(57)【要約】【課題】測定値のメモリへの書き込みを、手動でのスイッチ操作によることなく、自動的に行えるオートメモリ機能を備えた電気測定装置、特には電池測定装置を提供する。【解決手段】テストリード１１が被測定試料Ｘの端子から離されたことを検出して制御部１５に断線検出信号を与える断線検出部１２を備え、制御部１５は、オートメモリ機能として、テストリード１１を被測定試料Ｘの各端子に接続しての測定中において、断線検出部１２から断線検出信号が出力されると、その断線検出信号の出力前に測定された測定値をメモリ１６に記憶する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定試料の各端子に接触する一対のテストリードと、上記テストリードに現れる測定信号を検出する信号検出部と、上記信号検出部にて検出された上記測定信号をデジタルの測定値に変換するＡ／Ｄ変換器と、上記Ａ／Ｄ変換器から上記測定値が入力される制御部と、上記制御部からの指示に基づいて所定の上記測定値を記憶するメモリとを含む電気測定装置において、
上記テストリードが上記被測定試料の端子から離されたことを検出して上記制御部に断線検出信号を与える断線検出部を備え、
上記制御部は、オートメモリ機能として、上記一対のテストリードを上記被測定試料の各端子に接続しての測定中において、上記断線検出部から上記断線検出信号が出力されると、上記断線検出信号の出力前に測定された上記測定値を上記メモリに記憶することを特徴とする電気測定装置。
【請求項２】
被測定試料の各端子に接触する一対のテストリードと、上記テストリードに現れる測定信号を検出する信号検出部と、上記信号検出部にて検出された上記測定信号をデジタルの測定値に変換するＡ／Ｄ変換器と、上記Ａ／Ｄ変換器から上記測定値が入力される制御部と、上記制御部からの指示に基づいて所定の上記測定値を記憶するメモリとを含む電気測定装置において、
上記制御部は、オートメモリ機能として、上記Ａ／Ｄ変換器から入力される上記測定値を監視し、上記測定値が所定値以下になった時点を上記いずれか一方のテストリードが上記被測定試料の端子から離された断線検出時とみなし、上記断線検出時前に測定された上記測定値を上記メモリに記憶することを特徴とする電気測定装置。
【請求項３】
所定のサンプリング間隔で上記Ａ／Ｄ変換器から上記制御部に対して上記測定値が入力され、上記制御部は、上記断線検出時直前の上記測定値もしくはその１個前の測定値を上記メモリに記憶することを特徴とする請求項１または２に記載の電気測定装置。
【請求項４】
被測定試料の各端子に接触する一対のテストリードと、上記テストリードに現れる測定信号を検出する信号検出部と、上記信号検出部にて検出された上記測定信号をデジタルの測定値に変換するＡ／Ｄ変換器と、所定のサンプリング間隔で上記Ａ／Ｄ変換器から上記測定値が入力される制御部と、上記制御部からの指示に基づいて所定の上記測定値を記憶するメモリとを含む電気測定装置において、
上記制御部は、上記測定値ＶＸに対して第１閾値ＶＨと第２閾値ＶＬ（ＶＨ＞ＶＬ）とを設定し、上記測定値ＶＸ＞上記第１閾値ＶＨであるときは上記一対のテストリードが上記被測定試料の各端子に接触している接触状態、上記測定値ＶＸ＜上記第２閾値ＶＬであるときには上記いずれか一方のテストリードが上記被測定試料の端子から離された断線状態であると判定し、
上記テストリードの接触状態時には、オートメモリ機能をオンとして、上記所定のサンプリング間隔で上記Ａ／Ｄ変換器から入力される上記測定値を監視し、それら測定値のばらつきが所定範囲内に収束した時点における測定値を選択して上記メモリに記憶することを特徴とする電気測定装置。
【請求項５】
上記制御部は、上記オートメモリ機能により、上記測定値を上記メモリに記憶させたのちは、上記測定値ＶＸ＜上記第２閾値ＶＬとならないかぎり、オートメモリ禁止として上記測定値の上記メモリへの書き込みを禁止することを特徴とする請求項４に記載の電気測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気測定装置に関し、さらに詳しく言えば、テストプローブを被測定試料に当てて所定の電気的特性を測定する際、その測定値を自動的に記憶するオートメモリ機能を備えた電気測定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
