JPH0527008Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は測定用信号源に交流を用いた抵抗計
に関するものである。

〔従来の技術〕

一定の直流電流が流されているリレー接点の接
触抵抗測定や電池の内部抵抗測定など、測定対象
物に直流が加えられている場合には、測定用信号
源に直流を用いた抵抗計では測定が困難なため交
流の測定用信号源を備えた抵抗計が利用される。

この種の抵抗計は、第２図に示されるように例
えば測定用信号源として交流定電流源１を備え、
直流電源２から直流電流が流されている被測定抵
抗体３に一定の測定用交流電流が重畳して流され
るようになつている。これにより、被測定抵抗体
３の両端間には直流電源２からの直流電流による
直流電圧と、上記交流定電流源１からの測定用一
定交流電流による交流電圧とが重畳して発生す
る。これら２つの電圧のうち、直流電圧は例えば
コンデンサＣによつて阻止され、交流電圧はコン
デンサＣとアイソレーシヨントランスＴを介して
測定部４へ加えられるようになつている。

ここで、交流定電流源１から流される測定用の
一定電流をＩとし、この電流Ｉが被測定抵抗体３
側と、コンデンサＣ及びトランスＴ側へそれぞれ
電流I₁とI₂になつて分流するものとすると、被測
定抵抗体３の両端には電流I₁により電圧V_Xが発
生する。また、コンデンサＣの両極間とトランス
Ｔの入力側には、電流I₂によりそれぞれ電圧V_Cと
V_Lが発生する。

この電圧V_Lは測定部４において測定され、そ
れによつて電流I₂の値がわかる。したがつてコン
デンサＣに発生する電圧V_Cが求まり、この電圧
V_LとV_Cとから被測定抵抗体３の両端電圧V_Xが求
まる。また、交流定電流源１からの電流Ｉと上記
電流I₂との差から電流I₁が求められる。これによ
り、R_X＝V_X÷I₁を演算して被測定抵抗体３の抵
抗値R_Xを得るようになつている。

上記について若干の補足説明をする。コンデン
サＣのリアクタンスをX_C、トランスＴの入力側
から見たリアクタンスをX_Lとすると、電流I₂によ
つて発生する上記電圧V_C及びV_Lは Ｖ・_C＝−jX_C・Ｉ・₂ Ｖ・_L＝jX_L・Ｉ・₂ ……(1) である。

ただし X_C＝−１／Ｃ X_L＝ωL ……(2) である。ここで、Ｃはコンデンサの参照符号であ
るが便宜上その容量を表すものとそ、Ｌはトラン
スＴの入力側から見た等価インダクタンスを表す
ものとする。

上式(1)，(2)において、交流定電流源１から送出
される測定用電流Ｉの周波数はあらかじめ定めら
れているから、リアクタンスX_CとX_Lの値は既知
である。よつて式(1)の電圧V_Lが測定部４で測定
されると電流I₂の値が求まり、それに伴つて電圧
V_Cも求められる。

この２つの電圧V_CとV_Lの和は被測定抵抗体３
の両端電圧V_Xに等しいから、 V_X＝V_C＋V_L ＝ｊＩ・₂（−X_C＋X_L） ……(3) である。

この場合、コンデンサＣのリアクタンスX_Cが
トランスＴのリアクタンスX_Lに対して、X_C≪X_L
のように設定されていれば、式(3)は Ｖ・_X＝jX_L・Ｉ・₂ ＝Ｖ・_L ……(4) となるから ｜Ｖ・_X｜＝｜Ｖ・_L｜ ……(4)′ とおくことができる。よつて測定部４において測
定された電圧V_Lの大きさは、被測定抵抗体３の
両端電圧V_Xに等しいとみなすことができる。

次に、被測定抵抗体３に分流する電流I₁と上記
電流I₂とは、式(4)からその位相がπ／２異なるか
ら、交流定電流源１から流される測定用の電流Ｉ
は電流I₁とI₂の和となる。

すなわち、 Ｉ・＝Ｉ・₁＋Ｉ・₂ よつて、電流I₁の大きさは ｜Ｉ・₁｜＝（｜Ｉ・｜²−｜Ｉ・₂｜²）1/2 ……(5) となる。

被測定抵抗体３の抵抗値R_Xの大きさは R_X＝V_X÷I₁ であるが、式(4)′から電圧の大きさに関してはV_X
＝V_Lであるから、式(4)′を(5)で割算し、R_X＝V_L
÷I₁から抵抗値R_Xを求めることができる。

