JPH09318671A - インピーダンス測定装置 - Google Patents
インピーダンス測定装置Info
- Publication number
- JPH09318671A JPH09318671A JP8136405A JP13640596A JPH09318671A JP H09318671 A JPH09318671 A JP H09318671A JP 8136405 A JP8136405 A JP 8136405A JP 13640596 A JP13640596 A JP 13640596A JP H09318671 A JPH09318671 A JP H09318671A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- balun
- current
- coaxial cable
- impedance
- ammeter
- 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.)
- Granted
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
- G01R19/0092—Measuring current only
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R27/00—Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
- G01R27/02—Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
- G01R27/16—Measuring impedance of element or network through which a current is passing from another source, e.g. cable, power line
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
- Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】広い帯域の測定周波数に対して高インピーダン
スの測定が可能なインピーダンス測定装置を実現する。 【解決手段】電圧電流測定法によるインピーダンス測定
装置の浮上型電流計に誤差を与える同相電圧の影響を、
広い周波数帯域にわたり除去する。すなわち、電流検出
抵抗の両端の電圧を測定する浮上型電流計において、測
定周波数の高域ではバラン３５により同相成分を除去
し、低域では差動増幅器３１が同相成分を除去する。バ
ラン３５と差動増幅器３１の同相除去作用は、コンデン
サ３３のインピーダンスとバラン３５の励磁インピーダ
ンスが等しくなる周波数でクロスオーバーする。クロス
オーバー周波数においてコンデンサ３３とバラン３５の
励磁インピーダンスによる共振を損失的にするように抵
抗３７を選び、クロスオーバーの特性をなめらかにす
る。
スの測定が可能なインピーダンス測定装置を実現する。 【解決手段】電圧電流測定法によるインピーダンス測定
装置の浮上型電流計に誤差を与える同相電圧の影響を、
広い周波数帯域にわたり除去する。すなわち、電流検出
抵抗の両端の電圧を測定する浮上型電流計において、測
定周波数の高域ではバラン３５により同相成分を除去
し、低域では差動増幅器３１が同相成分を除去する。バ
ラン３５と差動増幅器３１の同相除去作用は、コンデン
サ３３のインピーダンスとバラン３５の励磁インピーダ
ンスが等しくなる周波数でクロスオーバーする。クロス
オーバー周波数においてコンデンサ３３とバラン３５の
励磁インピーダンスによる共振を損失的にするように抵
抗３７を選び、クロスオーバーの特性をなめらかにす
る。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一般に電流測定に係わ
り、特に電圧と電流を測定してインピーダンスを求める
インピーダンス測定装置に関するものである。
り、特に電圧と電流を測定してインピーダンスを求める
インピーダンス測定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】広い周波数帯域において広い測定範囲の
インピーダンス測定装置を実現する方法は、従来から種
々考案されていた。出願人は、特願平３−３１３８９８
にて、１ＭＨｚから１ＧＨｚ程度の広い周波数帯域で、
広範囲のインピーダンスを精度よく測定する電圧電流計
法のインピーダンス測定装置を提案した。図５に回路構
成を、図６にその等価回路を示す。
インピーダンス測定装置を実現する方法は、従来から種
々考案されていた。出願人は、特願平３−３１３８９８
にて、１ＭＨｚから１ＧＨｚ程度の広い周波数帯域で、
広範囲のインピーダンスを精度よく測定する電圧電流計
法のインピーダンス測定装置を提案した。図５に回路構
成を、図６にその等価回路を示す。
【０００３】また出願人は、特願平５−３５２０１２に
て、コアキシャル・ケーブル及びトライアキシャル・ケ
ーブルを用い、特願平３−３１３８９８の特長を保持し
たまま遠隔測定が実現できることを示した。図７及び図
８にその回路構成を、また図９及び図１０に等価回路を
示す。
て、コアキシャル・ケーブル及びトライアキシャル・ケ
