特許 6672046 測定装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6672046

(24)【登録日】2020年3月6日

(45)【発行日】2020年3月25日

(54)【発明の名称】測定装置

(51)【国際特許分類】

   G01R 15/12 20060101AFI20200316BHJP

【ＦＩ】

   G01R15/12 A

【請求項の数】1

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2016-75516(P2016-75516)

(22)【出願日】2016年4月5日

(65)【公開番号】特開2017-187355(P2017-187355A)

(43)【公開日】2017年10月12日

【審査請求日】2019年2月20日

(73)【特許権者】

【識別番号】000227180

【氏名又は名称】日置電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100104787

【弁理士】

【氏名又は名称】酒井 伸司

(72)【発明者】

【氏名】池田 正和

(72)【発明者】

【氏名】今泉 憲

【審査官】 田口 孝明

(56)【参考文献】

【文献】 実開昭５７−１４９４６４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 米国特許第０６４６６００３（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】 特開２００２−３５０１７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−０２８６０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００３／０２３４６５４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００４−００７０７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００８−５４１０９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００９−５３６７４２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

ＩＰＣ Ｇ０１Ｒ １５／００−１７／２２、

１９／００−１９／３２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

被検出電流を検出して電流検出信号を出力する電流検出部および前記電流検出信号を外部に出力するための２つの第１出力端子が配設された第１コネクタ部を有する電流検出プローブ、並びに被検出電圧を検出するために一対で使用されて当該被検出電圧を示す電圧検出信号をそれぞれに配設された第２コネクタ部の第２出力端子間から出力する電圧検出プローブの当該２つの第２出力端子および前記２つの第１出力端子のうちの一方の２つの出力端子が選択的に接続可能な複数の入力端子と、
前記複数の入力端子に接続された前記一方の２つの出力端子が前記２つの第１出力端子のときには当該２つの第１出力端子から出力される前記電流検出信号に基づいて前記被検出電流を測定すると共に、前記複数の入力端子に接続された前記一方の２つの出力端子が前記２つの第２出力端子のときには当該２つの第２出力端子から出力される前記電圧検出信号に基づいて前記被検出電圧を測定する測定用回路部とを備え、前記複数の入力端子は、前記一方の２つの出力端子が接続可能な２つの共用入力端子として構成されている測定装置であって、
直流電圧を出力する電圧源と、
前記２つの共用入力端子間への前記直流電圧の出力をオン・オフするスイッチとを備え、
前記電流検出部は、前記被検出電流を検出するコイル部と、当該コイル部から出力される信号を検出して前記電流検出信号として出力する検出回路とを含んで構成され、
前記２つの第１出力端子が前記一方の２つの出力端子として前記２つの共用入力端子に接続されているときに、前記スイッチによる前記直流電圧の出力をオンにして当該直流電圧を前記電流検出信号に重畳させることにより、当該直流電圧を前記検出回路の作動用電圧として当該電流検出プローブに供給する測定装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電流検出プローブの出力端子および電圧検出プローブの出力端子のうちの一方の出力端子を選択的に接続可能な複数の入力端子を備えた測定装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

この種の測定装置の一例として、下記の特許文献１において従来の技術として開示されたデジタルマルチメータが知られている。このデジタルマルチメータは、電圧測定や電流測定などの各ファンクションに切り換えることができる切換スイッチと、この切換スイッチの切り換えにより定まるファンクションとの対応関係のもとで定まるテストリードの個別差込みを自在に配設された３個の入力端子（例えば電圧測定用入力端子とグランドやコモンである共通入力端子と電流測定用入力端子）とを備え、この切換スイッチおよび３個の入力端子が表面に配置されて構成されている。

【0003】

また、同特許文献１において従来の技術として開示された他のデジタルマルチメータでは、電圧測定用入力端子と共通入力端子との間には、電圧測定に必要な回路（内部回路）が設けられ、また電流測定用入力端子と共通入力端子との間には、電流測定に必要な回路（他の内部回路）が設けられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００２−３５０１７７号公報（第２頁、第５−６図）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところが、上記した測定装置には、以下のような改善すべき課題が存在している。すなわち、この測定装置では、電圧測定用入力端子、共通入力端子および電流測定用入力端子の３つの入力端子が表面に配置される構成のため、この測定装置には表面全体における各入力端子の設置スペースが大きいという課題が存在している。

【0006】

本発明は、かかる課題を改善するためになされたものであり、表面全体に占める各入力端子の設置スペースを低減し得る測定装置を提供することを主目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記目的を達成すべく請求項１記載の測定装置は、被検出電流を検出して電流検出信号を出力する電流検出部および前記電流検出信号を外部に出力するための２つの第１出力端子が配設された第１コネクタ部を有する電流検出プローブ、並びに被検出電圧を検出するために一対で使用されて当該被検出電圧を示す電圧検出信号をそれぞれに配設された第２コネクタ部の第２出力端子間から出力する電圧検出プローブの当該２つの第２出力端子および前記２つの第１出力端子のうちの一方の２つの出力端子が選択的に接続可能な複数の入力端子と、前記複数の入力端子に接続された前記一方の２つの出力端子が前記２つの第１出力端子のときには当該２つの第１出力端子から出力される前記電流検出信号に基づいて前記被検出電流を測定すると共に、前記複数の入力端子に接続された前記一方の２つの出力端子が前記２つの第２出力端子のときには当該２つの第２出力端子から出力される前記電圧検出信号に基づいて前記被検出電圧を測定する測定用回路部とを備え、前記複数の入力端子は、前記一方の２つの出力端子が接続可能な２つの共用入力端子として構成されている測定装置であって、直流電圧を出力する電圧源と、前記２つの共用入力端子間への前記直流電圧の出力をオン・オフするスイッチとを備え、前記電流検出部は、前記被検出電流を検出するコイル部と、当該コイル部から出力される信号を検出して前記電流検出信号として出力する検出回路とを含んで構成され、前記２つの第１出力端子が前記一方の２つの出力端子として前記２つの共用入力端子に接続されているときに、前記スイッチによる前記直流電圧の出力をオンにして当該直流電圧を前記電流検出信号に重畳させることにより、当該直流電圧を前記検出回路の作動用電圧として当該電流検出プローブに供給する。

