JPH05172877A - 抵抗値・容量値の測定装置 - Google Patents
抵抗値・容量値の測定装置Info
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- JPH05172877A JPH05172877A JP34146391A JP34146391A JPH05172877A JP H05172877 A JPH05172877 A JP H05172877A JP 34146391 A JP34146391 A JP 34146391A JP 34146391 A JP34146391 A JP 34146391A JP H05172877 A JPH05172877 A JP H05172877A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 簡単に被測定素子の抵抗値または容量値を求
めることができる抵抗値・容量値の測定装置を実現す
る。 【構成】 未知抵抗Ｒxと既知容量コンデンサＣ、若し
くは未知容量コンデンサＣxと既知抵抗Ｒからなる積分
回路または微分回路と、この積分回路または微分回路の
入力端にアナログスイッチを介して接続された電圧源Ｖ
Eと、前記積分回路または微分回路の出力端と比較入力
電圧ＶE／２がその入力端に接続された比較器と、この
比較器の出力が入力され、前記アナログスイッチのスイ
ッチ切り換え制御および前記積分回路または微分回路の
充放電電圧がＶE／２になるまでの時間を測定するため
に接続されたカウンタのゲートなどを制御する制御回路
と、前記カウンタで測定された充放電電圧がＶE／２に
なるまでの時間から前記未知抵抗Ｒxまたは未知容量コ
ンデンサＣxを求める演算回路とを備えた構成としたこ
とを特徴とするものである。
めることができる抵抗値・容量値の測定装置を実現す
る。 【構成】 未知抵抗Ｒxと既知容量コンデンサＣ、若し
くは未知容量コンデンサＣxと既知抵抗Ｒからなる積分
回路または微分回路と、この積分回路または微分回路の
入力端にアナログスイッチを介して接続された電圧源Ｖ
Eと、前記積分回路または微分回路の出力端と比較入力
電圧ＶE／２がその入力端に接続された比較器と、この
比較器の出力が入力され、前記アナログスイッチのスイ
ッチ切り換え制御および前記積分回路または微分回路の
充放電電圧がＶE／２になるまでの時間を測定するため
に接続されたカウンタのゲートなどを制御する制御回路
と、前記カウンタで測定された充放電電圧がＶE／２に
なるまでの時間から前記未知抵抗Ｒxまたは未知容量コ
ンデンサＣxを求める演算回路とを備えた構成としたこ
とを特徴とするものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、抵抗またはコンデンサ
の受動部品の抵抗値または容量値を測定する装置に関
し、特に充放電特性を利用して、抵抗値および容量値を
得るようにした装置に関するものである。
の受動部品の抵抗値または容量値を測定する装置に関
し、特に充放電特性を利用して、抵抗値および容量値を
得るようにした装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のインピーダンス測定装置として
は、図３に示すような交流ブリッジを構成し、平衡状態
（Ｉd＝０）時の３つのインピーダンスＺ1〜Ｚ3から、
未知インピーダンスＺxを次式より求める方式であっ
た。 Ｚx＝Ｚ1・Ｚ3／Ｚ2
は、図３に示すような交流ブリッジを構成し、平衡状態
（Ｉd＝０）時の３つのインピーダンスＺ1〜Ｚ3から、
未知インピーダンスＺxを次式より求める方式であっ
た。 Ｚx＝Ｚ1・Ｚ3／Ｚ2
【０００３】しかしながら、上記従来技術に示す方式で
は、未知インピーダンスＺxを求めるために、３つのイ
ンピーダンスＺ1〜Ｚ3が必要であり、かつ平衡状態とす
るためのインピーダンスの調整が必要となるという課題
があった。
は、未知インピーダンスＺxを求めるために、３つのイ
ンピーダンスＺ1〜Ｚ3が必要であり、かつ平衡状態とす
るためのインピーダンスの調整が必要となるという課題
があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術の課題を踏まえて成されたものであり、被測定素子を
含めた２素子だけで、その充放電時間を測定することに
より、簡単に被測定素子の抵抗値または容量値を求める
ことができる抵抗値・容量値の測定装置を提供すること
