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公開番号2025018985
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-06
出願番号2024116721
出願日2024-07-22
発明の名称測定装置、測定方法及びプログラム
出願人日置電機株式会社
代理人弁理士法人後藤特許事務所
主分類G01R 19/00 20060101AFI20250130BHJP(測定;試験)
要約【課題】入力抵抗に寄生する容量に起因する測定精度の低下を抑制する。
【解決手段】
測定装置1は、測定対象に生じる電位の大きさを示す第一信号が入力される第一入力端子と、一端が第一入力端子に接続される入力抵抗111と、一端が入力抵抗111の他端に接続されると共に他端が基準電位に接続される第一抵抗112と、を備える第一入力回路11を含む。さらに測定装置1は、測定対象に流れる電流の大きさを示す第二信号が入力される第二入力端子を備える第二入力回路12を含み、第一入力回路11及び第二入力回路12の出力信号に基づいて測定対象の物理量を演算する。そして測定装置1は、第二入力回路21の出力信号に対し、入力抵抗111に寄生する容量Cp、入力抵抗111及び第一抵抗112によって構成されるフィルタの周波数特性を補償する処理を施す。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
測定対象に生じる電位の大きさを示す第一信号が入力される第一入力端子、一端が前記第一入力端子に接続される入力抵抗、及び、一端が前記入力抵抗の他端に接続されると共に他端が基準電位に接続される第一抵抗を備える第一入力回路と、
前記測定対象に流れる電流の大きさを示す第二信号が入力される第二入力端子を備える第二入力回路と、
前記第一入力回路及び前記第二入力回路の出力信号に基づいて前記測定対象の物理量を演算する演算手段と、を含み、
前記第二入力回路の出力信号に対し、前記入力抵抗に寄生する容量、前記入力抵抗及び前記第一抵抗によって構成されるフィルタの周波数特性を補償する処理を施す補償手段を備える、
測定装置。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
請求項１に記載の測定装置であって、
前記補償手段は、前記第二入力回路の出力信号に対して一次のローパスフィルタ処理を施す、
測定装置。
【請求項３】
請求項１に記載の測定装置であって、
前記第一入力回路の出力信号に対してローパスフィルタ処理を施す第一フィルタ手段を含み、
前記補償手段は、前記第二入力回路の出力信号に対し、前記第一フィルタ手段の次数よりも一つ大きい次数のローパスフィルタ処理を施す、
測定装置。
【請求項４】
請求項３に記載の測定装置であって、
前記第一フィルタ手段は、前記第一入力回路に接続され、折り返し雑音を抑制するフィルタ回路であり、
前記補償手段は、前記第二入力回路に接続され、能動素子を有するアクティブフィルタ回路である、
測定装置。
【請求項５】
請求項４に記載の測定装置であって、
前記フィルタ回路は、二次のローパスフィルタ回路であり、
前記アクティブフィルタ回路は、三次のゲッフェ型ローパスフィルタ回路である、
測定装置。
【請求項６】
請求項１に記載の測定装置であって、
前記補償手段は、前記第二入力回路の出力信号に対し、前記フィルタの周波数特性を補償する処理としてローパスフィルタ処理を施すプロセッサである、
測定装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の測定装置であって、
前記入力抵抗及び前記第一抵抗の抵抗値は、前記第一信号の入力レベルが前記入力抵抗の他端から出力されるときに前記第二入力回路の入力レベルと同等のレベルまで減衰されるような大きさに定められる、
測定装置。
【請求項８】
入力抵抗、及び、一端が前記入力抵抗の一端に接続されると共に他端が基準電位に接続される第一抵抗を備える第一入力回路の前記入力抵抗の他端に、測定対象に生じる電位の大きさを示す第一信号が入力される第一入力ステップと、
第二入力回路に、前記測定対象に流れる電流の大きさを示す第二信号が入力される第二入力ステップと、
前記第二入力回路の出力信号に対し、前記入力抵抗に寄生する容量、前記入力抵抗及び前記第一抵抗によって構成されるフィルタの周波数特性を補償する処理を施す補償ステップと、
前記第一入力回路の出力信号と前記補償ステップで前記処理が施された前記第二入力回路の出力信号とに基づいて前記測定対象の物理量を演算する演算ステップと、
を含む測定方法。
【請求項９】
