(57)【要約】【課題】安価なフィルタを使用しつつ、正弦波信号の直流成分を正確に出力する。【解決手段】被検波信号Ｖｉ１を反転して反転被検波信号Ｖｉ２を出力する反転部１２ｂと、正弦波電圧Ｖｉと同一周波数でデューティ比１／３の第１参照信号Ｓｒｅ１、およびデューティ比１／３であって第１参照信号Ｓｒｅ１に対して位相が１８０度ずれた第２参照信号Ｓｒｅ２を生成する処理部５と、第１参照信号Ｓｒｅ１がオン期間のときには被検波信号Ｖｉ１を、第２参照信号Ｓｒｅ２がオン期間のときには反転被検波信号Ｖｉ２を、各参照信号Ｓｒｅ１，Ｓｒｅ２がオフ期間のときにはグランドＧの電圧をそれぞれ検出信号Ｖｄ１として出力する信号切替部１２ｃと、検出信号Ｖｄ１の直流成分Ｖｄｃ１を出力する第２フィルタ部１２ｄとを備えている。【選択図】図１
2015122701.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基準電圧を中心として振幅が変化する正弦波信号を当該正弦波信号に同期している参照信号で同期検波して当該正弦波信号の直流成分を出力する同期検波回路であって、
前記正弦波信号を反転して反転正弦波信号として出力する反転部と、
前記正弦波信号と同一周波数で、かつオン期間のデューティ比が１／３のパルス信号である第１参照信号、および前記正弦波信号と同一周波数で、かつオン期間のデューティ比が１／３のパルス信号であって当該第１参照信号に対して位相が１８０度ずれた第２参照信号を生成する信号生成部と、
前記正弦波信号、前記反転正弦波信号、前記第１参照信号および前記第２参照信号を入力すると共に、当該第１参照信号がオン期間のときに当該正弦波信号を検出信号として出力し、当該第２参照信号がオン期間のときに当該反転正弦波信号を検出信号として出力し、かつ当該第１参照信号および当該第２参照信号が共にオフ期間のときに前記基準電圧を検出信号として出力する信号切替部と、
前記検出信号を入力して前記直流成分を出力するフィルタ部とを備えている同期検波回路。
【請求項２】
測定対象に正弦波試験信号を出力する信号源と、
前記正弦波試験信号の出力時に前記測定対象に流れている正弦波電流の電流直流成分を検出する電流検出部と、
前記正弦波電流の供給時に前記測定対象に発生する正弦波電圧の電圧直流成分を検出する電圧検出部と、
前記電流直流成分および前記電圧直流成分に基づいて前記測定対象の抵抗値を算出する処理部とを備えている抵抗測定装置であって、
前記電流検出部は、請求項１記載の同期検波回路を第１同期検波回路および第２同期検波回路として２つ有すると共に、前記正弦波電流を電圧に変換して当該各同期検波回路に前記正弦波信号として出力する電流電圧変換部を有して、当該第１同期検波回路から出力される前記直流成分および当該第２同期検波回路から出力される前記直流成分を前記電流直流成分として出力し、
前記電圧検出部は、前記正弦波電圧を前記正弦波信号として入力する請求項１記載の同期検波回路を第３同期検波回路として１つ有して、当該第３同期検波回路から出力される前記直流成分を前記電圧直流成分として出力し、
前記処理部は、
前記第１同期検波回路における前記信号生成部として機能して、前記正弦波試験信号と同一周波数で、かつオン期間のデューティ比が１／３のパルス信号であって当該正弦波試験信号と同位相の第１パルス信号を前記第１参照信号として生成すると共に、前記正弦波試験信号と同一周波数で、かつオン期間のデューティ比が１／３のパルス信号であって前記第１パルス信号に対して位相が１８０度ずれている第２パルス信号を前記第２参照信号として生成する第１信号生成処理と、
前記第２同期検波回路における前記信号生成部として機能して、前記正弦波試験信号と同一周波数で、かつオン期間のデューティ比が１／３のパルス信号であって前記第１パルス信号に対して位相が９０度ずれている第３パルス信号を前記第１参照信号として生成すると共に、前記正弦波試験信号と同一周波数で、かつオン期間のデューティ比が１／３のパルス信号であって前記第２パルス信号に対して位相が９０度ずれている第４パルス信号を前記第２参照信号として生成する第２信号生成処理と、
前記電流検出部から前記電流直流成分として出力される前記第１同期検波回路からの前記直流成分および前記第２同期検波回路からの前記直流成分に基づいて、前記正弦波試験信号に対する前記正弦波電流の位相差を算出する位相差算出処理と、
前記第１同期検波回路における前記信号生成部として機能して、前記位相差算出処理で算出される前記位相差に基づいて、前記正弦波電流と同一周波数で、かつオン期間のデューティ比が１／３のパルス信号であって当該正弦波電流と同位相の第５パルス信号を前記第１参照信号として生成すると共に、前記正弦波電流と同一周波数で、かつオン期間のデューティ比が１／３のパルス信号であって前記第５パルス信号に対して位相が１８０度ずれている第６パルス信号を前記第２参照信号として生成する第３信号生成処理と、
前記電流直流成分および前記電圧直流成分に基づいて前記抵抗値を算出する抵抗算出処理とを実行する抵抗測定装置。
【請求項３】
測定対象に正弦波試験信号を出力する信号源と、
前記正弦波試験信号の出力時に前記測定対象に流れている正弦波電流の電流直流成分を検出する電流検出部と、
前記正弦波電流の供給時に前記測定対象に発生する正弦波電圧の電圧直流成分を検出する電圧検出部と、
前記電流直流成分および前記電圧直流成分に基づいて前記測定対象の抵抗値を算出する処理部とを備えている抵抗測定装置であって、
前記電流検出部は、請求項１記載の同期検波回路を第１同期検波回路として１つ有すると共に、前記正弦波電流を電圧に変換して当該第１同期検波回路に対して前記正弦波信号として出力する電流電圧変換部を有して、当該第１同期検波回路から出力される前記直流成分を前記電流直流成分として出力し、
前記電圧検出部は、前記正弦波電圧を前記正弦波信号として入力する請求項１記載の同期検波回路を第２同期検波回路および第３同期検波回路として２つ有すると共に、当該第２同期検波回路から出力される前記直流成分および当該第３同期検波回路から出力される前記直流成分を前記電圧直流成分として出力し、
前記処理部は、
前記第２同期検波回路における前記信号生成部として機能して、前記正弦波試験信号と同一周波数で、かつオン期間のデューティ比が１／３のパルス信号であって当該正弦波試験信号と同位相の第１パルス信号を前記第１参照信号として生成すると共に、前記正弦波試験信号と同一周波数で、かつオン期間のデューティ比が１／３のパルス信号であって前記第１パルス信号に対して位相が１８０度ずれている第２パルス信号を前記第２参照信号として生成する第１信号生成処理と、
前記第３同期検波回路における前記信号生成部として機能して、前記正弦波試験信号と同一周波数で、かつオン期間のデューティ比が１／３のパルス信号であって前記第１パルス信号に対して位相が９０度ずれている第３パルス信号を前記第１参照信号として生成すると共に、前記正弦波試験信号と同一周波数で、かつオン期間のデューティ比が１／３のパルス信号であって前記第２パルス信号に対して位相が９０度ずれている第４パルス信号を前記第２参照信号として生成する第２信号生成処理と、
前記電圧検出部から前記電圧直流成分として出力される前記第２同期検波回路からの前記直流成分および前記第３同期検波回路からの前記直流成分に基づいて、前記正弦波試験信号に対する前記正弦波電圧の位相差を算出する位相差算出処理と、
前記第１同期検波回路における前記信号生成部として機能して、前記位相差算出処理で算出される前記位相差に基づいて、前記正弦波電圧と同一周波数で、かつオン期間のデューティ比が１／３のパルス信号であって当該正弦波電圧と同位相の第５パルス信号を前記第１参照信号として生成すると共に、前記正弦波電圧と同一周波数で、かつオン期間のデューティ比が１／３のパルス信号であって前記第５パルス信号に対して位相が１８０度ずれている第６パルス信号を前記第２参照信号として生成する第３信号生成処理と、
前記電流直流成分および前記電圧直流成分に基づいて前記抵抗値を算出する抵抗算出処理とを実行する抵抗測定装置。
