JPH11295362A - インピーダンス測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 測定条件に異常が生じた際に誤測定を回避す
ることが可能なインピーダンス測定装置を提供すること
を主目的とする。 【解決手段】 測定対象体２に電流供給用プローブ４１
ａ，１７ｂを介して交流定電流を供給するための交流定
電流源３と、電圧検出用プローブ４２ａ，４２ｂを介し
て入力した測定対象体２の両端電圧を差動増幅するため
の差動増幅回路６と、差動増幅回路６の出力電圧を交流
定電流に同期した同期信号に基づいて同期検波する同期
検波回路７，８とを備えているインピーダンス測定装置
１において、電圧検出用プローブ４２ａ，４２ｂの断線
・未接続を検出するためのプローブ断線・未接続検出手
段１１ｂ，１１ｃと、差動増幅回路６の出力電圧の飽和
を検出する差動増幅回路飽和検出手段１１ｄとの少なく
とも一方を備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、いわゆる４端子法
に従って測定対象体の抵抗値、キャパシタンスおよびイ
ンダクタンスを要素とするインピーダンスを測定可能に
構成されてい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】この種のインピーダンス測定装置とし
て、出願人は、図４に示す抵抗測定装置５１を既に開発
している。同図に示す抵抗測定装置５１は、周波数が例
えば１ｋＨｚで電流値Ｉ1 の測定用電流ＩM を測定対象
抵抗体２に供給する交流定電流源３と、測定対象抵抗体
２に測定用電流ＩM が導通する際にその両端電圧を差動
増幅する差動増幅回路６と、差動増幅回路６の出力電圧
Ｖ51と交流定電流源３から出力される同期信号ＳSYN と
を乗算して出力電圧Ｖ52を生成する乗算器７と、出力電
圧Ｖ52をろ波して電圧Ｖ53を出力するＬＰＦ（ローパス
フィルタ）８と、電圧Ｖ53をアナログ−デジタル変換す
るＡ／Ｄ変換器（図示せず）と、変換後のディジタルデ
ータを電流値Ｉ1 の二乗値で除算することにより測定対
象抵抗体２の抵抗値を演算するＣＰＵ（図示せず）と、
演算された抵抗値を表示する表示部（図示せず）と、交
流定電流源３の出力電圧を監視することにより電流供給
用のプローブ４１ａ，４１ｂの断線などを検出する飽和
検出回路１１ａとを備えている。

【０００３】この抵抗測定装置５１では、電流供給用の
プローブ４１ａ，４１ｂおよび電圧検出用のプローブ４
２ａ，４２ｂが測定対象抵抗体２に接続された状態で図
外の測定開始スイッチが操作されると、交流定電流源３
がプローブ４１ａ，４１ｂを介して測定対象抵抗体２に
測定用電流ＩM を供給する。この状態では、差動増幅回
路６が、プローブ４２ａ，４２ｂを介して入力した測定
対象抵抗体２の両端電圧を差動増幅することにより、出
力電圧Ｖ51を出力する。この後、同期検波が行われる。
具体的には、まず、乗算器７が出力電圧Ｖ51と同期信号
ＳSYN とを互いに乗算することにより、出力電圧Ｖ52を
生成する。次いで、ＬＰＦ８が出力電圧Ｖ52を低域ろ波
することにより、測定対象抵抗体２の実効抵抗に電圧値
が比例する電圧Ｖ53を生成してＡ／Ｄ変換器に出力し、
Ａ／Ｄ変換器が電圧Ｖ53をディジタルデータに変換す
る。この後、ＣＰＵがディジタルデータを電流値Ｉ1 の
二乗値で除算することにより、測定対象抵抗体２の抵抗
値を演算すると共に演算した抵抗値を表示部に表示させ
る。

