(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定電流に比例した電圧を出力するとともに、電荷も蓄積する一次遅れ増幅回路と、
該一次遅れ増幅回路から出力される電圧に比例した第１の周波数パルス信号を出力する電圧／周波数変換回路と、
前記一次遅れ増幅回路から出力される電圧が基準設定値に達したことを検知して比較信号を出力する電圧比較回路と、
該電圧比較回路の比較信号が供給されたとき、一定幅で且つ一定波高の第２の周波数パルス信号を出力する発振回路と、
該発振回路から出力される前記第２の周波数パルス信号が供給されたときに、前記一次遅れ増幅回路に蓄積された電荷を一定量放電するポンピング回路と、
前記電圧／周波数変換回路からの前記第１の周波数パルス信号と前記発振回路からの前記第２の周波数パルス信号とに基づいて、前記被測定電流を表す電流値を演算して出力する測定値演算部と、
を備えることを特徴とする電流測定装置。
【請求項２】
被測定電流に比例した電圧を出力するとともに、電荷も蓄積する一次遅れ増幅回路と、
該一次遅れ増幅回路から出力される電圧に比例した第１の周波数パルス信号を出力する電圧／周波数変換回路と、
前記一次遅れ増幅回路から出力される電圧が第１基準設定値に達したことを検知して第１比較信号を出力する第１電圧比較回路と、
前記一次遅れ増幅回路から出力される電圧が前記第１基準設定値よりも高い値に設定された第２基準設定値に達したことを検知して第２比較信号を出力する第２電圧比較回路と、
前記第１電圧比較回路の第１比較信号が供給されるゲート回路と、
該ゲート回路が開かれることにより前記第１比較信号が供給され、該第１比較信号が供給されている期間、一定幅で且つ一定波高の第２の周波数パルス信号を出力する発振回路と、
前記第２電圧比較回路の第２比較信号が供給されたときにタイマを起動し、タイムアップするまでの期間中は前記ゲート回路にゲート開信号を供給し、前記発振回路から出力される前記第２の周波数パルス信号が供給されたときに、前記タイマのカウント値を初期化するタイマ回路と、
前記発振回路から出力される第２の周波数パルス信号が供給され、前記一定幅の期間、前記一次遅れ増幅回路に蓄積された電荷を一定量放電するポンピング回路と、
前記電圧／周波数変換回路からの前記第１の周波数パルス信号と前記発振回路からの前記第２の周波数パルス信号とに基づいて、前記被測定電流を表す電流値を演算して出力する測定値演算部と、
を備えることを特徴とする電流測定装置。
【請求項３】
請求項２に記載の電流測定装置において、
前記発振回路は、
前記第１比較信号が連続して供給されている期間は、予め設定された周期の前記第２の周波数パルス信号を出力することを特徴とする電流測定装置。
【請求項４】
請求項１ないし３の何れか１項に記載の電流測定装置において、
前記測定値演算部は、
前記電圧／周波数変換回路からの前記第１の周波数パルス信号を所定時間間隔毎にカウントし、出力する第１カウンタ回路と、
前記発振回路からの前記第２の周波数パルス信号を所定時間間隔毎にカウントし、出力する第２カウンタ回路と、
前記第１カウンタ回路から出力されるカウント値に第１換算係数を乗算した第１換算値と前記第２カウンタ回路から出力されるカウント値に第２換算係数を乗算した第２換算値とを加算して前記被測定電流を表す電流値として出力する加算部と
を備えることを特徴とする電流測定装置。
【請求項５】
請求項４に記載の電流測定装置において、
前記第１カウンタ回路及び前記第２カウンタ回路は、タイマから入力される計数タイミング信号によって同期してカウントを行うことを特徴とする電流測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば広範囲な微小電流をパルス周波数に変換して測定する電流測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、電離箱放射線検出器の出力電流を測定する電流測定装置としては、例えば特許文献１に記載されている電流／周波数変換装置を用いた電流測定装置が提案されている。この電流／周波数変換装置は、入力電流を電荷として蓄積し、この蓄積された電荷に比例する電圧を出力する積分増幅回路と、前記積分増幅回路から出力される電圧に比例した周波数で且つデューティ比が５０％のパルス信号を出力する周波数変換回路と、前記積分回路に蓄積された電荷を前記パルス信号の供給時に放電するポンピング回路とを備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４４７９４３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、電離箱放射線検出器のように、１０−１５Ａ〜１０−６Ａのような広い微小測定電流領域（〜９桁）をカバーするには、特許文献１に記載された電流／周波数変換装置では、最小電流における出力周波数が０．００１Ｈｚ程度になり、測定結果を得るための応答時間が１０００秒になる。ここで、応答時間を例えば１秒にするには、最小電流における出力周波数を１Ｈｚ以上にする必要があり、測定電流領域の最小電流が３桁上昇するため、その分測定電流領域が狭くなる。
【０００５】
そのため、例えば１秒の応答時間を確保し、かつ測定電流領域を広くするためには、測定できる電流領域が異なる複数の回路定数を備えておき、被測定電流に応じて回路定数を切り替える方法が用いられる。
しかしながら、電流領域の切り替えを行う場合には、電流領域を切り替える時間が必要なために、その切り替え時間分応答が遅れてしまうという未解決の課題がある。