を目的としたものである。
術の課題を踏まえて成されたものであり、被測定素子を
含めた２素子だけで、その充放電時間を測定することに
より、簡単に被測定素子の抵抗値または容量値を求める
ことができる抵抗値・容量値の測定装置を提供すること
を目的としたものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の構成は、未知抵抗Ｒxと既知容量コンデンサ
Ｃ、若しくは未知容量コンデンサＣxと既知抵抗Ｒから
なる積分回路または微分回路と、この積分回路または微
分回路の入力端にアナログスイッチを介して接続された
電圧源ＶEと、前記積分回路または微分回路の出力端と
比較入力電圧ＶE／２がその入力端に接続された比較器
と、この比較器の出力が入力され、前記アナログスイッ
チのスイッチ切り換え制御および前記積分回路または微
分回路の充放電電圧がＶE／２になるまでの時間を測定
するために接続されたカウンタのゲートなどを制御する
制御回路と、前記カウンタで測定された充放電電圧がＶ
E／２になるまでの時間から前記未知抵抗Ｒxまたは未知
容量コンデンサＣxを求める演算回路とを備えた構成と
したことを特徴とするものである。
の本発明の構成は、未知抵抗Ｒxと既知容量コンデンサ
Ｃ、若しくは未知容量コンデンサＣxと既知抵抗Ｒから
なる積分回路または微分回路と、この積分回路または微
分回路の入力端にアナログスイッチを介して接続された
電圧源ＶEと、前記積分回路または微分回路の出力端と
比較入力電圧ＶE／２がその入力端に接続された比較器
と、この比較器の出力が入力され、前記アナログスイッ
チのスイッチ切り換え制御および前記積分回路または微
分回路の充放電電圧がＶE／２になるまでの時間を測定
するために接続されたカウンタのゲートなどを制御する
制御回路と、前記カウンタで測定された充放電電圧がＶ
E／２になるまでの時間から前記未知抵抗Ｒxまたは未知
容量コンデンサＣxを求める演算回路とを備えた構成と
したことを特徴とするものである。
【０００６】
【作用】本発明によれば、比較器の比較固定入力をステ
ップ入力電圧値の１／２にしたため、Ｚ−Ｔ変換部は微
分構成または積分構成の何れでも良く、その構成に意識
しないで、未知の抵抗値または容量値が一対の抵抗とコ
ンデンサで求められる。
ップ入力電圧値の１／２にしたため、Ｚ−Ｔ変換部は微
分構成または積分構成の何れでも良く、その構成に意識
しないで、未知の抵抗値または容量値が一対の抵抗とコ
ンデンサで求められる。
【０００７】
【実施例】以下、本発明を図面に基づいて説明する。図
１は本発明の抵抗値・容量値の測定装置の一実施例を示
す構成図である。図１において、１は電圧ＶEを発生す
る電圧源、２は後段にステップ入力を加えるためのアナ
ログスイッチ、３は未知容量コンデンサＣxと既知抵抗
Ｒからなる積分回路、４は電圧ＶE／２を発生する電圧
源、５は積分回路３の出力である積分電圧ｖ0と電圧源
４が発生する電圧ＶE／２を比較し、ｖ0≧ＶE／２で出
力が反転する比較器、６は比較器５の一定出力期間（積
分電圧ｖ0が電圧源４が発生する電圧ＶE／２に到達する
までの時間）をカウントして求めるカウンタ７とアナロ
グスイッチ２の開閉を制御する制御回路、７は前述のカ
ウンタ、８はカウンタ７を駆動するクロック、９はカウ
ンタ７の出力を演算して未知容量Ｃxを算出する演算回
路であり、図ではマイクロプロセッサを用いている。
１は本発明の抵抗値・容量値の測定装置の一実施例を示
す構成図である。図１において、１は電圧ＶEを発生す
る電圧源、２は後段にステップ入力を加えるためのアナ
ログスイッチ、３は未知容量コンデンサＣxと既知抵抗
Ｒからなる積分回路、４は電圧ＶE／２を発生する電圧
源、５は積分回路３の出力である積分電圧ｖ0と電圧源
４が発生する電圧ＶE／２を比較し、ｖ0≧ＶE／２で出
力が反転する比較器、６は比較器５の一定出力期間（積
分電圧ｖ0が電圧源４が発生する電圧ＶE／２に到達する
までの時間）をカウントして求めるカウンタ７とアナロ
グスイッチ２の開閉を制御する制御回路、７は前述のカ
ウンタ、８はカウンタ７を駆動するクロック、９はカウ
ンタ７の出力を演算して未知容量Ｃxを算出する演算回
路であり、図ではマイクロプロセッサを用いている。
【０００８】このような構成において、上記装置の動作
を説明する前に、本発明の測定原理を説明する。図２
（イ）は抵抗（Ｒ）とコンデンサ（Ｃ）で構成した微分
回路である。この微分回路において、或る時刻でスイッ
チ（ｓ1）を閉じると、抵抗（Ｒ）とコンデンサ（Ｃ）