【０００４】一方、測定対象抵抗体２が抵抗測定装置５
１の測定可能範囲を超える高抵抗の場合には、交流定電
流源３は、電流値Ｉ1 の測定用電流ＩM を測定対象抵抗
体２に流し込むことができず、電源電圧まで飽和した交
流電圧を出力する。また、プローブ４１ａ，４１ｂが断
線していたり、プローブ４１ａ，４１ｂが未接続または
接触不良であったりした（以下、未接続および接触不良
を総称して「未接続」ともいう）ときにも、交流定電流
源３は、電源電圧まで飽和した交流電圧を出力する。こ
れらの場合には、測定対象抵抗体２の抵抗値を正確に測
定することができないため、飽和検出回路１１ａが、交
流定電流源３の出力飽和を検出した際に、飽和検出信号
Ｓ51をＣＰＵに出力する。この際には、ＣＰＵは、抵抗
値を演算することなく、表示部に測定条件異常である旨
を表示させる。これにより、プローブ４１ａ，４１ｂの
断線などに起因しての誤測定が防止される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、出願人が既
に開発した抵抗測定装置５１には、以下の改善すべき点
がある。第１に、抵抗成分がわずかでインダクタンス成
分が大部分を占めるチョークコイルなどリアクタンスが
大きな測定対象抵抗体２の抵抗値を測定する場合に、抵
抗値を誤測定するおそれがあり、この改善が望まれてい
る。具体的には、インダクタンスが大きなチョークコイ
ルに図５（ａ）に示す測定用電流ＩM を供給した場合、
交流定電流源３の出力電圧が飽和していないでチョーク
コイルの両端電圧が高電圧になることがある。このた
め、差動増幅回路６の出力電圧能力によっては、出力電
圧Ｖ51の波形が、例えば、同図（ｃ）に示すように、正
の高電圧領域で歪むことがある。この場合、出力電圧Ｖ
52は、同図（ｂ）に示す同期信号ＳSYN と出力電圧Ｖ51
との乗算値に相当する電圧であるため、同図（ｄ）に示
すように、出力電圧Ｖ51に歪みがない理想的な波形Ｗ１
と比較して、正の高電圧の領域が歪んだ波形Ｗ２とな
る。したがって、出力電圧Ｖ52をろ波したＬＰＦ８の電
圧Ｖ53が波形Ｗ１をろ波した場合と比較して低電圧とな
るため、ＣＰＵは、実際の抵抗値よりも低抵抗値に演算
する。この場合、飽和検出回路１１ａから飽和検出信号
Ｓ51が出力されないため、ＣＰＵは、測定条件異常を表
示させることなく誤測定した抵抗値を表示させてしま
う。第２に、電圧検出用のプローブ４２ａ，４２ｂが断
線や未接続の場合にも、差動増幅回路６の出力電圧Ｖ51
が０Ｖまたは不安定になる。このため、この場合にもＣ
ＰＵが誤測定するおそれがあり、この改善が望まれてい
る。

【０００６】本発明は、かかる改善点に鑑みてなされた
ものであり、測定条件に異常が生じた際に誤測定を回避
することが可能なインピーダンス測定装置を提供するこ
とを主目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく請
求項１記載のインピーダンス測定装置は、測定対象体に
電流供給用プローブを介して交流定電流を供給するため
の交流定電流源と、電圧検出用プローブを介して入力し
た測定対象体の両端電圧を差動増幅するための差動増幅
回路と、差動増幅回路の出力電圧を交流定電流に同期し
た同期信号に基づいて同期検波する同期検波回路とを備
えているインピーダンス測定装置において、電圧検出用
プローブの断線・未接続を検出するためのプローブ断線
・未接続検出手段と、差動増幅回路の出力電圧の飽和を
検出する差動増幅回路飽和検出手段との少なくとも一方
を備えたことを特徴とする。なお、より確実に誤測定を
回避するためには、電流供給用プローブの断線・未接続
を検出する電流供給用プローブ断線・未接続検出手段を
合わせて備えることが好ましい。

