(57)【要約】      （修正有）【課題】ケーブルの静電結合を測定する静電結合測定回路において、アドミタンスブリッジを構成する各コンデンサに並列に加わるケーブル間の容量成分の影響を受けずに、一回の測定で静電結合を測定する。【解決手段】発振回路５の一端は抵抗器６の一端へ接続され、抵抗器６の他端は４個のコンデンサで構成されたアドミタンスブリッジ７の接続点１に接続され、アドミタンスブリッジ７の他の接続点２は発振回路５の他端に接続される。発振回路５の出力レベルを測定する手段と、アドミタンスブリッジ７の接続点１と接続点２の間の出力レベルを測定する手段と、アドミタンスブリッジ７の接続点３と接続点４の間の出力レベルを測定する手段を有し、発振回路５の出力レベルとアドミタンスブリッジ７の接続点１と接続点２の間の出力レベルとアドミタンスブリッジ７の接続点３と接続点４の間の出力レベルの測定結果から静電結合を算出する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンデンサで構成されるアドミタンスブリッジ回路と発振器の間に抵抗器を挿入し、前記アドミタンスブリッジ回路を構成するコンデンサの容量、または発振器の発振周波数に応じて、前記抵抗器を適切な抵抗値に設定し、また前記発振器の出力レベルを測定する手段、前記アドミタンスブリッジ回路と抵抗器との接続点１と前記発振器と前記アドミタンスブリッジとの接続点２の間の出力レベルを測定する手段、また前記アドミタンスブリッジの他の接続点３と４の間の出力レベルを測定する手段を有し、これらの測定結果および前記抵抗値および前記アドミタンスブリッジ回路を構成しているコンデンサの容量値から静電結合を表す未知の容量を一回の測定で求めることを特徴とする静電結合測定装置。
【請求項２】
上記発振回路の発振周波数を任意に設定することを特徴とする請求項１に記載の静電結合測定装置。
【請求項３】
上記アドミタンスブリッジ回路の各コンデンサの容量を任意に設定することを特徴とする請求項１または２に記載の静電結合測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】      本発明は、通信ケーブルの静電結合を、コンデンサで構成されるアドミタンスブリッジ回路で測定する装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】      図２は、通信ケーブルの静電結合を説明する図である。図２で、Ｌ１〜Ｌ４はケーブル、Ｃａ〜Ｃｄは通信ケーブルと大地間の静電容量、Ｃｍ，Ｃｎ，Ｃｑ，Ｃｒ，ＣｔおよびＣｕは通信ケーブル相互間の静電容量を表す。
一般に、Ｃｑ≒Ｃｒ≒Ｃｔ≒Ｃｕであり、かつＣａ≒Ｃｂ≒Ｃｃ≒Ｃｄであるとき、この通信ケーブルの静電結合ΔＣは（Ｃｑ＋Ｃｕ）−（Ｃｒ＋Ｃｔ）、すなわち対辺の容量の和の差として表すことができる。【０００３】図３に、前記容量を、ケーブル相互間の容量Ｃ１と静電結合ΔＣで表したものを示す。【０００４】従来のアドミタンスブリッジ回路が図４に示されており、発振器５の一端が、アドミタンスブリッジ７の接続点１に接続され、前記アドミタンスブリッジ７の他の接続点２は前記発振器５の他端に接続される。
アドミタンスブリッジの接続点２に差動バリコン１２の共通端子が接続され、差動バリコンの他の２つの端子は、アドミタンスブリッジの接続点３および４へ、それぞれ接続される。
アドミタンスブリッジの接続点３と４との間の出力レベルがゼロとなるように、差動バリコン１２を調節したのち、この差動バリコンの指示の位置あるいは値を読み取ることにより前記容量Ｃ１の影響を受けずに高精度に測定できた。【０００５】以下、実際に測定時を想定して、図４のアドミタンスブリッジの接続点１〜４に図３のケーブルが接続された場合の図５を使って説明する。
アドミタンスブリッジの接続点２と３の間、および接続点２と４の間の差動バリコン１２の容量をそれぞれＣ２、Ｃ３とする。このＣ２、Ｃ３は、差動バリコンの調整位置から読み取ることが可能である。図５において、アドミタンスブリッジ回路の出力レベルがゼロになるように差動バリコンを調整後は、以下の関係式を満足する。
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このとき、
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なので、（１）式は（３）式のように近似できる。
