(57)【要約】【課題】適切な測定レンジを短時間で選択することができる測定装置を実現することにある。【解決手段】測定値の大きさによって、複数の測定レンジから所望の測定レンジにて測定を行なうオートレンジ機能を有する測定装置に改良を加えたものである。本装置は、複数の測定レンジのうち選択可能な測定レンジを設定する設定部と、この設定部で設定された測定レンジから測定を行なう測定レンジを選択するレンジ制御部とを設けたことを特徴とするものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定値の大きさによって、複数の測定レンジから所望の測定レンジにて測定を行なうオートレンジ機能を有する測定装置において、
複数の測定レンジのうち選択可能な測定レンジを設定する設定部と、
この設定部で設定された測定レンジから測定を行なう測定レンジを選択するレンジ制御部と
を設けたことを特徴とする測定装置。
【請求項２】
設定部は、選択可能な下限の測定レンジまたは上限の測定レンジの少なくとも一方を設定することを特徴とする請求項１記載の測定装置。
【請求項３】
レンジ制御部は、前記測定可能な測定レンジの範囲内で、測定値が所定の値を超えると上側の測定レンジに切り替え、測定値が所定の値を下回ると下側の測定レンジに切り替えることを特徴とする請求項１記載の測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測定値の大きさによって、複数の測定レンジから所望の測定レンジに切り替えを行なうレンジ切替部を有する測定装置（例えば、電流計、電圧計、電力計、デジタルマルチメータ、デジタルオシロスコープ等）に関し、詳しくは、適切な測定レンジを短時間で選択することができる測定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、測定装置は、測定可能な測定範囲が非常に広くなっており、測定レンジも１０レンジ以上あるものもある。このような装置には、最適な測定レンジで測定を行えるようにオートレンジ機能が付けられている。オートレンジとは、測定装置における測定値の確度・精度等が大きく損なわれないように適切な測定レンジを自動的に選定する機能であり、使用者が測定レンジの設定に煩わされないようにするための機能である。
【０００３】
図３は、従来の測定装置の構成を示した図である（例えば、特許文献１〜３参照）。図３において、入力回路１０は、被測定対象から信号、例えば、電圧が入力端子１０ａに入力される。
【０００４】
レンジ切替部２０は、入力回路１０の内部に設けられ、入力端子１０ａからの信号が入力される。また、レンジ切替部２０は、スイッチ、アンプ、抵抗等で構成され、複数の測定レンジを有し、スイッチの接続を切り替えてアンプのゲインを変更し、測定レンジを切り替える。ＡＤ変換器３０は、レンジ切替部２０から信号が入力され、入力された信号をデジタル化して出力する。
【０００５】
演算部４０は、レンジ制御部４１を有し、ＡＤ変換器３０から信号が入力され、所望の演算処理を行なって表示部５０に測定値を表示したり、レンジ切替部２０に測定レンジを変更させる。レンジ制御部４１は、ＡＤ変換器３０からデジタル値に基づいてレンジ切替部２０に測定レンジを切り替えさせる。設定部６０は、レンジ制御部４１にオートレンジ機能のオン・オフ等の設定を行なう。
【０００６】
このような装置の動作を説明する。ここで、図４は、図３に示す装置の動作を説明したフローチャートである。
ユーザが、装置前面の操作パネルや外部のパソコン等から通信によって、固定レンジまたはオートレンジの選択を行なう。例えば、オートレンジが選択されると、設定部６０が、レンジ制御部４１にオートレンジ機能をオンにする設定を行なう（Ｓ１０）。
【０００７】
入力回路１０の入力端子１０ａに、被測定対象から電圧が入力される。入力回路１０の内部のレンジ切替部２０の測定レンジは、最も下側または上側の測定レンジに設定されている。
【０００８】
さらに、ＡＤ変換器３０が、レンジ切替部２０からの出力をデジタル変換し、デジタル値を演算部４０に出力する（Ｓ１１）。
【０００９】
そして、演算部４０が、デジタル値から現在の測定レンジに対応した測定値を演算する。さらに、レンジ制御部４１が、現在の測定レンジと測定値の比較を行なって、必要に応じてレンジ切替部２０に測定レンジの切り替えを指示し、この指示に従ってレンジ切替部２０が測定レンジを切り替える（Ｓ１２〜Ｓ１５）。
【００１０】
例えば、測定値が、測定レンジに対して１１０％を超える場合、レンジ制御部４１が、レンジ切替部２０に、測定レンジを１個上げさせる（Ｓ１２，Ｓ１４）。一方、測定値が、測定レンジに対して３０％未満の場合、レンジ制御部４１が、レンジ切替部２０に、測定レンジを１個下げさせる（Ｓ１３，Ｓ１５）。そして、再度、測定レンジ変更後のＡＤ変換器３０からの測定値と、変更後の測定レンジとを比較し、測定値が、現レンジの３０％以上１１０％以下になるまで、測定レンジの変更を繰り返す（Ｓ１１〜Ｓ１５）。
