に印加される。被測定体の抵
抗（抵抗値Ｒ）測定時には、電流（Ｅ／Ｒ）が測定端子
４→被測定体→測定端子５→ダイオード６→メータ回路
７へ流れるため、メータ回路７のメータの針が振れ、こ
のメータ回路７にてその抵抗値が表示される。このとき
、その絶縁物には容量成分が含まれていることが多く、
測定端子４，５間には被測定体の容量成分が接続された
状態となり、そのＭ縁抵抗の測定後、測定端子４，５を
その被測定体から直ぐに離すと、そのコンデンサには高
電圧に相当する電荷が残ってしまうため、非常に危険で
ある。

そこで、その測定後、測定端子４，５を直ぐに被測定体
から離さずに、第１および第２の切替器２．９をＯＦＦ
端子側に切り替え、上記容量成分を抵抗８の回路で放電
するようになっている。

また、上記第１および第２の切替器２，９をＯＦＦ端子
に切り替えている状態において、上記測定端子４，５を
交流電圧に接続すると、交流電流がその交流電圧の半周
期に測定端子５→ダイオ一ド６→メータ回路７→整流平
滑回路３ｂ→測定端子４のループで流れるため、そのメ
ータ回路７のメータの針が振れ、このメータ回路７にて
その交流電圧値が表示される。

さらに、上記第１および第２の切替器２，９をＯＦＦ端
子に切り替えている状態において、測定端子５とチェッ
ク用端子１１を接続すると、ｐｎｐ型トランジスタ１０
ｃがＯＮされ、かつ、ｎｐｎ型トランジスタ１０ａがＯ
Ｎされ、抵抗１０ｂに負荷電流が流れる。

このとき、ｐｎｐ型トランジスタ１０ｃのベース、つま
りチェック用端子１１が略電池ｌの電源電圧であること
から、そのメータ回路７のメータの針が振れ、このメー
タ回路７にてその電源電圧が表示される。

このように、上記絶縁抵抗計によれば、スイッチ操作に
より、絶縁抵抗、交流電源を測定することができ、また
電池１の消耗度のチェックが可能である。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記絶縁抵抗計にあっては、第１の切替
器２が電池１と直列に接続するため、その選定に制約を
受け、例えば数百ｍＡから数Ａのパルス状電流に耐え得
るものでなければならず、また第１および第２の２つの
切替器２，９のスイッチを必要とすることもあって、大
型化になり、かつ、コスト高になっている。

他方、電池１の電源電圧をチェックする際、負荷電流を
流す抵抗１０ｃが絶縁抵抗計の実負荷でない、つまり実
際の使用状態における電池１の電源電圧を測定すること
ができず、被測定体の測定が正確に行われないこともあ
る。すなわち、電池１の電圧は負荷状態により変化し、
消費電力が大きい程低下し、また電池１がある程度消耗
しており、使用状態における電池１の電圧が低下してい
ることもあるからである。

この発明は上記課題に鑑みなされたものであり。

その目的は小型化、コスト低下を図ることができ、しか
も実際の使用状態における電池の電源電圧を測定するこ
とができるようにした絶縁抵抗計を提供することにある
。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、この発明の絶縁抵抗計は、
電池電源と、この電源の電圧を昇圧し、この昇圧した高
電圧を被測定体に接続する一対の測定端子に供給する直
流昇圧回路と、この直流昇圧回路と上記測定端子の一方
との間に設けたメータ回路および交流信号測定時に同メ
ータに対する逆電流を阻止するダイオードと、上記電池
電源と直流昇圧回路の間に介在し、その電源電圧の供給
をオン／オフする能動素子と、上記電池電源の一方の極
に接続している共通端子、上記能動素子の駆動端子に接
続している第１の接点、および上記直流昇圧回路の出力
の一端に抵抗を介して接続している第２の接点を有し、
それら第１あるいは第２の接点を選択的に切り替え可能
な切替手段と、上記ダイオードと極性を逆とし、上記メ
ータ回路に対して並列に接続したバイパス用ダイオード
と、上記電池電源のチェック時）二上記能動素子を導通
状態とするチェック用端子とを備え、上記被測定体の抵
抗測定時には、上記切替手段を第１の接点に切り替える
ことにより、上記能動素子を導通状態としてその抵抗測
定を可能とし、上記切替手段を第２の接点側に切り替え
ることにより、上記能動素子を遮断状態にするとともに
、上記バイパス用ダイオードを含めて放電回路を形成し
て上記被測定体に含まれている容量成分の電荷を放電し
、上記電池電源のチェック時には、上記チェック用端子
と上記メータ回路側の測定端子を接続し、上記切替手段
を第２の接点側に切り替えにより、上記能動素子を導通
状態とするとともに、上記昇圧した高電圧を上記抵抗に
印加して電力を消費し、この電力消費状態でその電池電
源のチェックを可能とし、上記交流信号測定時には、上
記切替手段を第２の接点に切り替えることにより、上記
能動素子を遮断状態とし、上記交流信号の測定を可能と
したことを要旨とする。

