JPH1038936A

JPH1038936A - インピーダンス測定装置の帰還ループ安定化方法

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Publication number: JPH1038936A
Application number: JP8197200A
Authority: JP
Inventors: Hideki Wakamatsu; 秀樹若松
Original assignee: Hewlett Packard Japan Inc
Current assignee: Hewlett Packard Japan Inc
Priority date: 1996-07-26
Filing date: 1996-07-26
Publication date: 1998-02-13
Anticipated expiration: 2016-07-26
Also published as: DE19731750A1; DE19731750B4; JP3930586B2; US6054867A

Abstract

(57)【要約】【課題】測定対象の電流を吸収して測定電流を測定する
と共に測定端子の電位を接地電位に制御する帰還ループ
を有する４端子対測定法のインピーダンス測定装置にお
いて、高周波で遠隔測定を行う場合、帰還ループが不安
定又は測定不可能になることがある。また測定ケーブル
にも制限がある。この解決に、特定の測定対象を接続し
て測定した帰還ループの位相特性から、該帰還ループが
安定になる移相量を決定設定する提案が、特願平０１−
１８４２２３でなされている。該提案では、測定ケーブ
ルに対する制約が残るか、測定時間の延長が必要であっ
た。本発明の課題は、測定ケーブルの制約及び測定時間
の延長をなくすことである。【解決手段】測定システム構築時に、３つの既知インピ
ーダンスを順次接続して、帰還ループの位相特性を測定
し、インピーダンス測定範囲全域にわたり安定な最適移
相量を決定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はインピーダンス等の部品
定数、回路定数及び材料の特性を、特に長尺の任意の測
定ケーブルを使用して、高周波で広いインピーダンス範
囲にわたり測定するインピーダンス測定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】低周波において、４端子対インピーダン
ス測定法は、測定対象と測定装置本体間を接続する測定
ケーブルの影響を受けない測定方法である。例えば、測
定対象と測定装置本体との間にマルチプレクサを設け
て、測定対象と測定装置本体を切り換えるようなシステ
ムを構築するなどの、測定ケーブルが長い場合にも、精
度良い測定が可能である。このため、４端子対インピー
ダンス測定法は広く普及している。

【０００３】しかし、測定周波数が高くなると、測定ケ
ーブルにおける位相の推移のために、測定精度が低下し
たり、さらには測定装置を構成している帰還ループの安
定度が悪くなってくる。このため、測定ケーブルに厳し
い制約が必要になり、ケーブル選定の自由がなくなる。
また、前記帰還ループにも厳しい条件が必要になってく
る。以下にこの詳細を述べる。

【０００４】図２に典型的な４端子対インピーダンス測
定装置の回路構成を示し、高周波化及び測定ケーブルの
長尺化と任意化並びに帰還ループの問題を述べる。なお
図２及び以降に示すインピーダンス測定装置の図では、
測定値等の演算及び測定装置の機能の制御を行う演算制
御部は省略してある。

【０００５】図２において、測定信号源１３の測定電流
が、抵抗１２及び測定ケーブル１１を経由してＨｃ測定
端子１０から測定対象６０の１つの端子６１へ供給され
る。測定電流は、測定対象６０のもう一方の端子６２か
らＬｃ測定端子４０に流れ、測定ケーブル４１を経由し
て、電流検出用レンジ抵抗４３に流れ、ヌル増幅手段３
５に引き込まれる。抵抗４３の両端の電圧を電圧計４４
が測定して、電流値が求められる。すなわち、抵抗４３
及び電圧計４４が電流測定手段４２を構成している。

【０００６】一方測定対象６０の端子６２の電位が、Ｌ
ｐ測定端子３０から測定ケーブル３１を介して、ヌル増
幅手段３５に印加されている。ヌル増幅手段３５の出力
が、電流計４２の電流を引き込み、測定対象の端子６２
の電位をヌル増幅手段３５の接地電位に等しくさせる。
すなわち、測定ケーブル３１、ヌル増幅手段３５、電流
測定手段４２、測定ケーブル４１及び測定対象の端子６
２から成る帰還ループが負帰還制御して、測定対象の端
子６２の電位を零電位に保つ。このため本明細書では、
この帰還ループをヌルループと呼ぶことにする。

【０００７】測定対象６０の端子６１の電位は、Ｈｐ測
定端子２０から測定ケーブル２１を介して電圧計２２で
測定される。前述のように端子６２の電位が接地電位に
保たれるので、電圧計２２は測定対象６０の両端に印加
される電圧を測定することになる。したがって電圧計２
２の測定値と電流測定手段４２の測定値の比から所望の
インピーダンス測定値を求めることができる。

