測定装置及び方法
【課題】スイッチ・モード電力変換器からのノイズ及び干渉に影響されることなく、高感度測定を行う。
【解決手段】主電源１０２からの電力は、スイッチ・モード電力変換器１０８に供給される。スイッチ・モード電力変換器は、エネルギー蓄積装置１１０及び電源安定器１１２を介して測定回路１１４に結合される。スイッチ・モード電力変換器が電源オンのときに、スイッチ・モード電力変換器がエネルギー蓄積装置を充電する。スイッチ・モード電力変換器が電源オフのときに、エネルギー蓄積装置が測定回路に電力を供給して、被測定装置の電気的パラメータを測定する。
【解決手段】主電源１０２からの電力は、スイッチ・モード電力変換器１０８に供給される。スイッチ・モード電力変換器は、エネルギー蓄積装置１１０及び電源安定器１１２を介して測定回路１１４に結合される。スイッチ・モード電力変換器が電源オンのときに、スイッチ・モード電力変換器がエネルギー蓄積装置を充電する。スイッチ・モード電力変換器が電源オフのときに、エネルギー蓄積装置が測定回路に電力を供給して、被測定装置の電気的パラメータを測定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、測定装置に関し、特に、クワイエット高感度測定回路用に蓄積電気エネルギーを用いる測定装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気的ノイズ及び相互干渉は、電気測定、特に、高感度測定回路による測定精度に影響を与える。例えば、測定システムにおける過度のノイズは、電圧又は電流などの電気的パラメータの測定値が時間経過に伴ってランダムになる。高感度測定回路において、パラメータの小さな変化が測定されて、わずかな量のノイズが現れても、測定の信頼性を損なう。測定装置内にノイズを生じる１つの既知の原因は、電源である。例えば、直流電源の如き主電源がシステムにノイズを導入することが知られている。ここでは、測定回路を主電源に電気的に結合する長い電線がシステムに干渉を起こす。よって、主電源が高感度測定回路の制度に影響を及ぼすことが知られている。
【０００３】
アナログ・デジタル変換を行う他の測定装置は、スイッチ・モード電力変換器を用いて、測定回路に電力を供給している。典型的には、スイッチ・モード電力変換器を用いて、必要で適切な電圧を提供して、測定回路に電力を供給し、且つ／又は、接地の分離も行っている。一般的には、測定装置は、スイッチ・モード電力変換器に結合された直流電源又は交流／直流電源の如き主電源を含んでいる。残念なことに、スイッチング電源は、本質的にノイズを発生し、大量のノイズを測定システムに与えて、高感度測定回路による測定の精度に影響を与える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−６２３３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、高感度測定回路に入るノイズの影響を更に軽減した測定装置及び方法が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
課題を解決する本発明の態様は、次の通りである。
（１）電気的パラメータを測定可能な測定回路と；該測定回路に結合されたエネルギー蓄積装置と；該エネルギー蓄積装置に結合され、入力端の電力を受けるスイッチ・モード電力変換器と；該スイッチ・モード電力変換器に結合され、上記スイッチ・モード電力変換器の入力端に電力を結合して上記スイッチ・モード電力変換器を電源オンにする第１スイッチとを具え；上記スイッチ・モード電力変換器が電源オンのときに、上記スイッチ・モード電力変換器が上記エネルギー蓄積装置を充電でき；上記第１スイッチは、上記スイッチ・モード電力変換器の入力端から電力を切り離して、上記スイッチ・モード電力変換器を電源オフにでき；上記スイッチ・モード電力変換器が電源オフのときに、上記エネルギー蓄積装置が上記測定回路に電力を供給できる測定装置。
（２）マイクロプロセッサ制御回路を更に具え；該マイクロプロセッサ制御回路は、上記第１スイッチに第１制御信号を供給でき；上記第１スイッチは、上記マイクロプロセッサ制御回路からの上記第１制御信号の受信に応答して上記スイッチ・モード電力変換器の入力端に電力を結合でき；上記第１スイッチは、更に、上記マイクロプロセッサ制御器からの第２制御信号の受信に応答して上記スイッチ・モード電力変換器の入力端への電力を切り離せる態様１の測定装置。
（３）上記測定回路が上記電気的パラメータを測定するとき、上記マイクロプロセッサ制御回路は、更に、測定タイミング信号を上記測定回路に供給し、上記第２制御信号を上記第１スイッチに供給して、上記スイッチ・モード電力変換器の入力端から電力を切り離す態様２の測定装置。
（４）上記スイッチ・モード電力変換器が直流・直流変換器を有する態様１の測定装置。
（５）上記エネルギー蓄積装置がコンデンサ又はバッテリを有する態様１の測定装置。
（６）上記スイッチ・モード電力変換器が更に主電源を有し、該主電源が直流電源又は交流／直流電源である態様１の測定装置。
（７）上記スイッチ・モード電力変換器の出力端に結合された第２スイッチを更に具え、該第２スイッチが上記エネルギー蓄積装置から上記スイッチ・モード電力変換器を切り離せる態様１の測定装置。
（８）上記エネルギー蓄積装置及び上記測定回路に結合された電源安定器を更に具え、該電源安定器が上記測定回路へ供給される電力を安定化させる態様１の測定装置。
（９）電気的パラメータを測定可能な測定回路と；スイッチ・モード回路を有するスイッチ・モード電力変換器と；上記測定回路及び上記スイッチ・モード電力変換器に結合されたエネルギー蓄積装置とを具え；上記スイッチ・モード電力変換器が２つのモードで機能し；該２つのモードの内の第１モードがアクティブ・モードであり、上記スイッチ・モード電力変換器が上記スイッチ・モード回路に電力を供給して上記スイッチ・モード電力変換器を電源オンにし；上記２つのモードの内の第２モードが非アクティブ・モードであり、上記スイッチ・モード電力変換器が上記スイッチ・モード回路に電力を供給することを停止して上記スイッチ・モード電力変換器を電源オフにし；上記スイッチ・モード電力変換器が上記第２モードで機能するときに、上記エネルギー蓄積装置が上記測定回路に電力を供給でき；上記スイッチ・モード電力変換器が上記第１モードで機能するときに、上記スイッチ・モード電力変換器が上記エネルギー蓄積装置を充電できる測定装置。
（１０）上記スイッチ・モード電力変換器に結合されたマイクロプロセッサ制御回路を更に具え、上記マイクロプロセッサ制御回路が上記スイッチ・モード電力変換器にイネーブル制御信号を供給でき、該イネーブル制御信号が上記スイッチング電源を第１モードで機能させる態様９の測定装置。
（１１）上記マイクロプロセッサ制御回路が上記スイッチ・モード電力変換器にディスエーブル制御信号を供給でき、上記ディスエーブル制御信号により上記スイッチング電源が上記第２モードで機能する態様１０の測定装置。
（１２）上記スイッチ・モード電力変換器が直流・直流変換器を有する態様９の測定装置。
（１３）上記エネルギー蓄積装置がコンデンサ又はバッテリを有する態様９の測定装置。
（１４）主電源を更に具え、該主電源が直流電源又は交流／直流電源である態様９の測定装置。
（１５）上記スイッチ・モード電力変換器が上記第１モードで機能するとき、上記測定回路が被試験装置の電気的パラメータを測定する態様９の測定装置。