また、この発明の絶縁抵抗計は、上記直流昇圧回路の出
力の一端と上記第２の接点との間で接続した抵抗の値を
上記メータ回路およびダイオードによる抵抗と略同じ値
としたものである。

［作　　用］ 上記構成としたので、被測定体の抵抗測定時には、上記
切替器を第１の接点側に切り替えることにより、上記能
動素子が導通状態とされ、電池電源が上記直流昇圧回路
にて昇圧され、この昇圧された高電圧が一対の測定端子
を介して被測定体に印加される。すると、その被測定体
に流れる電流が上記ダイオードを介してメータ回路に流
れるため、このメータ回路にて上記被測定体の抵抗値が
表示される。この後、上記切替器を第２の接点側に切り
替えることにより、上記能動素子が遮断状態とされ、電
池電源が上記直流昇圧回路に供給されなくなり、その直
流昇圧回路の出力の一端が抵抗を介してその電源電圧の
負極側に接続され、上記バイパス用ダイオードを含めて
放電回路が形成されるにのとき、上記被測定体に容量成
分が含まれている場合、上記抵抗測定により電荷がその
容量成分に蓄積されるが、この電荷は上記放電回路を介
して放電される。

また、上記電池電源のチェック時には、上記切替器を第
２の接点に切り替え、上記チェック用端子と上記メータ
回路側の測定端子とを接続することにより、上記能動素
子が導通状態にされ、上記直流昇圧回路からは昇圧され
た高電圧が出力され、この高電圧がその直流昇圧回路の
出力の一端と第２の接点との間に接続されている抵抗に
印加されるため、その高電圧による電力が消費され、ま
た上記電池の電圧がチェック用端子を介してメータ回路
に印加されるため、このメータ回路には実際の使用状態
における電池の電圧が表示される。この場合、上記直流
昇圧回路の出力の一端と第２の接点との間に接続されて
いる抵抗の値がそのメータ細路およびダイオードによる
抵抗と略同じとしているため、上記電力消費が最も過酷
な状態になることから、電池の消耗状態が被測定体の抵
抗測定時に影響を与えるか否かを正確しこ判定するこも
できる。

さらに、被測定体の交流信号測定時には、上記切替器を
第２の接点側に切り替えることにより、上記能動素子が
遮断状態とされ、その被測定体には上記昇圧された高電
圧が印加されず、メータ回路には、その交流信号の半周
期電圧が印加されるため、その交流信号の電圧が表示さ
れる。

［実　施　例コ 以下、この発明の実施例を第１図に基づいて説明する。

なお、図中、第２図と同一部分には同一符号を付し重・
複説明を省略する。

図において、この絶縁抵抗計には、電池１と直流昇圧回
路３との間に介在し、その電源電圧を直流昇圧回路３に
供給し、あるいはその供給を停止する能動素子（例えば
ｐｎｐ型トランジスタ）１２と、その電池１の一方の極
（負極）側に接続している共通端子１５ａ、ｐｎｐ型ト
ランジスタ１２の駆動端子（ベース）に抵抗１３を介し
て接続しているＯＮ端子（第１の接点）１５ｂ、および
直流昇圧回路３の出力の一端に抵抗１４を介して接続し
ているＯＦＦ端子（第２の接点）１５ｃを有し、上記ｐ
ｎｐ型トランジスタ１２をＯＮ。

ＯＦＦ　（導通、遮断状態）するための切替器（スイッ
チ）１５と、ダイオード６と極性を逆とし、メータ回路
７とそのダイオード６との直列回路に対して並列に接続
しているバイパス用ダイオード１６とが備えられている
。また、チェック用端子１１はｐｎｐ型トランジスタ１
２のベースに接続されており、そのチェック用端子１１
と測定端子５とを接続することにより、そのｐｎｐ型ト
ラジスタ１２がＯＮするようになっている。

上記構成の絶縁抵抗計の動作を説明すると、まず被測定
体の抵抗測定時においては、スイッチ操作により切替器
１５をＯＮ端子１５ｂに切り替えると、ｐｎｐ型トラン
ジスタ１２がＯＮされるため、電池１の電源電圧（Ｅｌ
）が直流昇圧回路３にて電圧（Ｅ２）に昇圧され、この
昇圧された高電圧が測定端子４゜５を介して被測定体に
印加される。このとき、被測定体の抵抗値がＲであれば
、Ｅ、／Ｈの電流が測定端子４→被測定体→測定端子５
→ダイオード６→メータ回絡７のループで流れるため、
メータ回路７のメータの針が振れ、このメータ回路７に
てその抵抗値が表示される。この場合、通常の絶縁抵抗
測定においては、直流昇圧回路３により、被測定体に印
加される高電圧（Ｅ２）が電池電圧（Ｅｌ）１の大小、
つまり電池１の消耗度によって変化せず、安定化されて
いる。