【発明の効果】

【0009】

請求項１記載の測定装置によれば、２つの入力端子が、電流検出プローブの第１コネクタ部に配設された２つの第１出力端子、および一対の電圧検出プローブの第２コネクタ部にそれぞれ配設された２つの第２出力端子のうちの任意の一方の出力端子が接続可能な共用入力端子として構成されている。

【0010】

したがって、この測定装置によれば、電圧測定用入力端子、共通入力端子および電流測定用入力端子の３つの入力端子が表面に配置される従来の構成とは異なり、２つの入力端子を表面に配置するだけで済むため、表面全体における各入力端子の設置スペースを十分に低減することができる。

【0011】

また、この測定装置によれば、過電圧の印加によって故障しやすい検出回路を電流検出プローブ内に配設したことにより、電流測定動作の状態において、誤って２つの共用入力端子としての２つの入力端子に一対の電圧検出プローブの第２出力端子を接続して電圧を２つの入力端子間に印加したとしても、この印加された電圧によって検出回路が故障するといった事態の発生を確実に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】測定装置１（１Ａ）、電流検出プローブ２および電圧検出プローブ３，３の外観図である。

【図2】図１における測定装置１および電流検出プローブ２の構成図である。

【図3】他の測定装置１Ａおよび他の電流検出プローブ２Ａの構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、測定装置の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。

【0014】

最初に、測定装置としての測定装置１の構成について、図面を参照して説明する。

【0015】

測定装置１は、図１に示すように、電流検出プローブ２および一対の電圧検出プローブ３，３のうちのいずれか一方を選択的に接続可能に構成されて、電流検出プローブ２の接続時には測定対象電路１０１などに流れる被検出電流（交流電流）Ｉの電流値Ｉ１を測定し、また電圧検出プローブ３の接続時には例えば測定対象１１１の両端間に発生している被検出電圧（交流電圧）Ｖの電圧値Ｖ１を測定することが可能となっている。

【0016】

具体的には、測定装置１は、図１，２に示すように、ケース１１、２つの入力端子１２ａ，１２ｂ、選択スイッチ１３、測定用回路部１４および出力部１５を備えている。ケース１１は、絶縁性を有する合成樹脂材料を用いて箱体（本例では一例として直方体状の箱体）に形成されている。入力端子１２ａ，１２ｂは、同じ構成の端子（例えば一方がバナナジャックなら他方も同一構成のバナナジャック）で構成されて、本例では一例としてケース１１の正面１１ａ（後述するように選択スイッチ１３および出力部１５が配設された面）に配設されている。また、本例では、入力端子１２ｂは、測定用回路部１４における基準電位となる部位（内部グランドＧ）に接続されている。なお、入力端子１２ａ，１２ｂについては、ケース１１における正面１１ａ以外の面（例えば、正面１１ａに対して直交する側面１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，１１ｅのうちのいずれか１つ）に配設される構成であってもよい。

【0017】

選択スイッチ１３は、測定装置１において実行する測定動作を選択する（つまり、電流測定動作および電圧測定動作のいずれか一方を選択する）ためのスイッチであり、本例では一例としてケース１１の正面１１ａに配設されている。なお、選択スイッチ１３は、トグルスイッチ、ロッカスイッチ、押ボタンスイッチ、ロータリスイッチ、またはスライドスイッチなどの切換スイッチで構成することができる。

【0018】

測定用回路部１４は、図２に示すように、入力回路２１、処理回路２２および電圧供給回路２３を備えている。入力回路２１および処理回路２２は、入力端子１２ａ，１２ｂ間に入力される電圧信号（交流電圧信号）Ｓ１に基づき、選択スイッチ１３によって電流測定動作が選択されているときには電流値Ｉ１を算出し、一方、選択スイッチ１３によって電圧測定動作が選択されているときには電圧値Ｖ１を算出する。

【0019】

本例では一例として、入力回路２１は、入力抵抗２１ａ、コンデンサ２１ｂ、接地抵抗２１ｃおよびバッファアンプ２１ｄを備えている。入力抵抗２１ａは、入力端子１２ａ，１２ｂ間の入力インピーダンスを高インピーダンスとするための高い抵抗値の抵抗（例えば、数Ｍオームの抵抗）で構成されて、一端が入力端子１２ａに接続されている。コンデンサ２１ｂは、一端が入力抵抗２１ａの他端に接続されて、電圧信号Ｓ１に直流成分（後述の直流電圧Ｖｄｃ）が重畳されているときにはこの直流成分を除去して、電圧信号Ｓ１の交流成分のみを他端から出力する。接地抵抗２１ｃは、コンデンサ２１ｂの他端と内部グランドＧとの間に接続されている。この接地抵抗２１ｃは、コンデンサ２１ｂから出力される電圧信号Ｓ１の交流成分の振幅の中心を内部グランドＧの電位（ゼロボルト）に規定する。バッファアンプ２１ｄは、この電圧信号Ｓ１の交流成分を入力すると共に、同じ振幅のまま低インピーダンスで処理回路２２に出力する。