（１６）上記エネルギー蓄積装置及び上記測定回路に結合された電源安定器を更に具え、上記電源安定器は、上記測定回路に供給する電力を安定化する態様９の測定装置。
（１７）被試験装置の電気的パラメータを測定する方法であって；スイッチ・モード電力変換器に電力を供給し；上記スイッチ・モード電力変換器に供給される電力を用いて、エネルギー蓄積装置を充電し；上記スイッチ・モード電力変換器からの電力を停止し；上記スイッチ・モード電力変換器からの電力が停止している間、上記エネルギー蓄積装置からの電力を用いて上記被測定装置の第１電気的パラメータを測定し；上記スイッチ・モード電力変換器へ電力を再供給する測定方法。
（１８）上記スイッチ・モード電力変換器に電力を再供給した後、上記エネルギー蓄積装置への２度目の充電を更に行う態様１７の測定方法。
（１９）更に、上記エネルギー蓄積装置から上記スイッチ・モード電力変換器を切り離す態様１８の測定方法。
（２０）上記被試験装置の電気的パラメータの測定は、上記スイッチ・モード電力変換器が上記エネルギー蓄積装置から切り離されたときに、上記電気的パラメータを測定する態様１９の測定方法。
（２１）上記スイッチ・モード電力変換器が２つのモードで機能し；該２つのモードの内の第１モードは、アクティブ・モードであり、上記スイッチ・モード電力変換器が上記エネルギー蓄積装置に結合され；上記２つのモードの内の第２モードが非アクティブ・モードであり、上記スイッチ・モード電力変換器が上記エネルギー蓄積装置から切り離される態様１７の測定方法。
（２２）更に測定値を表示し；上記測定値は、測定された上記第１及び第２電気的パラメータからの一部で決定される態様１７の測定方法。
（２３）電気的パラメータを測定可能な測定回路と；該測定回路に結合されたエネルギー蓄積装置と；該エネルギー蓄積装置に結合された主電源と；該主電源に結合されたスイッチとを具え；上記スイッチが上記測定回路に結合された上記エネルギー蓄積装置から上記主電源を切り離しでき；上記主電源が上記エネルギー蓄積装置から切り離されている間、上記エネルギー蓄積装置が上記測定回路に電力を供給して、電気的パラメータを測定し；上記スイッチが上記主電源を上記エネルギー蓄積装置に再結合でき；上記主電源が上記エネルギー蓄積装置に再結合されている間、上記主電源が上記エネルギー蓄積装置を充電できる測定装置。
（２４）上記エネルギー蓄積装置がコンデンサ又はバッテリを有する態様２３の測定装置。
（２５）上記主電源が交流・直流変換器又はバッテリを有する態様２３の測定装置。
【発明の効果】
【０００７】
よって、本発明は、クワイエット高感度測定回路に対して蓄積電気エネルギーを用いる装置及び方法を提供できる。本発明の１つの概念において、装置は、エネルギー蓄積装置に結合された測定回路を有する。この装置は、エネルギー蓄積装置に結合されたスイッチ・モード電力変換器を更に含む。スイッチ・モード電力変換器は、入力端にて電力を受ける。測定回路は、電気的パラメータを測定できる。スイッチがスイッチ・モード電力変換器に結合されている。一実施例において、このスイッチは、スイッチ・モード電力変換器の入力端に電力を結合（供給）して、スイッチ・モード電力変換器を電源オンにする。スイッチ・モード電力変換器が電源オンのとき、スイッチ・モード電力変換器がエネルギー蓄積装置を充電できる。このスイッチは、更に、スイッチ・モード電力変換器の入力端から電力を切り離して、スイッチ・モード電力変換器を電源オフにできる。スイッチ・モード電力変換器が電源オフのとき、エネルギー蓄積装置が測定回路に電力を供給できる。
【０００８】
本発明の他の概念において、装置は、電気的パラメータを測定できる測定回路を含んでいる。この装置は、更に、２つのモードで機能するスイッチ・モード電力変換器を含んでいる。第１モードは、アクティブ・モードであり、スイッチ・モード電力変換器が電力を出力端に供給する。第２モードは、非アクティブ・モードであり、スイッチ・モード電力変換器が出力端への電力供給を切り離す。この装置は、更に、測定回路及びスイッチ・モード電力変換器に結合されたエネルギー蓄積装置を含んでいる。スイッチ・モード電力変換器が第２モードで機能しているとき、エネルギー蓄積装置が測定回路に電力を供給できる。スイッチ・モード電力変換器が第１モードで機能しているとき、スイッチ・モード電力変換器がエネルギー蓄積装置を充電できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施例によるブロック図である。
【図２】本発明の一実施例によるタイミング図である。
【図３】本発明の他の実施例によるブロック図である。
【図４】本発明の更に他の実施例によるブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
測定回路により本発明の実施例について説明するが、特に、本発明の１つ以上の実施例は、高感度測定回路に電力を供給するための蓄積電気エネルギーを用いることに関する。以下に説明する詳細は、本発明の実施例を充分に理解するためのものである。しかし、これら特定の細部によらずに、本発明の種々の実施例を実現できることが当業者には明らかであろう。
【００１１】
図１は、本発明の実施例による高感度測定回路を用いて電気的パラメータを測定する装置１００のブロック図である。この実施例において、装置１００は、主電源（ユニット）１０２、オプションとしての（必要に応じて用いる）スイッチ１０４、スイッチ１０５、マイクロプロセッサ制御回路１０６、スイッチ・モード電力変換器１０８、エネルギー蓄積装置１１０、オプションとしての測定用電源安定器（レギュレータ）１１２、測定回路１１４を含んでいる。主電源１０２は、装置１００に電気エネルギーを供給する任意適切な電源でよい。一実施例において、主電源１０２は、バッテリの如き直流電源である。他の実施例において、主電源１０２は、交流／直流電源である。主電源１０２の出力端は、スイッチ１０５の入力端に結合される。スイッチ１０５の出力端は、スイッチ・モード電力変換器１０８の入力端に結合される。図１に示す如く、スイッチ・モード電力変換器１０８の出力端は、スイッチ１０４の入力端に結合してもよい。スイッチ・モード電力変換器１０８は、スイッチング安定器（スイッチング・レギュレータ）を組み込んだ電気的電力変換器の如き任意のスイッチ・モード電力変換器でよい。一実施例において、スイッチ・モード電力変換器１０８は、直流・直流変換器である。
【００１２】
オプションのスイッチ１０４を含んだ場合、スイッチ１０４の出力端がエネルギー蓄積装置１１０の入力端に結合される。オプションのスイッチ１０４がない場合、スイッチ・モード電力変換器１０８の出力端がエネルギー蓄積装置１１０の入力端に直接結合される。エネルギー蓄積装置１１０は、バッテリ又はコンデンサの如く、限定された量の電気エネルギーを蓄積できる。特に、エネルギー蓄積装置１１０は、測定回路１１４に一時的に電力を供給するのに充分な量のエネルギーを蓄積できる。エネルギー蓄積装置１１０の出力端は、測定用電源安定器１１２の入力端に結合される。測定用電源安定器１１２は、測定回路１１４の供給する電力を安定化する。測定用電源安定器１１２の出力端は、測定回路１１４の入力端に結合される。測定回路１１４は、電圧又は電流などの電気的パラメータを測定できる任意の回路でよい。例えば、一実施例において、測定回路１１４は、アナログ・デジタル変換器である。マイクロプロセッサ制御器回路１０６の出力端は、測定回路１１４の出力端に結合される。別の一実施例において、装置１００は、測定用電源安定器１１２を含んでいない。この場合、エネルギー蓄積装置１１０の出力端を測定回路１１４の入力端に結合する。詳細に後述するように、スイッチ・モード電力変換器１０８は、エネルギー蓄積装置１１０を蓄積できる。例えば、一実施例において、直流・直流変換器の如きスイッチ・モード電力変換器１０８は、コンデンサの如きエネルギー蓄積装置１１０を充電するが、それには、電圧をコンデンサに供給する。
