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JP2002139530A - Earth resistance measuring device - Google Patents

Earth resistance measuring device

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JP2002139530A
JP2002139530A JP2000331896A JP2000331896A JP2002139530A JP 2002139530 A JP2002139530 A JP 2002139530A JP 2000331896 A JP2000331896 A JP 2000331896A JP 2000331896 A JP2000331896 A JP 2000331896A JP 2002139530 A JP2002139530 A JP 2002139530A
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Japan
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signal
frequency
voltage
output
voltage component
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JP2000331896A
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Masanobu Machida
正信 町田
Kazuo Murakawa
一雄 村川
Hidefumi Ohashi
英史 大橋
Mitsuo Hattori
光男 服部
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
Nippon Telegraph and Telephone East Corp
Hioki EE Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Nippon Telegraph and Telephone East Corp
Hioki EE Corp
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Publication date
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  • Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 接地抵抗を高精度で測定する。 【解決手段】 接地棒の接地抵抗を測定する接地抵抗測
定装置1において、周波数を可変可能に交流信号を生成
する信号発生部6と、リード線14と信号発生部6との
間に接続される出力抵抗8と、出力抵抗8の出力端部、
入力端部、ゼロ電位部位から選択した部位の電圧を出力
する信号切換手段9と、信号切換手段9からの出力電圧
を交流信号で同期検波する同期検波部10と、演算制御
部12とを備え、演算制御部12は、信号切換手段9に
よる出力端部の選択時に信号発生部6の交流信号周波数
を変化させて求めた同期検波部10で生成される最低値
の直流電圧成分Vmrと、その周波数に維持した状態で
入力端部の選択時に生成される直流電圧成分Vmr∞
と、その周波数に維持した状態でゼロ電位部位の選択時
に生成される直流電圧成分Vmr0とに基づいて接地抵
抗を測定する。
(57) [Summary] [PROBLEMS] To measure ground resistance with high accuracy. SOLUTION: In a grounding resistance measuring device 1 for measuring the grounding resistance of a grounding rod, a signal generating unit 6 for generating an AC signal so that a frequency can be varied is connected between a lead wire 14 and the signal generating unit 6. An output resistor 8 and an output end of the output resistor 8;
A signal switching means for outputting a voltage of a part selected from the input terminal and the zero potential part; a synchronous detection part for synchronously detecting an output voltage from the signal switching means with an AC signal; The arithmetic control unit 12 changes the AC signal frequency of the signal generation unit 6 when the output terminal is selected by the signal switching unit 9 and calculates the lowest DC voltage component Vmr generated by the synchronous detection unit 10 and its output. DC voltage component Vmr∞ generated when the input terminal is selected while maintaining the frequency.
The ground resistance is measured based on the DC voltage component Vmr0 generated when the zero potential portion is selected while maintaining the frequency.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、信号電圧比を用い
て接地抵抗を測定する接地抵抗測定装置に関するもので
ある。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a ground resistance measuring device for measuring a ground resistance using a signal voltage ratio.

【0002】[0002]

【従来の技術】この種の接地抵抗測定装置として、図5
に示す接地抵抗測定装置51が従来から知られている。
この接地抵抗測定装置51は、補助電極を用いないで接
地抵抗を測定可能に構成されており、第1端子2、装置
アースに接続された第2端子3、操作部54、信号発生
部6、第1アンプ7、出力抵抗(抵抗値Ro:既知)
8、同期検波部10、第2アンプ11、演算部52、第
3アンプ53および表示部55を備えている。また、第
1端子2には、リード線14が接続され、第2端子3に
は、リターン線15が接続されている。さらに、リード
線14の先端には、金属棒等で構成され大地17に埋設
された被測定接地棒16が接続されている。この場合、
リターン線15は、一定の長さ(通常、10m以上)を
有する絶縁被覆付きの導線で構成され、絶縁状態で大地
17上に自由配置される。なお、リターン線15に代え
て、大地17から絶縁された状態で大地17上に配設可
能な金属板を用いることもできる。
2. Description of the Related Art FIG.
Has been conventionally known.
The ground resistance measuring device 51 is configured to be able to measure the ground resistance without using an auxiliary electrode. The first terminal 2, the second terminal 3 connected to the device ground, the operation unit 54, the signal generation unit 6, 1st amplifier 7, output resistance (resistance value Ro: known)
8, a synchronous detection unit 10, a second amplifier 11, a calculation unit 52, a third amplifier 53, and a display unit 55. Further, a lead wire 14 is connected to the first terminal 2, and a return wire 15 is connected to the second terminal 3. Further, a grounding rod 16 to be measured, which is made of a metal rod or the like and is embedded in the ground 17, is connected to the tip of the lead wire 14. in this case,
The return wire 15 is formed of a conductive wire with an insulating coating having a certain length (usually 10 m or more), and is freely arranged on the ground 17 in an insulated state. Instead of the return line 15, a metal plate that can be disposed on the ground 17 in a state insulated from the ground 17 can be used.

【0003】操作部54は、周波数設定信号を出力する
周波数設定手段(具体的には可変抵抗)を備え、この周
波数設定手段はオペレータによって操作される。信号発
生部6は、周波数設定信号によって特定される周波数の
高周波正弦波(以下、高周波信号vcともいう)を測定
信号として生成する。したがって、信号発生部6は、操
作部54内の周波数設定手段が操作された際には、その
操作に応じた周波数の高周波信号vcを生成する。第1
アンプ7は、バッファとして機能し、入力した高周波信
号vcを注入信号Voとして低インピーダンスで出力す
る。出力抵抗8は、第1アンプ7と第1端子2との間に
接続されている。したがって、第1アンプ7から出力さ
れた注入信号Voは、出力抵抗8を介してリード線14
に供給される。また、リード線14に供給された注入信
号Voは、被測定接地棒16に注入され、リターン線1
5と大地17との大地間結合容量を介して、リターン線
15および第2端子3からなる経路を経て接地抵抗測定
装置51に帰還する。同期検波部10は、第2端子3と
第1端子2との間に発生する電圧Vmを入力し、注入信
号Voで同期検波することにより、測定対象信号として
の電圧Vmの実数成分(単に直流電圧成分ともいう)を
抽出する。また、同期検波部10は、例えば、図6に示
すように、注入信号Voと電圧Vmとを乗算する乗算器
10aと、乗算器10aにおける出力電圧の直流電圧成
分を通過させる低域フィルタ10bとで構成される。第
2アンプ11は、同期検波部10によって生成された直
流電圧成分の電圧レベルを調整し、最終的な直流電圧成
分Vmrとして出力する。演算部52は、例えば乗算器
を用いて構成され、直流電圧成分Vmrを用いて予め決
められた所定のアナログ演算処理を行い、接地抵抗Rg
の抵抗値の大小に比例する電圧を生成する。第3アンプ
53は、演算部52によって生成された電圧に対してス
ケーリング調整を行う。表示部55は、アナログメータ
で構成され、スケーリング調整後の電圧に応じてメータ
針を振らすことによって接地抵抗Rgを表示する。
The operating section 54 includes frequency setting means (specifically, a variable resistor) for outputting a frequency setting signal, and this frequency setting means is operated by an operator. The signal generator 6 generates a high-frequency sine wave (hereinafter, also referred to as a high-frequency signal vc) having a frequency specified by the frequency setting signal as a measurement signal. Therefore, when the frequency setting unit in the operation unit 54 is operated, the signal generation unit 6 generates a high-frequency signal vc having a frequency corresponding to the operation. First
The amplifier 7 functions as a buffer, and outputs the input high-frequency signal vc as an injection signal Vo with low impedance. The output resistor 8 is connected between the first amplifier 7 and the first terminal 2. Therefore, the injection signal Vo output from the first amplifier 7 is connected to the lead 14 via the output resistor 8.
Supplied to Further, the injection signal Vo supplied to the lead wire 14 is injected into the ground rod 16 to be measured, and the return signal 1
The signal is returned to the ground resistance measuring device 51 via a path including the return line 15 and the second terminal 3 via a coupling capacitance between the ground 5 and the ground 17. The synchronous detection unit 10 receives the voltage Vm generated between the second terminal 3 and the first terminal 2 and performs synchronous detection with the injection signal Vo to thereby obtain the real component (only DC Voltage component). For example, as shown in FIG. 6, the synchronous detection unit 10 includes a multiplier 10a that multiplies the injection signal Vo and the voltage Vm, and a low-pass filter 10b that passes a DC voltage component of the output voltage of the multiplier 10a. It consists of. The second amplifier 11 adjusts the voltage level of the DC voltage component generated by the synchronous detection unit 10, and outputs the result as the final DC voltage component Vmr. The arithmetic unit 52 is configured using, for example, a multiplier, performs a predetermined analog arithmetic process using a DC voltage component Vmr, and performs a predetermined process on the ground resistance Rg.
Generates a voltage that is proportional to the magnitude of the resistance value. The third amplifier 53 performs scaling adjustment on the voltage generated by the calculation unit 52. The display unit 55 is configured by an analog meter, and displays the ground resistance Rg by swinging the meter needle according to the voltage after the scaling adjustment.