ーブルを用い、特願平３−３１３８９８の特長を保持し
たまま遠隔測定が実現できることを示した。図７及び図
８にその回路構成を、また図９及び図１０に等価回路を
示す。
【０００４】図６、図９及び図１０の等価回路におい
て、測定対象６０に流れる電流を抵抗３２又は抵抗３２
と３８の並列抵抗からなる電流検出抵抗に流している。
該電流検出抵抗の両端の電圧を電圧計３０で測定すれば
測定対象６０の電流を測定できる。すなわち電流検出抵
抗と電圧計が電流計を構成している。等価回路が示すよ
うに、該電流計は接地電位から電位的に浮上している浮
上型電流計である。
て、測定対象６０に流れる電流を抵抗３２又は抵抗３２
と３８の並列抵抗からなる電流検出抵抗に流している。
該電流検出抵抗の両端の電圧を電圧計３０で測定すれば
測定対象６０の電流を測定できる。すなわち電流検出抵
抗と電圧計が電流計を構成している。等価回路が示すよ
うに、該電流計は接地電位から電位的に浮上している浮
上型電流計である。
【０００５】図６、図５のスイッチ４０がオフのとき、
及び図１０は、低インピーダンス測定に適した回路であ
る。電圧計１０の内部抵抗１１に流れる電流が電流検出
抵抗にも流れるため、測定対象６０の電流が小さくなる
高インピーダンスの測定には適さない。
及び図１０は、低インピーダンス測定に適した回路であ
る。電圧計１０の内部抵抗１１に流れる電流が電流検出
抵抗にも流れるため、測定対象６０の電流が小さくなる
高インピーダンスの測定には適さない。
【０００６】図５及び図６において、スイッチ４０がオ
ンのとき、高インピーダンス測定用の回路構成になる。
また図７は、遠隔測定で高インピーダンス測定を実現す
る回路構成であり、等価回路は図９になる。この回路構
成が高インピーダンス測定に適することは良く知られて
いる
ンのとき、高インピーダンス測定用の回路構成になる。
また図７は、遠隔測定で高インピーダンス測定を実現す
る回路構成であり、等価回路は図９になる。この回路構
成が高インピーダンス測定に適することは良く知られて
いる
【０００７】上記浮上型電流計は、図５、図７及び図８
に示すように接地型の電圧計３０及びバラン３５で実現
されている。バラン３５は、磁気コアに同軸ケーブル３
６を貫通するか又は図１３に例示するように磁気コア７
０に同軸ケーブル３６を１回以上巻き付けて構成されて
いる。図１１に、バラン３５を示す等価回路を図示し
た。バラン３５は高周波において励磁インピーダンスが
高いので、電圧計３０が接地されていても、電流検出抵
抗は接地電位から電位的に浮上することができる。
に示すように接地型の電圧計３０及びバラン３５で実現
されている。バラン３５は、磁気コアに同軸ケーブル３
６を貫通するか又は図１３に例示するように磁気コア７
０に同軸ケーブル３６を１回以上巻き付けて構成されて
いる。図１１に、バラン３５を示す等価回路を図示し
た。バラン３５は高周波において励磁インピーダンスが
高いので、電圧計３０が接地されていても、電流検出抵
抗は接地電位から電位的に浮上することができる。
【０００８】しかしバラン３５は、低周波において励磁
インピーダンスが低下して、信号源２０の負荷となる。
動作周波数の下限を伸ばすためには、バランを多数回巻
きで、大きなコアにする必要がある。しかし巻線ケーブ
ル長とコアの増大は、特に高い周波数において、温度係
数の悪化や信号電力の損失を引き起こす。したがって、
測定周波数上限を維持しつつ、バランのみで動作周波数
をオーディオ周波数帯まで拡大することは事実上不可能
である。
インピーダンスが低下して、信号源２０の負荷となる。
動作周波数の下限を伸ばすためには、バランを多数回巻
きで、大きなコアにする必要がある。しかし巻線ケーブ
ル長とコアの増大は、特に高い周波数において、温度係
数の悪化や信号電力の損失を引き起こす。したがって、
測定周波数上限を維持しつつ、バランのみで動作周波数
をオーディオ周波数帯まで拡大することは事実上不可能
である。
【０００９】ところで、電流検出用抵抗両端の電位差を
差動増幅器で検出する方法で、浮上型電流計を実現でき
る事は良く知られている。この等価回路を図１２に示
す。近年の差動増幅器によれば１００ｄＢを越える同相
除去比が得られるので、実用上理想的と見なせる浮上型
電流計が実現できる。ただし、これは低周波に限られ、
周波数の増加と共に同相除去比は悪くなる。１０ＭＨｚ
で５０ｄＢ、あるいは１００ＭＨｚで３０ｄＢを得るこ
とは容易でなく、まして１ＧＨｚでは１０ｄＢの実現さ
えも困難である。
差動増幅器で検出する方法で、浮上型電流計を実現でき
る事は良く知られている。この等価回路を図１２に示
す。近年の差動増幅器によれば１００ｄＢを越える同相
除去比が得られるので、実用上理想的と見なせる浮上型
電流計が実現できる。ただし、これは低周波に限られ、
周波数の増加と共に同相除去比は悪くなる。１０ＭＨｚ
で５０ｄＢ、あるいは１００ＭＨｚで３０ｄＢを得るこ
とは容易でなく、まして１ＧＨｚでは１０ｄＢの実現さ
えも困難である。
【００１０】同相除去比の悪化により、測定端子６１と
６２間の開放時における測定電流値が零でなくなりオフ
セットが生じる。オフセットは、演算処理で補正可能で
ある。しかし温度変化により同相除去比が変動するた
め、長期的に安定なオフセットの補正は不可能である。
このため測定端子開放時におけるアドミタンス測定値に
