インピーダンス測定装置
【課題】測定対象体を接続したときに、誤ったインピーダンスが表示される事態の発生を回避して、最初のインピーダンスの表示から正しいインピーダンスを表示させる。
【解決手段】測定対象体１４に流れる測定用電流Ｉ１および測定対象体１４の両端間電圧Ｖｍを予め規定された時間長の測定期間に亘って測定する測定処理を実行し、かつ測定用電流Ｉ１および両端間電圧Ｖｍを測定する都度、測定した測定用電流Ｉ１および両端間電圧Ｖｍに基づいて測定対象体１４の抵抗値Ｒ１を算出して表示部１１に表示させる算出処理を実行する処理部１０を備えると共に、測定対象体１４の接続・未接続を検出する接続検出部９を備え、処理部１０は、測定対象体１４の接続が接続検出部９によって検出されるまでは測定処理の実行を停止し、測定対象体１４の接続が接続検出部９によって検出されたときに、測定処理の実行を開始する。
【解決手段】測定対象体１４に流れる測定用電流Ｉ１および測定対象体１４の両端間電圧Ｖｍを予め規定された時間長の測定期間に亘って測定する測定処理を実行し、かつ測定用電流Ｉ１および両端間電圧Ｖｍを測定する都度、測定した測定用電流Ｉ１および両端間電圧Ｖｍに基づいて測定対象体１４の抵抗値Ｒ１を算出して表示部１１に表示させる算出処理を実行する処理部１０を備えると共に、測定対象体１４の接続・未接続を検出する接続検出部９を備え、処理部１０は、測定対象体１４の接続が接続検出部９によって検出されるまでは測定処理の実行を停止し、測定対象体１４の接続が接続検出部９によって検出されたときに、測定処理の実行を開始する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、予め規定された時間長の測定期間に亘る測定処理を実行して、測定対象体のインピーダンスを測定する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】
測定対象体のインピーダンスを測定するインピーダンス測定装置として、下記特許文献に従来の技術として開示された抵抗測定装置が知られている。この抵抗測定装置は、測定対象抵抗体（測定対象体）に定電流の測定用電流を供給する定電流供給部と、測定対象抵抗体に測定用電流が流れる際にその端子間に発生する両端電圧に基づいて測定対象抵抗体の抵抗値を計測する抵抗値計測部と、抵抗値計測部によって計測された抵抗値を表示する表示部とを備えている。
【０００３】
具体的には、抵抗値計測部は、測定対象抵抗体の両端間に発生した両端電圧を差動増幅する高入力インピーダンスの差動増幅器と、演算増幅器、抵抗およびコンデンサから構成される積分回路と、差動増幅器の出力電圧に基づく積分回路に対する充電を制御するためのスイッチと、積分回路の放電を制御するためのスイッチと、放電用の抵抗と、基準電源と、コンパレータと、所定周波数のクロック信号を生成するクロック信号生成回路と、各スイッチのオン／オフ制御などを実行する制御回路と、クロック信号の入力数を計測するカウンタと、カウンタから出力されるカウント値に基づいて測定対象抵抗体の抵抗値を測定するＣＰＵとを備え、測定対象抵抗体の両端間に発生した両端電圧を二重積分方式によって測定する。
【０００４】
この抵抗計測部では、定電流供給部によって定電流の測定用電流が測定対象抵抗体に供給されている状態において、差動増幅器が、測定対象抵抗体の両端に発生している両端電圧を入力して、測定対象抵抗体の両端電圧に応じた電圧を出力する。一方、制御回路は、クロック信号生成回路から出力されるクロック信号に同期して所定時間毎に制御信号を出力することにより、差動増幅器の出力電圧を積分回路に供給するためのスイッチをオン状態に制御する。これにより、このスイッチがオン状態となる充電期間において、差動増幅器の出力電圧で積分回路のコンデンサに電荷が蓄積されて、充電電圧が上昇する（第１積分）。
【０００５】
その後、充電期間が経過したときには、制御回路は、制御信号の出力を停止させて、差動増幅器の出力電圧を積分回路に供給するためのスイッチをオフ状態にすると共に、他の制御信号を出力することにより、積分回路と基準電源との間のスイッチをオン状態に制御する。これにより、差動増幅器の出力電圧とは逆極性の電圧源である基準電源が抵抗を介して積分回路のコンデンサに接続されるため、蓄積されているコンデンサの電荷が放電されて、充電電圧が徐々に低下する。また、制御回路は、コンデンサの放電開始と同時に、カウンタに対して計測開始信号を出力する。これにより、カウンタは、クロック信号生成回路から出力されるクロック信号の入力数の計測を開始する（第２積分）。
【０００６】
一方、コンパレータは、演算増幅器の出力電圧と基準電圧であるグランド電位とを比較し、演算増幅器の出力電圧がグランド電位になった時に、つまりコンデンサが完全放電させられた時に、その出力を反転させたロウレベル信号であるストップ信号を出力する。これにより、制御回路は、計測開始信号を停止して、カウンタのカウンタ動作を停止すると共に、積分回路と基準電源との間のスイッチをオフ状態に制御して両者を切り離す。次に、ＣＰＵは、放電期間の間にカウンタによって計測されたカウント値を入力し、このカウンタ値に基づいて、測定対象抵抗体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。
【０００７】
この構成の抵抗測定装置では、制御回路が所定時間毎に制御信号を出力して、各構成要素が上記した動作を実行することにより、測定対象抵抗体の抵抗値が所定時間毎に表示部に更新されつつ表示される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１１−１０１８３０号公報（第２−３頁、第３図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところが、この従来の抵抗測定装置には、以下の改善すべき課題が存在している。すなわち、この抵抗測定装置では、測定対象抵抗体が接続されているか否かに拘わらず、制御回路が、クロック信号生成回路から出力されるクロック信号に同期して所定時間毎に制御信号を出力することにより、差動増幅器の出力電圧を積分回路に供給するためのスイッチに対するオン状態の制御を開始し、ＣＰＵはカウントによって計測されたカウント値に基づいて抵抗値を演算する（以下、制御回路による制御信号の出力からＣＰＵによる抵抗値の演算までの一連の動作を、「抵抗値演算動作」ともいう）。つまり、この抵抗測定装置は、図３に示すように、測定対象抵抗体が接続されているか否かに拘わらず、抵抗値演算動作を所定時間毎に繰り返し実行している。
【００１０】
一般的に、この抵抗測定装置による抵抗値演算動作の開始タイミングと、抵抗測定装置への測定対象抵抗体の接続タイミングとは同期していない。このため、この抵抗測定装置では、同図に示すように、測定対象抵抗体の接続は、殆どの場合、抵抗値演算動作の途中で行われることになる。これにより、このときの抵抗値演算動作において演算される抵抗値は、測定対象抵抗体の未接続状態で行った抵抗値演算の結果も反映されることから、測定対象抵抗体が接続されている状態で抵抗値演算動作を開始して得られる正常な抵抗値とは異なった値（誤った値）となる。
【００１１】
したがって、この抵抗測定装置には、測定対象抵抗体を接続したときの抵抗値演算動作によって演算される抵抗値が誤った値となることから、測定対象抵抗体を接続した直後に表示部に表示される抵抗値（測定範囲外の表示の後に最初に表示される抵抗値）が誤った値になるという解決すべき課題が存在している。また、図３に示すように、次の抵抗値演算動作によって演算される抵抗値（次の所定時間で演算される抵抗値）は正しい抵抗値となるため、表示部に正しい抵抗値を更新表示させることができるが、この正しい抵抗値の表示までに時間がかかるため、これを改善するのが好ましい。
【００１２】
