(57)【要約】【課題】  ノイズが重畳された検出電圧であっても非常に高いＳ／Ｎ比で電気抵抗を計測できる電気抵抗計測装置を提供する。【解決手段】  電流印加用の電極１ａ，１ｂに擬似ランダム信号を印加して鉄パイプ１０に電流を流す擬似ランダム信号発生器３と、この電流の流れにより鉄パイプ１０に生じる電圧を電圧検出用の電極４ａ，４ｂを通じて入力しデジタル化するＡ／Ｄ変換器６と、デジタル化された検出電圧に生じるノイズ成分と信号成分のうち信号成分のみを抽出する信号成分抽出部７ａと、擬似ランダム信号と同一の参照信号７ｄと信号成分との相関演算を行って相関値を算出する相関演算部７ｂと、相関演算部７ｂによって算出された相関値のうち最大値の相関値を電圧とし、その電圧と擬似ランダム信号の電流とに基づいて鉄パイプ１０の電気抵抗を求める抵抗演算部７ｃとを備えた。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定物に設置された一対の電極に擬似ランダム信号を印加して被測定物に電流を流し、
この電流の流れにより被測定物に生じる電圧を前記の電極間に設置された一対の電極を通じて検出し、かつ、この検出電圧に生じるノイズ成分と信号成分のうち信号成分のみを抽出し、
印加された擬似ランダム信号と同一の参照信号と前記信号成分との相関演算を行って相関値を算出し、
この相関値のうち最大値の相関値を電圧として、その電圧と印加電流とに基づいて被測定物の電気抵抗を求めることを特徴とする電気抵抗計測方法。
【請求項２】
被測定物に設置された一対の電極に擬似ランダム信号を印加して被測定物に電流を流し、
この電流の流れにより被測定物に生じる電圧を前記の電極間に設置された一対の電極を通じて検出し、かつ、この検出電圧に生じるノイズ成分と信号成分のうち信号成分のみを抽出し、
印加された擬似ランダム信号と同一の参照信号と前記信号成分との相関演算を、参照信号の複数の周期範囲においてそれぞれ周期毎に行って相関値を算出し、
この相関値のうち周期毎における最大値の相関値を周期毎の電圧とし、これらの平均値を電圧として算出し、その電圧と印加電流とに基づいて被測定物の電気抵抗を求めることを特徴とする電気抵抗計測方法。
【請求項３】
被測定物に設置された一対の電極に矩形波信号を印加して被測定物に電流を流し、
この電流の流れにより被測定物に生じる電圧を前記の電極間に設置された一対の電極を通じて検出し、かつ、この検出電圧に生じるノイズ成分と信号成分のうち信号成分のみを抽出し、
抽出された信号成分の絶対値の平均値を算出して電圧とし、かつ、その電圧と印加電流とに基づいて被測定物の電気抵抗を求めることを特徴とする電気抵抗計測方法。
【請求項４】
前記信号成分は、前記検出電圧のうち、その時間変化率の絶対値が予め設定された閾値より小さい時間範囲内の検出電圧であることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の電気抵抗計測方法。
【請求項５】
被測定物に設置された一対の電流印加用の電極と、
この電極間の被測定物に設置された一対の電圧検出用の電極と、
前記電流印加用の電極に擬似ランダム信号を印加して被測定物に電流を流す擬似ランダム信号発生器と、
前記電流の流れにより被測定物に生じる電圧を前記電圧検出用の電極を通じて検出し、かつ、この検出電圧に生じるノイズ成分と信号成分のうち信号成分のみを抽出する信号成分抽出手段と、
印加された擬似ランダム信号と同一の参照信号と前記信号成分との相関演算を行って相関値を算出する相関演算手段と、
前記相関演算手段によって算出された相関値のうち最大値の相関値を電圧とし、その電圧と印加電流とに基づいて被測定物の電気抵抗を求める抵抗演算手段と
を備えたことを特徴とする電気抵抗計測装置。
【請求項６】
前記相関演算手段は、印加された擬似ランダム信号と同一の参照信号と前記信号成分との相関演算を、参照信号の複数の周期範囲においてそれぞれ周期毎に行って相関値を算出し、
