JPS6389912A - 電子的負荷装置 - Google Patents
電子的負荷装置Info
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- JPS6389912A JPS6389912A JP23533686A JP23533686A JPS6389912A JP S6389912 A JPS6389912 A JP S6389912A JP 23533686 A JP23533686 A JP 23533686A JP 23533686 A JP23533686 A JP 23533686A JP S6389912 A JPS6389912 A JP S6389912A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、交流、直流等各種の電源に接続されて抵抗負
荷、誘導性負荷、容量性負荷または定電力負荷等を単一
の装置にて高精度に実現可能とした電子的負荷装置に関
する。
荷、誘導性負荷、容量性負荷または定電力負荷等を単一
の装置にて高精度に実現可能とした電子的負荷装置に関
する。
（従来の技術）
従来、負荷装置としては第８図および第９図に示すよう
なものが知られている。このうち、第８図において２１
は交流電源、２２は可変抵抗や可変インダクタンス、可
変コンデンサ等の可変インピーダンス装置を示し、また
第９図において２３は直流電源、２４は定電流源をそれ
ぞれ示している。
なものが知られている。このうち、第８図において２１
は交流電源、２２は可変抵抗や可変インダクタンス、可
変コンデンサ等の可変インピーダンス装置を示し、また
第９図において２３は直流電源、２４は定電流源をそれ
ぞれ示している。
そして、第８図の回路では可変インピーダンス装置２２
が負荷装［２５を構成しており、交流電源２１の電圧を
Ｖ、可変インピーダンス装置２２のインピーダンスをシ
とすれば、このインピーダンスを所定の値に設定するこ
とにより任意の負荷電流ｉ＝※／シを得ることができる
。一方、第８図の回路では定電流源２４が負荷装置２６
を構成し、かかる負荷装［２６は直流電源２３の電圧を
Ｖ、定電流源２４の電流をＩとすれば電源側から見てイ
ンピーダンスＺの負荷ということができる。
が負荷装［２５を構成しており、交流電源２１の電圧を
Ｖ、可変インピーダンス装置２２のインピーダンスをシ
とすれば、このインピーダンスを所定の値に設定するこ
とにより任意の負荷電流ｉ＝※／シを得ることができる
。一方、第８図の回路では定電流源２４が負荷装置２６
を構成し、かかる負荷装［２６は直流電源２３の電圧を
Ｖ、定電流源２４の電流をＩとすれば電源側から見てイ
ンピーダンスＺの負荷ということができる。
（発明が解決しようとする問題点）
しかるに、第８図の例では定インピーダンスの負荷とし
て交流回路用の誘導性負荷または容量性負荷を可変のも
のとして実現するのが一般に困難であり、また実際のイ
ンダクタンスやキャパシタンスの値が理想的でないため
設定値どおりのインピーダンスをもった負荷装置が実現
できないという問題があった。
て交流回路用の誘導性負荷または容量性負荷を可変のも
のとして実現するのが一般に困難であり、また実際のイ
ンダクタンスやキャパシタンスの値が理想的でないため
設定値どおりのインピーダンスをもった負荷装置が実現
できないという問題があった。
更に、第９図の負荷装置は通常、直流回路用にのみ実用
化されていると共に、これらの従来例では何れも電源電
圧の変動に対して無関係に定電力負荷とすることができ
ないという欠点があった。
化されていると共に、これらの従来例では何れも電源電
圧の変動に対して無関係に定電力負荷とすることができ
ないという欠点があった。
本発明は上記の問題点を解決するべく提案されたもので
、その目的とするところは、電源の種類（交流、直流、
高調波分を含む電源等）に拘らず所望の値の抵抗負荷、
誘導性負荷、容量性負荷、定電力負荷等を単一の装置に
て容易に実現可能とした電子的負荷装置を提供すること
にある。
