(57)【要約】【課題】高周波領域でも特性の悪化を防止することが可能な標準抵抗器を提供する。【解決手段】標準抵抗器１０は、接続端子３０からの電気を印加する一対の外側導体部４１と、抵抗素子７０と、抵抗素子７０の入力側と出力側にそれぞれの一端側が接続されると共に、一対の外側導体部４１のそれぞれに他端側が接続される一対の内側導体部５０と、を備え、一方の内側導体部５０ａと他方の内側導体部５０ｂとは、電流が導通した場合に互いの磁界の向きが逆向きとなる状態で隣接している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
接続端子からの電気を印加する一対の外側導線部と、
抵抗素子と、
前記抵抗素子の入力側と出力側にそれぞれの一端側が接続されると共に、一対の前記外側導体部のそれぞれに他端側が接続される一対の内側導体部と、
を備え、
一方の前記内側導体部と他方の前記内側導体部とは、電流が導通した場合に互いの磁界の向きが逆向きとなる状態で隣接している、
ことを特徴とする標準抵抗器。
【請求項２】
請求項１記載の標準抵抗器であって、
一対の前記内側導体部が互いに隣り合う状態で撚られることで、撚線部を形成している、
ことを特徴とする標準抵抗器。
【請求項３】
請求項１または２記載の標準抵抗器であって、
前記抵抗素子は、第１基板に実装されていて、
一対の前記外側導体部は、前記第１基板とは別体的な第２基板に形成されている、
ことを特徴とする標準抵抗器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、標準抵抗器に関する。
【背景技術】
【０００２】
たとえば、ＬＣＲメータ等の計測装置においては、調整値の取得や、ＬＣＲメータの校正等を行うために、標準抵抗器が用いられている。特許文献１には、直流電流を測定するための標準抵抗器の構成の一例が示されている。特許文献１に開示の標準抵抗器は、高精度抵抗器を備え、その高精度抵抗器に入力端子および出力端子が接続される構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−４５０５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１に開示の標準抵抗器は、直流電流を測定するためのものとなっている。このような直流電流の測定では、寄生容量や寄生インダクタンスの影響は考慮されないものの、高周波領域においては、一般的に、寄生容量や寄生インダクタンスの影響が大きくなってしまう。したがって、特に高周波領域においては、標準抵抗器の特性が悪化してしまう。
【０００５】
本発明は上記の事情にもとづきなされたもので、その目的とするところは、高周波領域でも特性の悪化を防止することが可能な標準抵抗器を提供しよう、とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の第１の観点によると、接続端子からの電気を印加する一対の外側導線部と、抵抗素子と、抵抗素子の入力側と出力側にそれぞれの一端側が接続されると共に、一対の外側導体部のそれぞれに他端側が接続される一対の内側導体部と、を備え、一方の内側導体部と他方の内側導体部とは、電流が導通した場合に互いの磁界の向きが逆向きとなる状態で隣接している、ことを特徴とする標準抵抗器が提供される。
【０００７】
また、本発明の他の側面は、上述の発明において、一対の内側導体部が互いに隣り合う状態で撚られることで、撚線部を形成している、ことが好ましい。
【０００８】
さらに、本発明の他の側面は、上述の発明において、抵抗素子は、第１基板に実装されていて、一対の外側導体部は、第１基板とは別体的な第２基板に形成されている、ことが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によると、標準抵抗器において、高周波領域でも特性の悪化を防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施の形態に係る標準抵抗器の全体的な構成を示す斜視図である。
【図２】図１に示す標準抵抗器の構成を示す平面図である。
【図３】現状の標準抵抗器のインピーダンスに関する周波数特性の一例を示す図である。
【図４】現状の標準抵抗器の位相に関する周波数特性の一例を示す図である。
【図５】本発明の一実施の形態に係る標準抵抗器のインピーダンスに関する周波数特性を示す図である。
