JPH0587857A - コンタクトチエツク機能付二端子回路素子測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】一の装置により、ＤＵＴの測定端子における接
続不良を高精度検知すると共に、ＤＵＴインピーダンス
を高精度測定を行う。 【構成】直流電圧源１３から直流電流がＤＵＴ６に注入
され、この直流電流は電流計１２により検出される。ま
た、交流電圧源２３から交流電流がＤＵＴ６に注入さ
れ、この交流電流が電流計２２により、ＤＵＴ６の応答
電圧が電圧計２４により測定される。本発明装置では、
理想開放状態を得ることができ、交流電流計２２の計量
値を０にすることができる。そして、直流電流計１２，
交流電流計２２の計量値が共に実質上０である場合に
は、確実にＤＵＴ６の接続が不良であることが検知さ
れ、直流電流計１２の計量値が実質上０で、交流電流計
２２の計量値が実質上０でない場合にはＤＵＴ６の接続
は正常であるので、該交流電流計２２の計量値と交流電
圧計２３の計量値とからＤＵＴ６のインピーダンスが測
定される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コンタクトチェック機
能付二端子回路素子測定装置に関し、コンタクトチェッ
クと同時に試料（被測定対象）の絶縁抵抗を検査すると
共に、該試料の静電容量をケーブルの接続変更なしに測
定できる上記測定装置に関するものである。

【０００２】

【技術背景】絶縁抵抗計の代表的用途にコンデンサの絶
縁抵抗の検査がある。この検査においては、試料の絶縁
抵抗が高い程良品とされる。したがって、試料が計器と
の接続部分で接触不良を起こしている場合、該試料が絶
縁不良品であっても良品と判断されてしまう。すなわ
ち、従来、試料が正常に計器に接続されているか否か
を、測定値から認識（コンタクトチェック）することが
できないという不都合があり、特に自動検査工程におい
て特に問題となる。ところで、試料がコンデンサである
場合には、交流的には低いインピーダンスを示すので、
直流を用いて該コンデンサの絶縁抵抗を測定すると共
に、交流を用いて該コンデンサの高周波インピーダンス
を測定すれば、接触状態の良否、すなわち、絶縁抵抗の
測定が有効であるか否かが判断できる。

【０００３】絶縁抵抗計は、一般に図３に示すように、
計器本体１と延長ケーブル５とから構成されている。計
器本体１はシールドした外被１１に一方の入力端子が接
続された直流電流計１２と、該シールド外被１１，大地
間に直流高電圧を印加する直流電圧源１３とから構成さ
れている。また、延長ケーブル５は、中心導体を構成す
る第１導体，該第１導体を被覆する第２導体，該第２導
体を更に被覆する第３導体により構成されている。上記
ケーブル５の一端側において、第１導体は前記直流電流
計１２の他方の入力端子に、第２導体は外被１１にそれ
ぞれ接続され、第３導体は接地され、上記ケーブル５の
他端側の第１，第３導体の試料接続用端子ａ，ｂには、
試料６（容量Ｃと抵抗Ｒ_DCの並列回路）が接続されてい
る。

【０００４】ところで、自動検査工程においては、通
常、試料が所定の特性を有するか否かをも検査するため
に、インピーダンス測定が上記検査と併せて行われる。
インピーダンス測定では、試料（すなわち被測定対象、
以下試料及び被測定対象をＤＵＴと言う）と測定装置と
の間に距離があるときには、測定端子のケーブルの延長
（１〜２〔ｍ〕）が必要とされるし、またＤＵＴを片線
接地した状態で測定しなければならない場合も生ずる。
このため、該測定に際しては以下の要件を具備する必要
がある。 （１）ケーブルの延長にかかわらず、ＤＵＴの接続によ
って生ずる静電容量の増加を安定に判別できること。 （２）交流的に片線接地のＤＵＴを測定できること。 （３）直流抵抗を測定するための電流パスが外部電磁界
等から影響を受けないこと、またこれと逆に該電流パス
が外部に電磁的な影響を与えないこと。 （４）インピーダンス測定用に新たにケーブルを増設す
る必要がないこと。 しかし、従来のインピーダンス測定装置（図５にその一
例を示す）では、（１）の条件は満たすものの、以下の
問題がある。すなわち、高インピーダンスＤＵＴ用の測
定回路では、片線接地ＤＵＴを接続することが回路的に
不可能であり、上記（２）の条件を満たさない。また、
片線接地されるべきＤＵＴの接地側端子を大地から浮か
して測定すると外部電磁界からの影響が顕著となり大幅
な精度劣化が生じ、上記（３）の条件を満たさない。更
に、２本の同軸ケーブルを使用した一端子トリオ測定装
置を使用しているのでケーブルを別途増設する必要あ
り、上記（４）の条件を満たさない。