前記抵抗演算手段は、その相関値のうち周期毎における最大値の相関値を周期毎の電圧とし、これらの平均値を電圧として算出し、その電圧と印加電流とに基づいて被測定物の電気抵抗を求めることを特徴とする請求項５記載の電気抵抗計測装置。
【請求項７】
被測定物に設置された一対の電流印加用の電極と、
この電極間の被測定物に設置された一対の電圧検出用の電極と、
前記電流供給用の電極に矩形波信号を印加して被測定物に電流を流す矩形波信号発生器と、
前記電流の流れにより被測定物に生じる電圧を前記電圧検出用の電極を通じて検出し、かつ、この検出電圧に生じるノイズ成分と信号成分のうち信号成分のみを抽出する信号成分抽出手段と、
前記信号成分抽出手段により抽出された信号成分の絶対値の平均値を算出して電圧とし、かつ、その電圧と印加電流とに基づいて被測定物の電気抵抗を求める抵抗演算手段と
を備えたことを特徴とする電気抵抗計測装置。
【請求項８】
前記信号成分抽出手段は、前記電圧検出用の電極を通じて検出した電圧のうち、その時間変化率の絶対値が予め設定された閾値より小さい時間範囲内の検出電圧を信号成分として抽出することを特徴とする請求項５乃至７の何れかに記載の電気抵抗計測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導電性のよい被測定物の電気抵抗の計測方法及び装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電気抵抗の低い被測定物の計測方法として４端子法がある。この４端子法を適用した例としては、電流発生源に接続された一対の電流印加用電極をカーボン煉瓦の高炉炉底部に設置し、電圧計に接続された一対の電圧検出用電極を電流印加用電極の間に一定の間隔を隔てて設置する。電流印加用電極を用いてカーボン煉瓦に電流を印加し、一対の電圧検出用電極に生じる電位差を計測し、オームの法則からカーボン煉瓦と溶銑との合成抵抗を求める（例えば、特許文献１参照）。
またこの他に、人体の体脂肪の状態や体水分分布を推計するために用いられる生体電気インピーダンス法がある。これは、人体の表面部位に４本の電極をそれぞれ設け、そのうちの２本の電極に擬似ランダム信号を流し、他の２本の電極を通じて電圧を検出し、人体のインピーダンスを計測する方法である（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開昭５９−１４０３０９号（第２頁、第３図）
【特許文献２】特開平１０−１４８９８号（第８頁、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、被測定物の電気抵抗が小さい場合は、測定精度を上げるために電流値を大きくしなければならない。例えば金属の電気抵抗を測定する場合、直流電流を印加して、この電流により金属内に生じる電位差を検出するが、電流値が大きいために金属がジュール熱により加熱し、部分的な温度差による熱起電力が発生する。熱起電力が発生した場合は、熱起電力によるノイズ電圧が生じて信号成分との区別ができなくなり、特に、温度によって大きく電気抵抗が変化するような金属では、正確な電気抵抗の計測が困難であった。
【０００４】
熱起電力によるノイズ電圧と信号成分とを区別するために、印加電流を交流にすることが考えられる。この場合、信号成分は交流（正弦波）で、熱起電力は直流であるため、熱起電力と区別して信号成分のみを検出できるようになる。しかしながら、電流は磁束を発生し、電流が正弦波の場合では磁束が時間に応じて変化し、この磁束の時間的な変化は誘導起電力が生じている。電流値が大きいほど誘導起電力が大きくなるため、金属などの電気抵抗が小さい被測定物の電気抵抗を測定する場合は、検出される電圧は小さくなるが、誘導起電力と検出電圧が同等かそれ以上となってしまうことがあり、正確な電気抵抗を測定するのが難しかった。
