(57)【要約】【課題】  小型・低コストで、接点の寿命が長く、絶縁抵抗測定及びリーク電流測定に誤差が生じないリレー回路及びリレー回路の切り替え方法を提供する。【解決手段】  一端を高インピーダンス回路及び電圧発生器に接続し、他端を測定手段に接続し、オンオフする主リレーを備えるリレー回路において、一端を前記主リレーの一端に接続し、他端を共通電位に接続し、前記主リレーに対して逆位相でオンオフする補助リレーを備えることを特徴とするリレー回路。【選択図】                    図１
2005249700.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端を高インピーダンス回路及び電圧発生器に接続し、他端を測定手段に接続し、オンオフする主リレーを備えるリレー回路において、
一端を前記主リレーの一端に接続し、他端を共通電位に接続し、前記主リレーに対して逆位相でオンオフする補助リレーを備えることを特徴とするリレー回路。
【請求項２】
前記高インピーダンス回路は被測定機器と保護手段とを有し、前記測定手段は電流計を有することを特徴とする請求項１記載のリレー回路。
【請求項３】
前記オンオフは、前記主リレーと前記補助リレーとが同時オンする期間を有すると共に、前記主リレーと前記補助リレーとが同時オフする期間を有しないことを特徴とする請求項１または請求項２の何れかに記載のリレー回路。
【請求項４】
一端を高インピーダンス回路及び電圧発生器に接続し、他端を測定手段に接続し、オンオフする主リレーを備えるリレー回路の切り替え方法において、
一端を前記主リレーの一端に接続し、他端を共通電位に接続し、前記主リレーに対して逆位相でオンオフする補助リレーを備えると共に、
補助リレーがオフからオンに変化するステップ、
主リレーがオンからオフに変化するステップ
を備えることを特徴とするリレー回路の切り替え方法。
【請求項５】
前記リレー回路の切り替え方法は、
主リレーがオフからオンに変化するステップ、
補助リレーがオンからオフに変化するステップ
を備えることを特徴とする請求項４記載のリレー回路の切り替え方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、低リーク電流の測定及び絶縁抵抗測定に用いるリレー回路及びリレー回路の切り替え方法、または、測定システムの信号切り替え等に用いるリレー回路及びリレー回路の切り替え方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図２は、従来の絶縁抵抗測定回路を示す構成図である。
同図において、被測定機器１０１の一端は電圧発生器１０の電圧Ａに接続し、被測定機器１０１の他端は抵抗（保護手段）Ｒ１を介してリレーＲＬ１の一端に接続する。また、被測定機器１０１と抵抗Ｒ１とは高インピーダンス回路を形成する。さらに、リレーＲＬ１の他端は電流計（測定手段）２０に接続する。
【０００３】
また、被測定機器１０２の一端は電圧発生器１０の電圧Ａに接続し、被測定機器１０１の他端は抵抗（保護手段）Ｒ２を介してリレーＲＬ２の一端に接続する。また、被測定機器１０２と抵抗Ｒ２とは高インピーダンス回路を形成する。さらに、リレーＲＬ２の他端は電流計（測定手段）２０に接続する。また、電流計２０は低インピーダンスであり、共通電位Ｇに接続される。
【０００４】
そして、被測定機器１０１の他端と抵抗Ｒ１との接続点の電圧を電圧Ｂとし、抵抗Ｒ１とリレーＲＬ１の一端との接続点の電圧を電圧Ｃとし、リレーＲＬ１の他端とリレーＲＬ２の他端と電流計２０との接続点の電圧を電圧Ｄとし、被測定機器１０２の他端と抵抗Ｒ２との接続点の電圧を電圧Ｆとし、抵抗Ｒ２とリレーＲＬ２の一端との接続点の電圧を電圧Ｈとする。