そこで、本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、広いレンジの電流を、レンジを切換えることなく、高速且つ連続的に測定可能な電流測定装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するために、本発明に係る電流測定装置の一態様は、被測定電流に比例した電圧を出力するとともに、電荷も蓄積する一次遅れ増幅回路と、該一次遅れ増幅回路から出力される電圧に比例した第１の周波数パルス信号を出力する電圧／周波数変換回路と、前記一次遅れ増幅回路から出力される電圧が基準設定値に達したことを検知して比較信号を出力する電圧比較回路と、該電圧比較回路の比較信号が供給されたとき、一定幅で且つ一定波高の第２の周波数パルス信号を出力する発振回路と、該発振回路から出力される前記第２の周波数パルス信号が供給されたときに、前記一次遅れ増幅回路に蓄積された電荷を一定量放電するポンピング回路と、前記電圧／周波数変換回路からの前記第１の周波数パルス信号と前記発振回路からの前記第２の周波数パルス信号とに基づいて、前記被測定電流を表す電流値を演算して出力する測定値演算部とを備えている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、被測定電流を一次遅れ増幅回路に供給することにより、一次遅れ増幅回路から被測定電流に比例した電圧を出力するとともに、電荷を蓄積し、この一次遅れ増幅回路の出力電圧を電圧／周波数変換回路に供給して、第１の周波数信号を得るとともに、一次遅れ増幅回路の出力信号が基準電圧に達する毎に出力されるパルス信号をポンピング回路に供給して前記一次遅れ増幅回路に蓄積された電荷を放電させることを繰り返し、パルス信号から第２の周波数信号を得、これら第１の周波数信号及び第２の周波数信号によって被測定電流の広いレンジの電流測定値を、レンジ切換えを行うことなく高速且つ連続的に測定可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明に係る電流測定装置の第１の実施形態の概略構成を示すブロック図である。
【図２】第１の実施形態の具体的構成を示すブロック図である。
【図３】第１の実施形態の動作の説明に供するタイムチャートである。
【図４】本発明の第２の実施形態を示すブロック図である。
【図５】第２の実施形態の動作の説明に供するタイムチャートである。
【図６】第２の実施形態における電流測定装置の被測定電流値と周波数との関係と、被測定電流値と発振回路のパルス信号の周波数との関係を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態について図面を伴って説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態の概略構成を示すブロック図である。
本発明に係る電流測定装置１は、図１に示すように、被測定電流Ｉｉｎが入力される電流入力端子２と、この電流入力端子２に接続された一次遅れ増幅回路３とを備えている。
また、電流測定装置１は、一次遅れ増幅回路３から出力される出力電圧信号Ｖｏが入力されて周波数に変換する電圧／周波数変換回路４と、同様に一遅れ増幅回路３から出力される出力電圧信号Ｖｏと第１の基準電圧Ｖ１が入力される電圧比較回路としての第１電圧比較回路５と、この第１電圧比較回路５から出力される比較信号としての第１比較信号Ｓｃ１が入力される発振回路６とを備えている。
【００１０】
また、電流測定装置１は、発振回路６から出力される第２の周波数パルス信号Ｐｆ２が入力される毎に一次遅れ増幅回路３の電荷を一定量放電させるポンピング回路７と、電圧／周波数変換回路４から出力される第１の周波数パルス信号Ｐｆ１と発振回路６から出力される第２の周波数パルス信号Ｐｆ２とが入力されて被測定電流Ｉｉｎの電流測定値Ｉｍを演算する測定値演算部８とを備えている。
【００１１】
ここで、入力端子２に入力される被測定電流Ｉｉｎは、例えば電離箱放射線検出器の出力電流のように１０−１５Ａ（１ｆＡ）〜１０−６Ａ（１μＡ）の測定電流領域（〜９桁）を有する負の微小電流である。
一次遅れ増幅回路３は、図２に示すように、被測定電流Ｉｉｎが反転入力側に供給され、非反転入力側が接地されたオペアンプ３１と、このオペアンプ３１の出力側及び反転入力側間に接続された抵抗３２とこの抵抗３２と並列に接続された電荷蓄積用コンデンサ３３とで構成されている。したがって、一次遅れ増幅回路３では、入力される被測定電流Ｉｉｎに比例する出力電圧信号Ｖｏを出力するとともに、電荷蓄積用コンデンサ３３に電荷を蓄積する。
【００１２】
電圧／周波数変換回路４は、一次遅れ増幅回路３から出力される出力電圧信号Ｖｏをこれに比例した周波数となる第１の周波数パルス信号Ｐｆ１に変換し、変換した第１の周波数パルス信号Ｐｆ１を測定値演算部８へ出力する。
第１電圧比較回路５は、一次遅れ増幅回路３から出力される出力電圧信号Ｖｏと第１の基準電圧Ｖ１とを比較し、出力電圧信号Ｖｏが第１の基準電圧Ｖ１未満であるときにローレベルとなり、出力電圧信号Ｖｏが第１の基準電圧Ｖ１以上となったときにハイレベルとなる第１比較信号Ｓｃ１を発振回路６へ出力する。
【００１３】
発振回路６は、第１電圧比較回路５から入力される第１比較信号Ｓｃ１がローレベルからハイレベルに反転すると、ハイレベルの間は一定のパルス幅で且つ一定の波高値を有する第２の周波数パルス信号Ｐｆ２を出力するように構成されている。
さらに、ポンピング回路７は、発振回路６から出力される第２の周波数パルス信号Ｐｆ２が入力されるポンピングコンデンサ７１と、カソードが入力端子２と一次遅れ増幅回路３を構成するオペアンプ３１の反転入力側との間に接続されたポンピングダイオード７２との直列回路と、ポンピングコンデンサ７１とポンピングダイオード７２のアノードとの直列接続点と接地との間に介挿された抵抗７３とで構成されている。