【００１１】
そして、測定値が、測定レンジの３０％〜１１０％になると、演算部４０が、測定値を表示部５０に表示する（Ｓ１６）。ここで、測定レンジを変更するしきい値を、３０％、１１０％としたが、動作を説明する上での一例であり、しきい値はどのような値でもよい。
【００１２】
なお、設定部６０によって固定レンジが設定された場合、レンジ制御部４１が、測定値の大きさにかかわらず、設定された測定レンジにレンジ切替部２０を切り替えさせ、その測定レンジからの出力で、ＡＤ変換器３０がデジタル変換し、演算部４０が測定値を表示部５０に表示する。
【００１３】
【特許文献１】特開平８−１６６４１０号公報
【特許文献２】特開２００３−３０２４２７号公報
【特許文献３】特開２００５−６９７４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
このようにレンジ制御部４１が、測定値の大きさによって、被測定対象の測定に適切な測定レンジを選択するので、使用者は、測定レンジの設定に煩わされず、また、精度よく被測定対象からの信号を測定することができる。
【００１５】
測定装置の測定レンジは、例えば、”1.5[V]/3[V]/6[V]/10[V]/15[V]/30[V]/60[V]/100[V]/150[V]/300[V]/600[V]/1000[V]”のような間隔で構成される。
【００１６】
被測定対象の電源がオフ等され、被測定対象から電圧が発生していない場合、オートレンジ動作により、レンジ制御部４１が、レンジ切替部２０の測定レンジを、最低の測定レンジの1.5[V]レンジに切り替えさせる。
【００１７】
なお、測定できる測定値が大きくなる測定レンジを上側の測定レンジまたは高い測定レンジと呼び、測定できる測定値が小さくなる測定レンジを下側の測定レンジまたは低い測定レンジと呼ぶ。
【００１８】
最低レンジが選択された状態で、被測定対象から電圧が入力されると、例えば、入力電圧が100[V]であれば、レンジ制御部４１が、ＡＤ変換器３０からの出力値に基づいて、レンジ切替部２０の測定レンジを、1.5[V]→3[V]→6[V]→10[V]→15[V]→30[V]→60[V]→100[V]に順次上側に切り替えさせ、最適な測定レンジの100[V]で測定が行なわれる。また、入力電圧が200[V]であれば、100[V]よりも上側の測定レンジまで、1.5[V]→3[V]→6[V]→10[V]→15[V]→30[V]→60[V]→100[V]→150[V]→300[V]に順次上側に切り替えさせて、最適な測定レンジの300[V]で測定が行なわれる。そして、表示部５０に測定結果が表示される。
【００１９】
しかしながら、測定においては、被測定対象側での接続・素子の変更等によって被測定対象の電源をオフにすることが多い。このような場合、オートレンジ動作により、被測定対象の電源がオフの間に、測定レンジが再び最低レンジになってしまう。そのため、被測定対象の電源を再度オンにして測定を開始する場合、適切な測定レンジ（100[V]または300[V]の測定レンジ）になるまで順次切り替え（1.5[V]→3[V]→6[V]→10[V]→15[V]→30[V]→60[V]→100[V]→150[V]→300[V]）が行なわれる。従って、被測定対象から入力される電圧の範囲が予め把握できる場合であっても、測定レンジが決まるまでに長い時間がかかるという問題があった。
【００２０】
そこで本発明の目的は、適切な測定レンジを短時間で選択することができる測定装置を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
請求項１記載の発明は、
測定値の大きさによって、複数の測定レンジから所望の測定レンジにて測定を行なうオートレンジ機能を有する測定装置において、
複数の測定レンジのうち選択可能な測定レンジを設定する設定部と、
この設定部で設定された測定レンジから測定を行なう測定レンジを選択するレンジ制御部と
を設けたことを特徴とするものである。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、
設定部は、選択可能な下限の測定レンジまたは上限の測定レンジの少なくとも一方を設定することを特徴とするものである。
請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明において、
