(57)【要約】【課題】非常に反応的な負荷のインピーダンスを有効に測定すること。【解決手段】ＤＵＴ５０のインピーダンスを測定する測定器は、電圧か電流のいずれかの第１の供給源１２と電圧か電流かのいずれかの第２の供給源２０を含み、第１の供給源１２は、ＤＵＴ５０と第１のフィードバック関係にして接続することができ、第２の供給源２０は、ＤＵＴ５０と第１の供給源１２との両方とフィードバック関係にして接続することができ、第１と第２の供給源１２、２０は、ＤＵＴ５０の電流に応答する電流源及びＤＵＴ５０の電圧に応答する電圧源としてそれぞれ動作するか、ＤＵＴ５０の電圧に応答する電圧源及びＤＵＴ５０の電流に応答する電流源としてそれぞれ動作し、第２のフィードバック関係は、第１のフィードバック関係より狭い帯域幅を有し、ＤＵＴ５０の電圧及び電流がＤＵＴ５０の測定されたインピーダンスを確立する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定物（ＤＵＴ）のインピーダンスを測定する測定器であって、電圧又は電流のいずれかの第１の供給源と、電圧又は電流のいずれかの第２の供給源とから成り、前記第１の供給源は、ＤＵＴと第１のフィードバック関係にして接続することができ、第２の供給源は、ＤＵＴと第１の供給源との両方とフィードバック関係にして接続することができるようにし、前記第１と第２の供給源は、前記ＤＵＴを流れる電流に応答する電流源及び前記ＤＵＴを横切って生ずる電圧に応答する電圧源としてそれぞれ動作するか、前記ＤＵＴを横切って生ずる電圧に応答する電圧源及び前記ＤＵＴを流れる電流に応答する電流源としてそれぞれ動作し、前記第２のフィードバック関係は、前記第１のフィードバック関係より狭い帯域幅を有し、前記ＤＵＴを横切って生じる電圧及び前記ＤＵＴを流れる電流が前記ＤＵＴの測定されたインピーダンスを確立するインピーダンス測定器。
【請求項２】
前記ＤＵＴは、太陽電池であり、前記第１の供給源は、電流供給源であり、前記第２の供給源は、電圧供給源である請求項１に記載のインピーダンス測定器。
【請求項３】
前記ＤＵＴは、モータであり、前記第１の供給源は、電圧供給源であり、前記第２の供給源は、電流供給源である請求項１に記載のインピーダンス測定器。
【請求項４】
前記第２の供給源は、前記ＤＵＴ用の直流動作ポイントである請求項１に記載のインピーダンス測定器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気的なインピーダンスの測定に関し、特に非常に反応的な負荷（ｒｅａｃｔｉｖｅ  ｌｏａｄｓ）のインピーダンスの測定に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
非常に反応的な負荷のインピーダンスの値は、周波数に関して急速に変化するので、このような非常に反応的な負荷のインピーダンスを測定することは一般的に難しい。
【０００３】
例えば、太陽電池は非常に容量性があるように思われるので、試験器によって印加されたほぼどんな電圧も、電池の非常に反応的な負荷内に振動しようとする。更に悪いことに、試験電圧中のノイズは、電池の低いインピーダンス中で相応する大きなノイズ電流を生ずることになる。バッテリーや「超」キャパシターもこれらの問題を有する。
【０００４】
例えば、試験器によって適用されるほとんどのような電流も類似した結果を生むいくつかの希土類永久磁石モータの如き高性能モータも非常に誘導性であるよう思われるので、このようなモータにも、同様の状況が生じる場合がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
被測定物（ＤＵＴ）のインピーダンスを測定する測定器は、電圧又は電流のいずれかの第１の供給源と、電圧又は電流のいずれかの第２の供給源とを含み、第１の供給源がＤＵＴと第１のフィードバック関係にして接続することができ、また第２の供給源がＤＵＴと第１の供給源との両方とフィードバック関係にして接続することができるようにしている。第１と第２の供給源は、ＤＵＴを流れる電流に応答する電流源及びＤＵＴの両端電圧に応答する電圧源としてそれぞれ動作するか、ＤＵＴの両端電圧に応答する電圧源及びＤＵＴを流れる電流に応答する電流源としてそれぞれ動作する。第２のフィードバック関係は、第１のフィードバック関係より狭い帯域幅を有する。ＤＵＴを横切って生じる電圧及びＤＵＴを流れる電流は、ＤＵＴの測定されたインピーダンスを確立する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本発明による測定器の一例の回路図である。
【０００７】
【図２】本発明による測定器の他の例の回路図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図１を参照して述べると、太陽電池５０のインピーダンスを測定する測定器１０は、抵抗器１４によって検知されるように電池５０を流れる電流に反応する第１のフィードバックループ１２を含んでいる。抵抗器１４を横切って生ずる電圧は、差動増幅器１６の両端に印加され、増幅器１８の入力にフィードバックされる。測定器１０は、また、電池５０を横切って生ずる電圧に反応する第２のフィードバックループ２０を含んでいる。電池５０を横切って生ずる電圧は、差動増幅器２２の両端に印加され、電圧源２４及びフィードバックループ１２を経てフィードバックされる。この例では、電圧源２４は、Ａ／Ｄ２６、所望の電圧セットポイントの入力に反応するデジタル制御器２８及びアナログ信号に変換するＤＡＣ３０によってデジタルで実現されるが、他のデジタル又はアナログの機器を代わりに使用することができる。電圧源２４の出力は、フィードバックループ１２プの入力である。
【０００９】