【０００５】

【発明の目的】本発明は、上記のような問題を解決する
ために提案されたものあって、部品自動送り装置を用い
て検査をする場合等において、一の装置により、ＤＵＴ
の測定端子における接続不良を高精度で検知すると共
に、ＤＵＴのインピーダンス測定を同じく高精度で行う
ことができるコンタクトチェック機能付二端子回路素子
測定装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【発明の概要】発明者等は、別途提案の「一端子トリ
オ，二端子トリオ測定装置」における一端子トリオ測定
装置の構成が、上記図３に示した絶縁抵抗計の構成と極
めて類似しており、この測定装置が、上記（１）〜
（４）の条件を全て満足していることに着目した。そし
て、以下のように構成することで、上記したコンタクト
チェック機能を無理なく付加できるとの結論を得た。す
なわち、本発明の装置は、測定装置本体内に、第１，第
２導体と、接地状態の第３導体との間に交流信号を印加
する交流電圧信号源と、同じく第１，第２導体と前記第
３導体との間に直流信号を印加する直流電圧信号源と、
上記交流電圧信号源がＤＵＴに印加する交流電圧値を測
定する交流電圧測定器と、上記直流電圧信号源がＤＵＴ
に注入する直流電流値を測定する直流電流測定器と、上
記交流電圧信号源がＤＵＴに注入する交流電流を測定す
る交流電流測定器とを有してなることを特徴とする。ま
た、前記交流電圧信号源が、交流電圧源と３線同軸ケー
ブルの第１，第２導体に挿着されたフェライトコアトラ
ンスとにより構成されて成り、該交流電圧源の一端が３
線同軸ケーブルの第３導体に接続され、該フェライトコ
アトランスの駆動巻線の一方端が前記交流電圧源の他端
に、他方端が前記第３導体にそれぞれ接続され、前記直
流電圧測定器がインダクタと直流電流計との直列接続に
より、前記交流電圧測定器がコンデンサと交流電流計と
の直列接続によりそれぞれ構成され、これらが第１，第
２導体間に並列接続されて成ることをも特徴とする。

【０００７】以下、前記した図３の絶縁抵抗計及び図４
に示す別途提案の一端子トリオ測定装置を参照しつつ、
本発明の理論及び作用を説明する。上記別途提案に係る
一端子トリオ測定装置は高インピーダンスＤＵＴ測定用
であり、図４に示すように測定装置本体２と３線同軸ケ
ーブル５とから構成されている。そして、測定装置本体
２は、上記絶縁抵抗計の場合と概ね同様、図３の直流電
流計１２に対応する交流電流計２２、図３の直流電圧源
１３に対応する交流電圧源２３，交流電圧計２４の並列
接続から成る回路により構成されている。同図において
は、図３の試料に代えてインピーダンスＺｘが接続され
ている。従って、図３の絶縁抵抗計と図４の一端子トリ
オ測定装置を干渉を生じさせることなく組み合わせれ
ば、上記目的は達成できることになる。

【０００８】図１は上記組合せの一例（すなわち、本発
明装置の一態様）を示しており、図３，図４の場合と同
様、測定装置本体３には３線同軸ケーブル５の一端が接
続され、他端の第１，第３導体間には容量Ｃと抵抗Ｒ_DC
との並列接続で示されるＤＵＴ６が接続されている。ま
た、図３，図４の電流計１２，２２の接続部位にこれら
の直列接続が、同じく直流電圧源１３の接続部位、交流
電圧源２３と交流電圧計２４との並列回路の接続部位
に、該直流電圧源１３と該並列回路が直列接続がそれぞ
れ配置されている。図１において、直流，交流電流計１
２，２２、交流電圧計２４及び直流，交流電圧源１３，
２３は、本発明の直流，交流電流測定器、交流電圧測定
手器及び直流，交流電圧信号源に対応している。なお、
本発明は、図１に示した回路接続に限定されるものでは
なく、例えば、直流電流測定器として直流電流計とイン
ダクタの直列接続回路を、交流電流測定器としてコンデ
ンサと交流電流計との直列接続回路をそれぞれ用い、こ
れらの回路を並列接続して第１，第２導体間に接続して
直流，交流電流を測定するようにしてもよい。また、交
流電圧信号源として、第１，第２導体に挿通したフェラ
イトコアトランスを用い、該フェライトコアトランスを
介して交流電圧を第１，第２導体と第３導体との間に印
加することにしてもよい。図１の回路においては、直流
電圧源１３から直流電流がＤＵＴ６に注入され、この直
流電流は電流計１２により検出される。また、交流電圧
源２３から交流電流がＤＵＴ６に注入され、この交流電
流が電流計２２により、ＤＵＴ６の応答電圧が電圧計２
４により測定される。