本発明は、かかる課題を改善すべくなされたものであり、測定対象体を接続したときに、誤ったインピーダンスが表示される事態の発生を回避して、最初のインピーダンスの表示から正しいインピーダンスを表示させ得る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。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成すべく本発明に係るインピーダンス測定装置は、接続されている測定対象体に流れる測定用電流および当該測定対象体の両端間に発生する両端間電圧を測定すると共にその際に当該測定用電流および当該両端間電圧の少なくとも一方を予め規定された時間長の測定期間に亘って測定する測定処理を実行し、かつ前記測定用電流および前記両端間電圧を測定する都度、当該測定した測定用電流および両端間電圧に基づいて前記測定対象体のインピーダンスを算出して表示部に表示させる算出処理を実行する処理部を備えたインピーダンス測定装置であって、前記測定対象体の接続・未接続を検出する接続検出部を備え、前記処理部は、前記測定対象体の接続が前記接続検出部によって検出されるまでは前記測定処理の実行を停止し、当該測定対象体の接続が前記接続検出部によって検出されたときに、当該測定処理の実行を開始する。なお、インピーダンスには、純抵抗のレジスタンス、インダクタの誘導リアクタンス、キャパシタの容量リアクタンス、およびこれらのパラメータのうちの任意の２以上の合成パラメータを意味するものとする。
【００１４】
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、前記処理部は、前記測定対象体の未接続が前記接続検出部によって検出されているときに、前記表示部にその旨を表示させる。
【００１５】
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、前記処理部は、前記測定処理および前記算出処理を開始した後に、前記測定対象体の未接続が前記接続検出部によって検出されたときは、当該測定処理および当該算出処理を停止すると共に前記表示部にその旨を表示させる。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１記載のインピーダンス測定装置によれば、測定対象体が接続されている状態において、処理部が測定処理を開始することにより、測定対象体が未接続の状態で測定処理を実行した場合に算出される誤った値のインピーダンスを表示部に表示させるといった事態の発生を確実に回避することができる。また、測定対象体を接続した後に最初に表示部に表示されるインピーダンスから正しいインピーダンスを表示させることができる。
【００１７】
請求項２記載のインピーダンス測定装置によれば、測定対象体の未接続が接続検出部によって検出されているときに、処理部がその旨を表示部に表示させることにより、測定対象体のインピーダンス測定装置への接続が確実に行われているか否かを確実かつ容易に確認することができる。
【００１８】
請求項３記載のインピーダンス測定装置では、処理部が、測定処理および算出処理を開始した後に、測定対象体の未接続が接続検出部によって検出されたときに、測定処理および算出処理を停止すると共に表示部にその旨を表示させる。したがって、このインピーダンス測定装置によれば、測定対象体の未接続状態で測定処理を続行することによって算出される誤った値のインピーダンスが表示部に表示される事態の発生を回避することができると共に、測定対象体が接続状態から未接続状態に至ったことを明確に報知することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】絶縁抵抗計１の構成図である。
【図２】絶縁抵抗計１の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図３】従来の抵抗測定装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、添付図面を参照して、インピーダンス測定装置の実施の形態について説明する。なお、インピーダンス測定装置の一例として、測定対象体に直流電流を供給したときの測定対象体の抵抗を絶縁抵抗として測定する絶縁抵抗計を例に挙げて説明する。
【００２１】
最初に、絶縁抵抗計１の構成について、図１を参照して説明する。
【００２２】
絶縁抵抗計１は、一例として、第１接続端子２、第２接続端子３、電源部４、電流検出部５、電圧検出部６、切替スイッチ７、Ａ／Ｄ変換部８、接続検出部９、処理部１０および表示部１１を備え、第１プローブ１２および第２プローブ１３を介して第１接続端子２と第２接続端子３との間に接続された測定対象体１４の抵抗値（絶縁抵抗値）Ｒ１を、測定対象体１４に流れる測定用電流Ｉ１と測定対象体１４の両端間電圧Ｖｍとに基づいて測定（算出）する。
【００２３】
第１接続端子２には、第１プローブ１２が接続される。また、第１接続端子２は、この第１プローブ１２を介して測定対象体１４の一端側に接続される。第２接続端子３には、第２プローブ１３が接続される。また、第２接続端子３は、この第２プローブ１３を介して測定対象体１４の他端側に接続される。
【００２４】
電源部４は、予め規定された電圧値（例えば、１０００Ｖ）の試験電圧（直流電圧）Ｖ１を生成すると共に、第１接続端子２に出力する。この構成により、各プローブ１２，１３間に測定対象体１４が接続されているときには、この試験電圧Ｖ１が、第１接続端子２および第１プローブ１２を介して測定対象体１４の一端側に印加される。
【００２５】
電流検出部５は、第２接続端子３と回路グランドとの間に配設されて、電源部４からの試験電圧Ｖ１の印加に起因して測定対象体１４に流れる測定用電流（直流電流）Ｉ１を検出すると共に、測定用電流Ｉ１の電流値に応じて電圧値が変化する電圧Ｖｉに変換して出力する。電流検出部５は、図示はしないが、一例として、第２接続端子３と回路グランドとの間に接続された電流検出用抵抗（例えば、数十ｍΩ程度の抵抗）と、この電流検出用抵抗での測定用電流Ｉ１による電圧降下を検出して電圧Ｖｉとして出力するアンプとで構成されている。この構成により、測定用電流Ｉ１が流れることによって電流検出部５において発生する電圧降下は、試験電圧Ｖ１の電圧値と比較して無視できるレベルに規定されている。また、電圧Ｖｉは、Ａ／Ｄ変換部８の入力定格に適合するレベルに規定されている。
【００２６】
電圧検出部６は、一例として、電路Ｌ１（電源部４と第１接続端子２とを接続する電路）と回路グランドとの間に配設されて、回路グランドの電位を基準としたときに第１接続端子２に発生する電圧を検出すると共に分圧して検出電圧Ｖ２（以下、「電圧Ｖ２」ともいう）として出力する。電圧検出部６は、図示はしないが、互いに直列に接続された状態で電路Ｌ１と回路グランドとの間に接続された２本の分圧抵抗で構成されている。この電圧Ｖ２は、Ａ／Ｄ変換部８の入力定格に適合するレベルに規定されている。
【００２７】
この絶縁抵抗計１では、第２接続端子３側に配設された電流検出部５での電圧降下が上記したように無視できるレベルであるため、電圧検出部６は、第１接続端子２に発生する電圧（試験電圧Ｖ１）を検出することにより、各プローブ１２，１３間に発生する電圧Ｖｍを検出する。なお、この電圧Ｖｍは、第１接続端子２と第２接続端子３との間に測定対象体１４が接続されているときには、測定対象体１４の両端間に発生する電圧（両端間電圧）となる。このため、両端間電圧Ｖｍともいう。
【００２８】
切替スイッチ７は、電流検出部５から出力される電圧Ｖｉ、および電圧検出部６から出力される電圧Ｖ２を入力すると共に、これらのうちの処理部１０によって選択された任意の一方を出力する。Ａ／Ｄ変換部８は、切替スイッチ７から電圧Ｖｉが出力されているときには、この電圧ＶｉをデジタルデータＤｉに変換して処理部１０に出力する。また、Ａ／Ｄ変換部８は、切替スイッチ７から電圧Ｖ２が出力されているときには、この電圧Ｖ２をデジタルデータＤｖに変換して処理部１０に出力する。