もオフセットを生じ測定誤差になる。
６２間の開放時における測定電流値が零でなくなりオフ
セットが生じる。オフセットは、演算処理で補正可能で
ある。しかし温度変化により同相除去比が変動するた
め、長期的に安定なオフセットの補正は不可能である。
このため測定端子開放時におけるアドミタンス測定値に
もオフセットを生じ測定誤差になる。
【００１１】また、高インピーダンスを測定するために
は、測定対象に流れる電流の測定感度を上げなければな
らない。そのために電流検出抵抗の両端の電圧を増幅す
る必要があるが、電流零点オフセットが大きいと、大き
な増幅ができない。すなわちインピーダンス測定装置の
高インピーダンス測定能力は、上記同相除去比に大きく
支配されているのである。
は、測定対象に流れる電流の測定感度を上げなければな
らない。そのために電流検出抵抗の両端の電圧を増幅す
る必要があるが、電流零点オフセットが大きいと、大き
な増幅ができない。すなわちインピーダンス測定装置の
高インピーダンス測定能力は、上記同相除去比に大きく
支配されているのである。
【００１２】バランを使用すれば、高周波で安定かつ極
めて高い同相除去比が得られ、１ＧＨｚを越える高い周
波数までの浮上型電流計が実現できる。しかし低い周波
数では不都合がある。一方差動増幅器は、高い周波数で
不都合がある。したがって既存の方法では、高インピー
ダンス測定を可能とする周波数帯域は、高周波か低周波
のどちらかに限られていた。
めて高い同相除去比が得られ、１ＧＨｚを越える高い周
波数までの浮上型電流計が実現できる。しかし低い周波
数では不都合がある。一方差動増幅器は、高い周波数で
不都合がある。したがって既存の方法では、高インピー
ダンス測定を可能とする周波数帯域は、高周波か低周波
のどちらかに限られていた。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】インピーダンス測定装
置の浮上型電流計において、広い周波数範囲で安定かつ
高い同相除去比が得られないために、特に高インピーダ
ンスの測定が不可能であった。本発明が解決しようとす
る課題は、広い周波数範囲で安定かつ高い同相除去比を
もつ浮上型電流計を実現し、直流からＧＨｚ帯までの広
帯域で、広い測定範囲のインピーダンス測定装置を供す
ることである。
置の浮上型電流計において、広い周波数範囲で安定かつ
高い同相除去比が得られないために、特に高インピーダ
ンスの測定が不可能であった。本発明が解決しようとす
る課題は、広い周波数範囲で安定かつ高い同相除去比を
もつ浮上型電流計を実現し、直流からＧＨｚ帯までの広
帯域で、広い測定範囲のインピーダンス測定装置を供す
ることである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明は、同相除去作用
を高周波帯域ではバランに、低周波帯域では差動増幅器
に分担させることにより、広い周波数帯域にわたる浮上
型電流計を実現し、広帯域で広いインピーダンス範囲の
高精度測定を可能にする。
を高周波帯域ではバランに、低周波帯域では差動増幅器
に分担させることにより、広い周波数帯域にわたる浮上
型電流計を実現し、広帯域で広いインピーダンス範囲の
高精度測定を可能にする。
【００１５】
【実施例】本発明の第１の実施例として、図１に回路構
成を、図４に簡略化した等価回路を示す。従来技術と同
様の構成要素には同じ参照符号を付している。電圧計３
０、差動増幅器３１、２つの抵抗３２及び３８、並びに
バラン３５が本発明の電流計の基本構成要素である。ま
たバラン３５は、同軸ケーブル３６を巻線として構成さ
れている。さらに同軸ケーブル３６の外部導体のバラン
３５の入出力間に抵抗３７が接続されている。同軸ケー
ブル３６の外部導体の差動増幅器入力側と接地間には、
コンデンサ３３が接続されている。
成を、図４に簡略化した等価回路を示す。従来技術と同
様の構成要素には同じ参照符号を付している。電圧計３
０、差動増幅器３１、２つの抵抗３２及び３８、並びに
バラン３５が本発明の電流計の基本構成要素である。ま
たバラン３５は、同軸ケーブル３６を巻線として構成さ
れている。さらに同軸ケーブル３６の外部導体のバラン
３５の入出力間に抵抗３７が接続されている。同軸ケー
ブル３６の外部導体の差動増幅器入力側と接地間には、
コンデンサ３３が接続されている。
【００１６】実施例には電流計のほか、電圧計１０、信
号源２０、同軸ケーブル１２、２２及びスイッチ４０等
を有している。また演算制御部は図示していない。これ
らは従来技術の例と同様である。抵抗３２及び３８は、
高周波帯域における整合のために、同軸ケーブルの特性
インピーダンスに等しくしてある。この部分については
特願平５−３５２０１２に詳しい説明がある。
号源２０、同軸ケーブル１２、２２及びスイッチ４０等
を有している。また演算制御部は図示していない。これ
らは従来技術の例と同様である。抵抗３２及び３８は、
高周波帯域における整合のために、同軸ケーブルの特性
インピーダンスに等しくしてある。この部分については
特願平５−３５２０１２に詳しい説明がある。
【００１７】本発明の第２の実施例を図２に示す。本実
施例は、特願平５−３５２０１２に提示した高インピー
ダンス測定向きの実施例に、本発明を実施した例を示す
ものである。第１の実施例にたいして第２の実施例は、
遠隔測定のためにコアキシャル・ケーブル５１及びトラ