【０００５】
本発明は、かかる課題を解決するためになされたもので、ノイズが重畳された検出電圧であっても非常に高いＳ／Ｎ比で電気抵抗を計測できる電気抵抗計測方法及び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】
【０００６】
本発明に係る電気抵抗計測方法は、被測定物に設置された一対の電極に擬似ランダム信号を印加して被測定物に電流を流し、この電流の流れにより被測定物に生じる電圧を前記の電極間に設置された一対の電極を通じて検出し、かつ、この検出電圧に生じるノイズ成分と信号成分のうち信号成分のみを抽出し、印加された擬似ランダム信号と同一の参照信号と信号成分との相関演算を行って相関値を算出し、この相関値のうち最大値の相関値を電圧として、その電圧と印加電流とに基づいて被測定物の電気抵抗を求める。
【０００７】
また、本発明の電気抵抗計測方法は、被測定物に設置された一対の電極に矩形波信号を印加して被測定物に電流を流し、この電流の流れにより被測定物に生じる電圧を前記の電極間に設置された一対の電極を通じて検出し、かつ、この検出電圧に生じるノイズ成分と信号成分のうち信号成分のみを抽出し、抽出された信号成分の絶対値の平均値を算出して電圧とし、かつ、その電圧と印加電流とに基づいて被測定物の電気抵抗を求める。
【０００８】
本発明に係る電気抵抗計測装置は、被測定物に設置された一対の電流印加用の電極と、この電極間の被測定物に設置された一対の電圧検出用の電極と、電流印加用の電極に擬似ランダム信号を印加して被測定物に電流を流す擬似ランダム信号発生器と、電流の流れにより被測定物に生じる電圧を電圧検出用の電極を通じて検出し、かつ、この検出電圧に生じるノイズ成分と信号成分のうち信号成分のみを抽出する信号成分抽出手段と、印加された擬似ランダム信号と同一の参照信号と信号成分との相関演算を行って相関値を算出する相関演算手段と、相関演算手段によって算出された相関値のうち最大値の相関値を電圧とし、その電圧と印加電流とに基づいて被測定物の電気抵抗を求める抵抗演算手段とを備えたものである。
【０００９】
また、本発明の電気抵抗計測装置は、被測定物に設置された一対の電流印加用の電極と、この電極間の被測定物に設置された一対の電圧検出用の電極と、電流供給用の電極に矩形波信号を印加して被測定物に電流を流す矩形波信号発生器と、電流の流れにより被測定物に生じる電圧を電圧検出用の電極を通じて検出し、かつ、この検出電圧に生じるノイズ成分と信号成分のうち信号成分のみを抽出する信号成分抽出手段と、信号成分抽出手段により抽出された信号成分の絶対値の平均値を算出して電圧とし、かつ、その電圧と印加電流とに基づいて被測定物の電気抵抗を求める抵抗演算手段とを備えたものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の電気抵抗計測方法においては、被測定物に擬似ランダム信号を印加して電圧を検出し、この検出電圧に生じるノイズ成分と信号成分のうち信号成分のみを抽出し、擬似ランダム信号と同一の参照信号と信号成分との相関演算を行って相関値を算出し、この相関値のうち最大値の相関値を電圧として、その電圧と印加電流とに基づいて被測定物の電気抵抗を求めるようにしたので、非常に高いＳ／Ｎ比で被測定物の電気抵抗を計測することができる。
【００１１】
また、被測定物に矩形波信号を印加して電圧を検出し、この検出電圧に生じるノイズ成分と信号成分のうち信号成分のみを抽出し、抽出された信号成分の絶対値の平均値を算出して電圧とし、かつ、その電圧と印加電流とに基づいて被測定物の電気抵抗を求めるようにしたので、非常に高いＳ／Ｎ比で被測定物の電気抵抗を計測することができる。
【００１２】