【０００８】ヌルループのオープンループ伝達関数の位
相余裕が十分でなければ、ヌルループは不安定になり、
さらに発振してしまい、４端子対測定回路は使用不可能
な状態に陥る。このため、ヌルループには位相補償が用
いられている。ヌルループの位相補償は、従来より以下
の方法が実施されている。

【０００９】図２に示すように、ヌル増幅手段３５は、
入力増幅器３２、狭帯域高利得増幅器３３及び出力増幅
器３４の縦続接続で構成されている。狭帯域高利得増幅
器３３は、図３に示す構成で、その動作は次の通りであ
る。測定信号源と同一周波数の同期信号源７９から同期
信号が、検波器７１に基準位相信号として直接印加さ
れ、また移相器８０で９０度移相されて検波器７２に基
準位相信号として印加されている。したがって、検波器
７１及び７２は直交同期検波器を構成している。

【００１０】入力端子７０に印加された交流信号は、検
波器７１及び検波器７２で、直交２成分に分けて同期検
波され、直流信号となる。同期信号源７９からの同期信
号は可変移相器８１を介して、搬送波として変調器７５
に印加され、また移相器８２で９０度移相されて変調器
７６に印加されている。したがって、変調器７５及び７
６は直交変調器を構成している。前記直流信号は、それ
ぞれ積分器７３及び積分器７４で積分された後、変調器
７５及び変調器７６に入力され、互いに９０度位相差の
ある交流信号に変換され、さらに加算器７７で合成され
て交流信号として復元されて出力７８から出力される。

【００１１】このように、狭帯域高利得増幅器３３は、
交流信号を直交同期検波して直流信号に変換して積分
し、直交変調して交流信号に戻しているため、狭帯域で
高利得が実現できる。その利得特性及び移相器の移相量
が零の場合の位相特性は、図４のようになる。ここで、
直交検波器と直交変調器との間の位相を、可変移相器８
１でずらせば、任意の位相差をもつ狭帯域高利得増幅器
を実現出来る。この直交検波器と直交変調器の位相差を
０度、＋９０度、−９０度にした時の位相性例を図５に
示した。

【００１２】狭帯域高利得増幅器３３を含めたヌルルー
プ一巡の利得帯域幅内に位相の０度が存在しないように
する事が安定条件である。したがって、あらかじめ使用
条件、すなわち測定ケーブルの電気長等使用条件を厳格
に取り決めておけば、狭帯域高利得増幅器３３の移相量
を調整して、ヌルループを安定化するよう製造出荷以前
に作り込むことができる。あるいは、必要な移相量すな
わち位相補償量を使用時に見つける機能をインピーダン
ス測定装置に内蔵すれば、ケーブル延長に対して非常に
柔軟な対応が可能になる。

【００１３】後者の手段として、本出願人は「特願平０
１−１８４２２３適応形ハーフブリッジ及びインピーダ
ンスメータ」を提案した。それは、測定信号源を測定回
路から切り離し、ヌルループを切断し、付加回路を用い
てヌルループの狭帯域高利得増幅器３３を除く部分の位
相推移量を測定した後、ヌルループの全移相量が１８０
度になるよう可変移相器８１を設定するものである。

【００１４】図６はその原理図である。スイッチ１４を
接地側に切り換えて、信号源１３を測定回路から切り離
す。スイッチ３６を注入信号源３８側に切り換えて、ヌ
ルループを切断し、注入信号源３８から注入信号Ｅφを
出力増幅器３４に印加する。この状態で、入力増幅器３
２の出力端に現れた電圧Ｖφをベクトル電圧計３７で測
定する。注入信号Ｅφに対するＶφの位相差が、狭帯域
高利得増幅器３３を除いたヌルループの移相量である。
この移相量から、ヌルループの全移相量が１８０度にな
るように可変移相器８１を設定するのである。

【００１５】実際の位相測定は、狭帯域高利得増幅器３
３を図７のように構成して位相測定回路を組み込んで行
うことができる。図７において、演算増幅器８６、抵抗
８５及びコンデンサ８４で積分器を構成している。さら
に抵抗８３及びスイッチ９１の直列接続が演算増幅器８
６の入出力間に接続されていて、連動スイッチ９１を閉
じると、積分器は増幅器に切り替わる。演算増幅器９
０、抵抗８９、コンデンサ８８、抵抗８７及び連動スイ
ッチ９１も同様である。

