(57)【要約】電圧電流測定装置１００は、電流測定時に被測定回路の一端と接続するための電流入力端子Ｉ＋と、電流測定時に被測定回路の他端と接続するための共通端子ＣＯＭと、電流入力端子Ｉ＋と共通端子ＣＯＭとの間を流れる電流の大きさをアナログ値からデジタル値に変換する電流測定用ＡＤ変換部１ｂと、共通端子ＣＯＭと電流測定用ＡＤ変換部１ｂとの間に設けられたスイッチ回路５と、電流測定用ＡＤ変換部１ｂの出力値を元に、電流入力端子Ｉ＋と共通端子ＣＯＭとの間に規定の大きさ以上の電流である過電流が流れたことを検出すると、共通端子ＣＯＭと電流測定用ＡＤ変換部１ｂとの接続を切断する制御部１ｃと、を備える。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電流測定時に被測定回路の一端と接続するための電流入力端子と、
前記電流測定時に前記被測定回路の他端と接続するための共通端子と、
前記電流入力端子と前記共通端子との間を流れる電流の大きさをアナログ値からデジタル値に変換する電流測定用ＡＤ変換部と、
前記共通端子と前記電流測定用ＡＤ変換部との間に設けられたスイッチ回路と、
前記電流測定用ＡＤ変換部の出力値を元に、前記電流入力端子と前記共通端子との間に規定の大きさ以上の電流である過電流が流れたことを検出すると、前記共通端子と前記電流測定用ＡＤ変換部との接続を切断する制御部と、
を備える測定装置。
【請求項２】
電圧測定時に前記被測定回路の一端と接続するための電圧入力端子と、
前記電圧測定時に前記被測定回路の他端と接続するための前記共通端子と、
前記電圧入力端子と前記共通端子との間に印加される電圧の大きさをアナログ値からデジタル値に変換する電圧測定用ＡＤ変換部と、を備え、
前記制御部は、前記電流測定用ＡＤ変換部の出力値を元に、前記電流入力端子と前記共通端子との間に規定の大きさ以上の電流である過電流が流れたことを検出すると、前記共通端子の接続先を、前記電圧測定用ＡＤ変換部及び前記電流測定用ＡＤ変換部の双方から前記電圧測定用ＡＤ変換部のみへ前記スイッチ回路を切り替えることにより、前記共通端子と前記電流測定用ＡＤ変換部との接続を切断する
請求項１に記載の測定装置。
【請求項３】
前記スイッチ回路への電源供給を遮断可能な半導体スイッチを備え、
前記制御部は、前記半導体スイッチによって、前記スイッチ回路への電源供給を遮断する
請求項１又は２に記載の測定装置。
【請求項４】
前記スイッチ回路は、アナログスイッチにて構成される
請求項１〜３のいずれか一項に記載の測定装置。
【請求項５】
前記スイッチ回路は、マルチプレクサにて構成される
請求項１〜３のいずれか一項に記載の測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば流量センサ、圧力センサ、変位センサ等、種々の被測定回路から入力されるアナログ信号を測定する測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば特許文献１及び特許文献２に記載の装置のように、種々の被測定回路から入力されるアナログ信号を単一のＡＤ変換部により測定する測定装置が知られている。【０００３】
特許文献１に記載の装置の構成を図４に示す。図４に示すように、特許文献１に記載の装置では、図示しないセンサ等の被測定回路から入力される電圧を測定する場合、ＡＤ変換部の定格入力電圧に対応して、接続先及び接続回路を変更することで、種々のアナログ入力信号に対応したＡＤ変換を実施している。【０００４】
具体的には、ＡＤ変換部の定格入力電圧の範囲内の入力電圧を測定する場合は、電圧入力端子ＴＢ１及び共用端子ＴＢ３に入力電圧を加え、スイッチＳＷ４１を切り替えて、入力される入力電圧が直接ＡＤ変換部によって測定される。また、ＡＤ変換部の定格入力電圧以上の入力電圧を測定する場合は、電圧入力端子ＴＢ１及び共用端子ＴＢ３に入力電圧を加え、スイッチＳＷ４１を切り替えて電圧測定用抵抗器Ｒ４１に接続するとともに、スイッチＳＷ４２を開放することで、電圧入力端子ＴＢ１及び共用端子ＴＢ３間の入力電圧がＡＤ変換部によって測定される。【０００５】
