JPH05264604A - ディジタルマルチメータ - Google Patents
ディジタルマルチメータInfo
- Publication number
- JPH05264604A JPH05264604A JP6492592A JP6492592A JPH05264604A JP H05264604 A JPH05264604 A JP H05264604A JP 6492592 A JP6492592 A JP 6492592A JP 6492592 A JP6492592 A JP 6492592A JP H05264604 A JPH05264604 A JP H05264604A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- measurement
- switch
- resistance
- voltage
- preamplifier
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)
- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 高抵抗測定において、高精度測定の可能な４
線式測定を高速で行うことのできるディジタルマルチメ
ータを実現することである。 【構成】 定電流源と、被測定抵抗Ｒx を接続する電源
側測定端子ＨsoとＬsoと、被測定抵抗Ｒx を接続する測
定側測定端子ＨseとＬseと、測定電圧を増幅して測定感
度を上げるためのプリアンプ４と、測定側低圧測定端子
Ｌseとプリアンプ４の間に挿入したスイッチＳＷ1 と、
測定側高圧測定端子Ｈseとプリアンプ４との間に挿入し
たスイッチＳＷ2 と、スイッチＳＷ1 とスイッチＳＷ2
の出力側とアース間に挿入されたスイッチＳＷ3 とを具
備している。
線式測定を高速で行うことのできるディジタルマルチメ
ータを実現することである。 【構成】 定電流源と、被測定抵抗Ｒx を接続する電源
側測定端子ＨsoとＬsoと、被測定抵抗Ｒx を接続する測
定側測定端子ＨseとＬseと、測定電圧を増幅して測定感
度を上げるためのプリアンプ４と、測定側低圧測定端子
Ｌseとプリアンプ４の間に挿入したスイッチＳＷ1 と、
測定側高圧測定端子Ｈseとプリアンプ４との間に挿入し
たスイッチＳＷ2 と、スイッチＳＷ1 とスイッチＳＷ2
の出力側とアース間に挿入されたスイッチＳＷ3 とを具
備している。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はディジタルマルチメータ
に関し、特に高抵抗レンジにおいても４線式抵抗測定を
可能にするディジタルマルチメータに関する。
に関し、特に高抵抗レンジにおいても４線式抵抗測定を
可能にするディジタルマルチメータに関する。
【０００２】
【従来の技術】ディジタルマルチメータは電圧，電流，
抵抗等を各種レンジで測定することのできるディジタル
表示の測定器である。このマルチメータにおいて、抵抗
の測定を４線式で測定する回路構成として図３に示すも
のがある。
抵抗等を各種レンジで測定することのできるディジタル
表示の測定器である。このマルチメータにおいて、抵抗
の測定を４線式で測定する回路構成として図３に示すも
のがある。
【０００３】図において、１は回路に一定電圧の電源を
供給する定電圧回路である。増幅器Ａ２，標準抵抗Ｒ
ref ，増幅器Ｂ３及び定電圧回路１とは被測定回路に一
定電流Ｉref を供給するための定電流回路を構成してい
る。
供給する定電圧回路である。増幅器Ａ２，標準抵抗Ｒ
ref ，増幅器Ｂ３及び定電圧回路１とは被測定回路に一
定電流Ｉref を供給するための定電流回路を構成してい
る。
【０００４】Ｒx は抵抗値を測定しようとする被測定抵
抗で、電源側端子Ｈso ，Ｌsoと測定側端子Ｈse ，Ｌ
seに接続されている。ｒ1 ，ｒ2 は配線の抵抗を集約し
たリード抵抗である。