【００１４】
このポンピング回路７では、発振回路６から出力される第２の周波数パルス信号Ｐｆ２がローレベルであるときには、ポンピングコンデンサ７１に蓄積された電荷が抵抗７３を介して放電されており、ポンピングダイオード７２は遮断状態となり、一次遅れ増幅回路３の電荷蓄積用コンデンサ３３は電荷蓄積状態を持続する。
この状態から、発振回路６から出力される第２の周波数パルス信号Ｐｆ２がハイレベルとなると、その立ち上がりで、ポンピングコンデンサ７１を充電する電流が抵抗７３を介して接地に流れ、ポンピングコンデンサ７１と抵抗７３との接続点に正電圧が発生する。この電圧は、ポンピングダイオード７２に順方向電圧として印加されるので、ポンピングダイオード７２が導通して電流が流れ、一次遅れ増幅回路３の電荷蓄積用コンデンサ３３に蓄積されている電荷を一定量放電させる。
【００１５】
測定値演算部８は、電圧／周波数変換回路４から出力される第１の周波数パルス信号Ｐｆ１とタイマ８６から出力される計数タイミング信号ｔｍが入力されるカウンタ回路８１と、発振回路６から出力される第２の周波数パルス信号Ｐｆ２とタイマ８６から出力される計数タイミング信号ｔｍが入力されるカウンタ回路８２と、カウンタ回路８１とカウンタ回路８２へ計数タイミング信号ｔｍを出力するタイマ８６と、カウンタ回路８１から出力される周波数信号Ｐｆ１に換算係数Ｋａを乗算する乗算部８３と、カウンタ回路８２から出力される周波数信号ｆ２に換算係数Ｋｂを乗算する乗算部８４と、乗算部８３及び８４の乗算出力を加算する加算部８５とを備えている。
【００１６】
カウンタ回路８１は、図３の（ｄ）、（ｆ）、（ｇ）に示すように、タイマ８６のタイムアップ周期毎（Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４・・・）にそのときの電圧／周波数変換回路４から出力される第１の周波数パルス信号Ｐｆ１のカウント値を周波数信号Ｐｆ１として乗算部８３に出力して保持するとともに第１の周波数パルス信号Ｐｆ１のカウント値がクリアされる初期化が行われ、引き続き第１の周波数パルス信号Ｐｆ１をカウントすることを繰り返す。
【００１７】
カウンタ回路８２は、カウンタ回路８１と同様に、図３の（ｃ）、（e）、（ｆ）、（ｈ）に示すように、タイマ８６のタイムアップ周期毎（Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４・・・）にそのときの発振回路６から出力される第２の周波数パルス信号Ｐｆ２のカウント値を周波数信号ｆ２として乗算部８４に出力して保持するとともに第２の周波数パルス信号Ｐｆ２のカウント値がクリアされる初期化が行われ、引き続き第２の周波数パルス信号Ｐｆ２をカウントすることを繰り返す。
【００１８】
タイマ８６は、所定の周期でタイムアップする毎に計数タイミング信号ｔｍをカウンタ回路８１とカウンタ回路８２へ出力し、タイマカウント値をクリアする初期化を行ってタイマカウントを継続する。
次に、上記第１の実施形態の動作について図３のタイミングチャートを伴って説明する。
【００１９】
今、入力端子２に入力される被測定電流Ｉｉｎが、図３（ａ）に示すように、時点ｔ０では入力されておらず、一次遅れ増幅回路３の電荷蓄積用コンデンサ３３が放電されて出力される出力電圧信号Ｖｏが“０”であるとともに、測定値演算部８のタイマ８６、カウンタ回路８１及び８２のカウント値が“０Ｖ”にクリアされた後、タイマ８６と各カウンタ８１及び８２が起動されているものとする。
【００２０】
この状態で、時点ｔ１で図３（ａ）に示すように、負の一定値例えば−１０−１５Ａとなる被測定電流Ｉｉｎが入力されると、この被測定電流Ｉｉｎが一次遅れ増幅回路３の帰還抵抗３２へ流れ、一次遅れ増幅回路３から出力される出力電圧信号Ｖｏ（以降出力電圧信号Ｖｏとも記述）は、図３（ｂ）に示すように、帰還抵抗３２の抵抗値Ｒと電荷蓄積用コンデンサ３３の静電容量Ｃとの積の時定数をもって上昇し、最終的には帰還抵抗３２の抵抗値Ｒと被測定電流Ｉｉｎとの積となる。このとき、電荷蓄積用コンデンサ３３にはオペアンプ３１の出力電圧Ｖｏと電荷蓄積用コンデンサ３３の静電容量Ｃとの積だけの電荷が蓄積されている。
【００２１】
そして、一次遅れ増幅回路３から出力される出力電圧信号Ｖｏが第１電圧比較回路５の第１の基準電圧Ｖ１未満となる電圧領域では第１電圧比較回路５から出力される第１比較信号Ｓｃ１が、図３（ｃ）に示すように、ローレベルを維持するので、発振回路６は、図３（ｅ）に示すように、第２の周波数パルス信号Ｐｆ２を出力することはない。
しかしながら、電圧／周波数変換回路４では、図３（ｄ）に示すように、出力電圧信号Ｖｏに比例する周波数の第１の周波数パルス信号Ｐｆ１が出力され、この第１の周波数パルス信号Ｐｆ１が測定値演算部８のカウンタ回路８１に入力される。
【００２２】
このため、カウンタ回路８１で第１の周波数パルス信号Ｐｆ１がカウントされる。
その後、図３（ｆ）に示すように、タイマがタイムアップする毎（Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４・・・）に、図３（ｇ）に示すように、カウント値が周波数信号ｆ１（０，ｆ１ｎ１，ｆ１ｎ２，ｆ１ｎ３，・・・）として乗算部８３に出力され、この乗算部８３で周波数信号ｆ１に換算係数Ｋａ（例えば“１”）が乗算されて第１の電流測定値Ｉｍ１が算出され、この第１の電流測定値Ｉｍ１が加算部８５に供給される。この状態では、発振回路６が動作していないので、カウンタ回路８２のカウント値は“０”を維持し、乗算部８４で算出される第２の電流測定値Ｉｍ２も“０”を維持する。
【００２３】
したがって、乗算部８３から出力される第１の電流測定値Ｉｍ１が、電流測定値Ｉｍとして加算部８５から出力される。