【請求項４】
測定対象に既知の電流値の正弦波電流を供給する信号源と、
前記正弦波電流の供給時に前記測定対象に発生する正弦波電圧の電圧直流成分を検出する電圧検出部と、
前記電圧直流成分および前記既知の電流値に基づいて前記測定対象の抵抗値を算出する処理部とを備えている抵抗測定装置であって、
前記電圧検出部は、前記正弦波電圧を前記正弦波信号として入力する請求項１記載の同期検波回路を第１同期検波回路として１つ有して、当該第１同期検波回路から出力される前記直流成分を前記電圧直流成分として出力し、
前記処理部は、
前記第１同期検波回路における前記信号生成部として機能して、前記正弦波電流と同一周波数で、かつオン期間のデューティ比が１／３のパルス信号であって当該正弦波電流と同位相のパルス信号を前記第１参照信号として生成すると共に、前記正弦波電流と同一周波数で、かつオン期間のデューティ比が１／３のパルス信号であって前記パルス信号に対して位相が１８０度ずれているパルス信号を前記第２参照信号として生成する第１信号生成処理と、
前記電圧直流成分および前記既知の電流値に基づいて前記測定対象の抵抗値を算出する抵抗算出処理とを実行する抵抗測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基準電圧を中心として振幅が変化する一定周期の正弦波信号をこの正弦波信号に同期した参照信号で同期検波してこの正弦波信号の直流成分を出力する同期検波回路、およびこの同期検波回路を備えた抵抗測定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の同期検波回路として、下記特許文献１に開示されている抵抗測定装置（接地抵抗測定装置）に使用されている同期検波回路が知られている。この同期検波回路は、入力信号の極性を反転させる反転アンプ、入力信号と同じ周期であって極性が１／２周期で反転する矩形波（参照信号）の極性に従って交互にオン・オフする２つのスイッチ、およびローパスフィルタ（ＲＣフィルタ）を備えた同期整流回路で構成されている。
【０００３】
この同期検波回路では、入力信号は、反転アンプと、２つのスイッチのうちの一方のスイッチとに入力される。反転アンプは、この入力信号の極性を反転して２つのスイッチのうちの他方のスイッチに出力する。２つのスイッチは、参照信号の極性に従って交互にオン・オフする。例えば、参照信号が正極性のときには、入力信号がそのまま入力されている一方のスイッチがオンして、この入力信号をローパスフィルタに出力し、参照信号が負極性のときには、反転アンプで反転された入力信号が入力されている他方のスイッチがオンして、この入力信号をローパスフィルタに出力する。つまり、入力信号は、両波整流されてローパスフィルタに出力される。ローパスフィルタは、各スイッチを介して入力される入力信号および反転された入力信号を平滑（振幅に比例した直流電圧に変換）して出力する。
【０００４】
したがって、この同期検波回路によれば、参照信号の位相を入力信号の位相と一致させることにより、入力信号の振幅を検出することが可能になっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３１６７０１６号公報（第４−５頁、第４−５図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、上記の同期検波回路には、以下のような解決すべき課題が存在している。すなわち、この同期検波回路では、上記したように１／２周期で極性が反転する矩形波である参照信号で２つのスイッチをオン・オフさせて入力信号を同期整流し、かつローパスフィルタで平滑して直流電圧を検出することで、この直流電圧に基づいて入力信号の振幅を検出している。この同期検波回路での上記の同期整流は、入力信号に矩形波を乗算する処理と等価な処理であり、かつ矩形波は、矩形波の基本周波数成分と基本波の奇数次（３次、５次、・・・）の高調波とを含んでいることから、矩形波のこの奇数次の高調波と同じ周波数のノイズが入力信号に含まれているときには、このノイズの直流成分が誤差成分としてローパスフィルタから出力される上記の直流電圧に含まれることになる。
【０００７】
ローパスフィルタから出力される直流電圧に上記のようなノイズの直流成分が含まれないようにする方法としては、同期検波回路の前段にフィルタを配置して、入力信号の基本波成分については通過させつつ、この基本波の奇数次の高調波と同じ周波数のノイズについてはすべて除去する方法が考えられる。しかしながら、この方法を採用した場合、５次以上の高調波については基本波と周波数が離れているため、簡易な構成のフィルタ（次数の低いフィルタ）でも十分に除去することが可能であるが、基本波と周波数が比較的近い３次の高調波については、このような簡易な構成のフィルタでは十分に除去できない。したがって、この方法では次数の高い急峻な特性を有するフィルタが必要になるが、このようなフィルタは、温度によってその特性が変化し易いため、作製するのが困難である。
【０００８】
また、別の方法として、入力信号をサンプリングしてデジタルデータに変換し、デジタルフィルタを使用して３次以上の高調波と同じ周波数のノイズを除去する方法が考えられるが、この方法では、高速なＡ／Ｄコンバータおよび高速演算が可能なＣＰＵなどの高価な部品が必要になるため、製品コストが上昇するという課題が生じる。
【０００９】
本発明は、かかる課題を解決すべくなされたものであり、次数の高い急峻な特性を有するフィルタやデジタルフィルタなどの高価なフィルタの使用を回避しつつ、入力する正弦波信号の直流成分を正確に出力し得る同期検波回路、およびこの同期検波回路を備えた抵抗測定装置を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成すべく請求項１記載の同期検波回路は、基準電圧を中心として振幅が変化する正弦波信号を当該正弦波信号に同期している参照信号で同期検波して当該正弦波信号の直流成分を出力する同期検波回路であって、前記正弦波信号を反転して反転正弦波信号として出力する反転部と、前記正弦波信号と同一周波数で、かつオン期間のデューティ比が１／３のパルス信号である第１参照信号、および前記正弦波信号と同一周波数で、かつオン期間のデューティ比が１／３のパルス信号であって当該第１参照信号に対して位相が１８０度ずれた第２参照信号を生成する信号生成部と、前記正弦波信号、前記反転正弦波信号、前記第１参照信号および前記第２参照信号を入力すると共に、当該第１参照信号がオン期間のときに当該正弦波信号を検出信号として出力し、当該第２参照信号がオン期間のときに当該反転正弦波信号を検出信号として出力し、かつ当該第１参照信号および当該第２参照信号が共にオフ期間のときに前記基準電圧を検出信号として出力する信号切替部と、前記検出信号を入力して前記直流成分を出力するフィルタ部とを備えている。
【００１１】