【００１６】位相測定時には、可変移相器８１の移相量
を零又は既知の値に設定する。またスイッチ９５で、変
調器７６の入力を接地に、変調器７５の入力を直流電源
９４に接続する。直流電源９４の直流電圧が、交流信号
に変換されヌルループを巡り、入力７０からバッファ９
６を経由して、検波器７１及び７２に加えられる。スイ
ッチ９１を閉じて、積分器を電圧増幅器に切り換え、検
波器７１及び検波器７２で直交成分に分けられた直流電
圧を、スイッチ９２で切換て電圧計９３で測定すれば、
位相は複素平面上での偏角として求める事ができる。こ
れらは前記特願平０１−１８４２２３に述べてある。

【００１７】インピーダンス測定の全過程のなかで、前
記特願の位相測定を実行する段階は次の２つのいずれか
である。 (1)測定対象が接続され、インピーダンス測定が命じら
れたとき、毎回測定の前半をヌルループの位相補償量決
定に割り当てる。 (2)ケーブル延長等システム構築時に測定対象開放状態
でヌルループの位相補償量を決定し、装置メモリ内にこ
れを格納し、インピーダンスの測定時に記憶された補償
量を引き出して使用する。

【００１８】ここで重要なのは、ヌルループ一巡位相
は、ケーブル延長部分と測定対象インピーダンス値のそ
れぞれが及ぼす効果の算術和ではないということであ
る。すなわち、測定対象のインピーダンス値に対する位
相の変化の関数とケーブル延長部分の関数とを分けて持
とうとしても、特殊な条件下でなければ、それは成立し
ない。

【００１９】上記(1)(2)は相反する長所短所を持ってい
る。(1)を選択すれば、測定対象値、及びケーブル延長
に対し極めて柔軟な安定化が図れるが、測定の度に位相
測定の時間が追加され、測定の高速化に不利である。
(2)を選択すれば、測定時間のオーバヘッドは発生しな
いが、任意の測定対象値に対するヌルループ安定の保証
は得られない。測定対象の値によりヌルループの伝達関
数が変化するので、ある測定対象で得た位相差から、対
象とする測定範囲全域にわたって位相マージンを確保で
きるような最適位相補償量を得る必要がある。このため
に、インピーダンス測定装置の内部構成に基づいて予測
することと、測定ケーブルの延長部分を限定特殊化する
ことにより行うしかなく、柔軟性は失われる。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】任意の長尺測定ケーブ
ルに対する最適位相補償量を求める手段を装置に内蔵
し、使用者に開放した自動調整機能を備えれば、延長部
分に課せられる制限が取り払われ、遠隔測定に関して柔
軟なインピーダンス測定装置が実現できる。特願平０１
−１８４２２３適応形ハーフブリッジ及びインピーダン
スメータで、それは実現されているが、前項で述べた様
にヌルループの柔軟な安定化と測定の高速化は背反して
いる。本発明が解決しようとする課題は、測定時間を犠
牲にしないで、測定対象値範囲全体を通して最も余裕あ
る安定化位相補償量を、正確に求めることである。

【００２１】

【課題を解決するための手段】本提案は、３つの任意の
既知インピーダンスによりヌルループの伝達関数を求め
る手段を提供する。特願平０１−１８４２２３では、あ
る特定の測定対象を接続した状態で適正な位相補正量を
見いだそうとしているのに対し、本発明は任意の３つの
既知インピーダを順次接続してヌルループの一巡位相特
性を３回測定する事により、任意測定対象インピーダン
スに対する一巡特性を完全に把握し、対象とする測定対
象値範囲全体に最適な位相補償量を算出する。この方法
によれば、内部構造に関する先見情報や延長部分仮定等
は必要なくなり、一切の不確定性は排除される。

【００２２】

【実施例】本発明を詳述する前に、説明の流れを述べて
おく。最初にヌルループ一巡伝達関数は、測定対象のイ
ンピーダンスＺｘの関数で、後出の（４）式のように記
述されることを示す。次に測定対象値により伝達関数が
どの様な影響を受けるか、その性質を大まかに示し、位
相補償法を示す。次に（４）式の中の定数が、３つの既
知インピーダンスを測定することにより決定できること
を示す。最後に、３つの既知インピーダンスを測定する
手順について述べる。