【0004】次に、この接地抵抗測定装置51を用いた
接地抵抗測定方法の原理について説明する。最初に、接
地抵抗測定装置51、リード線14、リターン線15、
大地17および被測定接地棒16を含めた測定系の等価
回路を図7に示す。この場合、同図において、Rgは被
測定接地棒16の接地抵抗、Lはリード線14のインダ
クタンス成分、Cはリターン線15の大地間結合容量、
Rはリターン線15の皮膜による絶縁抵抗を意味する。
また、第1端子2および第2端子3間のインピーダンス
Zm(つまり、リード線14、被測定接地棒16、大地
17およびリターン線15からなるループのインピーダ
ンス)は、下記の(1)式で表される。 Zm=Rm+Im・・・・(1)式 ただし、Rmは実数成分、Imは虚数成分を意味し、そ
れぞれ下記の(2)式および(3)式で表される。 Rm=Rg+R/(1+(ωCR))・・・・・・・・・(2)式 Im=jωL−jωCR/(1+(ωCR))・・・・(3)式
Next, the principle of a ground resistance measuring method using the ground resistance measuring device 51 will be described. First, the ground resistance measuring device 51, the lead wire 14, the return wire 15,
FIG. 7 shows an equivalent circuit of a measurement system including the ground 17 and the ground rod 16 to be measured. In this case, in the figure, Rg is the ground resistance of the ground rod 16 to be measured, L is the inductance component of the lead wire 14, C is the ground-to-ground coupling capacitance of the return wire 15,
R means the insulation resistance of the film of the return line 15.
The impedance Zm between the first terminal 2 and the second terminal 3 (that is, the impedance of the loop including the lead wire 14, the ground bar 16 to be measured, the ground 17, and the return wire 15) is expressed by the following equation (1). Is done. Zm = Rm + Im (1) where Rm represents a real number component and Im represents an imaginary number component, and are represented by the following equations (2) and (3), respectively. Rm = Rg + R / (1+ (ωCR) 2 ) Formula (2) Im = jωL−jωCR 2 / (1+ (ωCR) 2 ) Formula (3)

【0005】一方、上記インピーダンスZmを形成する
ループの共振周波数においては、Im=0となるため、
(3)式より、下記の(4)式が成立する。 R/(1+(ωCR))=L/CR・・・・・・・・・・(4)式 この場合、(4)式は(2)式の右辺第2項と等しいた
め、CR≫Lの条件下では、(2)式の右辺第2項の値
がゼロとなる。この結果、下記の式が成立する。Rm≒
Rgしたがって、被測定接地棒16の接地抵抗Rgは、
出力抵抗8(抵抗値Ro)と接地抵抗Rgとで注入信号
voの電圧Voを分圧した電圧Vmに基づいて算出する
ことができる。このため、この接地抵抗測定装置51で
は、まず、同期検波部10が、注入信号voの周波数を
上記したループの共振周波数と等しくした状態で、第1
端子2での電圧Vmを注入信号の電圧Voで同期検波
し、第2アンプ11が、電圧レベルを調整することによ
って直流電圧成分Vmrを生成する。次いで、演算部5
2が、下記の(5)式における右辺の(x/(1−
x))をアナログ演算することによって直流電圧を生成
し、第3アンプ53が、演算部52によって生成された
直流電圧を所定利得で増幅することによって接地抵抗R
gの抵抗値に応じた直流電圧を生成して表示部55に出
力する。この結果、表示部55が接地抵抗Rgの抵抗値
を表示する。 Rg=Ro×Vmr/(Vo−Vmr)=Ro×x/(1−x)・・(5)式 ただし、x=Vmr/Vo
On the other hand, since Im = 0 at the resonance frequency of the loop forming the impedance Zm,
From the expression (3), the following expression (4) is established. R / (1+ (ωCR) 2 ) = L / CR (4) In this case, since equation (4) is equal to the second term on the right side of equation (2), CR 、 Under the condition of L, the value of the second term on the right side of the equation (2) becomes zero. As a result, the following equation is established. Rm ≒
Rg Therefore, the ground resistance Rg of the measured ground rod 16 is
It can be calculated based on the voltage Vm obtained by dividing the voltage Vo of the injection signal vo by the output resistance 8 (resistance value Ro) and the ground resistance Rg. For this reason, in the grounding resistance measuring device 51, first, the synchronous detection unit 10 sets the frequency of the injection signal vo equal to the resonance frequency of the loop, and
The voltage Vm at the terminal 2 is synchronously detected with the voltage Vo of the injection signal, and the second amplifier 11 generates a DC voltage component Vmr by adjusting the voltage level. Next, the operation unit 5
2 is (x / (1-
x)) is subjected to an analog operation to generate a DC voltage, and the third amplifier 53 amplifies the DC voltage generated by the operation unit 52 with a predetermined gain, so that the ground resistance R
A DC voltage corresponding to the resistance value of g is generated and output to the display unit 55. As a result, the display unit 55 displays the resistance value of the ground resistance Rg. Rg = Ro × Vmr / (Vo−Vmr) = Ro × x / (1-x) (5) where x = Vmr / Vo