測定値をメモリに記憶するメモリ機能を有する電気測定装置の一例として、特許文献１には、プローブにＣＰＵに対して測定データをメモリに取り込ませる指示を与えるメモリトリガスイッチが設けられている電池測定装置が記載されている。
【０００３】
この電池測定装置によれば、例えばＵＰＳ（無停電電源装置）等のように、数多くの電池が並べられており、その一つずつにプローブを当てて電圧や内部抵抗等のデータをとるような場合、プローブから手を離すことなく、プローブに設けられている手元のメモリトリガスイッチを押すことにより、ユーザーの意図したタイミングで、データをメモリに取り込むことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−２８１２０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ユーザーは、データ（測定値）をメモリに記録するたびに、メモリトリガスイッチを操作することを要するため、複数の被測定試料を順次測定して記録するような場合、例えば測定対象がＵＰＳで、１つのＵＰＳに例えば数百個の電池セルが入っているような場合、その電池セルの個数分、すなわち数百回のスイッチ操作を行うことになるため、時間がかかるばかりでなく、スイッチ操作忘れによる未記録等が生ずる、という問題がある。
【０００６】
したがって、本発明の課題は、測定値のメモリへの書き込みを、手動でのメモリトリガスイッチ操作によることなく、自動的に行えるオートメモリ機能を備えた電気測定装置、特には電池測定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、被測定試料の各端子に接触する一対のテストリードと、上記テストリードに現れる測定信号を検出する信号検出部と、上記信号検出部にて検出された上記測定信号をデジタルの測定値に変換するＡ／Ｄ変換器と、上記Ａ／Ｄ変換器から上記測定値が入力される制御部と、上記制御部からの指示に基づいて所定の上記測定値を記憶するメモリとを含む電気測定装置において、上記テストリードが上記被測定試料の端子から離されたことを検出して上記制御部に断線検出信号を与える断線検出部を備え、上記制御部は、オートメモリ機能として、上記一対のテストリードを上記被測定試料の各端子に接続しての測定中において、上記断線検出部から上記断線検出信号が出力されると、上記断線検出信号の出力前に測定された上記測定値を上記メモリに記憶することを特徴としている。
【０００８】
また、請求項２に記載の発明は、被測定試料の各端子に接触する一対のテストリードと、上記テストリードに現れる測定信号を検出する信号検出部と、上記信号検出部にて検出された上記測定信号をデジタルの測定値に変換するＡ／Ｄ変換器と、上記Ａ／Ｄ変換器から上記測定値が入力される制御部と、上記制御部からの指示に基づいて所定の上記測定値を記憶するメモリとを含む電気測定装置において、上記制御部は、オートメモリ機能として、上記Ａ／Ｄ変換器から入力される上記測定値を監視し、上記測定値が所定値以下になった時点を上記いずれか一方のテストリードが上記被測定試料の端子から離された断線検出時とみなし、上記断線検出時前に測定された上記測定値を上記メモリに記憶することを特徴としている。
【０００９】
請求項３に記載された発明は、上記請求項１または２において、所定のサンプリング間隔で上記Ａ／Ｄ変換器から上記制御部に対して上記測定値が入力され、上記制御部は、上記断線検出時直前の上記測定値もしくはその１個前の測定値を上記メモリに記憶することを特徴としている。
【００１０】
別の態様として、請求項４に記載の発明は、被測定試料の各端子に接触する一対のテストリードと、上記テストリードに現れる測定信号を検出する信号検出部と、上記信号検出部にて検出された上記測定信号をデジタルの測定値に変換するＡ／Ｄ変換器と、所定のサンプリング間隔で上記Ａ／Ｄ変換器から上記測定値が入力される制御部と、上記制御部からの指示に基づいて所定の上記測定値を記憶するメモリとを含む電気測定装置において、上記制御部は、上記測定値ＶＸに対して第１閾値ＶＨと第２閾値ＶＬ（ＶＨ＞ＶＬ）とを設定し、上記測定値ＶＸ＞上記第１閾値ＶＨであるときは上記一対のテストリードが上記被測定試料の各端子に接触している接触状態、上記測定値ＶＸ＜上記第２閾値ＶＬであるときには上記いずれか一方のテストリードが上記被測定試料の端子から離された断線状態であると判定し、上記テストリードの接触状態時には、オートメモリ機能をオンとして、上記所定のサンプリング間隔で上記Ａ／Ｄ変換器から入力される上記測定値を監視し、それら測定値のばらつきが所定範囲内に収束した時点における測定値を選択して上記メモリに記憶することを特徴としている。