、その目的とするところは、電源の種類（交流、直流、
高調波分を含む電源等）に拘らず所望の値の抵抗負荷、
誘導性負荷、容量性負荷、定電力負荷等を単一の装置に
て容易に実現可能とした電子的負荷装置を提供すること
にある。
（問題点を解決するための手段）
上記目的を達成するため、本発明は、一定周期にてサン
プリングした電源装置からの入力電圧をディジタル信号
に変換するＡ／Ｄコンバータと、前記ディジタル信号、
および定電力負荷や誘導性負荷、あるいは容量性負荷等
に応じて設定される負荷特性設定値に基づいて負荷電流
設定値を演算するマイクロコンピュータと、前記負荷電
流設定値をアナログ信号に変換するＤ／Ａコンバータと
、前記電源装置に接続され、かつ前記アナログ信号に基
づいて負荷電流を発生する電流源とを備えたことを特徴
とする。
プリングした電源装置からの入力電圧をディジタル信号
に変換するＡ／Ｄコンバータと、前記ディジタル信号、
および定電力負荷や誘導性負荷、あるいは容量性負荷等
に応じて設定される負荷特性設定値に基づいて負荷電流
設定値を演算するマイクロコンピュータと、前記負荷電
流設定値をアナログ信号に変換するＤ／Ａコンバータと
、前記電源装置に接続され、かつ前記アナログ信号に基
づいて負荷電流を発生する電流源とを備えたことを特徴
とする。
そして本発明では、負荷特性設定値として一定の消費電
力値を用いることにより定電力負荷装置を実現し、また
負荷特性設定値として一定のインダクタンスあるいはキ
ャパシタンス値を用いることにより、これらの特性に一
致した誘導性負荷装置または容量性負荷装置を実現する
ことができる。
力値を用いることにより定電力負荷装置を実現し、また
負荷特性設定値として一定のインダクタンスあるいはキ
ャパシタンス値を用いることにより、これらの特性に一
致した誘導性負荷装置または容量性負荷装置を実現する
ことができる。
（作用）
マイクロコンピュータでは、サンプリングデータとして
の入力電圧と、所望の負荷特性（抵抗負荷、誘導性負荷
、容量性負荷、定電力負荷等）に応じて設定された負荷
特性設定値（抵抗値、消費電力値、インダクタンス値、
キャパシタンス値等）とに基づき、所定の演算を行なっ
てその結果をアナログ信号に変換し、負荷電流設定値と
して電流源に送出する。電流源は前記入力電圧にかかる
電源装置に接続されており、負荷電流設定値に従って電
流を供給することにより、先の負荷特性が満足される。
の入力電圧と、所望の負荷特性（抵抗負荷、誘導性負荷
、容量性負荷、定電力負荷等）に応じて設定された負荷
特性設定値（抵抗値、消費電力値、インダクタンス値、
キャパシタンス値等）とに基づき、所定の演算を行なっ
てその結果をアナログ信号に変換し、負荷電流設定値と
して電流源に送出する。電流源は前記入力電圧にかかる
電源装置に接続されており、負荷電流設定値に従って電
流を供給することにより、先の負荷特性が満足される。
（実施例）
以下、図に沿って本発明の一実施例を説明する。
第１図は本発明にかかる電子的負荷装置１（以下、単に
負荷装置１という）の構成を示すもので、この負荷装置
１は交流電源２の両端に接続されている。すなわち、負
荷装置１は交流電源２の両端に接続されたＡ／Ｄコンバ
ータ３と、その出力側に接続されたマイクロコンピュー
タ４と、その出力側に接続されたＤ／Ａコンバータ５と
、その出力側に接続され、かつ交流電源２の両端に接続
された電流源６とから構成されている。
負荷装置１という）の構成を示すもので、この負荷装置
１は交流電源２の両端に接続されている。すなわち、負
荷装置１は交流電源２の両端に接続されたＡ／Ｄコンバ
ータ３と、その出力側に接続されたマイクロコンピュー
タ４と、その出力側に接続されたＤ／Ａコンバータ５と
、その出力側に接続され、かつ交流電源２の両端に接続
された電流源６とから構成されている。
次に、この負荷装置１を用いて抵抗負荷を得るための動
作を説明する。まず、負荷特性設定値としての負荷抵抗
の設定値をＲ〔Ω〕とする。交流電源２からの負荷装置
１への入力電圧を※ａとすると、この電圧※ａを周期Ｔ