【００２３】一巡伝達特性を測定するのに必要な回路構
成及び一巡伝達特性の測定法は前記特願に示すものと同
一であるが、念のため図６の動作を次に略記しておく。 (1)信号源１３をスイッチ１４により測定回路から切り
離し、ヌルループをスイッチ３６で切断する。(2)測定
信号源１３と同一周波数の信号Ｅφを注入信号源３８か
らヌルループに注入し、これに対する入力増幅器３２の
出力端の電圧Ｖφをベクトル電圧計３７で測定する。こ
れにより狭帯域高利得増幅器３３を除くヌルループの一
巡伝達特性がわかる。

【００２４】図６を元に、測定対象を含み狭帯域高利得
増幅器３３を除くヌルループ一巡の伝達特性を測定する
行為を考える。図６のインピーダンス測定装置に、図８
に示すような１点鎖線の囲みを施す。この囲みは、図９
の１点鎖線の円に単純化出来る。なお、妥当な仮定とし
て回路は線形であるとする。重ね合わせの理によりＶφ
は、Ｊｐ、Ｊｑを乗数として測定対象電圧ＶｘとＥφの
算術和で与えられる事がわかる。すなわち、

【００２５】Ｖφ＝Ｊｐ・Ｖｘ＋Ｊｑ・Ｅφ （１）

【００２６】一方、測定端子を開放したときの測定端子
電圧Ｅｏは、Ｊｏを乗数として

【００２７】Ｅｏ＝Ｊｏ・Ｅφ （２）

【００２８】測定端子から回路網を覗いたインピーダン
スをＺｏとする時、測定対象接続時の電圧Ｖｘは、テブ
ナンの定理より、

【００２９】Ｖｘ＝Ｚｘ・Ｅｏ／（Ｚｘ＋Ｚｏ）（３）

【００３０】で与えられるから、（３）に（２）を、
（１）に（３）を代入して

【００３１】Ｖφ＝Ｊｐ・Ｚｘ・Ｊｏ・Ｅφ／（Ｚｘ＋
Ｚｏ）＋Ｊｑ・Ｅφ

【００３２】したがって新たにＪｐ・ＪｏをＫｐと、Ｊ
ｑをＫｑと表記すれば、伝達関数は、

【００３３】Ｇ＝Ｖφ／Ｅφ＝Ｋｐ・Ｚｘ／（Ｚｘ＋Ｚｏ）＋Ｋｑ（４）

【００３４】となる。この式中３つの定数Ｋｐ、Ｋｑ、
Ｚｏが伝達関数Ｇを特徴づける定数である。ここで、ヌ
ルループの伝達関数（４）式が、Ｚｘに対しどの様に変
化するを述べる。

【００３５】（４）式の特徴は、Ｚｘ／（Ｚｘ＋Ｚｏ）
に集約されている。複素平面においてＺｘとＺｘ／（Ｚ
ｘ＋Ｚｏ）との関係を図１０に示した。妥当な条件とし
て測定対象から覗いたインピーダンスＺｏの実部を正と
すれば、Ｚｘの右半面領域（図１０の斜線の領域）は、
Ｚｘ／（Ｚｘ＋Ｚｏ）の関数では図１０の円の内部に射
影される。Ｚｘの虚軸はこの円の境界である。ここでＺ
ｘの右半面を取り上げるのは、負性抵抗測定対象測定は
ごく希だからである。

【００３６】Ｋｐ、Ｋｑを含めた（４）式、すなわち狭
帯域高利得増幅器を除くヌルループ一巡伝達関数はＺｘ
の右半面を図１１の円内に射影する。狭帯域高利得増幅
器の位相特性は、狭帯域内で±９０度の範囲で変化する
ので、狭帯域高利得増幅器を含めたヌルループ一巡位相
は図１１のように、円の両側に９０度づつ広がる領域と
なる。図１１の例では、該領域は複素平面の零度軸を含
んでいるので、発振する可能性がある。

【００３７】そこで、直交検波器に対し直交変調器の位
相を１８０−φa度だけ進めてやれば、ヌルループの位
相は図１２に示す領域となり、Ｚｘの右半面に位置する
測定対象インピーダンスの全域にわたって最低でも位相
マージンφｍ、φnが確保される。但し、φaは円の中心
の位相角である。上述のように、φaを求め、移相量１
８０−φa度を加えてヌルループの安定化を図ること
が、図１０及び図１１の例に適応した本発明の最適実施
例である。