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Ｃ０＋Ｃ１は、通常Ｃ２の１００倍以上大きく、かつＣ２およびＣ３は、差動バリコン１２の読み値から判明するので、結果として静電結合を高精度で測定できる。
しかしながら、差動バリコンを使う方法は出力レベルを観測しながら手動で調整する必要があるために、測定に時間がかかるという欠点を有している。さらに現在差動バリコンを入手することは不可能である。【０００６】      差動バリコンを使わない方法として、特許文献１に示すように、通信ケーブルを接続後にアドミタンスブリッジの出力レベルをゼロに調整する方法ではなくて、アドミタンスブリッジの接続点３と４の間の出力レベルＶ１を測定して、その後既知の容量Ｃｓを図６に示すように接続した後にアドミタンスブリッジの接続点３と４の間の出力レベルＶ２を測定して、その２つの測定結果から静電結合を求める方法がある。
特許文献１より、（Ｃ０＋Ｃ１）≫ΔＣ、（Ｃ０＋Ｃ１）≫Ｃｓのとき
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で、静電結合ΔＣを求めることができる。
しかしながら、この方法は参照となるコンデンサＣｓを接続しない場合と、接続した場合の２回の出力レベル測定を実施する必要があり、手間がかかるだけでなく、切り替えも必要になり、回路も複雑になるという欠点を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開昭５２−１０４２７５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】      通信ケーブルの静電結合を測定する装置において、従来方式は差動バリコンと呼ばれる重要な部品の入手が不可能なため実現できないか、あるいは文献１の方式では測定において２回の操作が必要なため、時間が掛かり、かつ装置が複雑になるという問題点を有している。【０００９】      本発明の目的は、このような従来技術の問題点を回避する静電結合測定装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】      本発明の静電結合測定装置は、コンデンサで構成されるアドミタンスブリッジ回路と発振器の間に抵抗器を挿入し、前記アドミタンスブリッジ回路を構成するコンデンサの容量、または発振器の発振周波数に応じて、前記抵抗器を適切な抵抗値に設定し、また前記発振器の出力レベルを測定する手段、前記アドミタンスブリッジ回路と抵抗器との接続点１と前記発振器と前記アドミタンスブリッジとの接続点２の間の出力レベルを測定する手段、また前記アドミタンスブリッジの他の接続点３と４の間の出力レベルを測定する手段を有し、これらの測定結果および前記抵抗値および前記アドミタンスブリッジ回路を構成しているコンデンサの容量値から静電結合を表す未知の容量を一回の測定で求める手段を有する。
また、前記発振回路の発振周波数を任意に設定する手段を有する。
また、前記アドミタンスブリッジ回路の各コンデンサの容量を任意に設定する手段を有する。
【発明の効果】
【００１１】      以上、本発明によれば、簡単な回路で、通信ケーブルの静電結合を１回の測定で求めることができ、従来技術の問題点をすべて解決できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明の構成を示す図である。
【図２】図２は、複数のケーブルで構成される静電結合の説明図である。
【図３】図３は、図２をケーブル間の静電容量Ｃ１と静電結合ΔＣで表した等価回路である。
【図４】図４は、従来方式の構成図である。
【図５】図５は、従来方式のケーブル接続時の等価回路を示す図である。測定に使用するケーブルの静電容量Ｃ１と差動バリコンの２つの容量Ｃ２おおびＣ３と静電結合ΔＣがアドミタンスブリッジの容量Ｃ０に加わっている。
【図６】図６は、別の従来方式の構成図である。
【図７】図７は、本発明にケーブルを接続した場合の構成図である。実際に測定に使用するケーブルの静電容量Ｃ１および静電結合ΔＣを加えた回路図である。
【図８】図８は、本発明のアドミタンスブリッジ回路を等価な１個のコンデンサで置き換えた構成である。