【００１３】
マイクロプロセッサ制御回路（ユニット）１０６は、スイッチ１０５及びオプションのスイッチ１０４の入力端に結合される。詳細に後述するように、スイッチ１０５は、マイクロプロセッサ制御回路１０６からの１つ以上の制御信号の受信に応答して、スイッチ・モード電力変換器１０８の入力端に供給されている電力を切り離すことができる。スイッチ１０５がスイッチ・モード電力変換器１０８への電力を切り離すと、スイッチ・モード電力変換器１０８が電源オフとなり、エネルギー蓄積装置１１０は、測定用電源安定器１１２（もし含まれていれば）及び測定回路１１４に電力を供給する。特に、エネルギー蓄積装置１１０は、被試験装置の電気的パラメータを測定するために少なくとも測定回路１１４に電力を供給するのに充分なエネルギーを提供できる。
【００１４】
測定期間中又はアナログ・デジタル変換期間中にスイッチ・モード電力変換器１０８を電源オフにすることにより、測定に及ぼすノイズ及び干渉の量を大幅に低減する。特に、スイッチ・モード電力変換器１０８は、測定期間中、電気磁気干渉を行わないし、発生しないし、及び／又は放射しない。したがって、測定回路１１４は、スイッチ・モード電力変換器１０８に固有のノイズの影響を生じることなく、高感度測定を行える。
【００１５】
上述の如く、一実施例において、装置１００は、更にスイッチ１０４を含んでいる。しかし、多くの実施例では、このスイッチ１０４を含んでいない。スイッチ１０４は、マイクロプロセッサ制御回路１０６からの１つ以上の制御信号に応答して、エネルギー蓄積装置１１０からスイッチ・モード電力変換器１０８を切り離す。本実施例において、測定回路１１４が測定を行う前に、スイッチ・モード電力変換器１０８がエネルギー蓄積装置１１０からスイッチ１０４により切り離される。エネルギー蓄積装置１１０からスイッチ・モード電力変換器１０８を切り離すことによって、エネルギー蓄積装置１１０から電力をスイッチ・モード電力変換器１０８が奪うことを防止する。本実施例において、スイッチ・モード電力変換器１０８を電源オフにし、スイッチ・モード電力変換器１０８をエネルギー蓄積装置１１０から切り離す。他の実施例においては、スイッチ１０５を装置１００に含まれず、スイッチ１０４が装置１００に含まれる。よって、スイッチ１０５によりスイッチ・モード電力変換器１０８の電源を切るのではなく、スイッチ１０４がスイッチ・モード電力変換器１０８をエネルギー蓄積装置１１０から切り離す。
【００１６】
上述の如く、マイクロプロセッサ制御回路１０６は、測定回路１１４に結合される。マイクロプロセッサ制御回路１０６は、測定タイミング信号を測定回路１１４に供給できる。特に、スイッチ・モード電力変換器１０８が電源オフの間に、測定回路１１４が電気的パラメータを測定できるように、マイクロプロセッサ制御回路１０６は、測定タイミング信号を測定回路１１４に供給する。測定が完了した後、スイッチ・モード電力変換器１０８は、マイクロプロセッサ制御回路１０６からの１つ以上の制御信号の受信に応答して、電源オンになる。スイッチ・モード電力変換器１０８が電源オンになった後、スイッチ・モード電力変換器１０８がエネルギー蓄積装置１１０を再充電する。スイッチ・モード電力変換器１０８がエネルギー蓄積装置１１０を再充電した後のある時点で、スイッチ・モード電力変換器１０８は、マイクロプロセッサ制御回路１０６がスイッチ１０５に供給した次の制御信号に応答して、再び、電源オフとなる。上述の如く、スイッチ・モード電力変換器１０８が電源オフの間、エネルギー蓄積装置１１０は、測定用電源安定器１１２及び測定回路１１４に電力を供給する。この時点で、他の測定又は測定の設定が行われる。これは、特定回数の測定が行われるまで繰り返す。マイクロプロセッサ制御回路１０６が供給する制御信号及び測定タイミング信号のタイミングを図２のタイミング図に示す。時点Ｔ0において、電力がスイッチ・モード電力変換器１０８の入力端に結合されるので、スイッチ・モード電力変換器が電源オンとなる。さらに、スイッチ・モード電力変換器１０８がエネルギー蓄積装置１１０に結合される。この期間中、スイッチ・モード電力変換器１０８は、エネルギー蓄積装置１１０を充電するか、又は、エネルギー蓄積装置１１０が既に充電されている。時点Ｔ1にて、スイッチ１０５は、マイクロプロセッサ制御回路１０６からの制御信号に応答して、スイッチ・モード電力変換器１０８の入力端に供給されている電力を切り離す。この期間中、エネルギー蓄積装置１１０は、測定用電源安定器１１２及び測定回路１１４に電力を供給する。上述の如く、一実施例において、スイッチ１０４は、エネルギー蓄積装置１１０からスイッチ・モード電力変換器１０８を切り離す。時点Ｔ1の前から時点Ｔ2の前のある時点までの間のある時点で、この動作が典型的に行われる。
【００１７】
時点Ｔ1及びＴ4の間のある時点で、測定回路１１４は、マイクロプロセッサ制御回路１０６からのタイミング信号に応答して、被試験装置の電気的パラメータを測定する。例えば、時点Ｔ2において、測定回路１１４は、被試験装置の電気的パラメータの測定を開始する。上述の如く、測定回路１１４が高感度測定を行っている間、本来的にノイズを生じるスイッチ・モード電力変換器１０８が電源オフなので、測定は非常に正確に行える。時点Ｔ3において、測定回路１１４は、電気的パラメータの測定を停止する。時点Ｔ4にて、スイッチ・モード電力変換器１０８の入力端に電力が再供給される。
【００１８】
時点Ｔ4及び時点Ｔ5の前のある時点で、スイッチ・モード電力変換器１０８がエネルギー蓄積装置１１０を再充電する。時点Ｔ5にて、スイッチ・モード電力変換器１０８から電力が切り離されるので、スイッチ・モード電力変換器が再び電源オフとなり、エネルギー蓄積装置１１０が測定用電源安定器１１２及び測定回路１１４に電力を供給する。時点Ｔ6にて、測定回路１１４は、マイクロプロセッサ制御回路１０６からの次のタイミング信号に応答して、被測定装置の電気的パラメータの測定を開始する。図２のタイミング図から判るように、４つの測定を行うまで、上述の処理が続く。時点Ｔ7にて、測定回路１１４は、行った測定値の平均を計算し、その平均測定値を表示する。当業者には理解できるように、１つの測定を含む測定値を表示する前に、任意の回数の測定を行ってもよい。
【００１９】