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、上記請求項４において、上記制御部は、上記オートメモリ機能により、上記測定値を上記メモリに記憶させたのちは、上記測定値ＶＸ＜上記第２閾値ＶＬとならないかぎり、オートメモリ禁止として上記測定値の上記メモリへの書き込みを禁止することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１，２に記載の発明によれば、テストリードを被測定試料の端子から外したときにオートメモリ機能により測定値が自動的にメモリに記憶されるため、手動でのメモリトリガスイッチ操作が不要であるばかりでなく、メモリトリガスイッチ自体も省くことができ、また、確実に測定値をメモリに記憶させることができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明によれば、断線検出時直前の測定値もしくはその１個前の測定値がメモリに記憶されるため、より正確な測定値が得られる。
【００１４】
請求項４に記載の発明によれば、テストリードが被測定試料の各端子に接触している接触状態時に、オートメモリ機能が動作し、所定のサンプリング間隔でＡ／Ｄ変換器から入力される測定値のばらつきが所定範囲内に収束した時点における測定値がメモリに記憶されるため、請求項１，２と同様に、手動でのメモリトリガスイッチ操作が不要であるばかりでなく、メモリトリガスイッチ自体も省くことができ、また、確実に測定値をメモリに記憶させることができる。
【００１５】
請求項５に記載の発明によれば、オートメモリ機能により測定値をメモリに記憶させたのちは、測定値ＶＸ＜第２閾値ＶＬとならないかぎり、オートメモリ禁止として測定値のメモリへの書き込みが禁止されるため、同じ被測定試料の測定値が際限なくメモリに記憶されることを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１実施形態に係る電気測定装置を示す模式図。
【図２】被測定試料がＵＰＳである場合における測定手順を説明するための模式図。
【図３】上記第１実施形態による図２のＵＰＳ測定時の（ａ）測定信号を示す波形図、（ｂ）断線検出信号を示す波形図。
【図４】本発明の第２実施形態に係る電気測定装置を示す模式図。
【図５】上記第２実施形態による図２のＵＰＳ測定時の測定信号を示す波形図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
次に、図１ないし図５により、本発明のいくつかの実施形態について説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００１８】
まず、図１を参照して、第１実施形態に係る電気測定装置１Ａについて説明する。この実施形態の説明において、被測定試料Ｘは電池である。したがって、電気測定装置は電池測定装置と読み替えられてもよい。
【００１９】
この電気測定装置（電池測定装置）１Ａは、被測定試料（電池）Ｘのマイナス端子とプラス端子とに接触される一対のテストリード１１ａ，１１ｂを備えている。この実施形態において、一方のテストリード１１ａはマイナス端子用で、他方のテストリード１１ｂがプラス端子用であるが、両者を区別する必要がない場合には、総称としてテストリード１１と言う。
【００２０】
この実施形態によると、プラス側のテストリード１１ｂには、電流−電圧検出部としての抵抗素子Ｒ１，Ｒ２が直列に接続されている。一方の抵抗素子Ｒ１側には、断線検出部１２が接続されている。また、他方の抵抗素子Ｒ２側には、増幅器１３，Ａ／Ｄ変換器１４および制御部１５を含む測定系が接続されている。
【００２１】
この実施形態において、断線検出部１２は、２入力型で、その反転端子が検出部としての抵抗素子Ｒ１に接続され、非反転端子に所定の直流電源（例えば装置内電源ＶＤＤ）が接続されたコンパレータからなり、テストリード１１ａ，１１ｂが被測定試料Ｘの各端子に接触しているときには「Ｌｏ」の出力を、少なくともそのいずれか一方のテストリード１１が被測定試料Ｘの端子から外されたときには断線として「Ｈｉ」の出力を、それぞれ制御部１５に与える。
