(57)【要約】【課題】残留磁気による不安定要因を除去する機能を備え、その後において引き続きインピーダンス測定を行うことにより、正確なインダクタンス値を得る。【解決手段】制御部４０は、信号発生部１０から被測定素子ＤＵＴに印加する交流信号の周波数および／または振幅を所定値とする信号発生部１０の出力制御機能を備え、被測定素子ＤＵＴのインダクタンスを求めるにあたって、信号発生部１０から時系列的に振幅が漸次ほぼ０に収束する消磁波形を発生させて、被測定素子ＤＵＴに存在する残留磁気を消磁させた後、信号発生部１０より所定の周波数および／または振幅のインピーダンス測定用の交流信号を発生せて、インピーダンス測定を行う。【選択図】図１
2013134152.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周波数および／または振幅が可変な交流信号を発生して被測定素子に供給する信号発生部と、上記被測定素子に流れる電流を検出する電流検出部と、上記被測定素子の両端子間の電圧を検出する電圧検出部と、上記電流検出部と上記電圧検出部とからの各検出値に基づいて上記被測定素子のインピーダンスを算出する制御部とを含むインピーダンス測定装置において、
上記制御部は、上記交流信号の周波数および／または振幅を所定値とする上記信号発生部の出力制御機能を備え、
上記被測定素子のインダクタンスを求めるにあたって、上記信号発生部から時系列的に振幅が漸次ほぼ０に収束する消磁波形を発生させて、上記被測定素子に存在する残留磁気を消磁させた後、上記信号発生部より所定の周波数および／または振幅のインピーダンス測定用の交流信号を発生させることを特徴とするインピーダンス測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被測定素子のキャパシタンス，インダクタンス，レジスタンス等を測定するインピーダンス測定装置に関し、さらに詳しく言えば、インダクタンス測定時の測定誤差を排除する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
被測定素子のインピーダンスを測定するには、通常、そのインピーダンス測定装置として、例えば特許文献１に記載されているようなＬＣＲメータが用いられる。
【０００３】
ＬＣＲメータは、基本的な構成として、被測定素子に測定用の交流信号を供給する信号発生部と、被測定素子に流れる電流をＩ−Ｖ変換して検出する電流検出部と、被測定素子の両端間の電圧を検出する電圧検出部とを含み、電流検出部にて検出された検出電流値（Ｉ−Ｖ変換による電圧値）と、電圧検出部にて検出された検出電圧値とに基づいて、被測定素子のインピーダンスＺと位相差θとを測定し、Ｌ成分としてのインダクタンスについては、Ｚｓｉｎθ／２πｆ（ｆは測定周波数）なる式により算出する。
【０００４】
インダクタンスは、コイル（巻線）が持つ固有の誘導係数であるが、磁性材料を使用しているコイル、例えばコアとして鉄芯を有するパワーチョークコイル等の場合、その磁性材料が磁化され、そのヒステリシス特性による残留磁気がある状態でインダクタンスを測定すると、その測定値には、残留磁気による誤差が含まれることになる。
【０００５】
残留磁気は、交流消磁の原理として、例えば特許文献２に記載されているように、交流減衰信号を印加することにより消磁することができる。
【０００６】
しかしながら、この種の消磁手段にてあらかじめ残留磁気を消磁したとしても、インピーダンス測定を行うまでの間において、周辺機器から磁界が発生されているような環境下に置かれると、その磁界によって再び磁化されてしまうことがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−２８５７号公報
【特許文献２】特開平８−２２１７２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
したがって、本発明の課題は、残留磁気による不安定要因を除去する機能を備え、その後において引き続きインピーダンス測定を行うようにしたインピーダンス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】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明は、周波数および／または振幅が可変な交流信号を発生して被測定素子に供給する信号発生部と、上記被測定素子に流れる電流を検出する電流検出部と、上記被測定素子の両端子間の電圧を検出する電圧検出部と、上記電流検出部と上記電圧検出部とからの各検出値に基づいて上記被測定素子のインピーダンスを算出する制御部とを含むインピーダンス測定装置において、上記制御部は、上記交流信号の