図３は、本発明の他の実施例により、高感度測定回路を用いて電気的パラメータを測定する装置３００のブロック図である。装置３００の多くの要素は、図１に示す装置１００に用いたものであり、同じように動作する。よって、説明を簡単にするため、各要素の構成及び機能の説明を繰り返さない。装置３００は、スイッチ１０４及びスイッチ１０５を具えない点で、図１の装置１００と異なる。さらに、装置３００は、スイッチ・モード電力変換器１１８を具えており、マイクロプロセッサ制御回路１０６から夫々受けるディスエーブル（減勢）制御信号及びイネーブル（付勢）制御信号に応答してスイッチ・モード電力変換器１１８を電源オフ及び電源オンにできる制御入力端をこのスイッチ・モード電力変換器１１８に有する。特に、スイッチ・モード電力変換器１１８の制御入力端がマイクロプロセッサ制御回路１０６からのイネーブル制御信号を受けると、スイッチ・モード電力変換器１１８は、このスイッチ・モード電力変換器１１８内のスイッチ・モード回路に電力を供給し、スイッチ・モード電力変換器１１８を電源オンにする。スイッチ・モード電力変換器１１８は、マイクロプロセッサ制御回路１０６からのディスエーブル制御信号を受けると、スイッチ・モード電力変換器１１８は、スイッチ・モード回路への電力を切り離して、スイッチ・モード電力変換器を電源オフにする。
【００２０】
図１を参照して説明した実施例と同様に、スイッチ・モード電力変換器１１８が電源オフのときに、装置３００内のエネルギー蓄積装置１１０は、測定用電源案的１１８（含まれている場合）及び測定回路１１４に電力を供給するので、測定の影響を与えるスイッチ・モード電力変換器１１８からのノイズ及び干渉がなく、高感度測定を行える。スイッチ・モード電力変換器１１８に電力を再度供給するために、マイクロプロセッサ制御回路１０６がイネーブル制御信号をスイッチ・モード電力変換器（ユニット）１１８に供給する。イネーブル制御信号の受信に応答して、スイッチ・モード電力変換器１１８が電源オンになる。図１を参照して上述した実施例と同様に、スイッチ・モード電力変換器１１８が電源オンになると、スイッチ・モード電力変換器１１８は、エネルギー蓄積装置１１０を再充電する。
【００２１】
図４は、本発明の更に他の実施例により、高感度測定回路を用いて電気的パラメータを測定する装置４００のブロック図である。装置４００のほとんどの要素は、図１に示した装置１００に用いており、同じように動作する。よって、説明を簡単にするため、各要素の構成及び機能の説明を繰り返さない。装置４００は、スイッチ・モード電力変換器、スイッチ１０４、スイッチ１０５を含んでいない点で、図１の装置と異なる。この実施例において、主電源１０２がエネルギー蓄積装置１１０を充電する。主電源１０２は、バッテリの如き線形電源や、交流／直流スイッチング電源の如きスイッチング電源でもよい。
【００２２】
装置４００は、スイッチ１０７を含んでいる。一実施例において、スイッチ１０７は、主電源１０２をディスエーブルできる。この実施例において、主電源１０２がディスエーブルされたとき、エネルギー蓄積装置１１０又は他の装置がマイクロプロセッサ制御回路１０６に電力を供給できる。他の実施例において、スイッチ１０７は、更に、エネルギー蓄積装置１１０からの主電源１０２を切り離すことができる。さらに別の実施例において、このスイッチ１０７は、エネルギー蓄積装置１１０から主電源１０２を切り離すことができるが、主電源１０２の電源を切らない。主電源１０２がディスエーブルされるか、及び／又はエネルギー蓄積装置１１０から切り離されている間、エネルギー蓄積装置１１０が測定回路１１４に電力を供給する。この期間中、測定回路１１４は、主電源１０２からのノイズ及び干渉を受けることなく、高感度測定を行える。
【００２３】
当業者に理解できる如く、上述の実施例は、複数の測定回路１１４、複数のエネルギー蓄積装置１１０、複数のスイッチ・モード電力変換器１０８、１１８を含んで、複数の測定をほぼ同時に又は異なる時点に実行してもよい。
【００２４】
実施例を参照して本発明を説明したが、本発明の要旨を逸脱することなく形式及び細部において種々の変更を可能なことが当業者には理解できよう。かかる変更は、当業者には理解できよう。よって、本発明は、特許請求の範囲に基づくものであり、実施例に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００２５】
１００、３００、４００ 測定装置
１０２ 主電源（ユニット）
１０４、１０５、１０７ スイッチ
１０６ マイクロプロセッサ制御回路
１０８、１１８ スイッチ・モード電力変換器
１１０ エネルギー蓄積装置
１１２ 電源安定器
１１４ 測定回路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、測定装置に関し、特に、クワイエット高感度測定回路用に蓄積電気エネルギーを用いる測定装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気的ノイズ及び相互干渉は、電気測定、特に、高感度測定回路による測定精度に影響を与える。例えば、測定システムにおける過度のノイズは、電圧又は電流などの電気的パラメータの測定値が時間経過に伴ってランダムになる。高感度測定回路において、パラメータの小さな変化が測定されて、わずかな量のノイズが現れても、測定の信頼性を損なう。測定装置内にノイズを生じる１つの既知の原因は、電源である。例えば、直流電源の如き主電源がシステムにノイズを導入することが知られている。ここでは、測定回路を主電源に電気的に結合する長い電線がシステムに干渉を起こす。よって、主電源が高感度測定回路の制度に影響を及ぼすことが知られている。
【０００３】
アナログ・デジタル変換を行う他の測定装置は、スイッチ・モード電力変換器を用いて、測定回路に電力を供給している。典型的には、スイッチ・モード電力変換器を用いて、必要で適切な電圧を提供して、測定回路に電力を供給し、且つ／又は、接地の分離も行っている。一般的には、測定装置は、スイッチ・モード電力変換器に結合された直流電源又は交流／直流電源の如き主電源を含んでいる。残念なことに、スイッチング電源は、本質的にノイズを発生し、大量のノイズを測定システムに与えて、高感度測定回路による測定の精度に影響を与える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−６２３３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、高感度測定回路に入るノイズの影響を更に軽減した測定装置及び方法が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
課題を解決する本発明の態様は、次の通りである。
（１）電気的パラメータを測定可能な測定回路と；該測定回路に結合されたエネルギー蓄積装置と；該エネルギー蓄積装置に結合され、入力端の電力を受けるスイッチ・モード電力変換器と；該スイッチ・モード電力変換器に結合され、上記スイッチ・モード電力変換器の入力端に電力を結合して上記スイッチ・モード電力変換器を電源オンにする第１スイッチとを具え；上記スイッチ・モード電力変換器が電源オンのときに、上記スイッチ・モード電力変換器が上記エネルギー蓄積装置を充電でき；上記第１スイッチは、上記スイッチ・モード電力変換器の入力端から電力を切り離して、上記スイッチ・モード電力変換器を電源オフにでき；上記スイッチ・モード電力変換器が電源オフのときに、上記エネルギー蓄積装置が上記測定回路に電力を供給できる測定装置。
（２）マイクロプロセッサ制御回路を更に具え；該マイクロプロセッサ制御回路は、上記第１スイッチに第１制御信号を供給でき；上記第１スイッチは、上記マイクロプロセッサ制御回路からの上記第１制御信号の受信に応答して上記スイッチ・モード電力変換器の入力端に電力を結合でき；上記第１スイッチは、更に、上記マイクロプロセッサ制御器からの第２制御信号の受信に応答して上記スイッチ・モード電力変換器の入力端への電力を切り離せる態様１の測定装置。
