JPH073347Y2 - 電極の接触抵抗測定装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この考案は、例えば誘発反応計、脳波計、心電計など生
体の電気現象を測定する生体電気測定装置による測定時
に生体に装着される電極の接触抵抗値を測定するために
用いられる電極の接触抵抗測定装置に関するものであ
る。

（従来の技術） 一般に生体から得られる電気信号は非常に微弱であり、
そのため電極の接触抵抗が高いと生体から得られる電気
信号に雑音が混入して、所期の生体の電気現象の測定を
正確に行ない難くなる。従つて、生体電気測定装置の電
極としては抵抗値のなるべく低い電極が使用され、ま
た、全ての電極の抵抗値がほぼ等しいことが要求され
る。そこで電極の接触抵抗値の測定が必要となる。

第５図は、従来から一般的に知られているこの種の電極
の接触抵抗測定装置の概要を示すブロック構成図であ
り、同図において、（Ea），（Eb）は一対の活性電極、
（Ec）は基準電極となる不活性電極、（Ra），（Rb），
（Rc）は上記各電極（Ea），（Eb），（Ec）の接触抵抗
である。（Ｂ）は抵抗値測定用の定電流源、（Ａ）は抵
抗値表示装置、（SW）は被測定電極である上記両活性電
極（Ea），（Eb）に定電流を選択的に供給するように接
続切換え可能なスイツチである。

このように構成された従来の電極の接触抵抗測定装置に
おいては、スイツチ（SW）を両活性電極（Ea），（Eb）
の何れか１方に選択的に接続して定電流源（Ｂ）から定
電流（ｉ）を供給することにより、各電極（Ea），（E
b）の端子間電圧を検出して、その端子間電圧を関数と
するところの抵抗を測定し、その値を表示装置（Ａ）に
表示させるように動作するのである。

この場合、上記端子間電圧、つまり抵抗値は（Ra＋R
c），（Rb＋Rc）といつたように、２個の電極（Ea,E
c）、（Eb,Ec）を１組として測定される。

（考案が解決しようとする問題点） 従来の電極の接触抵抗測定装置は、以上のように構成さ
れているので、測定の組をなす２個の電極のうちの１方
が装着不良、断線、開成など不良の状態になつていると
き、どちらの電極が不良であるかを知り得ず、それ故
に、不良状態が判明した場合は、２個の電極をともに装
着し直さなければならないといつた不便があつた。その
上、実際には個々電極の接触抵抗値でなく、２個の電極
の接触抵抗値の総和といつた形の測定であるため、測定
そのものが不正確になる欠点があつた。

さらに、測定中に検者が動くなどして電極が外れたり、
装着状態が悪化することがあるが、このような場合、電
極の外れや装着状態の悪化を知らぬまま測定してしま
い、思わぬ測定ミスを招き易い欠点もあつた。

この考案は上記の実情に鑑みたものであつて、電極個々
の接触抵抗値を正確、容易に測定することができる電極
の接触抵抗測定装置を提供する点に目的を有する。

（問題点を解決するための手段） 上記の目的を達成するために、この考案に係る電極の接
触抵抗測定装置は、少なくとも２個の活性電極と基準電
極となる１個の不活性電極とに各々定電流を供給する抵
抗値測定用の定電流源と、上記各電極の端子電圧を差動
増幅する入力インピーダンスを大にした差動増幅器と、
この差動増幅器の出力電圧から抵抗値を求めて表示する
抵抗値表示装置と、上記定電流源から上記３個の電極の
うち抵抗値を測定すべき電極を含む２個の電極への電流
供給系路を選択的に切換え且つ差動増幅器の差動入力側
を電流を供給しない他の電極と当該抵抗値を測定すべき
電極とに選択的に接続する切換スイッチと、を具備した
ことを特徴とする。