一方、入力電流を測定する場合、電流入力端子ＴＢ２及び共用端子ＴＢ３に入力電圧を加え、スイッチＳＷ４１を開放するとともに、スイッチＳＷ４２を切り替えて電流測定用抵抗器Ｒ４３に接続する。これにより、電流入力端子ＴＢ２及び共用端子ＴＢ３間の電圧が電流測定用抵抗器Ｒ４３に印加され、電流測定用抵抗器Ｒ４３の電圧降下を測定することにより電流入力端子ＴＢ２及び共用端子ＴＢ３間の入力電流がＡＤ変換部によって測定される。【０００６】
このようにして、単一のＡＤ変換部により被測定回路の電圧あるいは電流を測定している。しかしながら、この特許文献１に記載の装置では、電流測定用抵抗器Ｒ４３に規定以上の過電流が流れた場合、当該電流測定用抵抗器Ｒ４３の過熱を引き起こすことがあった。【０００７】
これに対し、特許文献２に記載の装置では、図５に示すように、単一のＡＤ変換部に加え、異常判別用回路Ｂ５３を備える。【０００８】
図示しないセンサ等の被測定回路から得られる入力電圧を測定する場合、入力端子ＴＢ５１及び等電位端子ＴＢ５２に入力電圧を加え、第１スイッチ回路ＳＷ５１を切り替えて電圧測定用回路Ｂ５２に接続するとともに、第２スイッチ回路ＳＷ５２を切り替えて接続点Ｎ１１とチャンネルＣＨ２とを接続する。これにより、入力端子ＴＢ５１及び等電位端子ＴＢ５２間の入力電圧（実際には抵抗器Ｒ５２及び抵抗器Ｒ５３の分圧）がＡＤ変換部によって測定される。【０００９】
一方、入力電流を測定する場合、入力端子ＴＢ５１及び等電位端子ＴＢ５２に入力電圧を加え、第１スイッチ回路ＳＷ５１を切り替えて電流測定用回路Ｂ５１（抵抗器Ｒ５１）に接続するとともに、第２スイッチ回路ＳＷ５２を切り替えて異常判別用回路Ｂ５３（接続点Ｎ１２）に接続する。これにより、入力端子ＴＢ５１及び等電位端子ＴＢ５２間の電圧が電流測定用回路Ｂ５１に印加され、抵抗器Ｒ５１の電圧降下を測定することにより入力端子ＴＢ５１及び等電位端子ＴＢ５２間の入力電流がＡＤ変換部によって測定される。さらに、接続点Ｎ２１の電圧を監視しており、既定以上の電圧が測定される場合には、第１スイッチ回路ＳＷ５１を切り替えて電圧測定用回路Ｂ５２に接続する。このようにして、電流測定用回路Ｂ５１（抵抗器Ｒ５１）の過熱を低減する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】実開昭６１−１８９６２７号公報
【特許文献２】特開２０１１−１２０３７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上記特許文献２に記載の装置では、電流検出用回路に規定以上の電流が流れるか否かを監視する目的で、電圧測定用回路及び電流測定用回路とは別に異常判別用回路及びスイッチ回路を別途設けているため、１つの被測定回路の電圧あるいは電流を測定するには、２つの双投型のスイッチ回路が必要な構成となっている。双投型のスイッチ回路は、内部構成において２つの切替先を互いに絶縁するためにある程度の距離を保たなければならず、集積化すること、ひいては小型化することが難しい。【００１２】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、回路全体の小型化を図ることのできる測定装置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】