入力抵抗、及び、一端が前記入力抵抗の一端に接続されると共に他端が基準電位に接続される第一抵抗を備え、測定対象に生じる電位の大きさを示す第一信号が前記入力抵抗の他端に入力された第一入力回路の出力信号と、前記測定対象に流れる電流の大きさを示す第二信号が入力された第二入力回路の出力信号と、を取得するコンピュータに
前記第二入力回路の出力信号に対し、前記入力抵抗に寄生する容量、前記入力抵抗及び前記第一抵抗によって構成されるフィルタの周波数特性を補償する処理を施す補償ステップと、
前記第一入力回路の出力信号と前記補償ステップで前記処理が施された前記第二入力回路の出力信号とに基づいて前記測定対象の物理量を演算する演算ステップと、
を実行させるためのプログラム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、測定対象の物理量を演算する測定装置、測定方法及びプログラムに関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、電圧検出部から出力される電圧信号と電流検出部から出力される電流信号とに基づいて電力を算出する測定装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００８－１７５５３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述のような測定装置においては、電流信号の振幅レベルに比べ電圧信号の振幅レベルが大きいものが存在し、このような測定装置には、入力する電圧信号の振幅レベルを減衰させるためのアッテネータとして入力抵抗が配置されることが多い。
【０００５】
しかしながら、アッテネータの抵抗値を大きくすると、アッテネータの抵抗及び寄生容量で構成されるフィルタの周波数特性の影響が大きくなり、電圧信号の周波数特性は損なわれてしまう。その結果、電圧信号の周波数特性が損なわれる帯域では、電圧検出部から出力されてアッテネータを通じて測定装置に入力される電圧信号と、電流検出部から出力されてそのまま測定装置に入力される電流信号との間で位相ズレが発生してしまい、電圧信号及び電流信号から求められる物理量の測定精度が低下するという問題がある。
【０００６】
本発明は、このような問題点に着目してなされたものであり、アッテネータのような入力抵抗に寄生する容量に起因する測定精度の低下を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のある態様によれば、測定装置は、測定対象に生じる電位の大きさを示す第一信号が入力される第一入力端子と、一端が前記第一入力端子に接続される入力抵抗と、一端が前記入力抵抗の他端に接続されると共に他端が基準電位に接続される第一抵抗と、を備える第一入力回路を備える。さらに測定装置は、前記測定対象に流れる電流の大きさを示す第二信号が入力される第二入力端子を備える第二入力回路と、前記第一入力回路及び前記第二入力回路の出力信号に基づいて前記測定対象の物理量を演算する演算手段と、を含む。そして測定装置は、前記第二入力回路の出力信号に対し、前記入力抵抗に寄生する容量、前記入力抵抗及び前記第一抵抗によって構成されるフィルタの周波数特性を補償する処理を施す補償手段を備える。
【発明の効果】
【０００８】
上記の態様によれば、補償手段により、第一入力回路の入力抵抗、第一抵抗及び寄生容量で構成されるフィルタの周波数特性が第二入力回路の出力信号に付加されるので、第一入力回路及び第二入力回路間の周波数特性のズレを低減することができる。
【０００９】
したがって、物理量の演算に用いられる第一入力回路の出力信号及び第二入力回路の出力信号間の位相ズレが小さくなるので、測定対象の物理量を精度よく測定することができる。すなわち、アッテネータのような入力抵抗に寄生する容量に起因する測定精度の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
図１は、第一実施形態に係る測定装置の構成を示す図である。
図２は、測定装置の二つのチャネル入力部の回路構成を示す回路図である。
図３は、二つのチャネル入力部のＬＰＦ回路の構成例を示す回路図である。
図４は、第一の入力部に備えられた入力抵抗の寄生容量に起因する周波数特性の悪化を補償する第二の入力部に備えられた補償回路の周波数特性を説明するための図である。
図５は、測定装置により実行される測定方法の一例を示すフローチャートである。
図６は、第二実施形態に係る測定装置の構成を示す図である。
図７は、第二の入力部に備えられた補償ＬＰＦ回路の構成例を示す回路図である。
図８は、第三実施形態に係る測定装置の構成を示す図である。
図９は、第四実施形態に係る測定装置の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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