【0006】したがって、オペレータは、表示部55に
表示される接地抵抗Rgの値を監視しつつ、操作部54
の周波数設定手段を操作して信号発生部6が生成する高
周波信号vcの周波数を徐々に変え、表示された接地抵
抗Rgが最も小さくなる点を探すことにより、その最も
小さな値を接地抵抗Rgとして測定することができる。
Accordingly, the operator monitors the value of the grounding resistance Rg displayed on the display unit 55 while operating the operation unit 54.
By gradually changing the frequency of the high-frequency signal vc generated by the signal generator 6 by operating the frequency setting means, and searching for a point where the displayed ground resistance Rg becomes the smallest, the smallest value is used as the ground resistance Rg. Can be measured.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】ところが、この従来の
接地抵抗測定装置51には、以下の問題点がある。すな
わち、上記(5)式における直流電圧成分Vmrの値
は、第1アンプ7、同期検波部10および第2アンプ1
1におけるゲインやオフセット電圧が変動したときに
は、その変動に応じて変化する。また、接地抵抗Rgの
抵抗値も、直流電圧成分Vmrの変化に応じて変動す
る。その一方、温度変化や経時的要因に対して上記のゲ
インやオフセット電圧を一定に保つことは極めて困難で
ある。したがって、従来の接地抵抗測定装置51には、
同期検波部10や第1アンプ7などのゲイン変動などに
起因して、高精度で接地抵抗Rgを測定するのが困難で
あるという問題点が存在する。
However, the conventional ground resistance measuring device 51 has the following problems. That is, the value of the DC voltage component Vmr in the above equation (5) is determined by the first amplifier 7, the synchronous detection unit 10, and the second amplifier 1
When the gain or offset voltage at 1 fluctuates, it changes according to the fluctuation. Further, the resistance value of the ground resistance Rg also changes according to the change in the DC voltage component Vmr. On the other hand, it is extremely difficult to keep the above-mentioned gain and offset voltage constant with respect to temperature changes and temporal factors. Therefore, the conventional ground resistance measuring device 51 includes:
There is a problem that it is difficult to measure the ground resistance Rg with high accuracy due to the fluctuation of the gain of the synchronous detection unit 10 and the first amplifier 7 and the like.

【0008】本発明は、かかる問題点に鑑みてなされた
ものであり、接地抵抗を高精度で測定可能な接地抵抗測
定装置を提供することを主目的とする。
The present invention has been made in view of such a problem, and has as its main object to provide a grounding resistance measuring device capable of measuring grounding resistance with high accuracy.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく請
求項1記載の接地抵抗測定装置は、被測定接地棒に接続
されるリード線、および絶縁状態で大地上に配置される
リターン導体が接続可能に構成されて、前記被測定接地
棒の接地抵抗を測定する接地抵抗測定装置において、交
流信号を生成すると共にその周波数を可変制御可能に構
成された信号発生部と、前記リード線または前記リター
ン導体と前記信号発生部との間に接続される出力抵抗
と、当該出力抵抗の前記リード線または前記リターン導
体側の出力端部、当該出力抵抗の前記信号発生部側の入
力端部、およびゼロ電位部位から1つを選択して当該選
択した部位の電圧を出力する信号切換手段と、当該信号
切換手段から出力される前記電圧を前記交流信号で同期
検波することにより直流電圧成分を生成する同期検波部
と、演算制御部とを備え、前記演算制御部は、前記信号
切換手段による前記出力端部の選択時に前記信号発生部
における前記交流信号の周波数を変化させて求めた前記
同期検波部で生成される最低値の直流電圧成分Vmr
と、その周波数に維持した状態において前記信号切換手
段による前記入力端部の選択時に前記同期検波部によっ
て生成される直流電圧成分Vmr∞と、前記周波数に維
持した状態において前記信号切換手段による前記ゼロ電
位部位の選択時に前記同期検波部によって生成される直
流電圧成分Vmr0とに基づき、等価的に、前記直流電
圧成分Vmrから前記直流電圧成分Vmr0を減算した
第1の減算値を算出すると共に、前記直流電圧成分Vm
r∞から直流電圧成分Vmrを減算した第2の減算値を
算出し、当該第2の減算値で前記第1の減算値を除した
値に前記出力抵抗の抵抗値を乗算する演算処理を行うこ
とにより前記接地抵抗を測定することを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a ground resistance measuring apparatus, comprising: a lead wire connected to a ground rod to be measured; and a return conductor disposed on the ground in an insulated state. In a ground resistance measuring device configured to be connectable and to measure a ground resistance of the ground rod to be measured, a signal generator configured to generate an AC signal and variably control the frequency thereof, and the lead wire or the An output resistor connected between the return conductor and the signal generation unit, an output end of the output resistor on the lead wire or the return conductor side, an input end of the output resistance on the signal generation unit side, and Signal switching means for selecting one of the zero potential parts and outputting the voltage of the selected part; and synchronously detecting the voltage output from the signal switching means with the AC signal. A synchronous detection unit that generates a flowing voltage component, and an arithmetic control unit, wherein the arithmetic control unit changes the frequency of the AC signal in the signal generation unit when the output terminal is selected by the signal switching unit. The calculated minimum DC voltage component Vmr generated by the synchronous detection unit
And a DC voltage component Vmr # generated by the synchronous detection unit when the input terminal is selected by the signal switching unit while maintaining the frequency, and the zero by the signal switching unit while maintaining the frequency. Based on the DC voltage component Vmr0 generated by the synchronous detection unit at the time of selecting a potential portion, a first subtraction value obtained by subtracting the DC voltage component Vmr0 from the DC voltage component Vmr is calculated equivalently, DC voltage component Vm
A second subtraction value obtained by subtracting the DC voltage component Vmr from r∞ is calculated, and an arithmetic process of multiplying a value obtained by dividing the first subtraction value by the second subtraction value by a resistance value of the output resistor is performed. And measuring the ground resistance.

【0010】また、請求項2記載の接地抵抗測定装置
は、請求項1記載の接地抵抗測定装置において、前記直
流電圧成分Vmr、前記直流電圧成分Vmr∞および前
記直流電圧成分Vmr0を複数回それぞれ算出し、前記
演算制御部は、前記複数回算出した前記各直流電圧成分
を平均化すると共に当該平均化した各値に基づいて前記
演算処理を行うことにより前記接地抵抗を測定すること
を特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the grounding resistance measuring apparatus according to the first aspect, the DC voltage component Vmr, the DC voltage component Vmr∞, and the DC voltage component Vmr0 are each calculated a plurality of times. The arithmetic control unit may measure the ground resistance by averaging the DC voltage components calculated a plurality of times and performing the arithmetic processing based on the averaged values. .

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明に係る接地抵抗測定装置の好適な実施の形態について
説明する。なお、従来の接地抵抗測定装置51と同一の
構成要素については同一の符号を付して、重複する説明
を省略する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of a ground resistance measuring apparatus according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. Note that the same components as those of the conventional ground resistance measuring device 51 are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.

【0012】接地抵抗測定装置1は、図1に示すよう
に、第1端子2、第2端子3、操作部4、測定した接地
抵抗Rgを数値によってディジタル表示する表示部5、
測定信号としての高周波信号vcを生成する信号発生部
6、高周波信号vcを注入信号Voとして出力する第1
アンプ7、抵抗値Roの出力抵抗8、スイッチ9、スイ
ッチ9から出力される電圧を注入信号Voで同期検波す
ることにより直流電圧成分を生成する同期検波部10、
同期検波部10によって生成された直流電圧を直流電圧
成分Vmrとして低インピーダンスで出力する第2アン
プ11、および演算制御部12を備えている。また、第
1端子2には、リード線14が接続され、第2端子3に
は、リターン線15が接続されている。この場合、リー
ド線14は、大地17に埋設された被測定接地棒16に
接続される。一方、リターン線15は、大地17と絶縁
した状態で、その大地17上に自由配置される。
As shown in FIG. 1, a ground resistance measuring device 1 comprises a first terminal 2, a second terminal 3, an operation unit 4, a display unit 5 for digitally displaying the measured ground resistance Rg by numerical values,
A signal generator 6 for generating a high-frequency signal vc as a measurement signal;
A synchronous detection unit 10 that generates a DC voltage component by synchronously detecting the voltage output from the amplifier 7, the output resistor 8 having the resistance value Ro, the switch 9, and the switch 9 with the injection signal Vo;
A second amplifier 11 that outputs a DC voltage generated by the synchronous detection unit 10 as a DC voltage component Vmr with low impedance and an operation control unit 12 are provided. Further, a lead wire 14 is connected to the first terminal 2, and a return wire 15 is connected to the second terminal 3. In this case, the lead wire 14 is connected to the measured ground rod 16 buried in the ground 17. On the other hand, the return line 15 is freely arranged on the ground 17 while being insulated from the ground 17.

