(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定対象に接続し測定を行う計測装置において、
前記被測定対象に接続し、被測定対象に定電流を流す第１の定電流源と、
この第１の定電流源と別系統の電源により、コンタクトチェック用の定電流を流す第２の定電流源と、
前記被測定対象の測定用の配線に接続すると共に、前記第２の定電流源に接続し、配線のチェック時にオンするスイッチ部と
を有し、前記配線の抵抗によりコンタクトチェックを行うことを特徴とする計測装置。
【請求項２】
被測定対象を測定する計測装置において、
前記被測定対象に接続する第１，第２の配線により、被測定対象に定電流を流す第１の定電流源と、
前記被測定対象に接続する第３，第４の配線により、両端の電圧差を測定する差動アンプと、
前記第１の定電流源と別系統の電源により、コンタクトチェック用の定電流を流す第２の定電流源と、
前記被測定対象の一端に接続する前記第１，第３の配線に接続すると共に、前記第２の定電流源に接続し、第１，第３の配線のチェック時にオンする第１のスイッチ部と、
前記被測定対象の他端に接続する前記第２，第４の配線に接続すると共に、前記第２の定電流源に接続し、第２，第４の配線のチェック時にオンする第２のスイッチ部と
を有し、コンタクトチェック時に第１の定電流源の定電流をコンタクトチェックの誤差範囲内にし、前記第１〜第４の配線の抵抗によりコンタクトチェックを行うことを特徴とする計測装置。
【請求項３】
第１のスイッチ部と第２のスイッチ部とは、ＦＥＴで構成されていることを特徴とする請求項２記載の計測装置。
【請求項４】
被測定対象は、抵抗であることを特徴とする請求項１〜３記載の計測装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被測定対象、例えば、抵抗を測定する計測装置に関し、特に、測定用の配線の結線状態の診断機能を持つ計測装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、抵抗を測定する計測装置を図３に示し説明する。なお、図はリセット状態を示す。
【０００３】
図において、１は被測定抵抗、配線部２，３は、被測定抵抗１と接続する。配線部２は、配線抵抗Ｒ１，Ｒ２からなり、配線部３は、配線抵抗Ｒ３，Ｒ４からなる。配線抵抗Ｒ１，Ｒ２は、一端を被測定抵抗１の一端に接続し、被測定抵抗１との接触抵抗も含まれる。配線抵抗Ｒ３，Ｒ４は、一端を被測定抵抗１の他端に接続し、被測定抵抗１との接触抵抗も含まれる。計測装置１００は、配線部２，３に接続し、被測定抵抗１を測定する。
【０００４】
以下、計測装置１００の構成を説明する。
スイッチ部４は、スイッチＳＷ１〜ＳＷ４からなり、配線部２，３と接続し、切り替える。スイッチＳＷ１は、配線抵抗Ｒ１の他端に接続し、スイッチＳＷ２は、配線抵抗Ｒ２の他端に接続し、スイッチＳＷ３は、配線抵抗Ｒ３の他端に接続し、スイッチＳＷ４は、配線抵抗Ｒ４の他端に接続する。
【０００５】
スイッチ部５，６は、スイッチ部４と接続し、オン／オフを行う。スイッチ部５は、スイッチＳＷ５，ＳＷ６からなり、スイッチ部６は、スイッチＳＷ７，ＳＷ８からなる。スイッチＳＷ５は、スイッチＳＷ１で切り替えられ、スイッチＳＷ６は、スイッチＳＷ２で切り替えられ、スイッチＳＷ７は、スイッチＳＷ３で切り替えられ、スイッチＳＷ８は、スイッチＳＷ４で切り替えられる。
【０００６】
定電流源７は、スイッチ部４に接続し、被測定抵抗１に流す定電流を出力する。定電流源７は、一端がスイッチＳＷ１で切り替えられ、他端がスイッチＳＷ４で切り替えられると共に、接地する。
【０００７】
差動アンプ８は、スイッチ部４に接続し、Ａ／Ｄ変換器（図示せず）に出力する。差動アンプ８は、一方の入力端がスイッチＳＷ２で切り替えられ、他方の入力端がスイッチＳＷ３で切り替えられる。
【０００８】