【０００８】このインピーダンス測定装置では、測定対
象体のインピーダンスが大きいことに起因して差動増幅
回路の出力電圧が飽和して歪んだ場合には、差動増幅回
路飽和検出手段がこれを検出する。また、電圧検出用プ
ローブが断線や未接続状態の場合には、プローブ断線・
未接続検出手段がこれを検出する。次いで、これらの異
常が検出された場合には、例えば、測定条件異常である
旨を報知する。このため、誤測定を回避することが可能
となる。

【０００９】請求項２記載のインピーダンス測定装置
は、請求項１記載のインピーダンス測定装置において、
差動増幅回路飽和検出手段は、差動増幅回路の出力電圧
が所定の電圧範囲を外れたときに交流定電流の１周期よ
りも長時間の検出信号を出力すると共にリトリガ可能な
タイマ回路を備えていることを特徴とする。

【００１０】例えば、差動増幅回路の出力電圧を整流平
滑し、この整流平滑した電圧が所定の電圧値を超えたと
きに差動増幅回路の出力飽和を検出することもできる。
ところが、平滑回路の時定数が長い場合、差動増幅回路
の飽和を検出するのに長時間を要し、しかも飽和を検出
するのが困難となる場合もある。一方、この差動増幅回
路飽和検出手段では、差動増幅回路の出力電圧が所定の
電圧範囲を外れたときには、タイマ回路が、交流定電流
の１周期よりも長時間の検出信号を出力する。この場
合、タイマ回路は、リトリガ可能なため、差動増幅回路
の出力電圧が交流定電流の次の周期において再度所定の
電圧範囲を外れると、その周期においても検出信号を継
続して出力する。したがって、タイマ回路は、差動増幅
回路の出力電圧が交流定電流の各周期において所定の電
圧範囲を外れている限り、検出信号を出力し続ける。こ
のため、例えば、測定条件が異常であることを報知した
り、測定を停止することにより、誤測定を回避すること
が可能となると共に、測定者に対して、測定可能な抵抗
値範囲内の測定対象体であるか否かを確実に報知するこ
とが可能となる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明に係るインピーダンス測定装置を抵抗測定装置に適用
した好適な実施の形態について説明する。なお、出願人
が既に開発している抵抗測定装置５１と同一の構成要素
については同一の符号を付して重複した説明を省略す
る。

【００１２】図１に示すように、抵抗測定装置１は、交
流定電流源３、コンデンサ４，５、差動増幅回路６、乗
算器７、ＬＰＦ８、交流定電流源９，１０、飽和検出回
路１１ａ〜１１ｄ、Ａ／Ｄ変換器２１、ＣＰＵ２２、お
よび表示部２３を備えている。

【００１３】交流定電流源３は、例えば周波数が１ｋＨ
ｚで電流値Ｉ1 の測定用電流ＩM を測定対象抵抗体２に
供給すると共に測定用電流ＩM に同期した矩形波の同期
信号ＳSYN を出力する。コンデンサ４は、測定対象抵抗
体２がバッテリーなどの電圧源である場合に、その電圧
が測定用電流ＩM に印加されるのを防止する。コンデン
サ５は、測定対象抵抗体２の両端電圧における交流成分
のみを差動増幅回路６に出力する。乗算器７およびＬＰ
Ｆ８は、本発明における同期検波回路に相当する。交流
定電流源９は、交流定電流源１０および飽和検出回路１
１ｂ，１１ｃと相俟って本発明におけるプローブ断線・
未接続検出手段に相当する。この場合、交流定電流源９
は、プローブ４２ａに２ｋＨｚの交流定電流Ｉ2 を導通
させ、交流定電流源１０は、プローブ４２ｂに２ｋＨｚ
の交流定電流Ｉ3 を導通させる。