（３）上記測定回路が上記電気的パラメータを測定するとき、上記マイクロプロセッサ制御回路は、更に、測定タイミング信号を上記測定回路に供給し、上記第２制御信号を上記第１スイッチに供給して、上記スイッチ・モード電力変換器の入力端から電力を切り離す態様２の測定装置。
（４）上記スイッチ・モード電力変換器が直流・直流変換器を有する態様１の測定装置。
（５）上記エネルギー蓄積装置がコンデンサ又はバッテリを有する態様１の測定装置。
（６）上記スイッチ・モード電力変換器が更に主電源を有し、該主電源が直流電源又は交流／直流電源である態様１の測定装置。
（７）上記スイッチ・モード電力変換器の出力端に結合された第２スイッチを更に具え、該第２スイッチが上記エネルギー蓄積装置から上記スイッチ・モード電力変換器を切り離せる態様１の測定装置。
（８）上記エネルギー蓄積装置及び上記測定回路に結合された電源安定器を更に具え、該電源安定器が上記測定回路へ供給される電力を安定化させる態様１の測定装置。
（９）電気的パラメータを測定可能な測定回路と；スイッチ・モード回路を有するスイッチ・モード電力変換器と；上記測定回路及び上記スイッチ・モード電力変換器に結合されたエネルギー蓄積装置とを具え；上記スイッチ・モード電力変換器が２つのモードで機能し；該２つのモードの内の第１モードがアクティブ・モードであり、上記スイッチ・モード電力変換器が上記スイッチ・モード回路に電力を供給して上記スイッチ・モード電力変換器を電源オンにし；上記２つのモードの内の第２モードが非アクティブ・モードであり、上記スイッチ・モード電力変換器が上記スイッチ・モード回路に電力を供給することを停止して上記スイッチ・モード電力変換器を電源オフにし；上記スイッチ・モード電力変換器が上記第２モードで機能するときに、上記エネルギー蓄積装置が上記測定回路に電力を供給でき；上記スイッチ・モード電力変換器が上記第１モードで機能するときに、上記スイッチ・モード電力変換器が上記エネルギー蓄積装置を充電できる測定装置。
（１０）上記スイッチ・モード電力変換器に結合されたマイクロプロセッサ制御回路を更に具え、上記マイクロプロセッサ制御回路が上記スイッチ・モード電力変換器にイネーブル制御信号を供給でき、該イネーブル制御信号が上記スイッチング電源を第１モードで機能させる態様９の測定装置。
（１１）上記マイクロプロセッサ制御回路が上記スイッチ・モード電力変換器にディスエーブル制御信号を供給でき、上記ディスエーブル制御信号により上記スイッチング電源が上記第２モードで機能する態様１０の測定装置。
（１２）上記スイッチ・モード電力変換器が直流・直流変換器を有する態様９の測定装置。
（１３）上記エネルギー蓄積装置がコンデンサ又はバッテリを有する態様９の測定装置。
（１４）主電源を更に具え、該主電源が直流電源又は交流／直流電源である態様９の測定装置。
（１５）上記スイッチ・モード電力変換器が上記第１モードで機能するとき、上記測定回路が被試験装置の電気的パラメータを測定する態様９の測定装置。
（１６）上記エネルギー蓄積装置及び上記測定回路に結合された電源安定器を更に具え、上記電源安定器は、上記測定回路に供給する電力を安定化する態様９の測定装置。
（１７）被試験装置の電気的パラメータを測定する方法であって；スイッチ・モード電力変換器に電力を供給し；上記スイッチ・モード電力変換器に供給される電力を用いて、エネルギー蓄積装置を充電し；上記スイッチ・モード電力変換器からの電力を停止し；上記スイッチ・モード電力変換器からの電力が停止している間、上記エネルギー蓄積装置からの電力を用いて上記被測定装置の第１電気的パラメータを測定し；上記スイッチ・モード電力変換器へ電力を再供給する測定方法。
（１８）上記スイッチ・モード電力変換器に電力を再供給した後、上記エネルギー蓄積装置への２度目の充電を更に行う態様１７の測定方法。
（１９）更に、上記エネルギー蓄積装置から上記スイッチ・モード電力変換器を切り離す態様１８の測定方法。
（２０）上記被試験装置の電気的パラメータの測定は、上記スイッチ・モード電力変換器が上記エネルギー蓄積装置から切り離されたときに、上記電気的パラメータを測定する態様１９の測定方法。
（２１）上記スイッチ・モード電力変換器が２つのモードで機能し；該２つのモードの内の第１モードは、アクティブ・モードであり、上記スイッチ・モード電力変換器が上記エネルギー蓄積装置に結合され；上記２つのモードの内の第２モードが非アクティブ・モードであり、上記スイッチ・モード電力変換器が上記エネルギー蓄積装置から切り離される態様１７の測定方法。
（２２）更に測定値を表示し；上記測定値は、測定された上記第１及び第２電気的パラメータからの一部で決定される態様１７の測定方法。
（２３）電気的パラメータを測定可能な測定回路と；該測定回路に結合されたエネルギー蓄積装置と；該エネルギー蓄積装置に結合された主電源と；該主電源に結合されたスイッチとを具え；上記スイッチが上記測定回路に結合された上記エネルギー蓄積装置から上記主電源を切り離しでき；上記主電源が上記エネルギー蓄積装置から切り離されている間、上記エネルギー蓄積装置が上記測定回路に電力を供給して、電気的パラメータを測定し；上記スイッチが上記主電源を上記エネルギー蓄積装置に再結合でき；上記主電源が上記エネルギー蓄積装置に再結合されている間、上記主電源が上記エネルギー蓄積装置を充電できる測定装置。
（２４）上記エネルギー蓄積装置がコンデンサ又はバッテリを有する態様２３の測定装置。
（２５）上記主電源が交流・直流変換器又はバッテリを有する態様２３の測定装置。
【発明の効果】
【０００７】
よって、本発明は、クワイエット高感度測定回路に対して蓄積電気エネルギーを用いる装置及び方法を提供できる。本発明の１つの概念において、装置は、エネルギー蓄積装置に結合された測定回路を有する。この装置は、エネルギー蓄積装置に結合されたスイッチ・モード電力変換器を更に含む。スイッチ・モード電力変換器は、入力端にて電力を受ける。測定回路は、電気的パラメータを測定できる。スイッチがスイッチ・モード電力変換器に結合されている。一実施例において、このスイッチは、スイッチ・モード電力変換器の入力端に電力を結合（供給）して、スイッチ・モード電力変換器を電源オンにする。スイッチ・モード電力変換器が電源オンのとき、スイッチ・モード電力変換器がエネルギー蓄積装置を充電できる。このスイッチは、更に、スイッチ・モード電力変換器の入力端から電力を切り離して、スイッチ・モード電力変換器を電源オフにできる。スイッチ・モード電力変換器が電源オフのとき、エネルギー蓄積装置が測定回路に電力を供給できる。
【０００８】
本発明の他の概念において、装置は、電気的パラメータを測定できる測定回路を含んでいる。この装置は、更に、２つのモードで機能するスイッチ・モード電力変換器を含んでいる。第１モードは、アクティブ・モードであり、スイッチ・モード電力変換器が電力を出力端に供給する。第２モードは、非アクティブ・モードであり、スイッチ・モード電力変換器が出力端への電力供給を切り離す。この装置は、更に、測定回路及びスイッチ・モード電力変換器に結合されたエネルギー蓄積装置を含んでいる。スイッチ・モード電力変換器が第２モードで機能しているとき、エネルギー蓄積装置が測定回路に電力を供給できる。スイッチ・モード電力変換器が第１モードで機能しているとき、スイッチ・モード電力変換器がエネルギー蓄積装置を充電できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施例によるブロック図である。