【0020】

処理回路２２は、例えば、Ａ／Ｄ変換器などを含むＤＳＰ（Digital Signal Processor）で構成されて、入力回路２１から出力される上記の電圧信号Ｓ１の交流成分を入力すると共に選択スイッチ１３の切換状態（選択状態）を検出して、検出したこの切換状態（選択状態）が電流測定動作を選択するものであるときには電圧信号Ｓ１の交流成分に基づいて電流値Ｉ１を算出する電流測定動作を実行し、検出したこの切換状態（選択状態）が電圧測定動作を選択するものであるときには電圧信号Ｓ１の交流成分に基づいて電圧値Ｖ１を算出する電圧測定動作を実行する。また、処理回路２２は、電流値Ｉ１や電圧値Ｖ１を算出したときには、算出した電流値Ｉ１や電圧値Ｖ１を出力部１５に出力する。

【0021】

電圧供給回路２３は、予め規定された一定の電圧値の直流電圧Ｖｄｃを入力端子１２ａ，１２ｂ間に出力（供給）する機能を備えている。本例では一例として、電圧供給回路２３は、サーミスタ（正温度係数サーミスタ）２３ａ、スイッチ２３ｂ、サージギャップ２３ｃおよび電圧源２３ｄを備えている。サーミスタ２３ａは、過電流保護素子の一例であって、一端が入力端子１２ａに接続されている。スイッチ２３ｂは、一例として選択スイッチ１３と連動して切り換わるスイッチ（オン・オフスイッチ）で構成されて、一端がサーミスタ２３ａの他端に接続されている。具体的には、スイッチ２３ｂは、選択スイッチ１３が電圧測定動作を選択する切換状態（選択状態）のときにはオフ状態に切り換わり、選択スイッチ１３が電流測定動作を選択する切換状態（選択状態）のときにはオン状態に切り換わる。

【0022】

サージギャップ２３ｃは、過電圧保護素子の一例であって、スイッチ２３ｂの他端と内部グランドＧとの間に接続されている。電圧源２３ｄは、不図示の一対の出力端子のうちの一方の出力端子がスイッチ２３ｂの他端に接続されると共に他方の出力端子が内部グランドＧに接続されている。また、電圧源２３ｄは、この一対の出力端子間から直流電圧Ｖｄｃ（内部グランドＧの電位を基準とする電圧）を出力する。この電圧供給回路２３では、サーミスタ２３ａは、入力端子１２ａ，１２ｂ間に入力される外乱などに起因して発生する電圧源２３ｄ側に向かう電流の電流値を制限する過電流保護回路（電圧源２３ｄに対する保護回路）として機能し、サージギャップ２３ｃは、入力端子１２ａ，１２ｂ間に入力される外乱などに起因して発生する電圧源２３ｄ側に向かう電圧の電圧値を制限する過電圧保護回路（電圧源２３ｄに対する保護回路）として機能する。なお、過電流保護回路については、上記したサーミスタ２３ａ以外の他の公知の過電流保護素子を使用（単独での使用や併用）して構成することもできるし、また過電圧保護回路についても、上記したサージギャップ２３ｃ以外の他の公知の過電圧保護素子（例えば、双方向ツェナーダイオードなど）を使用（単独での使用や併用）して構成することもできる。

【0023】

出力部１５は、一例として、ＬＣＤなどのディスプレイ装置で構成されて、測定用回路部１４の処理回路２２から出力された電流値Ｉ１や電圧値Ｖ１を入力して画面に表示する。なお、出力部１５は、ディスプレイ装置に代えて、種々のインターフェース回路で構成してもよく、例えば、メディアインターフェース回路としてリムーバブルメディアに電流値Ｉ１や電圧値Ｖ１を記憶させたり、ネットワークインターフェース回路としてネットワーク経由で外部装置に電流値Ｉ１や電圧値Ｖ１を伝送させたりする構成を採用することもできる。

【0024】

次に、電流検出プローブとしての電流検出プローブ２の構成について、図面を参照して説明する。

【0025】

電流検出プローブ２は、図１に示すように、例えば電線やバスバーなどの電流供給用の線状導体または棒状導体のような測定対象電路１０１に、環状に湾曲させて測定対象電路１０１の周りを囲む状態で装着することにより、測定対象電路１０１に流れる被検出電流Ｉ（交流電流）を検出して電流検出信号Ｓｉを出力可能に構成されている。本例では、電流検出プローブ２は、一例として、コイル部３１、保持部３２、検出回路部３３、信号ケーブル３４（例えば２芯の被覆電線）および第１コネクタ部としてのコネクタ３５を備えている。

【0026】

コイル部３１は、一例として、可撓性を有する芯材、芯材に巻回された巻線、芯材にこの芯材の長手方向に沿って貫通して配設されて一端部が巻線の一端部に接続された戻り線、並びに芯材および巻線を被覆する絶縁被覆（いずれも図示せず）とを備えて、フレキシブルセンサ（本例ではロゴスキーコイル）として構成されている。この構成により、コイル部３１は、測定対象電路１０１に流れる被検出電流Ｉの信号波形を微分して得られる信号波形の検出信号Ｓｄ１（図２参照）を、巻線の他端部と戻り線の他端部との間から出力する。また、コイル部３１は、検出回路部３３と共に電流検出部ＣＤＴを構成する。

