(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
容量値をもつ測定対象の絶縁抵抗を測定する絶縁抵抗測定ブロックを備えた絶縁抵抗測定回路において、
測定対象に電流を供給する電流源と、
この電流源で所定の時間測定対象に電流を供給したときの測定対象の電圧を基準値と比較することにより接続不良がある場合にはその旨の信号を出力するコンパレータと、
前記絶縁抵抗測定ブロックと前記測定対象を接続するスイッチを備え、
このスイッチは、前記測定対象が充電された状態で絶縁抵抗値を測定するとき、若しくは容量値をもつ前記測定対象の負荷容量の絶縁抵抗測定完了後、前記測定対象に充電されている電荷を放電させるときに、前記絶縁抵抗測定ブロックと前記測定対象を接続して前記測定対象に充電されている電荷を放電させることを特徴とする絶縁抵抗測定回路。
【請求項２】
前記コンパレータが測定対象の電圧と比較する基準値は、
（測定対象の充電時間＊前記電流源から出力される電流の電流値）／（測定対象の浮遊容量+測定対象の負荷容量）＜基準値＜（測定対象の充電時間＊前記電流源から出力される電流の電流値）／測定対象の浮遊容量
の関係で決定されることを特徴とする請求項１に記載の絶縁抵抗測定回路。
【請求項３】
容量値をもつ測定対象の絶縁抵抗を測定する絶縁抵抗測定ブロックを備えた絶縁抵抗測定回路において、
前記測定対象に電流を供給する電流源と、
この電流源の両端電圧を測定する電圧計と、
前記絶縁抵抗測定ブロックと前記測定対象を接続するスイッチを備え、
以下の換算式により、前記測定対象を接続する前の浮遊容量CO、及び前記測定対象を接続した状態における負荷容量CLを求めることを特徴とする絶縁抵抗測定回路。
CO＝(T1×IS)/(VM1−VM0)
CL＝{(T1×IS)/(VM1−VM0)}−CO
T1 :電流+ISの発生時間
IS :電流源４０の発生電流
VM0:電流+IS発生前のときの電圧計７０による測定値
VM1:電流+IS発生後の電流０のときの電圧計７０による測定値
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、絶縁抵抗測定回路に関し、特に、コンデンサ等の容量値を持った測定対象の絶縁抵抗を測定する際に、接続不良を検知する絶縁抵抗測定回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、コンデンサの絶縁抵抗測定は、測定電圧を測定対象であるコンデンサに印加し、十分充電された後のコンデンサの電圧又は電流を測定することにより行なう。しかし、コンデンサの絶縁抵抗値は高いため、測定端子がコンデンサの電極に十分に接触していないときでも、良品のコンデンサを測定した場合と同じように判定されてしまう場合がある。このような問題を回避するため、各種特許文献でコンデンサの絶縁抵抗測定方法が検討されている。
【０００３】
【特許文献１】特開平３―７７０７３号公報
【０００４】
以下、従来の絶縁抵抗測定回路について説明する。従来の絶縁抵抗測定では、図５に示すように電圧源１の電圧を測定対象３に印加して、電流計２により電流ILを測定する。そうすると、絶縁抵抗RLは、
RL=V1/A1
で求められる。
【０００５】
このように、図５の絶縁抵抗測定回路では、電圧源１と電流計２を用いて絶縁抵抗を測定していた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、絶縁抵抗計の測定端子と測定対象が正しく接続されない状態で絶縁抵抗を測定した場合には、一般的に測定値はオーバーレンジ、または高抵抗の測定値となる。従って、測定対象の抵抗値が十分に低いものであれば、測定抵抗値から接続不良の判別が可能である。
【０００７】
しかし、コンデンサ等の絶縁抵抗が高い測定対象を測定する場合には、測定された絶縁抵抗値からでは、接続不良の判別ができない。このため、接続不良が生じた場合、不良品が良品として判定されるおそれがある。
【０００８】
特に、高速で検査される自動検査装置などでは、接続不良が発生する可能性が高いため、正しく接続された状態で絶縁抵抗が測定されたか確認する必要がある。
【０００９】