また、請求項２記載の抵抗測定装置は、測定対象に正弦波試験信号を出力する信号源と、前記正弦波試験信号の出力時に前記測定対象に流れている正弦波電流の電流直流成分を検出する電流検出部と、前記正弦波電流の供給時に前記測定対象に発生する正弦波電圧の電圧直流成分を検出する電圧検出部と、前記電流直流成分および前記電圧直流成分に基づいて前記測定対象の抵抗値を算出する処理部とを備えている抵抗測定装置であって、前記電流検出部は、請求項１記載の同期検波回路を第１同期検波回路および第２同期検波回路として２つ有すると共に、前記正弦波電流を電圧に変換して当該各同期検波回路に前記正弦波信号として出力する電流電圧変換部を有して、当該第１同期検波回路から出力される前記直流成分および当該第２同期検波回路から出力される前記直流成分を前記電流直流成分として出力し、前記電圧検出部は、前記正弦波電圧を前記正弦波信号として入力する請求項１記載の同期検波回路を第３同期検波回路として１つ有して、当該第３同期検波回路から出力される前記直流成分を前記電圧直流成分として出力し、前記処理部は、前記第１同期検波回路における前記信号生成部として機能して、前記正弦波試験信号と同一周波数で、かつオン期間のデューティ比が１／３のパルス信号であって当該正弦波試験信号と同位相の第１パルス信号を前記第１参照信号として生成すると共に、前記正弦波試験信号と同一周波数で、かつオン期間のデューティ比が１／３のパルス信号であって前記第１パルス信号に対して位相が１８０度ずれている第２パルス信号を前記第２参照信号として生成する第１信号生成処理と、前記第２同期検波回路における前記信号生成部として機能して、前記正弦波試験信号と同一周波数で、かつオン期間のデューティ比が１／３のパルス信号であって前記第１パルス信号に対して位相が９０度ずれている第３パルス信号を前記第１参照信号として生成すると共に、前記正弦波試験信号と同一周波数で、かつオン期間のデューティ比が１／３のパルス信号であって前記第２パルス信号に対して位相が９０度ずれている第４パルス信号を前記第２参照信号として生成する第２信号生成処理と、前記電流検出部から前記電流直流成分として出力される前記第１同期検波回路からの前記直流成分および前記第２同期検波回路からの前記直流成分に基づいて、前記正弦波試験信号に対する前記正弦波電流の位相差を算出する位相差算出処理と、前記第１同期検波回路における前記信号生成部として機能して、前記位相差算出処理で算出される前記位相差に基づいて、前記正弦波電流と同一周波数で、かつオン期間のデューティ比が１／３のパルス信号であって当該正弦波電流と同位相の第５パルス信号を前記第１参照信号として生成すると共に、前記正弦波電流と同一周波数で、かつオン期間のデューティ比が１／３のパルス信号であって前記第５パルス信号に対して位相が１８０度ずれている第６パルス信号を前記第２参照信号として生成する第３信号生成処理と、前記電流直流成分および前記電圧直流成分に基づいて前記抵抗値を算出する抵抗算出処理とを実行する。
【００１２】
また、請求項３記載の抵抗測定装置は、測定対象に正弦波試験信号を出力する信号源と、前記正弦波試験信号の出力時に前記測定対象に流れている正弦波電流の電流直流成分を検出する電流検出部と、前記正弦波電流の供給時に前記測定対象に発生する正弦波電圧の電圧直流成分を検出する電圧検出部と、前記電流直流成分および前記電圧直流成分に基づいて前記測定対象の抵抗値を算出する処理部とを備えている抵抗測定装置であって、前記電流検出部は、請求項１記載の同期検波回路を第１同期検波回路として１つ有すると共に、前記正弦波電流を電圧に変換して当該第１同期検波回路に対して前記正弦波信号として出力する電流電圧変換部を有して、当該第１同期検波回路から出力される前記直流成分を前記電流直流成分として出力し、前記電圧検出部は、前記正弦波電圧を前記正弦波信号として入力する請求項１記載の同期検波回路を第２同期検波回路および第３同期検波回路として２つ有すると共に、当該第２同期検波回路から出力される前記直流成分および当該第３同期検波回路から出力される前記直流成分を前記電圧直流成分として出力し、前記処理部は、前記第２同期検波回路における前記信号生成部として機能して、前記正弦波試験信号と同一周波数で、かつオン期間のデューティ比が１／３のパルス信号であって当該正弦波試験信号と同位相の第１パルス信号を前記第１参照信号として生成すると共に、前記正弦波試験信号と同一周波数で、かつオン期間のデューティ比が１／３のパルス信号であって前記第１パルス信号に対して位相が１８０度ずれている第２パルス信号を前記第２参照信号として生成する第１信号生成処理と、前記第３同期検波回路における前記信号生成部として機能して、前記正弦波試験信号と同一周波数で、かつオン期間のデューティ比が１／３のパルス信号であって前記第１パルス信号に対して位相が９０度ずれている第３パルス信号を前記第１参照信号として生成すると共に、前記正弦波試験信号と同一周波数で、かつオン期間のデューティ比が１／３のパルス信号であって前記第２パルス信号に対して位相が９０度ずれている第４パルス信号を前記第２参照信号として生成する第２信号生成処理と、前記電圧検出部から前記電圧直流成分として出力される前記第２同期検波回路からの前記直流成分および前記第３同期検波回路からの前記直流成分に基づいて、前記正弦波試験信号に対する前記正弦波電圧の位相差を算出する位相差算出処理と、前記第１同期検波回路における前記信号生成部として機能して、前記位相差算出処理で算出される前記位相差に基づいて、前記正弦波電圧と同一周波数で、かつオン期間のデューティ比が１／３のパルス信号であって当該正弦波電圧と同位相の第５パルス信号を前記第１参照信号として生成すると共に、前記正弦波電圧と同一周波数で、かつオン期間のデューティ比が１／３のパルス信号であって前記第５パルス信号に対して位相が１８０度ずれている第６パルス信号を前記第２参照信号として生成する第３信号生成処理と、前記電流直流成分および前記電圧直流成分に基づいて前記抵抗値を算出する抵抗算出処理とを実行する。
【００１３】
また、請求項４記載の抵抗測定装置は、測定対象に既知の電流値の正弦波電流を供給する信号源と、前記正弦波電流の供給時に前記測定対象に発生する正弦波電圧の電圧直流成分を検出する電圧検出部と、前記電圧直流成分および前記既知の電流値に基づいて前記測定対象の抵抗値を算出する処理部とを備えている抵抗測定装置であって、前記電圧検出部は、前記正弦波電圧を前記正弦波信号として入力する請求項１記載の同期検波回路を第１同期検波回路として１つ有して、当該第１同期検波回路から出力される前記直流成分を前記電圧直流成分として出力し、前記処理部は、前記第１同期検波回路における前記信号生成部として機能して、前記正弦波電流と同一周波数で、かつオン期間のデューティ比が１／３のパルス信号であって当該正弦波電流と同位相のパルス信号を前記第１参照信号として生成すると共に、前記正弦波電流と同一周波数で、かつオン期間のデューティ比が１／３のパルス信号であって前記パルス信号に対して位相が１８０度ずれているパルス信号を前記第２参照信号として生成する第１信号生成処理と、前記電圧直流成分および前記既知の電流値に基づいて前記測定対象の抵抗値を算出する抵抗算出処理とを実行する。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１記載の同期検波回路では、正弦波信号と同一周波数で、かつオン期間のデューティ比が１／３のパルス信号である第１参照信号と、この第１参照信号に対して位相が１８０度ずれている第２参照信号とで、すなわち、基本波成分および５次以上の奇数次高調波成分のみで構成される参照信号（３次高調波成分を含まない参照信号）で同期検波を実行する。
【００１５】
したがって、この同期検波回路によれば、同期検波によって直流成分として出力される周波数成分は、基本波成分を除くと、次の次数の高調波成分は５次高調波成分であり、これにより、出力される直流成分に、基本波成分の次に振幅の大きな３次高調波成分についての直流成分を含めないようにすることができる。このため、この同期検波回路によれば、次数の高い複雑で高価なローパスフィルタなどの使用を回避しつつ（ひいては、製品コストの上昇を回避しつつ）、正弦波信号についての直流成分をより正確に出力することができる。
【００１６】
請求項２，３，４記載の抵抗測定装置によれば、安価な同期検波回路を使用することで装置コストの上昇を回避しつつ、３次高調波成分の直流成分を含まない基本波成分の直流成分に基づいて、測定対象に流れている正弦波電流の振幅および測定対象に発生している正弦波電圧の振幅を正確に測定することができ、ひいては各振幅から測定対象の抵抗値を正確に測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】抵抗測定装置１の構成図である。
【図２】抵抗測定装置１の動作を説明するための波形図である。
【図３】抵抗測定装置１ｘの構成図である。