【００２９】
接続検出部９は、電流検出部５から出力される電圧Ｖｉのレベル（電圧値）に基づいて、絶縁抵抗計１（具体的には、一対のプローブ１２，１３間）への測定対象体１４の接続・未接続を検出する。本例では、一例として、接続検出部９は、反転入力端子に基準電圧Ｖｒｅｆが入力され、かつ非反転入力端子に電圧Ｖｉが入力される比較器（コンパレータ）で構成されている。この構成により、接続検出部９は、電圧Ｖｉの電圧値が基準電圧Ｖｒｅｆ以下のときにはローレベルとなり、電圧Ｖｉの電圧値が基準電圧Ｖｒｅｆを超えるときにはハイレベルとなる検出信号Ｓ１を出力する。
【００３０】
絶縁抵抗計１に測定対象体１４が接続されていないとき（未接続状態のとき）には、測定用電流Ｉ１が発生しないため、電圧Ｖｉはゼロボルトまたはゼロボルトに近い値となる。一方、絶縁抵抗計１に測定対象体１４が接続されているとき（接続状態のとき）には、測定用電流Ｉ１が発生するため、電圧Ｖｉはゼロボルトではない値となる。このため、一例として、未接続状態および接続状態のときの電圧Ｖｉの各値の中間電圧に基準電圧Ｖｒｅｆを予め規定しておくことにより、検出信号Ｓ１がハイレベルのときには、測定対象体１４が接続されていると判別でき、ローレベルのときには接続されていないと判別することができるようになっている。
【００３１】
処理部１０は、一例として、ＣＰＵおよびメモリ（いずれも図示せず）で構成されて、切替スイッチ７から電圧Ｖｉが出力されているときには、Ａ／Ｄ変換部８から出力されるデジタルデータＤｉに基づいて測定用電流Ｉ１の電流値を測定（算出）する。また、処理部１０は、切替スイッチ７から電圧Ｖ２が出力されているときには、Ａ／Ｄ変換部８から出力されるデジタルデータＤｖに基づいて両端間電圧Ｖｍの電圧値（両端間電圧値）を測定（算出）する。以上の構成により、電流検出部５、切替スイッチ７、Ａ／Ｄ変換部８および処理部１０は、測定用電流Ｉ１を測定するための電流測定部Ｍｉを構成する。また、電圧検出部６、切替スイッチ７、Ａ／Ｄ変換部８および処理部１０は、両端間電圧Ｖｍを測定するための電圧測定部Ｍｖを構成する。
【００３２】
処理部１０は、一例として、電圧Ｖｉや電圧Ｖ２に含まれているノイズ成分を低減するため、各デジタルデータＤｉ，Ｄｖに対して予め規定された時間長の測定期間に亘る測定処理（例えば、上記した二重積分方式を利用した測定処理）を行って、測定用電流Ｉ１の電流値および両端間電圧Ｖｍの電圧値を測定（算出）する。なお、電圧Ｖｉおよび電圧Ｖ２のうちの一方に含まれるノイズ成分のみを低減する必要がある場合には、処理部１０が予め規定された時間長の測定期間に亘る測定処理をデジタルデータＤｉ，Ｄｖに対して（電圧Ｖｉおよび電圧Ｖ２に対して、つまり、測定用電流Ｉ１および両端間電圧Ｖｍに対して）それぞれ実行する上記構成に代えて、電圧Ｖｉおよび電圧Ｖ２のうちの一方に対応するデジタルデータ（デジタルデータＤｉまたはデジタルデータＤｖ）に対して、予め規定された時間長の測定期間に亘る測定処理を実行する構成を採用することもできる。この場合、電圧Ｖｉおよび電圧Ｖ２のうちの他方については、上記の測定期間内の任意の時間におけるこの他方に対応するデジタルデータ（瞬時値を示すデジタルデータ）をそのまま使用して測定するか、または、測定期間に含まれるより短い期間内のこの他方に対応するデジタルデータに対して測定処理を実行して測定する。
【００３３】
また、処理部１０は、このようにして測定（算出）した測定用電流Ｉ１の電流値と両端間電圧Ｖｍの電圧値とに基づいて測定対象体１４の抵抗値Ｒ１を算出して、表示部１１に表示させる算出処理を測定処理を実行する都度（測定用電流Ｉ１の電流値および両端間電圧Ｖｍの電圧値を測定する都度）、実行する。また、処理部１０が測定処理と算出処理とを１回ずつ実行するために要する時間は、測定処理に要する時間に対して算出処理に要する時間が短いため、実質的には上記した測定期間の時間長とほぼ同じ時間（以下、「所定時間」ともいう）に規定される。
【００３４】
表示部１１は、一例として、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）などの表示装置で構成されている。また、表示部１１は、処理部１０から判別処理および抵抗測定処理での結果を入力して、画面に表示する。
【００３５】
次に、絶縁抵抗計１の動作について、図面を参照して説明する。なお、第１接続端子２および第２接続端子３間には、当初、測定対象体１４は接続されていないものとする（測定対象体１４の接続状態が未接続であるものとする）。
【００３６】
絶縁抵抗計１では、電源部４が、試験電圧Ｖ１の第１接続端子２への出力を実行している。また、電流検出部５が、第２接続端子３から回路グランドに流れる測定用電流Ｉ１を検出して、電圧Ｖｉを出力している。また、電圧検出部６が、第１接続端子２および第２接続端子３間に発生している電圧Ｖｍを検出して分圧することにより、電圧Ｖ２を出力している。
【００３７】
また、測定対象体１４が未接続の状態においては、第１プローブ１２および第２プローブ１３間で測定用電流Ｉ１の電流経路が分断されているため、測定用電流Ｉ１は発生していない。これにより、電流検出部５は、電圧値が基準電圧Ｖｒｅｆ以下となる電圧Ｖｉを出力している。したがって、接続検出部９は、この電圧Ｖｉと基準電圧Ｖｒｅｆとを比較することにより、図２に示すように、ローレベルとなる検出信号Ｓ１を処理部１０に出力している。
【００３８】
処理部１０は、接続検出部９から出力される検出信号Ｓ１のレベルを常時検出しつつ、図２に示すように、このレベルがローレベルのときには、測定対象体１４の接続状態が「未接続」であると判別して、測定処理を開始せずに、測定対象体１４が未接続の状態である旨を示す表示（例えば、「未接続」の文字）を表示部１１に表示させる。これにより、測定対象体１４が未接続状態であることが報知される。
【００３９】
測定対象体１４の未接続状態から、第１プローブ１２および第２プローブ１３間に測定対象体１４が接続されたときには、電路Ｌ１から、第１プローブ１２、測定対象体１４、第２プローブ１３および電流検出部５を経由して回路グランドに至る測定用電流Ｉ１の電流経路が形成される。このため、この電流経路に測定用電流Ｉ１が発生する。これにより、電流検出部５は、電圧値が基準電圧Ｖｒｅｆを超える電圧Ｖｉの出力を開始する。したがって、接続検出部９は、この電圧Ｖｉと基準電圧Ｖｒｅｆとを比較することにより、ハイレベルとなる検出信号Ｓ１を処理部１０に出力する。
【００４０】
処理部１０は、接続検出部９から出力される検出信号Ｓ１のレベルを常時検出しつつ、検出信号Ｓ１のレベルがハイレベルとなったことを検出したときには、測定対象体１４の接続状態が「接続」であると判別して、測定処理を開始する。なお、この開始した測定処理およびこれに続く算出処理が完了するまでは、測定対象体１４の抵抗値Ｒ１は測定（算出）されない。このため、処理部１０は、測定対象体１４が未接続の状態である旨を示す表示（「未接続」）に代えて、例えば図２に示すように、測定対象体１４の抵抗値Ｒ１を測定している最中である旨を示す表示（例えば、「測定中」の文字）を表示部１１に表示させる。なお、「未接続」の文字を引き続き表示させる構成を採用することもできる。
【００４１】