【0027】

保持部３２は、合成樹脂材料を用いて、一例として図１に示すように箱状に形成されている。また、保持部３２には、コイル部３１の他端部（図１中の右端部）が保持部３２内に挿入された状態で固定的に連結されている。また、保持部３２は、コイル部３１の一端部（図１中の左端部。コイル部３１を構成する巻線の上記の一端部側の端部）を着脱自在に保持可能に構成されている。

【0028】

検出回路部３３は、図１に示すように保持部３２内に配設されると共に、図１，２に示すように、コイル部３１を構成する巻線の他端部および戻り線の他端部（この両他端部については、同図において符号Ａで示している）と、信号ケーブル３４とに接続されている。この場合、図１，２に示すように、信号ケーブル３４に接続されているコネクタ３５には、２つの第１出力端子３５ａ，３５ｂ（以下、出力端子３５ａ，３５ｂともいう）が配設されている。また、各出力端子３５ａ，３５ｂは、同じ構成の端子（例えば一方がバナナプラグなら他方も同一構成のバナナプラグ）で構成されている。また、コネクタ３５は、図１，２に示すように、測定装置１に配設された２つの入力端子１２ａ，１２ｂに接続可能に構成されているが、その出力端子３５ａが入力端子１２ａに接続され（差し込まれ）、かつその出力端子３５ｂが入力端子１２ｂに接続される（差し込まれる）極性でのみ入力端子１２ａ，１２ｂに接続されるように構成されている。

【0029】

また、検出回路部３３は、図２に示すように、デカップリング回路４１、中間電圧生成回路４２および積分回路４３を備えている。この検出回路部３３では、図２に示すように、電流検出プローブ２がコネクタ３５を介して測定装置１に接続された状態において、検出回路部３３側の内部グランドＧ１が、信号ケーブル３４内の導線３４ｂ、コネクタ３５の出力端子３５ｂおよび測定装置１側の入力端子１２ｂを介して測定装置１内の測定用回路部１４側の内部グランドＧに接続され、またデカップリング回路４１および積分回路４３が、信号ケーブル３４内の他の導線３４ａ、コネクタ３５の出力端子３５ａおよび測定装置１側の入力端子１２ａを介して測定装置１内の測定用回路部１４側の入力回路２１および電圧供給回路２３に接続される。

【0030】

デカップリング回路４１は、一例として、一端が信号ケーブル３４内の導線３４ａに接続されたインピーダンス素子４１ａ（本例では抵抗であるが、インダクタであってもよい）、およびインピーダンス素子４１ａの他端と内部グランドＧ１との間に接続されたコンデンサ４１ｂを備えている。この構成により、デカップリング回路４１は、測定装置１側の電圧供給回路２３から直流電圧Ｖｄｃが入力端子１２ａ，１２ｂを介して信号ケーブル３４内の導線３４ａ，３４ｂ間に供給されているときに、インピーダンス素子４１ａを介してコンデンサ４１ｂを直流電圧Ｖｄｃに充電すると共に、充電したこの直流電圧Ｖｄｃを検出回路部３３内の中間電圧生成回路４２および積分回路４３に作動用電圧として低インピーダンスで出力する。

【0031】

中間電圧生成回路４２は、一例として、２つの分圧抵抗４２ａ，４２ｂ、コンデンサ４２ｃ、および演算増幅器４２ｄを備えている。２つの分圧抵抗４２ａ，４２ｂは、互いに直列接続された状態で、デカップリング回路４１を構成するコンデンサ４１ｂに並列接続されている。この構成により、２つの分圧抵抗４２ａ，４２ｂは、デカップリング回路４１から出力される直流電圧Ｖｄｃをそれぞれの抵抗値で規定される比率で分圧して中間電圧Ｖｍｅを生成する。本例では、分圧抵抗４２ａ，４２ｂは、一例として同じ抵抗値に規定されることで、直流電圧Ｖｄｃを０．５の比率で分圧して中間電圧Ｖｍｅ（＝Ｖｄｃ／２）を生成する。なお、この比率は０．５に限定されず、例えば、積分回路４３が後述するようにして検出信号Ｓｄ１を正常に積分し得る範囲内である限り、任意の値（例えば、０．４以上０．６以下の値）に規定することができる。

【0032】

コンデンサ４２ｃは、分圧抵抗４２ａ，４２ｂのうちの内部グランドＧ１側の分圧抵抗４２ｂに並列に接続されて、中間電圧Ｖｍｅを安定化させる（中間電圧Ｖｍｅの変動を低減させる）。演算増幅器４２ｄは、一例として、内部グランドＧ１を基準とする直流電圧Ｖｄｃ（つまり、正電圧）で動作するボルテージフォロワ回路に構成されて、分圧抵抗４２ａ，４２ｂで生成された中間電圧Ｖｍｅを低インピーダンスで、積分回路４３に出力する。

【0033】

積分回路４３は、検出回路の一例であって、演算増幅器４３ａ、入力抵抗４３ｂ、帰還コンデンサ４３ｃ、およびコンデンサ４３ｄを備えている。演算増幅器４３ａは、その非反転入力端子に一例としてコイル部３１を構成する巻線の他端部が接続され、その反転入力端子にコイル部３１を構成する戻り線の他端部が入力抵抗４３ｂを介して接続されている。また、演算増幅器４３ａの非反転入力端子は、中間電圧生成回路４２の出力端子（具体的には、中間電圧生成回路４２を構成する演算増幅器４２ｄの出力端子）に接続されている。また、演算増幅器４３ａは、その出力端子とその反転入力端子との間に帰還コンデンサ４３ｃが接続されている。コンデンサ４３ｄは、一端が演算増幅器４３ａの出力端子に接続されると共に他端が信号ケーブル３４の導線３４ａに接続されている。