定電流源９は、スイッチ部５，６に接続し、コンタクトチェック用の定電流を出力する。定電流源９は、一端がスイッチＳＷ５，ＳＷ７の他端に接続し、他端がスイッチＳＷ６，ＳＷ８に接続すると共に、接地する。
【０００９】
コンパレータ１０は、一方の入力端を定電流源９の一端と接続し、他方の入力端を基準電圧１１と接続し、比較結果を出力する。
【００１０】
ＣＰＵ１２は、コンパレータ１０の出力を入力し、良／不良の判定を行い、信号出力１３，ディスプレイ１４に出力する。
【００１１】
このような装置の動作を説明する。
まず始めに被測定抵抗１の測定動作を説明する。
スイッチＳＷ１，ＳＷ４を定電流源７に切り替え、スイッチＳＷ２，ＳＷ３を差動アンプ８に切り替える。そして、定電流源７が被測定抵抗１に電流を流す。差動アンプ８が、被測定抵抗１の両端に発生する電圧を増幅し、Ａ／Ｄ変換器に出力する。
【００１２】
次に、コンタクトチェック動作を説明する。
スイッチＳＷ１をスイッチＳＷ５に切り替え、スイッチＳＷ２をスイッチＳＷ６に切り替え、スイッチＳＷ３をスイッチＳＷ７に切り替え、スイッチＳＷ４をスイッチＳＷ８に切り替える。
【００１３】
スイッチＳＷ５，ＳＷ６をオンにし、スイッチＳＷ７，ＳＷ８をオフのままにする。そして、定電流源９が、配線抵抗Ｒ１，Ｒ２に電流を流す。コンパレータ１０が、配線抵抗Ｒ１，Ｒ２により発生する電圧と基準電圧１１とを比較し、比較結果をＣＰＵ１２に出力する。ＣＰＵ１２は、配線抵抗Ｒ１，Ｒ２、つまり、配線の良／不良を判定し、信号出力１３とディスプレイ１４とに判定結果を出力する。
【００１４】
同様に、スイッチＳＷ５，ＳＷ６をオフにし、スイッチＳＷ７，ＳＷ８をオンにする。そして、定電流源９が、配線抵抗Ｒ３，Ｒ４に電流を流す。コンパレータ１０が、配線抵抗Ｒ３，Ｒ４により発生する電圧と基準電圧１１とを比較し、比較結果をＣＰＵ１２に出力する。ＣＰＵ１２は、配線抵抗Ｒ３，Ｒ４、つまり、配線の良／不良を判定し、信号出力１３とディスプレイ１４とに判定結果を出力する。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
このような装置では、定電流源７，９のコンプライアンス電圧を小さくする（消費電力を抑える）ために、スイッチ部４のオン抵抗を小さくする必要がある。また、被測定抵抗１が低抵抗のとき、定電流源７から２００ｍＡ程度の電流を流すので、スイッチ部４で消費される電力が機器内部の熱となり、温度上昇をもたらす。その影響は測定値のドリフトとなって現れる。そのため、スイッチ部４はオン抵抗が小さいメカニカルリレーが使用されている。
【００１６】
例えば、チップ抵抗の検査ラインのように高速で多量にハンドリングされる場合、測定プローブ接触面の疲労や断線による誤測定が問題になる。そのため、コンタクトチェックを測定ごとに行い結線状態を診断して測定の信頼性を維持している。
【００１７】
しかし、測定状態とコンタクトチェック状態とを切り替えるときに、スイッチ部４が安定するまで待たなければならない。メカニカルリレーの場合、安定時間は数ｍｓと長く、高速で多量に測定する際に妨げとなってしまう。
【００１８】
また、メカニカルリレーの場合、寿命が問題となり、定期的なメンテナンスを必要としてしまう。
【００１９】
そこで、本発明の目的は、スイッチのオン抵抗を気にすることなく、コンタクトチェックを行うことができる計測装置を実現することにある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、
被測定対象に接続し測定を行う計測装置において、
前記被測定対象に接続し、被測定対象に定電流を流す第１の定電流源と、
この第１の定電流源と別系統の電源により、コンタクトチェック用の定電流を流す第２の定電流源と、
前記被測定対象の測定用の配線に接続すると共に、前記第２の定電流源に接続し、配線のチェック時にオンするスイッチ部と
を有し、前記配線の抵抗によりコンタクトチェックを行うことを特徴とするものである。
【００２１】