【図４】抵抗測定装置１ｙの構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、添付図面を参照して、同期検波回路および抵抗測定装置の実施の形態について説明する。
【００１９】
最初に、同期検波回路の一例としての図１に示す同期検波回路１２，１３，２２を有する抵抗測定装置の一例としての図１に示す抵抗測定装置１の構成について説明する。抵抗測定装置１は、信号源２、電流検出部３、電圧検出部４、処理部５および出力部６を備え、測定対象１００の抵抗値Ｒ（例えば、接地抵抗値）を測定可能に構成されている。
【００２０】
信号源２は、一例として、信号生成器２ａ、抵抗２ｂおよびコンデンサ２ｃを備え、一例として電圧信号生成器として構成された信号生成器２ａで生成している正弦波信号（正弦波試験信号）Ｓ１を、抵抗２ｂおよびコンデンサ２ｃを介して、抵抗測定装置１の一対の信号供給端子１ａ，１ｂのうちの一方の信号供給端子１ａから測定用の正弦波信号（正弦波電圧）Ｓ２として出力する。この正弦波信号Ｓ２は、一方の信号供給端子１ａを介して測定対象１００に印加される。
【００２１】
信号生成器２ａは、処理部５から出力される基準信号（正弦波信号）Ｓ０を増幅することにより、図２に示すように、基準信号Ｓ０と同一位相で、かつ基準信号Ｓ０と同一周波数の正弦波信号Ｓ１を生成して出力する。この正弦波信号Ｓ１は、基準電圧（本例では一例として、グランドＧの電位）を中心として振幅が変化する信号であり、その周波数は、本例では一例として、接地抵抗を測定する際に通常使用される１２８Ｈｚに規定されている。また、抵抗２ｂは、信号生成器２ａに対する保護抵抗であり、コンデンサ２ｃは、正弦波信号Ｓ１に含まれている直流成分を除去する機能を有している。
【００２２】
電流検出部３は、図１に示すように、電流電圧変換回路１１、同期検波回路１２（第１同期検波回路）、同期検波回路１３（第２同期検波回路）、信号切替回路１４および第１Ａ／Ｄ変換器１５を備え、正弦波信号Ｓ２の印加時に測定対象１００に流れている正弦波電流Ｉの直流成分（電流直流成分）Ｉｄｃを検出する。なお、正弦波電流Ｉのような正弦波信号は、一周期の直流成分（平均）をそのまま計算すると、ゼロになることから、本例での正弦波信号の直流成分とは、正弦波信号の絶対値についての直流成分（または、正弦波信号の半周期での直流成分（平均値））をいうものとする。また、図２に示すように、正弦波電流Ｉは、正弦波電流Ｉの経路に存在するキャパシタンス成分やインダクタンス成分に起因して、正弦波信号Ｓ１との間に位相差θが生じた状態で測定対象１００に流れる。
【００２３】
電流電圧変換回路１１は、一例として、演算増幅器１１ａおよび帰還抵抗１１ｂを備え、演算増幅器１１ａの非反転入力端子がグランドＧに接続され、演算増幅器１１ａの反転入力端子と出力端子との間に帰還抵抗１１ｂが接続されて構成されている。また、演算増幅器１１ａの反転入力端子は、一対の信号供給端子１ａ，１ｂのうちの他方の信号供給端子１ｂに接続されている。この構成により、信号供給端子１ｂの電位は、演算増幅器１１ａの反転入力端子および非反転入力端子を介してグランドＧの電位に等価的に規定される。したがって、電流電圧変換回路１１は、信号供給端子１ｂを介して帰還抵抗１１ｂに流れる正弦波電流Ｉを、信号供給端子１ａに印加される正弦波信号Ｓ２の極性とは逆極性の正弦波電圧Ｖｉ（グランドＧの電位を中心として振幅が変化する正弦波信号）に変換して出力する。
【００２４】
同期検波回路１２は、第１フィルタ部１２ａ、反転部１２ｂ、信号生成部、信号切替部１２ｃおよび第２フィルタ部１２ｄを備え、正弦波信号として電流電圧変換回路１１から出力される正弦波電圧Ｖｉを入力すると共に、正弦波電圧Ｖｉに同期している第１参照信号Ｓｒｅ１および第２参照信号Ｓｒｅ２で正弦波電圧Ｖｉを同期検波して、正弦波電圧Ｖｉの直流成分Ｖｄｃ１を出力する。この直流成分Ｖｄｃ１は、正弦波電流Ｉの直流成分Ｉｄｃを示す１つの成分である。
【００２５】
具体的には、第１フィルタ部１２ａは、一例として、正弦波電圧Ｖｉを基本波とするこの基本波の高調波成分のうちの５次以上の高調波成分を除去し得るようにカットオフ周波数が規定されたローパスフィルタで構成されている。この第１フィルタ部１２ａは、正弦波電圧Ｖｉを入力すると共に、この正弦波電圧Ｖｉに含まれている５次以上の高調波成分を除去して正弦波信号である被検波信号Ｖｉ１として出力する。
【００２６】
本例では、正弦波電圧Ｖｉの周波数は１２８Ｈｚであるため、第１フィルタ部１２ａは、例えばカットオフ周波数が５５０Ｈｚ程度に規定されたローパスフィルタで構成されて、５次高調波成分（６４０Ｈｚの周波数成分）以上の周波数成分を除去し得るように構成されている。また、第１フィルタ部１２ａは、次数の低い簡易な構成のローパスフィルタで構成されているが、そのカットオフ周波数（５５０Ｈｚ程度）が正弦波電圧Ｖｉの基本周波数（１２８Ｈｚ）に対して十分に離れた周波数であることから、正弦波電圧Ｖｉを減衰させることなく通過させつつ、５次高調波成分（６４０Ｈｚの周波数成分）以上の周波数成分を十分に除去することが可能になっている。
【００２７】
反転部１２ｂは、第１フィルタ部１２ａから出力される被検波信号Ｖｉ１を入力すると共に、振幅は変えずに極性を反転させて、被検波信号Ｖｉ１に対する反転正弦波信号としての反転被検波信号Ｖｉ２として出力する。
【００２８】
信号切替部１２ｃは、一例として図１に示すように、信号生成部として機能する処理部５から第１参照信号Ｓｒｅ１として出力される第１パルス信号Ｓｐ１および第２参照信号Ｓｒｅ２として出力される第２パルス信号Ｓｐ２（第１パルス信号Ｓｐ１に対して位相が１８０度ずれている（遅れている）パルス信号）の入力状態によって接続状態が制御される１回路３接点のスイッチとして等価的に構成されている。
【００２９】
本例では、信号切替部１２ｃは、被検波信号Ｖｉ１、反転被検波信号Ｖｉ２、第１パルス信号Ｓｐ１および第２パルス信号Ｓｐ２を入力して、第１パルス信号Ｓｐ１で被検波信号Ｖｉ１を同期検波（同期整流）すると共に第２パルス信号Ｓｐ２で反転被検波信号Ｖｉ２を同期検波（同期整流）することにより、図２に示すように、第１パルス信号Ｓｐ１がオン期間（ハイレベル）のときに被検波信号Ｖｉ１を検出信号Ｖｄ１として出力し、第２パルス信号Ｓｐ２がオン期間のときに反転被検波信号Ｖｉ２を検出信号Ｖｄ１として出力し、かつ第１パルス信号Ｓｐ１および第２パルス信号Ｓｐ２が共にオフ期間（ローレベル。グランドＧの電位）のときにグランドＧの電位（基準電圧）を検出信号Ｖｄ１として出力する。
【００３０】
第２フィルタ部１２ｄは、検出信号Ｖｄ１を入力してその直流成分Ｖｄｃ１を選択的に出力する。一例として、第２フィルタ部１２ｄは、カットオフ周波数が例えば３Ｈｚ程度に規定されたローパスフィルタで構成されて、検出信号Ｖｄ１に含まれている交流成分を殆ど除去することにより、検出信号Ｖｄ１の直流成分Ｖｄｃ１を出力する。この直流成分Ｖｄｃ１は、正弦波電流Ｉを電圧に変換して得られた正弦波電圧Ｖｉ（正弦波電流Ｉと逆極性の信号）を、正弦波信号Ｓ１（基準信号Ｓ０）と同位相の第１パルス信号Ｓｐ１と、この第１パルス信号Ｓｐ１に対して位相が１８０度ずれた第２パルス信号Ｓｐ２とで同期検波（同期整流）して得られる成分であるため、極性を反転した値が正弦波電流Ｉについての正弦波信号Ｓ１と同相の成分を表している。
【００３１】
同期検波回路１３は、図１に示すように、第１フィルタ部１２ａ、反転部１２ｂ、信号生成部（処理部５）、信号切替部１３ｃおよび第２フィルタ部１３ｄを備え、正弦波信号の正弦波電圧Ｖｉを入力すると共に、正弦波電圧Ｖｉに同期している第１参照信号Ｓｒｅ１および第２参照信号Ｓｒｅ２で正弦波電圧Ｖｉを同期検波して、正弦波電圧Ｖｉの直流成分Ｖｄｃ２を出力する。この直流成分Ｖｄｃ２は、正弦波電流Ｉの直流成分Ｉｄｃを示す他の１つの成分である。
【００３２】
本例では、同期検波回路１３は、第１フィルタ部１２ａおよび反転部１２ｂについては同期検波回路１２と共有する構成を採用している。
【００３３】