これに対して、図３（ａ）に示すように、時点ｔ２で負値の被測定電流Ｉｉｎが増大し、出力電圧信号Ｖｏが上昇して、時点ｔ２１で図３（ｂ）に示すように、出力電圧信号Ｖｏが第１電圧比較回路５の第１の基準電圧Ｖ１以上となると、第１電圧比較回路５から図３（ｃ）に示すようにハイレベルの第１比較信号Ｓｃ１が出力される。この第１比較信号Ｓｃ１が発振回路６に供給されるので、この発振回路６から図３（ｅ）に示すように、一定のパルス幅で且つ一定の波高値のパルス信号の第２の周波数パルス信号Ｐｆ２が出力される。この第２の周波数パルス信号Ｐｆ２がポンピング回路７及び測定値演算部８に供給される。
【００２４】
ポンピング回路７では、第２の周波数パルス信号Ｐｆ２がポンピングコンデンサ７１に供給されることにより、第２の周波数パルス信号Ｐｆ２の立ち上がりで、ポンピングコンデンサ７１が充電され、その充電電流が抵抗７３を介して接地に流れ、ポンピングコンデンサ７１と抵抗７３との接続点に正電圧が発生する。この電圧は、ポンピングダイオード７２に順方向電圧として印加されるので、ポンピングダイオード７２が導通して電流が流れ、一次遅れ増幅回路３の電荷蓄積用コンデンサ３３に蓄積されている電荷を一定量放電させる。
【００２５】
このため、一次遅れ増幅回路３から出力される出力電圧信号Ｖｏは、図３（ｂ）の時点ｔ２１に示すように低下し始める。
その後、ポンピングコンデンサ７１の充電電流が除々に減少して流れなくなるとポンピングダイオード７２の順方向電圧も減少してポンピングダイオード７２が遮断し、時点ｔ２１ａでポンピング回路７による電荷蓄積用コンデンサ３３の放電が停止し、一次遅れ増幅回路３では、出力電圧信号Ｖｏが図３（ｂ）のｔ２１ａに示すように再度上昇し始める。
【００２６】
その後、出力電圧信号Ｖｏが上昇して時点ｔ２２で出力電圧信号Ｖｏが再度基準電圧Ｖ１に達すると、第１電圧比較回路５からハイレベルの第１比較信号Ｓｃ１が出力され、これによって発振回路６から第２の周波数パルス信号Ｐｆ２が出力される。
これによって、ポンピング回路７の作用により一次遅れ増幅回路３の電荷蓄積用コンデンサ３３の電荷が一定量放電されて出力電圧信号Ｖｏが低下し、放電が停止すると、出力電圧信号Ｖｏが増加して第１の基準電圧Ｖ１に達する（、図３（ｂ）のｔ２３，ｔ２４，ｔ２５）ことを繰り返す。
【００２７】
このとき、ポンピング回路７により放電される電荷の電流換算値は、単位時間当りの発振回路６の第２の周波数パルス信号Ｐｆ２のパルス数と１パルス当りに放電される電荷の積になる。
また、発振回路６の第２の周波数パルス信号Ｐｆ２によるポンピング回路動作により一次遅れ増幅回路の出力電圧信号Ｖｏが低下したとき、電圧／周波数変換回路４から出力される第１の周波数パルス信号Ｐｆ１の周波数も追従して低下する。このような状態でもカウンタ回路８１は、前記の動作を継続して、第１の周波数パルス信号Ｐｆ１を繰り返しカウントしカウント値ｆ１（ｆ１ｃ１，ｆ１ｃ２，ｆ１ｃ３，ｆ１ｃ４・・・）を乗算部８３へ出力している。
【００２８】
一方、発振回路６から出力される第２の周波数パルス信号Ｐｆ２はカウンタ回路８２に供給される。このカウンタ回路８２では、図３（ｈ）に示すように、タイマがタイムアップする毎（Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４・・・）に乗算部８４へカウント値ｆ２（ｆ２ｎ１，ｆ２ｎ２，ｆ２ｎ３，・・・）を出力して保持した後、カウンタを初期化して、第２の周波数パルス信号Ｐｆ２のカウントを継続して行う。
このような動作状態において、ポンピング回路動作による第１の周波数パルス信号Ｐｆ１の周波数はポンピング回路７で放電された電荷に対応して変化するので、カウンタ回路８１とカウンタ回路８２のタイマのタイムアップ時刻と周期を同期させて、入力電流の測定値は第１の電流測定値Ｉｍ１と第２の電流測定値Ｉｍ２の合計値とすればよい。具体的には、第２の周波数信号にｆ２に換算係数Ｋｂ（例えば“１０００”〜“１００００”）を乗算して、第２の電流測定値Ｉｍ２を算出する。この第２の電流測定値Ｉｍ２が加算部８５に供給されるので、この加算部８５で、第１の電流測定値Ｉｍ１と第２の電流測定値Ｉｍ２とを加算して電流測定値Ｉｍを算出する。
【００２９】
その後、図３（ａ）の時点ｔ３に示すように、負値の被測定電流Ｉｉｎがさらに増大した場合、一次遅れ増幅回路の出力電圧信号Ｖｏの上昇する上昇率が大きくなり、前記ポンピング回路７によって一次遅れ増幅回路３の出力電圧信号Ｖｏが低下した後、それが増加して第１の基準電圧Ｖ１に達する時間が短くなり、図３（ｅ）に示す発振回路６から出力される第２の周波数パルス信号Ｐｆ２の周波数が高くなる。このように、被測定電流Ｉｉｎの増大による一次遅れ増幅回路の出力電圧信号Ｖｏの上昇は、被測定電流Ｉｉｎが増大した分第２の周波数パルス信号Ｐｆ２の周波数が高くなり、ポンピング回路７による放電量が増大することによって、抑制される。
【００３０】
もし、被測定電流Ｉｉｎが更に増大し、第２の周波数パルス信号Ｐｆ２の周波数が最高となって、ポンピング回路７による最大放電量を超える過大入力状態となった場合は、一次遅れ増幅回路３の出力電圧信号Ｖｏは、第１の基準電圧Ｖ１を超え続け、第１電圧比較回路５からハイレベルの第１比較信号Ｓｃ１が出力され続けるので発振回路６の第２の周波数パルス信号Ｐｆ２は、連続発振状態の信号が出力される。この状態は入力電流Ｉｉｎが測定電流領域内にまで減少して、一次遅れ回路３の電荷蓄積用コンデンサ３３の放電状態が一次遅れ増幅回路３の出力電圧信号Ｖｏが基準電圧Ｖ１未満となるまで継続される。
【００３１】
なお、乗算部８３，８４の換算係数Ｋａ，Ｋｂは、予め基準となる電流を入力端子２へ供給し電流測定値が基準の電流値に一致するように決定する。