【０００５】
このように構成する図２の従来例の動作を説明する。
まず、被測定機器１０１の絶縁抵抗ＲＩ１を測定するときは、リレーＲＬ１をオン、リレーＲＬ２をオフとする。また、電圧Ａは高電圧とする。
【０００６】
このとき、電圧Ｃは電圧Ｄとなり、電圧Ｆと電圧Ｈとは電圧Ａとなる。即ち、リレーＲＬ２には高電圧の電圧（Ａ−Ｄ）が印加される。
【０００７】
また、被測定機器１０１のリーク電流Ｉ１は電圧発生器１０、被測定機器１０１、抵抗Ｒ１、リレーＲＬ１、電流計２０の回路に流れる。さらに、被測定機器１０２、抵抗Ｒ２、リレーＲＬ２の回路には電流がながれない。よって、電圧Ａとリーク電流Ｉ１の商（Ａ／Ｉ１）は被測定機器１０１の絶縁抵抗ＲＩ１となる。
【０００８】
さらに、抵抗Ｒ１は、被測定機器１０１が絶縁破壊したときの電流を制限し、リレーＲＬ１と電流計２０とを保護する。
【０００９】
次に、被測定機器１０２の絶縁抵抗ＲＩ２を測定するときは、リレーＲＬ１をオフ、リレーＲＬ２をオンとする。また、電圧Ａは高電圧とする。
【００１０】
このとき、電圧Ｂと電圧Ｃとは電圧Ａとなり、電圧Ｈは電圧Ｄとなる。即ち、リレーＲＬ１には高電圧の電圧（Ａ−Ｄ）が印加される。
【００１１】
また、被測定機器１０２のリーク電流Ｉ２は電圧発生器１０、被測定機器１０２、抵抗Ｒ２、リレーＲＬ２、電流計２０の回路に流れる。さらに、被測定機器１０１、抵抗Ｒ１、リレーＲＬ１の回路には電流がながれない。よって、電圧Ａとリーク電流Ｉ２の商（Ａ／Ｉ２）は被測定機器１０２の絶縁抵抗ＲＩ２となる。
【００１２】
さらに、抵抗Ｒ２は、被測定機器１０２が絶縁破壊したときの電流を制限し、リレーＲＬ２と電流計２０とを保護する。
【００１３】
このようにして、図２の従来例は被測定機器１０１と被測定機器１０２との絶縁抵抗を測定する。
【００１４】
また、従来の半導体素子測定方法は、外部から探針可能な少なくとも一対のパッド電極を備えた素子の電気特性を測定する方法であって、一方のケーブル側は接地電位に対して正極性の電位に保持し、他方のケーブル側は接地電位に対して負極性の電位に保持した状態で測定を行うものもある（例えば、特許文献１参照。）。
【００１５】
さらに、従来のテスト素子微小電流測定方法は、少なくとも一部共用を含む多数のランドを備えており、全ランド同時にプローブを当接させ切換操作により個々のテスト素子の電気特性を逐次測定するものもある（例えば、特許文献２参照。）。
【００１６】
【特許文献１】特許３３１９０７８号公報
【特許文献２】特開平７−８６３４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
しかしながら、図２の従来例において、リレーＲＬ１及びリレーＲＬ２は、高電圧が印加されるため高耐圧に形成する必要がある。このため、リレーＲＬ１及びリレーＲＬ２は、大形・高価になり、接点の寿命が短くなるという課題がある。
【００１８】
また、リレーＲＬ１及びリレーＲＬ２は高電圧が印加されるため、リレーＲＬ１及びリレーＲＬ２のリーク電流、即ち、リレーＲＬ１及びリレーＲＬ２の接点間の絶縁抵抗によって、電流計２０に余計な電流が加算され、絶縁抵抗ＲＩ１，ＲＩ２の測定に誤差が生じるという課題がある。このとき、電流計２０には、被測定機器１０１と抵抗Ｒ１とリレーＲＬ１との回路の電流と、被測定機器１０２と抵抗Ｒ２とリレーＲＬ２との回路の電流と、の和が流れる。
【００１９】