【0013】信号発生部6は、一例としてDDS(Dire
ct Digital Synthesizer)を用いて構成され、演算制御
部12によって出力されたディジタルデータに応じた周
波数の高周波信号vcを生成する。
The signal generator 6 is provided with a DDS (Dire
ct Digital Synthesizer), and generates a high-frequency signal vc having a frequency corresponding to the digital data output by the arithmetic control unit 12.

【0014】操作部4は、信号発生部6によって生成さ
れる高周波信号vcの周波数を設定するためのアナログ
信号の周波数設定信号を出力する周波数設定回路41
と、演算制御部12に対して、接地抵抗Rgの演算処理
を開始させるための開始信号を出力する演算開始スイッ
チ42とを備えている。具体的には、周波数設定回路4
1には、周波数設定手段としての可変抵抗が設けられて
おり、この可変抵抗の抵抗値に応じた電圧が周波数設定
信号として演算制御部12に出力される。スイッチ9
は、例えばリレーやアナログスイッチで構成され、演算
制御部12の切換制御に従い、出力抵抗8の第1端子2
側の出力端部、出力抵抗8の第1アンプ7側の入力端
部、およびゼロ電位部位から1つを選択し、その選択し
た部位に生じている電圧を同期検波部10に出力する。
同期検波部10は、スイッチ9から出力される出力抵抗
8の出力端部の電圧、出力抵抗8の入力端部の電圧(注
入信号Voの電圧)、またはアース電位(0V)を注入
信号Voで同期検波することにより、それぞれに対応す
る直流電圧成分Vmr,Vmr∞,Vmr0を生成す
る。
The operating section 4 includes a frequency setting circuit 41 for outputting a frequency setting signal of an analog signal for setting the frequency of the high frequency signal vc generated by the signal generating section 6.
And an operation start switch 42 that outputs a start signal to the operation control unit 12 to start the operation of calculating the ground resistance Rg. Specifically, the frequency setting circuit 4
1 is provided with a variable resistor as frequency setting means, and a voltage corresponding to the resistance value of the variable resistor is output to the arithmetic and control unit 12 as a frequency setting signal. Switch 9
The first terminal 2 of the output resistor 8 is constituted by, for example, a relay or an analog switch.
One is selected from the output terminal on the side of the first side, the input terminal on the first amplifier 7 side of the output resistor 8, and the zero potential region, and the voltage generated at the selected region is output to the synchronous detection unit 10.
The synchronous detector 10 converts the voltage of the output terminal of the output resistor 8 output from the switch 9, the voltage of the input terminal of the output resistor 8 (the voltage of the injection signal Vo), or the ground potential (0 V) into the injection signal Vo. By performing synchronous detection, corresponding DC voltage components Vmr, Vmr∞, and Vmr0 are generated.

【0015】演算制御部12は、2つのA/Dコンバー
タと、所定のソフトウェアに従って動作するCPU(若
しくはDSP)と、ソフトウェアやデータを格納するメ
モリとを備えて構成されている(いずれも図示せず)。
この場合、1つのA/Dコンバータは、第2アンプ11
によって電圧レベル変換された直流電圧成分(Vmr,
Vmr∞,Vmr0)をディジタルデータに変換する。
一方、他のA/Dコンバータは、操作部4の周波数設定
手段によって出力される周波数設定信号をディジタルデ
ータに変換して信号発生部6に出力する。また、CPU
は、演算開始スイッチ42の操作前においては、上記
(5)式に従って接地抵抗Rgを演算して表示部5に表
示させる。一方、オペレータによって演算開始スイッチ
42が操作された際には、CPUは、スイッチ9を切換
制御して上記した3種類の直流電圧成分Vmr,Vmr
∞,Vmr0を算出すると共にディジタルデータに変換
された各直流電圧成分Vmr,Vmr∞,Vmr0の値
を内部メモリ内に記憶する。さらに、この際に、CPU
は、上記した3種類の直流電圧成分Vmr,Vmr∞,
Vmr0と、出力抵抗8の抵抗値Roとを用いて、等価
的に、直流電圧成分Vmrから直流電圧成分Vmr0を
減算した第1の減算値を算出すると共に、直流電圧成分
Vmr∞から直流電圧成分Vmrを減算した第2の減算
値を算出し、第2の減算値で第1の減算値を除した値に
出力抵抗の抵抗値を乗算する演算処理を行うことにより
真の接地抵抗Rgを算出する。具体的には、下記(6)
式に従い、接地抵抗Rgを演算する処理を行う。また、
CPUは、演算した接地抵抗Rgを表示部5に表示させ
る。 Rg=Ro×(Vmr−Vmr0)/(Vmr∞−Vmr) ・・・(6)式
The arithmetic control unit 12 includes two A / D converters, a CPU (or DSP) that operates according to predetermined software, and a memory that stores software and data (both are shown). Zu).
In this case, one A / D converter corresponds to the second amplifier 11
Voltage component (Vmr,
Vmr∞, Vmr0) to digital data.
On the other hand, another A / D converter converts the frequency setting signal output by the frequency setting means of the operation unit 4 into digital data and outputs the digital data to the signal generating unit 6. Also, CPU
Before the operation start switch 42 is operated, the ground resistance Rg is calculated according to the above equation (5) and is displayed on the display unit 5. On the other hand, when the operation start switch 42 is operated by the operator, the CPU switches the switch 9 to control the three types of DC voltage components Vmr, Vmr.
V, Vmr0 are calculated, and the values of the DC voltage components Vmr, Vmr∞, Vmr0 converted into digital data are stored in the internal memory. In this case, the CPU
Are the three types of DC voltage components Vmr, Vmr∞,
Using Vmr0 and the resistance value Ro of the output resistor 8, a first subtraction value obtained by subtracting the DC voltage component Vmr0 from the DC voltage component Vmr is calculated equivalently, and the DC voltage component is obtained from the DC voltage component Vmr #. A true ground resistance Rg is calculated by calculating a second subtraction value obtained by subtracting Vmr, and multiplying the resistance value of the output resistance by a value obtained by dividing the first subtraction value by the second subtraction value. I do. Specifically, the following (6)
According to the equation, a process of calculating the ground resistance Rg is performed. Also,
The CPU causes the display unit 5 to display the calculated ground resistance Rg. Rg = Ro × (Vmr−Vmr0) / (Vmr∞−Vmr) Equation (6)

【0016】次に、接地抵抗測定装置1による接地抵抗
測定処理について説明する。なお、この処理は、後述す
るように、共振周波数の探索処理と、接地抵抗Rgの演
算処理とに大別される。
Next, the ground resistance measuring process by the ground resistance measuring device 1 will be described. This process is roughly divided into a process of searching for a resonance frequency and a process of calculating the ground resistance Rg, as described later.

【0017】最初に、測定に先立ち、第2端子3にリタ
ーン線15を接続した後、リターン線15を大地17上
に配設する。次いで、大地17に打ち込まれた被測定接
地棒16と第1端子2とをリード線14で接続する。こ
の後、接地抵抗測定装置1の電源を投入する。
First, before the measurement, the return line 15 is connected to the second terminal 3, and then the return line 15 is arranged on the ground 17. Next, the measured ground rod 16 driven into the ground 17 and the first terminal 2 are connected by the lead wire 14. Thereafter, the power of the ground resistance measuring device 1 is turned on.