【００２２】
抵抗素子Ｒ２で検出された測定信号（アナログ電圧信号）は、増幅器１３にて所定に増幅されたのち、次段のＡ／Ｄ変換器１４にてデジタルの測定値に変換されて制御部１５に入力されるが、測定信号のＡ／Ｄ変換は所定のサンプリング間隔で行われる。
【００２３】
制御部１５には、ＣＰＵ（中央演算処理ユニット）やマイクロコンピュータ等が用いられてよい。制御部１５は、断線検出部１２の出力信号を受けて後述するオートメモリ機能を実行し、測定値をメモリ１６に記憶させるとともに、液晶表示パネル等の表示器１７に表示する。
【００２４】
次に、この電気測定装置１Ａにより、図２の複数個（Ｎ個）の電池Ｘ１，Ｘ２，…，ＸＮが直列に接続されたＵＰＳ（無停電電源装置）の電圧測定（バッテリチェック）を行う場合を例にして、図３のタイミングチャートを参照して説明する。なお、図３（ａ）は測定信号の波形図を示し、図３（ｂ）は断線検出信号の波形図を示している。
【００２５】
まず、第１番目の電池Ｘ１のマイナス端子とプラス端子とに、それぞれマイナス側のテストリード１１ａとプラス側のテストリード１１ｂとを接触させる。
【００２６】
このとき、断線検出部１２の出力は、上記したように「Ｌｏ」であり、制御部１５には、Ａ／Ｄ変換器１４から図３（ａ）の破線矢印で示す所定のサンプリング間隔で電池Ｘ１の測定値（測定電圧）が入力され、この実施形態では、これら入力された測定値は、制御部１５が備える図示しないバッファメモリに一旦保存される。
【００２７】
第１番目の電池Ｘ１の電圧測定（バッテリチェック）が終了すると、図２の破線で示すように、第１番目の電池Ｘ１から各テストリード１１ａ，１１ｂを外して、第２番目の電池Ｘ２のマイナス端子とプラス端子とに付け替える。
【００２８】
この付け替え時点（断線した時点）で、図３（ｂ）に示すように、断線検出部１２の出力がＬｏからＨｉに転ずる（Ｌｏ→Ｈｉ）。
【００２９】
そうすると、制御部１５は、オートメモリ機能として、断線検出部１２の出力がＬｏからＨｉに転じた断線検出時点の直前に入力された測定値（図３（ａ）に示す丸囲み部分の測定値）を上記バッファメモリから読み出して、メモリ１６に書き込むとともに、その測定値を表示部１７に表示する（この例では、図２に示すように、電池Ｘ１の電圧値が１．２Ｖとして表示される。）
【００３０】
別の例として、制御部１５は、Ａ／Ｄ変換器１４から入力される各測定値を逐次メモリ１６に格納し、断線検出部１２の出力が断線を示す「Ｈｉ」に転じた時点で、その直前の測定値のみをメモリ１６に残し、他の測定値はメモリ１６から消去するようにしてもよいが、いずれにしても、テストリードが電池Ｘから外された時点と、測定値のサンプリング時点との関係で、断線検出時点直前の測定値は、必ずしも正確ではないことがあり得るため、断線検出時点直前の測定値よりもその１個前の測定値を採用するようにしてもよい。
【００３１】
以後、同様にして、マイナス側とプラス側の各テストリード１１ａ，１１ｂを、順次、第３番目から第Ｎ番目までの電池Ｘ３，…，ＸＮの各端子に付け替えてバッテリチェックを行うが、別の例として、マイナス側のテストリード１１ａは、第１番目の電池Ｘ１のマイナス端子に常時接触させ、プラス側のテストリード１１ｂのみを第２番目以降の電池Ｘのプラス端子に付け替えるようにしてもよい。
【００３２】
このように、第１実施形態によれば、テストリード１１を被測定試料Ｘの端子から外したときにオートメモリ機能により測定値が自動的にメモリに記憶されるため、手動でのメモリトリガスイッチ操作が不要であるばかりでなく、メモリトリガスイッチ自体も省くことができ、また、確実に測定値をメモリに記憶させることができる。
【００３３】
次に、本発明の第２実施形態および第３実施形態について説明する。これらの実施形態は、断線検出部１２を備えていない点で上記第１実施形態と異なる。
【００３４】
すなわち、図４に示すように、第２実施形態，第３実施形態に係る電気測定装置１Ｂ，１Ｃは、抵抗素子Ｒ２側に接続された増幅器１３，Ａ／Ｄ変換器１４および制御部１５を含む測定系を備え、制御部１５のソフトウェアで断線状態を判定し、オートメモリ機能を実行する。
【００３５】