さらに、リレーＲＬ１及びリレーＲＬ２は高電圧が印加されるため、リレーＲＬ１及びリレーＲＬ２の誘電吸収によって、電流計２０に余計な電流が加算され、絶縁抵抗ＲＩ１，ＲＩ２の測定に誤差が生じるという課題がある。なお、誘電吸収については特許文献１及び特許文献２に説明があるため説明は割愛する。
【００２０】
本発明の目的は、以上説明した課題を解決するものであり、小型・低コストで、接点の寿命が長く、絶縁抵抗測定及びリーク電流測定に誤差が生じないリレー回路及びリレー回路の切り替え方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
このような目的を達成する本発明は、次の通りである。
（１）一端を高インピーダンス回路及び電圧発生器に接続し、他端を測定手段に接続し、オンオフする主リレーを備えるリレー回路において、一端を前記主リレーの一端に接続し、他端を共通電位に接続し、前記主リレーに対して逆位相でオンオフする補助リレーを備えることを特徴とするリレー回路。
【００２２】
（２）前記高インピーダンス回路は被測定機器と保護手段とを有し、前記測定手段は電流計を有することを特徴とする（１）記載のリレー回路。
【００２３】
（３）前記オンオフは、前記主リレーと前記補助リレーとが同時オンする期間を有すると共に、前記主リレーと前記補助リレーとが同時オフする期間を有しないことを特徴とする（１）または（２）の何れかに記載のリレー回路。
【００２４】
（４）一端を高インピーダンス回路及び電圧発生器に接続し、他端を測定手段に接続し、オンオフする主リレーを備えるリレー回路の切り替え方法において、一端を前記主リレーの一端に接続し、他端を共通電位に接続し、前記主リレーに対して逆位相でオンオフする補助リレーを備えると共に、補助リレーがオフからオンに変化するステップ、主リレーがオンからオフに変化するステップを備えることを特徴とするリレー回路の切り替え方法。
【００２５】
（５）前記リレー回路の切り替え方法は、主リレーがオフからオンに変化するステップ、補助リレーがオンからオフに変化するステップを備えることを特徴とする（４）記載のリレー回路の切り替え方法。
【発明の効果】
【００２６】
以上説明したことから明らかなように、本発明によれば次のような効果がある。
本発明によれば、小型・低コストで、接点の寿命が長く、絶縁抵抗測定及びリーク電流測定に誤差が生じないリレー回路及びリレー回路の切り替え方法を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下に図１に基づいて本発明を詳細に説明する。図１は、本発明のリレー回路を備える絶縁抵抗測定回路の一実施例を示す構成図である。なお、図２の従来例と同一の要素には同一の符号を付し説明を省略する。
【００２８】
図１の実施例の特徴は、本発明のリレー回路２０１と本発明のリレー回路２０２との構成を備える点にある。そして、図１の実施例のリレー回路２０１は図２の実施例の主リレーＲＬ１に対応し、図１の実施例のリレー回路２０２は図２の実施例の主リレーＲＬ２に対応している。また、リレー回路２０１とリレー回路２０２とは同等に構成される。
【００２９】
まず、リレー回路２０１内部の構成を説明する。
主リレーＲＬ１の一端は抵抗（保護手段）Ｒ１を介して被測定機器１０１の他端に接続し、主リレーＲＬ１の他端は電流計２０に接続する。
【００３０】
また、補助リレーＲＬ１１の一端は主リレーＲＬ１の一端及び電圧Ｃに接続し、補助リレーＲＬ１１の他端は共通電位Ｇに接続する。
【００３１】
そして、リレー回路２０１がオンのとき、主リレーＲＬ１はオンとなり、補助リレーＲＬ１１はオフとなる。また、リレー回路２０１がオフのとき、主リレーＲＬ１はオフとなり、補助リレーＲＬ１１はオンとなる。