本発明の電気抵抗計測装置においては、一対の電流印加用の電極に擬似ランダム信号を印加して被測定物に電流を流し、この電流の流れにより被測定物に生じる電圧を一対の電圧検出用の電極を通じて検出し、かつ、この検出電圧に生じるノイズ成分と信号成分のうち信号成分のみを抽出して、擬似ランダム信号と同一の参照信号との相関演算を行って相関値を算出し、相関演算によって算出された相関値のうち最大値の相関値を電圧とし、その電圧と印加電流とに基づいて被測定物の電気抵抗を求めるようにしたので、非常に高いＳ／Ｎ比で被測定物の電気抵抗を計測することができる。
【００１３】
また、一対の電流印加用の電極に矩形波信号を印加して被測定物に電流を流し、この電流の流れにより被測定物に生じる電圧を一対の電圧検出用の電極を通じて検出し、かつ、この検出電圧に生じるノイズ成分と信号成分のうち信号成分のみを抽出して、その信号成分の絶対値の平均値を算出して電圧とし、かつ、その電圧と印加電流とに基づいて被測定物の電気抵抗を求めるようにしたので、非常に高いＳ／Ｎ比で被測定物の電気抵抗を計測することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
実施の形態１．
以下、本発明に係る電気抵抗計測方法及び装置について説明する。図１は本発明の実施の形態１を示す電気抵抗計測装置の概略構成図である。
実施の形態１の電気抵抗計測装置は、測定対象となる例えば鉄パイプ１０に設置された電流印加用の電極１ａ，１ｂと、ケーブル２を介して電流印加用の電極１ａ，１ｂに擬似ランダム信号を印加し、その間の鉄パイプ１０に電流を流す擬似ランダム信号発生器３と、電流印加用の電極１ａ，１ｂ間の鉄パイプ１０に設置された電圧検出用の電極４ａ，４ｂと、ケーブル５を介して入力される電極４ａ，４ｂ間の電圧をサンプリングし、デジタル値に変換するＡ／Ｄ変換器６と、このＡ／Ｄ変換器６に接続された例えばパーソナルコンピュータ７とからなっている。
ここで精度良い測定を行うためには、Ａ／Ｄ変換器６でのサンプリング周期Ｔs （サンプリング周波数ｆs ）は、擬似ランダム信号の最短のパルス幅（時間幅Ｔm 、周波数ｆm ）より短くする必要がある。また、Ａ／Ｄ変換器６では、少なくとも擬似ランダム信号１周期に相当する時間範囲Ｔo ／Ｔs 以上であることが好ましい。
【００１５】
電流印加用の電極１ａ，１ｂと電圧検出用の電極４ａ，４ｂは、鉄パイプ１０との接触抵抗が低くなるように、直接鉄パイプ１０に繋げるか、導電性の高い接着剤などによって設置されている。擬似ランダム信号発生器３は、図示せぬ発振器からの周波数制御に基づいて擬似ランダム信号を発生するようになっている。なお、擬似ランダム信号は、ＤＣ又はランダムなノイズが電気抵抗測定に影響を及ぼすような環境下で計測を行う際に用いるとより効果的である。
【００１６】
前述したパーソナルコンピュータ７は、Ａ／Ｄ変換器６によりデジタル化された電極４ａ，４ｂ間の検出電圧の時間変化率の値と予め設定された閾値とを比較し、閾値より低い電圧の時間変化率の値となる時間範囲を抽出し、その時間範囲にある検出電圧を信号成分として抽出する信号成分抽出部７ａと、擬似ランダム信号と同一の参照信号７ｄと信号成分との相関演算を行って相関値を算出する相関演算部７ｂと、相関演算部７ｂによって算出された相関値のうち最大値となる相関値を電圧として、その電圧と擬似ランダム信号の電流とから鉄パイプ１０の電気抵抗を求める抵抗演算部７ｃとを有している。擬似ランダム信号の電流は、鉄パイプ１０に印加された電流と同じ電流で、ケーブル２に設けられた電流検出器（図示せず）により検出されてＡ／Ｄ変換器（図示せず）でデジタル化されたものである。なお、これに代えて、電流印加用の電極１ａ，１ｂに印加される電流と同等の信号を擬似ランダム発生器等から入力するようにしてもよい。
【００１７】