【００１３】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１に記載の装置では、電流測定時に被測定回路の一端と接続するための電流入力端子と、電流測定時に前記被測定回路の他端と接続するための共通端子と、電流入力端子と共通端子との間を流れる電流の大きさをアナログ値からデジタル値に変換する電流測定用ＡＤ変換部と、共通端子と電流測定用ＡＤ変換部との間に設けられたスイッチ回路と、電流測定用ＡＤ変換部の出力値を元に、電流入力端子と共通端子との間に規定の大きさ以上の電流である過電流が流れたことを検出すると、共通端子と電流測定用ＡＤ変換部との接続を切断する制御部と、を備えることとした。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る測定装置によれば、使用するスイッチ回路の数を低減し、ひいては、回路全体の小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る実施の形態１の電圧電流測定装置の構成図である。
【図２】実施の形態１を構成するスイッチ回路の一構成例を示す模式図である。
【図３】本発明に係る実施の形態２の電圧電流測定装置の構成図である。
【図４】従来の電圧電流測定装置の構成図である。
【図５】従来の他の電圧電流測定装置の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、本発明に係る測定装置の実施の形態について、図面に基づいて詳細に説明する。なお、例示した実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１７】
実施の形態１．
図１は、本発明に係る測定装置の実施の形態１の構成例を示す図である。本実施の形態では、測定装置として電圧電流測定装置として構成しており、電圧電流測定装置１００は、当該装置の入力端子台２を介して、例えば流量センサ、圧力センサ、変位センサ等の図示しない種々の被測定回路に接続され、この被測定回路から入力端子台２を介して入力されるアナログ信号の電圧を測定し、当該アナログ信号の電圧あるいは電流の測定結果を図示しない出力端子台からデジタル信号にて出力するものである。
【００１８】
図１に示されるように、電圧電流測定装置１００は、基本的に、アナログデジタル変換回路１（以下、ＡＤ変換回路と記載する）、入力端子台２（以下、単に端子台と記載する）、電圧測定用回路３、電流測定用回路４、スイッチ回路５、ＦＥＴ６、保護ダイオード７、及び保護ダイオード８を備える。なお、本実施の形態では、各回路は同一の半導体基板に作製されているが、複数の半導体基板に作製され互いに電気的に接続して構成してもよい。
【００１９】
ＡＤ変換回路１は、電圧測定用ＡＤ変換部１ａと、電流測定用ＡＤ変換部１ｂと、制御部１ｃとを有する。電圧測定用ＡＤ変換部１ａは、例えば演算増幅器（オペアンプ）によって構成されており、正のアナログ入力端子Ａｉｎ１（＋）と、負のアナログ入力端子Ａｉｎ１（−）と、デジタル出力端子Ｄｏｕｔ１とを有する。電圧測定用ＡＤ変換部１ａは、正のアナログ入力端子Ａｉｎ１（＋）と負のアナログ入力端子Ａｉｎ１（−）にかかる電圧のアナログ値の電位差をデジタル値に変換し、デジタル出力端子Ｄｏｕｔ１から出力する。デジタル出力端子Ｄｏｕｔ１から出力される値は、図示しない被測定回路の電圧の測定結果である。
【００２０】
同様に、電流測定用ＡＤ変換部１ｂは、例えば演算増幅器（オペアンプ）によって構成されており、正のアナログ入力端子Ａｉｎ２（＋）と、負のアナログ入力端子Ａｉｎ２（−）と、デジタル出力端子Ｄｏｕｔ２とを有する。電流測定用ＡＤ変換部１ｂは、正のアナログ入力端子Ａｉｎ２（＋）と負のアナログ入力端子Ａｉｎ２（−）にかかる電圧のアナログ値の電位差をデジタル値に変換し、デジタル出力端子Ｄｏｕｔ２から出力する。デジタル出力端子Ｄｏｕｔ２から出力される値は、図示しない被測定回路の電流の測定結果である。
【００２１】