【図２】本発明の一実施例によるタイミング図である。
【図３】本発明の他の実施例によるブロック図である。
【図４】本発明の更に他の実施例によるブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
測定回路により本発明の実施例について説明するが、特に、本発明の１つ以上の実施例は、高感度測定回路に電力を供給するための蓄積電気エネルギーを用いることに関する。以下に説明する詳細は、本発明の実施例を充分に理解するためのものである。しかし、これら特定の細部によらずに、本発明の種々の実施例を実現できることが当業者には明らかであろう。
【００１１】
図１は、本発明の実施例による高感度測定回路を用いて電気的パラメータを測定する装置１００のブロック図である。この実施例において、装置１００は、主電源（ユニット）１０２、オプションとしての（必要に応じて用いる）スイッチ１０４、スイッチ１０５、マイクロプロセッサ制御回路１０６、スイッチ・モード電力変換器１０８、エネルギー蓄積装置１１０、オプションとしての測定用電源安定器（レギュレータ）１１２、測定回路１１４を含んでいる。主電源１０２は、装置１００に電気エネルギーを供給する任意適切な電源でよい。一実施例において、主電源１０２は、バッテリの如き直流電源である。他の実施例において、主電源１０２は、交流／直流電源である。主電源１０２の出力端は、スイッチ１０５の入力端に結合される。スイッチ１０５の出力端は、スイッチ・モード電力変換器１０８の入力端に結合される。図１に示す如く、スイッチ・モード電力変換器１０８の出力端は、スイッチ１０４の入力端に結合してもよい。スイッチ・モード電力変換器１０８は、スイッチング安定器（スイッチング・レギュレータ）を組み込んだ電気的電力変換器の如き任意のスイッチ・モード電力変換器でよい。一実施例において、スイッチ・モード電力変換器１０８は、直流・直流変換器である。
【００１２】
オプションのスイッチ１０４を含んだ場合、スイッチ１０４の出力端がエネルギー蓄積装置１１０の入力端に結合される。オプションのスイッチ１０４がない場合、スイッチ・モード電力変換器１０８の出力端がエネルギー蓄積装置１１０の入力端に直接結合される。エネルギー蓄積装置１１０は、バッテリ又はコンデンサの如く、限定された量の電気エネルギーを蓄積できる。特に、エネルギー蓄積装置１１０は、測定回路１１４に一時的に電力を供給するのに充分な量のエネルギーを蓄積できる。エネルギー蓄積装置１１０の出力端は、測定用電源安定器１１２の入力端に結合される。測定用電源安定器１１２は、測定回路１１４の供給する電力を安定化する。測定用電源安定器１１２の出力端は、測定回路１１４の入力端に結合される。測定回路１１４は、電圧又は電流などの電気的パラメータを測定できる任意の回路でよい。例えば、一実施例において、測定回路１１４は、アナログ・デジタル変換器である。マイクロプロセッサ制御器回路１０６の出力端は、測定回路１１４の出力端に結合される。別の一実施例において、装置１００は、測定用電源安定器１１２を含んでいない。この場合、エネルギー蓄積装置１１０の出力端を測定回路１１４の入力端に結合する。詳細に後述するように、スイッチ・モード電力変換器１０８は、エネルギー蓄積装置１１０を蓄積できる。例えば、一実施例において、直流・直流変換器の如きスイッチ・モード電力変換器１０８は、コンデンサの如きエネルギー蓄積装置１１０を充電するが、それには、電圧をコンデンサに供給する。
【００１３】
マイクロプロセッサ制御回路（ユニット）１０６は、スイッチ１０５及びオプションのスイッチ１０４の入力端に結合される。詳細に後述するように、スイッチ１０５は、マイクロプロセッサ制御回路１０６からの１つ以上の制御信号の受信に応答して、スイッチ・モード電力変換器１０８の入力端に供給されている電力を切り離すことができる。スイッチ１０５がスイッチ・モード電力変換器１０８への電力を切り離すと、スイッチ・モード電力変換器１０８が電源オフとなり、エネルギー蓄積装置１１０は、測定用電源安定器１１２（もし含まれていれば）及び測定回路１１４に電力を供給する。特に、エネルギー蓄積装置１１０は、被試験装置の電気的パラメータを測定するために少なくとも測定回路１１４に電力を供給するのに充分なエネルギーを提供できる。
【００１４】
測定期間中又はアナログ・デジタル変換期間中にスイッチ・モード電力変換器１０８を電源オフにすることにより、測定に及ぼすノイズ及び干渉の量を大幅に低減する。特に、スイッチ・モード電力変換器１０８は、測定期間中、電気磁気干渉を行わないし、発生しないし、及び／又は放射しない。したがって、測定回路１１４は、スイッチ・モード電力変換器１０８に固有のノイズの影響を生じることなく、高感度測定を行える。
【００１５】
上述の如く、一実施例において、装置１００は、更にスイッチ１０４を含んでいる。しかし、多くの実施例では、このスイッチ１０４を含んでいない。スイッチ１０４は、マイクロプロセッサ制御回路１０６からの１つ以上の制御信号に応答して、エネルギー蓄積装置１１０からスイッチ・モード電力変換器１０８を切り離す。本実施例において、測定回路１１４が測定を行う前に、スイッチ・モード電力変換器１０８がエネルギー蓄積装置１１０からスイッチ１０４により切り離される。エネルギー蓄積装置１１０からスイッチ・モード電力変換器１０８を切り離すことによって、エネルギー蓄積装置１１０から電力をスイッチ・モード電力変換器１０８が奪うことを防止する。本実施例において、スイッチ・モード電力変換器１０８を電源オフにし、スイッチ・モード電力変換器１０８をエネルギー蓄積装置１１０から切り離す。他の実施例においては、スイッチ１０５を装置１００に含まれず、スイッチ１０４が装置１００に含まれる。よって、スイッチ１０５によりスイッチ・モード電力変換器１０８の電源を切るのではなく、スイッチ１０４がスイッチ・モード電力変換器１０８をエネルギー蓄積装置１１０から切り離す。
【００１６】
上述の如く、マイクロプロセッサ制御回路１０６は、測定回路１１４に結合される。マイクロプロセッサ制御回路１０６は、測定タイミング信号を測定回路１１４に供給できる。特に、スイッチ・モード電力変換器１０８が電源オフの間に、測定回路１１４が電気的パラメータを測定できるように、マイクロプロセッサ制御回路１０６は、測定タイミング信号を測定回路１１４に供給する。測定が完了した後、スイッチ・モード電力変換器１０８は、マイクロプロセッサ制御回路１０６からの１つ以上の制御信号の受信に応答して、電源オンになる。スイッチ・モード電力変換器１０８が電源オンになった後、スイッチ・モード電力変換器１０８がエネルギー蓄積装置１１０を再充電する。スイッチ・モード電力変換器１０８がエネルギー蓄積装置１１０を再充電した後のある時点で、スイッチ・モード電力変換器１０８は、マイクロプロセッサ制御回路１０６がスイッチ１０５に供給した次の制御信号に応答して、再び、電源オフとなる。上述の如く、スイッチ・モード電力変換器１０８が電源オフの間、エネルギー蓄積装置１１０は、測定用電源安定器１１２及び測定回路１１４に電力を供給する。この時点で、他の測定又は測定の設定が行われる。これは、特定回数の測定が行われるまで繰り返す。マイクロプロセッサ制御回路１０６が供給する制御信号及び測定タイミング信号のタイミングを図２のタイミング図に示す。時点Ｔ0において、電力がスイッチ・モード電力変換器１０８の入力端に結合されるので、スイッチ・モード電力変換器が電源オンとなる。さらに、スイッチ・モード電力変換器１０８がエネルギー蓄積装置１１０に結合される。この期間中、スイッチ・モード電力変換器１０８は、エネルギー蓄積装置１１０を充電するか、又は、エネルギー蓄積装置１１０が既に充電されている。時点Ｔ1にて、スイッチ１０５は、マイクロプロセッサ制御回路１０６からの制御信号に応答して、スイッチ・モード電力変換器１０８の入力端に供給されている電力を切り離す。この期間中、エネルギー蓄積装置１１０は、測定用電源安定器１１２及び測定回路１１４に電力を供給する。上述の如く、一実施例において、スイッチ１０４は、エネルギー蓄積装置１１０からスイッチ・モード電力変換器１０８を切り離す。時点Ｔ1の前から時点Ｔ2の前のある時点までの間のある時点で、この動作が典型的に行われる。