にてサンプリングした場合、第２図に示す如く瞬時値Ｖ
ａｌ ＋ Ｖ ａ２＋※ａ３ｆ・・・・・・・・・、
※ａｎが得られる。これらの瞬時値はＡ／Ｄコンバータ
３によりディジタル信号に変換され、次段のマイクロコ
ンピュータ４によって各サンプリングデータ毎に０式に
より負荷電流ＩａＩの演算を行なう。
作を説明する。まず、負荷特性設定値としての負荷抵抗
の設定値をＲ〔Ω〕とする。交流電源２からの負荷装置
１への入力電圧を※ａとすると、この電圧※ａを周期Ｔ
にてサンプリングした場合、第２図に示す如く瞬時値Ｖ
ａｌ ＋ Ｖ ａ２＋※ａ３ｆ・・・・・・・・・、
※ａｎが得られる。これらの瞬時値はＡ／Ｄコンバータ
３によりディジタル信号に変換され、次段のマイクロコ
ンピュータ４によって各サンプリングデータ毎に０式に
より負荷電流ＩａＩの演算を行なう。
ＩａＩ＝Ｖａｌ／Ｒ・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・■こ
こで、Ｉ ａｌ、Ω８１は第２図の各サンプリング時ｔ
Ｉ（＝ｔ１．ｔ２．・・・・・・＋ｔｎ）における負荷
電流および入力電圧を示す。
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・■こ
こで、Ｉ ａｌ、Ω８１は第２図の各サンプリング時ｔ
Ｉ（＝ｔ１．ｔ２．・・・・・・＋ｔｎ）における負荷
電流および入力電圧を示す。
こうして得られた負荷電流Ｉａ１をＤ／Ａコンバータ５
によりアナログ信号に変換し、電流源６の負荷電流設定
値とすれば、負荷装置１は交流電源２から見た場合にイ
ンピーダンスＺａ＝Ｈの抵抗負荷となり、かかるインピ
ーダンスＺａは交流電源２の電圧に拘らず常に一定の値
となる。
によりアナログ信号に変換し、電流源６の負荷電流設定
値とすれば、負荷装置１は交流電源２から見た場合にイ
ンピーダンスＺａ＝Ｈの抵抗負荷となり、かかるインピ
ーダンスＺａは交流電源２の電圧に拘らず常に一定の値
となる。
次いで、この実施例によって定電力負荷を得る場合の動
作を述べる。ここで、定電力負荷とは入力電圧の変動に
拘らず常に一定の電力を消費する負荷をいう。いま、負
荷特性設定値としての設定消費電力値をＭとすると負荷
装置１の入力インピーダンス久ａは、 Ｚａ＝ ｖｒ”７Ｍ・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・■（
立ｒ：入力電圧Ｖａの実効値） であるから、かかるＺａはＶｒに追従して制御される。
作を述べる。ここで、定電力負荷とは入力電圧の変動に
拘らず常に一定の電力を消費する負荷をいう。いま、負
荷特性設定値としての設定消費電力値をＭとすると負荷
装置１の入力インピーダンス久ａは、 Ｚａ＝ ｖｒ”７Ｍ・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・■（
立ｒ：入力電圧Ｖａの実効値） であるから、かかるＺａはＶｒに追従して制御される。
一方、負荷電流Ｉａｉは、■式も考慮すればＩａ＋”＝
Ｖａ＋／Ｚａ＝（Ｍ／Ｖｒ”）ＸＶａｉ−・■であるか
ら、各サンプリング周期毎にマイクロコンピュータ４に
て実効値Ｖｒを求めて■式の演算を行い、これによって
得られたＩａｉを負荷電流設定値とすれば負荷装置１は
常に一定の電力Ｍを消費することとなる。
Ｖａ＋／Ｚａ＝（Ｍ／Ｖｒ”）ＸＶａｉ−・■であるか
ら、各サンプリング周期毎にマイクロコンピュータ４に
て実効値Ｖｒを求めて■式の演算を行い、これによって
得られたＩａｉを負荷電流設定値とすれば負荷装置１は
常に一定の電力Ｍを消費することとなる。
なお、実効値※ｒは、第３図に示す如く入力電圧※ａの
１周期内で９回サンプリングしたと仮定し、各サンプリ
ング時の電圧の瞬時値をＶ ａ Ｉ（＝÷８１９※８２
１Ω８３９・・・・・・・・・、※ａｎ）とすると、か
ら求めることができる。この実施例では、１サンプリン
グ周期が経過する度にそれ以前のｎ回のサンプリングデ
ータを用いてＶｒを求める。
１周期内で９回サンプリングしたと仮定し、各サンプリ