【００１４】飽和検出回路１１ａは、交流定電流源３の
出力飽和を検出するための回路であって、図２に示すよ
うに、交流定電流源３の出力電圧Ｖ11の正の飽和電圧よ
りも若干低電圧の基準電圧ＶREF1を生成する基準電圧源
１２ａと、出力電圧Ｖ11と基準電圧ＶREF1とを比較する
コンパレータ１３ａと、コンパレータ１３ａの出力電圧
がハイレベル電圧になったときに１．２ｍｓｅｃのパル
ス幅の飽和検出信号Ｓ1 を出力するリトリガ可能なワン
ショットタイマ１４ａとを備えている。飽和検出回路１
１ｂは、交流定電流源９の出力飽和を検出するための回
路であって、同図に示すように、交流定電流源９の出力
電圧Ｖ12の正の飽和電圧よりも若干低電圧の基準電圧Ｖ
REF2を生成する基準電圧源１２ｂと、出力電圧Ｖ12と基
準電圧ＶREF2とを比較するコンパレータ１３ｂと、コン
パレータ１３ｂの出力電圧がハイレベル電圧になったと
きに０．６ｍｓｅｃのパルス幅の飽和検出信号Ｓ2 を出
力するリトリガ可能なワンショットタイマ１４ｂとを備
えている。飽和検出回路１１ｃは、交流定電流源１０の
出力飽和を検出するための回路であって、同図に示すよ
うに、交流定電流源１０の出力電圧Ｖ13の正の飽和電圧
よりも若干低電圧の基準電圧ＶREF3を出力する基準電圧
源１２ｃと、出力電圧Ｖ13と基準電圧ＶREF3とを比較す
るコンパレータ１３ｃと、コンパレータ１３ｃの出力電
圧がハイレベル電圧になったときに０．６ｍｓｅｃのパ
ルス幅の飽和検出信号Ｓ3 を出力するリトリガ可能なワ
ンショットタイマ１４ｃとを備えている。

【００１５】飽和検出回路１１ｄは、本発明における差
動増幅回路飽和検出手段に相当し、差動増幅回路６の出
力飽和を検出する。この飽和検出回路１１ｄは、同図に
示すように、差動増幅回路６の出力電圧Ｖ1 の正の飽和
電圧よりも若干低電圧の基準電圧ＶREF4を出力する基準
電圧源１２ｄと、出力電圧Ｖ1 と基準電圧ＶREF4とを比
較するコンパレータ１３ｄと、本発明におけるタイマ回
路に相当しコンパレータ１３ｄの出力電圧がハイレベル
電圧になったときに１．２ｍｓｅｃのパルス幅の飽和検
出信号Ｓ4 を出力するリトリガ可能なワンショットタイ
マ１４ｄとを備えている。

【００１６】ＣＰＵ２２は、Ａ／Ｄ変換器２１を介して
入力されたディジタルデータに基づいて測定対象抵抗体
２の抵抗値を演算すると共に、その演算した抵抗値を表
示部２３に表示させる。また、ＣＰＵ２２は、後述する
ように、飽和検出回路１１ａ〜１１ｄから飽和検出信号
Ｓ1 〜Ｓ4 が出力されたときには、測定不能である旨な
どを表示部２３に表示させる。