イアキシャル・ケーブル５２を有している点が異なる。
電流計部分に注目すれば、第２の実施例の等価回路も図
４になる。
施例は、特願平５−３５２０１２に提示した高インピー
ダンス測定向きの実施例に、本発明を実施した例を示す
ものである。第１の実施例にたいして第２の実施例は、
遠隔測定のためにコアキシャル・ケーブル５１及びトラ
イアキシャル・ケーブル５２を有している点が異なる。
電流計部分に注目すれば、第２の実施例の等価回路も図
４になる。
【００１８】従来技術では、図５、図７、図８及び等価
回路図１１に示すようにバラン３５の出力側のケーブル
の外部導体が接地されていた。本発明の第１及び第２の
実施例では、図１、図２及び等価回路図４に示すよう
に、バラン３５の出力側のケーブルの外部導体（図４に
示す節点ｂ）はコンデンサ３３を介して接地されてい
る。
回路図１１に示すようにバラン３５の出力側のケーブル
の外部導体が接地されていた。本発明の第１及び第２の
実施例では、図１、図２及び等価回路図４に示すよう
に、バラン３５の出力側のケーブルの外部導体（図４に
示す節点ｂ）はコンデンサ３３を介して接地されてい
る。
【００１９】低周波域ではコンデンサ３３のインピーダ
ンスが高いので、バラン３５の励磁インピーダンスが低
くなっても、バラン３５が信号源２０を短絡することは
ない。励磁インピーダンスが低いため、同相電圧は、そ
のまま差動増幅器３１に伝えられるが、差動増幅器３１
の大きな同相除去作用によって差動電圧のみが増幅され
る。抵抗３２及び３８の並列抵抗が電流検出抵抗を構成
し、その両端電圧が差動電圧である。差動増幅器の出力
を電圧計３０が測定する。この結果、低周波帯で浮上型
電流計が実現される。
ンスが高いので、バラン３５の励磁インピーダンスが低
くなっても、バラン３５が信号源２０を短絡することは
ない。励磁インピーダンスが低いため、同相電圧は、そ
のまま差動増幅器３１に伝えられるが、差動増幅器３１
の大きな同相除去作用によって差動電圧のみが増幅され
る。抵抗３２及び３８の並列抵抗が電流検出抵抗を構成
し、その両端電圧が差動電圧である。差動増幅器の出力
を電圧計３０が測定する。この結果、低周波帯で浮上型
電流計が実現される。
【００２０】高周波帯域では、コンデンサ３３のインピ
ーダンスが低いので、バラン３５、抵抗３２及びコンデ
ンサ３３の共通接続点（図４に示す節点ｂ）が等価的に
接地された状態になる。これは従来技術の実施例図５、
図７、図８及び等価回路図１１と等価の状態である。
ーダンスが低いので、バラン３５、抵抗３２及びコンデ
ンサ３３の共通接続点（図４に示す節点ｂ）が等価的に
接地された状態になる。これは従来技術の実施例図５、
図７、図８及び等価回路図１１と等価の状態である。
【００２１】節点ａから節点ｂ及び節点ｃを経由して節
点ｄに至る経路において、バラン３５の等価的巻数は零
だから、抵抗３２は、バラン３５を介して抵抗３８と並
列接続された状態と等価とみなせる。すなわち低周波帯
域と同様に、電流検出抵抗は抵抗３２と抵抗３８の並列
抵抗になる。このようにして、電流検出抵抗の両端の電
圧のみが差動増幅器３１で増幅され、電圧計３０で測定
されて、高周波帯の浮上型電流計が実現される。
点ｄに至る経路において、バラン３５の等価的巻数は零
だから、抵抗３２は、バラン３５を介して抵抗３８と並
列接続された状態と等価とみなせる。すなわち低周波帯
域と同様に、電流検出抵抗は抵抗３２と抵抗３８の並列
抵抗になる。このようにして、電流検出抵抗の両端の電
圧のみが差動増幅器３１で増幅され、電圧計３０で測定
されて、高周波帯の浮上型電流計が実現される。
【００２２】低周波帯域と高周波帯域の境界を次に説明
する。バラン３５の励磁インピーダンスとコンデンサ３
３のインピーダンスが同一になる周波数が、バラン３５
と差動増幅器３１の同相除去作用の分担周波数帯の境
目、いわゆるクロスオーバー周波数である。クロスオー
バー周波数におけるバラン３５の励磁インピーダンスあ
るいはコンデンサ３３のインピーダンスが、全周波数帯
域を通じて信号源２０に対する最大負荷になる。したが
って、信号源２０の出力抵抗２１に対してクロスオーバ
ー周波数におけるコンデンンサ３３のインピーダンス及
び励磁インピーダンスが高くなるように、それぞれの大
きさを選ぶ。
する。バラン３５の励磁インピーダンスとコンデンサ３
３のインピーダンスが同一になる周波数が、バラン３５
と差動増幅器３１の同相除去作用の分担周波数帯の境
目、いわゆるクロスオーバー周波数である。クロスオー
バー周波数におけるバラン３５の励磁インピーダンスあ
るいはコンデンサ３３のインピーダンスが、全周波数帯
域を通じて信号源２０に対する最大負荷になる。したが
って、信号源２０の出力抵抗２１に対してクロスオーバ
ー周波数におけるコンデンンサ３３のインピーダンス及
び励磁インピーダンスが高くなるように、それぞれの大
きさを選ぶ。
【００２３】抵抗３７の役割は、バラン３５の励磁イン
ダクタンスとコンデンサ３３からなる直列共振のＱをダ
ンプする事にある。バラン３５のコアの損失が大きけれ
ば抵抗３７はなくてもよい。Ｑが高いと上記クロスオー
バー周波数における推移特性が悪化する。すなわち、そ
の周波数で差動増幅器３１の入力端子に大きな同相電圧
が生じるだけでなく信号源２０にとって大きな負荷にな
る。そこで共振を損失的にするよう、抵抗３７の値を選