【0034】

この積分回路４３では、図２に示すように、演算増幅器４３ａが、内部グランドＧ１を基準とする直流電圧Ｖｄｃ（つまり、正電圧）で動作するが、演算増幅器４３ａの非反転入力端子の電位は中間電圧生成回路４２から出力される中間電圧Ｖｍｅに規定されると共に、コイル部３１から出力される検出信号Ｓｄ１はこの中間電圧Ｖｍｅを基準とする交流信号となっている。この構成により、積分回路４３は、直流電圧Ｖｄｃで動作しつつ（つまり、いわゆる片電源で動作しつつ）、この検出信号Ｓｄ１を検出する（正常に積分する）ことにより、測定対象電路１０１に流れる被検出電流Ｉの信号波形に応じて振幅が変化する電流検出信号Ｓｉ０（中間電圧Ｖｍｅを中心電位とする交流信号）を生成してコンデンサ４３ｄに出力する。コンデンサ４３ｄは、電流検出信号Ｓｉ０に含まれる直流成分（中間電圧Ｖｍｅ）を除去して新たな電流検出信号Ｓｉとして信号ケーブル３４の導線３４ａに出力する。この電流検出信号Ｓｉは、測定装置１側の電圧供給回路２３から直流電圧Ｖｄｃが入力端子１２ａ，１２ｂを介して信号ケーブル３４内の導線３４ａ，３４ｂ間に供給されているときに（つまり、検出回路部３３の中間電圧生成回路４２および積分回路４３が動作するときに）、この直流電圧Ｖｄｃに重畳された状態で（つまり、直流電圧Ｖｄｃを中心電位とする交流信号として）測定装置１側に信号ケーブル３４を介して出力される。

【0035】

続いて、電圧検出プローブとしての電圧検出プローブ３，３の構成について、図面を参照して説明する。

【0036】

２つの電圧検出プローブ３，３は、図１に示すように、絶縁性を有する合成樹脂材料で柱状に形成された摘まみ部５１、摘まみ部５１の一端に突設された接触端子５２、一端側が摘まみ部５１の他端から摘まみ部５１の内部に装着されると共に芯線の一端側が接触端子５２に接続された信号ケーブル（例えば１芯の被覆電線）５３、および信号ケーブル５３の他端側に配設された第２コネクタ部としてのコネクタ５４をそれぞれ備えて同一に構成されている。この場合、コネクタ５４には、信号ケーブル５３の芯線の他端側が接続された第２出力端子５４ａ（以下、出力端子５４ａともいう）が配設されている。また、この出力端子５４ａは、出力端子３５ａ，３５ｂと同じ構成の端子で構成されて、図１に示すように、測定装置１に配設された２つの入力端子１２ａ，１２ｂのうちの任意の一方に接続可能（差し込み可能）に構成されている。つまり、測定装置１の２つの入力端子１２ａ，１２ｂは、電流検出プローブ２側のコネクタ３５の各出力端子３５ａ，３５ｂおよび電圧検出プローブ３，３側のコネクタ５４，５４の出力端子５４ａ，５４ａのうちの任意の一方（具体的には任意の一方の組）の出力端子が接続可能な共用入力端子として構成されている。

【0037】

次に、測定装置１の測定動作について説明する。

【0038】

最初に、測定装置１に電流検出プローブ２を接続して（入力端子１２ａ，１２ｂに出力端子３５ａ，３５ｂを接続して）、測定対象電路１０１に流れる被検出電流Ｉの電流値Ｉ１を測定する場合の測定動作について説明する。なお、電流検出プローブ２は、図１に示すように、環状に湾曲させて測定対象電路１０１の周りを囲む状態で測定対象電路１０１に装着されているものとする。また、選択スイッチ１３は、電流測定動作を選択するように切り換えられているものとする。

【0039】

この状態において、測定装置１では、電圧供給回路２３は、選択スイッチ１３の上記の切換状態（電流測定動作を選択する切換状態）に連動してスイッチ２３ｂがオン状態に切り換えられているため、電圧源２３ｄから出力されている直流電圧Ｖｄｃを入力端子１２ａ，１２ｂ間に出力（供給）している。この直流電圧Ｖｄｃは、コネクタ３５および信号ケーブル３４を介して電流検出プローブ２に供給される。

【0040】

電流検出プローブ２では、コイル部３１が、測定対象電路１０１に流れる被検出電流Ｉの信号波形を微分して得られる信号波形の検出信号Ｓｄ１を、巻線の他端部と戻り線の他端部との間から検出回路部３３内の積分回路４３に出力する。また、検出回路部３３内のデカップリング回路４１が、このようにして測定装置１から供給される直流電圧Ｖｄｃに基づいて、内部グランドＧ１を基準とする直流電圧Ｖｄｃを生成して、検出回路部３３内の中間電圧生成回路４２および積分回路４３に低インピーダンスで出力する。なお、電流検出プローブ２では、測定装置１から供給される直流電圧Ｖｄｃが積分回路４３にも供給されるが、積分回路４３に配設されたコンデンサ４３ｄによって演算増幅器４３ａの出力端子への直流電圧Ｖｄｃの印加が回避されている。