【００１７】
時点Ｔ1及びＴ4の間のある時点で、測定回路１１４は、マイクロプロセッサ制御回路１０６からのタイミング信号に応答して、被試験装置の電気的パラメータを測定する。例えば、時点Ｔ2において、測定回路１１４は、被試験装置の電気的パラメータの測定を開始する。上述の如く、測定回路１１４が高感度測定を行っている間、本来的にノイズを生じるスイッチ・モード電力変換器１０８が電源オフなので、測定は非常に正確に行える。時点Ｔ3において、測定回路１１４は、電気的パラメータの測定を停止する。時点Ｔ4にて、スイッチ・モード電力変換器１０８の入力端に電力が再供給される。
【００１８】
時点Ｔ4及び時点Ｔ5の前のある時点で、スイッチ・モード電力変換器１０８がエネルギー蓄積装置１１０を再充電する。時点Ｔ5にて、スイッチ・モード電力変換器１０８から電力が切り離されるので、スイッチ・モード電力変換器が再び電源オフとなり、エネルギー蓄積装置１１０が測定用電源安定器１１２及び測定回路１１４に電力を供給する。時点Ｔ6にて、測定回路１１４は、マイクロプロセッサ制御回路１０６からの次のタイミング信号に応答して、被測定装置の電気的パラメータの測定を開始する。図２のタイミング図から判るように、４つの測定を行うまで、上述の処理が続く。時点Ｔ7にて、測定回路１１４は、行った測定値の平均を計算し、その平均測定値を表示する。当業者には理解できるように、１つの測定を含む測定値を表示する前に、任意の回数の測定を行ってもよい。
【００１９】
図３は、本発明の他の実施例により、高感度測定回路を用いて電気的パラメータを測定する装置３００のブロック図である。装置３００の多くの要素は、図１に示す装置１００に用いたものであり、同じように動作する。よって、説明を簡単にするため、各要素の構成及び機能の説明を繰り返さない。装置３００は、スイッチ１０４及びスイッチ１０５を具えない点で、図１の装置１００と異なる。さらに、装置３００は、スイッチ・モード電力変換器１１８を具えており、マイクロプロセッサ制御回路１０６から夫々受けるディスエーブル（減勢）制御信号及びイネーブル（付勢）制御信号に応答してスイッチ・モード電力変換器１１８を電源オフ及び電源オンにできる制御入力端をこのスイッチ・モード電力変換器１１８に有する。特に、スイッチ・モード電力変換器１１８の制御入力端がマイクロプロセッサ制御回路１０６からのイネーブル制御信号を受けると、スイッチ・モード電力変換器１１８は、このスイッチ・モード電力変換器１１８内のスイッチ・モード回路に電力を供給し、スイッチ・モード電力変換器１１８を電源オンにする。スイッチ・モード電力変換器１１８は、マイクロプロセッサ制御回路１０６からのディスエーブル制御信号を受けると、スイッチ・モード電力変換器１１８は、スイッチ・モード回路への電力を切り離して、スイッチ・モード電力変換器を電源オフにする。
【００２０】
図１を参照して説明した実施例と同様に、スイッチ・モード電力変換器１１８が電源オフのときに、装置３００内のエネルギー蓄積装置１１０は、測定用電源案的１１８（含まれている場合）及び測定回路１１４に電力を供給するので、測定の影響を与えるスイッチ・モード電力変換器１１８からのノイズ及び干渉がなく、高感度測定を行える。スイッチ・モード電力変換器１１８に電力を再度供給するために、マイクロプロセッサ制御回路１０６がイネーブル制御信号をスイッチ・モード電力変換器（ユニット）１１８に供給する。イネーブル制御信号の受信に応答して、スイッチ・モード電力変換器１１８が電源オンになる。図１を参照して上述した実施例と同様に、スイッチ・モード電力変換器１１８が電源オンになると、スイッチ・モード電力変換器１１８は、エネルギー蓄積装置１１０を再充電する。
【００２１】
図４は、本発明の更に他の実施例により、高感度測定回路を用いて電気的パラメータを測定する装置４００のブロック図である。装置４００のほとんどの要素は、図１に示した装置１００に用いており、同じように動作する。よって、説明を簡単にするため、各要素の構成及び機能の説明を繰り返さない。装置４００は、スイッチ・モード電力変換器、スイッチ１０４、スイッチ１０５を含んでいない点で、図１の装置と異なる。この実施例において、主電源１０２がエネルギー蓄積装置１１０を充電する。主電源１０２は、バッテリの如き線形電源や、交流／直流スイッチング電源の如きスイッチング電源でもよい。
【００２２】
装置４００は、スイッチ１０７を含んでいる。一実施例において、スイッチ１０７は、主電源１０２をディスエーブルできる。この実施例において、主電源１０２がディスエーブルされたとき、エネルギー蓄積装置１１０又は他の装置がマイクロプロセッサ制御回路１０６に電力を供給できる。他の実施例において、スイッチ１０７は、更に、エネルギー蓄積装置１１０からの主電源１０２を切り離すことができる。さらに別の実施例において、このスイッチ１０７は、エネルギー蓄積装置１１０から主電源１０２を切り離すことができるが、主電源１０２の電源を切らない。主電源１０２がディスエーブルされるか、及び／又はエネルギー蓄積装置１１０から切り離されている間、エネルギー蓄積装置１１０が測定回路１１４に電力を供給する。この期間中、測定回路１１４は、主電源１０２からのノイズ及び干渉を受けることなく、高感度測定を行える。
【００２３】
当業者に理解できる如く、上述の実施例は、複数の測定回路１１４、複数のエネルギー蓄積装置１１０、複数のスイッチ・モード電力変換器１０８、１１８を含んで、複数の測定をほぼ同時に又は異なる時点に実行してもよい。
【００２４】
実施例を参照して本発明を説明したが、本発明の要旨を逸脱することなく形式及び細部において種々の変更を可能なことが当業者には理解できよう。かかる変更は、当業者には理解できよう。よって、本発明は、特許請求の範囲に基づくものであり、実施例に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００２５】
１００、３００、４００ 測定装置
１０２ 主電源（ユニット）
１０４、１０５、１０７ スイッチ
１０６ マイクロプロセッサ制御回路
１０８、１１８ スイッチ・モード電力変換器
１１０ エネルギー蓄積装置
１１２ 電源安定器
１１４ 測定回路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気的パラメータを測定可能な測定回路と、
該測定回路に結合されたエネルギー蓄積装置と、
該エネルギー蓄積装置に結合され、入力端の電力を受けるスイッチ・モード電力変換器と、
該スイッチ・モード電力変換器に結合され、上記スイッチ・モード電力変換器の入力端に電力を結合して上記スイッチ・モード電力変換器を電源オンにするスイッチとを具え、