【００１７】次に、この抵抗測定装置１の測定動作につ
いて、図３に示す波形図を参照して説明する。

【００１８】最初に、測定対象抵抗体２にプローブ４１
ａ，４１ｂ，４２ａ，４２ｂを接続した状態で図外の測
定開始スイッチを操作すると、交流定電流源３が、コン
デンサ４およびプローブ４１ａ，４１ｂを介して同図
（ａ）に示す正弦波１ｋＨｚの測定用電流ＩM を測定対
象抵抗体２に供給する。同時に、交流定電流源３は、正
側および負側の振幅値が同電圧であって、その立ち上が
りおよび立ち下がりが測定用電流ＩM のゼロクロス点に
同期する矩形波の同期信号ＳSYN （同図（ｂ）参照）を
乗算器７に出力する。一方、交流定電流源９，１０は、
同期信号ＳSYN に同期する正弦波２ｋＨｚの交流定電流
Ｉ2 および交流定電流Ｉ3 （同図（ｃ）参照）をそれぞ
れ出力する。この場合、交流定電流Ｉ2 は、交流定電流
源９、コンデンサ５、プローブ４２ａ、測定対象抵抗体
２、プローブ４１ｂ、グランドライン、および交流定電
流源９からなる経路を導通し、交流定電流Ｉ3 は、交流
定電流源１０、プローブ４２ｂ、測定対象抵抗体２のリ
ード線、プローブ４１ｂ、グランドライン、および交流
定電流源１０からなる経路を導通する。この際に、測定
対象抵抗体２には、測定用電流ＩM と交流定電流Ｉ2 と
の合成電流が導通する。

【００１９】次いで、差動増幅回路６がプローブ４２
ａ，４２ｂを介して入力した測定対象抵抗体２の両端電
圧を差動増幅することにより出力電圧Ｖ1 を出力する。
この場合、例えば、測定対象抵抗体２が抵抗成分のみの
抵抗体であるとすると、同図（ｄ）に示すように、出力
電圧Ｖ1 の波形は、測定対象抵抗体２を流れた１ｋＨｚ
の測定用電流ＩM および２ｋＨｚの交流定電流Ｉ2 の合
成波形となる。次に、乗算器７が出力電圧Ｖ1 と同期信
号ＳSYN とを互いに乗算することにより出力電圧Ｖ2 を
生成する。この際の出力電圧Ｖ2 の波形は、同図（ｂ）
に示す同期信号ＳSYN の正負サイクルに応じて極性反転
させられるため、同図（ｅ）に示すように、出力電圧Ｖ
1 を全波整流した波形となる。次いで、ＬＰＦ８が、出
力電圧Ｖ2をろ波することにより、測定対象抵抗体２の
実効抵抗に電圧値が比例する電圧Ｖ3 を出力する。

【００２０】この場合、同期信号ＳSYN の正サイクル期
間Ａおよび負サイクル期間Ｂ（同図（ｂ）参照）が、そ
れぞれ２ｋＨｚの交流定電流Ｉ2 の１周期と等しいた
め、交流定電流Ｉ2 の電流波形と同期信号ＳSYN との乗
算電圧をろ波した場合、交流定電流Ｉ2 の正サイクルと
負サイクルにそれぞれ相当する乗算電圧は互いに相殺さ
れる。このため、この電圧Ｖ3 の平均値は、測定用電流
ＩM のみが流れたとした場合の測定対象抵抗体２の両端
電圧と同期信号ＳSYN とを互いに乗算した乗算電圧をろ
波した電圧の平均値と等しくなる。この結果、交流定電
流Ｉ2 を測定対象抵抗体２に流したとしても、電圧Ｖ3
の平均値に対する影響が排除される。

【００２１】次いで、Ａ／Ｄ変換器２１が電圧Ｖ3 をデ
ィジタルデータに変換し、ＣＰＵ２２に出力する。この
後、ＣＰＵ２２は、測定用電流ＩM の電流値Ｉ1 の二乗
値でディジタルデータを除算することにより測定対象抵
抗体２の抵抗値を演算する。この際に、交流定電流Ｉ2
が測定対象抵抗体２に流れることによる電圧Ｖ3 の平均
値に対する影響が排除されているため、ＣＰＵ２２は、
測定対象抵抗体２の抵抗値を正確に測定することができ
る。なお、測定対象抵抗体２にリアクタンス成分が含ま
れていたとしても、同様にして、交流定電流Ｉ2 が測定
対象抵抗体２を流れることによる影響が排除されるた
め、ＣＰＵ２２は、測定対象抵抗体２が純粋な抵抗体の
みならずチョークコイルやコンデンサであったとして
も、正確に抵抗値を測定することができる。次いで、Ｃ
ＰＵ２２は、演算した抵抗値を表示部２３に表示させ
る。