制御部１ｃは、例えばマイクロコンピュータにより構成されており、デジタル入力端子Ｄｉｎ１と、デジタル入力端子Ｄｉｎ２と、デジタル出力端子Ｄｏｕｔとを有する。デジタル入力端子Ｄｉｎ１は、電圧測定用ＡＤ変換部１ａのデジタル出力端子Ｄｏｕｔ１と接続されており、被測定回路の電圧の測定結果が入力される。デジタル入力端子Ｄｉｎ２は、電流測定用ＡＤ変換部１ｂのデジタル出力端子Ｄｏｕｔ２と接続されており、被測定回路の電流の測定結果が入力される。デジタル出力端子Ｄｏｕｔは、スイッチ回路５及びＦＥＴ６と接続されており、スイッチ回路５及びＦＥＴ６のオンオフを制御する後述の制御信号が出力される。
【００２２】
詳しくは、制御部１ｃは、内部に記憶されたプログラムを実行することにより、被測定回路の電圧を測定する場合には、スイッチ回路５及びＦＥＴ６をオフにする論理Ｌレベル（例えば「０Ｖ」）の制御信号を生成し、デジタル出力端子Ｄｏｕｔから出力する。また、制御部１ｃは、内部に記憶されたプログラムを実行することにより、被測定回路の電流を測定する場合には、スイッチ回路５及びＦＥＴ６をオンにする論理Ｈレベル（例えば「５Ｖ」）の制御信号を生成し、デジタル出力端子Ｄｏｕｔから出力する。
【００２３】
さらに、制御部１ｃは、被測定回路の電流を測定している間、当該測定している電流値と当該制御部１ｃの内部に記憶された既定値（例えば３０ｍＡ）との大きさを比較する。そして、制御部１ｃは、測定している電流値が既定の大きさ以上の電流である場合、すなわち過電流が流れている場合、スイッチ回路５及びＦＥＴ６をオフにする論理Ｌレベルの制御信号を生成し、デジタル出力端子Ｄｏｕｔから出力する。一方、制御部１ｃは、測定している電流値が既定値以下である場合、すなわち正常電流が流れている場合、スイッチ回路５及びＦＥＴ６をオンにする論理Ｌレベルの制御信号を生成し、デジタル出力端子Ｄｏｕｔから出力することで、電流の測定を継続する。
【００２４】
なお、上記各端子については、単に、入力端子Ａｉｎ１（＋）、入力端子Ａｉｎ１（−）、入力端子Ａｉｎ２（＋）、入力端子Ａｉｎ２（−）、出力端子Ｄｏｕｔ１、出力端子Ｄｏｕｔ２、入力端子Ｄｉｎ１、入力端子Ｄｉｎ２、及び出力端子Ｄｏｕｔと記載する。
【００２５】
端子台２は、図示しない被測定回路の電圧測定時に当該被測定回路の一端と接続するための電圧入力端子Ｖ＋と、被測定回路の電流測定時に当該被測定回路の一端と接続するための電流入力端子Ｉ＋と、被測定回路の電圧測定時あるいは電流測定時に当該被測定回路の他端と接続するための共通端子ＣＯＭとを有する。電圧入力端子Ｖ＋は、電圧測定用回路３を介して、入力端子Ａｉｎ１（＋）に接続されている。電流入力端子Ｉ＋は、電流測定用回路４を介して、入力端子Ａｉｎ２（＋）に接続されている。共通端子ＣＯＭは、電圧測定用回路３を介して入力端子Ａｉｎ１（−）に接続されているとともに、電流測定回路４及びスイッチ回路５を介して入力端子Ａｉｎ２（−）に接続されている。
【００２６】
電圧測定用回路３は、抵抗器Ｒ１と、抵抗器Ｒ２と、抵抗器Ｒ３と、抵抗器Ｒ４とを有し、端子台２と電圧測定用ＡＤ変換部１ａとの間に配置されている。詳しくは、電圧入力端子Ｖ＋と入力端子Ａｉｎ１（＋）との間に抵抗器Ｒ１が配置され、端子台２の共通端子ＣＯＭと入力端子Ａｉｎ１（−）との間に抵抗器Ｒ４が配置され、これら抵抗器Ｒ１及び抵抗器Ｒ４の間に抵抗器Ｒ２及びＲ３が直列にて配置されている。被測定回路の電圧は、端子台２の電圧入力端子Ｖ＋と共通入力端子ＣＯＭとの間に入力され、抵抗器Ｒ１〜Ｒ４にて分圧されることにより、入力端子Ａｉｎ１（＋）及び入力端子Ａｉｎ１（−）に入力可能な電圧となる。
【００２７】
なお、抵抗器Ｒ１及び抵抗器Ｒ４は例えば「数十ｋΩ」の抵抗値を有し、抵抗器Ｒ２及び抵抗器Ｒ３は例えば「数百ｋΩ」の抵抗値を有する。これら抵抗器Ｒ１〜Ｒ４の抵抗値は、端子台２の電圧入力端子Ｖ＋と共通端子ＣＯＭとの間に定格内で最大の電圧が印加された場合でも、電圧測定用ＡＤ変換部１ａの電圧入力端子Ａｉｎ（＋）と電圧入力端子Ａｉｎ（−）との間に入力される電圧が定格（例えば「５Ｖ」）内に収まるように選択される。