【００３２】
詳細には、リレー回路２０１がオフからオンに変化するときは、まず、主リレーＲＬ１がオフからオンに変化するステップを実行し、次に、補助リレーＲＬ１１がオンからオフに変化するステップを実行する。
【００３３】
また、リレー回路２０１がオンからオフに変化するときは、まず、補助リレーＲＬ１１がオフからオンに変化するステップを実行し、次に、主リレーＲＬ１がオンからオフに変化するステップを実行する。
【００３４】
即ち、補助リレーＲＬ１１は主リレーＲＬ１に対して逆位相でオンオフする。また、主リレーＲＬ１と補助リレーＲＬ１１とが同時オンする期間を有すると共に、主リレーＲＬ１と補助リレーＲＬ１１とが同時オフする期間を有しないように制御する。
【００３５】
次に、リレー回路２０２内部の構成を説明する。
主リレーＲＬ２の一端は抵抗（保護手段）Ｒ２を介して被測定機器１０２の他端に接続し、主リレーＲＬ２の他端は電流計２０に接続する。
【００３６】
また、補助リレーＲＬ２１の一端は主リレーＲＬ２の一端及び電圧Ｈに接続し、補助リレーＲＬ２１の他端は共通電位Ｇに接続する。
【００３７】
そして、リレー回路２０２がオンのとき、主リレーＲＬ２はオンとなり、補助リレーＲＬ２１はオフとなる。また、リレー回路２０１がオフのとき、主リレーＲＬ２はオフとなり、補助リレーＲＬ２１はオンとなる。
【００３８】
詳細には、リレー回路２０２がオフからオンに変化するときは、まず、主リレーＲＬ２がオフからオンに変化するステップを実行し、次に、補助リレーＲＬ２１がオンからオフに変化するステップを実行する。
【００３９】
また、リレー回路２０２がオンからオフに変化するときは、まず、補助リレーＲＬ２１がオフからオンに変化するステップを実行し、次に、主リレーＲＬ２がオンからオフに変化するステップを実行する。
【００４０】
即ち、補助リレーＲＬ２１は主リレーＲＬ２に対して逆位相でオンオフする。また、主リレーＲＬ２と補助リレーＲＬ２１とが同時オンする期間を有すると共に、主リレーＲＬ２と補助リレーＲＬ２１とが同時オフする期間を有しないように制御する。
【００４１】
さらにまた、図１の実施例のリレー回路２０１とリレー回路２０２とは、相補的に動作し、電流計２０の入力切り替え回路（マルチプレクサ）を形成する。
【００４２】
このように構成する図１の実施例の動作を説明する。
まず、被測定機器１０１の絶縁抵抗ＲＩ１を測定するときは、リレー回路２０１をオン、リレー回路２０２をオフとする。即ち、主リレーＲＬ１はオン、補助リレーＲＬ１１はオフ、主リレーＲＬ２はオフ、補助リレーＲＬ２１はオンとする。また、電圧Ａは高電圧とする。
【００４３】
このとき、電圧Ｃは電圧Ｄとなり、電圧Ｈは共通電位Ｇとなる。即ち、主リレーＲＬ２には低電圧の電圧Ｄが印加される。
【００４４】
また、被測定機器１０１のリーク電流Ｉ１は、電圧発生器１０、被測定機器１０１、抵抗Ｒ１、主リレーＲＬ１、電流計２０の回路に流れる。さらに、被測定機器１０２のリーク電流Ｉ２は、電圧発生器１０、被測定機器１０２、抵抗Ｒ２、補助リレーＲＬ２１、共通電位Ｇの回路に流れ、電流計２０には流れない。よって、電圧Ａとリーク電流Ｉ１の商（Ａ／Ｉ１）は被測定機器１０１の絶縁抵抗ＲＩ１となる。
【００４５】
次に、被測定機器１０２の絶縁抵抗ＲＩ２を測定するときは、リレー回路２０１をオフ、リレー回路２０２をオンとする。即ち、主リレーＲＬ１はオフ、補助リレーＲＬ１１はオン、主リレーＲＬ２はオン、補助リレーＲＬ２１はオフとする。また、電圧Ａは高電圧とする。
【００４６】