処理部１０は、切替スイッチ７を切り替えて、Ａ／Ｄ変換部８に電圧Ｖｉおよび電圧Ｖ２をそれぞれ入力しつつ、図２に示すように、予め規定された時間長の測定期間に亘る測定処理を実行することにより、測定用電流Ｉ１の電流値および両端間電圧Ｖｍの電圧値を測定する。次いで、処理部１０は、算出処理を実行することにより、測定処理によって測定された測定用電流Ｉ１の電流値と両端間電圧Ｖｍの電圧値とに基づいて、測定対象体１４の抵抗値Ｒ１を算出すると共に、測定している最中である旨を示す表示に代えて、算出した抵抗値Ｒ１を表示部１１に表示させる。このように、処理部１０が、測定対象体１４が接続されている状態において、測定処理を最初から実行する（測定処理を開始する）ことにより、測定対象体１４が未接続の状態で測定処理を実行することによって算出される誤った値の抵抗値Ｒ１が表示部１１に表示される事態の発生が回避されている。
【００４２】
処理部１０は、検出している検出信号Ｓ１のレベルがハイレベルであるときには、図２に示すように、上記した測定処理および算出処理からなる一連の処理を所定時間で繰り返し実行する。これにより、表示部１１には、測定された測定対象体１４の抵抗値Ｒ１が所定時間毎に更新されつつ表示される。
【００４３】
一方、この測定対象体１４の接続状態において、測定対象体１４が第１プローブ１２および第２プローブ１３間から外されたとき（測定対象体１４の接続状態が未接続となったとき）には、上記した測定用電流Ｉ１の電流経路が第１プローブ１２および第２プローブ１３間で分断されて、測定用電流Ｉ１が発生しない状態となる。
【００４４】
これにより、電流検出部５は、電圧値が基準電圧Ｖｒｅｆ以下となる電圧Ｖｉの出力を開始し、接続検出部９は、この電圧Ｖｉと基準電圧Ｖｒｅｆとを比較することにより、図２に示すように、ローレベルとなる検出信号Ｓ１を処理部１０に出力する。
【００４５】
例えば、図２に示すように、測定処理の開始から数えて、ｎ回目の測定処理を処理部１０が実行している途中に、測定対象体１４の接続状態が未接続となったときには、処理部１０は、検出信号Ｓ１のレベルがローレベルとなったことを検出することで、測定対象体１４の接続状態が「未接続」となったと判別して、このｎ回目の測定処理を直ちに停止すると共に、測定対象体１４が未接続の状態である旨を示す表示（「未接続」の文字）を表示部１１に表示させる。これにより、測定対象体１４が未接続の状態で測定処理を続行した場合に算出される誤った値の抵抗値Ｒ１が表示部１１に表示される事態の発生が回避されると共に、測定対象体１４が接続状態から未接続状態に至ったことが明確に示される（報知される）。
【００４６】
このように、この絶縁抵抗計１では、接続検出部９が測定対象体１４の絶縁抵抗計１への接続・未接続を検出し、処理部１０が、測定対象体１４の接続が接続検出部９によって検出されるまでは測定処理の実行を停止し、測定対象体１４の接続が接続検出部９によって検出されたときに、測定処理の実行を開始する。
【００４７】
したがって、この絶縁抵抗計１によれば、測定対象体１４が接続されている状態において、処理部１０が測定処理を開始することにより、つまり、測定処理を最初から実行することにより、測定対象体１４が未接続の状態で測定処理を実行した場合に算出される誤った値の抵抗値Ｒ１を表示部１１に表示させるといった事態の発生を確実に回避することができる。また、測定対象体１４を接続した後に最初に表示部１１に表示される抵抗値Ｒ１から正しい抵抗値Ｒ１を表示させることができる。
【００４８】
また、この絶縁抵抗計１によれば、測定対象体１４の未接続が接続検出部９によって検出されているときに、処理部１０がその旨（本例では、「未接続」の文字）を表示部１１に表示させることにより、測定対象体１４の絶縁抵抗計１への接続が確実に行われているか否かを確実かつ容易に確認することができる。
【００４９】
また、この絶縁抵抗計１では、処理部１０が、測定処理および算出処理を開始した後に、測定対象体１４の未接続が接続検出部９によって検出されたときに、測定処理および算出処理を停止すると共に表示部１１にその旨（本例では、「未接続」の文字）を表示させる。したがって、この絶縁抵抗計１によれば、測定対象体１４の未接続状態で測定処理を続行することによって算出される誤った値の抵抗値Ｒ１が表示部１１に表示される事態の発生を回避することができると共に、測定対象体１４が接続状態から未接続状態に至ったことを明確に報知することができる。
【００５０】
なお、上記の絶縁抵抗計１では、電源部４が測定対象体１４に直流電圧である試験電圧Ｖ１を印加し、これによって測定対象体１４に流れる直流電流である測定用電流Ｉ１を電流検出部５が検出する構成を採用しているが、電源部４を交流電源で構成して、交流電圧である試験電圧Ｖ１を測定対象体１４に印加し、これによって測定対象体１４に流れる交流電流である測定用電流Ｉ１を電流検出部５が検出する構成を採用して、測定対象体１４が抵抗体のときのその抵抗値（純抵抗のレジスタンス）だけでなく、測定対象体１４がインダクタのときのその誘導リアクタンスや、キャパシタのときのその容量リアクタンスなどのパラメータを測定することもできる。さらには、測定対象体１４が抵抗、インダクタおよびキャパシタのうちの任意の２以上の組み合わせで構成されるものであるときには、レジスタンス、誘導リアクタンスおよび容量リアクタンスの各パラメータの合成パラメータを測定することもできる。
【００５１】
電源部４を交流電源で構成する上記の構成では、電流検出部５は、例えば、上記した絶縁抵抗計１における構成（電流検出用抵抗およびアンプを有する構成）に、電流検出用抵抗での測定用電流Ｉ１による電圧降下を整流して直流電圧に変換して、アンプに出力する整流回路を追加して構成する。なお、電源部４および電流検出部５以外の他の構成要素については、絶縁抵抗計１と同一の構成要素で実現される。
【００５２】
この構成を採用した絶縁抵抗計では、処理部１０は、各デジタルデータＤｉ，Ｄｖに基づいて、抵抗、キャパシタおよびインダクタなどで構成される測定対象体１４のインピーダンスを算出（測定）して、表示部１１に表示させる。
【００５３】
この絶縁抵抗計においても、上記した絶縁抵抗計１と同様にして、測定対象体１４が接続されている状態において、処理部１０が測定処理を開始することができ、これにより、測定対象体１４の未接続状態で測定処理を実行することによって誤った値のインピーダンスを算出して、このインピーダンスを表示部１１に表示させるといった事態の発生を確実に回避することができる。また、上記した絶縁抵抗計１の他の効果についても同様にして奏することができる。
【００５４】
また、インピーダンス測定装置の一例として、絶縁抵抗計を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではなく、抵抗計やＬＣＲメータなどの他の一般的な抵抗測定装置にも適用することができるのは勿論である。
【符号の説明】
【００５５】
１ 絶縁抵抗計
９ 接続検出部
１０ 処理部
１２ 第１プローブ
１３ 第２プローブ
１４ 測定対象体
Ｉ１ 測定用電流
Ｉｔｈ 電流閾値
Ｒ１ 抵抗値
Ｖｍ 両端間電圧
Ｖｔｈ 電圧閾値
【技術分野】
【０００１】
本発明は、予め規定された時間長の測定期間に亘る測定処理を実行して、測定対象体のインピーダンスを測定する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】
測定対象体のインピーダンスを測定するインピーダンス測定装置として、下記特許文献に従来の技術として開示された抵抗測定装置が知られている。この抵抗測定装置は、測定対象抵抗体（測定対象体）に定電流の測定用電流を供給する定電流供給部と、測定対象抵抗体に測定用電流が流れる際にその端子間に発生する両端電圧に基づいて測定対象抵抗体の抵抗値を計測する抵抗値計測部と、抵抗値計測部によって計測された抵抗値を表示する表示部とを備えている。
【０００３】