具体的には、最初に前記図３（ａ）のｔ１に示すような一次遅れ回路の出力電圧Ｖｏが基準電圧Ｖ１に到達しない基準電流を入力端子２へ供給し、第１の電流測定値Ｉｍ１が入力した基準電流と一致するように乗算部８３の換算係数Ｋａを決める。
その後、前記図３（ａ）の時点ｔ３に示すように一次遅れ回路の出力電圧Ｖｏが基準電圧Ｖ１を十分超える基準電流を入力端子２へ供給し、加算部８５から出力される電流測定値Ｉｍが入力した基準電流と一致するように乗算部８４の換算係数Ｋｂを決めればよい。
【００３２】
その後、被測定電流Ｉｉｎが図３（ａ）のｔ４，ｔ５，ｔ６に示すように徐々に減少して零に近づく状態において、時点ｔ４から時点ｔ５の間では、前記とは逆に被測定電流が小さくなるにつれて、一次遅れ増幅回路３の出力電圧信号Ｖｏの上昇率が小さくなり、第１電圧比較回路５の第１の基準電圧Ｖ１以上となるまでの時間も長くなり、結果、ポンピング回路７へ供給される発振回路６から出力される第２の周波数パルス信号Ｐｆ２の発生頻度が低くなり第２の電流測定値Ｉｍ２が小さくなる。更に図３（ａ）のｔ５では一次遅れ増幅回路３の出力電圧信号Ｖｏが低下し基準電圧Ｖ１未満になり、第１電圧比較回路５からの第１比較信号Ｓｃ１がローレベルに変化し、これによって発振回路６から第２の周波数パルス信号Ｐｆ２が停止するので、図３（ｆ）の時点Ｔ４以後のカウンタ回路８２のカウント値ｆ２（ｆ２ｎ５，・・・）は０となり、これが乗算部８４に供給され、第２の電流測定値Ｉｍ２もゼロになる。この状態では前述のように、乗算部８３から出力される第１の電流測定値Ｉｍ１が、電流測定値Ｉｍとして加算部８５から出力される。
【００３３】
このように、上記第１の実施形態では、被測定電流Ｉｉｎを一次遅れ増幅回路３に供給してこの一次遅れ増幅回路３から出力される出力電圧信号Ｖｏを電圧／周波数変換回路４で直接第１の周波数パルス信号Ｐｆ１に変換し、この第１の周波数パルス信号Ｐｆ１を計数して周波数ｆ１を算出する。一方、一次遅れ増幅回路３から出力される出力電圧信号Ｖｏを第１電圧比較回路５に供給して第１の基準電圧Ｖ１以上となったときに、発振回路６で第２の周波数パルス信号Ｐｆ２を形成し、この第２の周波数パルス信号Ｐｆ２でポンピング回路７をポンピング動作させて一次遅れ増幅回路３の電荷蓄積用コンデンサ３３に蓄積された電荷を一定量放電させるとともに第２の周波数パルス信号Ｐｆ２を計数して、第２の周波数ｆ２を算出する。
【００３４】
そして、算出した第１の周波数ｆ１に換算係数Ｋａを乗算して第１の電流測定値Ｉｍ１を算出し、第２の周波数ｆ２に換算係数Ｋｂを乗算して第２の電流測定値Ｉｍ２を算出し、両電流測定値Ｉｍ１及びＩｍ２を加算して被測定電流Ｉｉｎの電流測定値Ｉｍを算出する。
したがって、被測定電流Ｉｉｎが一次遅れ増幅回路３の出力電圧信号Ｖｏが第１の基準電圧Ｖ１に達しない範囲の小さい電流値である場合には、電圧／周波数変換回路４から出力される第１の周波数パルス信号Ｐｆ１に基づいて電流測定値Ｉｍを算出する。一方、被測定電流Ｉｉｎが大きな電流値となって、一次遅れ増幅回路の出力電圧Ｖｏが第１の基準電圧Ｖ１に達する大きな値となると発振回路６から出力される第２の周波数パルス信号Ｐｆ２に基づいて第２の電流測定値Ｉｍ２を算出し、これを第１の電流測定値Ｉｍ１に加算して電流測定値Ｉｍを算出する。このため、被測定電流Ｉｉｎが広範囲の電流であっても、レンジ切換えを行うことなく、連続的に電流測定値を測定することができる。
【００３５】
次に、本発明の第２の実施形態について図４及び図５を伴って説明する。
この第２の実施形態では、第１の基準電圧Ｖ１とこれより大きな第２の基準電圧Ｖ２とを設定し、一次遅れ増幅回路３の出力電圧信号Ｖｏが第２の基準電圧Ｖ２に達してから発振回路６を動作させるようにしたものである。
すなわち、第２の実施形態では、図４に示すように、前述した第１の実施形態における図２の構成において、第１電圧比較回路５及び発振回路６間にゲート回路１１を介挿し、このゲート回路１１を駆動するゲート駆動回路１２を設けることを除いては図２と同様の構成を有し、図２との対応部分には同一符号を付し、その詳細説明はこれを省略する。
【００３６】
ここで、ゲート駆動回路１２は、図４に示すように、一次遅れ増幅回路３から出力される出力電圧信号Ｖｏが入力されるとともに、第１の基準電圧Ｖ１（例えば０．６Ｖ）より高い第２の基準電圧Ｖ２（例えば３Ｖ）が入力された第２電圧比較回路１３と、この第２電圧比較回路１３から出力される第２比較信号Ｓｃ２が起動信号として入力されるとともに、発振回路６から出力される第２の周波数パルス信号Ｐｆ２が初期化信号として入力されるタイマ回路１４とを備えている。そして、タイマ回路１４からは、タイマ計時状態となったときにハイレベルとなり、タイムアップしたときにローレベルとなるゲート信号Ｇａがゲート回路１１に供給される。
【００３７】
次に、上記第２の実施形態の動作について図５のタイミングチャートを伴って説明する。なお、図５では、電圧／周波数変換回路出力Ｐｆ１を表示していないが図３（ｄ）と同様に一次遅れ回路の出力電圧Ｖｏに比例した周波数の信号出力Ｐｆ１が出力される。
今、時点ｔ０では入力端子２に被測定電流Ｉｉｎが、図５（ａ）に示すように、入力されておらず一次遅れ増幅回路３の電荷蓄積用コンデンサ３３が放電されて出力される出力電圧信号Ｖｏが“０Ｖ”であるとともに、測定値演算部８のタイマ８６、カウンタ回路８１及び８２のカウント値が“０”にクリアされた後、タイマ８６とカウンタ回路８１とカウンタ回路８２が起動され、タイマ回路１４は起動停止されているものとする。
【００３８】