ぶ。
ダクタンスとコンデンサ３３からなる直列共振のＱをダ
ンプする事にある。バラン３５のコアの損失が大きけれ
ば抵抗３７はなくてもよい。Ｑが高いと上記クロスオー
バー周波数における推移特性が悪化する。すなわち、そ
の周波数で差動増幅器３１の入力端子に大きな同相電圧
が生じるだけでなく信号源２０にとって大きな負荷にな
る。そこで共振を損失的にするよう、抵抗３７の値を選
ぶ。
【００２４】なおコンデンサ３３の機能を機械的あるい
は半導体スイッチで代行することができる。図３に本発
明の第３の実施例としてスイッチで代行する例を示す。
クロスオーバー周波数を境にスイッチ３４をオンオフし
て、バラン３５と差動増幅器３１の分担を切り換える。
スイッチ３４の制御は、測定周波数の設定に伴って演算
制御部が行う。
は半導体スイッチで代行することができる。図３に本発
明の第３の実施例としてスイッチで代行する例を示す。
クロスオーバー周波数を境にスイッチ３４をオンオフし
て、バラン３５と差動増幅器３１の分担を切り換える。
スイッチ３４の制御は、測定周波数の設定に伴って演算
制御部が行う。
【００２５】ところで、特願平３−３１３８９８及び特
願平５−３５２０１２に示したように、特性インピーダ
ンスで整合した回路構成を本発明に適用し、この構成を
２組使用して、それぞれの信号源を交互にオンオフでき
るようにすれば、Ｓパラメータ測定装置が実現できる。
この２ポート測定装置は、特性インピーダンス（例えば
５０Ω）のポートインピーダンスでありながら、高入出
力インピーダンスを持つ測定対象のＳ１１、Ｓ２２を精
度よく測定することができる。
願平５−３５２０１２に示したように、特性インピーダ
ンスで整合した回路構成を本発明に適用し、この構成を
２組使用して、それぞれの信号源を交互にオンオフでき
るようにすれば、Ｓパラメータ測定装置が実現できる。
この２ポート測定装置は、特性インピーダンス（例えば
５０Ω）のポートインピーダンスでありながら、高入出
力インピーダンスを持つ測定対象のＳ１１、Ｓ２２を精
度よく測定することができる。
【００２６】また図２において、バラン３５と抵抗３２
間の同軸ケーブル３６に更に外部シールドを施して、本
発明の効果を損なうことなく外部からの雑音の混入を防
止することもできる。以上に本発明の実施例を示した
が、例示の様式、配置、その他に限定するものでなく、
必要に応じて本発明の要旨を失うことなく構成の変化も
許容される。
間の同軸ケーブル３６に更に外部シールドを施して、本
発明の効果を損なうことなく外部からの雑音の混入を防
止することもできる。以上に本発明の実施例を示した
が、例示の様式、配置、その他に限定するものでなく、
必要に応じて本発明の要旨を失うことなく構成の変化も
許容される。
【００２７】
【発明の効果】特願平５−３５２０１２にて提案した１
ＭＨｚから１ＧＨｚ程度の広い周波数帯域で広範囲のイ
ンピーダンス値を精度よく遠隔測定する電圧電流計法
に、本発明を適用すれば、高周波帯域の特性を損なわな
いで周波数下限を直流まで延長できるようになり、実用
に供して有益である。
ＭＨｚから１ＧＨｚ程度の広い周波数帯域で広範囲のイ
ンピーダンス値を精度よく遠隔測定する電圧電流計法
に、本発明を適用すれば、高周波帯域の特性を損なわな
いで周波数下限を直流まで延長できるようになり、実用
に供して有益である。
【図１】本発明の第１の実施例を示す図である。
【図２】本発明の第２の実施例を示す図である。
【図３】本発明の第３の実施例を示す図である。
【図４】本発明の等価回路を示す図である。
【図５】従来技術のインピーダンス測定装置の例を示す
図である。
図である。
【図６】電圧電流計法のインピーダンス測定装置の原理
を示す図である。
を示す図である。
【図７】従来技術のケーブル延長型インピーダンス測定
装置の例を示す図である。
装置の例を示す図である。
【図８】従来技術のケーブル延長型インピーダンス測定
装置の例を示す図である。
装置の例を示す図である。
【図９】図７の等価回路を示す図である。
【図１０】図８の等価回路を示す図である。
【図１１】バランを用いた浮上型電流計の例を示す図で
ある。
ある。
【図１２】差動増幅器を用いた浮上型電流計の例を示す
図である。
図である。
【図１３】同軸ケーブルによるバランの構成例を示す図
である。
である。
１０：電圧計 １１：抵抗 １２：同軸ケーブル １３：抵抗 ２０：信号源 ２１：抵抗 ２２：同軸ケーブル ３０：電圧計 ３１：差動増幅器 ３２：抵抗 ３３：コンデンサ ３４：スイッチ ３５：バラン ３６：同軸ケーブル ３７：抵抗 ３８：抵抗 ４０：スイッチ ５１：コアキシャル・ケーブル ５２：トライアキシャル・ケーブル ６０：測定対象 ６１：測定端子 ６２：測定端子 ７０：磁気コア
Claims (8)
- 【請求項１】被測定電流を電流検出抵抗に流し、前記電
流検出抵抗の両端の電圧を測定して前記被測定電流を測
定する電流計において、 磁気コアに同軸ケーブルを巻き付けるか貫通させて成る
バランと、 １方の入力端子が前記バランの出力側の前記同軸ケーブ
ルの中心導体に接続され、他方の入力端子が前記同軸ケ
ーブルの外部導体に接続された差動増幅器と、 前記バランの入力側の中心導体と外部導体との間に接続
された前記電流検出抵抗と、 前記バランの出力側の前記同軸ケーブルの外部導体を選
択的に接地する接地手段と、 前記差動増幅器の出力電圧を測定して前記被測定電流を