上記スイッチ・モード電力変換器が電源オンのときに、上記スイッチ・モード電力変換器が上記エネルギー蓄積装置を充電でき、
上記スイッチは、上記スイッチ・モード電力変換器の入力端から電力を切り離して、上記スイッチ・モード電力変換器を電源オフにでき、
上記スイッチ・モード電力変換器が電源オフのときに、上記エネルギー蓄積装置が上記測定回路に電力を供給できる測定装置。
【請求項２】
電気的パラメータを測定可能な測定回路と、
スイッチ・モード回路を有するスイッチ・モード電力変換器と、
上記測定回路及び上記スイッチ・モード電力変換器に結合されたエネルギー蓄積装置とを具え、
上記スイッチ・モード電力変換器が２つのモードで機能し、
該２つのモードの内の第１モードがアクティブ・モードであり、上記スイッチ・モード電力変換器が上記スイッチ・モード回路に電力を供給して上記スイッチ・モード電力変換器を電源オンにし、
上記２つのモードの内の第２モードが非アクティブ・モードであり、上記スイッチ・モード電力変換器が上記スイッチ・モード回路に電力を供給することを停止して上記スイッチ・モード電力変換器を電源オフにし、
上記スイッチ・モード電力変換器が上記第２モードで機能するときに、上記エネルギー蓄積装置が上記測定回路に電力を供給でき、
上記スイッチ・モード電力変換器が上記第１モードで機能するときに、上記スイッチ・モード電力変換器が上記エネルギー蓄積装置を充電できる測定装置。
【請求項３】
被試験装置の電気的パラメータを測定する方法であって、
スイッチ・モード電力変換器に電力を供給し、
上記スイッチ・モード電力変換器に供給される電力を用いて、エネルギー蓄積装置を充電し、
上記スイッチ・モード電力変換器からの電力を停止し、
上記スイッチ・モード電力変換器からの電力が停止している間、上記エネルギー蓄積装置からの電力を用いて上記被測定装置の電気的パラメータを測定し、
上記スイッチ・モード電力変換器へ電力を再供給する測定方法。
【請求項４】
電気的パラメータを測定可能な測定回路と、
該測定回路に結合されたエネルギー蓄積装置と、
該エネルギー蓄積装置に結合された主電源と、
該主電源に結合されたスイッチとを具え、
上記スイッチが上記測定回路に結合された上記エネルギー蓄積装置から上記主電源を切り離しでき、
上記主電源が上記エネルギー蓄積装置から切り離されている間、上記エネルギー蓄積装置が上記測定回路に電力を供給して、電気的パラメータを測定し、
上記スイッチが上記主電源を上記エネルギー蓄積装置に再結合でき、
上記主電源が上記エネルギー蓄積装置に再結合されている間、上記主電源が上記エネルギー蓄積装置を充電できる測定装置。
【請求項１】
電気的パラメータを測定可能な測定回路と、
該測定回路に結合されたエネルギー蓄積装置と、
該エネルギー蓄積装置に結合され、入力端の電力を受けるスイッチ・モード電力変換器と、
該スイッチ・モード電力変換器に結合され、上記スイッチ・モード電力変換器の入力端に電力を結合して上記スイッチ・モード電力変換器を電源オンにするスイッチとを具え、
上記スイッチ・モード電力変換器が電源オンのときに、上記スイッチ・モード電力変換器が上記エネルギー蓄積装置を充電でき、
上記スイッチは、上記スイッチ・モード電力変換器の入力端から電力を切り離して、上記スイッチ・モード電力変換器を電源オフにでき、
上記スイッチ・モード電力変換器が電源オフのときに、上記エネルギー蓄積装置が上記測定回路に電力を供給できる測定装置。
【請求項２】
電気的パラメータを測定可能な測定回路と、
スイッチ・モード回路を有するスイッチ・モード電力変換器と、
上記測定回路及び上記スイッチ・モード電力変換器に結合されたエネルギー蓄積装置とを具え、
上記スイッチ・モード電力変換器が２つのモードで機能し、
該２つのモードの内の第１モードがアクティブ・モードであり、上記スイッチ・モード電力変換器が上記スイッチ・モード回路に電力を供給して上記スイッチ・モード電力変換器を電源オンにし、
上記２つのモードの内の第２モードが非アクティブ・モードであり、上記スイッチ・モード電力変換器が上記スイッチ・モード回路に電力を供給することを停止して上記スイッチ・モード電力変換器を電源オフにし、
上記スイッチ・モード電力変換器が上記第２モードで機能するときに、上記エネルギー蓄積装置が上記測定回路に電力を供給でき、
上記スイッチ・モード電力変換器が上記第１モードで機能するときに、上記スイッチ・モード電力変換器が上記エネルギー蓄積装置を充電できる測定装置。
【請求項３】
被試験装置の電気的パラメータを測定する方法であって、
スイッチ・モード電力変換器に電力を供給し、
上記スイッチ・モード電力変換器に供給される電力を用いて、エネルギー蓄積装置を充電し、
上記スイッチ・モード電力変換器からの電力を停止し、
上記スイッチ・モード電力変換器からの電力が停止している間、上記エネルギー蓄積装置からの電力を用いて上記被測定装置の電気的パラメータを測定し、
上記スイッチ・モード電力変換器へ電力を再供給する測定方法。
【請求項４】
電気的パラメータを測定可能な測定回路と、
該測定回路に結合されたエネルギー蓄積装置と、
該エネルギー蓄積装置に結合された主電源と、
該主電源に結合されたスイッチとを具え、
上記スイッチが上記測定回路に結合された上記エネルギー蓄積装置から上記主電源を切り離しでき、
上記主電源が上記エネルギー蓄積装置から切り離されている間、上記エネルギー蓄積装置が上記測定回路に電力を供給して、電気的パラメータを測定し、
上記スイッチが上記主電源を上記エネルギー蓄積装置に再結合でき、
上記主電源が上記エネルギー蓄積装置に再結合されている間、上記主電源が上記エネルギー蓄積装置を充電できる測定装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１０−２８１８１７（Ｐ２０１０−２８１８１７Ａ）
【公開日】平成２２年１２月１６日（２０１０．１２．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１２５０５８（Ｐ２０１０−１２５０５８）
【出願日】平成２２年５月３１日（２０１０．５．３１）
【出願人】（５０９２３３４５９）フルークコーポレイション (9)
【氏名又は名称原語表記】Ｆｌｕｋｅ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ
【住所又は居所原語表記】６９２０ Ｓｅａｗａｙ Ｂｏｕｌｅｖａｒｄ， Ｅｖｅｒｅｔｔ， Ｗａｓｈｉｎｇｔｏｎ ９８２０３ Ｕ．Ｓ．Ａ．
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１２月１６日（２０１０．１２．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年５月３１日（２０１０．５．３１）
【出願人】（５０９２３３４５９）フルークコーポレイション (9)
【氏名又は名称原語表記】Ｆｌｕｋｅ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ
【住所又は居所原語表記】６９２０ Ｓｅａｗａｙ Ｂｏｕｌｅｖａｒｄ， Ｅｖｅｒｅｔｔ， Ｗａｓｈｉｎｇｔｏｎ ９８２０３ Ｕ．Ｓ．Ａ．
【Ｆターム（参考）】
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