この状態で、時点ｔ１で図５（ａ）に示すように、負の一定値例えば−１０−１５Ａとなる被測定電流Ｉｉｎが入力されると、前述した第１の実施形態と同様に、この被測定電流Ｉｉｎが一次遅れ増幅回路３の帰還抵抗３２へ流れ、一次遅れ増幅回路３から出力される出力電圧信号Ｖｏは、図５（ｂ）の時点ｔ１から時点ｔ２間に示すような遷移となり、帰還抵抗３２の抵抗値Ｒと被測定電流Ｉｉｎとの積となる。このとき、電荷蓄積用コンデンサ３３にはオペアンプ３１の出力電圧Ｖｏと電荷蓄積用コンデンサ３３の静電容量Ｃとの積だけの電荷が蓄積されている。
【００３９】
このような一次遅れ増幅回路３から出力される出力電圧信号Ｖｏが第１電圧比較回路５の第１の基準電圧Ｖ１未満となる電圧領域では、第１電圧比較回路５から出力される第１比較信号Ｓｃ１はローレベルを維持する。
また、ゲート駆動回路１２でも、第２電圧比較回路１３からハイレベルの第２比較信号Ｓｃ２が出力されないので、タイマ回路１４は起動されず、ゲート信号Ｇａはローレベルを維持し、ゲート回路１１は閉じている。従って、発振回路６から第２の周波数パルス信号Ｐｆ２は出力されない。
【００４０】
しかしながら、電圧／周波数変換回路４では、一次遅れ増幅回路３から出力される出力電圧信号Ｖｏに比例する周波数の第１の周波数パルス信号Ｐｆ１が出力され、この第１の周波数パルス信号Ｐｆ１が測定値演算部８のカウンタ回路８１に入力される。
このため、カウンタ回路８１で第１の周波数パルス信号Ｐｆ１のカウントが行われる。
また、図５（ｂ）に示すように、一次遅れ増幅回路３から出力される出力電圧信号Ｖｏが第１電圧比較回路５の第１の基準電圧Ｖ１以上となる時点ｔ２１〜ｔ３の電圧領域では、第１電圧比較回路５から出力される第１比較信号Ｓｃ１はハイレベルとなる。しかし、第２電圧比較回路１３からハイレベルの第２比較信号Ｓｃ２が出力されないので、タイマ回路１４は起動されず、ゲート回路１１は閉じられており、ゲート信号はローレベルを維持している。従って、発振回路６から第２の周波数パルス信号Ｐｆ２は出力されない。
【００４１】
この時点ｔ２１〜ｔ３でも、電圧／周波数変換回路４では、一次遅れ増幅回路３から出力される出力電圧信号Ｖｏに比例する周波数の第１の周波数パルス信号Ｐｆ１が出力され、この第１の周波数パルス信号Ｐｆ１が測定値演算部８のカウンタ回路８１に入力される。
このため、カウンタ回路８１で第１の周波数パルス信号Ｐｆ１のカウントが継続して行われる。その後、図５（ｇ）に示すように、タイマが一定周期でタイムアップする毎に、図５（ｈ）に示すようにカウント値が周波数信号ｆ１（ｆ１ｃ１，ｆ１ｃ２，ｆ１ｃ３，・・・）として乗算部８３に出力され、この乗算部８３で周波数信号ｆ１に換算係数Ｋａが乗算されて第１の電流測定値Ｉｍ１が算出され、この第１の電流測定値Ｉｍ１が加算部８５に供給される。この状態では、発振回路６が動作していないので、図５（ｉ）（ｆ２ｎ１＝０）に示すようにカウンタ回路８２のカウント値は“０”を維持し、乗算部８４で算出される第２の電流測定値Ｉｍ２も“０”を維持する。
【００４２】
したがって、乗算部８３から出力される第１の電流測定値Ｉｍ１が、電流測定値Ｉｍとして加算部８５から出力される。
この状態が、一次遅れ増幅回路３の出力電圧信号Ｖｏが第２の基準電圧Ｖ２に達するまでは継続される。
図５（ａ）に示すように、時点ｔ３で負値の被測定電流Ｉｉｎがさらに増大し、出力電圧信号Ｖｏが増加して、時点ｔ３１で図５（ｂ）に示すように、出力電圧信号Ｖｏが第２電圧比較回路１３の第２の基準電圧Ｖ２に達すると、第２電圧比較回路１３から図５（ｄ）に示すように、ハイレベルの第２比較信号Ｓｃ２が起動信号としてタイマ回路１４に出力される。
【００４３】
このため、タイマ回路１４が起動されて、計時を開始し、これに応じて図５（ｅ）に示すハイレベルのゲート信号Ｇａがゲート回路１１に出力されることにより、ゲート回路１１が開く。
一方、第１電圧比較回路５は、図５（ｃ）に示すように、一次遅れ増幅回路３の出力電圧信号Ｖｏが第１の基準電圧Ｖ１を超えた時点ｔ２１でハイレベルとなる第１比較信号Ｓｃ１を出力しているので、このゲート回路１１が開いたことにより、発振回路６にローレベルからハイレベルに反転する入力信号が供給される。これによって発振回路６から図５（ｆ）に示すように時点ｔ３１で第２の周波数パルス信号Ｐｆ２が出力される。
【００４４】
この第２の周波数パルス信号Ｐｆ２がポンピング回路７に供給されるので、前述した第１の実施形態と同様に、ポンピング回路７のポンピング動作によって一次遅れ増幅回路３の出力電圧信号Ｖｏが、図５（ｂ）の時点ｔ３１に示すように低下し、第２電圧比較回路１３の第２の基準電圧Ｖ２未満になり第２比較信号Ｓｃ２がローレベルになるが、タイマ回路出力のゲート信号Ｇａは、まだタイマが動作時間内なのでハイレベルを持続する。
【００４５】
このとき、発振回路６からの第２の周波数パルス信号Ｐｆ２の所定周期Ｔをタイマ回路１４のタイマ設定時間よりも短い時間に設定しておくことにより、発振回路６から第２の周波数パルス信号Ｐｆ２が出力されると、これがタイマ回路１４に初期化信号として供給され、タイマ回路１４のカウント値がクリアされて初期値に戻される。このため、タイマ回路１４から出力されるゲート信号Ｇａは図５（ｅ）、（ｆ）に示すように発振回路６から第２の周波数パルス信号Ｐｆ２が所定周期Ｔで出力されている期間はハイレベルを維持し、ゲート回路１１は開いたままとなる。
【００４６】
そして、第１電圧比較回路５から出力される図５（ｃ）の第１比較信号Ｓｃ１がハイレベルを継続しているので、発振回路６からは図５（ｆ）に示すように所定周期Ｔで第２の周波数パルス信号Ｐｆ２を出力し続ける。このため、ポンピング回路７のポンピング動作によって一次遅れ増幅回路３の出力電圧信号Ｖｏは図５（ｂ）の時点ｔ３１から時点ｔ４間に示すように徐々減少する。
【００４７】
その後、時点ｔ４で一次遅れ増幅回路３の出力電圧信号Ｖｏが第１の基準電圧Ｖ１を下回ると、第１電圧比較回路５から出力される第１比較信号Ｓｃ１がローレベルへ復帰し、これにより、発振回路６からの一定周期Ｔの第２の周波数パルス信号Ｐｆ２の出力が停止される。