このとき、電圧Ｃは共通電位Ｇとなり、電圧Ｈは電圧Ｄとなる。即ち、主リレーＲＬ１には低電圧の電圧Ｄが印加される。
【００４７】
また、被測定機器１０２のリーク電流Ｉ２は電圧発生器１０、被測定機器１０２、抵抗Ｒ２、主リレーＲＬ２、電流計２０の回路に流れる。さらに、被測定機器１０１のリーク電流Ｉ１は、電圧発生器１０、被測定機器１０１、抵抗Ｒ１、補助リレーＲＬ１１、共通電位Ｇの回路に流れ、電流計２０には流れない。よって、電圧Ａとリーク電流Ｉ２の商（Ａ／Ｉ２）は被測定機器１０２の絶縁抵抗ＲＩ２となる。
【００４８】
このようにして、図１の実施例は被測定機器１０１の絶縁抵抗と被測定機器１０２の絶縁抵抗とをそれぞれ測定する。
【００４９】
そして、図１の実施例において、主リレーＲＬ１及び主リレーＲＬ２は、高電圧が印加されないため低耐圧に形成できる。このため、主リレーＲＬ１及び主リレーＲＬ２は、小形・低コストになり、接点の寿命が長くなる。
【００５０】
また、主リレーＲＬ１及び主リレーＲＬ２に印加される電圧は小さいため、主リレーＲＬ１及び主リレーＲＬ２のリーク電流は無視できる程小さくなる。よって、絶縁抵抗ＲＩ１，ＲＩ２の測定に誤差が生じない。
【００５１】
さらに、主リレーＲＬ１及び主リレーＲＬ２に印加される電圧は小さいため、主リレーＲＬ１及び主リレーＲＬ２の誘電吸収は無視できる程小さくなる。よって、絶縁抵抗ＲＩ１，ＲＩ２の測定に誤差が生じない。
【００５２】
また、図２の従来例のリレーＲＬ１及びリレーＲＬ２は集積化できないに対し、図１の実施例のリレー回路２０１及びリレー回路２０２は容易に１チップに集積化できる点で相違している。
【００５３】
また、図１の実施例において、主リレーＲＬ１、主リレーＲＬ２、補助リレーＲＬ１１、補助リレーＲＬ２１は、市販のアナログスイッチを使って形成することも可能である。
【００５４】
さらに、前述の例とは別に、図１の実施例において、主リレーＲＬ１、主リレーＲＬ２、補助リレーＲＬ１１、補助リレーＲＬ２１は、市販のアナログスイッチを使って形成することも可能である。
【００５５】
また、図１の実施例は本発明のリレー回路を絶縁抵抗測定回路に適用するものであったが、これとは別に、例えば、本発明のリレー回路を汎用の電流計の入力切り替え（マルチプレクサ）に使うことができる。具体的には、図１の実施例のリレー回路２０１とリレー回路２０２と電流計２０とだけに相当する構成（図示せず）となる。この場合でも、作用及び効果は図１の実施例と同様になる。
【００５６】
さらに、前述の例とは別に、図１の実施例において、抵抗Ｒ１と補助リレーＲＬ１１の一端との接続点と主リレーＲＬ１の一端との間に抵抗等の保護手段（図示せず）を設けてもよい。この場合でも作用及び効果は図１の実施例と同様になる。そして、この保護手段は、主リレーＲＬ１、補助リレーＲＬ１１、電流計２０、共通電位Ｇの回路の電流を抑制する。
【００５７】
以上のように、本発明は、前述の実施例に限定されることなく、その本質を逸脱しない範囲でさらに多くの変更及び変形を含むものである。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明のリレー回路を備える絶縁抵抗測定回路の一実施例を示す構成図である。
【図２】従来の絶縁抵抗測定回路を示す構成図である。
【符号の説明】
【００５９】
１０  電圧発生器
２０  電流計
１０１，１０２  被測定機器
Ｒ１，Ｒ２  抵抗（保護手段）
２０１，２０２  リレー回路
ＲＬ１，ＲＬ１１，ＲＬ２，ＲＬ２１  リレー
Ｇ  共通電位
【図１】
2005249700.tif 000003
【図２】
2005249700.tif 000004