具体的には、抵抗値計測部は、測定対象抵抗体の両端間に発生した両端電圧を差動増幅する高入力インピーダンスの差動増幅器と、演算増幅器、抵抗およびコンデンサから構成される積分回路と、差動増幅器の出力電圧に基づく積分回路に対する充電を制御するためのスイッチと、積分回路の放電を制御するためのスイッチと、放電用の抵抗と、基準電源と、コンパレータと、所定周波数のクロック信号を生成するクロック信号生成回路と、各スイッチのオン／オフ制御などを実行する制御回路と、クロック信号の入力数を計測するカウンタと、カウンタから出力されるカウント値に基づいて測定対象抵抗体の抵抗値を測定するＣＰＵとを備え、測定対象抵抗体の両端間に発生した両端電圧を二重積分方式によって測定する。
【０００４】
この抵抗計測部では、定電流供給部によって定電流の測定用電流が測定対象抵抗体に供給されている状態において、差動増幅器が、測定対象抵抗体の両端に発生している両端電圧を入力して、測定対象抵抗体の両端電圧に応じた電圧を出力する。一方、制御回路は、クロック信号生成回路から出力されるクロック信号に同期して所定時間毎に制御信号を出力することにより、差動増幅器の出力電圧を積分回路に供給するためのスイッチをオン状態に制御する。これにより、このスイッチがオン状態となる充電期間において、差動増幅器の出力電圧で積分回路のコンデンサに電荷が蓄積されて、充電電圧が上昇する（第１積分）。
【０００５】
その後、充電期間が経過したときには、制御回路は、制御信号の出力を停止させて、差動増幅器の出力電圧を積分回路に供給するためのスイッチをオフ状態にすると共に、他の制御信号を出力することにより、積分回路と基準電源との間のスイッチをオン状態に制御する。これにより、差動増幅器の出力電圧とは逆極性の電圧源である基準電源が抵抗を介して積分回路のコンデンサに接続されるため、蓄積されているコンデンサの電荷が放電されて、充電電圧が徐々に低下する。また、制御回路は、コンデンサの放電開始と同時に、カウンタに対して計測開始信号を出力する。これにより、カウンタは、クロック信号生成回路から出力されるクロック信号の入力数の計測を開始する（第２積分）。
【０００６】
一方、コンパレータは、演算増幅器の出力電圧と基準電圧であるグランド電位とを比較し、演算増幅器の出力電圧がグランド電位になった時に、つまりコンデンサが完全放電させられた時に、その出力を反転させたロウレベル信号であるストップ信号を出力する。これにより、制御回路は、計測開始信号を停止して、カウンタのカウンタ動作を停止すると共に、積分回路と基準電源との間のスイッチをオフ状態に制御して両者を切り離す。次に、ＣＰＵは、放電期間の間にカウンタによって計測されたカウント値を入力し、このカウンタ値に基づいて、測定対象抵抗体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。
【０００７】
この構成の抵抗測定装置では、制御回路が所定時間毎に制御信号を出力して、各構成要素が上記した動作を実行することにより、測定対象抵抗体の抵抗値が所定時間毎に表示部に更新されつつ表示される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１１−１０１８３０号公報（第２−３頁、第３図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところが、この従来の抵抗測定装置には、以下の改善すべき課題が存在している。すなわち、この抵抗測定装置では、測定対象抵抗体が接続されているか否かに拘わらず、制御回路が、クロック信号生成回路から出力されるクロック信号に同期して所定時間毎に制御信号を出力することにより、差動増幅器の出力電圧を積分回路に供給するためのスイッチに対するオン状態の制御を開始し、ＣＰＵはカウントによって計測されたカウント値に基づいて抵抗値を演算する（以下、制御回路による制御信号の出力からＣＰＵによる抵抗値の演算までの一連の動作を、「抵抗値演算動作」ともいう）。つまり、この抵抗測定装置は、図３に示すように、測定対象抵抗体が接続されているか否かに拘わらず、抵抗値演算動作を所定時間毎に繰り返し実行している。
【００１０】
一般的に、この抵抗測定装置による抵抗値演算動作の開始タイミングと、抵抗測定装置への測定対象抵抗体の接続タイミングとは同期していない。このため、この抵抗測定装置では、同図に示すように、測定対象抵抗体の接続は、殆どの場合、抵抗値演算動作の途中で行われることになる。これにより、このときの抵抗値演算動作において演算される抵抗値は、測定対象抵抗体の未接続状態で行った抵抗値演算の結果も反映されることから、測定対象抵抗体が接続されている状態で抵抗値演算動作を開始して得られる正常な抵抗値とは異なった値（誤った値）となる。
【００１１】
したがって、この抵抗測定装置には、測定対象抵抗体を接続したときの抵抗値演算動作によって演算される抵抗値が誤った値となることから、測定対象抵抗体を接続した直後に表示部に表示される抵抗値（測定範囲外の表示の後に最初に表示される抵抗値）が誤った値になるという解決すべき課題が存在している。また、図３に示すように、次の抵抗値演算動作によって演算される抵抗値（次の所定時間で演算される抵抗値）は正しい抵抗値となるため、表示部に正しい抵抗値を更新表示させることができるが、この正しい抵抗値の表示までに時間がかかるため、これを改善するのが好ましい。
【００１２】
本発明は、かかる課題を改善すべくなされたものであり、測定対象体を接続したときに、誤ったインピーダンスが表示される事態の発生を回避して、最初のインピーダンスの表示から正しいインピーダンスを表示させ得る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。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成すべく本発明に係るインピーダンス測定装置は、接続されている測定対象体に流れる測定用電流および当該測定対象体の両端間に発生する両端間電圧を測定すると共にその際に当該測定用電流および当該両端間電圧の少なくとも一方を予め規定された時間長の測定期間に亘って測定する測定処理を実行し、かつ前記測定用電流および前記両端間電圧を測定する都度、当該測定した測定用電流および両端間電圧に基づいて前記測定対象体のインピーダンスを算出して表示部に表示させる算出処理を実行する処理部を備えたインピーダンス測定装置であって、前記測定対象体の接続・未接続を検出する接続検出部を備え、前記処理部は、前記測定対象体の接続が前記接続検出部によって検出されるまでは前記測定処理の実行を停止し、当該測定対象体の接続が前記接続検出部によって検出されたときに、当該測定処理の実行を開始する。なお、インピーダンスには、純抵抗のレジスタンス、インダクタの誘導リアクタンス、キャパシタの容量リアクタンス、およびこれらのパラメータのうちの任意の２以上の合成パラメータを意味するものとする。
【００１４】
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、前記処理部は、前記測定対象体の未接続が前記接続検出部によって検出されているときに、前記表示部にその旨を表示させる。
【００１５】
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、前記処理部は、前記測定処理および前記算出処理を開始した後に、前記測定対象体の未接続が前記接続検出部によって検出されたときは、当該測定処理および当該算出処理を停止すると共に前記表示部にその旨を表示させる。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１記載のインピーダンス測定装置によれば、測定対象体が接続されている状態において、処理部が測定処理を開始することにより、測定対象体が未接続の状態で測定処理を実行した場合に算出される誤った値のインピーダンスを表示部に表示させるといった事態の発生を確実に回避することができる。また、測定対象体を接続した後に最初に表示部に表示されるインピーダンスから正しいインピーダンスを表示させることができる。