第２の周波数パルス信号Ｐｆ２の出力が停止されると、ポンピング回路７のポンピング動作は終了するので、一次遅れ増幅回路３の出力電圧信号Ｖｏが再び増加し始める。
【００４８】
そして、時点ｔ４１で一次遅れ増幅回路３の出力電圧信号Ｖｏが第１の基準電圧Ｖ１に達すると、第１電圧比較回路５から図５（ｃ）に示すようにローレベルからハイレベルの第１比較信号Ｓｃ１が出力され、これによって発振回路６から図５（ｆ）に示すように第２の周波数パルス信号Ｐｆ２が出力される。
このため、前述した第１の実施形態と同様、ポンピング回路７によるポンピング動作によって、一次遅れ増幅回路３から出力される出力電圧信号Ｖｏが低下し、被測定電流によって上昇し、出力電圧信号Ｖｏが第１の基準電圧Ｖ１に達する毎に発振回路６から第２の周波数パルス信号Ｐｆ２が出力される動作を繰り返す。
【００４９】
被測定電流Ｉｉｎの大きさが更に増大すると、前述した第１の実施形態と同様に、一次遅れ増幅回路の出力電圧信号Ｖｏの上昇率が大きくなり、前記ポンピング回路７によって一次遅れ増幅回路３の出力電圧信号Ｖｏが低下した後、それが増加して第１の基準電圧Ｖ１に達する時間が短くなり、図５（ｆ）に示す発振回路６から出力される第２の周波数パルス信号Ｐｆ２の周波数が高くなる。
【００５０】
そして発振回路６から出力される第２の周波数パルス信号Ｐｆ２はカウンタ回路８２に供給されてカウントされ、タイマが一定周期でタイムアップする毎に、図５（ｉ）に示すように、カウント値で表される周波数ｆ２（ｆ２ｎ１，ｆ２ｎ２，ｆ２ｎ３，・・・）を乗算部８４に出力して保持し、タイマ値とカウント値をクリアする初期化をした後、計数を継続する。このような動作状態において電流測定値Ｉｍは、前述した第１の実施形態と同様に、カウンタ回路８２のカウント値で表される周波数ｆ２が乗算部８４に出力される。この乗算部８４で周波数ｆ２に換算係数Ｋｂ（例えば“１０００”〜“１００００”）が乗算されて第２の電流測定値Ｉｍ２が算出され、この第２の電流測定値Ｉｍ２が加算部８５で該１の電流測定値Ｉｍ１に加算されて被測定電流Ｉｉｎの電流測定値Ｉｍが算出される。
【００５１】
このとき、乗算部８４の換算係数Ｋｂは、前述した第１の実施形態と同様に設定すればよい。
その後、被測定電流Ｉｉｎが図５（ａ）の時点ｔ５，ｔ６，ｔ７，ｔ８に示すように電流値が徐々に“０”に近づくと、図５（ｂ）の時点ｔ５からｔ８に示すように、これに応じて一次遅れ増幅回路３から出力される出力電圧信号Ｖｏの上昇率が減少して緩やかな上昇となることにより、発振回路６から出力される第２の周波数パルス信号Ｐｆ２の周期も長くなる。
【００５２】
タイマ回路１４は、第２の周波数パルス信号Ｐｆ２により初期化された後、タイマ計測時間Ｔｄを経過しても第２の周波数パルス信号Ｐｆ２が入力されない時点ｔ６でタイムアップとなり、図５（ｅ）に示すタイマ回路１４から出力されるゲート信号がローレベルとなるので、ゲート回路１１は閉じられる。このような状態では、その後、図５（ｂ）の時点ｔ７に示すように一次遅れ回路の出力電圧Ｖｏが第１の基準電圧Ｖ１を超えて第１比較信号Ｓｃ１が出力されてもタイマ回路から出力されるゲート信号Ｇａがローレベルになってゲートが閉じているので発振回路６から出力される第２の周波数パルス信号Ｐｆ２も出力されないので前記図５の時点ｔ１からｔ３１間の動作と同じ動作となる。
【００５３】
以上の一連の動作において、被測定電流Ｉｉｎの電流値は、一次遅れ増幅回路３の帰還抵抗３２に流れた電流とポンピング回路７によるポンピング電流の和となるので、被測定電流Ｉｉｎの測定値は、電圧／周波数変換回路４の周波数に換算係数Ｋａを乗じた値と、発振回路６のパルス信号周波数に換算係数Ｋｂを乗じた値の和となり、加算部８５から出力される電流測定値Ｉｍが被測定電流Ｉｉｎの電流値を表している。
次に、具体的な測定電流範囲を１ｆＡから１μＡにする場合の回路定数を上記第２の実施形態について説明する。
【００５４】
〔一次遅れ増幅回路３〕
＜高レンジ系＞
被測定電流Ｉｉｎの高レンジ用測定値は、ポンピング回路７を駆動する発振回路６の周波数パルス信号Ｐｆ２の周波数を測定することにより得ることができ、被測定電流Ｉｉｎと第２の周波数パルス信号Ｐｆ２の周波数との対応関係は、図６（ｂ）に示すように
１ｐＡ〜１μＡが０．５Ｈｚ〜５００ｋＨｚに対応する。
【００５５】
この場合、１μＡの電流が１／５００ｋＨｚ時間流れたとき、その電荷は、２ｐＣ＝１μＡ／５００ｋＨｚとなる。この電荷は、ポンピング回路７で放電される電荷と平衡するので、１回のポンピング動作で一次遅れ増幅回路３から出力される積分電圧信号Ｖｏの電圧を例えば０．１Ｖ変化させようとすると、電荷蓄積用コンデンサ３３の静電容量Ｃは、
Ｃ＝Ｑ／Ｖ＝２ｐＣ／０．１Ｖ＝２０ｐＦ
となる。
【００５６】
＜低レンジ系＞
被測定電流Ｉｉｎの低レンジ用測定値は、一次遅れ増幅回路３の出力電圧信号Ｖｏを電圧／周波数変換回路４で周波数に変換して第１の周波数パルス信号Ｐｆ１を形成し、その周波数をカウンタ回路８１で測定することにより得ることができる。被測定電流Ｉｉｎと第１の周波数パルス信号Ｐｆ１の周波数を図６（ａ）に示すように、被測定電流Ｉｉｎの１ｆＡ〜３ｐＡを周波数５０Ｈｚ〜３００ｋＨｚに対応させた場合、オペアンプ３１の帰還抵抗３２の抵抗値Ｒは低レンジ測定範囲上限のオペアンプ出力電圧を３Ｖとすると、
Ｒ＝３Ｖ／３ｐＡ＝１ＴΩ
となる。さらに、オペアンプ３１のオフセット電圧調整を行ってオペアンプ３１に測定レンジの電流１ｆＡから３ｐＡを入出力したとき、オペアンプ出力電圧が１ｍＶ〜３Ｖに対応させる。
【００５７】
〔電圧／周波数変換回路４〕
電圧／周波数変換回路４は市販の集積回路が存在する。