抗で、電源側端子Ｈso ，Ｌsoと測定側端子Ｈse ，Ｌ
seに接続されている。ｒ1 ，ｒ2 は配線の抵抗を集約し
たリード抵抗である。
【０００５】４は測定値である電圧を増幅するプリアン
プ、ＳＷ1 は測定端子Ｌseとプリアンプ４との間に挿入
されたスイッチ、ＳＷ2 は測定端子Ｈseとプリアンプ４
との間に挿入されたスイッチである。又、Ｃstray はこ
の回路に存在する浮遊容量である。
プ、ＳＷ1 は測定端子Ｌseとプリアンプ４との間に挿入
されたスイッチ、ＳＷ2 は測定端子Ｈseとプリアンプ４
との間に挿入されたスイッチである。又、Ｃstray はこ
の回路に存在する浮遊容量である。
【０００６】このように抵抗を測定するために定電流Ｉ
ref を被測定抵抗Ｒx に流し、Ｒxに生ずる両端電圧Ｉ
ref Ｒx を測るのであるが、その測定方法としてスイッ
チＳＷ1 をオン、スイッチＳＷ2 をオフにしてＬse端子
における電圧をプリアンプ４を通して測定し、次にスイ
ッチＳＷ1 をオフ、スイッチＳＷ2 をオンにしてＨse端
子における電圧をプリアンプ４を通して測定し、次式の
演算により被測定抵抗Ｒx を求めている。
ref を被測定抵抗Ｒx に流し、Ｒxに生ずる両端電圧Ｉ
ref Ｒx を測るのであるが、その測定方法としてスイッ
チＳＷ1 をオン、スイッチＳＷ2 をオフにしてＬse端子
における電圧をプリアンプ４を通して測定し、次にスイ
ッチＳＷ1 をオフ、スイッチＳＷ2 をオンにしてＨse端
子における電圧をプリアンプ４を通して測定し、次式の
演算により被測定抵抗Ｒx を求めている。
【０００７】Ｒx ＝（ＶHse −ＶLse ）／Ｉref 上記のスイッチの切り替えのタイミングは図４に示す通
りである。図において、（イ）はスイッチＳＷ1 のオン
オフのタイミングの図、（ロ）はスイッチＳＷ 2 のオン
オフのタイミングの図である。スイッチＳＷ1 とスイッ
チＳＷ2 のオンオフは同一のタイミングで、一方がオン
であれば他方がオフとなっている。このように抵抗測定
は同一のタイミングでスイッチＳＷ1 とスイッチＳＷ2
を切り替えて差を求めることによりリード抵抗ｒによる
誤差を除去することのできる４線式測定を行っている。
りである。図において、（イ）はスイッチＳＷ1 のオン
オフのタイミングの図、（ロ）はスイッチＳＷ 2 のオン
オフのタイミングの図である。スイッチＳＷ1 とスイッ
チＳＷ2 のオンオフは同一のタイミングで、一方がオン
であれば他方がオフとなっている。このように抵抗測定
は同一のタイミングでスイッチＳＷ1 とスイッチＳＷ2
を切り替えて差を求めることによりリード抵抗ｒによる
誤差を除去することのできる４線式測定を行っている。
【０００８】この４線式測定において、図３の従来の回
路では、スイッチＳＷ1 のオンの時に浮遊容量Ｃstray
に充電した電荷は、スイッチＳＷ2 がオンの時に被測定
抵抗Ｒx を経て放電している。
路では、スイッチＳＷ1 のオンの時に浮遊容量Ｃstray
に充電した電荷は、スイッチＳＷ2 がオンの時に被測定
抵抗Ｒx を経て放電している。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】ところで、高い抵抗レ
ンジ（１ＭΩレンジ以上）ではＨ側はアースから見てイ
ンピーダンスが１ＭΩ以上と高く、スイッチＳＷ1 から
スイッチＳＷ2 に切り替えて測定する時に、スイッチＳ
Ｗ1 がオンの時に浮遊容量Ｃstray に充電された電荷の
放電は１ＭΩ以上の被測定抵抗Ｒx を通って行われるの
で、その放電時定数が大きく、放電時間が長い。従って
高速で６桁〜７桁の高精度測定をすることは望めない。
ンジ（１ＭΩレンジ以上）ではＨ側はアースから見てイ
ンピーダンスが１ＭΩ以上と高く、スイッチＳＷ1 から
スイッチＳＷ2 に切り替えて測定する時に、スイッチＳ
Ｗ1 がオンの時に浮遊容量Ｃstray に充電された電荷の