【００２８】
電流測定用回路４は、抵抗器Ｒｓ及び抵抗器Ｒ５を有し、端子台２と電流測定用ＡＤ変換部１ｂとの間に配置されている。詳しくは、電流入力端子Ｉ＋と入力端子Ａｉｎ２（＋）との間に抵抗器Ｒ５が配置され、抵抗器Ｒ５と入力端子Ａｉｎ２（−）との間に抵抗器Ｒｓが配置されている。被測定回路の電圧は、端子台２の電流入力端子Ｉ＋と共通端子ＣＯＭとの間に入力され、抵抗器Ｒ５及び抵抗器Ｒｓにて分圧されることにより、入力端子Ａｉｎ２（＋）及び入力端子Ａｉｎ２（−）に入力可能な電圧となる。電流測定用回路４を分圧抵抗にて構成することにより、ダイナミックレンジの調整が容易となり電流検出の精度を向上することができる。
【００２９】
なお、抵抗器Ｒｓは例えば「数十Ω」の抵抗値を有し、抵抗器Ｒ５は例えば「数百Ω」の抵抗値を有する。これら抵抗器Ｒ１〜Ｒ４の抵抗値は、端子台２の電流入力端子Ｉ＋と共通端子ＣＯＭとの間に定格内で最大の電圧が印加された場合でも、電流測定用ＡＤ変換部１ｂの電流入力端子Ａｉｎ（＋）及び電流入力端子Ａｉｎ（−）間に入力される電圧が定格（例えば「５Ｖ」）内に収まるように選択される。
【００３０】
図２は、図１に示すスイッチ回路５の一構成を示す模式図である。図２を併せ参照して、スイッチ回路５及びＦＥＴ６について説明する。
【００３１】
スイッチ回路５は、マルチプレクサ５ａ、制御入力端子５ｂ、電源端子５ｃ、保護ダイオード５ｄ、保護ダイオード５ｅを有する。
【００３２】
このうち、マルチプレクサ５ａは、例えば単投型マルチプレクサであり、アナログスイッチとスイッチドライバを有して構成され、端子台２の電流入力端子Ｉ＋と共通端子ＣＯＭとの間に配置されている。なお、図２では、簡略化のため、マルチプレクサ５ａ（詳しくはアナログスイッチ）は、電流入力端子Ｉ＋及び共通端子ＣＯＭに直接接続されているが、実際には図１に示すように、マルチプレクサ５ａと電流入力端子Ｉ＋との間には電流測定用回路４が介在している。
【００３３】
また、制御入力端子５ｂは、出力端子Ｄｏｕｔに接続されており、上記制御信号が入力される。電源端子５ｃは、半導体スイッチであるＦＥＴ６を介して電源Ｅに接続されており、電源Ｅから電源が供給される。保護ダイオード５ｄは、接続点Ｎ１とグランドとの間に配置されており、保護ダイオード５ｅは、電源端子５ｃと接続点Ｎ１との間に配置されている。ＦＥＴ６は、スイッチ回路５と電源Ｅとの間に配置され、ゲート端子Ｇは、出力端子Ｄｏｕｔに接続されており、上記制御信号が入力される。
【００３４】
端子台２に接続された被測定回路の電圧を測定する場合、制御部１ｃの出力端子ＤｏｕｔからＦＥＴ６のゲートＧ及びスイッチ回路５の制御入力端子５ｂのそれぞれに対して論理Ｌレベルの制御信号が入力される。このとき、ＦＥＴ６は駆動されないため、スイッチ回路５に電源Ｅから電源は供給されない。また、このとき、マルチプレクサ５ａはオフであるため、端子台２の電流入力端子Ｉ＋と共通端子ＣＯＭとは接続されず、切断される。したがって、共通端子ＣＯＭは、電圧測定用ＡＤ変換部１ａにのみ接続されている。
【００３５】
一方、端子台２に接続された被測定回路の電流を測定する場合、制御部１ｃの出力端子ＤｏｕｔからＦＥＴ６のゲートＧ及びスイッチ回路５の制御入力端子５ｂのそれぞれに対して論理Ｈレベルの制御信号が入力される。このとき、ＦＥＴ６は駆動されるため、スイッチ回路５に電源Ｅから電源が供給される。スイッチ回路５に電源が供給された状態で、マルチプレクサ５ａがオンにされるため、端子台２の電流入力端子Ｉ＋と共通端子ＣＯＭとが接続される。したがって、共通端子ＣＯＭは、電圧測定用ＡＤ変換部１ａに接続されているだけでなく、電流測定用ＡＤ変換部１ｂにも接続されることになる。
【００３６】
このように、スイッチ回路５は、共通端子ＣＯＭの接続先を、電圧測定用ＡＤ変換部１ａのみと、電圧測定用ＡＤ変換部１ａ及び電流測定用ＡＤ変換部１ｂの双方との間で切り換え可能に構成されている。また、ＦＥＴ６は、スイッチ回路５への電源Ｅからの電源供給を遮断可能に構成されている。