電圧／周波数変換回路４は、一次遅れ増幅回路３の出力電圧が３Ｖのとき発振周波数が３００ｋＨｚになるように回路定数を定め、オフセット調整を行い、一次遅れ増幅回路の出力電圧１ｍＶ〜３Ｖのときの発振周波数が３０Ｈｚから３００ｋＨｚに対応するようにする。
【００５８】
〔第２電圧比較回路１３〕
第２電圧比較回路１３の基準電圧Ｖ２を３Ｖに設定し、一次遅れ増幅回路３の出力電圧信号Ｖｏが低レンジ測定範囲の上限電圧（３Ｖ）を超えたら、タイマ回路１４を起動する。
〔タイマ回路１４〕
タイマ回路１４は、第２電圧比較回路１３の出力信号で起動され、所定時間（例えば１秒間）ゲート回路１１を開き、第１電圧比較回路５の第１比較信号Ｓｃ１を発振回路６へ通す。タイマ回路１４は、起動されてから所定時間内（１秒以内）に第２電圧比較回路１３から再起動信号が供給されるか、発振回路６の第２の周波数パルス信号Ｐｆ２が供給されれば、タイマ時間が初期化されて、初期化から所定時間はゲート回路１１を開き続ける。
【００５９】
〔発振回路６〕
発振回路６の出力信号の波高は、可変できるようにしておくと、被測定電流Ｉｉｎと発振回路６の第２の周波数パルス信号Ｐｆ２の周波数との関係が規格化できるので都合がよい。発振回路６の第２の周波数パルス信号Ｐｆ２のパルス幅は、発振回路６の最高周波数が５００ｋＨｚなので、例えばデューティ比２０％とすると０．４μｓ程度にする。
【００６０】
〔ポンピング回路７〕
ポンピング回路７で放電する電流は、高レンジ系の入力電流と平衡するので、１μＡの電流が１／５００ｋＨｚ時間流れたとき、発振回路６から出力されるパルス信号Ｐｆ２の周波数が１／５００ｋＨｚであり、１個のパルス信号で放電させる電荷は、２ｐＣとなり、ポンピングコンデンサ７１の静電容量Ｃ１は発振回路６の実効的な出力電圧の波高を例えば０．１Ｖとすると、
Ｃ１＝Ｑ／Ｖ＝２ｐＣ／０．１Ｖ＝２０ｐＦ
となる。
【００６１】
また、抵抗７３の抵抗値は、発振回路６のパルス幅が０．４μｓ程度なので、この時間内にポンピングコンデンサ７１が十分に充放電されるように、抵抗７３の抵抗値とポンピングコンデンサ７１の静電容量との積（τｐ：ポンピング回路時定数）を発振回路６から出力されるパルス信号Ｐｆ２のパルス幅が０．４μｓに対して十分小さい値、例えば０．０４μｓ（１／１０）とすると、抵抗７３の抵抗値Ｒ２は、
Ｒ２＝０．０４（μｓ）／２０（ｐＦ）＝０．００２（ＭΩ）
となり、２ｋΩ以下とすればよい。
ただし、実際には、ポンピングダイオード７２の順方向電圧の降下分の電圧と、ポンピングコンデンサ７１の電極間の静電容量により損失する分を加算する必要がある。
【００６２】
〔第１電圧比較回路５〕
例えば、第１の基準電圧Ｖ１を０．６Ｖ（第２の基準電圧Ｖ２（３Ｖ）の１／５）とした場合、一次遅れ増幅回路３の出力電圧信号Ｖｏが基準電圧Ｖ２（３Ｖ）に相当する被測定電流Ｉｉｎは、前述の通り３ｐＡなので、タイマ回路１４が起動されてゲート回路１１が開き、第１電圧比較回路５の第１比較信号Ｓｃ１で発振回路６が動作する状態で被測定電流Ｉｉｎとポンピング電荷が平衡状態となっているときの発振回路６の第２の周波数パルス信号Ｐｆ２の周波数は、一次遅れ増幅回路３の応答時点数（τ）が２０秒（＝１ＴΩ×２０ｐＦ）、ポンピング電荷による一次遅れ増幅回路３の出力電圧信号Ｖｏの振幅が０．１Ｖ、基準電圧Ｖ１が０．６Ｖなので、一次遅れ増幅回路３の出力電圧がポンピング電荷によって０．５Ｖ（０．６Ｖ−０．１Ｖ）まで低下し、３Ｖ（３ｐＡ×１ＴΩ）へ向かって時定数２０秒で０．６Ｖまで上昇することを繰り返す時間の逆数（周波数）になるので、
０．１／（Ｖｏ−（０．６−０．１））＝０．１／（３−０．５）＝１−ｅｘｐ（−ｔ／τ）
ここでτ＝２０秒より、ｔ＝０．８１６ｓとなり、約１．２Ｈｚとなる。
【００６３】
一方、高レンジの発振回路６が停止する被測定電流Ｉｉｎは、前述のように発振回路６の出力周期が１秒を超えた場合であるので、
０．１／（Ｖｏ−０．５）＝１−ｅｘｐ（−ｔ／τ）
ここでτ＝２０秒，ｔ＝１ｓより、
Ｖｏ＝２．５５Ｖ
となり、２．５５ｐＡとなる。
【００６４】
なお、上記第１及び第２の実施形態においては、被測定電流Ｉｉｎが負値である場合について説明したが、これに限定されるものではなく、正値の被測定電流Ｉｉｎを入力する場合には、一次遅れ増幅回路３の出力側に増幅率１の反転増幅器を介挿し、ポンピングダイオードの極性を逆にすればよい。
さらに、上記第１及び第２の実施形態においては、ポンピング回路７を構成するポンピングダイオード７２の温度依存性を考慮しない場合について説明したが、ポンピングダイオード７２の温度依存性を考慮する場合には、前述した特許文献１に記載されているように、ポンピングダイオード７２の温度を温度センサで実測し、温度センサで実測した温度におけるポンピングダイオード７２の順方向電圧の変化分だけ、発振回路６から出力されるパルス信号Ｐｆ２のパルス振幅を調整する温度補償回路を設けるようにすれば良い。
【符号の説明】
【００６５】
１…電流測定装置、２…入力端子、３…一次遅れ増幅回路、４…電圧／周波数変換回路、５…第１電圧比較回路、６…発振回路、７…ポンピング回路、８…測定値演算部、１１…ゲート回路、１２…ゲート駆動回路、１３…第２電圧比較回路、１４…タイマ回路、３１…オペアンプ、３２…帰還抵抗、３３…電荷蓄積用コンデンサ、８１…第１カウンタ回路、８２…第２カウンタ回路、８３，８４…乗算部、８５…加算部
【図１】
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【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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