【0041】

また、電流検出プローブ２では、中間電圧生成回路４２が、この直流電圧Ｖｄｃに基づいて内部グランドＧ１を基準とする中間電圧Ｖｍｅを生成して、低インピーダンスで積分回路４３に出力する。積分回路４３では、入力抵抗４３ｂおよび帰還コンデンサ４３ｃが接続されることによって積分器として機能する演算増幅器４３ａが、検出信号Ｓｄ１を検出（積分）することにより、測定対象電路１０１に流れる被検出電流Ｉの信号波形に応じて振幅が変化する電流検出信号Ｓｉ０を生成してコンデンサ４３ｄに出力する。この電流検出信号Ｓｉ０は、コンデンサ４３ｄによってこの電流検出信号Ｓｉ０に含まれている直流成分（中間電圧Ｖｍｅ）が除去されて、新たな電流検出信号Ｓｉ（電流検出信号Ｓｉ０に含まれている交流成分で構成される信号）として、信号ケーブル３４を介してコネクタ３５の出力端子３５ａ，３５ｂ間に出力される。この場合、出力端子３５ａ，３５ｂ間には、測定装置１側から直流電圧Ｖｄｃが供給されているため、電流検出信号Ｓｉは、この直流電圧Ｖｄｃに重畳された状態で出力端子３５ａ，３５ｂ間、ひいては測定装置１側の入力端子１２ａ，１２ｂ間に出力される。

【0042】

測定装置１では、入力回路２１が、直流電圧Ｖｄｃが重畳された状態の電流検出信号Ｓｉを電圧信号Ｓ１として、入力端子１２ａ，１２ｂを介して入力する。この場合、入力回路２１では、入力抵抗２１ａ、コンデンサ２１ｂおよび接地抵抗２１ｃが、この電圧信号Ｓ１に含まれている直流成分（直流電圧Ｖｄｃ）を除去すると共に、この電圧信号Ｓ１に含まれている交流成分（電流検出信号Ｓｉ）を内部グランドＧの電位を基準とする交流信号とし、かつ入力抵抗２１ａおよび接地抵抗２１ｃの各抵抗値で規定される比率でこの交流成分（電流検出信号Ｓｉ）の振幅を分圧（低減）する。また、バッファアンプ２１ｄは、この分圧された電流検出信号Ｓｉを入力して低インピーダンスで処理回路２２に出力する。

【0043】

処理回路２２は、選択スイッチ１３の現在の切換状態（選択状態）が電流測定動作を選択するものであることを検出して、電流測定動作を実行する。この電流測定動作においては、処理回路２２は、入力回路２１から出力される電流検出信号Ｓｉに基づいて電流値Ｉ１を算出し、算出した電流値Ｉ１を出力部１５に出力する。出力部１５は、処理回路２２から出力された電流値Ｉ１を入力して画面に表示する。これにより、測定装置１による測定対象電路１０１に流れる被検出電流Ｉの電流値Ｉ１についての測定が完了する。

【0044】

次に、測定装置１に一対の電圧検出プローブ３，３を接続して（入力端子１２ａ，１２ｂに出力端子５４ａ，５４ａを接続して）、測定対象１１１の両端間に発生している被検出電圧Ｖの電圧値Ｖ１を測定する場合の測定動作について説明する。なお、電圧検出プローブ３，３は、図１に示すように、測定対象１１１の両端部（測定対象１１１の両電極）に接触されているものとする。また、選択スイッチ１３は、電圧測定動作を選択するように切り換えられているものとする。

【0045】

この状態において、測定装置１では、電圧供給回路２３は、選択スイッチ１３の上記の切換状態（電圧測定動作を選択する切換状態）に連動してスイッチ２３ｂがオフ状態に切り換えられているため、電圧源２３ｄから出力されている直流電圧Ｖｄｃは入力端子１２ａ，１２ｂ間に出力（供給）しない状態となっている。これにより、測定装置１の入力端子１２ａ，１２ｂ間には、電圧検出プローブ３，３を介して被検出電圧Ｖを示す電圧検出信号が電圧信号Ｓ１として入力される。

【0046】

なお、この測定装置１では、電圧供給回路２３内には、上記したように正温度係数のサーミスタ２３ａとサージギャップ２３ｃが配設されている。このため、この測定装置１では、仮に、電圧測定動作を選択するように選択スイッチ１３を切り換えていない状態（つまり、電流測定動作を選択するように選択スイッチ１３が切り換えられていて、スイッチ２３ｂがオンの状態）で、電圧検出プローブ３，３を介して被検出電圧Ｖが入力されたときであっても、この被検出電圧Ｖの入力に起因して入力端子１２ａ，１２ｂから電圧供給回路２３内に流入する電流の電流値が増大したときにはサーミスタ２３ａの抵抗値が増加することで、過電流が電圧供給回路２３内に流入する事態を回避することが可能となっている。また、この測定装置１では、この被検出電圧Ｖの入力に起因して入力端子１２ａ，１２ｂから電圧供給回路２３内に入力される電圧の電圧値が増大したときにはサージギャップ２３ｃが動作することで、過電圧が電圧供給回路２３内に印加される事態を回避することが可能となっている。

【0047】

測定装置１では、入力回路２１が、被検出電圧Ｖを電圧信号Ｓ１として、入力端子１２ａ，１２ｂを介して入力する。この場合、入力回路２１では、入力抵抗２１ａ、コンデンサ２１ｂおよび接地抵抗２１ｃが、この電圧信号Ｓ１に含まれている交流成分（被検出電圧Ｖ自体）を内部グランドＧの電位を基準とする交流信号とし、かつ入力抵抗２１ａおよび接地抵抗２１ｃの各抵抗値で規定される比率でこの被検出電圧Ｖの振幅を分圧（低減）する。また、バッファアンプ２１ｄは、この分圧された被検出電圧Ｖを入力して低インピーダンスで処理回路２２に出力する。

