JPS6241261Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は抵抗値のほとんど等しい２個の抵抗の
抵抗不平衡値を測定する装置に関する。特に、対
ケーブルの抵抗不平衡値を自動的に測定するに適
した抵抗不平衡値測定装置に関するものである。

通信用対ケーブルでは、対をなす導線の抵抗値
Ｒ_x1とＲ_x2が等しいことが必要であり、この不平
衡値 ΔＲ＝Ｒ_x2−Ｒ_x1 …(1) が許容範囲にあるよう設計製造される。このた
め、ケーブルの製造あるいは布設工事等で、多数
対に対してこの不平衡値の測定試験を行う必要が
あり、このための測定装置として高精度で簡便な
装置が求められている。

このために従来から使用されている測定装置の
代表的な例を第１図に示す。これはよく知られた
ホイトストンブリツジを応用したもので、被測定
ケーブル対の遠端を短絡接地し、近端を図のよう
にブリツジのアームの一部として結合して測定を
行う。動作原理を簡単に説明すると、まずSWを
閉じてＲ_s＝０の状態でブリツジがほぼ平衡する
状態になるので、このときの電圧計Ｖの読みV₀
を得る。次にSWを開いて電圧計Ｖの読みV₁を得
ると、近似解として ΔＲ＝Ｒ_x2−Ｒ_x1 ≒±Ｖ_０／Ｖ_１Ｒ_s …(2) を得る（従来技術であるので過程は省略）。

この方法は測定に際しては２回の計器読みとり
と計算を必要とするうえ、ブリツジ回路の操作が
煩雑であるので、結果を得るまでに手間と時間が
かかる。またわずかな電圧計の振れを読みとるた
め、個人差が生じやすい。さらに、不平衡値が大
きいときには近似がなり立たなくなるので、(2)式
による測定結果に誤差が生じ広範囲な測定ができ
ない欠点がある。

本考案はこれを改良するもので、抵抗の不平衡
値を広範囲に高精度に誘導雑音がなく測定でき、
しかも自動測定の可能な装置を提供することを目
的とする。

本考案は２個の被測定抵抗を共通電位点を介さ
ずに直列に結合して、両端より等しい電流を与え
る定電流電源回路をもち、結合点に対して両端に
生じる電位差をそれぞれ高インピーダンスの回路
を介して取り出し、この電圧を加算することによ
つて抵抗不平衡値に比例した電圧を得ることを特
徴とする。

以下、実施例図面によりさらに詳しく説明す
る。

第２図は本考案実施例装置の回路構成図であ
る。図で、Ｒ_x1，Ｒ_x2は２個の被測定抵抗で、こ
れはｃ点で直列に結合している。定電流電源Ｃ_u
の片端は共通電位点に接地され、出力端が被測定
抵抗のＲ_x1の端部ａに接続され、結合点ｃは抵抗
器Ｒ_cを介して共通電位点に接続されている。

また図においてA₄は差動増幅器で、結合点ｃ
の電位は差動増幅器A₄の負入力に接続され、共
通電位点が差動増幅器A₄の正入力に接続され、
差動増幅器A₄の出力は被測定抵抗Ｒ_x2の端部ｂに
接続されている。

A₁およびA₂は演算増幅器に十分な負帰還が施
され、入力インピーダンスの高い利得１の緩衝増
幅器として動作している。直列に結合された抵抗
Ｒ_x1およびＲ_x2の両端ａ，ｂに生じる結合点ｃに
対する電位差は、それぞれ緩衝増幅器A₁および
A₂を介して取り出され、演算増幅器A₃の入力で
抵抗器R₁およびR₂により加算されるように結合
されている。

すなわち、結合点ｃ点に対するａ点ｂ点の電位
差をV₁，V₂とすると、増幅器A₁，A₂は利得１の
緩衝増幅器であるので、この出力にはこれがその
まま現れる。抵抗器R₁およびR₂の抵抗値を等し
い値Ｒとすれば、演算増幅器A₃の出力電圧V₀は V₀＝Ｒ_３／Ｒ（V₁＋V₂） …(3) となる。ここで、V₁とV₂は正負が逆であるの
で、(3)式はちようど被測定抵抗Ｒ_x1とＲ_x2の不平
衡値ΔＲ（＝Ｒ_x2−Ｒ_x1）に比例した値 V₀＝ｉＲ_３／Ｒ・ΔＲ …(4) となる。

出力V₀を電圧計Ｖに導きこれを抵抗値で表示
すれば、不平衡値を直読することができる。ま
た、出力V₀を自動記録装置に導いて記録すれ
ば、自動測定装置を構成することができる。