放電は１ＭΩ以上の被測定抵抗Ｒx を通って行われるの
で、その放電時定数が大きく、放電時間が長い。従って
高速で６桁〜７桁の高精度測定をすることは望めない。
【００１０】そのため、従来のマルチメータでは、高抵
抗レンジの測定の場合、４線式測定を行わず、Ｌse端子
のみを測定していたため、Ｈso側のリード抵抗が誤差と
なっていた。
抗レンジの測定の場合、４線式測定を行わず、Ｌse端子
のみを測定していたため、Ｈso側のリード抵抗が誤差と
なっていた。
【００１１】本発明は上記の点に鑑みてなされたもの
で、その目的は、高抵抗測定において、高精度測定の可
能な４線式測定を高速で行うことのできるディジタルマ
ルチメータを実現することにある。
で、その目的は、高抵抗測定において、高精度測定の可
能な４線式測定を高速で行うことのできるディジタルマ
ルチメータを実現することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】前記の課題を解決する本
発明は、定電圧回路，標準抵抗，第１の増幅器及び第２
の増幅器から成る定電流源と、被測定抵抗を接続するた
めの電源側の高圧測定端子及び低圧測定端子と、前記被
測定抵抗を接続するための測定側の高圧測定端子及び低
圧測定端子と、測定電圧を増幅して測定感度を上げるた
めのプリアンプと、前記測定側低圧測定端子と前記プリ
アンプとの間に挿入した第１のスイッチと、前記測定側
高圧測定端子と前記プリアンプとの間に挿入した第２の
スイッチと、前記第１のスイッチと前記第２のスイッチ
の出力側とアース間に挿入された第３のスイッチとを具
備することを特徴とするものである。
発明は、定電圧回路，標準抵抗，第１の増幅器及び第２
の増幅器から成る定電流源と、被測定抵抗を接続するた
めの電源側の高圧測定端子及び低圧測定端子と、前記被
測定抵抗を接続するための測定側の高圧測定端子及び低
圧測定端子と、測定電圧を増幅して測定感度を上げるた
めのプリアンプと、前記測定側低圧測定端子と前記プリ
アンプとの間に挿入した第１のスイッチと、前記測定側
高圧測定端子と前記プリアンプとの間に挿入した第２の
スイッチと、前記第１のスイッチと前記第２のスイッチ
の出力側とアース間に挿入された第３のスイッチとを具
備することを特徴とするものである。
【００１３】
【作用】定電流を被測定抵抗に流し、第１のスイッチを
オンにして測定側の低圧測定端子の電圧をプリアンプを
経て測定し、次に第３のスイッチをオンにして浮遊容量
に充電された電荷をアースに放電する。次に第３のスイ
ッチをオフにして第２のスイッチをオンにし、測定側の
高圧測定端子の電圧をプリアンプを経て測定し、両電圧
の差を求めて高精度測定をする。
オンにして測定側の低圧測定端子の電圧をプリアンプを
経て測定し、次に第３のスイッチをオンにして浮遊容量
に充電された電荷をアースに放電する。次に第３のスイ
ッチをオフにして第２のスイッチをオンにし、測定側の
高圧測定端子の電圧をプリアンプを経て測定し、両電圧
の差を求めて高精度測定をする。
【００１４】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。図１は本発明の一実施例のブロック図であ
る。図において、図３と同一の部分には同一の符号を付
してある。図中、ＳＷ3 はスイッチＳＷ1 とスイッチＳ
Ｗ2とが接続されている出力側とアース間に挿入されて
いるスイッチである。
に説明する。図１は本発明の一実施例のブロック図であ
る。図において、図３と同一の部分には同一の符号を付
してある。図中、ＳＷ3 はスイッチＳＷ1 とスイッチＳ
Ｗ2とが接続されている出力側とアース間に挿入されて
いるスイッチである。
【００１５】次に上記のように構成された実施例の動作
を一例を以て説明する。即ち、１０ＭΩレンジで抵抗を
測定する場合について説明する。今、測定端子Ｈsoにお
ける電圧をＶref 、Ｉref ＝１μＡ，Ｒx ＝１０ＭΩ，