（作用） この考案に係る電極の接触抵抗測定装置によれば、上記
各電極を生体に接触させて装着した状態において、スイ
ツチを介して定電流源から各電極への電流供給経路を選
択し、当該選択した２個の電極の何れかと電流を供給し
ない他の電極との端子間電圧を検出すると、電流を供給
しない他の電極には接触抵抗による電圧降下は生じない
から、定電流を供給している電極の接触抵抗による電圧
を検出することになり、この電圧を増幅する。切換スイ
ッチは、３個の電極のうちの定電流を供給すべき２個の
電極を選択するとともに、電流を供給しない残りの電極
を差動増幅器の一方の入力端子に切換接続し、他方の入
力端子に当該２個の電極のうち抵抗値を測定すべき１個
の電極を選択して接続する。切換スイッチを順次操作し
ながら、この増幅電圧が解かれば、供給電流が既知であ
ることから、上記電圧を関数とする各電極の接触抵抗値
を求め、それを表示することができる。

（実施例） 以下、この考案の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図はこの考案に係る電極の接触抵抗測定装置の概要
を示すブロック構成図であり、同図において、（Ea），
（Eb）は一対の活性電極、（Ec）は基準電極となる不活
性電極で、本例では、アースされている。（Ra），（R
b），（Rc）は上記各電極（Ea），（Eb），（Ec）の接
触抵抗、（Ｂ）は抵抗値測定用の定電流源で、本例で
は、一端子がアースされている。（Ａ）は抵抗値表示装
置で、これらは第５で示した上記従来例と同一のもので
ある。

（Ｃ）は差動増幅器で、この差動増幅器（Ｃ）は上記各
電極（Ea），（Eb），（Ec）の端子電圧を差動増幅して
定電流に比べバイアス電流が無視できるように入力イン
ピーダンスを大にしている。

（Ｄ）は絶対値回路で、上記差動増幅器（Ｃ）の出力電
圧の絶対値を求めて、それを上記抵抗値表示装置（Ａ）
に入力する。（SW1），（SW2）は切換スイッチで、（SW
2）が上記定電流源（Ｂ）から２個の電極（Ea）と（E
b）との電流供給を切換え、（SW1）が差動増幅器（Ｃ）
の差動入力側を２個の電極（Ea）と（Eb）の間の電圧差
測定と、２個の電極（Eb）と（Ec）（アース側）との間
の電圧差測定とに切換えるものであり、（SW3）は生体
電気現象測定用のアンプ（Ｆ）と、上記定電流源（Ｂ）
および差動増幅器（Ｃ）とを一対の活性電極（Ea），
（Eb）に対して択一的に切換え接続して生体電気現象測
定モードと各電極の接触抵抗値測定モードとに切換え可
能とするアナログ式切換スイツチであり、これら各スイ
ツチ（SW1），（SW2），（SW3）は、ロジック回路やCPU
によつて制御される制御回路（Ｅ）を介して自動切換え
される。

次に、上記構成の動作について説明する。

切換えスイツチ（SW3）が第１図実線で示すように、接
触抵抗測定モードにある状態で、スイツチ（SW1）を
側に、スイツチ（SW2）を側に接続すると、第２図で
示すような回路が成立する。この状態において定電流源
（Ｂ）から供給される電流（ｉ）は差動増幅器（Ｃ）の
入力インピーダンスが非常に大きいので、その殆んど全
てが同図矢印の如く電極（Ea）を通つて流れる。従つ
て、このときの電極（Ea）の端子間電圧、つまり出力電
圧（Vout）は、 Vout＝Ra・|i| となり、（ｉ）が既知であることから出力電圧（Vout）
は接触抵抗（Ra）の関数となり、この接触抵抗（Ra）を
求めてそれが表示装置（Ａ）に表示される。

つぎに、スイツチ（SW1）を側に、スイツチ（SW2）を
側に切換え接続すると、第３図で示すような回路が成
立する。この状態において定電流源（Ｂ）から供給され
る電流（ｉ）は第２図の場合と同様に差動増幅器（Ｃ）
側には流れず、同図矢印の如く電極（Eb）を通つて流れ
る。従つて、このときの電極（Eb）の端子間電圧、つま
り出力電圧（Vout）は、 Vout＝Rb・|i| となり、その出力電圧（Vout）より接触抵抗値（Rb）が
求めら表示装置（Ａ）に表示される。

さらに、スイツチ（SW1）を側に、スイツチ（SW2）を
側に切換え接続すると、第４図で示すような回路が成
立する。この状態において定電流源（Ｂ）から供給され
る電流（ｉ）は第２図および第３図の場合と同様に差動
増幅器（Ｃ）側には流れず、同図矢印の如く電極（Ec）
を通つて流れる。従つて、このときの電極（Ec）の端子
間電圧、つまり出力電圧（Vout）は、 Vout＝Rc・|i| となり、その出力電圧（Vout）より接触抵抗値（Rc）が
求めら表示装置（Ａ）に表示される。