【0018】電源投入状態では、演算制御部12が、共
振周波数探索処理を最初に実行する。この処理では、演
算制御部12は、スイッチ9を制御して、出力抵抗8の
出力端部を選択する。この状態では、その部位における
電圧Vmが、スイッチ9を介して同期検波部10に入力
される。次に、演算制御部12は、操作部4から入力さ
れる周波数設定信号をディジタルデータに変換し、その
ディジタルデータを信号発生部6に出力する。これによ
り、信号発生部6は、操作部4から出力された周波数設
定信号に対応した周波数の高周波信号vcを出力する。
この結果、信号発生部6によって生成される高周波信号
vcの周波数が、操作部4における周波数設定回路41
の操作に応じて任意に変化する。次いで、この高周波信
号vcは、第1アンプ7に入力され、注入信号Voとし
て出力される。この場合、注入信号Voは、出力抵抗8
を介してリード線14に供給され、被測定接地棒16、
大地17、リターン線15と大地17との大地間結合容
量、リターン線15および第2端子3を経由して接地抵
抗測定装置1に帰還する。この際に、同期検波部10
は、第2端子3(接地抵抗測定装置1内の装置アース)
と第1端子2との間に発生する電圧Vmを入力し、注入
信号Voで同期検波することにより直流電圧成分を生成
する。次いで、第2アンプ11が、所定利得で増幅して
直流電圧成分Vmrとして出力する。次に、演算制御部
12が、直流電圧成分Vmrに基づいて所定の演算処理
((5)式の演算処理)を行うことにより接地抵抗Rg
を算出する。この際に、演算制御部12は、算出した接
地抵抗Rgを表示部5に表示させる。
In the power-on state, the arithmetic and control unit 12 first executes a resonance frequency search process. In this process, the arithmetic control unit 12 controls the switch 9 to select the output terminal of the output resistor 8. In this state, the voltage Vm at that location is input to the synchronous detector 10 via the switch 9. Next, the arithmetic control unit 12 converts the frequency setting signal input from the operation unit 4 into digital data, and outputs the digital data to the signal generation unit 6. Thereby, the signal generator 6 outputs the high-frequency signal vc having a frequency corresponding to the frequency setting signal output from the operation unit 4.
As a result, the frequency of the high-frequency signal vc generated by the signal generator 6 is
Arbitrarily changes according to the operation of. Next, the high-frequency signal vc is input to the first amplifier 7 and output as an injection signal Vo. In this case, the injection signal Vo corresponds to the output resistance 8
Is supplied to the lead wire 14 through the
The ground 17, the ground-to-ground coupling capacitance between the return line 15 and the ground 17, the return to the ground resistance measuring device 1 via the return line 15 and the second terminal 3. At this time, the synchronous detection unit 10
Is the second terminal 3 (the device ground in the ground resistance measuring device 1)
A voltage Vm generated between the input terminal and the first terminal 2 is input, and a DC voltage component is generated by synchronous detection with the injection signal Vo. Next, the second amplifier 11 amplifies with a predetermined gain and outputs it as a DC voltage component Vmr. Next, the arithmetic control unit 12 performs a predetermined arithmetic process (the arithmetic process of the equation (5)) based on the DC voltage component Vmr, thereby obtaining the ground resistance Rg.
Is calculated. At this time, the arithmetic and control unit 12 causes the display unit 5 to display the calculated ground resistance Rg.

【0019】この場合、オペレータは、表示部5に表示
された接地抵抗Rgの値を監視しつつ、操作部4の周波
数設定回路41を操作して高周波信号vcの周波数を徐
々に変化させることにより、表示された接地抵抗Rgの
値が最も小さくなる被測定系の共振周波数を探索する。
次いで、オペレータは、共振周波数を検知した際に、操
作部4内の演算開始スイッチ42を操作する。これによ
り、操作部4から演算制御部12に演算開始信号が出力
される。次いで、演算制御部12は、真の接地抵抗Rg
を算出するための演算処理を開始する。
In this case, the operator operates the frequency setting circuit 41 of the operation unit 4 to gradually change the frequency of the high-frequency signal vc while monitoring the value of the ground resistance Rg displayed on the display unit 5. Search for the resonance frequency of the measured system at which the displayed value of the ground resistance Rg becomes the smallest.
Next, when detecting the resonance frequency, the operator operates the calculation start switch 42 in the operation unit 4. As a result, an operation start signal is output from the operation unit 4 to the operation control unit 12. Next, the arithmetic and control unit 12 sets the true ground resistance Rg
Is started.

【0020】この際に、演算制御部12は、信号発生部
6に出力する周波数設定用のディジタルデータを共振周
波数に対応するデータに固定することにより、信号発生
部6によって生成される高周波信号vcの周波数を共振
周波数に維持する。次いで、演算制御部12は、第2ア
ンプ11から入力されている直流電圧成分Vmrを内部
メモリに記憶させる。次に、演算制御部12は、スイッ
チ9を制御して、出力抵抗8の入力端部を選択し、スイ
ッチ9を介して注入信号Voを同期検波部10に入力さ
せ、第2アンプ11から出力される直流電圧成分Vmr
∞を内部メモリに記憶させる。次に、演算制御部12
は、スイッチ9を制御して、ゼロ電位部位を選択するこ
とにより、スイッチ9を介してアース電位を同期検波部
10に入力させ、第2アンプ11から出力される直流電
圧成分Vmr0を内部メモリに記憶させる。この際に、
演算制御部12は、ゲイン変動やドリフト変動が定常と
みなせる程度の短時間内で直流電圧成分Vm,Vmr
∞,Vmr0の測定を行う。また、直流電圧成分Vmr
∞および直流電圧成分Vmr0の測定順序を逆にするこ
ともできる。
At this time, the arithmetic and control unit 12 fixes the frequency setting digital data output to the signal generating unit 6 to data corresponding to the resonance frequency, so that the high frequency signal vc generated by the signal generating unit 6 is fixed. Is maintained at the resonance frequency. Next, the arithmetic control unit 12 stores the DC voltage component Vmr input from the second amplifier 11 in the internal memory. Next, the arithmetic control unit 12 controls the switch 9 to select the input terminal of the output resistor 8, input the injection signal Vo to the synchronous detection unit 10 via the switch 9, and output the output signal from the second amplifier 11. DC voltage component Vmr
∞ is stored in the internal memory. Next, the arithmetic control unit 12
Controls the switch 9 to select the zero potential portion, thereby inputting the ground potential to the synchronous detector 10 via the switch 9 and storing the DC voltage component Vmr0 output from the second amplifier 11 in the internal memory. Remember. At this time,
The arithmetic and control unit 12 controls the DC voltage components Vm and Vmr within a short time such that the gain fluctuation and the drift fluctuation can be regarded as steady.
∞, Vmr0 is measured. Also, the DC voltage component Vmr
The order of measuring ∞ and the DC voltage component Vmr0 can be reversed.

【0021】演算制御部12は、上記の各直流電圧成分
の測定を完了した際には、内部メモリに記憶した各直流
電圧成分Vmr,Vmr0,Vmr∞を読み出し、
(6)式に基づいて接地抵抗Rgを演算処理で算出す
る。次に、演算制御部12は、算出した接地抵抗Rgを
表示部5に表示させる。この結果、最終的な真の接地抵
抗Rgが測定される。また、演算制御部12に対して、
上述した各直流電圧成分Vmr,Vmr0,Vmr∞の
測定を複数回それぞれ繰り返して実行させ、各直流電圧
成分Vmr,Vmr0,Vmr∞毎に平均値を演算させ
た後、各平均値に基づいて接地抵抗Rgを演算させるよ
うに構成することもできる。この構成によれば、ノイズ
の影響を排除することができるため、接地抵抗Rgを高
精度で算出することができる。
When the measurement of each DC voltage component is completed, the arithmetic control unit 12 reads out each DC voltage component Vmr, Vmr0, Vmr∞ stored in the internal memory, and
The ground resistance Rg is calculated by an arithmetic process based on the equation (6). Next, the arithmetic control unit 12 causes the display unit 5 to display the calculated ground resistance Rg. As a result, the final true ground resistance Rg is measured. Further, for the arithmetic control unit 12,
The above-described measurement of each DC voltage component Vmr, Vmr0, Vmr # is repeatedly performed plural times, and an average value is calculated for each DC voltage component Vmr, Vmr0, Vmr #, and then grounded based on each average value. It may be configured to calculate the resistance Rg. According to this configuration, the influence of noise can be eliminated, so that the ground resistance Rg can be calculated with high accuracy.