〔考案が解決しようとする問題点〕

この従来装置は、直流電流が重畳されない抵抗
体に対しても上記同様に抵抗測定ができるため便
利であり、一般に多用されている。

しかしながら、直流電源２から被測定抵抗体３
に電流が流されたときその両端に発生する直流電
圧を例えばＶとすると、コンデンサＣはトランス
Ｔの入力側巻線を介して上記電圧Ｖに達するまで
充電される。更に、測定用の交流電流I₂により式
(4)又は式(4)′に示される交流電圧V_L（＝V_X）が重
畳されるから、コンデンサＣの両極間電圧の大き
さは Ｖ±V_L となる。

したがつて、例えば１つの測定が終わり、テス
トプローブ５，６を被測定抵抗体３から離したと
すると、離したときのタイミングによりコンデン
サＣの両極間には、Ｖ−V_LからＶ＋V_Lの範囲に
おけるある値の電圧が残留し、直流電流が流され
ない場合には−V_LからV_Lの範囲におけるある値
の電圧が残留する。この状態でテストプローブ
５，６を他の被測定抵抗体に接触させ、次の測定
をしようとすると残留電圧のため測定値が一時的
に不安定になり、残留電圧が打ち消されて安定な
測定値が得られるまでには時間がかかる。このた
めジヤンパ線などで毎回コンデンサを短絡しその
残留電圧を放電させる必要があり、使用者にとつ
ては煩わしいものとなつていた。

この考案は上記の点に鑑みなされたもので、そ
の目的は、コンデンサの残留電圧が測定終了の都
度自動的に打ち消されるようにした使いやすい抵
抗計を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

この考案の一実施例を示す第１図を参照する
と、上記の問題点を解決するため、測定部２０の
入力側には例えば交流定電流源１０からの駆動電
流によつて作動するコンデンサ短絡用のリレー２
１が設けられており、この駆動電流の供給は、テ
ストプローブを被測定抵抗体に接触させたり離し
たりすることと連動してオン、オフされるように
なつている。

〔作用〕

この実施例においては、例えばテストプローブ
２２，２３を被測定抵抗体３に接触させると交流
定電流源１０内のスイツチング回路１６がオンと
なつてリレー２１に駆動電流が供給され、その接
点は開放状態となる。テストプローブ２２，２３
を被測定抵抗体３から離すとコンパレータ１５が
作動し、その出力によりスイツチング回路１６が
オフされて駆動電流の供給が断たれる。リレー２
１は接点が閉じた状態に自己復帰し、コンデンサ
ＣはトランスＴの巻線を介して短絡されその残留
電圧が自動的に打ち消される。

〔実施例〕

以下、この考案を上記第１図に示されている実
施例により詳細に説明する。

この抵抗計は交流定電流源１０と測定部２０と
を備え、同交流定電流源１０には一対の信号供給
側テストプローブ２２ａ，２３ａが接続され、ま
た、測定部２０には一対の信号検出側テストプロ
ーブ２２ｂ，２３ｂがそれぞれ接続される。交流
定電流源１０にはその信号源として例えば1kHz
の発振器１１が備えられ、その出力を一定レベル
の交流電圧信号にするため自動利得制御器１２が
設けられている。この自動利得制御器１２から送
出される一定レベルの電圧信号は、例えば次段の
電圧／電流変換器１３に加えられて測定用の定電
流信号Ｉに変換され、基準抵抗R_Sを介して被測
定抵抗体３に流されるようになつている。この場
合、電圧／電流変換器１３から送出される定電流
信号Ｉを一定レベルに保つため、上記基準抵抗
R_Sの両端電圧を監視する誤差増幅器１４が設け
られており、その出力によつて電圧／電流変換器
１３の動作が制御されるようになつている。な
お、被測定抵抗体３によつては外部の直流電源２
から直流電流が流されない場合もあるが、測定の
仕方になんら変更はない。

この実施例においては、例えば上記電圧／電流
変換器１３内の電流出力端子電圧を監視するコン
パレータ１５と、このコンパレータ１５の出力に
より、リレー２１へ供給する駆動電流がオン、オ
フされるスイツチング回路１６が設けられてい
る。すなわち、信号供給側テストプローブ２２
ａ，２３ａを介して被測定抵抗体３に一定レベル
の測定用電流が流されているときは、上記電圧／
電流変換器１３内の電流出力端に所定の電圧が発
生しているが、測定が終わつて信号供給側テスト
プローブ２２ａ，２３ａを被測定抵抗体３から離
すと測定用電流が流れなくなるため上記電流出力
端の電圧が上昇し、いわゆる開放電圧となる。よ
つて測定用電流が流されているときの上記電流出
力端電圧よりやや高い電圧を基準電圧としてコン
パレータ１５に与えておけば、測定時と非測定時
の判別ができる。この実施例においては、例えば
測定時にはコンパレータ１５の出力がオフであつ
てスイツチング回路１６はオンとなつており、交
流定電流源１０内の図示しない直流電源からこの
スイツチング回路１６を介してリレー２１へ駆動
電流が供給され、非測定時にはコンパレータ１５
からの出力によりスイツチング回路１６がオフに
されて駆動電流の供給が断たれるようになつてい
る。