本発明は、これらの問題点に鑑みてなされたものであり、コンデンサなど容量値を持った測定対象の絶縁抵抗を測定する際に、接続不良を検知する絶縁抵抗測定回路を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
このような課題を達成するために請求項１記載の発明は、
容量値をもつ測定対象の絶縁抵抗を測定する絶縁抵抗測定ブロックを備えた絶縁抵抗測定回路において、
測定対象に電流を供給する電流源と、
この電流源で所定の時間測定対象に電流を供給したときの測定対象の電圧を基準値と比較することにより接続不良がある場合にはその旨の信号を出力するコンパレータと、
前記絶縁抵抗測定ブロックと前記測定対象を接続するスイッチを備え、
このスイッチは、前記測定対象が充電された状態で絶縁抵抗値を測定するとき、若しくは容量値をもつ前記測定対象の負荷容量の絶縁抵抗測定完了後、前記測定対象に充電されている電荷を放電させるときに、前記絶縁抵抗測定ブロックと前記測定対象を接続して前記測定対象に充電されている電荷を放電させることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の絶縁抵抗測定回路において、
前記コンパレータが測定対象の電圧と比較する基準値は、
（測定対象の充電時間＊前記電流源から出力される電流の電流値）／（測定対象の浮遊容量+測定対象の負荷容量）＜基準値＜（測定対象の充電時間＊前記電流源から出力される電流の電流値）／測定対象の浮遊容量
の関係で決定されることを特徴とする。
【００１２】
さらに、請求項３記載の発明は、
容量値をもつ測定対象の絶縁抵抗を測定する絶縁抵抗測定ブロックを備えた絶縁抵抗測定回路において、
前記測定対象に電流を供給する電流源と、
この電流源の両端電圧を測定する電圧計と、
前記絶縁抵抗測定ブロックと前記測定対象を接続するスイッチを備え、
以下の換算式により、前記測定対象を接続する前の浮遊容量CO、及び前記測定対象を接続した状態における負荷容量CLを求めることを特徴とする。
CO＝(T1×IS)/(VM1−VM0)
CL＝{(T1×IS)/(VM1−VM0)}−CO
T1 :電流+ISの発生時間
IS :電流源４０の発生電流
VM0:電流+IS発生前のときの電圧計７０による測定値
VM1:電流+IS発生後の電流０のときの電圧計７０による測定値
【００１３】
本発明では、次のような効果がある。請求項１によれば、測定対象に電流を供給する電流源と、この電流源で所定の時間測定対象に電流を供給したときの測定対象の電圧を基準値と比較することにより接続不良がある場合にはその旨の信号を出力するコンパレータを備えたので、コンデンサ等の容量値を持った測定対象の絶縁抵抗を測定する際に、接続不良を検知する絶縁抵抗測定回路を提供することができる。
請求項３によれば、請求項１のコンパレータ５０の代わりに、電圧計７０を備えているので、接続不良と同時に容量値検査が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図１を参照して本発明の絶縁抵抗測定回路の構成例を説明する。電圧源１０は、測定対象６０に電圧を印加し、絶縁抵抗の測定に利用される。電流計２０は電圧源１０に直列に接続され、絶縁抵抗の測定に利用される。スイッチ３０は、オン状態でこれら電圧源１０及び電流計２０を測定対象６０に接続する。電流源４０は測定対象６０の容量測定に利用される。コンパレータ５０は、出力電圧Voと比較電圧源Vrefを比較する。測定対象６０はコンデンサ等の容量値を持ったものである。
【００１５】
次に、図２を参照して図１の動作を説明する。ここで、図２は図１のタイミング図であり、（Ａ）は電流源４０のタイミング図で、（Ｂ）は出力電圧Voのタイミング図である。測定対象の容量値を、絶縁抵抗測定の前又は後に次の手順で検出し、不具合があればコンパレータ５０から接続不良検出信号を発生させる。まず、Vref を下記のように設定する。
【００１６】
【数１】
0005382286.tif 000002
【００１７】