信号切替部１３ｃは、同期検波回路１２の信号切替部１２ｃと同一に構成されて、信号生成部として機能する処理部５から第１参照信号Ｓｒｅ１として出力される第３パルス信号Ｓｐ３（第１パルス信号Ｓｐ１に対して位相が９０度ずれている（遅れている）パルス信号）および第２参照信号Ｓｒｅ２として出力される第４パルス信号Ｓｐ４（第３パルス信号Ｓｐ３に対して位相が１８０度ずれている（遅れている）パルス信号）の入力状態によって接続状態が制御される１回路３接点のスイッチとして等価的に構成されている。
【００３４】
本例では、信号切替部１３ｃは、被検波信号Ｖｉ１、反転被検波信号Ｖｉ２、第３パルス信号Ｓｐ３および第４パルス信号Ｓｐ４を入力して、第３パルス信号Ｓｐ３で被検波信号Ｖｉ１を同期検波（同期整流）すると共に第４パルス信号Ｓｐ４で反転被検波信号Ｖｉ２を同期検波（同期整流）することにより、図２に示すように、第３パルス信号Ｓｐ３がオン期間のときに被検波信号Ｖｉ１を検出信号Ｖｄ２として出力し、第４パルス信号Ｓｐ４がオン期間のときに反転被検波信号Ｖｉ２を検出信号Ｖｄ２として出力し、かつ第３パルス信号Ｓｐ３および第４パルス信号Ｓｐ４が共にオフ期間のときにグランドＧの電位（基準電圧）を検出信号Ｖｄ２として出力する。
【００３５】
第２フィルタ部１３ｄは、同期検波回路１２の第２フィルタ部１２ｄと同一に構成されて、検出信号Ｖｄ２を入力してその直流成分Ｖｄｃ２を選択的に出力する。この直流成分Ｖｄｃ２は、正弦波電流Ｉを電圧に変換して得られた正弦波電圧Ｖｉ（正弦波電流Ｉと逆極性の信号）を、正弦波信号Ｓ１（基準信号Ｓ０）に対して位相が９０度ずれた第３パルス信号Ｓｐ３と、この第３パルス信号Ｓｐ３に対して位相が１８０度ずれた第４パルス信号Ｓｐ４とで同期検波（同期整流）して得られる成分であるため、極性を反転した値が正弦波電流Ｉについての正弦波信号Ｓ１と９０度の成分を表している。
【００３６】
信号切替回路１４は、処理部５から出力される切替信号Ｓ３の入力状態によって接続状態が制御される１回路２接点のスイッチとして等価的に構成されている。この構成により、信号切替回路１４は、同期検波回路１２からの直流成分Ｖｄｃ１および同期検波回路１３からの直流成分Ｖｄｃ２を入力して、切替信号Ｓ３の入力状態に基づいて、直流成分Ｖｄｃ１および直流成分Ｖｄｃ２のうちのいずれか一方を選択的に第１Ａ／Ｄ変換器１５に出力する。第１Ａ／Ｄ変換器１５は、直流成分Ｖｄｃ１が入力されているときには、そのレベル（直流電圧値）を示す電流データＤｄｃ１に変換して処理部５に出力し、直流成分Ｖｄｃ２が入力されているときには、そのレベル（直流電圧値）を示す電流データＤｄｃ２に変換して処理部５に出力する。なお、上記の構成と比較して部品コストがアップするが、信号切替回路１４を省いて、直流成分Ｖｄｃ１および直流成分Ｖｄｃ２に対して個別に不図示のＡ／Ｄ変換器を設ける構成を採用することもできる。
【００３７】
電圧検出部４は、図１に示すように、バッファ２１、同期検波回路２２（第３同期検波回路）および第２Ａ／Ｄ変換器２３を備え、正弦波信号Ｓ２の印加時に正弦波電流Ｉが測定対象１００に流れることによって測定対象１００に発生する正弦波電圧（本例では、正弦波信号Ｓ２の電圧のため、以下、正弦波電圧Ｓ２ともいう）の直流成分（電圧直流成分）Ｖｄｃを検出する。バッファ２１は、例えば、演算増幅器を用いた増幅率１倍の非反転アンプとして構成されて、抵抗測定装置１の信号検出端子１ｃを介して正弦波電圧Ｓ２を高入力インピーダンスで検出（入力）すると共に、同一位相かつ同一振幅の正弦波電圧Ｖｖとして同期検波回路２２に出力する。
【００３８】
同期検波回路２２は、第１フィルタ部２２ａ、反転部２２ｂ、信号生成部（処理部５）、信号切替部２２ｃおよび第２フィルタ部２２ｄを備え、正弦波信号としてバッファ２１から出力される正弦波電圧Ｖｖを入力すると共に、正弦波電圧Ｖｖに同期している第１参照信号Ｓｒｅ１および第２参照信号Ｓｒｅ２で正弦波電圧Ｖｖを同期検波して、正弦波電圧Ｖｖの直流成分Ｖｄｃ３を出力する。
【００３９】
この場合、第１フィルタ部２２ａ、反転部２２ｂ、信号切替部２２ｃおよび第２フィルタ部２２ｄは、同期検波回路１２の第１フィルタ部１２ａ、反転部１２ｂ、信号切替部１２ｃおよび第２フィルタ部１２ｄとそれぞれ同一に構成されて、第１フィルタ部２２ａは、正弦波電圧Ｖｖに含まれている５次以上の高調波成分を除去して、正弦波信号である被検波信号Ｖｖ１として出力する。また、反転部２２ｂは、被検波信号Ｖｖ１を入力すると共に、振幅は変えずに極性を反転させて、被検波信号Ｖｖ１に対する反転正弦波信号としての反転被検波信号Ｖｖ２として出力する。
【００４０】
信号切替部２２ｃは、一例として図１に示すように、信号生成部として機能する処理部５から第１参照信号Ｓｒｅ１として出力される第５パルス信号Ｓｐ５および第２参照信号Ｓｒｅ２として出力される第６パルス信号Ｓｐ６（第５パルス信号Ｓｐ５に対して位相が１８０度ずれている（遅れている）パルス信号）の入力状態によって接続状態が制御される１回路３接点のスイッチとして等価的に構成されている。
【００４１】
本例では、バッファ２１は、正弦波電圧Ｓ２と同じ極性の正弦波電圧Ｖｖを出力する。このため、この信号切替部２２ｃは、被検波信号Ｖｖ１、反転被検波信号Ｖｖ２、第５パルス信号Ｓｐ５および第６パルス信号Ｓｐ６を入力して、第５パルス信号Ｓｐ５で被検波信号Ｖｖ１を同期検波（同期整流）すると共に第６パルス信号Ｓｐ６で反転被検波信号Ｖｖ２を同期検波（同期整流）することにより、図２に示すように、第５パルス信号Ｓｐ５がオン期間のときに被検波信号Ｖｖ１を検出信号Ｖｄ３として出力し、第６パルス信号Ｓｐ６がオン期間のときに反転被検波信号Ｖｖ２を検出信号Ｖｄ３として出力し、かつ第５パルス信号Ｓｐ５および第６パルス信号Ｓｐ６が共にオフ期間のときにグランドＧの電位（基準電圧）を検出信号Ｖｄ３として出力する。
【００４２】
第２フィルタ部２２ｄは、検出信号Ｖｄ３を入力してその直流成分Ｖｄｃ３を出力する。第２フィルタ部２２ｄは、同期検波回路１２の第２フィルタ部１２ｄと同様にして、検出信号Ｖｄ３に含まれている交流成分を殆ど除去することにより、検出信号Ｖｄ３の直流成分Ｖｄｃ３を出力する。この直流成分Ｖｄｃ３は、正弦波電流Ｉが測定対象１００に流れることによって測定対象１００に発生する正弦波電圧Ｖｖから５次以上の高調波成分が第１フィルタ部２２ａで除去された被検波信号Ｖｖ１を、正弦波電流Ｉと同一周波数で、かつ同一位相の第５パルス信号Ｓｐ５で同期検波（同期整流）し、かつ被検波信号Ｖｖ１と極性の反転する反転被検波信号Ｖｖ２を、この第５パルス信号Ｓｐ５に対して位相が１８０度ずれた第６パルス信号Ｓｐ６で同期検波（同期整流）して得られる成分であるため、正弦波電圧Ｖｖの振幅を表している。
【００４３】
第２Ａ／Ｄ変換器２３は、第２フィルタ部２２ｄから出力されている直流成分Ｖｄｃ３を入力して、直流成分Ｖｄｃ３のレベル（直流電圧値）を示す電圧データＤｄｃ３に変換して処理部５に出力する。
【００４４】
処理部５は、例えばＣＰＵおよびＤ／Ａ変換器などを備えて構成されて、基準信号Ｓ０を生成する基準信号生成処理、第１参照信号Ｓｒｅ１および第２参照信号Ｓｒｅ２を生成する第１信号生成処理、第２参照信号Ｓｒｅ２および第３参照信号Ｓｒｅ３を生成する第２信号生成処理、基準信号Ｓ０と正弦波電流Ｉとの位相差θを算出する位相差算出処理、算出した位相差θに基づいて第５パルス信号Ｓｐ５および第６パルス信号Ｓｐ６を生成する第３信号生成処理、電流検出部３から出力される電流データＤｄｃ１，Ｄｄｃ２および電圧検出部４から出力される電圧データＤｄｃ３に基づいて測定対象１００の抵抗値Ｒを算出する抵抗算出処理、並びに算出した抵抗値Ｒを出力する出力処理を実行する。
【００４５】
出力部６は、一例としてＬＣＤなどの表示装置で構成されて、処理部５から出力される抵抗値Ｒを画面上に表示する。なお、出力部６は、表示装置に限定されず、例えば外部インターフェース回路で構成することもできる。この場合には、抵抗測定装置１は、外部インターフェース回路に伝送路（有線伝送路や無線伝送路）を介して接続された他の外部装置に抵抗値Ｒを出力したり、外部インターフェース回路に接続された外部記憶装置に抵抗値Ｒを記憶したりすることが可能になる。