測定器１０のこのような構成は、もしフィードバックループ１２が含まれていなければ、恐らく存在するであろう望ましくない振動やノイズ電流を生ずることなく、所望の電圧が太陽電池５０に印加されることになる。その結果、太陽電池５０を流れる電流と組み合わさって所望の電圧を用いて太陽電池５０のインピーダンスを測定する。
【００１０】
第２のフィードバックループ２０が第１のフィードバックループ１２より小さな周波数帯域幅を有することは有利なことである。このようにすると、第２のループ２０は、太陽電池５０の直流バイアスを有効に確立し、また、第１のフィードバックループ１２は、電圧が変化したときこの電圧を安定させて異なるデータポイントを生成する。
【００１１】
図２を参照すると、被測定物（ＤＵＴ）９０のインピーダンスを測定するもっと一般化された測定器６０が示され、この測定器６０は、第１のフィードバックループ６２と第２のフィードバックループ６４とを含んでいる。フィードバックループ６２は、選択可能な電圧／電流供給源６６を含んでいる。このような供給源は、電流又は電圧を供給し電圧／電流を測定する所謂ソース測定ユニット（ＳＭＵ）（複数）として一般に利用されているが、他の装置を使用してもよい。フィードバックループ６４は、フィードバックループ６２と選択可能な電圧／電流供給源７０とを含んでいる。これらの供給源６６、７０は、その結果生じる電圧／電流を測定する能力を含むこともできる。抵抗器７４は、ＤＵＴ９０を流れる電流を検知する。抵抗器７４を横切って生ずる電圧は、差動増幅器７６に印加される。ＤＵＴ９０を横切って生ずる電圧は、差動増幅器７８に印加される。電流／/電圧セットポイント８０は、測定器６０の動作ポイントを設定する。
【００１２】
測定器６０は、図１の測定器と同様のモードで動作することができる。このモードにおいて、セットポイント８０は、所望の電圧にセットされ、供給源７０は、ソース電圧に設定され、供給源６６は、ソース電流に設定され、スイッチ８２、８４は、閉じられ、スイッチ８６、８８は、開いている。その結果、ＤＵＴ９０の電流は、供給源６６によってモニターされ、ＤＵＴ９０を横切って生ずる電圧は、供給源７０によってモニターされる。このモードは、太陽電池の如き非常に大きなキャパシタンスを有するＤＵＴに特に有利である。
【００１３】
第２のフィードバックループ６４の帯域幅がフィードバックループ６２の帯域幅よりも小さいと、第２のループ６４は、ＤＵＴ９０の直流バイアスを有効に確立し、第１のフィードバック６２は、電圧が変化したときに、電圧を安定に維持して異なるデータポイントを生成する。その結果、電圧セットポイント及びＤＵＴを流れる測定電流は、ＤＵＴインピーダンスに対する値を確立する。
【００１４】
測定器６０は、アナログモードで動作することもできる。このモードにおいて、セットポイント８０は、所望の電流に設定され、供給源７０は、ソース電流に設定され、供給源６６は、ソース電圧に設定され、スイッチ８２、８４が開き、スイッチ８６、８８が閉じられる。その結果、ＤＵＴ９０の中の電流は、供給源７０によってモニターされ、また、ＤＵＴ９０を横切って生ずる電圧は、供給源６６によってモニターされる。このモードは、高性能モータの如き非常に大きなインダクタンスを有するＤＵＴに特に有利である。
【００１５】
第２のフィードバックループ６４の帯域幅がフィードバックループ６２の帯域幅よりも小さいと、第２のループ６４は、ＤＵＴ９０の直流バイアスを有効に確立し、第１のフィードバック６２は、電圧が変化したときに、電圧を安定に維持して異なるデータポイントを生成する。その結果、電流セットポイント及びＤＵＴの測定電圧は、ＤＵＴインピーダンスに対する値を確立する。
【００１６】
上記の記載は、主に、本発明のアナログ的な実行に集中しているが、種々のデジタル技術又はディタルとアナログとの組み合わせでフィードバック及び測定を行うことができる。
【００１７】
この開示は、例示的であり、この開示に含まれる教示の公平な範囲から逸脱することなく、細部を付加したり、変形したり、取り除くことによって、種々の変更を行うことができる。従って、本発明は、以下の請求項が必然的に限定している範囲を除いて、この海自の特定の細部に限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【００１８】
第１の電圧／電流供給源は、ＤＵＴと第１のフィードバック関係にして接続することができ、第２の電圧／電流供給源は、ＤＵＴと第１の供給源との両方とフィードバック関係にして接続することができるようにし、第１と第２の電圧／電流供給源がＤＵＴの電流に応答する電流源及びＤＵＴの電圧に応答する電圧源としてそれぞれ動作するか、ＤＵＴの電圧に応答する電圧源及びＤＵＴの電流に応答する電流源としてそれぞれ動作し、第２のフィードバック関係は、第１のフィードバック関係より狭い帯域幅を有し、ＤＵＴの電圧及び電流がＤＵＴの測定されたインピーダンスを確立するので、高い応答性の負荷のインピーダンスを有効に測定することができ、高い産業上の利用性を有する。
【符号の説明】
【００１９】
１０  測定器
１２  第１のフィードバックループ
１４  抵抗器
１６  差動増幅器
１８  増幅器
２０  第２のフィードバックループ
２４  電圧供給源
２６  Ａ／Ｄ
２８  デジタル制御器
３０  ＤＡＣ
５０  太陽電池
６０  測定器
６２  第１のフィードバックループ
６４  第２のフィードバックループ
６６、７０  選択可能な電圧／電流供給源
７４  抵抗器
７６  差動増幅器
８０  電流／電圧セットポイント
８２、８４、８６、８８  スイッチ
９０  ＤＵＴ
【図１】
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【図２】
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