JPS606761Y2 - 回路定数測定装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、回路素子の定数を測定する装置に係る。

例えばコンデンサ等の回路素子の回路定数（容量値）を
測る装置としては、特許第８１５０３７号１積分形回路
素子測定装置ヨが従来例としてあった。

すなわち交流ブリッジ法を採用し、当該ブリッジを形成
する被測定素子と標準素子とに相等しい交流電流を供給
して、該画素子の両端電圧に基いて被測定素子の回路定
数を測っている。

しかし測定装置の測定端子と被測定素子とを接続するの
に、特に両者間が離れているときに同軸ケーブルを使う
必要があり、この測定ケーブルにおける寄生成分の影響
がでてくる。

特に測定用交流電流の周波数が高くなる程、この影響も
大きくなり測定誤差の原因となる。

本考案は上記欠点を解消するためになされたもので、測
定ケーブルによる誤差をなくした回路定数測定装置を提
供せんとするものである。

本考案の一実施例によれば、測定ケーブルと一定関係に
ある長さの同一ケーブルを介して、標準素子の両端電圧
を遅延させて検出している。

これにより、測定ケーブルによる誤差を打ち消している
。

以下図面を用いて本考案を詳述する。

図は、本考案の一実施例による回路定数測定装置のブロ
ック図である。

図において、測定装置１０には一対の電流端子Ｈ９，Ｌ
ｃおよび一対の電圧端子Ｈｐｇ Ｌｐの４つの測定端子
が具わっている。

これら測定端子のそれぞれには、測定ケーブル１２．１
４，１６，１８の一端が接続される。

被測定素子のコンデンサ２０の一端２２は測定ケーブル
１２．１４の他端側で雨中心導体と、そして該コンデン
サ２０の他端２４は測定ケーブル１６゜１８の他端側で
雨中心導体とそれぞれ共通接続（接触）されている。

測定ケーブル１２〜１８はすべて、同一長ｌ□の同一な
同軸ケーブルであり、そしてそれらのシールドである外
部導体はすべて共通に接続されている。

１次側に交流信号源３０を具えた変成器３２の２次側は
、測定端子Ｈ８の中心導体と外部導体とに接続されてい
る。

測定端子Ｌｃの中心導体と外部導体との間には、標準抵
抗器３４と変成器３６の２次コイル３８とが直列接続さ
れている。

測定端子り、の中心導体は制御回路４０の入力端に接続
され、そして該制御回路４０の出力端は前記変成器３６
の１次コイル４２を介して接地されている。

検出回路４４の第１入力端４６は測定端子Ｈ２の中心導
体に、第２入力端４８は同軸ケーブル５０（その長さ１
２）を介して標準抵抗器３４と２次コイル３８との共通
接続点５２に、そして出力端５４は表示器５６にそれぞ
れ接続されている。

上記構成による動作を説明する。

信号源３０によって変成器３２の２次側に生じる電圧は
、ケーブル１２の中心導体、コンデンサ２０、ケーブル
１８の中心導体、標準抵抗器３４、コイル３８およびケ
ーブル１８，１６，１４，１２の外部導体の直列回路に
供給される。

ここで制御器４０の機能は、測定端子Ｌｐにおける電位
ＶＬＰを検出して変成器３６を介して当該２次コイル３
８に該電位Ｖ Ｌ Ｐを打ち消す方向で印加し、それに
より前記電位ＶＬＰを零にすることである。

これについては上記特許にも述べられている。

このようにバランスした状態では、コンデンサ２０に流
れる電流ｉ。

はケーブル１８にすべて供給される。

そこで標準抵抗器３４に流れる電流ｉＲは １Ｒ＝ｅＣ１１ＹＸ＠Ｃｏ５ｈγ１１
（１）で表わされる。

ここで、ｅｏはコンデンサ２０の両端電圧、Ｙ×はコン
デンサ２０のアドミッタンス、γは同軸ケーブルの伝播
定数である。

よって抵抗器３４の両端電圧ｅＲは、 ｅＲ＝Ｒ＠１Ｒ＝Ｒ＠ｅｏ＠Ｙｘ＠Ｃ０５ｈγ１１（２
）として表わされる、ここで、Ｒは抵抗器３４の抵抗値
である。

同軸ケーブル５０は、測定ケーブル１２〜１８と同一の
ケーブルである。

従って、検出器４４の第２入力端４８における電圧ｅ４
８は、 である。

また−力検出器４４の第１入力端４６に おける電圧ｅ、、６は、 である。

被測定コンデンサ２０の容量値Ｃｘを前記両電圧ｅ、８
．ｅ４６の比によって求めるようにすると、検出器４４
が当該計算を行い、そしてその結果が表示器５６によっ
て表示される。

これを前記（３）、（４）の両式から求めると、 となる。

従って、検出器４４で電圧比６４８／６４６を求めたの
みでは、同軸ケーブルによる誤差が生じてしまう。

そこで、（５）式右辺の双曲線関数をマクロ−リン展開
して第３項以降を無視すると、 ν の関係が成立する。

そして、１゜−＝’２１１とすると（６）式の右辺＝＋
１となる。

従って、ケーブル５０の長さを測定ケーブル１２〜１８
の７２倍に選べば、該測定ケーブル１２〜１８の影響に
よる誤差を最少にすることができる。

なお理論的にはとする必要がある。

上述したケーブル５０を装定装置１０の外部で接続する
ようにしておき、測定ケーブル１２〜１８に応じてその
都度変更するようにするか、あるいは切換スイッチ等で
その都度切換えるようにして該ケーブル５０を選択すれ
ば実際的である。

なお上記説明は被測定素子がコンデンサである場合につ
いてであったが、これに限られることなく他の回路素子
であってもよいこと勿論である。

以上詳述する如く、本考案によれば測定ケーブルに基く
誤差を最少化した回路定数測定装置が実現でき実用に供
して極めて効果大である。

【図面の簡単な説明】

図は本考案の一実施例による回路定数測定装置のブロッ
ク図で、１０：測定装置、１２〜１８：測定ケーブル、
２０：被測定コンデンサ、３４：標準抵抗器、４０：制
御回路、４４：検出回路、５６：表示器である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 一対の電流端子および一対の電圧端子を有し、前記電流
   端子と電圧端子との一方を第１、第２ケーブルを介して
   それぞれ被測定素子の一方の端子に接触させると共に前
   記電流端子と電圧端子との他方の端子を第３、第４ケー
   ブルを介してそれぞれ前記被測定素子の他方の端子に接
   触させ、前記被測定素子と標準素子とを含む直列回路に
   同一電流を供給し、前記被測定素子および標準素子の端
   子間電圧を検出回路に導入して前記被測定素子の回路定
   数を測定する装置において、前記第１〜第４ケーブルを
   同一長とし、前記標準素子と前記検出回路とを前記第１
   〜第４ケーブルと一定関係にある長さの第５ケーブルで
   接続すると共に、前記第１〜第５ケーブルを同一の同軸
   ケーブルとすることを特徴とする回路定数測定装置。