【００３７】
ところで、上述の通り、本実施の形態では、ＦＥＴ６は、マルチプレクサ５ａによって構成されているスイッチ回路５と電源Ｅとの間に配置されているが、ＦＥＴ６を割愛する場合には、次のような事態が生じ得る。すなわち、スイッチ回路５の待機時（オフとされている間）に、端子台２の電圧入力端子Ｖ＋と共通端子ＣＯＭとの間、あるいは、電流入力端子Ｉ＋と共通端子ＣＯＭとの間に電圧が入力されると、スイッチ回路５の保護ダイオード５ｄ及び５ｅを介して、漏電電流が流れることがある。漏電電流が流れると、電圧入力端子Ｖ＋から共通端子ＣＯＭへ、あるいは、電流入力端子Ｉ＋から共通端子ＣＯＭへ、電流が流れ続けてしまう。この点、本実施の形態では、ＦＥＴ６がスイッチ回路５と電源Ｅとの間に配置されていることから、スイッチ回路５の待機時に電圧入力端子Ｖ＋と共通端子ＣＯＭとの間、あるいは、電流入力端子Ｉ＋と共通端子ＣＯＭとの間に電圧が入力されても、スイッチ回路５の漏洩電流を遮断することができる。そして、ひいては、電圧入力端子Ｖ＋から共通端子ＣＯＭへ、あるいは、電流入力端子Ｉ＋から共通端子ＣＯＭへ、電流が流れ続ける事態の発生を防止することができる。ただし、ＦＥＴ６を必ずしも設ける必要はなく、割愛してもよい。
【００３８】
保護ダイオード７は、電圧入力端子Ｖ＋と抵抗器Ｒ１との間に接続されており、保護ダイオード８は、共通端子ＣＯＭと抵抗器Ｒ４との間にされている。これにより、電圧入力端子Ｖ＋と共通端子ＣＯＭとの間に異常な電圧が入力された場合でも、保護ダイオード７及び８を介して電流をグランドに逃がすことにより、測定用回路３を保護している。
【００３９】
以上のように構成された電圧電流測定装置１００にて被測定回路の電圧あるいは電流を測定するにあたって、まず、当該電圧電流測定装置１００に図示しないエンジツールが接続され、制御部１ｃの設定が行われる。詳しくは、制御部１ｃは、被測定回路の電圧を測定する場合、出力端子Ｄｏｕｔから論理Ｌレベルの制御信号を出力するよう設定され、被測定回路の電流を測定する場合、出力端子Ｄｏｕｔから論理Ｈレベルの制御信号を出力するよう設定される。
【００４０】
そして、被測定回路から得られる入力電圧を測定する場合には、被測定回路の一端及び他端を端子台２の電圧入力端子Ｖ＋及び共通端子ＣＯＭにそれぞれ接続する。上記の通り、制御部１ｃの出力端子ＤｏｕｔからはＦＥＴ６のゲートＧ及びスイッチ回路５の制御入力端子５ｂに対して論理Ｌレベルの制御信号が出力されていることから、スイッチ回路５及びＦＥＴ６がオフにされ、電源入力端子Ｖ＋及び共通端子ＣＯＭ間の入力電圧が電圧測定用ＡＤ変換部１ａによって測定される。
【００４１】
一方、被測定回路から得られる入力電流を測定する場合には、被測定回路の一端及び他端を端子台２の電流入力端子Ｉ＋及び共通端子ＣＯＭに接続する。上述の通り、制御部１ｃの出力端子ＤｏｕｔからはＦＥＴ６のゲートＧ及びスイッチ回路５の制御入力端子５ｂに対して論理Ｈレベルの制御信号が出力されていることから、スイッチ回路５及びＦＥＴ６がオンにされ、電流入力端子Ｉ＋及び共通端子ＣＯＭ間の入力電圧が電流測定用ＡＤ変換部１ｂによって測定される。
【００４２】
さらに、制御部１ｃは、上述の通り、電流測定用ＡＤ変換部１ｂの出力値を元に、過電電流が流れたか否かを検出し、過電流を検出すると、ＦＥＴ６のゲートＧ及びスイッチ回路５の制御入力端子５ｂに対して論理Ｌレベルの制御信号を出力してオフにすることで、共通端子ＣＯＭと電流測定用ＡＤ変換部１ｂの入力端子Ａｉｎ２（−）との接続を切断し、電流測定用回路４を保護する。
【００４３】
以上説明したように、本実施の形態１の電圧電流測定装置によれば、１つの被測定回路につき、演算増幅器は２つ必要とはなるものの、スイッチ回路は１つ必要となるに過ぎない。演算増幅器はスイッチ回路よりも集積化すること、ひいては小型化することが可能であることから、回路全体を小型化することができるようになる。