【００２２】次に、電流供給用のプローブ４１ａ，４１
ｂおよび電圧検出用のプローブ４２ａ，４２ｂが断線・
未接続の場合や、高インピーダンスのチョークコイルな
どが測定対象抵抗体２とされた場合の処理動作について
説明する。

【００２３】最初に、両プローブ４１ａ，４１ｂの断線
・未接続状態のときの処理動作について説明する。この
場合、両プローブ４１ａ，４１ｂのいずれか一方が断線
・未接続状態であると、測定用電流ＩM の導通経路が絶
たれることにより交流定電流源３の出力電圧Ｖ11が電源
電圧まで飽和する。この際の出力電圧Ｖ11は、正負の瞬
時電圧が正および負の電源電圧となる１ｋＨｚの台形波
となる。したがって、飽和検出回路１１ａでは、出力電
圧Ｖ11が基準電圧ＶREF1を上回ると、コンパレータ１３
ａが出力レベルをロウレベルからハイレベルに反転し、
これにより、ワンショットタイマ１４ａが、１．２ｍｓ
ｅｃのパルス幅の出力信号Ｓ1 を出力する。この際に、
測定用電流ＩM の各周期において出力電圧Ｖ11が基準電
圧ＶREF1を上回っていると、その都度、ワンショットタ
イマ１４ａが出力信号Ｓ1 を出力することにより、出力
信号Ｓ1 が継続して出力され続ける。この状態では、Ｃ
ＰＵ２２は、出力信号Ｓ1 が出力されたことにより、プ
ローブ４１ａ，４１ｂが断線・未接続である旨を表示部
２３に表示させる。

【００２４】次に、両プローブ４２ａ，４２ｂが断線・
未接続のときの処理動作について説明する。この場合、
両プローブ４２ａ，４２ｂのいずれか一方が断線・未接
続状態であると、交流定電流Ｉ2 ，Ｉ3 の導通経路が絶
たれることにより交流定電流源９，１０の出力電圧Ｖ1
2，Ｖ13が電源電圧まで飽和する。この場合にも、出力
電圧Ｖ11，Ｖ12は、正負の瞬時電圧が正および負の電源
電圧となる２ｋＨｚの台形波となる。したがって、飽和
検出回路１１ｂでは、プローブ４２ａの断線・未接続状
態に起因して出力電圧Ｖ12が基準電圧ＶREF2を上回る
と、コンパレータ１３ｂが出力レベルをロウレベルから
ハイレベルに反転し、これにより、ワンショットタイマ
１４ｂが、０．６ｍｓｅｃのパルス幅の出力信号Ｓ2 を
出力する。この際に、交流定電流Ｉ2 の各周期において
出力電圧Ｖ12が基準電圧ＶREF2を上回っていると、その
都度、ワンショットタイマ１４ｂが出力信号Ｓ2 を出力
することにより、出力信号Ｓ2 が継続して出力され続け
る。この状態では、ＣＰＵ２２は、出力信号Ｓ2 が出力
されたことにより、プローブ４２ａが断線・未接続であ
る旨を表示部２３に表示させる。同様にして、飽和検出
回路１１ｃでは、プローブ４２ｂの断線・未接続状態に
起因して交流定電流源１０の出力電圧Ｖ13が基準電圧Ｖ
REF3を上回ると、ワンショットタイマ１４ｃが出力信号
Ｓ3 を出力するため、ＣＰＵ２２が、プローブ４２ｂが
断線・未接続である旨を表示部２３に表示させる。