ング時の電圧の瞬時値をＶ ａ Ｉ（＝÷８１９※８２
１Ω８３９・・・・・・・・・、※ａｎ）とすると、か
ら求めることができる。この実施例では、１サンプリン
グ周期が経過する度にそれ以前のｎ回のサンプリングデ
ータを用いてＶｒを求める。
また、この実施例によって誘導性負荷を得る場合の動作
は以下のとおりである。いま、第４図に示すように抵抗
ＲおよびインダクタンスＬの直列負荷動作として各負荷
特性設定値をそれぞれＲ〔Ω）、Ｌ（Ｈ）とすると、Ｖ
Ｌ：ＬＸｄｉ／ｄｔ （ＶＬはインダクタンスＬの端子
電圧）の原理から、Ｉａｌ＝（（Ｖａｌ−Ｉａｉ−１Ｘ
Ｒ）ＸＴ）／Ｌ・・・・・−■となる。ここで、Ｉａｌ
−１は１サンプリング周期（＝Ｔ）前の負荷電流の計算
値を示す。
は以下のとおりである。いま、第４図に示すように抵抗
ＲおよびインダクタンスＬの直列負荷動作として各負荷
特性設定値をそれぞれＲ〔Ω）、Ｌ（Ｈ）とすると、Ｖ
Ｌ：ＬＸｄｉ／ｄｔ （ＶＬはインダクタンスＬの端子
電圧）の原理から、Ｉａｌ＝（（Ｖａｌ−Ｉａｉ−１Ｘ
Ｒ）ＸＴ）／Ｌ・・・・・−■となる。ここで、Ｉａｌ
−１は１サンプリング周期（＝Ｔ）前の負荷電流の計算
値を示す。
よって、０式の演算により求めたＩａｌを電流源６の負
荷電流設定値とすれば一定のインダクタンスＬを有する
負荷装置１を実現することができる。
荷電流設定値とすれば一定のインダクタンスＬを有する
負荷装置１を実現することができる。
更に、容量性負荷を得る場合には、第５図に示す如く抵
抗ＲおよびコンデンサＣの直列負荷動作として各負荷特
性設定値をそれぞれＲ〔Ω）、Ｃ（Ｆ）すＣの両端電圧
）の原理から、 となり、これらの式から求めた負荷電流ＩａＩを設定値
とすれば一定のキャパシタンスＣを有する負荷装置１が
実現できる。ここで、※ｚｌはマイクロコンピュータ４
の内部計算で使用する仮想コンデンサＣの端子電圧に対
応するデータ、※Ｚｉ−４は当該データの１サンプリン
グ周期（二Ｔ）前のものを示している。
抗ＲおよびコンデンサＣの直列負荷動作として各負荷特
性設定値をそれぞれＲ〔Ω）、Ｃ（Ｆ）すＣの両端電圧
）の原理から、 となり、これらの式から求めた負荷電流ＩａＩを設定値
とすれば一定のキャパシタンスＣを有する負荷装置１が
実現できる。ここで、※ｚｌはマイクロコンピュータ４
の内部計算で使用する仮想コンデンサＣの端子電圧に対
応するデータ、※Ｚｉ−４は当該データの１サンプリン
グ周期（二Ｔ）前のものを示している。
なお、−ヒ述した何れの場合においてもＡ／Ｄコンバー
タ３やマイクロコンピュータ４の動作速度が遅い場合に
は、第６図に示すように実際の入力電圧※ａはＡｔだけ
遅れて演算に用いられ、現在行なっている演算ではその
時点での入力電圧Ｖａではなく誤差を含んだ電圧※ａ′
が用いられるという事態を生じる。また、第７図に示す
如＜７４ｔ＝Ｏであっても、最大でＴ／２に相当する遅
れがある。
タ３やマイクロコンピュータ４の動作速度が遅い場合に
は、第６図に示すように実際の入力電圧※ａはＡｔだけ
遅れて演算に用いられ、現在行なっている演算ではその
時点での入力電圧Ｖａではなく誤差を含んだ電圧※ａ′
が用いられるという事態を生じる。また、第７図に示す
如＜７４ｔ＝Ｏであっても、最大でＴ／２に相当する遅
れがある。
そこで、実際の演算にあたっては、※ａの値をΔｔ＋（
Ｔ／２）だけ進めて計算する必要がある。
Ｔ／２）だけ進めて計算する必要がある。
具体的には、ａｔ ＋（Ｔ／ ２）時間後の入力電圧Ｖ
ａの値を予測して求め、かかる電圧Ｖａ’″（第７図参
照）を用いて前述の各負荷特性毎の演算を行なう。
ａの値を予測して求め、かかる電圧Ｖａ’″（第７図参
照）を用いて前述の各負荷特性毎の演算を行なう。
このＶ ａＩＩの求め方としては、■前回のＶａの値を
用いて１次式近似により求める、■前前回のＶａの値ま
で用いて２次式近似により求める、■入力電圧が正弦波
の場合にはｓｉｎ近似により求める、等の方法が考えら
れる。
用いて１次式近似により求める、■前前回のＶａの値ま
で用いて２次式近似により求める、■入力電圧が正弦波