【0022】次に、上記(6)式によって真の接地抵抗
Rgが算出される根拠について、図2を参照して説明す
る。
Next, the basis for calculating the true ground resistance Rg by the above equation (6) will be described with reference to FIG.

【0023】まず、信号発生部6によって生成される高
周波信号vcが下記の式で表されるものとする。 vc=Vc×cosωt この場合、同期検波部10内の乗算器10aの入力端子
X1における電圧波形Wx1、乗算器10aの入力端子
Y1における電圧波形Wy1、乗算器10aの入力端子
X2およびY2における電圧波形Wx2,Wy2、乗算
器10aの出力端子Wにおける電圧波形Ww、低域フィ
ルタ10bの出力端子における直流電圧成分VDCは、そ
れぞれ次式で表される。なお、αは第1アンプ7のゲイ
ン変動率、ofs1,ofs2はそれぞれ第1アンプ7および第
2アンプ11のドリフト分、ofx,ofy はそれぞれ同期
検波部10の入力端子X1および入力端子Y1の入力オ
フセット分、Uは同期検波部10内のゲイン、Zは同期
検波部10の出力オフセット分、およびθは出力抵抗8
の両端における高周波信号vcの位相差を意味する。
First, it is assumed that the high-frequency signal vc generated by the signal generator 6 is represented by the following equation. vc = Vc × cosωt In this case, the voltage waveform Wx1 at the input terminal X1 of the multiplier 10a in the synchronous detector 10, the voltage waveform Wy1 at the input terminal Y1 of the multiplier 10a, and the voltage waveform at the input terminals X2 and Y2 of the multiplier 10a. Wx2, Wy2, the voltage waveform Ww at the output terminal W of the multiplier 10a, and the DC voltage component VDC at the output terminal of the low-pass filter 10b are expressed by the following equations, respectively. Here, α is the gain variation rate of the first amplifier 7, ofs1 and ofs2 are the drift amounts of the first amplifier 7 and the second amplifier 11, respectively, and ofx and ofy are the inputs of the input terminals X1 and Y1 of the synchronous detection unit 10, respectively. The offset, U is the gain in the synchronous detector 10, Z is the output offset of the synchronous detector 10, and θ is the output resistance 8.
Means the phase difference of the high-frequency signal vc at both ends.

【0024】[0024]

【数1】 (Equation 1)

【0025】(11)式より第2アンプ11から出力さ
れる直流電圧成分Vmrは、下記の(12)式で表さ
れ、その(12)式より、Rgは(13)式で表わせ
る。なお、Aは第2アンプ11のゲインを意味し、βは
第2アンプ11のゲイン変動率を意味し、ofs3は第2ア
ンプ11のドリフト分を意味する。
From the equation (11), the DC voltage component Vmr output from the second amplifier 11 is expressed by the following equation (12), and from the equation (12), Rg is expressed by the equation (13). Here, A means the gain of the second amplifier 11, β means the gain variation rate of the second amplifier 11, and ofs3 means the drift of the second amplifier 11.

【0026】[0026]

【数2】 (Equation 2)

【0027】また、(12)式に基づいて、直流成分V
mr0は、下記の(14)式で表され、直流成分Vmr
∞は、(15)式で表される。したがって、接地抵抗R
gは、(13)式〜(15)式から最終的に(6)式で
表される。
Further, based on the equation (12), the DC component V
mr0 is represented by the following equation (14), and the DC component Vmr
∞ is expressed by equation (15). Therefore, the ground resistance R
g is finally expressed by Expression (6) from Expressions (13) to (15).

【0028】[0028]

【数3】 (Equation 3)

【0029】このように、この接地抵抗測定装置1によ
れば、第1アンプ7および第2アンプ11のゲイン変動
やドリフト分、同期検波部10のゲインやオフセット電
圧分、さらには、出力抵抗8の両端における高周波信号
vcの位相差が存在したとしても、これらが定常とみな
せる短い時間内に、スイッチ9を切り換えて、各直流電
圧成分Vmr,Vmr0,Vmr∞を測定することによ
って、真の接地抵抗Rgを精度良く算出することができ
る。これにより、ゲイン変動などに対する補償回路が一
切不要となるため、部品点数および調整工数を大幅に削
減することができる。また、この接地抵抗測定装置1に
よれば、接地抵抗Rgの算出用回路をディジタル化した
ことにより、アナログ回路によって接地抵抗Rgを算出
する従来の接地抵抗測定装置51の回路構成と比較し
て、回路構成を簡略化することができる。
As described above, according to the ground resistance measuring apparatus 1, the gain fluctuation and the drift of the first amplifier 7 and the second amplifier 11, the gain and the offset voltage of the synchronous detector 10, and the output resistance 8 Even if there is a phase difference between the high-frequency signals vc at both ends of the circuit, the switch 9 is switched within a short time in which these can be regarded as stationary, and the respective DC voltage components Vmr, Vmr0, Vmr 測定 are measured to obtain a true ground. The resistance Rg can be accurately calculated. This eliminates the need for a compensating circuit for gain fluctuations and the like, so that the number of components and the number of adjustment steps can be significantly reduced. In addition, according to the ground resistance measuring device 1, since the circuit for calculating the ground resistance Rg is digitized, compared with the circuit configuration of the conventional ground resistance measuring device 51 that calculates the ground resistance Rg by an analog circuit, The circuit configuration can be simplified.

【0030】なお、本発明は、上述した発明の実施の形
態に示した構成に限定されない。例えば、図3に示す接
地抵抗測定装置21のように、注入信号Voをディジタ
ルデータに変換するA/Dコンバータ22と、スイッチ
9から出力される電圧をディジタルデータに変換するA
/Dコンバータ23とを設け、かつ同期検波部24を所
定のソフトウェアに従って動作するCPU(若しくはD
SP)で構成することで、同期検波回路全体としてディ
ジタル化することもできる。この構成によれば、アナロ
グ部品を不要にすることができるため、接地抵抗測定装
置21を小型化できると共にコストダウンを図ることが
できる。さらに、A/Dコンバータ22,23、ディジ
タル化した同期検波部24、および演算制御部12をD
SPなどで一体的に構成することもでき、かかる構成を
採用した場合には、回路構成をさらに簡略化することが
できる。また、第1端子2にリターン線15を接続し、
かつ、第2端子3にリード線14を接続して接地抵抗R
gを測定することができるのは勿論である。
The present invention is not limited to the configuration shown in the above-described embodiment. For example, like an earth resistance measuring device 21 shown in FIG. 3, an A / D converter 22 for converting the injection signal Vo into digital data and an A / D converter for converting the voltage output from the switch 9 into digital data.
A / D converter 23 and a CPU (or a D / D converter) operating the synchronous detector 24 in accordance with predetermined software.
SP), the entire synchronous detection circuit can be digitized. According to this configuration, since analog parts can be eliminated, the ground resistance measuring device 21 can be reduced in size and cost can be reduced. Further, the A / D converters 22 and 23, the digitized synchronous detector 24, and the arithmetic control
It can also be formed integrally with an SP or the like, and when such a configuration is adopted, the circuit configuration can be further simplified. Also, a return line 15 is connected to the first terminal 2,
Also, the lead wire 14 is connected to the second terminal 3 so that the ground resistance R
Of course, g can be measured.