以上によつて各電極（Ea），（Eb），（Ec）個々の接触
抵抗値（Ra），（Rb），（Rc）を測定することができ
る。

また、上記切換えスイツチ（SW3）を第１図点線で示す
ように、生体電気現象測定モードに切換えることにより
アンプ（Ｆ）を介して生体電気現象の測定を行なえ、さ
らに、この生体電気現象の測定中に、上記両スイツチ
（SW1），（SW2）を測定したい電極側に切換え設定した
上で、スイツチ（SW3）を接触抵抗測定モードに切換え
ることにより、生体電気現象の測定中にも簡単な操作を
行なうのみで、電極の接触抵抗値を短い所要時間で容
易、迅速に測定することが可能である。

なお、上記実施例における測定値表示装置（Ａ）の具体
的な構成例としては、差動増幅器（Ｃ）の出力電圧（Vo
ut）をデジタル値に変換するA/Dコンバータと、このA/D
コンバータの動作を制御するロジツク回路と、上記コン
バータで変換されたデジタル値をラツチして表示する表
示器とから構成しても、またA/Dコンバータで変換され
たデジタル値をCPUにて読み取り処理してモニター等に
デイスプレイする構成としても良い。

また、上記各スイツチ（SW1），（SW2），（SW3）の切
換えをマニユアルで行なうように構成しても良い。

さらに、３個以上の活性電極を有するもの、例えば３個
の電極を１単位とし、これが複数組設けられている誘発
反応計などに適用することも、もちろん可能である。

（考案の効果） 以上の説明からも明らかなように、この考案による時
は、複数個の電極の接触抵抗値を個々に測定することが
できるので、電極に装着不良、断線、開成などの不良状
態があれば、そのことを的確に検知して、全ての電極に
ついて接触抵抗値を非常に正確に測定することができ
る。

また、生体電気現象の測定中にも簡単なスイツチ操作を
行なうことにより各電極の接触抵抗値を容易、迅速に測
定し得るといつた実用的効果も有する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る電極の接触抵抗測定装置の概要
を示すブロツク構成図、第２図乃至第４図は各電極の接
触抵抗測定時の等価回路図、第５図は従来の電極の接触
抵抗測定装置の概要を示すブロツク構成図である。 （符号の説明） （Ea），（Eb）……活性電極、（Ec）……不活性電極、
（Ra），（Rb），（Rc）……接触抵抗値、（Ａ）……抵
抗値表示装置で、（Ｂ）……定電流源、（Ｃ）……差動
増幅器、（Ｅ）……生体電気現象測定用アンプ、（SW
1），（SW2），（SW3）……切換えスイツチ。

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】生体電気現象測定用の少なくとも２個の活
   性電極と、基準電極となる１個の不活性電極とを備え、
   これら電極の抵抗値を測定するように構成された電極の
   接触抵抗測定装置であって、 上記各電極に定電流を供給する抵抗値測定用の定電流源
   と、上記各電極の端子電圧を差動増幅する入力インピー
   ダンスを大にした差動増幅器と、この差動増幅器の出力
   電圧から抵抗値を求めて表示する抵抗値表示装置と、上
   記定電流源から上記３個の電極のうち抵抗値を測定すべ
   き電極を含む２個の電極への電流供給系路を選択的に切
   換え且つ差動増幅器の差動入力側を電流を供給しない他
   の電極と当該抵抗値を測定すべき電極とに選択的に接続
   する切換スイッチと、を具備して成ることを特徴とする
   電極の接触抵抗測定装置。
2. 【請求項２】上記切換スイッチが制御回路を介して自動
   切換えされるように構成されている実用新案登録請求の
   範囲第１項記載の電極の接触抵抗測定装置。
3. 【請求項３】上記制御回路により生体電気現象測定モー
   ドと各電極の抵抗値測定モードとに切換え可能なスイッ
   チが設けられている実用新案登録請求の範囲第２項記載
   の電極の接触抵抗測定装置。