また、上記被測定体に容量成分が含まれている場合には
、測定端子４，５をその被測定体から離す前に、スイッ
チ操作により切替器１５をＯＦＦ端子１５ｃに切り替え
る。すると、測定端子４が抵抗１４を介して電池１の負
極側に接続され、その被測定体の容量成分の電荷が測定
端子４→抵抗１４→切替器１５→バイパス用ダイオード
１６→測定端子５のループで放電されるるため、その被
測定体に上記高電圧に相当する電荷が残ってしまうとい
う不具合を解消することができる。

さらに、上記電池１の消耗度チェック時においては、上
記切替器１５をＯＦＦ端子に切り替え、測定端子５とチ
ェック用端子１１とを接続する。すると、ｐｎｐ型トラ
ジスタ１２のベースが略電池１の負極側の電位にされる
ことから、そのｐｎｐ型トラジスタ１２がＯＮにされる
ため、電池１の電源電圧（Ｅ工）が直流昇圧回路３にて
昇圧され、この昇圧された高電圧（Ｅ２）に略等しい電
圧（Ｅ３）が抵抗１４に印加される。その抵抗１４にて
所定の電力が消費されることになるが、その消費電力は
、高電圧（Ｅ２）が直流昇圧回路３により安定化されて
いるため、電池１の消耗度に関係なく、略一定である。

このように、消費型カ一定の状態において、つまり実負
荷状態において、略電池１の電源電圧（Ｅｌ）がｐｎｐ
型トランジスタ１２を介して測定端子５に印加されるた
め、その電圧による電流がｐｎｐ型トランジスタ１２→
チェック用端子１１→ダイオード６→メータ回路７のル
ープで流れ、メータ回路７のメータの針が振れ、このメ
ータ回路７にてその電圧が表示される。

この場合、上記抵抗１４をダイオード６の順方向抵抗値
とメータ回路７の内部抵抗値の加算値に設定すると、測
定端子４，５を短絡し、切替器１５をＯＮ端子１５ｂに
切り替えた場合と同じ電力が消費され、しかも通常の測
定でいうと、最も過酷な負荷状態の消費電力と言える。

このような、最も過酷な負荷状態において、電池１の電
源電圧を測定するようにしたので、その電池１の消耗状
態が被測定体（抵抗）の測定に影響を与えない範囲であ
るか否かの判定も可能である。すなわち、電池１は負荷
状態によってその電圧が変化し、消費電力が大きい程そ
の電圧が低下するからである。

さらにまた、交流信号（交流電源）の測定時においては
、上記切替器１５をＯＦＦ端子１５ｃに切り替えると、
その交流信号の半周期電圧による交流電流が測定端子４
→整流平滑回路３ｂ→バイパス用ダイオード１６→測定
端子５のループで流れ、その逆の半周期電圧による電流
が測定端子５→ダイオ一ド６→メータ回路７→整流平滑
回路３ｂ＋測定端子４のループで流れる。その後者の半
周期電圧による電流がメータ回路７に流れるため、メー
タ回路７の針が振れ、このメータ回路７にてその交流・
電圧が表示される。

このように、被測定体の抵抗測定、交流信号測定および
その被測定体に含まれている容量成分の電荷を放電する
絶縁抵抗計にあっては、その測定や放電のために、１つ
の切替器（スイッチ）１５で済ませられ、しかもこのス
イッチを従来のように大電流が流れない位置に設けるよ
うにしたので、小型化、コスト低下を図ることができる
。

また、電池１のチェック時においては、電池電源を直流
昇圧回路３に供給し、この直流昇圧回路３にて得た高電
圧を抵抗１４に印加し、実際の使用状態で、つまり実負
荷状態で電池１のチェックを行なうことができ、しかも
最も過酷な負荷状態でそのチェックを行なうようにした
ので、電池１の消耗状態が絶縁抵抗の測定に影響を与え
ない範囲であるか否かを判定することができる。