【００２５】次に、測定対象抵抗体２が高インピーダン
スの場合の処理動作について説明する。この場合、測定
対象抵抗体２の両端電圧が大きくなることにより、差動
増幅回路６の出力電圧Ｖ1 が飽和電圧まで上昇すること
がある。この際に、飽和検出回路１１ｄでは、出力電圧
Ｖ1 が１ｍｓｅｃの周期で基準電圧ＶREF4を超えるた
め、コンパレータ１３ｄが１ｍｓｅｃの周期でハイレベ
ル信号を出力することにより、ワンショットタイマ１４
ｄが、リトリガされつつ、出力信号Ｓ4 を継続して出力
する。次いで、ＣＰＵ２２が、出力信号Ｓ4 を入力した
ときに、測定不能な測定対象抵抗体２が測定対象とされ
た旨を表示部２３に表示させる。

【００２６】このように、この抵抗測定装置１によれ
ば、交流定電流源９，１０がプローブ４２ａ，４２ｂに
対して交流定電流Ｉ2 ，Ｉ3 を常時導通させ、飽和検出
回路１１ｂ，１１ｃが出力電圧Ｖ12，Ｖ13の飽和を検出
することにより、プローブ４２ａ，４２ｂが測定中に断
線したり外れたりした場合に、プローブ４２ａ，４２ｂ
の断線・未接続を表示部２３に表示させることにより、
誤った抵抗測定を防止することができる。また、飽和検
出回路１１ｄが差動増幅回路６における出力電圧Ｖ1 の
飽和を検出することにより、測定対象抵抗体２が高イン
ピーダンスの測定対象であった場合にも、誤った抵抗測
定を防止することができる。さらに、リトリガ可能なワ
ンショットタイマ１４ａ〜１４ｄを飽和検出回路１１ａ
〜１１ｄ内に配設したことにより、交流定電流源３，
９，１０および差動増幅回路６の出力飽和を迅速かつ確
実に検出することができる。

【００２７】なお、本発明は、上記した実施の形態に限
定されず、その構成を適宜変更することができる。例え
ば、本発明の実施形態では、別個独立した交流定電流源
９，１０がプローブ４２ａ，４２ｂに対してそれぞれ交
流定電流Ｉ2 ，Ｉ3 を導通させているが、本発明は、こ
れに限定されず、交流定電流源９，１０に代えて、１つ
の交流定電流源で構成することもできる。具体的には、
交流定電流源から、コンデンサ５、プローブ４２ａ、測
定対象抵抗体２、プローブ４２ｂ、およびこの交流定電
流源からなる導通経路に交流定電流を導通させ、この交
流定電流源の出力電圧の飽和を検出すればよい。この構
成によれば、断線・未接続の状態のプローブ４２ａ，４
２ｂを特定するのは困難であるが、簡易に構成すること
ができる。

【００２８】また、本発明の実施形態では、交流定電流
Ｉ2 ，Ｉ3 の周波数を２ｋＨｚとしているが、本発明
は、これに限定されず、測定用電流ＩM の周波数の偶数
倍の周波数の交流定電流を用いることができるのは勿論
である。

【００２９】さらに、本発明の実施形態では、飽和検出
回路１１ａ〜１１ｄは、出力電圧Ｖ11，Ｖ12，Ｖ13，Ｖ
1 の正電圧側の飽和を検出しているが、本発明は、これ
に限定されず、出力電圧Ｖ11，Ｖ12，Ｖ13，Ｖ1 の負電
圧側の飽和を検出してもよいし、両電圧側を同時に検出
してもよい。また、飽和検出回路１１ａ〜１１ｄを整流
平滑回路およびコンパレータで構成することもできる。
また、本発明の実施の形態では、飽和検出信号Ｓ1 〜Ｓ
4 を別個にＣＰＵ２２に出力しているが、これらの飽和
検出信号の論理和信号を生成してもよい。

【００３０】さらに、本発明の実施の形態では、インピ
ーダンスの一態様である実効抵抗を測定する例について
説明したが、本発明は、これに限らず、リアクタンス、
キャパシタンスおよびインダクタンスを測定するインピ
ーダンスメータに適用することができる。この場合、図
３（ｂ）に示した同期信号ＳSYN の位相を９０゜移相し
た同期信号に基づいて同期検波することによりリアクタ
ンスを測定する測定系を追加し、測定した実効抵抗およ
びリアクタンスに基づいてインピーダンスを測定するこ
とができる。