【００３８】次に（４）式の定数Ｋｐ、Ｋｑ、Ｚｏを求
める方法について述べる。（４）式を変形し、

【００３９】Ａ＝Ｋｐ＋Ｋｑ、Ｂ＝Ｋｑ・Ｚｏ、Ｃ＝Ｚｏ（５）

【００４０】と置き換えると、次式が得られる。

【００４１】Ｚｘ・Ａ＋Ｂ−Ｇ・Ｃ＝Ｇ・Ｚｘ（６）

【００４２】Ａ、Ｂ及びＣは、３つの既知インピーダン
スの測定対象に対して、ヌルループの伝達特性を測定す
る事により判明する。既知インピーダンスをＺ１、Ｚ２
及びＺ３、並びにヌルループの伝達特性の測定値をＧ
１、Ｇ２、Ｇ３とすれば連立方程式

【００４３】

【数１】

【００４４】が得られる。これよりＡ、Ｂ、Ｃは

【００４５】

【数２】

【００４６】となる。式（８）、（５）からＫｐ、Ｋｑ
及びＺｏを得れば、φaが分かる。ところで普通、ケー
ブルを延長したシステムを構築した時、ＯＰＥＮ、ＳＨ
ＯＲＴ及びＬＯＡＤの名で知られる３つのインピーダン
ス標準によるシステムの校正が行われる。上述３つのイ
ンピーダンス標準は、本発明の３つのインピーダンスに
対するヌルループの伝達特性測定にも兼用できる。本発
明を、インピーダンス校正の前後のいずれかに実行し、
本発明のヌルループ伝達関数の未知数を決定することが
できる。

【００４７】図１に、ケーブル延長等のシステム構築時
に本発明を実施するときの流れ図を示す。ステップ２
で、第１の標準器を測定端子に接続する。ステップ３
で、図６のスイッチ３６を注入電源側に切り換え、ヌル
ループを開放する。またスイッチ１４を接地側に切り換
える。ステップ４で、ヌルループの伝達特性を測定し、
第１の伝達特性値Ｇ１を得る。ステップ５で、スイッ
チ３６及びスイッチ１４を元に戻し、上記Ｇ１の移相値
を基に、ヌルループの全移相量が１８０度になるよう、
狭帯域高利得増幅器の可変移相器を設定する。

【００４８】ステップ５で、ヌルループの安定は確保さ
れたので、ステップ６で、インピーダンス校正のための
インピーダンス測定を行う。

【００４９】次に、フェーズ１１に進む。フェーズ１１
は、第１の標準器で測定したフェーズ１０と同様のステ
ップで構成されているが、図では省略している。フェー
ズ１１で第２の標準器を接続し、フェーズ１０と同様の
ステップ３からステップ６９の操作を行い、第２の伝達
特性値Ｇ２を得、又Ｇ２の移相値を基に、ヌルループの
全移相量が１８０度になるよう、狭帯域高利得増幅器の
可変移相器を設定した後、インピーダンス校正のために
第２標準器のインピーダンス測定を行う。同様にフェー
ズ１２で、第３の伝達特性値Ｇ３を得、第３標準器のイ
ンピーダンス測定を行う。ステップ１３で、上記３つの
伝達関数測定値から、前述のように式（８）、（５）を
用いてＫｐ、Ｋｑ及びＺｏを求め、式（４）を得る。式
（４）のＺｘに測定対象のインピーダンス範囲を代入し
て、φaを得て最適の移相量を求める。ステップ１４
で、求めた移相量を設定する。

【００５０】上記手続きにおいて、ヌルループの位相補
償は、その負帰還回路の安定化のためのものであり、ヌ
ルループが安定に動作している限り、校正のためのイン
ピーダンス測定値に影響を与えることはない。したがっ
て、上記の手続きで得た移相量を可変移相器に設定して
も、校正結果に影響を及ぼさない。なお、対象と予定す
る全測定対象値に対しヌルループ安定の条件を達成する
ような位相補償量の解が存在し無い場合もあり得る。そ
の場合も、もし必要ならば位相補償機能実行時に警告を
発し、ケーブル延長部分の改善を促すことも可能であ
る。

【００５１】なお、ここまで位相補償についてのみ述べ
た。本件記述において位相補償は広義に使用しており、
場合に応じて利得補償の調整も同様の方法で可能であ
る。実用上は、狭帯域高利得増幅器あるいは、ヌルルー
プ一巡のどこかに利得調整の手段を設けることが必要で
ある。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
の主旨を失うことなく構成の変化も許容される。