［発明の効果コ 以上説明したように、この発明によれば、絶縁抵抗の測
定時に、少なくとも電池と、この電源電圧を昇圧し、こ
の昇圧した高電圧を一対の測定端子を介して被測定体に
印加する直流昇圧回路と、この直流昇圧回路の出力の一
端に設けられたメータ回路および交流信号測定時に同メ
ータに対する逆電流を阻止するダイオードを備えた絶縁
抵抗計において、電池の電源電圧を直流昇圧回路に供給
し、あるいはその供給を停止する能動素子と、上記ダイ
オードと極性を逆とし、上記メータ回路とそのダイオー
ドとの直列回路に対して並列に接続したバイパス用ダイ
オードと、上記電池電源のチェック時に上記能動素子を
ＯＮするチェック用端子と、その能動素子をＯＮ、０Ｆ
ＦＬ、　ＯＮ端子に切り替えられたときにはその能動素
子をＯＮｕて上記高電圧を被測定体に印加し、ＯＦＦ端
子に切り替えられたときには上記直流昇圧回路の出力の
一端を抵抗を介して電池の負極側に接続し、上記バイパ
ス用ダイオードを含めて放電回路を形成する切替器とを
備え、被測定体の抵抗測定終了後に、上記切替器をＯＦ
Ｆ端子に切り替えることにより、その被測定体に含まれ
る容量成分の電荷を放電し、また切替器をＯＦＦに切り
替えた状態で、上記チェック端子と測定端子の他方とを
接続して電池の消耗度を測定可能としたので、１つのス
イッチでよく、かつ。

大電流用スイッチを用いる必要がないことから、小型化
、コスト低下を図ることができ、また電池のチェックに
際し、実負荷状態でその消耗度の測定ができるという効
果がある。

また、この発明の絶縁抵抗計によれば、上記電池チェッ
クの際、直流昇圧回路にて昇圧した高電圧を印加する抵
抗の値を上記メータ回路およびダイオードの抵抗値と略
同じとしたので、最も過酷な負荷状態でそのチェックが
行われるため、その電池の消耗状態が絶縁抵抗測定時に
影響を与えない範囲であるか否かを正確に判定できると
いう効果を有している。

【図面の簡単な説明】

第１＠はこの発明の一実施例を示すＭ！縁抵抗計の概略
的ブロック図、第２図は従来の絶縁抵抗計の概略的ブロ
ック図である。 図中、１は電池、３は直流昇圧回路、４，５は測定端子
、６はダイオード、７はメータ回路、１１はチェック用
端子、１２はｐｎｐ型トランジスタ（能動素子）、１３
．１４は抵抗、Ｉ５は切替器、１５ａは共通端子、１５
ｂはＯＮ端子（第１の接点）、１５ｃはＯＦＦ端子（第
２の接点）、１６はバイパス用ダイオードである。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）電池電源と、 該電源の電圧を昇圧し、該昇圧した高電圧を被測定体に
   接続する一対の測定端子に供給する直流昇圧回路と、 該直流昇圧回路と前記測定端子の一方との間に設けたメ
   ータ回路および交流信号測定時に同メータに対する逆電
   流を阻止するダイオードと、前記電池電源と直流昇圧回
   路の間に介在し、その電源電圧の供給をオン／オフする
   能動素子と、前記電池電源の一方の極に接続している共
   通端子、前記能動素子の駆動端子に接続している第１の
   接点、および前記直流昇圧回路の出力の一端に抵抗を介
   して接続している第２の接点を有し、それら第１あるい
   は第２の接点を選択的に切り替え可能な切替手段と、 前記ダイオードと極性を逆とし、前記メータ回路とその
   ダイオードとの直列回路に対して並列に接続したバイパ
   ス用ダイオードと、 前記電池電源のチェック時に前記能動素子を導通状態と
   するチェック用端子とを備え、 前記被測定体の抵抗測定時には、前記切替手段を第１の
   接点に切り替えることにより、前記能動素子を導通状態
   としてその抵抗測定を可能とし、前記切替手段を第２の
   接点側に切り替えることにより、前記能動素子を遮断状
   態にするとともに、前記バイパス用ダイオードを含めて
   放電回路を形成して前記被測定体に含まれている容量成
   分の電荷を放電し、 前記電池電源のチェック時には、前記チェック用端子と
   前記メータ回路側の測定端子を接続し、前記切替手段を
   第２の接点側に切り替えることにより、前記能動素子を
   導通状態とするとともに、前記昇圧した高電圧を前記抵
   抗に印加して電力を消費し、該電力消費状態でその電池
   電源のチェックを可能とし、 前記交流信号測定時には、前記切替手段を第２の接点に
   切り替えることにより、前記能動素子を遮断状態とし、
   前記交流信号の測定を可能としたことを特徴とする絶縁
   抵抗計。
2. （２）前記直流昇圧回路の出力の一端と前記第２の接点
   との間で接続した抵抗の値は前記メータ回路およびダイ
   オードによる抵抗と略同じ値である請求項（１）記載の
   絶縁抵抗計。