【図６】本発明の一実施の形態に係る標準抵抗器の位相に関する周波数特性を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の一実施の形態に係る標準抵抗器１０について、図面に基づいて説明する。なお、以下の説明においては、ＸＹＺ直交座標系を用いて説明することがある。そのうち、Ｘ方向は、標準抵抗器１０の長辺方向（長手方向）とし、Ｘ１側は図１の右側かつ下側とし、Ｘ２側はそれとは逆の左側かつ上側とする。また、Ｚ方向は、図１において金属筐体２０の天面と底面を結ぶ方向を指し、Ｚ１側は金属筐体２０の天面側とし、Ｚ２側はそれとは反対側の底面側とする。また、Ｙ方向は、ＸＺ方向に直交する方向とし、Ｙ１側は図１における下側かつ左側とし、Ｙ２側は図１における上側かつ右側とする。
【００１２】
＜標準抵抗器の構成について＞
図１は、本実施の形態に係る標準抵抗器１０の全体的な構成を示す斜視図である。図２は、図１に示す標準抵抗器１０の構成を示す平面図である。図１および図２に示すように、標準抵抗器１０は、筐体２０と、接続端子３０と、外側基板４０と、外側導線部４１と、内側導体部５０と、実装用基板６０と、抵抗素子７０と、を主要な構成要素としている。
【００１３】
筐体２０は、金属を材質として箱状に設けられていて、標準抵抗器１０を構成する各種部材を覆っている。箱状をなす筐体２０には、底壁２１と、正面壁２２と、側壁２３と、背面壁２４と、天面壁２５が示されている。なお、図１においては、側壁２３および天面壁２５は、その一部のみが示されていて、背面壁２４の図示が省略されている。また、図２においては、天面壁２５の図示が省略されている。
【００１４】
上述の正面壁２２には、接続端子３０が取り付けられている。図１および図２に示す構成では、接続端子３０は４つ設けられているが、接続端子３０の個数は幾つであっても良い。この接続端子３０は、外部の抵抗測定装置の端子部等に接続される部分であり、たとえば同軸ケーブルの端子等を差し込み可能となっている。ただし、接続端子３０は、同軸ケーブルの端子等以外の端子を用いても良い。
【００１５】
また、接続端子３０の４つの並びの中で、外側に位置する２つの接続端子３０のうち、筐体２０の内部側に突出している部分には、第２基板に対応する外側基板４０の付け根が位置している。この外側基板４０上には、外側導線部４１が設けられている。外側導線部４１は、接続端子３０の中央側の信号線と電気的に接続される導体部分であり、後述する内側導体部５０よりも長辺方向（Ｘ方向）の外側に位置している。すなわち、外側導線部４１は、内側導体部５０よりも側壁２３に近接して設けられている。なお、外側導線部４１としては、導線でも良く、基板上の導体パターンでも良く、その他、良好な導電性を有するものであれば、どのようなものであっても良い。
【００１６】
図１に示す構成では、外側基板４０は、筐体２０の長辺方向（Ｘ方向）に沿う長辺部４０ａと、その長辺方向（Ｘ方向）の両端から正面壁２２側（Ｙ２側）に向かう一対の短辺部４０ｂとが存在していて、外側基板４０は略コ字形状（略Ｃ字形状）をなすように設けられている。しかしながら、外側基板４０はこのような形状には限られず、たとえば湾曲した円弧状をなす等、種々の形状を採用することが可能である。
【００１７】
また、外側基板４０は、支持部材によって支持される構成を採用しても良い。かかる支持部材としては、たとえば樹脂のような絶縁性の部材から形成されるものが好ましく、そのような支持部材を底壁２１から立設する等の構成を採用することが考えられるが、その他の形態の支持部材を設けるようにしても良い。
【００１８】
また、それぞれの短辺部４０ｂから延伸する外側導線部４１は、長辺部４０ａの中央部分で、内側導体部５０に電気的に接続されている。内側導体部５０は、絶縁被覆で導体部分が覆われた導線であり、一方の内側導体部５０ａと、他方の内側導体部５０ｂとが存在している。そして、一対の内側導体部５０は、互いに接触した状態で延伸している。本実施の形態では、一対の内側導体部５０は、互いの接触状態を維持するために、撚られた撚線部５１を形成している。
【００１９】
ここで、一方の内側導体部５０ａと、他方の内側導体部５０ｂとは、それぞれ、抵抗素子７０の端子の一端側、または端子の他端側にそれぞれ電気的に接続されていて、電流の向きが互いに逆向きとなっている。このため、一方の内側導体部５０ａで発生する磁界と、他方の内側導体部５０ｂで発生する磁界の向きは逆向きとなっていて、磁界を打ち消し合う関係となっている。したがって、内側導体部５０で発生する磁界が大幅に低減される状態となり、抵抗素子７０に与える磁界の影響を大幅に低減可能となっている。