ｒ＝１００Ωとする。このとき、Ｈse端子，Ｌse端子に
おける電圧に基づくプリアンプ４の出力電圧Ｖ1 ，Ｖ 2
は以下の式の通りになる。
を一例を以て説明する。即ち、１０ＭΩレンジで抵抗を
測定する場合について説明する。今、測定端子Ｈsoにお
ける電圧をＶref 、Ｉref ＝１μＡ，Ｒx ＝１０ＭΩ，
ｒ＝１００Ωとする。このとき、Ｈse端子，Ｌse端子に
おける電圧に基づくプリアンプ４の出力電圧Ｖ1 ，Ｖ 2
は以下の式の通りになる。
【００１６】Ｖ2 ＝Ｖref −Ｉref ｒ1 ＝Ｖref −１０
-6Ａ×１００Ω ＝Ｖref −０．０００１Ｖ Ｖ1 ＝Ｖref −Ｉref （Ｒx ＋ｒ1 ） ＝Ｖref −１０-6Ａ（１０7 Ω＋１０2 Ω） ＝Ｖref −１０．０００１Ｖ ここで、スイッチＳＷ1 ，ＳＷ2 ，ＳＷ3 の動作のタイ
ミングを図２に示す。（イ）はスイッチＳＷ1 の動作の
タイミングの図、（ロ）はスイッチＳＷ2 の動作のタイ
ミングの図、（ハ）はスイッチＳＷ3 の動作のタイミン
グの図である。図に明らかなようにスイッチＳＷ1 がオ
ンからオフになった時、スイッチＳＷ3が短時間オンと
なり、次いで、スイッチＳＷ2 がオンとなっている。こ
のスイッチの動作による回路動作は次の通りである。
-6Ａ×１００Ω ＝Ｖref −０．０００１Ｖ Ｖ1 ＝Ｖref −Ｉref （Ｒx ＋ｒ1 ） ＝Ｖref −１０-6Ａ（１０7 Ω＋１０2 Ω） ＝Ｖref −１０．０００１Ｖ ここで、スイッチＳＷ1 ，ＳＷ2 ，ＳＷ3 の動作のタイ
ミングを図２に示す。（イ）はスイッチＳＷ1 の動作の
タイミングの図、（ロ）はスイッチＳＷ2 の動作のタイ
ミングの図、（ハ）はスイッチＳＷ3 の動作のタイミン
グの図である。図に明らかなようにスイッチＳＷ1 がオ
ンからオフになった時、スイッチＳＷ3が短時間オンと
なり、次いで、スイッチＳＷ2 がオンとなっている。こ
のスイッチの動作による回路動作は次の通りである。
【００１７】スイッチＳＷ1 ：オン→浮遊容量Ｃstray
はＬseの電圧により充電され、−１０Ｖになる。測定端
子Ｌseに基づくプリアンプ４の出力電圧Ｖ1 を測定す
る。
はＬseの電圧により充電され、−１０Ｖになる。測定端
子Ｌseに基づくプリアンプ４の出力電圧Ｖ1 を測定す
る。
【００１８】スイッチＳＷ1 ：オフ，スイッチＳＷ3 ：
オン→浮遊容量Ｃstray はスイッチＳＷ3 を通って放電
し０Ｖとなる。
オン→浮遊容量Ｃstray はスイッチＳＷ3 を通って放電
し０Ｖとなる。
【００１９】スイッチＳＷ3 ：オフ，スイッチＳＷ2 ：
オン→測定端子Ｈseに基づくプリアンプ４の出力電圧Ｖ
2を測定する。
オン→測定端子Ｈseに基づくプリアンプ４の出力電圧Ｖ
2を測定する。
【００２０】以上から被測定抵抗Ｒx を次式により求め
る。 Ｒx ＝（Ｖ2 −Ｖ1 ）／Ｉref ＝（−０．０００１Ｖ＋１０．０００１Ｖ）／１μＡ ＝１０ＭΩ 上記のように高抵抗測定において、リード抵抗ｒ1 の抵
抗値はキャンセルされて正確な抵抗値が得られる。
る。 Ｒx ＝（Ｖ2 −Ｖ1 ）／Ｉref ＝（−０．０００１Ｖ＋１０．０００１Ｖ）／１μＡ ＝１０ＭΩ 上記のように高抵抗測定において、リード抵抗ｒ1 の抵
抗値はキャンセルされて正確な抵抗値が得られる。
【００２１】以上説明したように、本実施例ではスイッ
チＳＷ1 とスイッチＳＷ2 のオンオフの間にスイッチＳ
Ｗ3 をオンにすることにより、浮遊容量Ｃstray による
充電電荷をアースに落として放電させるようにしたた
め、高精度測定である４線式抵抗測定を高抵抗測定に用
いても高速で行うことができるようになる。
チＳＷ1 とスイッチＳＷ2 のオンオフの間にスイッチＳ
Ｗ3 をオンにすることにより、浮遊容量Ｃstray による
充電電荷をアースに落として放電させるようにしたた
め、高精度測定である４線式抵抗測定を高抵抗測定に用
いても高速で行うことができるようになる。