決定する電圧計と、 を備えて成り、前記被測定電流が高周波帯域のとき前記
接地手段が前記同軸ケーブルの外部導体を接地し、前記
被測定電流が低周波帯域のとき前記接地手段が前記同軸
ケーブルの外部導体と接地間を開放することを特徴とす
る電流計。 - 【請求項２】前記電流検出抵抗が前記バランの出力側の
中心導体と外部導体との間に接続され、前記バランの入
力側の前記同軸ケーブルの中心導体と外部導体との間に
前記被測定電流が流されることを特徴とする請求項１記
載の電流計。 - 【請求項３】前記電流検出抵抗が、それぞれ前記同軸ケ
ーブルの特性インピーダンスに等しい第１、第２抵抗
を、それぞれ前記バランの入力および出力側の前記中心
導体と外部導体との間に接続して成ることを特徴とする
請求項１記載の電流計。 - 【請求項４】前記接地手段がコンデンサ手段であること
を特徴とする請求項１、請求項２または請求項３記載の
電流計。 - 【請求項５】前記接地手段がスイッチ手段を有し、高周
波帯域において前記同軸ケーブルの外部導体を前記スイ
ッチ手段が接地することを特徴とする請求項１、請求項
２または請求項３記載の電流計。 - 【請求項６】前記同軸ケーブルの外部導体の前記バラン
の入力側と出力側との間に抵抗が接続されていることを
特徴とする請求項４記載の電流計。 - 【請求項７】前記バランの出力側の同軸ケーブルに、更
に外部シールドを有することを特徴とする請求項１、請
求項２または請求項３記載の電流計。 - 【請求項８】測定対象に印加される電圧及び電流を測定
し、前記電圧及び電流の測定値から測定対象のインピー
ダンス等の回路定数や材料の特性値を演算処理によって
求める測定装置において、 請求項１、請求項２または請求項３記載の電流計を有す
ることを特徴とするインピーダンス測定装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13640596A JP3809223B2 (ja) | 1996-05-30 | 1996-05-30 | インピーダンス測定装置 |
| US08/859,585 US5818243A (en) | 1996-05-30 | 1997-05-20 | Impedance meter |
| DE19722471A DE19722471C2 (de) | 1996-05-30 | 1997-05-28 | Impedanz- und Strommeßeinrichtung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13640596A JP3809223B2 (ja) | 1996-05-30 | 1996-05-30 | インピーダンス測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09318671A true JPH09318671A (ja) | 1997-12-12 |
| JP3809223B2 JP3809223B2 (ja) | 2006-08-16 |
Family
ID=15174402
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13640596A Expired - Fee Related JP3809223B2 (ja) | 1996-05-30 | 1996-05-30 | インピーダンス測定装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5818243A (ja) |
| JP (1) | JP3809223B2 (ja) |
| DE (1) | DE19722471C2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7138808B2 (en) | 2003-11-28 | 2006-11-21 | Agilent Technologies, Inc. | Movable apparatus, a measuring apparatus, a capacitive distance sensing apparatus, and a positioning device |
| JP2014517283A (ja) * | 2011-05-16 | 2014-07-17 | サントル ナスィオナル ド ラ ルシェルシュ スィアンティフィク（セ．エン．エル．エス．） | 電力変換器 |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3452456B2 (ja) * | 1997-01-30 | 2003-09-29 | 松下電器産業株式会社 | 電子機器間の接続方法と接続ケーブル |
| WO1999005533A2 (en) * | 1997-07-23 | 1999-02-04 | Pirelli Cavi E Sistemi S.P.A. | System for measuring the alternating current equivalent series resistance of a conductor |