【００２０】
また、図１および図２に示すように、一方の内側導体部５０ａと、他方の内側導体部５０ｂとは、撚線部５１を形成している。すなわち、内側導体部５０ａ，５０ｂを隣り合わせ、その状態で捩じることで、撚線部５１が形成されている。
【００２１】
また、図１に示すように、４つの接続端子３０の並びの中で、中央寄りの２つの接続端子３０のうち、筐体２０の内部側に突出している部分には、第１基板に対応する実装用基板６０が取り付けられている。実装用基板６０は、外側基板４０とは完全に分離した別体的な構成である。したがって、外側基板４０の表面を伝わる電気または磁気と、実装用基板６０の表面を伝わる電気または磁気とは、空気によって完全に分離されていて、両者の間の磁気的な結合が生じ難い構成となっている。
【００２２】
この実装用基板６０には、高精度な抵抗値を有する抵抗素子７０が取り付けられている。この抵抗素子７０のそれぞれの端部側には、一方の内側導体部５０ａまたは他方の内側導体部５０ｂがそれぞれ電気的に接続されている。また、抵抗素子７０には、信号の検出用である、中央寄りの２つの接続端子３０が備える信号線と電気的に接続されている。
【００２３】
なお、図１に示す構成では、それぞれの内側導体部５０は、抵抗素子７０には接触せずに迂回する状態で、抵抗素子７０が実装用基板６０に取り付けられている部位に半田付け等によって取り付けられている。また、図１に示す構成では、外側基板４０の表面がなす平面と、実装用基板６０の表面がなす平面とは、直交するように設けられている。しかしながら、上述した２つの平面は直交しない構成としても良い。たとえは、上述した２つの平面が平行となる構成を採用しても良い。
【００２４】
また、実装用基板６０には、特性を調整する目的のコンデンサを取り付けるようにしても良いが、取り付けない構成としても良い。
【００２５】
＜標準抵抗器のインピーダンスおよび位相に関する周波数特性について＞
以上のような構成の標準抵抗器１０のインピーダンスおよび位相に関する周波数特性に関して、以下に説明する。
【００２６】
図３は、現状の標準抵抗器のインピーダンスに関する周波数特性の一例を示す図である。なお、図３における標準抵抗器は、他メーカー製の４端子対標準抵抗器セットとなっている。なお、この特性図では、仕様上の標準抵抗器の抵抗値は、１Ωとなっている。この図３に示すように、周波数が高くなるにつれてインピーダンスも大きくなっている。そして、周波数が１ＭＨｚとなる高周波領域では、インピーダンスは１．０３０Ωを超えており、抵抗値のずれ量が３％よりも多くなっている。
【００２７】
図４は、現状の標準抵抗器の位相に関する周波数特性の一例を示す図である。なお、図４における標準抵抗器は、図３におけるものと同様となっている。なお、この特性図では、０Ｈｚにおいては、位相差は０度となっている。この図４に示すように、周波数が高くなるにつれて位相差が大きくなっている。そして、周波数が１ＭＨｚとなる高周波領域では、位相差は６度を超えている。
【００２８】
これに対して、本実施の形態の標準抵抗器１０のインピーダンスおよび位相に関する周波数特性について、図５および図６に示す。図５は、本実施の形態の標準抵抗器１０のインピーダンスに関する周波数特性を示す図である。なお、この特性図においても、仕様上の標準抵抗器の抵抗値は、１Ωとなっている。また、図５では、抵抗素子７０に並列で、周波数特性を改善するためのコンデンサを実装している。図５に示すように、周波数が１ＭＨｚ付近であっても、抵抗値のずれ量が最大で０．１％程度となっている。これに対して、従来構成の図３においては、インピーダンスのずれ量は、１ＭＨｚで３％を超えている。したがって、従来構成の図３に示すインピーダンスに関する周波数特性と比較して、たとえば１ＭＨｚといった高周波領域での抵抗値のずれ量を大幅に低減している。
【００２９】
また、図６は、本実施の形態の標準抵抗器１０の位相に関する周波数特性を示す図である。なお、図６においても、図５に示す場合と同様に、仕様上の標準抵抗器の抵抗値は、１Ωとなっている。また、図６においても、図５と同様に、抵抗素子７０に並列で、周波数特性を改善するためのコンデンサを実装している。図６に示すように、周波数が１ＭＨｚ付近であっても、位相のずれは最大で０．０５度となっている。これに対して、従来構成の図４においては、位相のずれ量は６度を超えている。したがって、従来構成の図４に示す位相に関する周波数特性と比較して、たとえば１ＭＨｚといった高周波領域での位相のずれを大幅に低減している。