【0048】

処理回路２２は、選択スイッチ１３の現在の切換状態（選択状態）が電圧測定動作を選択するものであることを検出して、電圧測定動作を実行する。この電圧測定動作においては、処理回路２２は、入力回路２１から出力される被検出電圧Ｖに基づいて電圧値Ｖ１を算出し、算出した電圧値Ｖ１を出力部１５に出力する。出力部１５は、処理回路２２から出力された電圧値Ｖ１を入力して画面に表示する。これにより、測定装置１による測定対象１１１に生じる被検出電圧Ｖの電圧値Ｖ１についての測定が完了する。

【0049】

このように、この測定装置１では、２つの入力端子１２ａ，１２ｂが、電流検出プローブ２側のコネクタ３５の各出力端子３５ａ，３５ｂおよび電圧検出プローブ３，３側のコネクタ５４の出力端子５４ａのうちの任意の一方の出力端子が接続可能な共用入力端子として構成されている。

【0050】

したがって、この測定装置１によれば、電圧測定用入力端子、共通入力端子および電流測定用入力端子の３つの入力端子が表面に配置される従来の構成とは異なり、ケース１１の表面に２つの入力端子１２ａ，１２ｂを配置するだけで済むため、ケース１１の表面全体における各入力端子１２ａ，１２ｂの設置スペースを十分に低減することができる。

【0051】

また、この測定装置１では、直流電圧Ｖｄｃを出力する電圧源２３ｄと、２つの共用入力端子としての２つの入力端子１２ａ，１２ｂ間への直流電圧Ｖｄｃの出力をオン・オフするスイッチ２３ｂとを備え、被検出電流Ｉを検出するロゴスキーコイルとしてのコイル部３１とこのコイル部３１から出力される検出信号Ｓｄ１を積分して電流検出信号Ｓｉとして出力する積分回路４３とを含んで構成された電流検出部ＣＤＴを有する電流検出プローブ２の２つの出力端子３５ａ，３５ｂが共用入力端子としての入力端子１２ａ，１２ｂに接続されているときに、スイッチ２３ｂによる直流電圧Ｖｄｃの出力をオンにしてこの直流電圧Ｖｄｃを電流検出信号Ｓｉに重畳させることにより、直流電圧Ｖｄｃを積分回路４３の作動用電圧として電流検出プローブ２に供給する。

【0052】

したがって、この測定装置１によれば、過電圧の印加によって故障しやすい積分回路４３を電流検出プローブ２内に配設したことにより、電流測定動作の状態において、誤って２つの共用入力端子としての２つの入力端子１２ａ，１２ｂに電圧検出プローブ３，３を接続して電圧を入力端子１２ａ，１２ｂ間に印加したとしても、この印加された電圧によって積分回路４３が故障するといった事態の発生を確実に防止することができる。

【0053】

なお、上記のコイル部３１は、可撓性を有する芯材（通常は、非磁性材料で形成された芯材）を備えてロゴスキーコイルとして構成されているが、コイル部３１はこの構成に限定されず、例えば、不図示の磁気コアと、この磁気コアに巻回された不図示の検出コイルとを備えた構成とすることもできる。この構成では、検出コイルは、被検出電流（交流電流）Ｉの電流値Ｉ１（振幅）に比例した振幅の検出信号Ｓｄ１をその両端間から出力する。このため、電流検出部ＣＤＴを構成する検出回路部は、デカップリング回路４１、中間電圧生成回路４２および積分回路４３を備えた検出回路部３３の構成（図２に示す構成）に代えて、図示はしないが、デカップリング回路４１と同等のデカップリング回路、中間電圧生成回路４２と同等の中間電圧生成回路、および例えば積分回路４３における帰還コンデンサ４３ｃを帰還抵抗に代えた以外は積分回路４３と同等の検出回路としての増幅回路を備えて構成されて、検出信号Ｓｄ１を検出して、電流検出信号Ｓｉとしてコネクタ部３５に出力する。なお、電流検出プローブ２と同一の構成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。この構成においても、過電圧の印加によって故障しやすい増幅回路を電流検出プローブ２内に配設したことにより、上記した積分回路の構成と同様にして、電流測定動作の状態において、誤って２つの共用入力端子としての２つの入力端子１２ａ，１２ｂに電圧検出プローブ３，３を接続して入力端子１２ａ，１２ｂ間に電圧を印加したとしても、この印加された電圧によって増幅回路が故障するといった事態の発生を確実に防止することができる。

【0054】

また、このように電流検出プローブ２内に積分回路４３を配設しつつ、この積分回路４３の作動用電圧としての直流電圧Ｖｄｃを電流検出信号Ｓｉが入力される入力端子１２ａ，１２ｂ間に出力して電流検出信号Ｓｉに重畳させることで電流検出プローブ２側に供給する構成を採用して、測定装置１に配設する入力端子１２ａ，１２ｂの数を２つに低減しつつ積分回路４３の故障を回避する例について上記したが、測定装置に配設する入力端子１２ａ，１２ｂの数を２つに低減しつつ積分回路４３の故障を回避する構成はこれに限定されるものではない。

【0055】

例えば、図３に示すような構成の測定装置１Ａであってもよい。以下、この測定装置１Ａ、並びにこの測定装置１Ａに接続される電流検出プローブ２Ａおよび電圧検出プローブ３，３について説明する。なお、図１に示す測定装置１、電流検出プローブ２および電圧検出プローブ３，３の構成と同一の構成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。