の場合にはｓｉｎ近似により求める、等の方法が考えら
れる。
（発明の効果）
以上詳述したように本発明によれば、抵抗負荷のみなら
ず従来実現不可能であった理想的な誘導性負荷や容量性
負荷、更には定電力負荷等を所望の値で高精度かつ単一
の装置にて実現することができる。
ず従来実現不可能であった理想的な誘導性負荷や容量性
負荷、更には定電力負荷等を所望の値で高精度かつ単一
の装置にて実現することができる。
また、交流、直流の如く電源の種類が異なる場合でもマ
イクロコンピュータのソフトウェアの変更によって簡単
に対処できるから、極めて汎用性が高い等の効果がある
。
イクロコンピュータのソフトウェアの変更によって簡単
に対処できるから、極めて汎用性が高い等の効果がある
。
第１図ないし第７図は本発明の一実施例を示すもので、
第１図は概略的なブロック図、第２図は入力電圧と負荷
電流との関係を示す波形図、第３図は入力電圧の実効値
を求めるための説明図、第４図は誘導性負荷の回路図、
第５図は容量性負荷の回路図、第６図および第７図は実
際の入力電圧と計算に用いられるデータとの誤差の説明
図、第８図およ□び第９図は従来例を示す回路図である
。 １・・・電子的負荷装置 ２・・・電源３・・・Ａ
／Ｄコンバータ ４・・・マイクロコンピュータ ５・・・Ｄ／Ａコンバータ ６・・・電流源Ｒ・・・
抵抗 Ｌ・・・インダクタンスＣ・・・
コンデンサ 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図 礪”
第１図は概略的なブロック図、第２図は入力電圧と負荷
電流との関係を示す波形図、第３図は入力電圧の実効値
を求めるための説明図、第４図は誘導性負荷の回路図、
第５図は容量性負荷の回路図、第６図および第７図は実
際の入力電圧と計算に用いられるデータとの誤差の説明
図、第８図およ□び第９図は従来例を示す回路図である
。 １・・・電子的負荷装置 ２・・・電源３・・・Ａ
／Ｄコンバータ ４・・・マイクロコンピュータ ５・・・Ｄ／Ａコンバータ ６・・・電流源Ｒ・・・
抵抗 Ｌ・・・インダクタンスＣ・・・
コンデンサ 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図 礪”
Claims (3)
- （１）一定周期にてサンプリングした電源装置からの入
力電圧をディジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータと
、前記ディジタル信号および負荷特性設定値に基づいて
負荷電流設定値を演算するマイクロコンピュータと、前
記負荷電流設定値をアナログ信号に変換するＤ／Ａコン
バータと、前記電源装置に接続され、かつ前記アナログ
信号に基づいて負荷電流を発生する電流源とを備えたこ
とを特徴とする電子的負荷装置。 - （２）負荷特性設定値としての一定の消費電力値に基づ
いて負荷電流設定値を演算してなる特許請求の範囲第１
項記載の電子的負荷装置。 - （３）負荷特性設定値としての一定のインダクタンスま
たはキャパシタンス値に基づいて負荷電流設定値を演算
してなる特許請求の範囲第１項記載の電子的負荷装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23533686A JPS6389912A (ja) | 1986-10-02 | 1986-10-02 | 電子的負荷装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23533686A JPS6389912A (ja) | 1986-10-02 | 1986-10-02 | 電子的負荷装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6389912A true JPS6389912A (ja) | 1988-04-20 |
| JPH0564803B2 JPH0564803B2 (ja) | 1993-09-16 |
Family