測定対象が図２のＵＰＳで、先に説明した手順でバッテリチェックを行うとして、第２実施形態に係る電気測定装置１Ｂでは、制御部１５は、所定のサンプリング間隔でＡ／Ｄ変換器１４から入力される測定信号（図３（ａ）参照）を監視ながら、制御部１５のバッファメモリもしくはメモリ１６に記憶する。
【００３６】
測定信号の監視中、測定信号が一定値（例えば、０．５Ｖ）以下に低下したら、その時点をテストリード１１が電池Ｘから外された断線検出時とみなし、上記第１実施形態と同じく、オートメモリ機能として、断線検出時点の直前に入力された測定値もしくはその１個前の測定値を選択してメモリ１６に残す。
【００３７】
そして、測定信号が再び一定値を超えたら、テストリード１１が電池Ｘに接続されたとみなし、所定のサンプリング間隔でＡ／Ｄ変換器１４から入力される測定信号を監視しながら、制御部１５のバッファメモリもしくはメモリ１６に記憶させ、測定信号が一定値以下になるのを待つ。
【００３８】
次に、図５の測定信号の波形図（タイミングチャート）を併せて参照して、第３実施形態に係る電気測定装置１Ｃについて説明する。
【００３９】
この第３実施形態に係る電気測定装置１Ｃおいて、制御部１５は、オートメモリ機能を実行するうえで、所定のサンプリング間隔でＡ／Ｄ変換器１４から入力される測定信号（測定電圧ＶＸ）に対する比較レベルとして、任意の第１および第２の２つの閾値ＶＨ，ＶＬ（ただし、ＶＨ＞ＶＬ）を設定する。
【００４０】
この場合においても、測定対象が図２のＵＰＳで、先に説明した手順でバッテリチェックを行うとして、制御部１５は、測定電圧ＶＸが第１の閾値ＶＨを超えると、テストリード１１が電池Ｘに接続されたと判定し、オートメモリ機能をオンにする。
【００４１】
そして、所定のサンプリング間隔でＡ／Ｄ変換器１４から入力される測定電圧ＶＸを監視し、それら測定電圧ＶＸのばらつき（隣接する測定電圧の差）が所定範囲内（例えば、数％以内）に収束した時点における測定電圧ＶＸ（図５に示す丸囲み部分の測定値）を選択してメモリ１６に記憶する。
【００４２】
このようにして、オートメモリ機能により、一旦測定電圧ＶＸをメモリ１６に記憶させると、以後は測定値のメモリ１６への書き込みを禁止する（オートメモリ禁止）。これは、同じ電池Ｘからの測定値が際限なくメモリ１６に書き込まれるのを防止するためである。
【００４３】
仮に、図５の鎖線丸囲みで示すように、測定電圧ＶＸが第１の閾値ＶＨ以下になった時点でオートメモリ禁止を解除すると、その後において測定電圧ＶＸが安定した状態となると、その測定電圧ＶＸが再度メモリ１６に書き込まれ、これが繰り返されることになりかねないため、この実施形態では、測定電圧ＶＸが第１の閾値ＶＨ以下になったとしても、第２の閾値ＶＬを下回らないかぎり、オートメモリ禁止を維持するようにしている。
【００４４】
その後、測定電圧ＶＸが第２の閾値ＶＬを下回ると、テストリード１１が電池Ｘから外された断線検出とみなして、オートメモリ禁止を解除し、再び測定電圧ＶＸが第１の閾値ＶＨを超えれば、オートメモリ機能をオンにし、上記と同様に動作する。
【００４５】
上記第２，第３実施形態に係る電気測定装置１Ｂ，１Ｃよっても、オートメモリ機能により測定値が自動的にメモリに記憶されるため、手動でのメモリトリガスイッチ操作が不要であるばかりでなく、メモリトリガスイッチ自体も省くことができ、また、確実に測定値をメモリに記憶させることができる。
【００４６】
なお、上記各実施形態では、被測定試料を電池としているが、被測定試料がＲ成分，Ｃ成分，Ｌ成分を含むインピーダンスを持つ場合でも、本発明は適用可能である。
【符号の説明】
【００４７】
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ  電気測定装置
１１（１１ａ，１１ｂ）  テストリード
１２  断線検出部
１３  増幅器
１４  Ａ／Ｄ変換器
１５  制御部
１６  メモリ
１７  表示部
Ｘ（Ｘ１〜ＸＮ）  被測定試料（電池）
ＶＸ  測定値（測定電圧）
ＶＨ，ＶＬ  閾値
【図１】
2013185844.tif 000003
【図２】
2013185844.tif 000004
【図３】
2013185844.tif 000005
【図４】
2013185844.tif 000006
【図５】
2013185844.tif 000007