前述した検出電圧の波形は、印加電流（擬似ランダム信号の電流）の波形に相似形をなすと期待されるが、実際には図２に示すように、検出電圧に誘導起電力によるノイズが現れる。このノイズは、図中に示すように、検出電圧の符号（電圧の方向）の切り換り直後に現れ、電圧の時間変化率ΔＶ／Δｔの絶対値は符号が変化した瞬間非常に大きい値となり、徐々に減少して０Ｖに近い値となる。そこで、図３に示すように、検出電圧の時間変化率ΔＶ／Δｔの絶対値に対して閾値を設定し、その閾値以上の絶対値である区間（時間範囲）をノイズ成分の区間とし、閾値よりも低い絶対値である区間（時間範囲）を信号成分の区間として、検出電圧の時間変化率の絶対値が閾値よりも低い区間（時間範囲）に対応する検出電圧を信号成分として抽出するようにしている。この場合、相関演算を容易にするために、ノイズ成分の区間を０Ｖとして、その区間のサンプリングデータ数ｎをカウントして記録する。信号成分の区間にある電圧値はそのままとする（図４参照）。
ここで、Ａ／Ｄ変換器６でサンプリングしたデータ数は、信号成分とノイズ成分の各区間の合計のデータ数であり、これをＮとしたとき、それからノイズ成分のデータ数ｎを減算したＮ−ｎ個のデータが信号成分となる。参照信号７ｄをｆ（ｉ）、信号成分の電圧をｇ（ｉ）とすると、相関演算（自己相関関数）の結果の相関値Ｖ（ｊ）は次式で表される。この式において、ｊは電流の伝播経路に相当する値となると最大値となり、それが電圧値に相当する。しかし、電流の伝播経路はいろいろあり、その距離は特定できないので、ｊの値を変化させて相関値がどの値になるか算出する。つまり、整数ｊを０〜Ｎの間で変化させたときの相関値Ｖ（ｊ）の最大値が鉄パイプ１０の抵抗算出に必要な電圧となる。
【００１８】
【数１】
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【００１９】
例えば、擬似ランダム信号の符号長を127 、クロック周波数を625Ｈｚ 、電流を１Ａとし、Ａ／Ｄ変換器６のサンプリング周波数を12.5ＫＨｚとし、検出電圧の時間変化率の絶対値に対する閾値を１（Ｖ／sec） として、鉄パイプ１０の電気抵抗を計測した場合、電気抵抗の値が300μΩ となった。このときの擬似ランダム信号は、図５（ａ）に示すように矩形波状の信号で、擬似ランダム信号発生器３から電流印加用の電極１ａ，１ｂに印加される。この擬似ランダム信号の印加により鉄パイプ１０に電流が流れ、電圧検出用の電極４ａ，４ｂ間に誘導起電力によるノイズが含まれた電圧が発生する（同図（ｂ）参照）。この電圧は、Ａ／Ｄ変換器６に入力され、12.5ＫＨｚのサンプリング周波数でサンプリングされてデジタル値に変換される。そして、デジタル化された絶対値の検出電圧は、パーソナルコンピュータ７の信号成分抽出部７ａにより、１（Ｖ／sec） の閾値と比較される。
【００２０】
電圧の時間変化率の絶対値が閾値以上となる区間に対応する時間範囲の電圧データはノイズ成分としてその区間が０Ｖとされ、かつその数ｎが記録される。一方、電圧の時間変化率の絶対値が閾値よりも低い区間に対応する時間範囲の電圧データは信号成分の区間とされる。この抽出された信号成分のデータ数は、前述したように、信号成分とノイズ成分の各区間の合計のデータ数Ｎから０Ｖ区間のデータ数ｎを減算して得られたものである。その後は、相関演算部７ｂにより、信号成分の電圧と参照信号７ｄとの相関演算（自己相関関数）が行われ、図５（ｃ）に示すような波形の相関結果（横軸はｊとし、縦軸はそのｊに対応した相関値Ｖ（ｊ））が得られる。図５（ｃ）では、前述したように整数ｊを０〜Ｎの間で変化させたときの相関値Ｖ（ｊ）の最大値は、ｊ＝０に近い位置に得られている。そして、その最大値の相関値を電圧とし、擬似ランダム信号の電流とから鉄パイプ１０の電気抵抗（300μΩ ）が抵抗演算部７ｃにより算出される。
【００２１】