ID=16984594
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23533686A Granted JPS6389912A (ja) | 1986-10-02 | 1986-10-02 | 電子的負荷装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6389912A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02137007A (ja) * | 1988-11-18 | 1990-05-25 | Fuji Electric Co Ltd | 電子的負荷装置 |
| JPH0466607U (ja) * | 1990-10-11 | 1992-06-12 | ||
| JP2013186523A (ja) * | 2012-03-06 | 2013-09-19 | Hioki Ee Corp | 抵抗発生装置 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5140968A (ja) * | 1974-10-03 | 1976-04-06 | Takaoka Electric Mfg Co Ltd | Jitsukochideijitaruhenkankairo |
| JPS56130179U (ja) * | 1980-03-05 | 1981-10-02 | ||
| JPS5880569A (ja) * | 1981-11-09 | 1983-05-14 | Nec Corp | 負荷装置 |
| JPS59627U (ja) * | 1982-06-25 | 1984-01-05 | 三宅 廣志 | 刈払機用回転刃 |
| JPS60116512U (ja) * | 1984-01-18 | 1985-08-07 | 菊水電子工業株式会社 | 電子負荷装置 |
-
1986
- 1986-10-02 JP JP23533686A patent/JPS6389912A/ja active Granted
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5140968A (ja) * | 1974-10-03 | 1976-04-06 | Takaoka Electric Mfg Co Ltd | Jitsukochideijitaruhenkankairo |
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| JPS5880569A (ja) * | 1981-11-09 | 1983-05-14 | Nec Corp | 負荷装置 |
| JPS59627U (ja) * | 1982-06-25 | 1984-01-05 | 三宅 廣志 | 刈払機用回転刃 |
| JPS60116512U (ja) * | 1984-01-18 | 1985-08-07 | 菊水電子工業株式会社 | 電子負荷装置 |
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|---|---|---|---|---|
| JPH02137007A (ja) * | 1988-11-18 | 1990-05-25 | Fuji Electric Co Ltd | 電子的負荷装置 |
| JPH0466607U (ja) * | 1990-10-11 | 1992-06-12 | ||
| JP2013186523A (ja) * | 2012-03-06 | 2013-09-19 | Hioki Ee Corp | 抵抗発生装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0564803B2 (ja) | 1993-09-16 |
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