の接続部の電位（ｖ1）は、ｔ時間後に ｖ1＝Ｖ1・ｅ-t/CR となる。一方、図２（ロ）には、同じ抵抗（Ｒ）とコン
デンサ（Ｃ）で構成した積分回路を示してある。同様
に、この積分回路において、或る時刻でスイッチ
（ｓ2）を閉じると、抵抗（Ｒ）とコンデンサ（Ｃ）の
接続部の電位（ｖ2）は、ｔ時間後に ｖ2＝Ｖ2・（１−ｅ-t/CR） となる。したがって、ｖ1＝ｖ2の時、次式が成立する。 Ｖ1・ｅ-t/CR＝Ｖ2・（１−ｅ-t/CR） また、ステップ電圧Ｖ1，Ｖ2が同じ電圧Ｖであれば、上
記式は、 Ｖ1＝Ｖ2＝Ｖ ∴ ｅ-t/CR＝１−ｅ-t/CR となり、この式から、 ｔ＝−ＣＲ・ｌｎ（１／２） が得られる。この式を前記式に代入することによ
り、上記式から、 ｖ1＝Ｖ／２ を得る。つまり、微分回路と積分回路の抵抗（Ｒ）とコ
ンデンサ（Ｃ）の定数およびステップ入力電圧が同じで
あれば、それぞれの出力は、入力電圧の１／２の値の時
に、上記式で表される時間になる。言い換えれば、微
分回路構成または積分回路構成の何れであろうと、ステ
ップ入力電圧の１／２までの充放電時間が判れば、上記
式からＣＲを求めることができる。この関係を図２
（ハ）に示す。
を説明する前に、本発明の測定原理を説明する。図２
（イ）は抵抗（Ｒ）とコンデンサ（Ｃ）で構成した微分
回路である。この微分回路において、或る時刻でスイッ
チ（ｓ1）を閉じると、抵抗（Ｒ）とコンデンサ（Ｃ）
の接続部の電位（ｖ1）は、ｔ時間後に ｖ1＝Ｖ1・ｅ-t/CR となる。一方、図２（ロ）には、同じ抵抗（Ｒ）とコン
デンサ（Ｃ）で構成した積分回路を示してある。同様
に、この積分回路において、或る時刻でスイッチ
（ｓ2）を閉じると、抵抗（Ｒ）とコンデンサ（Ｃ）の
接続部の電位（ｖ2）は、ｔ時間後に ｖ2＝Ｖ2・（１−ｅ-t/CR） となる。したがって、ｖ1＝ｖ2の時、次式が成立する。 Ｖ1・ｅ-t/CR＝Ｖ2・（１−ｅ-t/CR） また、ステップ電圧Ｖ1，Ｖ2が同じ電圧Ｖであれば、上
記式は、 Ｖ1＝Ｖ2＝Ｖ ∴ ｅ-t/CR＝１−ｅ-t/CR となり、この式から、 ｔ＝−ＣＲ・ｌｎ（１／２） が得られる。この式を前記式に代入することによ
り、上記式から、 ｖ1＝Ｖ／２ を得る。つまり、微分回路と積分回路の抵抗（Ｒ）とコ
ンデンサ（Ｃ）の定数およびステップ入力電圧が同じで
あれば、それぞれの出力は、入力電圧の１／２の値の時
に、上記式で表される時間になる。言い換えれば、微
分回路構成または積分回路構成の何れであろうと、ステ
ップ入力電圧の１／２までの充放電時間が判れば、上記
式からＣＲを求めることができる。この関係を図２
（ハ）に示す。
【０００９】このような測定原理を踏まえ、図１装置の
動作を説明する。なお、図１装置では、既知抵抗Ｒと未
知容量コンデンサＣxで積分回路３を構成し、未知の容
量値Ｃxを求める場合の例である。図１において、順
次、動作を説明する。 （１）アナログスイッチ２を閉じる。 （２）既知抵抗Ｒと未知容量コンデンサＣxの接続点の
電位ｖ0は、時刻ｔ時には、 ｖ0＝ＶE（１−ｅ-t/CxR） となる。 （３）比較器５は、積分電圧ｖ0と電圧源４が発生する
電圧ＶE／２を比較し、積分電圧ｖ0がＶE／２以上にな
った時、その出力は反転する。 （４）制御回路６およびカウンタ７で、積分電圧ｖ0が
ＶE／２までの時間Ｔhに比例した計数値を得て、その出
力をマイクロプロセッサ９に送る。 （５）一方、前記式は、 ＶE／２＝ＶE（１−ｅ-Th/CxR） となるから、この式から、未知容量Ｃxは、 Ｃx＝−Ｔh／Ｒ・ｌｎ（１／２） (10) となり、この演算をマイクロプロセッサ９で行い、未知
容量Ｃxが求められる。
動作を説明する。なお、図１装置では、既知抵抗Ｒと未
知容量コンデンサＣxで積分回路３を構成し、未知の容
量値Ｃxを求める場合の例である。図１において、順
次、動作を説明する。 （１）アナログスイッチ２を閉じる。 （２）既知抵抗Ｒと未知容量コンデンサＣxの接続点の
電位ｖ0は、時刻ｔ時には、 ｖ0＝ＶE（１−ｅ-t/CxR） となる。 （３）比較器５は、積分電圧ｖ0と電圧源４が発生する
電圧ＶE／２を比較し、積分電圧ｖ0がＶE／２以上にな
った時、その出力は反転する。 （４）制御回路６およびカウンタ７で、積分電圧ｖ0が
ＶE／２までの時間Ｔhに比例した計数値を得て、その出
力をマイクロプロセッサ９に送る。 （５）一方、前記式は、 ＶE／２＝ＶE（１−ｅ-Th/CxR） となるから、この式から、未知容量Ｃxは、 Ｃx＝−Ｔh／Ｒ・ｌｎ（１／２） (10) となり、この演算をマイクロプロセッサ９で行い、未知