測定部２０は、上記従来装置と同様に、信号供
給側テストプローブ２２ｂ，２３ｂが接続され
る。その入力部に直流阻止用のコンデンサＣとア
イソレーシヨントランスＴが設けられており、被
測定抵抗体３に分流する電流I₁によつて発生する
電圧V_Xと同じ大きさの電圧V_LがトランスＴを介
して例えば増幅器２４に加えられるようになつて
いる。この増幅器２４の出力は次段の検波器２５
により検波されて直流となり、Ａ／Ｄコンバータ
２６においてデイジタル変換されたのち測定回路
２７に入力される。測定回路２７においては、上
記従来装置と同様にして式(5)の演算により電流I₁
の値が求められ、この電流値と上記電圧V_L（＝
V_X）の測定値とからR_X＝V_L÷I₁の割算により被
測定抵抗体３の抵抗値R_Xが得られるようになつ
ている。

この実施例においては、上記したように測定部
２０の入力側にリレー２１がコンデンサＣに対し
て並列的に設けられており、駆動電流が供給され
てオンになつているときは実線で示されるように
その接点が開かれて所望の測定が行われる。例え
ば測定終了により信号供給側テストプローブ２２
ａ，２３ａが被測定抵抗体３から離されると、駆
動電流の供給が断たれてリレー２１がオフとな
り、点線で示されるように自己復帰してその接点
が閉じられ、コンデンサＣの残留電圧は自動的に
放電する。このリレー２１に対する駆動電流の供
給と供給の断とは、交流定電流源１０内のコンパ
レータ１５とスイツチング回路１６によつて行わ
れることは上記したとおりである。

この実施例においては、上記リレー２１の一方
の接点がコンデンサＣの一方の極に接続され、他
方の接点はトランスＴの入力側巻線を介してコン
デンサＣの他方の極に接続されているが、この他
方の接点を上記コンデンサＣの他方の極へ直接に
接続してもよい。なお、測定時における漏れ電流
や放電の際の電流容量等に問題が無ければ上記リ
レーをアナログスイツチに置き換え、そのオン、
オフ動作を電圧制御することも可能である。

〔効果〕

以上、詳細に説明したように、この考案による
抵抗計においては、直流阻止用のコンデンサを短
絡してその残留電圧を放電させるリレーが設けら
れており、このリレーには、テストプローブを被
測定抵抗体に接触したり又は被測定抵抗体から離
すことと連動してその駆動電流が供給されたり、
その供給が断たれたりするようになつている。

このため、測定終了ごとにジヤンパ線などでコ
ンデンサを短絡するような煩わしい手作業が不必
要となり、測定能率の向上に大きく寄与すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案に係る抵抗計の一実施例を示
すブロツク線図、第２図は従来装置のブロツク線
図である。 図中、２は直流電源、３は被測定抵抗体、１０
は交流定電流源、２０は測定部、２１はリレー、
２２，２３はテストプローブ、Ｃはコンデンサで
ある。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 交流定電流源に接続される一対の信号供給側テ
   ストプローブと、直流阻止用のコンデンサを有し
   測定部に接続される一対の信号検出側テストプロ
   ーブとを含み、直流が加えられる被測定抵抗体に
   上記信号供給側テストプローブを介して測定用の
   交流定電流信号を与え、上記被測定抵抗体に流れ
   る電流信号および同被測定抵抗体に発生する交流
   電圧信号を上記信号検出側テストプローブにより
   検出するとともに、上記コンデンサにて上記直流
   から分離して、上記被測定抵抗体の抵抗値を求め
   る抵抗計において、 上記一対の信号検出側テストプローブ間におい
   て上記コンデンサを選択的に短絡状態とし得るよ
   うに接続されたリレーと、上記被測定抵抗体に対
   する上記信号供給側テストプローブの当接および
   引き離しを検出して上記リレーを駆動するリレー
   駆動手段とを備え、同リレー駆動手段は、上記被
   測定抵抗体に対する上記信号供給側テストプロー
   ブの当接時には上記リレーの接点間を開として上
   記コンデンサを非短絡状態とし、上記被測定抵抗
   体に対する上記信号供給側テストプローブの引き
   離し時には上記リレーの接点間を閉として上記コ
   ンデンサを短絡するようにしたことを特徴とする
   抵抗計。