レンジ制御部は、前記測定可能な測定レンジの範囲内で、測定値が所定の値を超えると上側の測定レンジに切り替え、測定値が所定の値を下回ると下側の測定レンジに切り替えることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、以下のような効果がある。
請求項１〜３によれば、設定部が、選択可能な測定レンジをレンジ制御部に設定し、レンジ制御部が、設定された測定レンジ範囲内から所望の測定レンジを選択するので、測定に不必要な測定レンジが選択されない。これにより、被測定対象の測定に最も適した測定レンジを短時間で選択することができる。従って、精度よく測定値を求めるまでの時間を短縮でき、例えば、製造検査ラインでのタクトタイムを短くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明の一実施例を示した構成図である。ここで、図３と同一のものには同一符号を付し、説明を省略する。図１において、レンジ制御部４２は、レンジ制御部４１の代わりに設けられ、オートレンジ機能のオン・オフの設定、下限の測定レンジの設定、上限の測定レンジの設定等が設定部６０から行なわれる。また、レンジ制御部４２は、ＡＤ変換器３０からのデジタル値に基づいて、レンジ切替部２０に測定レンジの切り替えを指示して、測定レンジを切り替えさせる。
【００２４】
メモリ７０は、新たに設けられ、レンジ制御部４２と相互に接続され、設定部６０からの下限の測定レンジ、上限の測定レンジを記憶する。なお、メモリ７０は、記憶部である。
【００２５】
このような装置の動作を説明する。ここで、図２は、図１に示す装置の動作を説明したフローチャートである。
ユーザが、装置前面の操作パネルや外部のパソコン等から通信によって、オートレンジでの測定時における下限の測定レンジおよび上限の測定レンジを入力し、設定部６０が、入力された下限の測定レンジおよび上限の測定レンジをレンジ制御部４２に設定する。そして、レンジ制御部４２が、設定部６０から設定された下限の測定レンジおよび上限の測定レンジをメモリ７０に格納する（Ｓ２０）。ここで、設定された下限の測定レンジと上限の測定レンジ間が、レンジ制御部４２が、選択可能な測定レンジ範囲に該当する。
【００２６】
そして、ユーザが、装置前面の操作パネルや外部のパソコン等から通信によって、固定レンジまたはオートレンジの選択を行なう。例えば、オートレンジが選択されると、設定部６０が、レンジ制御部４１にオートレンジ機能をオンにする設定を行なう（Ｓ２１）。オートレンジ機能がオンされると、レンジ制御部４２が、メモリ７０から下限の測定レンジまたは上限の測定レンジを読み出し、レンジ切替部２０に測定レンジを、下限の測定レンジまたは上限の測定レンジに切り替えさせる。
【００２７】
入力回路１０の入力端子１０ａに、被測定対象から電圧が入力される。そして、入力回路１０の内部のレンジ切替部２０が、選択された測定レンジにて信号を増幅してＡＤ変換器３０に出力する。さらに、ＡＤ変換器３０が、レンジ切替部２０からの出力をデジタル変換し、デジタル値を演算部４０に出力する（Ｓ２２）。
【００２８】
そして、演算部４０が、デジタル値から現在の測定レンジに対応した測定値を演算する。さらに、レンジ制御部４２が、現在の測定レンジと測定値の比較を行なって、必要に応じてレンジ切替部２０に測定レンジの切り替えを指示し、この指示に従ってレンジ切替部２０が測定レンジを切り替える（Ｓ２３〜Ｓ２８）。
【００２９】
例えば、測定値が、現在の測定レンジに対して１１０％を超え、現在の測定レンジが上限の測定レンジと異なる場合、レンジ制御部４２が、レンジ切替部２０に、測定レンジを１個上げさせ、変更後の測定レンジで測定された測定値を読み込む（Ｓ２３、Ｓ２５、Ｓ２６、Ｓ２２）。
【００３０】
また、測定値が、現在の測定レンジに対して１１０％を超えていても、現在の測定レンジが上限の測定レンジと同じ場合、レンジ制御部４２は、レンジ切替部２０に、測定レンジの切り替えを指示せず、次のステップＳ２４を実行する（Ｓ２３、Ｓ２５、Ｓ２４）。
【００３１】
そして、測定値が、現在の測定レンジに対して３０％未満であり、現在の測定レンジが下限の測定レンジと異なる場合、レンジ制御部４２が、レンジ切替部２０に、測定レンジを１個下げさせ、変更後の測定レンジで測定された測定値を読み込む（Ｓ２４、Ｓ２７，Ｓ２８、Ｓ２２）。
【００３２】
また、測定値が、現在の測定レンジに対して３０％未満であっても、現在の測定レンジが下限の測定レンジと同じ場合、レンジ制御部４２は、レンジ切替部２０に、測定レンジの切り替えを指示せず、演算部４０が、測定値を表示部５０に表示する（Ｓ２４、Ｓ２７，Ｓ２９）。
【００３３】
一方、ＡＤ変換器３０からの測定値と、測定レンジとを比較し、測定値が、測定レンジの３０％以上１１０％以下の場合、演算部４０が、測定値を表示部５０に表示する（Ｓ２３、Ｓ２４、Ｓ２９）。ここで、測定レンジを変更するしきい値を、３０％、１１０％としたが、動作を説明する上での一例であり、しきい値はどのような値でもよい。