【００４４】
また、本実施の形態１では、スイッチ回路５への電源供給を切断可能なＦＥＴ６を備え、制御部１ｃは、ＦＥＴ６によって、スイッチ回路５への電源供給を切断する。これにより、スイッチ回路５の待機時に漏電電流が生じることを防止することができるようになる。
【００４５】
実施の形態２．
本発明に係る測定装置は、実施の形態１の構成に限定されるものではない。本発明に係る測定装置の実施の形態２の構成を図３に示すように、電圧電流測定装置１００ａは、図１に示した電圧電流測定装置１００と類似の構成を有している。以下、第１の実施の形態の構成との差異について主に説明し、同一の構成については、同一の符号を付している。
【００４６】
具体的には、端子台２ａは、図示しない被測定回路に接続される電圧入力端子Ｖ−と、被測定回路に接続される電流入力端子Ｉ−と、電圧入力端子Ｖ＋及び電流入力端子Ｉ＋に接続される共通端子ＣＯＭとを有する。電圧入力端子Ｖ−は、電圧測定用回路３を介して、入力端子Ａｉｎ１（−）に接続されている。電流入力端子Ｉ−は、電流測定用回路４を介して、入力端子Ａｉｎ２（−）に接続されている。共通端子ＣＯＭは、電圧測定用回路３を介して入力端子Ａｉｎ１（＋）に接続されているとともに、電流測定回路４及びスイッチ回路５を介して入力端子Ａｉｎ２（＋）に接続されている。すなわち、端子台２の電圧入力端子Ｖ＋が端子台２ａの電圧入力端子Ｖ−に、端子台２の電流入力端子Ｉ＋が端子台２ａの電流入力端子Ｉ−に、それぞれ極性が反転されている。また、保護ダイオード７ａは、電圧入力端子Ｖ−と抵抗器Ｒ４との間に接続されており、保護ダイオード８ａは、共通端子ＣＯＭと抵抗器Ｒ１との間にされている。このような構成によっても、電圧電流測定装置１００と同様の効果を得ることができる。
【００４７】
他の実施の形態
上記実施の形態１の電圧電流測定装置１００及び実施の形態２の電圧電流測定装置１００ａにおいても、スイッチ回路５は単投型のマルチプレクサにて構成されていたが、これに限られず、単投型のアナログスイッチにて構成されていてもよい。要は、単投型のスイッチ回路であれば、同様の効果を奏することができる。
【００４８】
また、上記実施の形態（変形例を含む）では、本発明に係る測定装置として、被測定回路の電圧あるいは電流を測定する電圧電流測定装置として実現していたが、これに限らず、被測定回路の電圧を測定する構成を備えなくてもよい。すなわち、電圧測定時に被測定回路の一端と接続するための電圧入力端子、及び当該電圧入力端子と共通端子との間に印加される電圧の大きさをアナログ値からデジタル値に変換する電圧測定用ＡＤ変換器について割愛し、被測定回路の電流のみを測定する測定装置として構成してもよい。単投型のスイッチ回路は、双投型のスイッチ回路と比較して小型化することができるため、回路全体の小型化を図るという所期の目的を達成することはできる。
【００４９】
以上説明した実施の形態の構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
【符号の説明】
【００５０】
１，１ａ  アナログデジタル変換回路、２，２ａ  入力端子台、３  電圧測定用回路、４  電流測定用回路、５  スイッチ回路、６  ＦＥＴ、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５，Ｒｓ  抵抗器、１００，１００ａ  電圧電流測定回路。
【図１】
2019163055.tif 000003
【図２】
2019163055.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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