【００２２】
【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明によれ
ば、高精度測定の可能な４線式抵抗測定を高抵抗測定に
対しても高速に行うことができるようになり実用上の効
果は大きい。
ば、高精度測定の可能な４線式抵抗測定を高抵抗測定に
対しても高速に行うことができるようになり実用上の効
果は大きい。
【図１】本発明の一実施例の装置の回路図である。
【図２】図１の装置のスイッチの動作のタイムチャート
である。
である。
【図３】従来のディジタルマルチメータの回路図であ
る。
る。
【図４】図３の従来の装置の動作のタイムチャートであ
る。
る。
１ 定電圧回路 ２，３ 増幅器 ４ プリアンプ Ｈso ，Ｌso 電源側の測定端子 Ｈse ，Ｌse 測定側の測定端子 Ｒx 被測定端子 ＳＷ1 ，ＳＷ2 ，ＳＷ3 スイッチ
Claims (1)
- 【請求項１】 定電圧回路（１），標準抵抗
（Ｒref ），第１の増幅器（２）及び第２の増幅器
（３）から成る定電流源と、 被測定抵抗（Ｒx ）を接続するための電源側の高圧測定
端子（Ｈso )及び低圧測定端子（Ｌso）と、 前記被測定抵抗（Ｒx ）を接続するための測定側の高圧
測定端子（Ｈse )及び低圧測定端子（Ｌse )と、 測定電圧を増幅して測定感度を上げるためのプリアンプ
（４）と、 前記測定側低圧測定端子（Ｌse )と前記プリアンプ
（４）との間に挿入した第１のスイッチ（ＳＷ1 ）と、 前記測定側高圧測定端子（Ｈse )と前記プリアンプ
（４）との間に挿入した第２のスイッチ（ＳＷ2 ）と、 前記第１のスイッチ（ＳＷ1 ）と前記第２のスイッチ
（ＳＷ2 ）の出力側とアース間に挿入された第３のスイ
ッチ（ＳＷ3 ）とを具備することを特徴とするディジタ
ルマルチメータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6492592A JPH05264604A (ja) | 1992-03-23 | 1992-03-23 | ディジタルマルチメータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6492592A JPH05264604A (ja) | 1992-03-23 | 1992-03-23 | ディジタルマルチメータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05264604A true JPH05264604A (ja) | 1993-10-12 |
Family
ID=13272107
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6492592A Pending JPH05264604A (ja) | 1992-03-23 | 1992-03-23 | ディジタルマルチメータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05264604A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102662098A (zh) * | 2012-06-04 | 2012-09-12 | 内蒙古自治区计量测试研究院 | 用比率叠加方式测量高电压、高电阻的方法 |
-
1992
- 1992-03-23 JP JP6492592A patent/JPH05264604A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102662098A (zh) * | 2012-06-04 | 2012-09-12 | 内蒙古自治区计量测试研究院 | 用比率叠加方式测量高电压、高电阻的方法 |
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