容量Ｃxが求められる。
【００１０】次に、上記実施例で、積分回路構成のＲと
Ｃxを逆にして、微分回路構成の場合を考えると、前記
式は、 ＶE／２＝ＶE・ｅ-Th/CxR (11) となり、未知容量Ｃxは前記(10)式と同一な式となる。
つまり、微分回路構成でも、積分回路構成でも、ｖ0が
ＶE／２までの時間Ｔhを計数し、(10)式で演算すれば、
未知容量Ｃxを求められる。
Ｃxを逆にして、微分回路構成の場合を考えると、前記
式は、 ＶE／２＝ＶE・ｅ-Th/CxR (11) となり、未知容量Ｃxは前記(10)式と同一な式となる。
つまり、微分回路構成でも、積分回路構成でも、ｖ0が
ＶE／２までの時間Ｔhを計数し、(10)式で演算すれば、
未知容量Ｃxを求められる。
【００１１】また、上記実施例では、コンデンサＣを未
知の容量Ｃxとしたが、コンデンサＣが既知で抵抗Ｒが
未知の抵抗Ｒxの場合には、微分回路構成でも、積分回
路構成であっても、未知の抵抗値Ｒxは、同様に次式か
ら求めることができる。 Ｒx＝−Ｔh／Ｃ・ｌｎ（１／２） (12)
知の容量Ｃxとしたが、コンデンサＣが既知で抵抗Ｒが
未知の抵抗Ｒxの場合には、微分回路構成でも、積分回
路構成であっても、未知の抵抗値Ｒxは、同様に次式か
ら求めることができる。 Ｒx＝−Ｔh／Ｃ・ｌｎ（１／２） (12)
【００１２】なお、比較器の固定入力電圧は、ＶE／２
でなくても、未知定数を求めることはできる。これは、
前記または式のｖ1，ｖ2が、比較器の固定入力電圧
となるからである。ただし、この場合、ＣＲの構成は、
積分回路なのか、微分回路なのかが固定で判明していな
ければならない。
でなくても、未知定数を求めることはできる。これは、
前記または式のｖ1，ｖ2が、比較器の固定入力電圧
となるからである。ただし、この場合、ＣＲの構成は、
積分回路なのか、微分回路なのかが固定で判明していな
ければならない。
【００１３】
【発明の効果】以上、実施例と共に具体的に説明したよ
うに、本発明によれば、比較器の比較固定入力をステッ
プ入力電圧値の１／２にしたために、Ｚ−Ｔ変換部は、
微分構成または積分構成の何れでも良く、その構成に意
識しないで未知の抵抗値および容量値が抵抗とコンデン
サ一対の簡単な構成で求められる。また、外来雑音をＺ
−Ｔ変換部を適切な構成にすることによって、減少させ
ることもでき、正確な測定が可能となるなどの効果を有
する抵抗値，容量値の測定装置を実現できる。
うに、本発明によれば、比較器の比較固定入力をステッ
プ入力電圧値の１／２にしたために、Ｚ−Ｔ変換部は、
微分構成または積分構成の何れでも良く、その構成に意
識しないで未知の抵抗値および容量値が抵抗とコンデン
サ一対の簡単な構成で求められる。また、外来雑音をＺ
−Ｔ変換部を適切な構成にすることによって、減少させ
ることもでき、正確な測定が可能となるなどの効果を有
する抵抗値，容量値の測定装置を実現できる。
【図１】本発明の抵抗値・容量値の測定装置の一実施例
を示す構成図である。
を示す構成図である。
【図２】図１装置の測定原理を説明するための図であ
る。
る。
【図３】従来のインピーダンス測定装置の一例を示す図
である。
である。
１ 電圧源（発生電圧ＶE） ２ アナログスイッチ ３ 積分回路（既知抵抗Ｒ、未知容量コンデンサＣx） ４ 電圧源（発生電圧ＶE／２） ５ 比較器 ６ 制御回路 ７ カウンタ ８ クロック ９ マイクロプロセッサ（演算回路）
Claims (1)
- 【請求項１】 未知抵抗Ｒxと既知容量コンデンサＣ、
若しくは未知容量コンデンサＣxと既知抵抗Ｒからなる
積分回路または微分回路と、 この積分回路または微分回路の入力端にアナログスイッ
チを介して接続された電圧源ＶEと、 前記積分回路または微分回路の出力端と比較入力電圧Ｖ
E／２がその入力端に接続された比較器と、 この比較器の出力が入力され、前記アナログスイッチの
スイッチ切り換え制御および前記積分回路または微分回
路の充放電電圧がＶE／２になるまでの時間を測定する
ために接続されたカウンタのゲートなどを制御する制御
回路と、 前記カウンタで測定された充放電電圧がＶE／２になる
までの時間から前記未知抵抗Ｒxまたは未知容量コンデ
ンサＣxを求める演算回路とを備えた構成としたことを