周波数および／または振幅を所定値とする上記信号発生部の出力制御機能を備え、上記被測定素子のインダクタンスを求めるにあたって、上記信号発生部から時系列的に振幅が漸次ほぼ０に収束する消磁波形を発生させて、上記被測定素子に存在する残留磁気を消磁させた後、上記信号発生部より所定の周波数および／または振幅のインピーダンス測定用の交流信号を発生させることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、信号発生部により交流の消磁波形を発生させて、被測定素子の残留磁気を消磁させたのち、引き続いてインピーダンス測定を行うようにしたことにより、正確なインダクタンスの値を求めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明で用いるインピーダンス測定装置の構成を示す模式図。
【図２】本発明の実施形態で使用する消磁波形を示す波形図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
次に、図１および図２を参照して、本発明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。
【００１３】
この実施形態では、図１に示すインピーダンス測定装置を使用する。このインピーダンス測定装置は、基本的な構成として、被測定素子ＤＵＴに対して所定の交流信号を供給する信号発生部１０と、被測定素子ＤＵＴに流れる電流を検出する電流検出部２０と、被測定素子ＤＵＴの両端子間の電圧を検出する電圧検出部３０と、制御部４０とを備えている。
【００１４】
このうち、信号発生部１０は、周波数および／または振幅を任意に選択し得る可変交流信号源で、所定の出力抵抗１１を介して被測定素子ＤＵＴに接続される。インピーダンス測定時において、被測定素子ＤＵＴの信号発生部１０と接続される側の一方の端子ＤＨがＨｉ側で、他方の端子ＤＬがＬｏ側となる。
【００１５】
電流検出部２０は、＋側入力端子と−側入力端子とを有する２入力型のオペアンプ２１と、オペアンプ２１の＋側入力端子と出力端子との間の帰還回路内に挿入された検出抵抗２２とを含む自動平衡ブリッジ法によるＩ−Ｖ変換回路として構成されている。
【００１６】
すなわち、オペアンプ２１の＋側入力端子は、被測定素子ＤＵＴのＬｏ側である端子ＤＬに接続され、−側入力端子は接地に接続される。これにより、＋側入力端子が仮想接地となり、被測定素子ＤＵＴに流れる電流がＬｏ側の端子ＤＬに引き込まれ、検出抵抗２２に流れる。この検出抵抗２２に生ずる電圧Ｖ１がＩ−Ｖ変換値としてＡ−Ｄ変換器２３を介して制御部４０に与えられる。
【００１７】
電圧検出部３０には、差動オペアンプ３１が用いられ、被測定素子ＤＵＴのＨｉ側端子ＤＨとＬｏ側端子ＤＬ間の電圧を検出する。この検出電圧Ｖ２は、Ａ−Ｄ変換器３２を介して制御部４０に与えられる。
【００１８】
制御部４０には、ＣＰＵ（中央演算処理ユニット）もしくはマイクロコンピータ等が用いられる。制御部４０は、上記電圧Ｖ１，Ｖ２に基づいて、インピーダンスＺと位相差θとを算出し、また、Ｌ成分としてのインダクタンスについては、Ｚｓｉｎθ／２πｆ（ｆは測定周波数）なる式により算出し、表示部４１に表示する。
【００１９】
また、本発明において、制御部４０は、信号発生部１０から被測定素子ＤＵＴに印加される交流信号の周波数および／または振幅を所定値とする信号発生部１０の出力制御機能を備えている。
【００２０】
被測定素子ＤＵＴのインピーダンスを測定するにあたって、制御部４０は、まず、信号発生部１０から図２に例示するような時系列的に振幅が漸次ほぼ０に収束する消磁波形を発生させて被測定素子ＤＵＴに印加し、被定素子ＤＵＴの残留磁気を消磁する。これは、各被測定素子ＤＵＴごとに行う。
【００２１】
この残留磁気の消磁中は、Ａ−Ｄ変換器２３，３２の動作を停止させるか、もしくはＡ−Ｄ変換器２３，３２からの測定データ（Ｖ１，Ｖ２）を読み込まないようにすることが好ましい。
【００２２】
残留磁気の消磁後、制御部４０は、信号発生部１０から所定周波数および振幅のインピーダンス測定用の交流信号を発生させて被測定素子ＤＵＴに印加し、インピーダンスＺおよび位相差θを算出したのち、インダクタンスＬを算出する。
【００２３】
このように、本発明によれば、インピーダンス測定装置自体に残留磁気の消磁機能を備え、残留磁気を消磁した直後にインピーダンス測定を行うため、残留磁気の影響を受けずに、安定したインダクタンスＬを得ることができる。
【符号の説明】
【００２４】
１０  信号発生部
２０  電流検出部
３０  電圧検出部
４０  制御部
【図１】
2013134152.tif 000003
【図２】
2013134152.tif 000004