【００３１】

【発明の効果】以上のように、請求項１記載のインピー
ダンス測定装置によれば、プローブ断線・未接続検出手
段および差動増幅回路飽和検出手段の一方または両方を
備えたことにより、電圧検出用プローブの断線・未接続
や高インピーダンスの測定対象体が測定対象とされた条
件下において誤測定を防止することができる。

【００３２】また、請求項２記載のインピーダンス測定
装置によれば、差動増幅回路飽和検出手段にリトリガ可
能なタイマ回路を用いたことにより、差動増幅回路の出
力飽和を迅速かつ確実に検出することができ、これによ
り、測定対象体についてインピーダンスが測定可能か否
かを迅速に報知することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る抵抗測定装置の回路
図である。

【図２】本発明の実施の形態に係る抵抗測定装置におけ
る飽和検出回路１１ａ〜１１ｄの回路図である。

【図３】本発明の実施の形態に係る抵抗測定装置の抵抗
測定動作を説明するための波形図であって、（ａ）は測
定用電流ＩM の電流波形図、（ｂ）は同期信号ＳSYN の
信号波形図、（ｃ）は交流定電流Ｉ2 ，Ｉ3 の電流波形
図、（ｄ）は出力電圧Ｖ1 の電圧波形図、（ｅ）は出力
電圧Ｖ2 の電圧波形図である。

【図４】出願人が既に開発している抵抗測定装置の回路
図である。

【図５】出願人が既に開発している抵抗測定装置の抵抗
測定動作を説明するための波形図であって、（ａ）は測
定用電流ＩM の電流波形図、（ｂ）は同期信号ＳSYN の
信号波形図、（ｃ）は出力電圧Ｖ51の電圧波形図、
（ｄ）は出力電圧Ｖ52の電圧波形図である。

【符号の説明】

１ 抵抗測定装置 ２ 測定対象抵抗体 ３ 交流定電流源 ６ 差動増幅回路 ７ 乗算器 ８ ＬＰＦ ９ 交流定電流源 １０ 交流定電流源 １１ａ 飽和検出回路 １１ｂ 飽和検出回路 １１ｃ 飽和検出回路 １１ｄ 飽和検出回路 １４ｄ ワンショットタイマ ４１ａ プローブ ４１ｂ プローブ ４２ａ プローブ ４２ｂ プローブ ＩM 測定用電流 Ｉ2 交流定電流 Ｉ3 交流定電流 Ｖ1 出力電圧 Ｖ11 出力電圧 ＶREF4 基準電圧 ＳSYN 同期信号 Ｓ4 飽和検出信号

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 測定対象体に電流供給用プローブを介し
   て交流定電流を供給するための交流定電流源と、電圧検
   出用プローブを介して入力した前記測定対象体の両端電
   圧を差動増幅するための差動増幅回路と、当該差動増幅
   回路の出力電圧を前記交流定電流に同期した同期信号に
   基づいて同期検波する同期検波回路とを備えているイン
   ピーダンス測定装置において、 前記電圧検出用プローブの断線・未接続を検出するため
   のプローブ断線・未接続検出手段と、前記差動増幅回路
   の出力電圧の飽和を検出する差動増幅回路飽和検出手段
   との少なくとも一方を備えたことを特徴とするインピー
   ダンス測定装置。
2. 【請求項２】 前記差動増幅回路飽和検出手段は、前記
   差動増幅回路の出力電圧が所定の電圧範囲を外れたとき
   に前記交流定電流の１周期よりも長時間の検出信号を出
   力すると共にリトリガ可能なタイマ回路を備えているこ
   とを特徴とする請求項１記載のインピーダンス測定装
   置。