電流印加用の電極１ａ，１ｂに印加する擬似ランダム信号のクロック周波数が高すぎると、誘導起電力によるノイズが擬似ランダム信号の最小bit よりも長くなってＳ／Ｎ比が悪化することがあるので、電気抵抗の時間的な変化が少ない場合は、クロック周波数を数ＫＨｚ以下にすることによりＳ／Ｎ比の悪化を抑えることができる。電圧検出の際に用いるＡ／Ｄ変換器６のサンプリング周波数を高くしないと正確な測定が行えなくなるため、サンプリング周波数を擬似ランダム信号のクロック周波数の５０〜１００倍程度にすることが望ましい。また、電気抵抗の時間的な変化が十分に遅い場合には、符号長の長い擬似ランダム信号を用いることで、さらにＳ／Ｎ比を向上させることが可能である。
【００２２】
現実問題として、擬似ランダム信号の印加による電流波形が矩形波から少し歪んだ場合は、前述したように、閾値を設定してノイズ成分の区間と信号成分の区間とに分離し、ノイズ成分の区間を電流波形の各符号切り換り時点から除去する。このような処理を施した電流波形を用いて、検出電圧波形との相関演算を行ってもＳ／Ｎ比が損なわれることはない。
【００２３】
以上のように実施の形態１によれば、電流印加用の電極１ａ，１ｂに擬似ランダム信号を印加して鉄パイプ１０に電流を流し、この電流の流れにより鉄パイプ１０に生じる電圧を電圧検出用の電極４ａ，４ｂを通じて検出しかつデジタル化し、このデジタル化された検出電圧に生じるノイズ成分と信号成分のうち信号成分のみを抽出して、擬似ランダム信号と同一の参照信号７ｄとの相関演算を行って相関値を算出し、相関演算によって算出された相関値のうち最大値の相関値を電圧として、その電圧と擬似ランダム信号の電流とから鉄パイプ１０の電気抵抗を求めるようにしたので、非常に高いＳ／Ｎ比で鉄パイプ１０の電気抵抗を計測することができる。
【００２４】
なお、前記の実施の形態１では、検出電圧に生じるノイズ成分と信号成分のうち信号成分のみを抽出して、擬似ランダム信号と同一の参照信号７ｄとの相関演算を行って相関値を算出し、相関演算によって算出された相関値のうち最大値の相関値を電圧として、擬似ランダム信号の電流とから鉄パイプ１０の電気抵抗を求めるようにした。さらに、この演算における、擬似ランダム信号と同一の参照信号７ｄと信号成分との相関演算を、参照信号７ｄの複数の周期にわたる時間範囲において複数の周期毎に行い、その各周期における相関値が最大となる相関値を各周期の電圧値とする。そのようにして算出された複数の周期に対応する複数の電圧値を平均化して、平均値の電圧を算出し、かつ、その平均値の電圧と擬似ランダム信号の電流とから鉄パイプ１０の電気抵抗を求めるようにしてもよい。この場合、サンプリングする時間範囲を長くして、多くの周期を含む時間範囲にし、各周期での相関結果（Ｖ（ｉ））の最大値の平均を取ることにより多くの個数の電圧値を求めて、それらを平均化することで、Ｓ／Ｎ比をさらに向上させることができる。
【００２５】
実施の形態２．
実施の形態１では  電流印加用の電極１ａ，１ｂに擬似ランダム信号を印加するようにしたが、実施の形態２は、矩形波信号を電流印加用の電極１ａ，１ｂに印加して鉄パイプの電気抵抗を計測するようにしたものである。以下、図６を参照して実施の形態２の電気抵抗計測方法及び装置について説明する。
図６は本発明の実施の形態２を示す電気抵抗計測装置の概略構成図である。なお、図１で説明した実施の形態１と同一又は相当部分には同じ符号を付し説明を省略する。
【００２６】
実施の形態２の電気抵抗計測装置は、電流供給用の電極１ａ，１ｂと、ケーブル２を介してその電極１ａ，１ｂにパルスの繰り返し周期が一定の矩形波パルス信号を印加し、その間の鉄パイプ１０に電流を流す矩形波パルス信号発生器３ａと、電圧検出用の電極４ａ，４ｂと、この電極４ａ，４ｂにケーブル５を介して接続されたＡ／Ｄ変換器６と、パーソナルコンピュータ８とからなっている。このパーソナルコンピュータ８は、Ａ／Ｄ変換器６によりデジタル化された電極４ａ，４ｂ間の検出電圧からその時間変化率の値を算出し、その絶対値と予め設定された閾値とを比較し、閾値より低い絶対値となる区間の電圧を信号成分として抽出する信号成分抽出部８ａと、信号成分抽出部８ａにより抽出された信号成分の絶対値を算出し、その絶対値から平均値の電圧を算出し、かつ、その平均値の電圧と矩形波パルス信号の電流とから鉄パイプ１０の電気抵抗を求める抵抗演算部８ｂとを有している。矩形波パルス信号の電流は、前述したように、鉄パイプ１０に印加された電流と同じ電流信号で、ケーブル２に設けられた電流検出器（図示せず）により検出されてＡ／Ｄ変換器（図示せず）でデジタル化されたものである。なお、これに代えて、印加される電流と同等の信号を擬似ランダム発生器等から入力するようにしてもよい。