【０００９】また、本発明の装置では、理想開放状態を
得ることができ、非接地の第１導体は、同電位の第２導
体によりリークガードされているので、交流電流計２２
の計量値を０にすることができる。そして、直流電流計
１２，交流電流計２２の計量値が共に実質上０である場
合には、確実にＤＵＴ６の接続が不良であることが検知
され、直流電流計１２の計量値が実質上０で、交流電流
計２２の計量値が実質上０でない場合にはＤＵＴ６の接
続は正常であるので、該交流電流計２２の計量値と交流
電圧計２３の計量値とからＤＵＴ６のインピーダンス
（実質上、コンデンサＣのキャパシタンス）が測定され
る。なお、上記理想開放状態を得ることができない従来
の測定装置では、ＤＵＴ６の接続不良が生じ該ＤＵＴ６
に電流が流れない場合には、直流電流計１２の計量値が
０となるが、交流電流計２２の計量値は必ずしも０にな
るとは限らない。したがって、真に接続不良が生じてい
るのか、ＤＵＴ６が高インピーダンスとなっているか否
かの判別をすることができない。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の測定装置の一実施例を図２
（Ａ），（Ｂ）により説明する。同図（Ａ）において、
測定装置本体４には、３線同軸ケーブル５の一端が接続
され、このケーブル５の他端の第１及び接地された第３
導体はＤＵＴ測定端子ａ，ｂを有しており、これらの端
子ａ，ｂ間にＤＵＴ（コンデンサＣと絶縁抵抗Ｒ_DCとの
並列回路で示す）６が接続されている。そして、３線同
軸ケーブルの第１，第２導体にフェライトコアトランス
４１が挿着されており、このトランス４１に巻回された
駆動巻線の一方端は交流電圧源２３に、他方端はケーブ
ル５の第３導体にそれぞれ大地を介して接続されてい
る。なお、本実施例では、このトランス４１と交流電圧
源２３が本発明における交流電圧信号源を構成してい
る。上記交流電圧源２３には、交流電圧測定器（図２
（Ａ）では交流電圧計２４）が並列接続されており、こ
れが交流電圧源２３がトランス４１を介してＤＵＴ６に
印加する交流電圧を測定する。図２（Ｂ）は上記トラン
ス４１の等価回路を示しており、第１導体，第２導体，
駆動巻線が３巻線トランスを形成している様子を示して
いる。本実施例では、第１，第２導体をトランス４１に
より同時駆動することで、グランド浮上のための回路を
別途設ける必要がない。

【００１１】また、交流電圧源２３の周波数を数百ｋＨ
ｚ以上にすれば、フェライトコアに１〜３ターンの同軸
線を巻回するだけで、数十Ωの励磁インピーダンスを持
つ小型トランスを容易に構成できる。そして、ケーブル
５の第１，第２導体と前記第３導体との間には、直流電
圧信号源（同図では直流電圧源１３）が接続され、同じ
く第１，第２導体間には、インダクタ７と微小電流用直
流電流計１２との直列接続により構成される直流電流測
定器と、コンデンサ８と交流電流計２２との直列接続に
より構成される交流電流測定器との並列回路が接続され
ている。ここで、インダクタ７のインダクタンスは測定
周波数における測定回路のインピーダンスよりもインピ
ーダンスが十分大きくなるように設定してあり、またコ
ンデンサ８のキャパシタンスは測定回路のインピーダン
スよりもインピーダンスが十分小さくなるように設定し
てある。