【0031】また、上述した実施の形態の構成に加え
て、オペレータによって操作される周波数設定手段(例
えば可変抵抗)の操作量に対して、信号発生部6によっ
て生成される高周波信号vcの周波数がリニアに変化す
るように補正する周波数補正回路を追加することもでき
る。この構成によれば、共振周波数の探索が容易とな
る。この場合、周波数補正回路を、ハードウェア、また
は演算制御部12によるソフトウェア処理によって構成
することができる。
Further, in addition to the configuration of the above-described embodiment, the frequency of the high-frequency signal vc generated by the signal generating unit 6 varies with the amount of operation of the frequency setting means (for example, a variable resistor) operated by the operator. It is also possible to add a frequency correction circuit that performs correction so as to change linearly. According to this configuration, the search for the resonance frequency becomes easy. In this case, the frequency correction circuit can be configured by hardware or software processing by the arithmetic control unit 12.

【0032】また、上述した実施の形態では、操作部4
に設けられた周波数設定回路41内の周波数設定手段
(可変抵抗)を操作して信号発生部6から出力される測
定信号の周波数の設定を行うマニュアル方式について説
明したが、これに限定されない。例えば、図4に示す接
地抵抗測定装置31のように、演算制御部12が周波数
設定回路41を制御する構成を採用することができる。
この構成によれば、演算制御部12に対して、高周波信
号vcの周波数を変化させつつ共振周波数を自動探索さ
せることができると共に接地抵抗Rgを自動算出させる
こともできる。
In the above-described embodiment, the operation unit 4
The manual method for setting the frequency of the measurement signal output from the signal generator 6 by operating the frequency setting means (variable resistor) in the frequency setting circuit 41 provided in the above is described, but the present invention is not limited to this. For example, a configuration in which the arithmetic and control unit 12 controls the frequency setting circuit 41 can be adopted as in a ground resistance measuring device 31 shown in FIG.
According to this configuration, the arithmetic control unit 12 can automatically search for the resonance frequency while changing the frequency of the high-frequency signal vc, and can also automatically calculate the ground resistance Rg.

【0033】さらに、上述した実施の形態では、演算制
御部12が、演算開始スイッチ42の操作前において
(5)式の演算処理によって接地抵抗Rgを算出し、演
算開始スイッチ42の操作後において(6)式の演算処
理によって真の接地抵抗Rgを算出する例について説明
したが、本発明は、これに限定されない。例えば、演算
開始スイッチ42を設けることなく、演算制御部12に
対して、スイッチ9を自動切換させて常に(6)式の演
算処理による真の接地抵抗Rgを算出させる構成を採用
することもできる。この構成によれば、高周波信号vc
の周波数を変更する都度、その周波数の高周波信号vc
を用いて算出された接地抵抗Rgが表示部5に順次表示
されるため、オペレータは、表示される接地抵抗Rgの
うちの最も小さい値を真の接地抵抗Rgとして測定する
ことができる。
Further, in the above-described embodiment, the arithmetic control unit 12 calculates the ground resistance Rg by the arithmetic processing of the equation (5) before the operation of the arithmetic start switch 42, and ( Although the example in which the true ground resistance Rg is calculated by the arithmetic processing of the expression 6) has been described, the present invention is not limited to this. For example, it is also possible to adopt a configuration in which the arithmetic control unit 12 automatically switches the switch 9 and always calculates the true ground resistance Rg by the arithmetic processing of the equation (6) without providing the arithmetic start switch 42. . According to this configuration, the high-frequency signal vc
Every time the frequency is changed, the high-frequency signal vc of that frequency
Are sequentially displayed on the display unit 5, the operator can measure the smallest value of the displayed ground resistances Rg as the true ground resistance Rg.

【0034】また、第1端子2および第2端子3間のイ
ンダクタンス成分は、主としてリード線14のインダク
タンス成分のため、一般的には小さい値となる。このた
め、インピーダンスの共振周波数がMHzオーダーの高
い周波数になることがある。かかる場合には、同期検波
部10などの回路設計において高周波を考慮する必要が
ある。このため、回路構成や基板設計に困難を伴う結
果、設計時間が長時間化する。そこで、第1端子2およ
び第2端子3間のインダクタンス成分を強制的に増加さ
せ、共振周波数を低い周波数にシフトさせることによっ
て、この問題を解決することもできる。この場合、図1
に破線で示すように、出力抵抗8と第1端子2との間に
共振点シフト用のインダクタンス26を接続することに
より、インダクタンス成分を増加させて共振周波数を低
下させることができる。
The inductance component between the first terminal 2 and the second terminal 3 generally has a small value mainly because of the inductance component of the lead wire 14. For this reason, the resonance frequency of the impedance may be a high frequency on the order of MHz. In such a case, it is necessary to consider high frequencies in the circuit design of the synchronous detection unit 10 and the like. For this reason, it is difficult to design the circuit configuration and the board, and as a result, the design time is lengthened. Therefore, this problem can be solved by forcibly increasing the inductance component between the first terminal 2 and the second terminal 3 and shifting the resonance frequency to a lower frequency. In this case, FIG.
As shown by a broken line, by connecting the resonance point shifting inductance 26 between the output resistor 8 and the first terminal 2, it is possible to increase the inductance component and lower the resonance frequency.

【0035】また、接地抵抗測定装置1をバッテリで駆
動させる場合、図1に破線で示すように、バッテリを含
む電源部27の出力のオン・オフ制御を行う電源制御部
28を設け、電源制御部28が他の構成要素に対する電
源の供給をオン/オフ制御する構成を採用することもで
きる。この構成によれば、接地抵抗測定装置1の主電源
スイッチがオン状態に維持されている状態であっても、
電源制御部28が、例えばオペレータによって操作部4
が一定時間以上操作されない状態が続いたことを検出し
たときに、電源制御部28および操作部4を除く他の構
成要素に対する電源供給を停止させることができる。こ
の構成を採用した場合、操作部4がオペレータによって
操作されていない非測定時における接地抵抗測定装置1
を消費電力が少ない待機状態に移行させることができ
る。この結果、バッテリの電力消費を抑え、バッテリの
交換頻度を少なくすることができる。
When the ground resistance measuring device 1 is driven by a battery, as shown by a broken line in FIG. 1, a power supply control unit 28 for controlling on / off of an output of a power supply unit 27 including a battery is provided. It is also possible to adopt a configuration in which the unit 28 controls on / off of power supply to other components. According to this configuration, even when the main power switch of the ground resistance measuring device 1 is maintained in the ON state,
The power supply control unit 28 is operated by the
When it is detected that has not been operated for a certain period of time or more, power supply to the components other than the power control unit 28 and the operation unit 4 can be stopped. When this configuration is adopted, the grounding resistance measuring device 1 at the time of non-measurement when the operation unit 4 is not operated by the operator
Can be shifted to a standby state with low power consumption. As a result, power consumption of the battery can be suppressed, and the frequency of battery replacement can be reduced.