【００４６】
続いて、各同期検波回路１２，１３，２２の動作と併せて抵抗測定装置１の動作について図面を参照して説明する。
【００４７】
抵抗測定装置１では、測定対象１００の一方の電極に信号供給端子１ａおよび信号検出端子１ｃが接続され、測定対象１００の他方の電極に信号供給端子１ｂが接続されている状態において、処理部５が、まず、基準信号生成処理を実行する。この基準信号生成処理では、処理部５は、例えば、ＣＰＵが基準クロック（１２８Ｈｚよりも十分に高い周波数のクロック）に同期して内部メモリなどに予め記憶されている正弦波出力用のデータを読み出してＤ／Ａ変換器に出力することで、周波数が１２８Ｈｚで、かつ振幅が正弦波状に変化する基準信号Ｓ０を生成して、信号源２に出力する。
【００４８】
信号源２は、基準信号Ｓ０を正弦波電圧（正弦波信号）Ｓ２に増幅して、信号供給端子１ａを介して測定対象１００の一方の電極に印加する。測定対象１００の他方の電極は電流検出部３の電流電圧変換回路１１を構成する演算増幅器１１ａによってグランドＧの電位に規定されているため、測定対象１００には、正弦波電圧（正弦波信号）Ｓ２と同位相で、かつ振幅が正弦波電圧（正弦波信号）Ｓ２の振幅に比例した正弦波電流Ｉに流れる。
【００４９】
次いで、処理部５は、第１信号生成処理および第２信号生成処理を実行する。この第１信号生成処理では、処理部５は、基準信号Ｓ０のゼロクロスタイミング（負から正に移行するタイミング）に同期させて（正弦波信号Ｓ１のゼロクロスタイミングとも同期する）、基準信号Ｓ０と同一周波数（正弦波信号Ｓ１とも同一周波数）で、かつオン期間のデューティ比が１／３のパルス信号（矩形パルス信号）を第１パルス信号Ｓｐ１として生成して、電流検出部３の同期検波回路１２に第１参照信号Ｓｒｅ１として出力する。また、処理部５は、基準信号Ｓ０のゼロクロスタイミングに同期させて、基準信号Ｓ０と同一周波数で、かつオン期間のデューティ比が１／３のパルス信号（矩形パルス信号）であって第１パルス信号Ｓｐ１に対して位相が１８０度ずれている（遅れている）第２パルス信号Ｓｐ２を生成して、電流検出部３の同期検波回路１２に第２参照信号Ｓｒｅ２として出力する。
【００５０】
具体的には、第１パルス信号Ｓｐ１は、その１周期（基準信号Ｓ０の１周期）をＴとしたときに、基準信号Ｓ０のゼロクロスタイミングを基準として、時間Ｔ／１２まではグランドＧ（ローレベルとなるオフ期間）であり、時間Ｔ／１２から時間５Ｔ／１２までハイレベル（オン期間）となり、時間５Ｔ／１２から時間Ｔまでローレベルとなるデューティ比が１／３の矩形パルス信号である。また、第２パルス信号Ｓｐ２は、基準信号Ｓ０のゼロクロスタイミングを基準として、時間７Ｔ／１２まではグランドＧ（ローレベルとなるオフ期間）であり、時間７Ｔ／１２から時間１１Ｔ／１２までハイレベル（オン期間）となり、時間１１Ｔ／１２から時間Ｔまでローレベルとなるデューティ比が１／３の矩形パルス信号である。すなわち、第１パルス信号Ｓｐ１および第２パルス信号Ｓｐ２は、基本波成分以外の周波数成分として５次以上の奇数次高調波成分しか含まれていない（３次高調波成分を含んでいない）パルス信号である。
【００５１】
また、第２信号生成処理では、処理部５は、図２に示すように、基準信号Ｓ０と同一周波数で、かつオン期間のデューティ比が１／３のパルス信号（矩形パルス信号）であって第１パルス信号Ｓｐ１に対して位相が９０度ずれている（遅れている）第３パルス信号Ｓｐ３を生成して、電流検出部３の同期検波回路１３に第１参照信号Ｓｒｅ１として出力する。また、処理部５は、基準信号Ｓ０と同一周波数で、かつオン期間のデューティ比が１／３のパルス信号（矩形パルス信号）であって第２パルス信号Ｓｐ２に対して位相が９０度ずれている（遅れている）第４パルス信号Ｓｐ４を生成して、電流検出部３の同期検波回路１３に第２参照信号Ｓｒｅ２として出力する。この第３パルス信号Ｓｐ３および第４パルス信号Ｓｐ４もまた、第１パルス信号Ｓｐ１および第２パルス信号Ｓｐ２と同様にして、基本波成分以外の周波数成分として５次以上の奇数次高調波成分しか含まれていない（３次高調波成分を含んでいない）パルス信号である。
【００５２】
このようにして処理部５から第１パルス信号Ｓｐ１および第２パルス信号Ｓｐ２を入力している電流検出部３の同期検波回路１２では、電流電圧変換回路１１が測定対象１００に流れる正弦波電流Ｉを正弦波電圧Ｖｉに変換し、第１フィルタ部１２ａが、この正弦波電圧Ｖｉに含まれている５次以上の高調波成分を除去して被検波信号Ｖｉ１として出力し、反転部１２ｂが、この被検波信号Ｖｉ１を反転させて反転被検波信号Ｖｉ２として出力する。信号切替部１２ｃは、第１パルス信号Ｓｐ１で反転被検波信号Ｖｉ２を同期検波すると共に第２パルス信号Ｓｐ２で被検波信号Ｖｉ１を同期検波することにより、図２に示すような検出信号Ｖｄ１を出力し、第２フィルタ部１２ｄが、検出信号Ｖｄ１の直流成分Ｖｄｃ１（正弦波電流Ｉについての正弦波信号Ｓ１と同相の成分）を出力する。
【００５３】
したがって、被検波信号Ｖｉ１および反転被検波信号Ｖｉ２の元となる信号である正弦波電流Ｉに、基本波成分以外の２次高調波成分や３次高調波成分やそれ以上の次数の高調波成分が、外来ノイズなどの影響によって含まれていたとしても、５次以上の高調波成分は第１フィルタ部１２ａにおいて除去され、しかも信号切替部１２ｃにおいて、基本波成分以外の周波数成分として５次以上の奇数次高調波成分しか含まれていない第１パルス信号Ｓｐ１および第２パルス信号Ｓｐ２で同期検波されることから、検出信号Ｖｄ１に含まれている直流成分は、基準信号Ｓ０と同一周波数（つまり、正弦波電流Ｉと同一周波数）の基本波成分についての直流成分のみであり、他の成分は基準信号Ｓ０の周波数の偶数次や奇数次の高調波成分だけである。これにより、第２フィルタ部１２ｄにおいてこの偶数次や奇数次の高調波成分が除去されることから、直流成分Ｖｄｃ１は、基準信号Ｓ０と同一周波数（つまり、正弦波電流Ｉと同一周波数）の基本波成分についての直流成分のみで構成される直流成分として出力される。
【００５４】
また、処理部５から第３パルス信号Ｓｐ３および第４パルス信号Ｓｐ４を入力している電流検出部３の同期検波回路１３では、信号切替部１３ｃは、第３パルス信号Ｓｐ３で反転被検波信号Ｖｉ２を同期検波すると共に第４パルス信号Ｓｐ４で被検波信号Ｖｉ１を同期検波することにより、図２に示すような検出信号Ｖｄ２を出力し、第２フィルタ部１３ｄが、検出信号Ｖｄ２の直流成分Ｖｄｃ２（正弦波電流Ｉについての正弦波信号Ｓ１と９０度の成分）を出力する。
【００５５】
したがって、同期検波回路１２と同様にして、被検波信号Ｖｉ１および反転被検波信号Ｖｉ２の元となる信号である正弦波電流Ｉに、基本波成分以外の２次高調波成分や３次高調波成分やそれ以上の次数の高調波成分が、外来ノイズなどの影響によって含まれていたとしても、５次以上の高調波成分は第１フィルタ部１２ａにおいて除去され、しかも信号切替部１３ｃにおいて、基本波成分以外の周波数成分として５次以上の奇数次高調波成分しか含まれていない第３パルス信号Ｓｐ３および第４パルス信号Ｓｐ４で同期検波されることから、直流成分Ｖｄｃ２は、基準信号Ｓ０と同一周波数（つまり、正弦波電流Ｉと同一周波数）の基本波成分の直流成分のみで構成される直流成分として出力される。
【００５６】
続いて、処理部５は、位相差算出処理を実行する。この位相差算出処理では、処理部５は、まず、電流検出部３に出力している切替信号Ｓ３の状態を切り替えることで、信号切替回路１４の接続状態を切り替えて、直流成分Ｖｄｃ１を示す電流データＤｄｃ１を第１Ａ／Ｄ変換器１５から取得すると共に、直流成分Ｖｄｃ２を示す電流データＤｄｃ２を第１Ａ／Ｄ変換器１５から取得する。次いで、処理部５は、各電流データＤｄｃ１，Ｄｄｃ２の逆正接を算出することで基準信号Ｓ０に対する正弦波電流Ｉの位相差θを算出し、各電流データＤｄｃ１，Ｄｄｃ２の二乗和の平方根を算出することで正弦波電流Ｉの振幅を算出する。