【００１２】以下、図２（Ａ）の測定装置の動作を説明
する。測定端子ａ，ｂには直流電圧が直流電圧源１３に
より、所定周波数の交流電圧がフェライトコアトランス
４１を介して交流電圧源２３によりそれぞれ印加され、
端子ａ，ｂ間には直流電圧と交流電圧との重畳電圧が印
加される。交流電流計２２に、実質０以外の計量値が現
れている場合には、端子ａ，ｂとＤＵＴ６との接続は正
常であると判断される。そして、直流電流計１２の計量
値に応じてＤＵＴ６の良否等が判断（すなわち、該計量
値が小さい程良品と判断）されると共に、交流電圧計２
４と交流電流計２２との計量値からＤＵＴ６のインピー
ダンスが測定される。一方、直流電流計１２，交流電流
計２２の計量値が共に実質０である場合には、端子ａ，
ｂの接触が異常であると判断され、該ＤＵＴ６には再度
の検査，測定が行われる。

【００１３】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、以
下の効果を奏することができる。 （１）特に、自動検査工程において、コンタクトチェッ
クを確実に行うことができるとともに、ケーブルを別途
増設することなしに、ＤＵＴの絶縁抵抗検査，インピー
ダンス測定を行うことができる。 （２）３線同軸ケーブルの第３導体は接地されているの
で、絶縁検査，インピーダンス測定の際に外部電磁界の
影響を受けない。したがって、ケーブルの延長によるイ
ンピーダンス測定の精度低下を招来しない。また、ＤＵ
Ｔが片線接地状態にある場合でも、絶縁抵抗検査，イン
ピーダンス測定を高精度で行うことができる。 （３）また、理想開放状態が可能であるので、ケーブル
延長にかかわらずＤＵＴの接続によって生ずる静電容量
の増加を安定に判別できる。 （４）フェライトコアトランスを第１，第２導体に挿通
した装置では、低周波ノイズが直流電流計に注入されな
い（すなわち、直流電流測定のための電流パスに影響を
受けない）ので、絶縁抵抗検査の精度，コンタクトチェ
ックの精度が向上する。また、直流電流測定系の共通接
地点を浮上させるための回路を別途設けるという不都合
もない。 逆に、この装置では直流電流測定のための電流パスによ
り、インピーダンス測定系が影響を受けることもないの
で、インピーダンス測定の精度劣化も生じない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明装置の測定原理を例示する回路図であ
る。

【図２】（Ａ）は図１の回路に基づく一実施例を示す回
路図、（Ｂ）は（Ａ）におけるフェライトコアトランス
の等価回路図である。

【図３】従来の絶縁抵抗計を示す回路図である。

【図４】別途出願にかかる高インピーダンス用の一端子
トリオ測定装置を示す回路図である。

【符号の説明】

３，４ 測定装置本体 ５ ３線同軸ケーブル ６ ＤＵＴ ７ インダクタ ８ コンデンサ １２ 直流電流計 １３ 直流電圧源 ２２ 交流電流計 ２３ 交流電圧源 ２４ 交流電圧計 ４１ フェライトコアトランス

フロントページの続き (72)発明者 田中 秀司 東京都八王子市高倉町９番１号 横河・ヒ ユーレツト・パツカード株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 測定装置本体に、中心導体である第１導
   体と、該第１導体を被覆する第２導体と、該第２導体を
   更に被覆する第３導体とから成る３線同軸ケーブルの一
   端が接続され、該ケーブル他端の第１及び第３導体に被
   測定対象接続端子を有する測定装置であって、 前記測定装置本体内に、第１，第２導体と、接地状態の
   第３導体との間に交流信号を印加する交流電圧信号源
   と、同じく第１，第２導体と前記第３導体との間に直流
   信号を印加する直流電圧信号源と、上記交流電圧信号源
   が被測定対象に印加する交流電圧値を測定する交流電圧
   測定器と、上記直流電圧信号源が被測定対象に注入する
   直流電流値を測定する直流電流測定器と、上記交流電圧
   信号源が被測定対象に注入する交流電流を測定する交流
   電流測定器とを有して成ることを特徴とするコンタクト
   チェック機能付二端子回路素子測定装置。
2. 【請求項２】 前記交流電圧信号源が、交流電圧源と３
   線同軸ケーブルの第１，第２導体に挿着されたフェライ
   トコアトランスとにより構成されて成り、該交流電圧源
   の一端が３線同軸ケーブルの第３導体に接続され、該フ
   ェライトコアトランスの駆動巻線の一方端が前記交流電
   圧源の他端に、他方端が前記第３導体にそれぞれ接続さ
   れ、 前記直流電圧測定器がインダクタと直流電流計との直列
   接続により、前記交流電圧測定器がコンデンサと交流電
   流計との直列接続によりそれぞれ構成され、これらが第
   １，第２導体間に並列接続されて成ることを特徴とする
   請求項１記載のコンタクトチェック機能付二端子回路素
   子測定装置。