【００５２】

【発明の効果】高周波で遠隔測定を行う場合、４端子対
インピーダンス測定装置に必須の帰還増幅器（ヌルルー
プ）の位相補償問題について、柔軟な解決策を提案し
た。測定端子へ３つの既知インピーダンスを接続、測定
することにより、任意の測定対象インピーダンスに対す
るヌルループ一巡特性を完全に推定できるようになっ
た。しかも位相補償量は、ＯＰＥＮ／ＳＨＯＲＴ／ＬＯ
ＡＤによるシステムのインピーダンス校正の際、併せて
取得することができるようになった。本件方法によれ
ば、測定対象とする測定対象インピーダンスの全範囲を
通して安全な位相補償量を、一つの仮定もなく機械的に
決定する事ができ、しかも測定対象速度のオーバヘッド
は発生しない。しかも、使用条件を限定する必要がな
く、ケーブル長、材質の多様化、マルチプレクサの使
用、波長がケーブル長を越える高周波測定などの要求に
柔軟に応える高速インピーダンス測定装置を実現させ、
実用に供し有益である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す図である。

【図２】従来技術の４端子対インピーダンス測定装置の
例を示す図である。

【図３】狭帯域増幅器の例を示す図である。

【図４】狭帯域増幅器の周波数特性の例を示す図であ
る。

【図５】狭帯域増幅器の位相推移特性の例を示す図であ
る。

【図６】従来技術の実施例を示す図である。

【図７】従来技術の実施例を示す図である。

【図８】ヌルループ一巡測定等価回路の範囲を示す図で
ある。

【図９】ヌルループ一巡測定等価回路の例を示す図であ
る。

【図１０】射影Ｚｘ／（Ｚｘ＋Ｚｏ）の例を示す図であ
る。

【図１１】射影Ｋｐ・Ｚｘ／（Ｚｘ＋Ｚｏ）＋Ｋｑの例
を示す図である。

【図１２】位相推移後の射影の例を示す図である。

【符号の説明】

１０：Ｈc測定端子１１：測定ケーブル１２：抵抗１３：信号源１４：スイッチ２０：Ｈｐ測定端子２１：測定ケーブル２２：電圧計３０：Ｌｐ測定端子３１：測定ケーブル３２：入力増幅器３３：狭帯域高利得増幅器３４：出力増幅器３５：ヌル増幅器３６：スイッチ３７：ベクトル電圧計３８：注入信号源４０：Ｌｃ測定端子４１：測定ケーブル４２：電流計４３：レンジ抵抗４４：電圧計６０：測定対象６１：測定対象の端子６２：測定対象の端子７０：狭帯域高利得増幅器入力７１：同期検波器７２：同期検波器７３：積分器７４：積分器７５：変調器７６：変調器７７：加算器７８：狭帯域高利得増幅器出力７９：同期信号源８０：９０度移相器８１：可変移相器８２：９０度移相器８３：抵抗８４：コンデンサ８５：抵抗８６：演算増幅器８７：抵抗８８：コンデンサ８９：抵抗９０：演算増幅器９１：スイッチ９２：スイッチ９３：電圧計９４：直流源９５：スイッチ９６：バッファ増幅器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】測定対象の第１の端子に測定電圧を印加す
る手段と、前記測定対象の第２の端子に流れる電流を吸
収して、測定対象に流れる電流を測定すると共に前記第
２の端子の電位をほぼ接地電位に制御する帰還ループと
を有し、前記帰還ループの伝達特性の測定手段及び該帰
還ループ内に設けられた可変移相手段を有するインピー
ダンス測定装置であって、複数の既知インピーダンスを順次測定端子に接続して、
前記帰還ループの伝達特性を測定し、前記測定端子に接続される可能性のある測定対象のイン
ピーダンス範囲の全域において前記帰還ループの安定を
保つように、前記測定した伝達特性から、前記可変移相
器の最適移相量を演算で求めて前記可変移相器を設定す
ることを特徴とするインピーダンス測定装置の帰還ルー
プ安定化方法。
【請求項２】前記既知インピーダンスの数を３個とする
ことを特徴とする請求項１記載の帰還ループ安定化方
法。
【請求項３】校正用標準器を測定端子に接続して、校正
のための測定と前記帰還ループの伝達特性の測定とをシ
ーケンシャルに行うことを特徴とする請求項１記載の帰
還ループ安定化方法。
【請求項４】前記測定対象のインピーダンス範囲全域に
わたって測定インピーダンスを変化させたときの、前記
帰還ループの遅れ側の位相マージンの最小値と進み側の
位相マージンの最小値が等しくなる移相量を最適移相量
とすることを特徴とする請求項１記載の帰還ループ安定
化方法。