【００１７】
請求項２記載のインピーダンス測定装置によれば、測定対象体の未接続が接続検出部によって検出されているときに、処理部がその旨を表示部に表示させることにより、測定対象体のインピーダンス測定装置への接続が確実に行われているか否かを確実かつ容易に確認することができる。
【００１８】
請求項３記載のインピーダンス測定装置では、処理部が、測定処理および算出処理を開始した後に、測定対象体の未接続が接続検出部によって検出されたときに、測定処理および算出処理を停止すると共に表示部にその旨を表示させる。したがって、このインピーダンス測定装置によれば、測定対象体の未接続状態で測定処理を続行することによって算出される誤った値のインピーダンスが表示部に表示される事態の発生を回避することができると共に、測定対象体が接続状態から未接続状態に至ったことを明確に報知することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】絶縁抵抗計１の構成図である。
【図２】絶縁抵抗計１の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図３】従来の抵抗測定装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、添付図面を参照して、インピーダンス測定装置の実施の形態について説明する。なお、インピーダンス測定装置の一例として、測定対象体に直流電流を供給したときの測定対象体の抵抗を絶縁抵抗として測定する絶縁抵抗計を例に挙げて説明する。
【００２１】
最初に、絶縁抵抗計１の構成について、図１を参照して説明する。
【００２２】
絶縁抵抗計１は、一例として、第１接続端子２、第２接続端子３、電源部４、電流検出部５、電圧検出部６、切替スイッチ７、Ａ／Ｄ変換部８、接続検出部９、処理部１０および表示部１１を備え、第１プローブ１２および第２プローブ１３を介して第１接続端子２と第２接続端子３との間に接続された測定対象体１４の抵抗値（絶縁抵抗値）Ｒ１を、測定対象体１４に流れる測定用電流Ｉ１と測定対象体１４の両端間電圧Ｖｍとに基づいて測定（算出）する。
【００２３】
第１接続端子２には、第１プローブ１２が接続される。また、第１接続端子２は、この第１プローブ１２を介して測定対象体１４の一端側に接続される。第２接続端子３には、第２プローブ１３が接続される。また、第２接続端子３は、この第２プローブ１３を介して測定対象体１４の他端側に接続される。
【００２４】
電源部４は、予め規定された電圧値（例えば、１０００Ｖ）の試験電圧（直流電圧）Ｖ１を生成すると共に、第１接続端子２に出力する。この構成により、各プローブ１２，１３間に測定対象体１４が接続されているときには、この試験電圧Ｖ１が、第１接続端子２および第１プローブ１２を介して測定対象体１４の一端側に印加される。
【００２５】
電流検出部５は、第２接続端子３と回路グランドとの間に配設されて、電源部４からの試験電圧Ｖ１の印加に起因して測定対象体１４に流れる測定用電流（直流電流）Ｉ１を検出すると共に、測定用電流Ｉ１の電流値に応じて電圧値が変化する電圧Ｖｉに変換して出力する。電流検出部５は、図示はしないが、一例として、第２接続端子３と回路グランドとの間に接続された電流検出用抵抗（例えば、数十ｍΩ程度の抵抗）と、この電流検出用抵抗での測定用電流Ｉ１による電圧降下を検出して電圧Ｖｉとして出力するアンプとで構成されている。この構成により、測定用電流Ｉ１が流れることによって電流検出部５において発生する電圧降下は、試験電圧Ｖ１の電圧値と比較して無視できるレベルに規定されている。また、電圧Ｖｉは、Ａ／Ｄ変換部８の入力定格に適合するレベルに規定されている。
【００２６】
電圧検出部６は、一例として、電路Ｌ１（電源部４と第１接続端子２とを接続する電路）と回路グランドとの間に配設されて、回路グランドの電位を基準としたときに第１接続端子２に発生する電圧を検出すると共に分圧して検出電圧Ｖ２（以下、「電圧Ｖ２」ともいう）として出力する。電圧検出部６は、図示はしないが、互いに直列に接続された状態で電路Ｌ１と回路グランドとの間に接続された２本の分圧抵抗で構成されている。この電圧Ｖ２は、Ａ／Ｄ変換部８の入力定格に適合するレベルに規定されている。
【００２７】
この絶縁抵抗計１では、第２接続端子３側に配設された電流検出部５での電圧降下が上記したように無視できるレベルであるため、電圧検出部６は、第１接続端子２に発生する電圧（試験電圧Ｖ１）を検出することにより、各プローブ１２，１３間に発生する電圧Ｖｍを検出する。なお、この電圧Ｖｍは、第１接続端子２と第２接続端子３との間に測定対象体１４が接続されているときには、測定対象体１４の両端間に発生する電圧（両端間電圧）となる。このため、両端間電圧Ｖｍともいう。
【００２８】
切替スイッチ７は、電流検出部５から出力される電圧Ｖｉ、および電圧検出部６から出力される電圧Ｖ２を入力すると共に、これらのうちの処理部１０によって選択された任意の一方を出力する。Ａ／Ｄ変換部８は、切替スイッチ７から電圧Ｖｉが出力されているときには、この電圧ＶｉをデジタルデータＤｉに変換して処理部１０に出力する。また、Ａ／Ｄ変換部８は、切替スイッチ７から電圧Ｖ２が出力されているときには、この電圧Ｖ２をデジタルデータＤｖに変換して処理部１０に出力する。
【００２９】
接続検出部９は、電流検出部５から出力される電圧Ｖｉのレベル（電圧値）に基づいて、絶縁抵抗計１（具体的には、一対のプローブ１２，１３間）への測定対象体１４の接続・未接続を検出する。本例では、一例として、接続検出部９は、反転入力端子に基準電圧Ｖｒｅｆが入力され、かつ非反転入力端子に電圧Ｖｉが入力される比較器（コンパレータ）で構成されている。この構成により、接続検出部９は、電圧Ｖｉの電圧値が基準電圧Ｖｒｅｆ以下のときにはローレベルとなり、電圧Ｖｉの電圧値が基準電圧Ｖｒｅｆを超えるときにはハイレベルとなる検出信号Ｓ１を出力する。
【００３０】
絶縁抵抗計１に測定対象体１４が接続されていないとき（未接続状態のとき）には、測定用電流Ｉ１が発生しないため、電圧Ｖｉはゼロボルトまたはゼロボルトに近い値となる。一方、絶縁抵抗計１に測定対象体１４が接続されているとき（接続状態のとき）には、測定用電流Ｉ１が発生するため、電圧Ｖｉはゼロボルトではない値となる。このため、一例として、未接続状態および接続状態のときの電圧Ｖｉの各値の中間電圧に基準電圧Ｖｒｅｆを予め規定しておくことにより、検出信号Ｓ１がハイレベルのときには、測定対象体１４が接続されていると判別でき、ローレベルのときには接続されていないと判別することができるようになっている。
【００３１】
処理部１０は、一例として、ＣＰＵおよびメモリ（いずれも図示せず）で構成されて、切替スイッチ７から電圧Ｖｉが出力されているときには、Ａ／Ｄ変換部８から出力されるデジタルデータＤｉに基づいて測定用電流Ｉ１の電流値を測定（算出）する。また、処理部１０は、切替スイッチ７から電圧Ｖ２が出力されているときには、Ａ／Ｄ変換部８から出力されるデジタルデータＤｖに基づいて両端間電圧Ｖｍの電圧値（両端間電圧値）を測定（算出）する。以上の構成により、電流検出部５、切替スイッチ７、Ａ／Ｄ変換部８および処理部１０は、測定用電流Ｉ１を測定するための電流測定部Ｍｉを構成する。また、電圧検出部６、切替スイッチ７、Ａ／Ｄ変換部８および処理部１０は、両端間電圧Ｖｍを測定するための電圧測定部Ｍｖを構成する。
【００３２】