【００５７】
次いで、処理部５は、第３信号生成処理を実行する。この第３信号生成処理では、処理部５は、図２に示すように、基準信号Ｓ０のゼロクロスタイミングに対して位相が位相差θだけずれ（遅れ）、基準信号Ｓ０と同一周波数（正弦波信号Ｓ１とも同一周波数）で、かつオン期間のデューティ比が１／３のパルス信号（矩形パルス信号）を第５パルス信号Ｓｐ５として生成して、電圧検出部４の同期検波回路２２に第１参照信号Ｓｒｅ１として出力する。また、処理部５は、基準信号Ｓ０と同一周波数で、かつオン期間のデューティ比が１／３のパルス信号（矩形パルス信号）であって第５パルス信号Ｓｐ５に対して位相が１８０度ずれている（遅れている）第６パルス信号Ｓｐ６を生成して、電圧検出部４の同期検波回路２２に第２参照信号Ｓｒｅ２として出力する。
【００５８】
具体的には、図２に示すように、第５パルス信号Ｓｐ５は、基準信号Ｓ０のゼロクロスタイミングから位相差θだけずれて１周期が開始すると共に、その１周期Ｔのうちの時間Ｔ／１２まではグランドＧ（ローレベルとなるオフ期間）であり、時間Ｔ／１２から時間５Ｔ／１２までハイレベル（オン期間）となり、時間５Ｔ／１２から時間Ｔまでローレベルとなるデューティ比が１／３の矩形パルス信号である。また、第６パルス信号Ｓｐ６は、基準信号Ｓ０のゼロクロスタイミングから位相差θだけずれて１周期が開始すると共に、その１周期Ｔのうちの時間７Ｔ／１２まではグランドＧ（ローレベルとなるオフ期間）であり、時間７Ｔ／１２から時間１１Ｔ／１２までハイレベル（オン期間）となり、時間１１Ｔ／１２から時間Ｔまでローレベルとなるデューティ比が１／３の矩形パルス信号である。
【００５９】
このようにして処理部５から第５パルス信号Ｓｐ５および第６パルス信号Ｓｐ６を入力している電圧検出部４の同期検波回路２２では、第１フィルタ部２２ａが、バッファ２１から出力されている正弦波電圧Ｖｖに含まれている５次以上の高調波成分を除去して被検波信号Ｖｖ１として出力し、反転部２２ｂが、この被検波信号Ｖｖ１を反転させて反転被検波信号Ｖｖ２として出力する。信号切替部２２ｃは、第５パルス信号Ｓｐ５で被検波信号Ｖｖ１を同期検波すると共に第６パルス信号Ｓｐ６で反転被検波信号Ｖｖ２を同期検波することにより、図２に示すような検出信号Ｖｄ３を出力し、第２フィルタ部２２ｄが、検出信号Ｖｄ３の直流成分Ｖｄｃ３（正弦波電流Ｉと同相の成分）を出力する。
【００６０】
したがって、被検波信号Ｖｖ１および反転被検波信号Ｖｖ２の元となる信号である正弦波電流Ｉに、基本波成分以外の２次高調波成分や３次高調波成分やそれ以上の次数の高調波成分が、外来ノイズなどの影響によって含まれていたとしても、５次以上の高調波成分は第１フィルタ部２２ａにおいて除去され、しかも信号切替部２２ｃにおいて、基本波成分以外の周波数成分として５次以上の奇数次高調波成分しか含まれていない第５パルス信号Ｓｐ５および第６パルス信号Ｓｐ６で同期検波されることから、直流成分Ｖｄｃ３は、基準信号Ｓ０と同一周波数（つまり、正弦波電流Ｉと同一周波数）の基本波成分の直流成分のみで構成される直流成分として出力される。
【００６１】
続いて、処理部５は、抵抗算出処理を実行する。この抵抗算出処理では、処理部５は、まず、直流成分Ｖｄｃ３を示す電圧データＤｄｃ３を第２Ａ／Ｄ変換器２３から取得する。次いで、処理部５は、測定対象１００に発生する正弦波電圧Ｓ２の振幅を示すデータであるこの電圧データＤｄｃ３を、位相差算出処理で算出した正弦波電流Ｉの振幅で除算することにより、測定対象１００の抵抗値Ｒを算出する。最後に、処理部５は出力処理を実行して、算出した抵抗値Ｒを出力部６に出力させる（例えば、表示画面に表示させる）。これにより、抵抗測定装置１による測定対象１００の抵抗測定が完了する。
【００６２】
このように、この同期検波回路１２，１３，２２では、正弦波電流Ｉや正弦波電圧Ｓ２の元の信号である基準信号Ｓ０と同一周波数（正弦波信号Ｓ１とも同一周波数）で、かつオン期間のデューティ比が１／３のパルス信号である第１参照信号Ｓｒｅ１と、この第１参照信号Ｓｒｅ１に対して位相が１８０度ずれている第２参照信号Ｓｒｅ２とで、すなわち、基本波成分および５次以上の奇数次高調波成分のみで構成される参照信号（３次高調波成分を含まない参照信号）で同期検波を実行する。
【００６３】
したがって、この同期検波回路１２，１３，２２によれば、同期検波によって検出信号Ｖｄ１，Ｖｄ２，Ｖｄ３として出力される周波数成分は、基本波成分を除くと、次の次数の高調波成分は５次高調波成分であるため、同期検波を行う各信号切替部１２ｃ，１３ｃ，２２ｃの前段に配設する第１フィルタ部１２ａや第１フィルタ部２２ａとしては、基本波成分と共に３次高調波成分は通過したとしても、基本波成分とは周波数の離れた５次高調波成分以上の周波数成分を除去できればよいような次数の低い簡易な構成のローパスフィルタを使用することができる。このため、この同期検波回路１２，１３，２２によれば、次数の高い複雑なローパスフィルタやデジタルフィルタなどの高価なフィルタの使用を回避しつつ（ひいては、製品コストの上昇を回避しつつ）、各同期検波回路１２，１３，２２への正弦波信号（正弦波電圧Ｖｉや正弦波電圧Ｖｖ）についての３次高調波成分の直流成分を含まない基本波成分の直流成分のみで構成される直流成分Ｖｄｃ１，Ｖｄｃ２，Ｖｄｃ３を正確に出力することができる。
【００６４】
また、同期検波回路１２，１３，２２では、上記したように、各信号切替部１２ｃ，１３ｃ，２２ｃにおいて３次高調波成分を含んでいないパルス信号Ｓｐ１，Ｓｐ２、パルス信号Ｓｐ３，Ｓｐ４およびパルス信号Ｓｐ５，Ｓｐ６で正弦波信号（正弦波電圧Ｖｉや正弦波電圧Ｖｖ）を同期検波することにより、基準信号Ｓ０の周波数の奇数次の高調波成分のうちの基本波成分の次に振幅の大きな３次高調波成分を検出信号Ｖｄ１，Ｖｄ２，Ｖｄ３に含めないようにすることができる。なお、基準信号Ｓ０の周波数の偶数次の高調波成分については、各信号切替部１２ｃ，１３ｃ，２２ｃの後段に配設された第２フィルタ部１２ｄ，１３ｄ，２２ｄにおいてすべて除去される。したがって、第１フィルタ部１２ａや第１フィルタ部２２ａを同期検波回路１２，１３，２２の前段に設けない構成を採用したとしても、直流成分Ｖｄｃ１，Ｖｄｃ２，Ｖｄｃ３には、正弦波信号（正弦波電圧Ｖｉや正弦波電圧Ｖｖ）についての５次以上の奇数次の高調波成分についての直流成分は含まれることになるものの、基本波成分以外では最もレベルの高い３次高調波成分の直流成分を含めないようにすることができ、この分だけ正弦波信号（正弦波電圧Ｖｉや正弦波電圧Ｖｖ）の直流成分Ｖｄｃ１，Ｖｄｃ２，Ｖｄｃ３がより正確に検出される。このため、このような確度での直流成分Ｖｄｃ１，Ｖｄｃ２，Ｖｄｃ３の検出で足りる場合には、第１フィルタ部１２ａや第１フィルタ部２２ａを同期検波回路１２，１３，２２の前段に設けない構成を採用したり、第１フィルタ部１２ａや第１フィルタ部２２ａを設けたとしても、上記のような５次高調波成分から除去し得る構成のフィルタよりも、さらに簡易なフィルタ（例えば、１０次高調波成分以上の高調波成分を除去し得る簡易なフィルタ）で第１フィルタ部１２ａや第１フィルタ部２２ａを構成したりすることができる。
【００６５】
また、この同期検波回路１２，１３，２２を備えた抵抗測定装置１によれば、安価な同期検波回路１２，１３，２２を使用することで装置コストの上昇を回避しつつ、３次高調波成分の直流成分を含まない基本波成分の直流成分のみで構成される直流成分Ｖｄｃ１，Ｖｄｃ２，Ｖｄｃ３に基づいて、正弦波電流Ｉの振幅および正弦波電圧Ｓ２の振幅を正確に測定することができ、ひいては各振幅から測定対象１００の抵抗値Ｒを正確に測定することができる。
【００６６】