【００３０】
＜効果＞
以上のような構成の標準抵抗器１０は、接続端子３０からの電気を印加する一対の外側導線部４１と、抵抗素子７０と、抵抗素子の入力側と出力側にそれぞれの一端側が接続されると共に、一対の外側導体部４１のそれぞれに他端側が接続される一対の内側導体部５０と、を備えている。そして、一方の内側導体部５０ａと他方の内側導体部５０ｂとは、電流が導通した場合に互いの磁界の向きが逆向きとなる状態で隣接している。
【００３１】
このように、一方の内側導体部５０ａで発生する磁界と、他方の内側導体部５０ｂで発生する磁界の向きは逆向きとなっているので、互いに磁界を打ち消し合う関係となっている。したがって、内側導体部５０で発生する磁界が大幅に低減される状態となり、抵抗素子７０に与える磁界の影響を大幅に低減可能となる。したがって、本実施の形態の標準抵抗器１０では、高周波領域でも特性の悪化を防止することが可能となる。
【００３２】
また、本実施の形態では、一対の内側導体部５０が隣り合う状態で撚られることで、撚線部５１を形成している。このため、一方の内側導体部５０ａと他方の内側導体部５０ｂとは、互いに離間し難くなるので、互いに磁界を良好に打ち消し合う状態とすることができる。したがって、抵抗素子７０に与える磁界の影響を大幅に低減可能となり、高周波領域でも特性の悪化を防止することが可能となる。
【００３３】
また、撚線部５１の延伸方向（Ｙ方向）に沿って進行すると、一方の内側導体部５０ａと他方の内側導体部５０ｂの位置関係は、ＸＺ平面において入れ替わる状態となるので、撚線部５１の周方向の全体において磁界を良好に打ち消すことが可能となる。このため、高周波領域での特性の悪化を一層良好に防止することが可能となる。
【００３４】
さらに、本実施の形態では、抵抗素子７０は、実装用基板６０（第１基板に対応）に実装されていると共に、一対の外側導体部４１は、実装用基板６０とは別体的な外側基板４０（第２基板に対応）に形成されている。ここで、抵抗素子と一対の外側導体部とが、同一の基板に存在する場合には、図３および図４に示すように、高周波領域での特性が悪化していることが確認されている。その原因としては、同じ基板上では、その基板の表面を磁界が伝わる等により、一対の外側導体部４１と抵抗素子７０の間で、磁気的な結合が生じ易いからと推定することができる。
【００３５】
これに対して、本実施の形態では、一対の外側導体部４１が存在する基板（外側基板４０）と、抵抗素子７０が存在する基板（実装用基板６０）とを別体としている。このため、２つの基板の間に空気が存在することになり、それによって基板の表面を磁界が伝わる等による、一対の外側導体部４１と抵抗素子７０の間の結合が生じ難くすることができる。そのため、本実施の形態の標準抵抗器１０では、高周波領域での特性を一層良好にすることができる。
【００３６】
＜変形例＞
以上、本発明の一実施の形態について説明したが、本発明はこれ以外にも種々変形可能となっている。以下、それについて述べる。
【００３７】
上述の実施の形態においては、一対の内側導体部５０は撚線部５１を形成している。しかしながら、一対の内側導体部５０は、撚線部５１を形成しないものの、一対の内側導体部５０が互いに隣接する状態を維持する構成としても良い。たとえば、バンド等で、一方の内側導体部５０ａと他方の内側導体部５０ｂとが隣接する状態を維持する状態として、両者で発生する磁界を互いに打ち消し合うようにしても良い。
【００３８】
また、上述した実施の形態では、筐体２０は金属製としている。しかしながら、筐体は金属以外の材質（たとえば樹脂等）を材質としても良い。
【符号の説明】
【００３９】
１０…標準抵抗器、２０…筐体、２１…底壁、２２…正面壁、２３…側壁、２４…背面壁、２５…天面壁、３０…接続端子、４０…外側基板（第２基板に対応）、４１…外側導体部、５０…内側導体部、５０ａ…一方の内側導体部、５０ｂ…他方の内側導体部、５１…撚線部、６０…実装用基板（第１基板に対応）、７０…抵抗素子
【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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