いまかりに、定電流電源Ｃ_uの出力電流ｉが
1mAで、 R₁＝R₂＝R₃＝Ｒ に設定されると、対ケーブルの不平衡を測定する
とき、いまかりに Ｒ_x1＝1000Ω Ｒ_x2＝1001Ω であつたとする。このとき出力V₀は1mVであり
これが１Ωの不平衡を表示する。

この同じ測定装置で、次に Ｒ_x1＝10000Ω Ｒ_x2＝10001Ω の対ケーブルを測定すると、このときにも、出力
V₀は1mVであり、１Ωの不平衡を表示する。こ
のように、被測定抵抗の大きさにかかわらず、常
にΔＲを直接表示することができるので、通信ケ
ーブルの現場用の測定器として極めて有用であ
る。

この実施例回路の定電流回路の動作を説明す
る。

定電流電源Ｃ_uより定電流ｉが抵抗Ｒ_x1および
抵抗器Ｒ_cのループに供給されると、抵抗器Ｒ_cの
両端電位差が差動増幅器A₄の正負入力間に与え
られる。差動増幅器A₄の利得および出力容量が
十分に大きければ、この電位差を零にするように
出力に負電流を与え、抵抗器Ｒ_cの電流が零にな
る値で平衡する。このとき抵抗Ｒ_x2には図に矢印
で示すように電流ｉが流れることになり、抵抗Ｒ
_x1とＲ_x2に直列に電流が与えられたことと等価に
なる。このように平衡状態では抵抗器Ｒ_cには電
流が流れないので、ｃ点の電位は共通電位に等し
く、抵抗器Ｒ_cの値も問われないことになる。す
なわち、抵抗器Ｒ_cの値を大きくとれば被測定抵
抗Ｒ_x1およびＲ_x2は接地から浮動した状態であ
り、抵抗器Ｒ_cの値を小さくとれば、二つの被測
定抵抗Ｒ_x1およびＲ_x2の接続点が接地された形と
なる。

この実施例回路は、定電流電源Ｃ_uの一端を接
地して使用するので、誘導雑音がない利点をも
ち、また、被測定抵抗Ｒ_x1とＲ_x2にはいずれも接
地点がないので平衡状態で使用できる効果があ
る。

以上述べたように本考案の装置では、出力に抵
抗不平衡値に比例した電圧が得られるので、広範
囲に高精度に測定を行うことができる、また出力
値が片端接地で取り出せるので、汎用の電圧計を
使用して不平衡値を取り出すことができ、測定に
係る雑音がない効果がある。

なお、上記例にのべた高入力インピーダンスの
緩衝増幅器については、他の高インピーダンス回
路により実施することも可能であり、加算回路に
ついても、上記例の他にも同様の機能を備えた回
路により、本考案を同様に実施することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例の抵抗不平衡値測定装置の構成
図。第２図は本考案実施例の回路構成図。 Ｒ_x1，Ｒ_x2……被測定抵抗、Ｃ_u……定電流電
源、A₁〜A₂……増幅器、R₁〜R₄，Ｒ_c，Ｒ_s，Ｒ
……抵抗器（その抵抗値）。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 結合点Ｃにて直列に結合された２個の被測定抵
   抗（Ｒ_x1およびＲ_x2）に定電流を与える定電流電
   源Ｃ_uと、 上記直列に結合された２個の被測定抵抗（Ｒ_x1
   およびＲ_x2）の両端と上記結合点Ｃとの間に生じ
   る電位差（V₁およびV₂）をそれぞれ取り出す二つ
   の高インピーダンス回路A₁，A₂と、 この電位差（V₁およびV₂）をこの高インピーダ
   ンス回路の出力で加算する加算回路と、 を備えた抵抗不平衡値の測定装置において、 上記定電流電源は、その片端が共通電位点に接
   続され、出力端が上記直列に結合された２個の被
   測定抵抗の一端に接続され、 上記結合点Ｃが負入力に接続され、正入力が共
   通電位点に接続され、出力が上記直列に結合され
   た２個の被測定抵抗の他端に接続された差動増幅
   器A₄を備え、 上記結合点Ｃが抵抗器Ｒ_cを介して共通電位点
   に接続され、 上記加算回路は、その入力および出力の一端が
   共通電位点に接続された構成であり、 この加算回路の出力電圧を抵抗値で表示する電
   圧計を備えた ことを特徴とする抵抗不平衡値の測定装置。