なお、上記の抵抗測定装置１では、電流検出部３側に同期検波回路１２および同期検波回路１３の２つの同期検波回路を配設することにより、基準信号Ｓ０に対する正弦波電流Ｉの位相差θを算出し、この位相差θに基づいて、電圧検出部４への第１参照信号Ｓｒｅ１（上記の例では第５パルス信号Ｓｐ５）の位相を正弦波電流Ｉと同位相となるようにすると共に、電圧検出部４への第２参照信号Ｓｒｅ２（上記の例では第６パルス信号Ｓｐ６）をこの第１参照信号Ｓｒｅ１に対して位相が１８０度ずれた状態とする構成を採用しているが、この構成に限定されるものではない。
【００６７】
例えば、図３に示す抵抗測定装置１ｘのように、電圧検出部４Ａ側に２つの同期検波回路２２，２５を配設することにより、基準信号Ｓ０に対する正弦波電圧Ｓ２の位相差θを算出し、この位相差θに基づいて、１つの同期検波回路１２を備えた電流検出部３Ａの第１参照信号Ｓｒｅ１（第５パルス信号Ｓｐ５）の位相を正弦波電圧Ｓ２と同位相となるようにすると共に、電流検出部３Ａへの第２参照信号Ｓｒｅ２（第６パルス信号Ｓｐ６）をこの第１参照信号Ｓｒｅ１に対して位相が１８０度ずれた状態とする構成を採用することもできる。以下、この抵抗測定装置１ｘについて説明する。なお、抵抗測定装置１の構成と対比しつつ説明すると共に、抵抗測定装置１と同一の構成については同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【００６８】
この抵抗測定装置１ｘは、信号源２、電流検出部３Ａ、電圧検出部４Ａ、処理部５および出力部６を備え、測定対象１００の抵抗値Ｒ（例えば、接地抵抗値）を測定可能に構成されている。
【００６９】
電流検出部３Ａは、抵抗測定装置１の電流検出部３から同期検波回路１３を省いて構成されている（１つの同期検波回路１２（第１同期検波回路）を有する構成となっている）。この抵抗測定装置１ｘでは、図３に示すように、信号切替部１２ｃは、第５パルス信号Ｓｐ５で被検波信号Ｖｉ１を同期検波すると共に第６パルス信号Ｓｐ６で反転被検波信号Ｖｉ２を同期検波する。この場合、第５パルス信号Ｓｐ５は、処理部５が第３信号生成処理を実行することによって生成する信号（位相差算出処理において位相差θに基づいて算出される信号）であり、正弦波電圧Ｖｉとは逆極性の正弦波電流Ｉと同一周波数で、かつ同位相の信号である。したがって、第２フィルタ部１２ｄから出力される直流成分Ｖｄｃ１（第１Ａ／Ｄ変換器１５から出力される電流データＤｄｃ１）は、極性を反転した値が正弦波電流Ｉの振幅を表している。
【００７０】
一方、電圧検出部４Ａは、抵抗測定装置１の電圧検出部４に同期検波回路２２（第２同期検波回路）とは別の同期検波回路２５（第３同期検波回路）と、信号切替回路２６とが追加されて、抵抗測定装置１の電流検出部３と同一に構成されている。この場合、同期検波回路２５は、第１フィルタ部２２ａおよび反転部２２ｂを同期検波回路２２と共有すると共に、信号切替部２５ｃおよび第２フィルタ部２５ｄを備えて、抵抗測定装置１の同期検波回路１３と同一に構成されている。
【００７１】
この場合、信号切替部２２ｃは、図３に示すように、信号生成部として機能する処理部５から第１参照信号Ｓｒｅ１として出力される第１パルス信号Ｓｐ１および第２参照信号Ｓｒｅ２として出力される第２パルス信号Ｓｐ２の入力状態によって接続状態が制御される１回路３接点のスイッチとして等価的に構成されている。したがって、信号切替部２２ｃは、第１パルス信号Ｓｐ１で被検波信号Ｖｖ１を同期検波すると共に第２パルス信号Ｓｐ２で反転被検波信号Ｖｖ２を同期検波することにより、正弦波電圧Ｖｖについての正弦波信号Ｓ１と同相の成分を表す検出信号Ｖｄ３を出力する。また、第２フィルタ部２２ｄは、検出信号Ｖｄ３の直流成分Ｖｄｃ３を出力する。
【００７２】
信号切替部２５ｃは、図３に示すように、信号生成部として機能する処理部５から第１参照信号Ｓｒｅ１として出力される第３パルス信号Ｓｐ３および第２参照信号Ｓｒｅ２として出力される第４パルス信号Ｓｐ４の入力状態によって接続状態が制御される１回路３接点のスイッチとして等価的に構成されている。したがって、信号切替部２５ｃは、第３パルス信号Ｓｐ３で被検波信号Ｖｖ１を同期検波すると共に第４パルス信号Ｓｐ４で反転被検波信号Ｖｖ２を同期検波することにより、正弦波電圧Ｖｖについての正弦波信号Ｓ１と９０度の成分を表す検出信号Ｖｄ４を出力する。また、第２フィルタ部２５ｄは、検出信号Ｖｄ４の直流成分Ｖｄｃ４を出力する。
【００７３】
この抵抗測定装置１ｘでは、処理部５は、位相差算出処理において、電圧検出部４Ａに出力している切替信号Ｓ３の状態を切り替えることで信号切替回路２６の接続状態を切り替えて、直流成分Ｖｄｃ３を第２Ａ／Ｄ変換器２３に出力させているときに第２Ａ／Ｄ変換器２３から出力される直流成分Ｖｄｃ３を示す電圧データＤｄｃ３を取得し、また直流成分Ｖｄｃ４を第２Ａ／Ｄ変換器２３に出力させているときに第２Ａ／Ｄ変換器２３から出力される直流成分Ｖｄｃ４を示す電圧データＤｄｃ４を取得する。次いで、処理部５は、各電圧データＤｄｃ３，Ｄｄｃ４の逆正接を算出することで基準信号Ｓ０に対する正弦波電圧Ｖｖの位相差θを算出し、各電圧データＤｄｃ３，Ｄｄｃ４の二乗和の平方根を算出することで正弦波電圧Ｖｖの振幅を算出する。
【００７４】
また、処理部５は、抵抗算出処理において、直流成分Ｖｄｃ１を示す電流データＤｄｃ１（極性を反転した値が正弦波電流Ｉの振幅を表すデータ）を第１Ａ／Ｄ変換器１５から取得する。次いで、処理部５は、位相差算出処理で算出した正弦波電圧Ｖｖの振幅を、測定対象１００に流れる正弦波電流Ｉの振幅を示す電流データＤｄｃ１で除算することにより、測定対象１００の抵抗値Ｒを算出する。
【００７５】
この抵抗測定装置１ｘにおいても、抵抗測定装置１と同様にして、各同期検波回路１２，２２，２５において第１パルス信号Ｓｐ１〜第６パルス信号Ｓｐを用いて同期検波し得る構成のため、上記した抵抗測定装置１と同様の効果を奏することができる。
【００７６】
なお、図４に示す抵抗測定装置１ｙのように、信号源２ｘとして、処理部５で生成される基準信号Ｓ０に同期した定電流（既知の振幅の正弦波電流Ｉ）を正弦波信号Ｓ１として生成し得る信号生成器２ａを備えている信号源を使用する構成を採用することもできる。この場合、抵抗測定装置１と同一の構成については同一の符号を付して重複する説明を省略する。この抵抗測定装置１ｙでは、処理部５は、位相差θを算出することなく、基準信号Ｓ０に基づいて、正弦波電流Ｉと同位相の状態で第１参照信号Ｓｒｅ１としてのパルス信号（第５パルス信号Ｓｐ５）を発生させると共に、第５パルス信号Ｓｐ５に対して位相が１８０度ずれている第２参照信号Ｓｒｅ２としてのパルス信号（第６パルス信号Ｓｐ６）を発生させることができる。
【００７７】
これにより、抵抗測定装置１ｙでは、処理部５は、電圧検出部４の第２Ａ／Ｄ変換器２３から出力される電圧データＤｄｃ３（正弦波電圧Ｖｖの振幅を表すデータ）と、正弦波電流Ｉの既知の振幅とに基づいて、測定対象１００の抵抗値Ｒを測定することができる。したがって、この抵抗測定装置１ｙによれば、電流検出部３を省いたより簡易な構成でありながら、抵抗値Ｒを正確に測定することができる。
【符号の説明】
【００７８】
１，１ｘ，１ｙ  抵抗測定装置
２，２ｘ  信号源
３，３Ａ  電流検出部
４，４Ａ  電圧検出部
５  処理部
１２，１３，２２，２５  同期検波回路
１２ａ，１１ａ  第１フィルタ部
１２ｂ，２２ｂ  反転部
１２ｃ，１３，２２ｃ  信号切替部
１２ｄ，１３ｄ，２２ｄ  第２フィルタ部
１００  測定対象
Ｇ  グランド
Ｓｐ１  第１パルス信号
Ｓｐ２  第２パルス信号
Ｓｐ３  第３パルス信号
Ｓｐ４  第４パルス信号
Ｓｐ５  第５パルス信号
Ｓｐ６  第６パルス信号
Ｓｒｅ１  第１参照信号
Ｓｒｅ２  第２参照信号
Ｖｄｃ１，Ｖｄｃ２，Ｖｄｃ３，Ｖｄｃ４  直流成分
Ｖｉ，Ｖｖ  正弦波電圧
Ｖｉ１，Ｖｖ１  被検波信号
Ｖｉ２，Ｖｖ２  反転被検波信号
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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