【0056】

測定装置１Ａは、図１，３に示すように、ケース１１、２つの入力端子１２ａ，１２ｂ、選択スイッチ１３、測定用回路部１４および出力部１５を備えている。

【0057】

測定用回路部１４は、図３に示すように、入力回路２１、処理回路２２、３つのスイッチ２４，２５，２６、保護回路２７および積分回路４３を備えている。この測定装置１Ａでは、入力端子１２ａと入力回路２１との間にスイッチ２４が配設されている。スイッチ２４は、一端が入力端子１２ａに接続され、他端が入力回路２１に接続されている。スイッチ２５は、一端がスイッチ２４の一端に接続されると共に他端が保護回路２７に接続されている。また、保護回路２７は、スイッチ２５の他端と積分回路４３の入力抵抗４３ｂとの間に配設されている。また、スイッチ２６は、一端が積分回路４３を構成するコンデンサ４３ｄに接続されると共に、他端が入力回路２１の入力側（入力抵抗２１ａの一端）に接続されている。

【0058】

各スイッチ２４，２５，２６は、一例として選択スイッチ１３と連動して切り換わるスイッチ（オン・オフスイッチ）で構成されて、選択スイッチ１３が電圧測定動作を選択する切換状態（選択状態）のときには、スイッチ２４はオン状態に切り換わると共に各スイッチ２５，２６はオフ状態に切り換わり、一方、選択スイッチ１３が電流測定動作を選択する切換状態（選択状態）のときには、スイッチ２４はオフ状態に切り換わると共に各スイッチ２５，２６はオン状態に切り換わる。

【0059】

保護回路２７は、各スイッチ２５，２６がオン状態のときに入力端子１２ａから積分回路４３に、過電流が供給されたり、過電圧が印加されたりすることを防止する機能を備えている。また、保護回路２７は、積分回路４３の入力抵抗４３ｂと直列に接続される構成のため、その抵抗値が入力抵抗４３ｂの抵抗値に対して十分に小さい値に規定されている。また、この例の積分回路４３では、演算増幅器４３ａは、測定装置１Ａ内に配設された不図示の電源部が生成する正電圧＋Ｖｃｃおよび負電圧−Ｖｃｃ（測定用回路部１４側の内部グランドＧを基準として生成される電圧）を作動用電圧として動作する。

【0060】

この測定装置１Ａでは、電流検出プローブ２Ａにおけるコネクタ３５の各出力端子３５ａ，３５ｂを入力端子１２ａ，１２ｂに接続して、測定対象電路１０１に流れる被検出電流Ｉの電流値Ｉ１を測定するときには、選択スイッチ１３を電流測定動作を選択する切換状態（選択状態）にすることで、スイッチ２４がオフ状態に切り換わると共に各スイッチ２５，２６がオン状態に切り換わる。これにより、入力端子１２ａ，１２ｂと入力回路２１との間に保護回路２７および積分回路４３の直列回路が介装されるため、電流検出プローブ２Ａから入力端子１２ａ，１２ｂ間に入力される電圧信号（交流電圧信号）Ｓ１に基づき、処理回路２２が被検出電流Ｉの電流値Ｉ１を算出して出力部１５に出力可能となっている。

【0061】

また、この測定装置１Ａでは、各電圧検出プローブ３，３のコネクタ５４の出力端子５４ａ，５４ａを入力端子１２ａ，１２ｂに接続して、測定対象１１１の両端間に発生している被検出電圧Ｖの電圧値Ｖ１を測定するときには、選択スイッチ１３を電圧測定動作を選択する切換状態（選択状態）にすることで、スイッチ２４がオン状態に切り換わると共に各スイッチ２５，２６がオフ状態に切り換わる。これにより、保護回路２７および積分回路４３の直列回路は入力端子１２ａ，１２ｂから切り離されると共に、入力回路２１がスイッチ２４を介して入力端子１２ａに接続される。このため、被検出電圧Ｖが電圧検出プローブ３，３および入力端子１２ａ，１２ｂを介して入力回路２１に電圧信号Ｓ１として入力されることから、この電圧信号Ｓ１に基づき、処理回路２２が被検出電圧Ｖの電圧値Ｖ１を算出して出力部１５に出力可能となっている。

【0062】

したがって、この測定装置１Ａにおいても、電圧測定用入力端子、共通入力端子および電流測定用入力端子の３つの入力端子が表面に配置される従来の構成とは異なり、ケース１１の表面に２つの入力端子１２ａ，１２ｂを配置するだけで済むため、ケース１１の表面全体における各入力端子１２ａ，１２ｂの設置スペースを十分に低減することができる。また、測定装置１Ａ内に積分回路４３を配設する構成であっても、積分回路４３と入力端子１２ａとの間に保護回路２７が配設されているため、電流測定動作の状態において、誤って２つの共用入力端子としての２つの入力端子１２ａ，１２ｂに電圧検出プローブ３，３を接続して電圧を入力端子１２ａ，１２ｂ間に印加したとしても、この印加された電圧によって積分回路４３が故障するといった事態の発生を確実に防止することができる。

【符号の説明】

【0063】

１，１Ａ 測定装置
２，２Ａ 電流検出プローブ
３ 電圧検出プローブ
１２ａ，１２ｂ 入力端子
１３ 選択スイッチ
１４ 測定用回路部
２３ｂ スイッチ
２３ｄ 電圧源
３５ コネクタ
３５ａ，３５ｂ 出力端子
４３ 積分回路
５４ コネクタ
５４ａ 出力端子
Ｓｉ 電流検出信号

【図1】

【図2】

【図3】