【００３４】
設定部６０によって固定レンジが設定された場合、レンジ制御部４２が、測定値の大きさにかかわらず、設定された測定レンジにレンジ切替部２０を切り替えさせ、その測定レンジからの出力で、ＡＤ変換器３０がデジタル変換し、演算部４０が測定値を表示部５０に表示する。
【００３５】
具体的な動作の一例を説明する。
測定レンジの間隔の構成例を、”1.5[V]/3[V]/6[V]/10[V]/15[V]/30[V]/60[V]/100[V]/150[V]/300[V]/600[V]/1000[V]”として説明する。また、下限の測定レンジを100[V]として説明する。
【００３６】
設定部６０から下限の測定レンジとして100[V]がレンジ制御部４２に設定され、この下限の測定レンジがメモリ７０に記憶されると共に、レンジ切替部２０の測定レンジが100[V]に切り替えられる。
【００３７】
被測定対象から100[V]程度の電圧が、入力端子１０ａから入力された場合、レンジ切替部２０の測定レンジは、100[V]のままであり、入力電圧が200[V]であれば、レンジ制御部４２が、レンジ切替部２０の測定レンジを100[V]→150[V]→300[V]に順次上側に切り替えさせる。
【００３８】
そして、被測定対象の電源がオフされ、電圧が入力されなくなると、レンジ制御部４２が、レンジ切替部２０の測定レンジを順次下側に切り替えさせるが、この際、メモリ７０の下限の測定レンジを参照し、下限の測定レンジで切り替えをとめる。すなわち、電圧がはいっていなくとも、レンジ制御部４２が、レンジ切替部２０の測定レンジを100[V]に設定させる。
【００３９】
そして、被測定対象の電源がオンされ、100[V]程度の電圧が被測定対象から入力された場合、レンジ制御部４２が、測定レンジの切り替えを指示せず、入力電圧が200[V]であれば、レンジ制御部４２が、レンジ切替部２０の測定レンジを100[V]→150[V]→300[V]に順次上側に切り替えさせる。
【００４０】
このように設定部６０からオートレンジの下限の測定レンジがレンジ制御部４２に設定され、レンジ制御部４２が、設定された範囲内の測定レンジから最適な測定レンジ（例えば、100[V]、300[V]）を選択するので、1.5[V]/3[V]/6[V]/10[V]/15[V]/30[V]/60[V]での測定が行なわれなくなり、1.5[V]→3[V]→6[V]→10[V]→15[V]→30[V]→60[V]→100[V]の測定レンジ切り替えも行なわず、被測定対象を測定するのに適切な測定レンジ（100[V]や300[V]）を短時間で選択することができる。従って、測定値が表示部５０に表示されるまでの時間を短縮でき、例えば、製造検査ラインでのタクトタイムを短くすることができる。
【００４１】
なお、本発明はこれに限定されるものではなく、以下に示すようなものでもよい。
図１に示す装置において、電圧測定を行なう構成を示したが、その他の物理量、例えば、電流測定を行なってもよい。
【００４２】
図１に示す装置において、測定レンジを”1.5[V]/3[V]/6[V]/10[V]/15[V]/30[V]/60[V]/100[V]/150[V]/300[V]/600[V]/1000[V]”とする構成を示したが、測定レンジはどのような組み合わせでもよい。
【００４３】
図１に示す装置において、下限の測定レンジと上限の測定レンジを設定する構成を示したが、どちらか一方でもよい。この場合、上限の測定レンジが設定されなければ、下限の測定レンジ〜最も上側の測定レンジ間が、レンジ制御部４２が選択可能な測定レンジ範囲になり、下限の測定レンジが設定されなければ、最も下側の測定レンジ〜上限の測定レンジ間が、レンジ制御部４２が選択可能な測定レンジ範囲になる。
【００４４】
図１に示す装置において、下側の測定レンジから、測定レンジを上げていく構成を示したが、上限の測定レンジから測定レンジを順次下げていってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の一実施例を示した構成図である。
【図２】図１に示す装置の動作を示したフローチャートである。
【図３】従来の測定装置の構成を示した図である。
【図４】図３に示す装置の動作を示したフローチャートである。
【符号の説明】
【００４６】
４２  レンジ制御部
６０  設定部
【図１】
2007205891.tif 000003
【図２】
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【図３】
2007205891.tif 000005
【図４】
2007205891.tif 000006