【0036】[0036]

【発明の効果】以上のように、請求項1記載の接地抵抗
測定装置によれば、直流電圧成分Vmr,Vmr∞,V
mr0とに基づいて接地抵抗を測定することにより、同
期検波部などの装置内部の回路におけるゲイン変動やド
リフトの影響を排除することができるため、高精度で接
地抵抗を測定することができる。
As described above, according to the ground resistance measuring apparatus of the first aspect, the DC voltage components Vmr, Vmr∞, V
By measuring the ground resistance based on mr0, it is possible to eliminate the influence of gain fluctuation and drift in a circuit inside the device such as the synchronous detection unit, so that the ground resistance can be measured with high accuracy.

【0037】また、請求項2記載の接地抵抗測定装置に
よれば、直流電圧成分Vmr,Vmr∞,Vmr0を複
数回それぞれ算出して平均化し、その平均化した各値に
基づいて演算処理を行って接地抵抗を測定することによ
り、ノイズの影響を排除することができ、これにより、
より高精度で接地抵抗を測定することができる。
Further, according to the ground resistance measuring apparatus of the present invention, the DC voltage components Vmr, Vmr∞, Vmr0 are calculated and averaged a plurality of times, respectively, and arithmetic processing is performed based on the averaged values. By measuring the grounding resistance, the effects of noise can be eliminated,
The ground resistance can be measured with higher accuracy.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態に係る接地抵抗測定装置1
の構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a ground resistance measuring device 1 according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of FIG.

【図2】主として同期検波部10の構成を示すブロック
図である。
FIG. 2 is a block diagram mainly showing a configuration of a synchronous detection unit 10;

【図3】他の実施の形態に係る接地抵抗測定装置21の
構成を示すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a ground resistance measuring device 21 according to another embodiment.

【図4】さらに他の実施の形態に係る接地抵抗測定装置
31の構成を示すブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a ground resistance measuring device 31 according to still another embodiment.

【図5】従来の接地抵抗測定装置51の構成を示すブロ
ック図である。
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a conventional ground resistance measuring device 51.

【図6】接地抵抗測定装置51における同期検波部10
の構成を主として示すブロック図である。
FIG. 6 shows a synchronous detector 10 in the ground resistance measuring device 51.
3 is a block diagram mainly showing the configuration of FIG.

【図7】接地抵抗Rgを測定する測定系の等価回路図で
ある。
FIG. 7 is an equivalent circuit diagram of a measurement system for measuring a ground resistance Rg.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 接地抵抗測定装置 6 信号発生部 8 出力抵抗 9 スイッチ 10 同期検波部 12 演算制御部 14 リード線 15 リターン線 16 被測定接地棒 17 大地 Vmr,Vmr∞,Vmr0 直流成分 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Grounding resistance measuring device 6 Signal generator 8 Output resistance 9 Switch 10 Synchronous detector 12 Operation controller 14 Lead wire 15 Return line 16 Grounding rod to be measured 17 Ground Vmr, Vmrm, Vmr0 DC component

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村川 一雄 東京都新宿区西新宿三丁目19番2号 東日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 大橋 英史 東京都新宿区西新宿三丁目19番2号 東日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 服部 光男 東京都新宿区西新宿三丁目19番2号 東日 本電信電話株式会社内 Fターム(参考) 2G028 AA01 BC06 CG05 DH05 DH11 FK01 FK07 GL03 MS02  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Kazuo Murakawa 3-19-2 Nishishinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo East Japan Nippon Telegraph and Telephone Corporation (72) Inventor Eiji Ohashi 3-19 Nishishinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo No. 2 Tohoku Nippon Telegraph and Telephone Corporation (72) Mitsuo Hattori Inventor F-term (reference) 2G028 AA01 BC06 CG05 DH05 DH11 FK01 in the Nippon Telegraph and Telephone Corporation 3-19-2 Nishishinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo FK07 GL03 MS02

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被測定接地棒に接続されるリード線、お
よび絶縁状態で大地上に配置されるリターン導体が接続
可能に構成されて、前記被測定接地棒の接地抵抗を測定
する接地抵抗測定装置において、 交流信号を生成すると共にその周波数を可変制御可能に
構成された信号発生部と、前記リード線または前記リタ
ーン導体と前記信号発生部との間に接続される出力抵抗
と、当該出力抵抗の前記リード線または前記リターン導
体側の出力端部、当該出力抵抗の前記信号発生部側の入
力端部、およびゼロ電位部位から1つを選択して当該選
択した部位の電圧を出力する信号切換手段と、当該信号
切換手段から出力される前記電圧を前記交流信号で同期
検波することにより直流電圧成分を生成する同期検波部
と、演算制御部とを備え、 前記演算制御部は、前記信号切換手段による前記出力端
部の選択時に前記信号発生部における前記交流信号の周
波数を変化させて求めた前記同期検波部で生成される最
低値の直流電圧成分Vmrと、その周波数に維持した状
態において前記信号切換手段による前記入力端部の選択
時に前記同期検波部によって生成される直流電圧成分V
mr∞と、前記周波数に維持した状態において前記信号
切換手段による前記ゼロ電位部位の選択時に前記同期検
波部によって生成される直流電圧成分Vmr0とに基づ
き、等価的に、前記直流電圧成分Vmrから前記直流電
圧成分Vmr0を減算した第1の減算値を算出すると共
に、前記直流電圧成分Vmr∞から直流電圧成分Vmr
を減算した第2の減算値を算出し、当該第2の減算値で
前記第1の減算値を除した値に前記出力抵抗の抵抗値を
乗算する演算処理を行うことにより前記接地抵抗を測定
することを特徴とする接地抵抗測定装置。
1. A grounding resistance measurement for measuring a grounding resistance of a grounding rod to be measured, wherein a lead wire connected to the grounding rod to be measured and a return conductor arranged on the ground in an insulated state are connectable. In the apparatus, a signal generating unit configured to generate an AC signal and variably control the frequency thereof, an output resistor connected between the lead wire or the return conductor and the signal generating unit, Signal switching for selecting one of the output end of the lead wire or the return conductor side, the input end of the output resistor on the signal generating side, and a zero potential portion to output a voltage of the selected portion. Means, a synchronous detector for generating a DC voltage component by synchronously detecting the voltage output from the signal switching means with the AC signal, and an arithmetic control unit; Is the lowest DC voltage component Vmr generated by the synchronous detector obtained by changing the frequency of the AC signal in the signal generator when the output terminal is selected by the signal switching means, and the frequency In the maintained state, the DC voltage component V generated by the synchronous detection unit when the input terminal is selected by the signal switching unit.
based on the DC voltage component Vmr0 and the DC voltage component Vmr0 generated by the synchronous detector when the zero potential portion is selected by the signal switching means while the frequency is maintained at the frequency. A first subtraction value obtained by subtracting the DC voltage component Vmr0 is calculated, and the DC voltage component Vmr
The ground resistance is measured by calculating a second subtraction value obtained by subtracting the first resistance value and multiplying the resistance value of the output resistance by a value obtained by dividing the first subtraction value by the second subtraction value. A ground resistance measuring device.
【請求項2】 前記直流電圧成分Vmr、前記直流電圧
成分Vmr∞および前記直流電圧成分Vmr0を複数回
それぞれ算出し、前記演算制御部は、前記複数回算出し
た前記各直流電圧成分を平均化すると共に当該平均化し
た各値に基づいて前記演算処理を行うことにより前記接
地抵抗を測定することを特徴とする請求項1記載の接地
抵抗測定装置。
2. The DC voltage component Vmr, the DC voltage component Vmr∞, and the DC voltage component Vmr0 are calculated a plurality of times, respectively, and the arithmetic control unit averages the DC voltage components calculated a plurality of times. The ground resistance measuring apparatus according to claim 1, wherein the ground resistance is measured by performing the arithmetic processing based on the averaged values.
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