【図９】図９は、図８の回路の周波数特性を示すである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】      図１が本発明の構成図であり、発振器５の一端がレベル計１０の一端と抵抗器６の一端に接続され、抵抗器６の他端はアドミタンスブリッジの接続点１とレベル計１１の一端に接続され、アドミタンスブリッジの接続点２は、発振器５の他端とレベル計１０および１１の他端に接続される。アドミタンスブリッジの接続点３は、レベル計９の一端に接続され、レベル計９の他端は、アドミタンスブリッジの接続点４へ接続される。なお、前記アドミタンスブリッジは通信ケーブルを接続する前に平衡をとり、その後通信ケーブルを接続する。
静電結合測定時には、通信ケーブルが接続されるので、図１の接続点１〜４に図３を接続した図７を用いて以下に詳細に説明する。
【００１４】      図７において、ΔＣ＜＜（Ｃ０＋Ｃ１）の場合、レベル計１１とレベル計９の測定結果をそれぞれＶ１１、Ｖ９とするとΔＣは以下の関係式で与えられる。
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（５）式において、Ｃ０は設計値として、またＶ９，Ｖ１１は測定値で与えられるので、あとはＣ１が分かればよい。
ケーブル接続時のレベル計１０およびレベル計１１の測定値をそれぞれＶ１、Ｖ２とし、また発振器の発振周波数をｆ、抵抗器６の抵抗値をＲ、またΔＣ＜＜（Ｃ０＋Ｃ１）の場合、図８に示すようにアドミタンスブリッジは容量Ｃ０＋Ｃ１のコンデンサと等価になるので、以下の（６）式が成り立つ。
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よって、以下の（７）式よりＣ１が求まる。
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（５）および（７）式より、ΔＣが以下の（８）式により求まる。
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【００１５】      また、図９に示すように、発振器の発振周波数が前記遮断周波数よりも十分に大きい時は、下記（９）式の近似が使える。
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【００１６】      本発明の他の構成方法として、発振器の出力レベルがほとんど変動しない場合は、あらかじめ測定しておいた値を記憶しておいて、前記計算に使用してもよい。
【符号の説明】
【００１７】      １〜４：アドミタンスブリッジの接続点、５：発振器、６：抵抗器、７：アドミタンスブリッジ、８：アドミタンスブリッジを構成しているコンデンサ、９：アドミタンスブリッジの不平衡出力レベルを測定するレベル計、１０：発振器の出力レベルを測定するレベル計、１１：アドミタンスブリッジの入力レベルを測定するレベル計、Ｌ１〜Ｌ４：通信ケーブル、Ｃａ，Ｃｂ，Ｃｃ，Ｃｄ：通信ケーブルと大地間容量、Ｃｍ，Ｃｎ，Ｃｑ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｃｔ：通信ケーブル相互間の容量、ΔＣ：静電結合、Ｃ１：通信ケーブル相互間の容量の代表値、１２：差動バリコン、１３：アドミタンスブリッジの容量Ｃ０に通信ケーブルの静電容量Ｃ１と静電結合ΔＣを加えた容量、１４：アドミタンスブリッジの容量Ｃ０に通信ケーブルの静電容量Ｃ１を加えた容量、１５：アドミタンスブリッジの容量Ｃ０に通信ケーブルの静電容量Ｃ１と差動バリコンの一方の容量Ｃ２を加えた容量、１６：アドミタンスブリッジの容量Ｃ０に通信ケーブルの静電容量Ｃ１と差動バリコンの他方の容量Ｃ３を加えた容量、１７：従来方式において、静電結合測定において使用する基準容量Ｃｓ、１８：スイッチ、１９：アドミタンスブリッジを、それと電気的に等価な特性を持った１個のコンデンサで表した等価回路、２０：図８において通信ケーブルを接続しない場合の周波数特性、２１：図８においてケーブルを接続しない場合の遮断周波数、２２：図８においてケーブルを接続した場合の周波数特性、２３：図８においてケーブルを接続しない場合のアドミタンスブリッジ７の入力レベルと発振器５の出力レベルの比、２４：図８において通信ケーブルを接続した場合のアドミタンスブリッジの入力レベルと発振器５の出力レベルの比。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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