このような本発明では、測定用の配線のチェック時に、スイッチ部をオンにし、第２の定電流源により配線に定電流を流し、配線の抵抗による電圧により、コンタクトチェックを行う。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下図面を用いて本発明を説明する。
図１は本発明の一実施例を示した構成図である。ここで、図３と同一のものは、同一符号を付し説明を省略する。
【００２３】
図において、スイッチ部２１，２２は、それぞれ配線部２，３に接続し、オン／オフを行う。スイッチ部２１は、ＭＯＳＦＥＴであるスイッチＳＷ９，ＳＷ１０からなり、スイッチ部２２は、ＭＯＳＦＥＴであるスイッチＳＷ１１，ＳＷ１２からなる。スイッチＳＷ９は、一端を配線抵抗Ｒ１の他端に接続し、スイッチＳＷ１０は、一端を配線抵抗Ｒ２の他端に接続する。スイッチＳＷ１１は、一端を配線抵抗Ｒ３の他端に接続し、スイッチＳＷ１２は、一端を配線抵抗Ｒ４の他端に接続する。
【００２４】
定電流源２３は、配線部２，３と接続し、被測定抵抗１に流す定電流を出力する。定電流源２３は、一端を配線抵抗Ｒ１の他端に接続し、他端を配線抵抗Ｒ４の他端に接続すると共に、グランド２４に接地する。
【００２５】
差動アンプ２５は、配線部２，３と接続し、Ａ／Ｄ変換器（図示せず）に出力する。差動アンプ２５は、一方の入力端を配線抵抗Ｒ２の他端に接続し、他方の入力端を配線抵抗Ｒ３の他端に接続する。
【００２６】
定電流源２６は、スイッチ部２１，２２に接続し、定電流源２３と別系統の電源により、コンタクトチェック用の定電流”５０ｍＡ”を出力する。定電流源２６は、一端をスイッチＳＷ９，ＳＷ１１の他端に接続し、他端をスイッチＳＷ１０，ＳＷ１２の他端に接続すると共に、グランド２４と別系統のグランド２７に接地する。
【００２７】
コンパレータ２８は、一方の入力端を定電流源２６の一端と接続し、他方の入力端を基準電圧２９と接続し、比較結果を出力する。基準電圧２９は、グランド２７に接地する。
【００２８】
ＣＰＵ３０は、コンパレータ２８の出力を入力し、良／不良の判定を行い、信号出力３１，ディスプレイ３２に出力する。
【００２９】
さらに詳細に定電流源２３の構成を図２に示し説明する。
図において、抵抗Ｒ５は、抵抗値”５Ω”で、一端を”５Ｖ”に接続する。ＦＥＴ２３１は、ドレインを抵抗Ｒ５の他端に接続し、ソースから定電流を出力する。アンプ２３２は、−端子に抵抗Ｒ５の他端を接続し、出力端子にＦＥＴ２３１のゲートを接続する。スイッチ２３３は、”４．９９９Ｖ”と”４Ｖ”とを切り替えて、アンプ２３２の＋端子に出力する。
【００３０】
このような装置の動作を以下で説明する。
始めに被測定抵抗１の測定動作を説明する。
スイッチＳＷ９〜ＳＷ１２はオフのままにする。そして、スイッチ２３３は”４Ｖ”を選択し、定電流源２３から”２００ｍＡ”の定電流を被測定抵抗１に流す。差動アンプ２５が、被測定抵抗１の両端に発生する電圧を増幅し、Ａ／Ｄ変換器に出力する。
【００３１】
次に、コンタクトチェック動作を説明する。
スイッチＳＷ９，ＳＷ１０をオンにし、スイッチＳＷ１１，ＳＷ１２をオフのままにする。スイッチ２３３は”４．９９９Ｖ”を選択し、定電流源２３は”０．２ｍＡ”の定電流を出力する。定電流源２３の”０．２ｍＡ”の定電流は、配線抵抗Ｒ１と被測定抵抗１と配線抵抗Ｒ４とを流れ、グランド２４に流れる。定電流源２６の”５０ｍＡ”の定電流は、スイッチＳＷ９と配線抵抗Ｒ１と配線抵抗Ｒ２とスイッチＳＷ１０とを流れ、グランド２７に流れる。
【００３２】
通常、コンタクトチェックレベルの精度はそれほど必要でなく、１％もあればよい。従って、コンタクトチェック用の定電流が”５０ｍＡ”の場合、測定用の定電流を”０．５ｍＡ”程度にすれば十分である。
【００３３】
そして、コンパレータ２８は、配線抵抗Ｒ１，Ｒ２により発生する電圧と基準電圧２９とを比較し、比較結果をＣＰＵ３０に出力する。ＣＰＵ３０は、配線抵抗Ｒ１，Ｒ２、つまり、配線の良／不良を判定し、信号出力３１とディスプレイ３２とに判定結果を出力する。