処理部１０は、一例として、電圧Ｖｉや電圧Ｖ２に含まれているノイズ成分を低減するため、各デジタルデータＤｉ，Ｄｖに対して予め規定された時間長の測定期間に亘る測定処理（例えば、上記した二重積分方式を利用した測定処理）を行って、測定用電流Ｉ１の電流値および両端間電圧Ｖｍの電圧値を測定（算出）する。なお、電圧Ｖｉおよび電圧Ｖ２のうちの一方に含まれるノイズ成分のみを低減する必要がある場合には、処理部１０が予め規定された時間長の測定期間に亘る測定処理をデジタルデータＤｉ，Ｄｖに対して（電圧Ｖｉおよび電圧Ｖ２に対して、つまり、測定用電流Ｉ１および両端間電圧Ｖｍに対して）それぞれ実行する上記構成に代えて、電圧Ｖｉおよび電圧Ｖ２のうちの一方に対応するデジタルデータ（デジタルデータＤｉまたはデジタルデータＤｖ）に対して、予め規定された時間長の測定期間に亘る測定処理を実行する構成を採用することもできる。この場合、電圧Ｖｉおよび電圧Ｖ２のうちの他方については、上記の測定期間内の任意の時間におけるこの他方に対応するデジタルデータ（瞬時値を示すデジタルデータ）をそのまま使用して測定するか、または、測定期間に含まれるより短い期間内のこの他方に対応するデジタルデータに対して測定処理を実行して測定する。
【００３３】
また、処理部１０は、このようにして測定（算出）した測定用電流Ｉ１の電流値と両端間電圧Ｖｍの電圧値とに基づいて測定対象体１４の抵抗値Ｒ１を算出して、表示部１１に表示させる算出処理を測定処理を実行する都度（測定用電流Ｉ１の電流値および両端間電圧Ｖｍの電圧値を測定する都度）、実行する。また、処理部１０が測定処理と算出処理とを１回ずつ実行するために要する時間は、測定処理に要する時間に対して算出処理に要する時間が短いため、実質的には上記した測定期間の時間長とほぼ同じ時間（以下、「所定時間」ともいう）に規定される。
【００３４】
表示部１１は、一例として、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）などの表示装置で構成されている。また、表示部１１は、処理部１０から判別処理および抵抗測定処理での結果を入力して、画面に表示する。
【００３５】
次に、絶縁抵抗計１の動作について、図面を参照して説明する。なお、第１接続端子２および第２接続端子３間には、当初、測定対象体１４は接続されていないものとする（測定対象体１４の接続状態が未接続であるものとする）。
【００３６】
絶縁抵抗計１では、電源部４が、試験電圧Ｖ１の第１接続端子２への出力を実行している。また、電流検出部５が、第２接続端子３から回路グランドに流れる測定用電流Ｉ１を検出して、電圧Ｖｉを出力している。また、電圧検出部６が、第１接続端子２および第２接続端子３間に発生している電圧Ｖｍを検出して分圧することにより、電圧Ｖ２を出力している。
【００３７】
また、測定対象体１４が未接続の状態においては、第１プローブ１２および第２プローブ１３間で測定用電流Ｉ１の電流経路が分断されているため、測定用電流Ｉ１は発生していない。これにより、電流検出部５は、電圧値が基準電圧Ｖｒｅｆ以下となる電圧Ｖｉを出力している。したがって、接続検出部９は、この電圧Ｖｉと基準電圧Ｖｒｅｆとを比較することにより、図２に示すように、ローレベルとなる検出信号Ｓ１を処理部１０に出力している。
【００３８】
処理部１０は、接続検出部９から出力される検出信号Ｓ１のレベルを常時検出しつつ、図２に示すように、このレベルがローレベルのときには、測定対象体１４の接続状態が「未接続」であると判別して、測定処理を開始せずに、測定対象体１４が未接続の状態である旨を示す表示（例えば、「未接続」の文字）を表示部１１に表示させる。これにより、測定対象体１４が未接続状態であることが報知される。
【００３９】
測定対象体１４の未接続状態から、第１プローブ１２および第２プローブ１３間に測定対象体１４が接続されたときには、電路Ｌ１から、第１プローブ１２、測定対象体１４、第２プローブ１３および電流検出部５を経由して回路グランドに至る測定用電流Ｉ１の電流経路が形成される。このため、この電流経路に測定用電流Ｉ１が発生する。これにより、電流検出部５は、電圧値が基準電圧Ｖｒｅｆを超える電圧Ｖｉの出力を開始する。したがって、接続検出部９は、この電圧Ｖｉと基準電圧Ｖｒｅｆとを比較することにより、ハイレベルとなる検出信号Ｓ１を処理部１０に出力する。
【００４０】
処理部１０は、接続検出部９から出力される検出信号Ｓ１のレベルを常時検出しつつ、検出信号Ｓ１のレベルがハイレベルとなったことを検出したときには、測定対象体１４の接続状態が「接続」であると判別して、測定処理を開始する。なお、この開始した測定処理およびこれに続く算出処理が完了するまでは、測定対象体１４の抵抗値Ｒ１は測定（算出）されない。このため、処理部１０は、測定対象体１４が未接続の状態である旨を示す表示（「未接続」）に代えて、例えば図２に示すように、測定対象体１４の抵抗値Ｒ１を測定している最中である旨を示す表示（例えば、「測定中」の文字）を表示部１１に表示させる。なお、「未接続」の文字を引き続き表示させる構成を採用することもできる。
【００４１】
処理部１０は、切替スイッチ７を切り替えて、Ａ／Ｄ変換部８に電圧Ｖｉおよび電圧Ｖ２をそれぞれ入力しつつ、図２に示すように、予め規定された時間長の測定期間に亘る測定処理を実行することにより、測定用電流Ｉ１の電流値および両端間電圧Ｖｍの電圧値を測定する。次いで、処理部１０は、算出処理を実行することにより、測定処理によって測定された測定用電流Ｉ１の電流値と両端間電圧Ｖｍの電圧値とに基づいて、測定対象体１４の抵抗値Ｒ１を算出すると共に、測定している最中である旨を示す表示に代えて、算出した抵抗値Ｒ１を表示部１１に表示させる。このように、処理部１０が、測定対象体１４が接続されている状態において、測定処理を最初から実行する（測定処理を開始する）ことにより、測定対象体１４が未接続の状態で測定処理を実行することによって算出される誤った値の抵抗値Ｒ１が表示部１１に表示される事態の発生が回避されている。
【００４２】
処理部１０は、検出している検出信号Ｓ１のレベルがハイレベルであるときには、図２に示すように、上記した測定処理および算出処理からなる一連の処理を所定時間で繰り返し実行する。これにより、表示部１１には、測定された測定対象体１４の抵抗値Ｒ１が所定時間毎に更新されつつ表示される。
【００４３】
一方、この測定対象体１４の接続状態において、測定対象体１４が第１プローブ１２および第２プローブ１３間から外されたとき（測定対象体１４の接続状態が未接続となったとき）には、上記した測定用電流Ｉ１の電流経路が第１プローブ１２および第２プローブ１３間で分断されて、測定用電流Ｉ１が発生しない状態となる。
【００４４】
これにより、電流検出部５は、電圧値が基準電圧Ｖｒｅｆ以下となる電圧Ｖｉの出力を開始し、接続検出部９は、この電圧Ｖｉと基準電圧Ｖｒｅｆとを比較することにより、図２に示すように、ローレベルとなる検出信号Ｓ１を処理部１０に出力する。
【００４５】
例えば、図２に示すように、測定処理の開始から数えて、ｎ回目の測定処理を処理部１０が実行している途中に、測定対象体１４の接続状態が未接続となったときには、処理部１０は、検出信号Ｓ１のレベルがローレベルとなったことを検出することで、測定対象体１４の接続状態が「未接続」となったと判別して、このｎ回目の測定処理を直ちに停止すると共に、測定対象体１４が未接続の状態である旨を示す表示（「未接続」の文字）を表示部１１に表示させる。これにより、測定対象体１４が未接続の状態で測定処理を続行した場合に算出される誤った値の抵抗値Ｒ１が表示部１１に表示される事態の発生が回避されると共に、測定対象体１４が接続状態から未接続状態に至ったことが明確に示される（報知される）。
【００４６】
このように、この絶縁抵抗計１では、接続検出部９が測定対象体１４の絶縁抵抗計１への接続・未接続を検出し、処理部１０が、測定対象体１４の接続が接続検出部９によって検出されるまでは測定処理の実行を停止し、測定対象体１４の接続が接続検出部９によって検出されたときに、測定処理の実行を開始する。
【００４７】