【００２７】
前記のように構成された実施の形態２の電気抵抗計測装置においては、矩形波信号発生器３ａから電流印加用の電極１ａ，１ｂに矩形波パルス信号が印加される。この矩形波パルス信号の印加により鉄パイプ１０に電流が流れ、電圧検出用の電極４ａ，４ｂ間に誘導起電力によるノイズが含まれた電圧が発生する。この電圧は、Ａ／Ｄ変換器６に入力され、所定のサンプリング周波数でサンプリングされてデジタル値に変換される。そして、デジタル化された検出電圧は、パーソナルコンピュータ８の信号成分抽出部８ａにより、その電圧の時間変化率の絶対値が算出され、その時間変化率の絶対値は予め設定された閾値と比較される。電圧の時間変化率の絶対値が閾値以上となる区間（時間範囲）にあるデータの電圧はノイズ成分として除去され、閾値よりも低い区間（時間範囲）にあるデータの電圧は信号成分として抽出される。そして、抽出された信号成分の電圧は絶対値に変換されて、抵抗演算部８ｂにより、その電圧の絶対値が平均化され、その平均値の電圧と矩形波パルス信号の電流とから鉄パイプ１０の電気抵抗が算出される。
【００２８】
以上のように実施の形態２によれば、電流印加用の電極１ａ，１ｂに矩形波パルス信号を印加して鉄パイプ１０に電流を流し、この電流の流れにより鉄パイプ１０に生じる電圧を電圧検出用の電極４ａ，４ｂを通じて読み込んでデジタル化し、このデジタル化された検出電圧からその電圧の時間変化率の絶対値を算出し、その時間変化率の絶対値を予め設定された閾値と比較し、閾値より低い区間にあるデータの電圧を信号成分として抽出して、その電圧の絶対値から平均値の電圧を算出し、かつ、その平均値の電圧と矩形波パルス信号の電流とに基づいて鉄パイプ１０の電気抵抗を求めるようにしたので、非常に高いＳ／Ｎ比で鉄パイプ１０の電気抵抗を計測することができる。
【００２９】
なお、実施の形態２では、パルスの繰り返し周期が一定の矩形波パルス信号を印加する場合を例として説明したが、擬似ランダム信号のようなパルス幅の繰り返し周期が一定でない矩形波パルス信号にも適用することが可能であり、同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施の形態１を示す電気抵抗計測装置の概略構成図である。
【図２】誘導起電力によるノイズが重乗された検出電圧の一例を示す波形図である。
【図３】絶対値の検出電圧に対するノイズ成分の除去方法を示す波形図である。
【図４】ノイズ成分を除去した後の信号成分の電圧を示す波形図である。
【図５】実施の形態１における擬似ランダム信号及び検出電圧の波形と相関演算結果の波形の関係を示す波形図である。
【図６】本発明の実施の形態２を示す電気抵抗計測装置の概略構成図である。
【符号の説明】
【００３１】
１ａ，１ｂ  電流印加用の電極、２  ケーブル、３  擬似ランダム信号発生器、３ａ  矩形波パルス信号発生器、４ａ，４ｂ  電圧検出用の電極、５  ケーブル、６  Ａ／Ｄ変換器、７  パーソナルコンピュータ、７ａ  信号成分抽出部、７ｂ  相関演算部、７ｃ  抵抗演算部、７ｄ  参照信号、８  パーソナルコンピュータ、８ａ  信号成分抽出部、８ｂ  抵抗演算部。
【図１】
2006177699.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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