【００３４】
同様に、スイッチＳＷ９，ＳＷ１０をオフにし、スイッチＳＷ１１，ＳＷ１２をオンにする。定電流源２３の”０．２ｍＡ”の定電流は、配線抵抗Ｒ１と被測定抵抗１と配線抵抗Ｒ４とを流れ、グランド２４に流れる。定電流源２６の”５０ｍＡ”の定電流は、スイッチＳＷ１１と配線抵抗Ｒ３と配線抵抗Ｒ４とスイッチＳＷ１２とを流れ、グランド２７に流れる。
【００３５】
そして、コンパレータ２８は、配線抵抗Ｒ３，Ｒ４により発生する電圧と基準電圧２９とを比較し、比較結果をＣＰＵ３０に出力する。ＣＰＵ３０は、配線抵抗Ｒ３，Ｒ４、つまり、配線の良／不良を判定し、信号出力３１とディスプレイ３２とに判定結果を出力する。
【００３６】
このように、定電流源２３と定電流源２６との電源系統を別にしたので、測定用の定電流源２３をスイッチで切り替えることなく、測定毎にコンタクトチェックを行うことができる。つまり、スイッチのオン抵抗を気にする必要がなくなる。
【００３７】
また、メカニカルリレーを使う必要がなくなり、切り替え時のスイッチの安定時間を必要とせず、高速測定が可能となる。そして、寿命部品を使用しないため、メンテナンスフリーにすることができる。
【００３８】
なお、本発明はこれに限定されるものではなく、以下のようなものでもよい。
基準電圧２９で、配線抵抗により発生する電圧と比較する構成を示したが、Ｄ／Ａ変換器により、基準電圧を出力する構成でもよい。この場合、コンタクトチェックレベルを可変にでき、配線抵抗が異なる測定装置にも簡単に対応することができる。
【００３９】
また、コンパレータ２８で比較する構成を示したが、Ａ／Ｄ変換器に配線抵抗により発生する電圧を入力し、Ａ／Ｄ変換器の出力によりＣＰＵで配線の良／不要を判断する構成にしてもよい。
【００４０】
そして、計測装置として、被測定対象として抵抗の抵抗値を測定する装置を示したが、他の計測装置でもよい。例えば、コンデンサの静電容量等を求めるものでもよい。
【００４１】
コンデンサの場合は、抵抗を測定する場合と同じ構成で行うことができる。つまり、コンデンサの静電容量は、容量がＣのコンデンサに定電流Ｉを充電して、そのコンデンサの両端の電圧が所定の電圧値Ｖになるまでに時間Ｔがかかったとすると、Ｃ＝Ｔ・Ｉ／Ｖで求めることができる。
【００４２】
あるいは、別の構成として、交流電源から所定周波数の正弦波交流電圧をコンデンサの一方に加え、他方から電流を取り込み、電流電圧変換回路、位相検波回路を介して位相９０度の電圧のみを取り出して、交流直流変換回路で直流電圧に変換した後、デジタル値にして、このデジタル値によりＣＰＵで容量値を演算する構成でもよい。このような場合、配線抵抗Ｒ２，Ｒ３は、コンタクトチェックのみで必要となる構成になる。
【００４３】
【発明の効果】
本発明によれば、以下のような効果がある。
コンタクトチェック用の定電流源の電源系統を測定用電源と別にしたので、測定系をスイッチで切り替えることなく、測定毎にコンタクトチェックを行うことができる。つまり、スイッチのオン抵抗を気にする必要がなくなる。
【００４４】
また、メカニカルリレーを使う必要がなくなり、切り替え時のスイッチの安定時間を必要とせず、高速測定が可能となる。そして、寿命部品を使用しないため、メンテナンスフリーにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示した構成図である。
【図２】図１に示す装置の定電流源２３の構成図である。
【図３】従来の計測装置の構成を示した図である。
【符号の説明】
１  被測定抵抗
２１  スイッチ部
２２  スイッチ部
２３  定電流源
２５  差動アンプ
２６  定電流源
Ｒ１〜Ｒ４  配線抵抗
【図１】
0003562623.tif 000002
【図２】
0003562623.tif 000003
【図３】
0003562623.tif 000004