特徴とする抵抗値・容量値の測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34146391A JPH05172877A (ja) | 1991-12-24 | 1991-12-24 | 抵抗値・容量値の測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34146391A JPH05172877A (ja) | 1991-12-24 | 1991-12-24 | 抵抗値・容量値の測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05172877A true JPH05172877A (ja) | 1993-07-13 |
Family
ID=18346264
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34146391A Pending JPH05172877A (ja) | 1991-12-24 | 1991-12-24 | 抵抗値・容量値の測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05172877A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10206365A (ja) * | 1997-01-17 | 1998-08-07 | Nippon Intec Kk | 電解水の導電率測定制御回路 |
| JP2012137341A (ja) * | 2010-12-24 | 2012-07-19 | Toshiba Corp | 電子機器、及び同電子機器における蓄電器静電容量検出方法 |
| CN105021973A (zh) * | 2015-03-11 | 2015-11-04 | 葛洲坝易普力股份有限公司 | 一种数显式电容放电器及检测方法 |
| CN105510723A (zh) * | 2016-01-28 | 2016-04-20 | 武汉理工大学 | 一种大电容的容量及内阻测量装置及其测量方法 |
| JP2016070696A (ja) * | 2014-09-26 | 2016-05-09 | Ｎｅｃネットワーク・センサ株式会社 | 所定範囲内抵抗値検出回路 |
-
1991
- 1991-12-24 JP JP34146391A patent/JPH05172877A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10206365A (ja) * | 1997-01-17 | 1998-08-07 | Nippon Intec Kk | 電解水の導電率測定制御回路 |
| JP2012137341A (ja) * | 2010-12-24 | 2012-07-19 | Toshiba Corp | 電子機器、及び同電子機器における蓄電器静電容量検出方法 |
| US9097747B2 (en) | 2010-12-24 | 2015-08-04 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Electronic device, and capacitor capacitance detection method applied to the same |
| US9882410B2 (en) | 2010-12-24 | 2018-01-30 | Toshiba Memory Corporation | Electronic device, and capacitor capacitance detection method applied to the same |
| JP2016070696A (ja) * | 2014-09-26 | 2016-05-09 | Ｎｅｃネットワーク・センサ株式会社 | 所定範囲内抵抗値検出回路 |
| CN105021973A (zh) * | 2015-03-11 | 2015-11-04 | 葛洲坝易普力股份有限公司 | 一种数显式电容放电器及检测方法 |
| CN105510723A (zh) * | 2016-01-28 | 2016-04-20 | 武汉理工大学 | 一种大电容的容量及内阻测量装置及其测量方法 |
| CN105510723B (zh) * | 2016-01-28 | 2018-06-22 | 武汉理工大学 | 一种大电容的容量及内阻测量装置及其测量方法 |
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