| ES2143411B1 (es) * | 1998-04-02 | 2000-12-16 | Univ Catalunya Politecnica | Metodo de medida y circuito electronico para ser utilizado en analizadores de impedancia comerciales para la medida de impedancia electrica de materiales. |
| JP3907353B2 (ja) * | 1999-08-26 | 2007-04-18 | 株式会社タニタ | 生体インピーダンス測定装置 |
| US6510392B2 (en) * | 2000-12-28 | 2003-01-21 | Honeywell Advanced Circuits, Inc. | In-situ test for embedded passives |
| JP4600916B2 (ja) * | 2003-11-07 | 2010-12-22 | 株式会社タニタ | シールドケーブル及びシールドケーブルを用いた生体電気インピーダンス値又は生体組成情報の取得装置 |
| US7314997B1 (en) * | 2005-07-18 | 2008-01-01 | Yazaki North America, Inc. | High speed data communication link using triaxial cable |
| WO2007027985A2 (en) * | 2005-09-01 | 2007-03-08 | Barth Jon E | Pulse current sensor |
| US8810256B1 (en) * | 2008-12-17 | 2014-08-19 | Keithley Instruments, Inc. | Impedance meter calibration |
| US8410804B1 (en) * | 2009-02-24 | 2013-04-02 | Keithley Instruments, Inc. | Measurement system with high frequency ground switch |
| TW201248383A (en) * | 2011-05-25 | 2012-12-01 | Hon Hai Prec Ind Co Ltd | Power supplying circuit |
| CN102539929B (zh) * | 2011-12-29 | 2014-07-09 | 南京华士电子科技有限公司 | 一种基于共模阻抗修正模型的辐射目标重构方法 |
| EP3640653B1 (en) * | 2018-10-15 | 2024-01-24 | Continental Automotive Technologies GmbH | Observation circuit for observing an input impedance at a high frequency connector of a mobile device terminal and mobile device terminal comprising such an observation circuit and vehicle comprising the mobile device terminal |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2720970B2 (ja) * | 1988-01-29 | 1998-03-04 | 日本ヒューレット・パッカード株式会社 | 測定器 |
| JPH026268U (ja) * | 1988-06-28 | 1990-01-16 | ||
| US5216373A (en) * | 1990-02-21 | 1993-06-01 | Hewlett-Packard Company | Circuit element measuring apparatus and method for measuring a parameter of a DUT including a compensation network having an admittance characteristic |
| JP3110827B2 (ja) * | 1991-10-31 | 2000-11-20 | アジレント・テクノロジー株式会社 | インピーダンス・メータ |
| JPH0720172A (ja) * | 1993-06-30 | 1995-01-24 | Yokogawa Hewlett Packard Ltd | 回路定数・材料特性測定装置 |
| JP3329555B2 (ja) * | 1993-12-28 | 2002-09-30 | アジレント・テクノロジー株式会社 | インピーダンス・メータ |
-
1996
- 1996-05-30 JP JP13640596A patent/JP3809223B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-05-20 US US08/859,585 patent/US5818243A/en not_active Expired - Fee Related