ここで、COは測定対象の浮遊容量であり、CLは測定対象６０の負荷容量であり、ISは電流源４０から出力される電流である。つづいて、スイッチ３０をオンの状態とし、電圧源１０を0Vに設定し、測定対象６０に充電されている電荷を十分に放電させる。なお、測定対象６０に充電がされていない場合にはこの作業は不要となる。
【００１８】
スイッチ３０をオフの状態とし、絶縁抵抗測定ブロック（電圧源１０、及び電流計２０）を切り離す。電流源４０から、電流（+IS）を時間T１の期間発生する（図２（Ａ）の符号１００）。ここで、もし正しく接続していれば、出力電圧Voは、
【００１９】
【数２】
0005382286.tif 000003
【００２０】
となり、Vrefを超えることはなく異常検出信号は出力されない（図２（Ｂ）、出力電圧Voの実線）。しかし、接続不良が発生していれば、出力電圧Voは、
【００２１】
【数３】
0005382286.tif 000004
【００２２】
となりVrefを超えるため（図２（Ｂ）、出力電圧Voの破線）、コンパレータ５０から異常検出信号が出力される。最後に、電流源４０から、電流（-IS）を時間T１の期間発生し（図２Ａの符号１１０）、測定対象６０に充電された電荷を放電する。若しくは、電圧源１０を０Ｖに設定して、スイッチ３０を閉じて被測定対象６０に充電された電荷を放電する。
【００２３】
このように、コンパレータ５０から接続不良検出信号が出力された場合には、アラームを鳴らしたり、図示しないランプを点灯する等して接続不良を検出すると共に、絶縁抵抗試験を再度実行するか、測定不良として保留にする等して誤判定を防止する。
【００２４】
次に、図３を参照して本発明の応用例を説明するが、図１と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。図３の構成では、図１のコンパレータ５０の代わりに、電圧計７０を備える。
【００２５】
図３に示すように、電流源４０にその両端電圧を測定する電圧計７０を並列に接続する。絶縁抵抗測定の前又は後に次の手順で測定対象６０の浮遊容量CO及び負荷容量CLを測定する。まず、電流源４０の発生電流を0Aにしてこのときの出力電圧Voを電圧計７０で測定し、VM0とする。
【００２６】
電流源４０から、電流（+IS）を時間T１の期間発生する（図４（Ａ）の符号１２０）。
電流源４０の発生電流ISを0Aにしてこのときの出力電圧Voを電圧計７０で測定し、VM1とする（図４（Ｂ）の符号１４０）。次の換算式により、浮遊容量CO、及び負荷容量CLを求める。なお、浮遊容量COは測定対象６０を接続する前に求め、負荷容量CLは測定対象６０を接続した状態で求める。
【００２７】
【数４】
0005382286.tif 000005
・・・（４）
【００２８】
【数５】
0005382286.tif 000006
・・・（５）
【００２９】
最後に、電流源４０から、電流（-IS）を時間T１の期間発生し（図４Ａの符号１３０）、測定対象６０に充電された電荷を放電する。若しくは、電圧源１０を0Vに設定して、スイッチ３０を閉じて被測定対象６０に充電された電荷を放電する。このようにして、負荷容量CLの容量値を測定する。接続不良が発生した場合には、Hi-Lo間の容量がCOのみとなり、CLの測定値から接続不良が検出できる。
【００３０】
このように、コンパレータ５０の代わりに、電圧計７０を備えたので、接続不良と同時に容量値検査が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の絶縁抵抗測定回路の構成例である。
【図２】図１のタイミング図である。
【図３】本発明の応用例の構成図である。
【図４】図３のタイミング図である。
【図５】従来技術による絶縁抵抗測定回路の構成例である。
【符号の説明】
【００３２】
１０      絶縁抵抗測定電圧源
２０      絶縁抵抗電流計
３０      スイッチ
４０      容量測定電流源
５０      コンパレータ
６０      測定対象物
７０      電圧計      
【図１】
0005382286.tif 000007
【図２】
0005382286.tif 000008
【図３】
0005382286.tif 000009
【図４】
0005382286.tif 000010
【図５】
0005382286.tif 000011