したがって、この絶縁抵抗計１によれば、測定対象体１４が接続されている状態において、処理部１０が測定処理を開始することにより、つまり、測定処理を最初から実行することにより、測定対象体１４が未接続の状態で測定処理を実行した場合に算出される誤った値の抵抗値Ｒ１を表示部１１に表示させるといった事態の発生を確実に回避することができる。また、測定対象体１４を接続した後に最初に表示部１１に表示される抵抗値Ｒ１から正しい抵抗値Ｒ１を表示させることができる。
【００４８】
また、この絶縁抵抗計１によれば、測定対象体１４の未接続が接続検出部９によって検出されているときに、処理部１０がその旨（本例では、「未接続」の文字）を表示部１１に表示させることにより、測定対象体１４の絶縁抵抗計１への接続が確実に行われているか否かを確実かつ容易に確認することができる。
【００４９】
また、この絶縁抵抗計１では、処理部１０が、測定処理および算出処理を開始した後に、測定対象体１４の未接続が接続検出部９によって検出されたときに、測定処理および算出処理を停止すると共に表示部１１にその旨（本例では、「未接続」の文字）を表示させる。したがって、この絶縁抵抗計１によれば、測定対象体１４の未接続状態で測定処理を続行することによって算出される誤った値の抵抗値Ｒ１が表示部１１に表示される事態の発生を回避することができると共に、測定対象体１４が接続状態から未接続状態に至ったことを明確に報知することができる。
【００５０】
なお、上記の絶縁抵抗計１では、電源部４が測定対象体１４に直流電圧である試験電圧Ｖ１を印加し、これによって測定対象体１４に流れる直流電流である測定用電流Ｉ１を電流検出部５が検出する構成を採用しているが、電源部４を交流電源で構成して、交流電圧である試験電圧Ｖ１を測定対象体１４に印加し、これによって測定対象体１４に流れる交流電流である測定用電流Ｉ１を電流検出部５が検出する構成を採用して、測定対象体１４が抵抗体のときのその抵抗値（純抵抗のレジスタンス）だけでなく、測定対象体１４がインダクタのときのその誘導リアクタンスや、キャパシタのときのその容量リアクタンスなどのパラメータを測定することもできる。さらには、測定対象体１４が抵抗、インダクタおよびキャパシタのうちの任意の２以上の組み合わせで構成されるものであるときには、レジスタンス、誘導リアクタンスおよび容量リアクタンスの各パラメータの合成パラメータを測定することもできる。
【００５１】
電源部４を交流電源で構成する上記の構成では、電流検出部５は、例えば、上記した絶縁抵抗計１における構成（電流検出用抵抗およびアンプを有する構成）に、電流検出用抵抗での測定用電流Ｉ１による電圧降下を整流して直流電圧に変換して、アンプに出力する整流回路を追加して構成する。なお、電源部４および電流検出部５以外の他の構成要素については、絶縁抵抗計１と同一の構成要素で実現される。
【００５２】
この構成を採用した絶縁抵抗計では、処理部１０は、各デジタルデータＤｉ，Ｄｖに基づいて、抵抗、キャパシタおよびインダクタなどで構成される測定対象体１４のインピーダンスを算出（測定）して、表示部１１に表示させる。
【００５３】
この絶縁抵抗計においても、上記した絶縁抵抗計１と同様にして、測定対象体１４が接続されている状態において、処理部１０が測定処理を開始することができ、これにより、測定対象体１４の未接続状態で測定処理を実行することによって誤った値のインピーダンスを算出して、このインピーダンスを表示部１１に表示させるといった事態の発生を確実に回避することができる。また、上記した絶縁抵抗計１の他の効果についても同様にして奏することができる。
【００５４】
また、インピーダンス測定装置の一例として、絶縁抵抗計を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではなく、抵抗計やＬＣＲメータなどの他の一般的な抵抗測定装置にも適用することができるのは勿論である。
【符号の説明】
【００５５】
１ 絶縁抵抗計
９ 接続検出部
１０ 処理部
１２ 第１プローブ
１３ 第２プローブ
１４ 測定対象体
Ｉ１ 測定用電流
Ｉｔｈ 電流閾値
Ｒ１ 抵抗値
Ｖｍ 両端間電圧
Ｖｔｈ 電圧閾値
【特許請求の範囲】
【請求項１】
接続されている測定対象体に流れる測定用電流および当該測定対象体の両端間に発生する両端間電圧を測定すると共にその際に当該測定用電流および当該両端間電圧の少なくとも一方を予め規定された時間長の測定期間に亘って測定する測定処理を実行し、かつ前記測定用電流および前記両端間電圧を測定する都度、当該測定した測定用電流および両端間電圧に基づいて前記測定対象体のインピーダンスを算出して表示部に表示させる算出処理を実行する処理部を備えたインピーダンス測定装置であって、
前記測定対象体の接続・未接続を検出する接続検出部を備え、
前記処理部は、前記測定対象体の接続が前記接続検出部によって検出されるまでは前記測定処理の実行を停止し、当該測定対象体の接続が前記接続検出部によって検出されたときに、当該測定処理の実行を開始するインピーダンス測定装置。
【請求項２】
前記処理部は、前記測定対象体の未接続が前記接続検出部によって検出されているときに、前記表示部にその旨を表示させる請求項１記載のインピーダンス測定装置。
【請求項３】
前記処理部は、前記測定処理および前記算出処理を開始した後に、前記測定対象体の未接続が前記接続検出部によって検出されたときは、当該測定処理および当該算出処理を停止すると共に前記表示部にその旨を表示させる請求項１または２記載のインピーダンス測定装置。
【請求項１】
接続されている測定対象体に流れる測定用電流および当該測定対象体の両端間に発生する両端間電圧を測定すると共にその際に当該測定用電流および当該両端間電圧の少なくとも一方を予め規定された時間長の測定期間に亘って測定する測定処理を実行し、かつ前記測定用電流および前記両端間電圧を測定する都度、当該測定した測定用電流および両端間電圧に基づいて前記測定対象体のインピーダンスを算出して表示部に表示させる算出処理を実行する処理部を備えたインピーダンス測定装置であって、
前記測定対象体の接続・未接続を検出する接続検出部を備え、
前記処理部は、前記測定対象体の接続が前記接続検出部によって検出されるまでは前記測定処理の実行を停止し、当該測定対象体の接続が前記接続検出部によって検出されたときに、当該測定処理の実行を開始するインピーダンス測定装置。
【請求項２】
前記処理部は、前記測定対象体の未接続が前記接続検出部によって検出されているときに、前記表示部にその旨を表示させる請求項１記載のインピーダンス測定装置。
【請求項３】
前記処理部は、前記測定処理および前記算出処理を開始した後に、前記測定対象体の未接続が前記接続検出部によって検出されたときは、当該測定処理および当該算出処理を停止すると共に前記表示部にその旨を表示させる請求項１または２記載のインピーダンス測定装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１２−２３３８４３（Ｐ２０１２−２３３８４３Ａ）
【公開日】平成２４年１１月２９日（２０１２．１１．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１０４１４７（Ｐ２０１１−１０４１４７）
【出願日】平成２３年５月９日（２０１１．５．９）
【出願人】（０００２２７１８０）日置電機株式会社 (982)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月２９日（２０１２．１１．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月９日（２０１１．５．９）
【出願人】（０００２２７１８０）日置電機株式会社 (982)
【Ｆターム（参考）】
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