- 1997-05-28 DE DE19722471A patent/DE19722471C2/de not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7138808B2 (en) | 2003-11-28 | 2006-11-21 | Agilent Technologies, Inc. | Movable apparatus, a measuring apparatus, a capacitive distance sensing apparatus, and a positioning device |
| JP2014517283A (ja) * | 2011-05-16 | 2014-07-17 | サントル ナスィオナル ド ラ ルシェルシュ スィアンティフィク（セ．エン．エル．エス．） | 電力変換器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3809223B2 (ja) | 2006-08-16 |
| DE19722471A1 (de) | 1997-12-04 |
| DE19722471C2 (de) | 2003-08-21 |
| US5818243A (en) | 1998-10-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3809223B2 (ja) | インピーダンス測定装置 | |
| US5345182A (en) | Impedance meter capable of performing measurements at high precision over wide impedance and frequency ranges | |
| JP3649457B2 (ja) | 電磁誘導式プローブ、インピーダンス測定装置、校正方法、および、校正用治具 | |
| EP0939428A3 (en) | Voltage-current probe with high matching directivity | |
| US20090045886A1 (en) | Wide-bandwidth balanced transformer | |
| US6066994A (en) | Broadband directional coupler including amplifying, sampling and combining circuits | |
| JP3329555B2 (ja) | インピーダンス・メータ | |
| JPH04212067A (ja) | デュアルパス広帯域高精度データ収集システム | |
| US3732490A (en) | Impedance probe for swept network analyzer system | |
| US20250079680A1 (en) | Directional coupler having wide band high directivity and flat frequency response | |
| JPH07131277A (ja) | バラン補償のための回路および方法 | |
| JP2698615B2 (ja) | 回路素子測定装置 | |
| JP3864254B2 (ja) | 広帯域双対増幅回路 | |
| Xiaohua et al. | Improved performance Rogowski coils for power system | |
| US7106061B2 (en) | Probe head for nuclear magnetic resonance measurements | |
| US4011529A (en) | Directional power detector for propagating waves | |
| Alford et al. | A wide band coaxial hybrid | |
| US4847551A (en) | Apparatus for measuring capacitance of a low value three-terminal capacitor with a resonance technique | |
| JPH1010170A (ja) | インピーダンス測定装置 | |
| JP2957596B2 (ja) | 回路素子測定装置 | |
| US5420464A (en) | RF voltage/current sensor apparatus | |
| JP3101024B2 (ja) | 一端子トリオ，二端子トリオ測定装置および電気係数測定方法 | |
| JP2975389B2 (ja) | 回路素子測定装置 | |
| US20260086124A1 (en) | Resonant current sensor | |
| JP2654446B2 (ja) | 高絶縁型スイッチ装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20040217 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060511 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060522 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |