インピーダンス測定装置
【課題】製造コストを低減し得るインピーダンス測定装置を提供する。
【解決手段】電池１２に交流電流Ｉを供給する交流電流供給部２と、交流電流供給部２とは互いに絶縁された異なる電源系統を有して、電池１２の両極間に発生する信号Ｓ１を増幅する増幅部６と、交流電流Ｉに同期して交流電流供給部２のグランドを基準とする同期信号Ｓｔ１を出力する同期信号生成部（コンパレータ２ｄ）と、増幅部６から出力された信号Ｓ２を同期信号Ｓｔで同期検波する同期検波部８と、同期信号Ｓｔ１の電圧をコンパレータ７の同相入力電圧範囲内に減衰させるアッテネータ３と、減衰された同期信号Ｓｔ２を増幅部６のグランドを基準とすると共に矩形波状に波形整形して同期信号Ｓｔを生成して同期検波部８に出力するコンパレータ７とを備え、同期検波部８から出力される信号Ｓ３と交流電流Ｉとに基づいて電池１２の内部インピーダンスＲを算出する。
【解決手段】電池１２に交流電流Ｉを供給する交流電流供給部２と、交流電流供給部２とは互いに絶縁された異なる電源系統を有して、電池１２の両極間に発生する信号Ｓ１を増幅する増幅部６と、交流電流Ｉに同期して交流電流供給部２のグランドを基準とする同期信号Ｓｔ１を出力する同期信号生成部（コンパレータ２ｄ）と、増幅部６から出力された信号Ｓ２を同期信号Ｓｔで同期検波する同期検波部８と、同期信号Ｓｔ１の電圧をコンパレータ７の同相入力電圧範囲内に減衰させるアッテネータ３と、減衰された同期信号Ｓｔ２を増幅部６のグランドを基準とすると共に矩形波状に波形整形して同期信号Ｓｔを生成して同期検波部８に出力するコンパレータ７とを備え、同期検波部８から出力される信号Ｓ３と交流電流Ｉとに基づいて電池１２の内部インピーダンスＲを算出する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直流起電力を有する電池の内部インピーダンスを測定するのに適したインピーダンス測定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種のインピーダンス測定装置として、発明者は、特開平１１−２９５３６２号公報に開示されているインピーダンス測定装置を既に提案している。ところで、この種のインピーダンス測定装置では、交流電流供給部からプローブを介して電池に交流電流を供給し、このときに電池の両極間に発生する信号（電圧）と交流電流とに基づいて、電池の内部抵抗（内部インピーダンス）を測定している。この場合、プローブと電池の各電極との間には接触抵抗が常に存在する。したがって、この接触抵抗に交流電流が流れたときに発生する電圧が電池の両極間に発生する信号に対して同相ノイズとなり、この結果、電池の内部インピーダンスの測定を困難とすることがある。このため、上記公報に開示しているインピーダンス測定装置では、計装アンプ（高入力インピーダンスの差動増幅回路）を採用することにより、この同相ノイズを除去している。
【０００３】
他方、計装アンプは高価であるため、発明者は、図２に示すような、安価なシングルエンド入力型（非差動入力型）の増幅器（演算増幅器）を用いたインピーダンス測定装置２１も開発している。このインピーダンス測定装置２１は、同図に示すように、交流電流供給部２、一対の入力端子４，５、フォトカプラ２７、増幅部６、同期検波部８、演算制御部１０および表示部１１を備えると共に、交流電流供給部２の電源およびグランド（同図において黒く塗りつぶして表示されている）と、増幅部６および同期検波部８を含む他の電気回路（交流電流供給部２以外の他の電気回路）の電源およびグランド（同図において白抜きで表示されている）とが絶縁（分離）されて構成されている。つまり、交流電流供給部２と、増幅部６等を含む他の電気回路とは互いに絶縁された異なる電源系統を有している。このインピーダンス測定装置２１では、交流電流供給部２の交流電流源２ａが、一対の出力端子２ｂ，２ｃを介して交流電流Ｉを電池１２に供給すると共に交流電流Ｉに同期した矩形波状の同期信号Ｓｔ１をコンパレータ２ｄを介して出力する。この場合、電池１２の両極間には、電池１２の内部抵抗１２ａに交流電流Ｉが流れることに起因して発生する交流成分Ｖ２が電池１２の直流起電力Ｖ１に重畳している信号Ｓ１が発生する。増幅部６では、シングルエンド入力型の演算増幅器６ａが入力端子４を介して信号Ｓ１を入力し、抵抗６ｂ，６ｃで規定されたゲインで増幅して、信号Ｓ２として出力する。一方、フォトカプラ２７は、同期信号Ｓｔ１を、この同期信号Ｓｔ１とは電気的に絶縁された同期信号Ｓｔに変換して同期検波部８に伝達する。次いで、同期検波部８は、信号Ｓ２を同期信号Ｓｔで同期検波して信号Ｓ３を生成する。この後、演算制御部１０が、この信号Ｓ３と交流電流Ｉとに基づいて、電池１２の内部インピーダンスＲを測定して表示部１１に表示させる。
【０００４】
このインピーダンス測定装置２１によれば、交流電流供給部２の電源およびグランドと、増幅部６および同期検波部８を含む他の電気回路の電源およびグランドとを絶縁すると共に、フォトカプラ２７を用いて同期信号Ｓｔ１と同期信号Ｓｔとを絶縁したことにより、交流電流供給部２のグランドと増幅部６のグランドとの間に電流が流れる事態を確実に防止することができる。このため、入力端子５と電池１２の電極との間に接触抵抗Ｒｃが存在していたとしても、この接触抵抗Ｒｃに電流が流れないために同相ノイズの発生が回避される。なお、図２では、便宜上、入力端子５と増幅部６のグランドとの間に接触抵抗Ｒｃを接続させている。以下、図１でも同様とする。したがって、このインピーダンス測定装置２１によれば、安価なシングルエンド入力型の演算増幅器６ａで増幅部６を構成することによって装置コストを低減しつつ、演算制御部１０において電池１２の内部インピーダンスＲを正確に測定することができる。
【特許文献１】特開平１１−２９５３６２号公報（第３頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、計装アンプほどではないにしても、フォトカプラも高価であるため、インピーダンス測定装置全体としても依然として高い製造コストを必要としている。このため、低コストのインピーダンス測定装置の開発が望まれている。
【０００６】
本発明は、このような要求に応えるべくなされたものであり、インピーダンス測定装置の製造コストを低減することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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、電池に交流電流を供給する交流電流供給部と、前記交流電流供給部とは互いに絶縁された異なる電源系統を有して、前記交流電流の供給時において前記電池の両極間に発生する信号を増幅して出力する増幅部と、前記交流電流に同期して前記交流電流供給部のグランドを基準とする第１同期信号を出力する同期信号生成部と、前記増幅部から出力された前記信号を前記第１同期信号に基づいて生成される第２同期信号で同期検波する同期検波部とを備え、前記同期検波部の出力信号と前記交流電流とに基づいて前記電池の内部インピーダンスを算出するインピーダンス測定装置であって、アッテネータとコンパレータとを備え、前記アッテネータは、前記同期信号生成部から出力された前記第１同期信号の電圧を前記コンパレータの同相入力電圧範囲内に減衰させ、前記コンパレータは、当該減衰された第１同期信号を前記増幅部のグランドを基準とすると共に矩形波状に波形整形して前記第２同期信号を生成して前記同期検波部に出力する。
【０００８】
また、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、前記コンパレータは、ヒステリシス特性を備えている。
【０００９】
また、請求項３記載のインピーダンス測定装置は、請求項１または２記載のインピーダンス測定装置において、前記交流電流供給部のグランドと前記アッテネータおよび前記増幅部のグランドとの電位差を検出すると共に当該電位差が所定電圧以上のときに警報信号を出力する警報部を備えている。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１記載のインピーダンス測定装置によれば、交流電流供給部と増幅器およびコンパレータとを互いに絶縁された異なる電源系統とし、増幅部を例えばシングルエンド入力型の演算制御部で構成し、かつアッテネータをコンパレータに直接接続すると共にコンパレータを同期検波部に接続することにより、計装アンプやフォトカプラなどの高価な部品を用いることなく構成することができるため、装置の製造コストを十分に低減することができる。また、例えば、交流電流供給部およびアッテネータのグランドと、増幅部およびコンパレータのグランドとの間の電位差が所定電圧未満のときにおいて、コンパレータに入力される第１同期信号の電圧値がアッテネータによって常にコンパレータの同相入力電圧範囲内になるように規定することにより、交流電流供給部から、アッテネータ、コンパレータの電源、電源とグランドとの間に接続されているいずれかの電気素子や電気回路、コンパレータのグランド、および電池の電極に接触させた入力端子を介して、交流電流供給部のグランドまでに至る経路に電流が流れる事態を防止することができる。したがって、電池の電極に接触させた入力端子とこの電極との間に存在する接触抵抗での電圧（同相ノイズ）の発生を防止できるため、電池の内部インピーダンスを正確に測定することができる。
【００１１】
請求項２記載のインピーダンス測定装置によれば、ヒステリシス特性を備えてコンパレータを構成したことにより、交流電流供給部のグランドとコンパレータのグランドとの間の電位差が変動するなどして、交流電流供給部から出力される第１同期信号に歪みが生じたとしても、コンパレータがこの第１同期信号を良好に波形整形してノイズの少ない第２同期信号を出力することができる。したがって、同期検波部がこの第２同期信号に基づいて同期検波動作を正常に続行できるため、正常な信号を安定して検出できる。したがって、演算部が、同期検波部の出力信号と交流電流供給部が電池に供給している交流電流とに基づいて、電池の内部インピーダンスを正確に、しかも安定して測定することができる。
【００１２】
請求項３記載のインピーダンス測定装置によれば、交流電流供給部のグランドと、増幅部およびコンパレータのグランドとの間の電位差が所定電圧以上になったときに、例えば、警報部から出力される警報信号に基づいて、その旨を表示部に表示させて報知することができる。したがって、上記の各グランド間の電位差が所定電圧以上になり、アッテネータから出力される第２同期信号の電圧値がコンパレータの同相入力電圧範囲を超えることにより、コンパレータが波形整形動作を正常に続行し得なくなる事態が発生したり、各グランド間の電位差がさらに大きくなることにより、交流電流供給部から、アッテネータ、コンパレータの電源、電源とグランドとの間に接続されているいずれかの電気素子や電気回路、コンパレータのグランド、および電池の電極に接触させた入力端子を介して、交流電流供給部のグランドまでに至る経路に電流が流れる事態が発生したりして、その結果として、同期検波部が同期検波によって電池の内部抵抗に発生する電圧の実効値を正確に示す信号を生成し得ない状態になったときでも、測定した内部インピーダンスが正確なものでない可能性があることを確実に報知することができ、この結果、誤測定を回避することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
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の最良の形態について説明する。
【００１４】
最初に、インピーダンス測定装置１の構成について説明する。
【００１５】
インピーダンス測定装置１は、図１に示すように、交流電流供給部２、アッテネータ３、一対の入力端子４，５、増幅部６、コンパレータ７、同期検波部８、警報部９、演算制御部１０および表示部１１を備えて構成されている。この場合、交流電流供給部２およびアッテネータ３の電源およびグランド（同図において黒く塗りつぶして表示されている）は、交流電流供給部２およびアッテネータ３以外の他の電気回路（増幅部６およびコンパレータ７など）の電源およびグランド（同図において白抜きで表示されている）から絶縁されている。つまり、交流電流供給部２およびアッテネータ３と、それ以外の他の電気回路とは、互いに絶縁された異なる電源系統を有している。
【００１６】
交流電流供給部２は、本発明おける交流電流供給部および同期信号生成部に相当し、図１に示すように、交流電流源２ａ、一対の出力端子２ｂ，２ｃおよびコンパレータ２ｄを備えて構成されて、交流電流源２ａで生成した交流電流Ｉを一対の出力端子２ｂ，２ｃを介して電池１２に供給する。この場合、出力端子２ｃは、交流電流供給部２のグランドに接続されている。また、交流電流供給部２は、交流電流Ｉに同期した同期信号Ｓｔ０を生成すると共に、この同期信号Ｓｔ０をコンパレータ２ｄで矩形波状の同期信号Ｓｔ１（本発明における第１同期信号）に波形整形して出力する。アッテネータ３は、同期信号Ｓｔ１を分圧して同期信号Ｓｔ２として出力する。本例では、アッテネータ３は、一例として、コンパレータ２ｄの出力端子とグランドとの間に、直列接続された２つの抵抗３ａ，３ｂで構成されている。また、アッテネータ３の減衰量（抵抗３ａ，３ｂの各抵抗値で規定される減衰量）は、コンパレータ７のグランドと、アッテネータ３（交流電流供給部２）のグランドとの間の電位差が所定電圧未満のときには、同期信号Ｓｔ２の電圧値が常にコンパレータ７の同相入力電圧範囲内になるように規定されている。ここで、同相入力電圧範囲とは、コンパレータ７が正常動作する入力電圧の許容範囲（同期信号Ｓｔ２の電圧範囲）を意味する。
【００１７】
増幅部６は、図１に示すように、演算増幅器６ａおよび抵抗６ｂ，６ｃを備え、シングルエンド入力型の非反転増幅回路として構成されている。この場合、演算増幅器６ａの非反転入力端子に入力端子４が接続され、増幅部６のグランドに入力端子５が接続されている。この構成により、増幅部６は、入力端子４を介して入力した電池１２の両極間に発生する信号Ｓ１を増幅して信号Ｓ２（本発明における増幅部から出力された信号）として出力する。
【００１８】
コンパレータ７は、図１に示すように、コンパレータ本体７ａ、およびコンパレータ本体７ａのヒステリシス特性を規定する抵抗７ｂ，７ｃ（抵抗値：Ｒ１，Ｒ２）を備えて構成されている。コンパレータ７は、アッテネータ３から出力された同期信号Ｓｔ２を矩形波状（上限および下限電圧：＋Ｖｃ，−Ｖｃ）に波形整形して増幅部６のグランドを基準とする同期信号Ｓｔ（本発明における第２同期信号）として出力する。したがって、コンパレータ７は、同期信号Ｓｔ２が上限コンパレート電圧（＋（Ｖｃ×Ｒ２）／（Ｒ１＋Ｒ２））を上回ったときに出力電圧が−Ｖｃになり、同期信号Ｓｔ２が下限コンパレート電圧（−（Ｖｃ×Ｒ２）／（Ｒ１＋Ｒ２））を下回ったときに出力電圧が＋Ｖｃになるヒステリシス特性を備えている。本例のインピーダンス測定装置１では、アッテネータ３のグランドと、コンパレータ７の電源およびグランドとは、上記したように絶縁されている。このため、コンパレータ７のグランドを基準としたときに、アッテネータ３（交流電流供給部２）のグランドの電位が変動し、この電位の変動に起因して、アッテネータ３から出力される同期信号Ｓｔ２の電圧波形に歪みが生じることがある。しかしながら、コンパレータ７は、同期信号Ｓｔ２が歪んだ状態であっても同相入力電圧範囲内にある限り、上記した上限および下限コンパレート電圧で規定されるヒステリシス特性に基づいて同期信号Ｓｔ２の波形を、歪みのない矩形波の同期信号Ｓｔに波形整形して出力する。
【００１９】
同期検波部８は、図１に示すように、同期信号Ｓｔ２に基づいて生成された同期信号Ｓｔで信号Ｓ２を同期検波することにより、交流電流Ｉが電池１２を流れているときに、電池１２の内部抵抗１２ａに発生する電圧の実効値を示す信号Ｓ３（本発明における同期検波の出力信号）を生成して出力する。警報部９は、同図に示すように、２つのコンパレータ９ａ，９ｂ、出力電圧Ｖ３の２つの基準電源９ｃ，９ｄ、２つのダイオード９ｅ，９ｆおよび終端抵抗９ｇを備えて構成されている。この構成により、警報部９は、交流電流供給部２のグランドと、増幅部６（警報部９でもある）のグランドとの間の電位差が所定電圧以上のとき（−Ｖ３以上＋Ｖ３以下の範囲を外れたとき）に警報信号Ｓ４を演算制御部１０に出力する。演算制御部１０は、本発明における演算部に相当し、Ａ／Ｄ変換器、ＣＰＵおよびメモリなど（いずれも図示せず）を備えて構成されている。メモリには、交流電流供給部２が供給する交流電流Ｉの電流値（実効値）が予め記憶されている。演算制御部１０は、同期検波部８から出力される信号Ｓ３の電圧値と交流電流Ｉの電流値とに基づいて、電池１２の内部抵抗１２ａの抵抗値（電池１２の内部インピーダンス）Ｒを算出するインピーダンス算出処理を実行する。また、演算制御部１０は、警報信号Ｓ４を入力したときには、警報処理を実行する。表示部１１は、例えば、液晶ディスプレイなどで構成されている。
【００２０】
次に、インピーダンス測定装置１による電池１２の内部インピーダンスＲの測定動作について説明する。
【００２１】
まず、図１に示すように、電池１２の正極に出力端子２ｂを接続すると共に、電池１２の負極に出力端子２ｃを接続し、その状態において交流電流供給部２に対して交流電流Ｉの供給を開始させる。次いで、入力端子４を電池１２の正極に接続し、入力端子５を電池１２の負極に接続する。この際に、増幅部６には、電池１２の内部抵抗１２ａに交流電流Ｉが流れることに起因して発生する交流成分Ｖ２が電池１２の直流起電力Ｖ１に重畳している信号Ｓ１が入力端子４を介して入力される。増幅部６は、信号Ｓ１を所定の増幅率で増幅して、同期検波部８に信号Ｓ２として出力する。
【００２２】
一方、交流電流供給部２は、交流電流Ｉの供給を開始した際に、交流電流Ｉに同期する同期信号Ｓｔ１もコンパレータ２ｄを介してアッテネータ３に出力する。次いで、アッテネータ３は、同期信号Ｓｔ１を分圧して、同期信号Ｓｔ２として出力する。続いて、コンパレータ７は、同期信号Ｓｔ２を矩形波状に波形整形して、同期信号Ｓｔとして同期検波部８に出力する。この場合、アッテネータ３は、コンパレータ７のグランドと交流電流供給部２のグランドとの間の電位差が所定電圧未満のときには、同期信号Ｓｔ２の電圧値がコンパレータ７の同相入力電圧範囲内になるように、同期信号Ｓｔ２を減衰させる。このため、この状態においては、同相入力電圧範囲を超える同期信号Ｓｔ２がコンパレータ７に入力される事態が確実に回避される。したがって、コンパレータ２ｄから、アッテネータ３、コンパレータ７の電源、電源とグランドとの間に接続されているいずれかの電気素子や電気回路、コンパレータ７のグランド、および入力端子５介して、交流電流供給部２のグランドまでに至る経路に電流が流れる事態が防止される結果、入力端子５と電池１２の電極との間に存在する接触抵抗Ｒｃでの電圧（同相ノイズ）の発生が防止される。また、コンパレータ７は、上記のヒステリシス特性を備えているため、交流電流供給部２のグランドとコンパレータ７のグランドとの間の電位差が変動するなどして、同期信号Ｓｔ２にノイズ信号（同相電圧）が重畳したときでも、同期信号Ｓｔ２を良好に波形整形して同期信号Ｓｔを出力する。
【００２３】
次いで、同期検波部８は、同期信号Ｓｔで信号Ｓ２を同期検波することにより、電池１２の内部抵抗１２ａに発生する電圧の実効値を示す信号Ｓ３を生成して出力する。演算制御部１０は、同期検波部８から出力される信号Ｓ３に基づいて、インピーダンス算出処理を実行して、電池１２の内部抵抗１２ａの内部インピーダンスＲを算出する。具体的には、演算制御部１０は、メモリから読み出した交流電流Ｉの電流値で、信号Ｓ３で示される電圧の実効値を除算することにより、電池１２の内部インピーダンスＲ（内部抵抗１２ａの抵抗値）を算出する。また、演算制御部１０は、算出した内部インピーダンスＲを表示部１１に表示させる。
【００２４】
一方、警報部９は、交流電流供給部２のグランドと、増幅部６（警報部９でもある）のグランドとの間の電位差を常時監視して、この電位差が所定電圧以上のとき（−Ｖ３以上＋Ｖ３以下の範囲を外れたとき）に警報信号Ｓ４を出力する。演算制御部１０は、警報信号Ｓ４の入力を常時監視して、警報信号Ｓ４を入力していないときには、上記したように、算出した内部インピーダンスＲを表示部１１に表示させる。他方、演算制御部１０は、警報信号Ｓ４を入力したときには、警報処理を実行する。この処理では、演算制御部１０は、交流電流供給部２のグランドと、増幅部６（警報部９でもある）のグランドとの間の電位差が所定電圧以上になったため、同期検波部８が同期信号Ｓｔで信号Ｓ２を正常に同期検波できないと判別して、その旨（例えば「測定不能」の文字）を表示部１１に表示させる。この結果、誤測定を回避することができる。
【００２５】
このように、このインピーダンス測定装置１によれば、交流電流供給部２と増幅器６およびコンパレータ７とを互いに絶縁された異なる電源系統とし、増幅部６をシングルエンド入力型の演算制御部として構成し、かつアッテネータ３をコンパレータ７に直接接続すると共にコンパレータ７を同期検波部８に接続することにより、計装アンプやフォトカプラなどの高価な部品を使用しないため、装置の製造コストを十分に低減することができる。また、交流電流供給部２およびアッテネータ３のグランドと、増幅部６およびコンパレータ７のグランドとの間の電位差が所定電圧未満のときにおいて、コンパレータ７に入力される同期信号Ｓｔ２の電圧値がアッテネータ３によって常にコンパレータ７の同相入力電圧範囲内になるように規定したことにより、コンパレータ７での波形整形動作を正常に続行させつつ、コンパレータ２ｄから、アッテネータ３、コンパレータ７の電源、電源とグランドとの間に接続されているいずれかの電気素子や電気回路、コンパレータ７のグランド、および入力端子５介して、交流電流供給部２のグランドまでに至る経路に電流が流れる事態を防止することができる。したがって、このインピーダンス測定装置１によれば、入力端子５と電池１２の電極との間に存在する接触抵抗Ｒｃでの電圧（同相ノイズ）の発生を防止できるため、電池１２の内部インピーダンスＲを正確に測定することができる。
【００２６】
また、このインピーダンス測定装置１によれば、ヒステリシス特性を備えてコンパレータ７を構成したことにより、交流電流供給部２のグランドとコンパレータ７のグランドとの間の電位差が変動するなどして、同期信号Ｓｔ２に歪みが生じたとしても、同期信号Ｓｔ２を良好に波形整形してノイズの少ない同期信号Ｓｔを出力することができる。したがって、同期検波部８が正常な信号Ｓ３を安定して検出できるため、電池１２の内部インピーダンスＲを正確に、しかも安定して測定することができる。
【００２７】
さらに、このインピーダンス測定装置１によれば、警報部９を備えたことにより、交流電流供給部２のグランドと、増幅部６およびコンパレータ７のグランドとの間の電位差が所定電圧以上になったときに、例えば、警報部９から出力される警報信号Ｓ４に基づいて演算制御部１０がその旨を表示部１１に表示させて報知することができる。したがって、上記の各グランド間の電位差が所定電圧以上になり、アッテネータ３から出力される同期信号Ｓｔ２の電圧値がコンパレータ７の同相入力電圧範囲を超えることにより、コンパレータ７が波形整形動作を正常に続行し得なくなる事態が発生したり、各グランド間の電位差がさらに大きくなることにより、コンパレータ２ｄから、アッテネータ３、コンパレータ７の電源、電源とグランドとの間に接続されているいずれかの電気素子や電気回路、コンパレータ７のグランド、および入力端子５介して、交流電流供給部２のグランドまでに至る経路に電流が流れる事態が発生したりして、その結果として、同期検波部８が同期検波によって電池１２の内部抵抗１２ａに発生する電圧の実効値を正確に示す信号Ｓ３を生成し得ない状態になったときでも、演算制御部１０で測定した内部インピーダンスＲ（表示部１１に表示されている内部インピーダンス）が正確なものでない可能性があることを確実に報知することができ、この結果、誤測定を回避することができる。
【００２８】
なお、本発明は、上記の構成に限定されない。例えば、このインピーダンス測定装置１では、ヒステリシス特性を備えてコンパレータ７が構成されているが、同期信号Ｓｔ２へのノイズの重畳が少ないときには、ヒステリシス特性を備えない構成を採用することもできる。また、交流電流供給部２のグランドと、増幅部６およびコンパレータ７のグランドとの間の電位差を低いレベルに抑制でき、これによって同期検波部８が常に正常に同期検波できるときには、警報部９の配設を不要にすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】インピーダンス測定装置１の構成を示すブロック図である。
【図２】インピーダンス測定装置２１の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００３０】
１ インピーダンス測定装置
２ 交流電流供給部
３ アッテネータ
４，５ 入力端子
６ 増幅部
７ コンパレータ
８ 同期検波部
９ 警報部
１０ 演算制御部
１２ 電池
Ｉ 交流電流
Ｒ 内部インピーダンス
Ｓｔ１ 同期信号
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３ 信号
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直流起電力を有する電池の内部インピーダンスを測定するのに適したインピーダンス測定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種のインピーダンス測定装置として、発明者は、特開平１１−２９５３６２号公報に開示されているインピーダンス測定装置を既に提案している。ところで、この種のインピーダンス測定装置では、交流電流供給部からプローブを介して電池に交流電流を供給し、このときに電池の両極間に発生する信号（電圧）と交流電流とに基づいて、電池の内部抵抗（内部インピーダンス）を測定している。この場合、プローブと電池の各電極との間には接触抵抗が常に存在する。したがって、この接触抵抗に交流電流が流れたときに発生する電圧が電池の両極間に発生する信号に対して同相ノイズとなり、この結果、電池の内部インピーダンスの測定を困難とすることがある。このため、上記公報に開示しているインピーダンス測定装置では、計装アンプ（高入力インピーダンスの差動増幅回路）を採用することにより、この同相ノイズを除去している。
【０００３】
他方、計装アンプは高価であるため、発明者は、図２に示すような、安価なシングルエンド入力型（非差動入力型）の増幅器（演算増幅器）を用いたインピーダンス測定装置２１も開発している。このインピーダンス測定装置２１は、同図に示すように、交流電流供給部２、一対の入力端子４，５、フォトカプラ２７、増幅部６、同期検波部８、演算制御部１０および表示部１１を備えると共に、交流電流供給部２の電源およびグランド（同図において黒く塗りつぶして表示されている）と、増幅部６および同期検波部８を含む他の電気回路（交流電流供給部２以外の他の電気回路）の電源およびグランド（同図において白抜きで表示されている）とが絶縁（分離）されて構成されている。つまり、交流電流供給部２と、増幅部６等を含む他の電気回路とは互いに絶縁された異なる電源系統を有している。このインピーダンス測定装置２１では、交流電流供給部２の交流電流源２ａが、一対の出力端子２ｂ，２ｃを介して交流電流Ｉを電池１２に供給すると共に交流電流Ｉに同期した矩形波状の同期信号Ｓｔ１をコンパレータ２ｄを介して出力する。この場合、電池１２の両極間には、電池１２の内部抵抗１２ａに交流電流Ｉが流れることに起因して発生する交流成分Ｖ２が電池１２の直流起電力Ｖ１に重畳している信号Ｓ１が発生する。増幅部６では、シングルエンド入力型の演算増幅器６ａが入力端子４を介して信号Ｓ１を入力し、抵抗６ｂ，６ｃで規定されたゲインで増幅して、信号Ｓ２として出力する。一方、フォトカプラ２７は、同期信号Ｓｔ１を、この同期信号Ｓｔ１とは電気的に絶縁された同期信号Ｓｔに変換して同期検波部８に伝達する。次いで、同期検波部８は、信号Ｓ２を同期信号Ｓｔで同期検波して信号Ｓ３を生成する。この後、演算制御部１０が、この信号Ｓ３と交流電流Ｉとに基づいて、電池１２の内部インピーダンスＲを測定して表示部１１に表示させる。
【０００４】
このインピーダンス測定装置２１によれば、交流電流供給部２の電源およびグランドと、増幅部６および同期検波部８を含む他の電気回路の電源およびグランドとを絶縁すると共に、フォトカプラ２７を用いて同期信号Ｓｔ１と同期信号Ｓｔとを絶縁したことにより、交流電流供給部２のグランドと増幅部６のグランドとの間に電流が流れる事態を確実に防止することができる。このため、入力端子５と電池１２の電極との間に接触抵抗Ｒｃが存在していたとしても、この接触抵抗Ｒｃに電流が流れないために同相ノイズの発生が回避される。なお、図２では、便宜上、入力端子５と増幅部６のグランドとの間に接触抵抗Ｒｃを接続させている。以下、図１でも同様とする。したがって、このインピーダンス測定装置２１によれば、安価なシングルエンド入力型の演算増幅器６ａで増幅部６を構成することによって装置コストを低減しつつ、演算制御部１０において電池１２の内部インピーダンスＲを正確に測定することができる。
【特許文献１】特開平１１−２９５３６２号公報（第３頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、計装アンプほどではないにしても、フォトカプラも高価であるため、インピーダンス測定装置全体としても依然として高い製造コストを必要としている。このため、低コストのインピーダンス測定装置の開発が望まれている。
【０００６】
本発明は、このような要求に応えるべくなされたものであり、インピーダンス測定装置の製造コストを低減することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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、電池に交流電流を供給する交流電流供給部と、前記交流電流供給部とは互いに絶縁された異なる電源系統を有して、前記交流電流の供給時において前記電池の両極間に発生する信号を増幅して出力する増幅部と、前記交流電流に同期して前記交流電流供給部のグランドを基準とする第１同期信号を出力する同期信号生成部と、前記増幅部から出力された前記信号を前記第１同期信号に基づいて生成される第２同期信号で同期検波する同期検波部とを備え、前記同期検波部の出力信号と前記交流電流とに基づいて前記電池の内部インピーダンスを算出するインピーダンス測定装置であって、アッテネータとコンパレータとを備え、前記アッテネータは、前記同期信号生成部から出力された前記第１同期信号の電圧を前記コンパレータの同相入力電圧範囲内に減衰させ、前記コンパレータは、当該減衰された第１同期信号を前記増幅部のグランドを基準とすると共に矩形波状に波形整形して前記第２同期信号を生成して前記同期検波部に出力する。
【０００８】
また、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、前記コンパレータは、ヒステリシス特性を備えている。
【０００９】
また、請求項３記載のインピーダンス測定装置は、請求項１または２記載のインピーダンス測定装置において、前記交流電流供給部のグランドと前記アッテネータおよび前記増幅部のグランドとの電位差を検出すると共に当該電位差が所定電圧以上のときに警報信号を出力する警報部を備えている。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１記載のインピーダンス測定装置によれば、交流電流供給部と増幅器およびコンパレータとを互いに絶縁された異なる電源系統とし、増幅部を例えばシングルエンド入力型の演算制御部で構成し、かつアッテネータをコンパレータに直接接続すると共にコンパレータを同期検波部に接続することにより、計装アンプやフォトカプラなどの高価な部品を用いることなく構成することができるため、装置の製造コストを十分に低減することができる。また、例えば、交流電流供給部およびアッテネータのグランドと、増幅部およびコンパレータのグランドとの間の電位差が所定電圧未満のときにおいて、コンパレータに入力される第１同期信号の電圧値がアッテネータによって常にコンパレータの同相入力電圧範囲内になるように規定することにより、交流電流供給部から、アッテネータ、コンパレータの電源、電源とグランドとの間に接続されているいずれかの電気素子や電気回路、コンパレータのグランド、および電池の電極に接触させた入力端子を介して、交流電流供給部のグランドまでに至る経路に電流が流れる事態を防止することができる。したがって、電池の電極に接触させた入力端子とこの電極との間に存在する接触抵抗での電圧（同相ノイズ）の発生を防止できるため、電池の内部インピーダンスを正確に測定することができる。
【００１１】
請求項２記載のインピーダンス測定装置によれば、ヒステリシス特性を備えてコンパレータを構成したことにより、交流電流供給部のグランドとコンパレータのグランドとの間の電位差が変動するなどして、交流電流供給部から出力される第１同期信号に歪みが生じたとしても、コンパレータがこの第１同期信号を良好に波形整形してノイズの少ない第２同期信号を出力することができる。したがって、同期検波部がこの第２同期信号に基づいて同期検波動作を正常に続行できるため、正常な信号を安定して検出できる。したがって、演算部が、同期検波部の出力信号と交流電流供給部が電池に供給している交流電流とに基づいて、電池の内部インピーダンスを正確に、しかも安定して測定することができる。
【００１２】
請求項３記載のインピーダンス測定装置によれば、交流電流供給部のグランドと、増幅部およびコンパレータのグランドとの間の電位差が所定電圧以上になったときに、例えば、警報部から出力される警報信号に基づいて、その旨を表示部に表示させて報知することができる。したがって、上記の各グランド間の電位差が所定電圧以上になり、アッテネータから出力される第２同期信号の電圧値がコンパレータの同相入力電圧範囲を超えることにより、コンパレータが波形整形動作を正常に続行し得なくなる事態が発生したり、各グランド間の電位差がさらに大きくなることにより、交流電流供給部から、アッテネータ、コンパレータの電源、電源とグランドとの間に接続されているいずれかの電気素子や電気回路、コンパレータのグランド、および電池の電極に接触させた入力端子を介して、交流電流供給部のグランドまでに至る経路に電流が流れる事態が発生したりして、その結果として、同期検波部が同期検波によって電池の内部抵抗に発生する電圧の実効値を正確に示す信号を生成し得ない状態になったときでも、測定した内部インピーダンスが正確なものでない可能性があることを確実に報知することができ、この結果、誤測定を回避することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
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の最良の形態について説明する。
【００１４】
最初に、インピーダンス測定装置１の構成について説明する。
【００１５】
インピーダンス測定装置１は、図１に示すように、交流電流供給部２、アッテネータ３、一対の入力端子４，５、増幅部６、コンパレータ７、同期検波部８、警報部９、演算制御部１０および表示部１１を備えて構成されている。この場合、交流電流供給部２およびアッテネータ３の電源およびグランド（同図において黒く塗りつぶして表示されている）は、交流電流供給部２およびアッテネータ３以外の他の電気回路（増幅部６およびコンパレータ７など）の電源およびグランド（同図において白抜きで表示されている）から絶縁されている。つまり、交流電流供給部２およびアッテネータ３と、それ以外の他の電気回路とは、互いに絶縁された異なる電源系統を有している。
【００１６】
交流電流供給部２は、本発明おける交流電流供給部および同期信号生成部に相当し、図１に示すように、交流電流源２ａ、一対の出力端子２ｂ，２ｃおよびコンパレータ２ｄを備えて構成されて、交流電流源２ａで生成した交流電流Ｉを一対の出力端子２ｂ，２ｃを介して電池１２に供給する。この場合、出力端子２ｃは、交流電流供給部２のグランドに接続されている。また、交流電流供給部２は、交流電流Ｉに同期した同期信号Ｓｔ０を生成すると共に、この同期信号Ｓｔ０をコンパレータ２ｄで矩形波状の同期信号Ｓｔ１（本発明における第１同期信号）に波形整形して出力する。アッテネータ３は、同期信号Ｓｔ１を分圧して同期信号Ｓｔ２として出力する。本例では、アッテネータ３は、一例として、コンパレータ２ｄの出力端子とグランドとの間に、直列接続された２つの抵抗３ａ，３ｂで構成されている。また、アッテネータ３の減衰量（抵抗３ａ，３ｂの各抵抗値で規定される減衰量）は、コンパレータ７のグランドと、アッテネータ３（交流電流供給部２）のグランドとの間の電位差が所定電圧未満のときには、同期信号Ｓｔ２の電圧値が常にコンパレータ７の同相入力電圧範囲内になるように規定されている。ここで、同相入力電圧範囲とは、コンパレータ７が正常動作する入力電圧の許容範囲（同期信号Ｓｔ２の電圧範囲）を意味する。
【００１７】
増幅部６は、図１に示すように、演算増幅器６ａおよび抵抗６ｂ，６ｃを備え、シングルエンド入力型の非反転増幅回路として構成されている。この場合、演算増幅器６ａの非反転入力端子に入力端子４が接続され、増幅部６のグランドに入力端子５が接続されている。この構成により、増幅部６は、入力端子４を介して入力した電池１２の両極間に発生する信号Ｓ１を増幅して信号Ｓ２（本発明における増幅部から出力された信号）として出力する。
【００１８】
コンパレータ７は、図１に示すように、コンパレータ本体７ａ、およびコンパレータ本体７ａのヒステリシス特性を規定する抵抗７ｂ，７ｃ（抵抗値：Ｒ１，Ｒ２）を備えて構成されている。コンパレータ７は、アッテネータ３から出力された同期信号Ｓｔ２を矩形波状（上限および下限電圧：＋Ｖｃ，−Ｖｃ）に波形整形して増幅部６のグランドを基準とする同期信号Ｓｔ（本発明における第２同期信号）として出力する。したがって、コンパレータ７は、同期信号Ｓｔ２が上限コンパレート電圧（＋（Ｖｃ×Ｒ２）／（Ｒ１＋Ｒ２））を上回ったときに出力電圧が−Ｖｃになり、同期信号Ｓｔ２が下限コンパレート電圧（−（Ｖｃ×Ｒ２）／（Ｒ１＋Ｒ２））を下回ったときに出力電圧が＋Ｖｃになるヒステリシス特性を備えている。本例のインピーダンス測定装置１では、アッテネータ３のグランドと、コンパレータ７の電源およびグランドとは、上記したように絶縁されている。このため、コンパレータ７のグランドを基準としたときに、アッテネータ３（交流電流供給部２）のグランドの電位が変動し、この電位の変動に起因して、アッテネータ３から出力される同期信号Ｓｔ２の電圧波形に歪みが生じることがある。しかしながら、コンパレータ７は、同期信号Ｓｔ２が歪んだ状態であっても同相入力電圧範囲内にある限り、上記した上限および下限コンパレート電圧で規定されるヒステリシス特性に基づいて同期信号Ｓｔ２の波形を、歪みのない矩形波の同期信号Ｓｔに波形整形して出力する。
【００１９】
同期検波部８は、図１に示すように、同期信号Ｓｔ２に基づいて生成された同期信号Ｓｔで信号Ｓ２を同期検波することにより、交流電流Ｉが電池１２を流れているときに、電池１２の内部抵抗１２ａに発生する電圧の実効値を示す信号Ｓ３（本発明における同期検波の出力信号）を生成して出力する。警報部９は、同図に示すように、２つのコンパレータ９ａ，９ｂ、出力電圧Ｖ３の２つの基準電源９ｃ，９ｄ、２つのダイオード９ｅ，９ｆおよび終端抵抗９ｇを備えて構成されている。この構成により、警報部９は、交流電流供給部２のグランドと、増幅部６（警報部９でもある）のグランドとの間の電位差が所定電圧以上のとき（−Ｖ３以上＋Ｖ３以下の範囲を外れたとき）に警報信号Ｓ４を演算制御部１０に出力する。演算制御部１０は、本発明における演算部に相当し、Ａ／Ｄ変換器、ＣＰＵおよびメモリなど（いずれも図示せず）を備えて構成されている。メモリには、交流電流供給部２が供給する交流電流Ｉの電流値（実効値）が予め記憶されている。演算制御部１０は、同期検波部８から出力される信号Ｓ３の電圧値と交流電流Ｉの電流値とに基づいて、電池１２の内部抵抗１２ａの抵抗値（電池１２の内部インピーダンス）Ｒを算出するインピーダンス算出処理を実行する。また、演算制御部１０は、警報信号Ｓ４を入力したときには、警報処理を実行する。表示部１１は、例えば、液晶ディスプレイなどで構成されている。
【００２０】
次に、インピーダンス測定装置１による電池１２の内部インピーダンスＲの測定動作について説明する。
【００２１】
まず、図１に示すように、電池１２の正極に出力端子２ｂを接続すると共に、電池１２の負極に出力端子２ｃを接続し、その状態において交流電流供給部２に対して交流電流Ｉの供給を開始させる。次いで、入力端子４を電池１２の正極に接続し、入力端子５を電池１２の負極に接続する。この際に、増幅部６には、電池１２の内部抵抗１２ａに交流電流Ｉが流れることに起因して発生する交流成分Ｖ２が電池１２の直流起電力Ｖ１に重畳している信号Ｓ１が入力端子４を介して入力される。増幅部６は、信号Ｓ１を所定の増幅率で増幅して、同期検波部８に信号Ｓ２として出力する。
【００２２】
一方、交流電流供給部２は、交流電流Ｉの供給を開始した際に、交流電流Ｉに同期する同期信号Ｓｔ１もコンパレータ２ｄを介してアッテネータ３に出力する。次いで、アッテネータ３は、同期信号Ｓｔ１を分圧して、同期信号Ｓｔ２として出力する。続いて、コンパレータ７は、同期信号Ｓｔ２を矩形波状に波形整形して、同期信号Ｓｔとして同期検波部８に出力する。この場合、アッテネータ３は、コンパレータ７のグランドと交流電流供給部２のグランドとの間の電位差が所定電圧未満のときには、同期信号Ｓｔ２の電圧値がコンパレータ７の同相入力電圧範囲内になるように、同期信号Ｓｔ２を減衰させる。このため、この状態においては、同相入力電圧範囲を超える同期信号Ｓｔ２がコンパレータ７に入力される事態が確実に回避される。したがって、コンパレータ２ｄから、アッテネータ３、コンパレータ７の電源、電源とグランドとの間に接続されているいずれかの電気素子や電気回路、コンパレータ７のグランド、および入力端子５介して、交流電流供給部２のグランドまでに至る経路に電流が流れる事態が防止される結果、入力端子５と電池１２の電極との間に存在する接触抵抗Ｒｃでの電圧（同相ノイズ）の発生が防止される。また、コンパレータ７は、上記のヒステリシス特性を備えているため、交流電流供給部２のグランドとコンパレータ７のグランドとの間の電位差が変動するなどして、同期信号Ｓｔ２にノイズ信号（同相電圧）が重畳したときでも、同期信号Ｓｔ２を良好に波形整形して同期信号Ｓｔを出力する。
【００２３】
次いで、同期検波部８は、同期信号Ｓｔで信号Ｓ２を同期検波することにより、電池１２の内部抵抗１２ａに発生する電圧の実効値を示す信号Ｓ３を生成して出力する。演算制御部１０は、同期検波部８から出力される信号Ｓ３に基づいて、インピーダンス算出処理を実行して、電池１２の内部抵抗１２ａの内部インピーダンスＲを算出する。具体的には、演算制御部１０は、メモリから読み出した交流電流Ｉの電流値で、信号Ｓ３で示される電圧の実効値を除算することにより、電池１２の内部インピーダンスＲ（内部抵抗１２ａの抵抗値）を算出する。また、演算制御部１０は、算出した内部インピーダンスＲを表示部１１に表示させる。
【００２４】
一方、警報部９は、交流電流供給部２のグランドと、増幅部６（警報部９でもある）のグランドとの間の電位差を常時監視して、この電位差が所定電圧以上のとき（−Ｖ３以上＋Ｖ３以下の範囲を外れたとき）に警報信号Ｓ４を出力する。演算制御部１０は、警報信号Ｓ４の入力を常時監視して、警報信号Ｓ４を入力していないときには、上記したように、算出した内部インピーダンスＲを表示部１１に表示させる。他方、演算制御部１０は、警報信号Ｓ４を入力したときには、警報処理を実行する。この処理では、演算制御部１０は、交流電流供給部２のグランドと、増幅部６（警報部９でもある）のグランドとの間の電位差が所定電圧以上になったため、同期検波部８が同期信号Ｓｔで信号Ｓ２を正常に同期検波できないと判別して、その旨（例えば「測定不能」の文字）を表示部１１に表示させる。この結果、誤測定を回避することができる。
【００２５】
このように、このインピーダンス測定装置１によれば、交流電流供給部２と増幅器６およびコンパレータ７とを互いに絶縁された異なる電源系統とし、増幅部６をシングルエンド入力型の演算制御部として構成し、かつアッテネータ３をコンパレータ７に直接接続すると共にコンパレータ７を同期検波部８に接続することにより、計装アンプやフォトカプラなどの高価な部品を使用しないため、装置の製造コストを十分に低減することができる。また、交流電流供給部２およびアッテネータ３のグランドと、増幅部６およびコンパレータ７のグランドとの間の電位差が所定電圧未満のときにおいて、コンパレータ７に入力される同期信号Ｓｔ２の電圧値がアッテネータ３によって常にコンパレータ７の同相入力電圧範囲内になるように規定したことにより、コンパレータ７での波形整形動作を正常に続行させつつ、コンパレータ２ｄから、アッテネータ３、コンパレータ７の電源、電源とグランドとの間に接続されているいずれかの電気素子や電気回路、コンパレータ７のグランド、および入力端子５介して、交流電流供給部２のグランドまでに至る経路に電流が流れる事態を防止することができる。したがって、このインピーダンス測定装置１によれば、入力端子５と電池１２の電極との間に存在する接触抵抗Ｒｃでの電圧（同相ノイズ）の発生を防止できるため、電池１２の内部インピーダンスＲを正確に測定することができる。
【００２６】
また、このインピーダンス測定装置１によれば、ヒステリシス特性を備えてコンパレータ７を構成したことにより、交流電流供給部２のグランドとコンパレータ７のグランドとの間の電位差が変動するなどして、同期信号Ｓｔ２に歪みが生じたとしても、同期信号Ｓｔ２を良好に波形整形してノイズの少ない同期信号Ｓｔを出力することができる。したがって、同期検波部８が正常な信号Ｓ３を安定して検出できるため、電池１２の内部インピーダンスＲを正確に、しかも安定して測定することができる。
【００２７】
さらに、このインピーダンス測定装置１によれば、警報部９を備えたことにより、交流電流供給部２のグランドと、増幅部６およびコンパレータ７のグランドとの間の電位差が所定電圧以上になったときに、例えば、警報部９から出力される警報信号Ｓ４に基づいて演算制御部１０がその旨を表示部１１に表示させて報知することができる。したがって、上記の各グランド間の電位差が所定電圧以上になり、アッテネータ３から出力される同期信号Ｓｔ２の電圧値がコンパレータ７の同相入力電圧範囲を超えることにより、コンパレータ７が波形整形動作を正常に続行し得なくなる事態が発生したり、各グランド間の電位差がさらに大きくなることにより、コンパレータ２ｄから、アッテネータ３、コンパレータ７の電源、電源とグランドとの間に接続されているいずれかの電気素子や電気回路、コンパレータ７のグランド、および入力端子５介して、交流電流供給部２のグランドまでに至る経路に電流が流れる事態が発生したりして、その結果として、同期検波部８が同期検波によって電池１２の内部抵抗１２ａに発生する電圧の実効値を正確に示す信号Ｓ３を生成し得ない状態になったときでも、演算制御部１０で測定した内部インピーダンスＲ（表示部１１に表示されている内部インピーダンス）が正確なものでない可能性があることを確実に報知することができ、この結果、誤測定を回避することができる。
【００２８】
なお、本発明は、上記の構成に限定されない。例えば、このインピーダンス測定装置１では、ヒステリシス特性を備えてコンパレータ７が構成されているが、同期信号Ｓｔ２へのノイズの重畳が少ないときには、ヒステリシス特性を備えない構成を採用することもできる。また、交流電流供給部２のグランドと、増幅部６およびコンパレータ７のグランドとの間の電位差を低いレベルに抑制でき、これによって同期検波部８が常に正常に同期検波できるときには、警報部９の配設を不要にすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】インピーダンス測定装置１の構成を示すブロック図である。
【図２】インピーダンス測定装置２１の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００３０】
１ インピーダンス測定装置
２ 交流電流供給部
３ アッテネータ
４，５ 入力端子
６ 増幅部
７ コンパレータ
８ 同期検波部
９ 警報部
１０ 演算制御部
１２ 電池
Ｉ 交流電流
Ｒ 内部インピーダンス
Ｓｔ１ 同期信号
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３ 信号
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池に交流電流を供給する交流電流供給部と、
前記交流電流供給部とは互いに絶縁された異なる電源系統を有して、前記交流電流の供給時において前記電池の両極間に発生する信号を増幅して出力する増幅部と、
前記交流電流に同期して前記交流電流供給部のグランドを基準とする第１同期信号を出力する同期信号生成部と、
前記増幅部から出力された前記信号を前記第１同期信号に基づいて生成される第２同期信号で同期検波する同期検波部とを備え、
前記同期検波部の出力信号と前記交流電流とに基づいて前記電池の内部インピーダンスを算出するインピーダンス測定装置であって、
アッテネータとコンパレータとを備え、前記アッテネータは、前記同期信号生成部から出力された前記第１同期信号の電圧を前記コンパレータの同相入力電圧範囲内に減衰させ、前記コンパレータは、当該減衰された第１同期信号を前記増幅部のグランドを基準とすると共に矩形波状に波形整形して前記第２同期信号を生成して前記同期検波部に出力するインピーダンス測定装置。
【請求項２】
前記コンパレータは、ヒステリシス特性を備えている請求項１記載のインピーダンス測定装置。
【請求項３】
前記交流電流供給部のグランドと前記アッテネータおよび前記増幅部のグランドとの電位差を検出すると共に当該電位差が所定電圧以上のときに警報信号を出力する警報部を備えている請求項１または２記載のインピーダンス測定装置。
【請求項１】
電池に交流電流を供給する交流電流供給部と、
前記交流電流供給部とは互いに絶縁された異なる電源系統を有して、前記交流電流の供給時において前記電池の両極間に発生する信号を増幅して出力する増幅部と、
前記交流電流に同期して前記交流電流供給部のグランドを基準とする第１同期信号を出力する同期信号生成部と、
前記増幅部から出力された前記信号を前記第１同期信号に基づいて生成される第２同期信号で同期検波する同期検波部とを備え、
前記同期検波部の出力信号と前記交流電流とに基づいて前記電池の内部インピーダンスを算出するインピーダンス測定装置であって、
アッテネータとコンパレータとを備え、前記アッテネータは、前記同期信号生成部から出力された前記第１同期信号の電圧を前記コンパレータの同相入力電圧範囲内に減衰させ、前記コンパレータは、当該減衰された第１同期信号を前記増幅部のグランドを基準とすると共に矩形波状に波形整形して前記第２同期信号を生成して前記同期検波部に出力するインピーダンス測定装置。
【請求項２】
前記コンパレータは、ヒステリシス特性を備えている請求項１記載のインピーダンス測定装置。
【請求項３】
前記交流電流供給部のグランドと前記アッテネータおよび前記増幅部のグランドとの電位差を検出すると共に当該電位差が所定電圧以上のときに警報信号を出力する警報部を備えている請求項１または２記載のインピーダンス測定装置。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２００７−１３２８０６（Ｐ２００７−１３２８０６Ａ）
【公開日】平成１９年５月３１日（２００７．５．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３２６２３３（Ｐ２００５−３２６２３３）
【出願日】平成１７年１１月１０日（２００５．１１．１０）
【出願人】（０００２２７１８０）日置電機株式会社 (982)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年５月３１日（２００７．５．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１１月１０日（２００５．１１．１０）
【出願人】（０００２２７１８０）日置電機株式会社 (982)
【Ｆターム（参考）】
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