特開 2024-62603 電流出力装置および抵抗測定装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024062603

(43)【公開日】2024-05-10

(54)【発明の名称】電流出力装置および抵抗測定装置

(51)【国際特許分類】

   H03F 1/52 20060101AFI20240501BHJP

   H03F 1/02 20060101ALI20240501BHJP

   H03F 3/34 20060101ALI20240501BHJP

   G01R 27/02 20060101ALI20240501BHJP

【ＦＩ】

H03F1/52

H03F1/02

H03F3/34 230

G01R27/02 R

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022170558

(22)【出願日】2022-10-25

(71)【出願人】

【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】西島 智香子

(72)【発明者】

【氏名】北村 桂祐

【テーマコード（参考）】

2G028

5J500

【Ｆターム（参考）】

2G028CG02

2G028DH03

2G028DH13

2G028HN11

2G028HN13

2G028MS05

5J500AA01

5J500AA59

5J500AC36

5J500AC56

5J500AF18

5J500AH10

5J500AH19

5J500AH25

5J500AH38

5J500AK02

5J500AK49

5J500AM20

5J500RG03

(57)【要約】

【課題】電圧源を誤って逆極性で接続したときであっても半導体素子の故障を回避する。
【解決手段】電流制御信号Ｓｉｃを出力する定電流制御部３と、電源電圧＋Ｖｃｃを可変して供給電圧＋Ｖｃを出力する可変電源部４ｐと、電源電圧－Ｖｃｃを可変して供給電圧－Ｖｃを出力する可変電源部４ｍと、電流制御信号Ｓｉｃを増幅して定電流Ｉｐを出力するＦＥＴ５ｐと、電流制御信号Ｓｉｃを増幅して定電流Ｉｍを出力するＦＥＴ５ｍと、供給電圧＋ＶｃがＦＥＴ５ｐのソースの電圧値よりも高くなるように可変電源部４ｐを制御する電圧制御部６ｐと、供給電圧－ＶｃがＦＥＴ５ｍのソースの電圧値よりも低くなるように可変電源部４ｍを制御する電圧制御部６ｍと、供給電圧＋Ｖｃが第１のしきい値電圧よりも低下したときおよび供給電圧－Ｖｃが第２のしきい値電圧よりも上昇したときに、遮断回路７に接続点Ｐ１と抵抗Ｒｔとの接続を遮断させる処理部９とを備えている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

正極性の定電流信号の電流値を制御する電流制御信号を出力する定電流制御部と、
入力されている正電圧の第１の電源電圧の電圧値を第１の電圧制御信号に従って可変して第１の供給電圧として出力する第１の可変電源部と、
前記定電流制御部から出力された前記電流制御信号を前記第１の供給電圧を用いて増幅して電流出力端子から前記定電流信号として負荷に出力する第１の半導体素子と、
前記第１の供給電圧の電圧値が前記第１の半導体素子における前記電流出力端子の電圧値の高低に追従して、かつ当該電流出力端子の電圧値よりも高い電圧値となるように、前記第１の電圧制御信号を出力して前記第１の可変電源部を制御する第１の電圧制御部とを備えている電流出力装置であって、
前記第１の半導体素子の前記電流出力端子と前記負荷との間に配設されて遮断制御信号に従い当該電流出力端子と当該負荷との接続を遮断する遮断部と、
前記第１の供給電圧の電圧値が予め規定された第１のしきい値電圧よりも低下したときに前記遮断制御信号を前記遮断部に出力して前記第１の半導体素子の前記電流出力端子と前記負荷との接続を遮断させる処理部とを備えている電流出力装置。

【請求項2】

負極性の定電流信号の電流値を制御する電流制御信号を出力する定電流制御部と、
入力されている負電圧の第２の電源電圧の電圧値を第２の電圧制御信号に従って可変して第２の供給電圧として出力する第２の可変電源部と、
前記定電流制御部から出力された前記電流制御信号を前記第２の供給電圧を用いて増幅して電流出力端子から前記定電流信号として負荷に出力する第２の半導体素子と、
前記第２の供給電圧の電圧値が前記第２の半導体素子における前記電流出力端子の電圧値の高低に追従して、かつ当該電流出力端子の電圧値よりも低い電圧値となるように、前記第２の電圧制御信号を出力して前記第２の可変電源部を制御する第２の電圧制御部とを備えている電流出力装置であって、
前記第２の半導体素子の前記電流出力端子と前記負荷との間に配設されて遮断制御信号に従い当該電流出力端子と当該負荷との接続を遮断する遮断部と、
前記第２の供給電圧の電圧値が予め規定された第２のしきい値電圧よりも上昇したときに前記遮断制御信号を前記遮断部に出力して前記第２の半導体素子の前記電流出力端子と前記負荷との接続を遮断させる処理部とを備えている電流出力装置。

【請求項3】

正極性および負極性のいずれか一方の極性の定電流信号の電流値を制御する電流制御信号を出力する定電流制御部と、
入力されている正電圧の第１の電源電圧の電圧値を第１の電圧制御信号に従って可変して第１の供給電圧として出力する第１の可変電源部と、
入力されている負電圧の第２の電源電圧の電圧値を第２の電圧制御信号に従って可変して第２の供給電圧として出力する第２の可変電源部と、
前記正極性の定電流信号の電流値を制御する電流制御信号が前記定電流制御部から出力されたときに作動して、前記定電流制御部から出力された前記電流制御信号を前記第１の供給電圧を用いて増幅して電流出力端子から前記正極性の定電流信号として負荷に出力する第１の半導体素子と、
前記負極性の定電流信号の電流値を制御する電流制御信号が前記定電流制御部から出力されたときに作動して、前記定電流制御部から出力された前記電流制御信号を前記第２の供給電圧を用いて増幅して電流出力端子から前記負極性の定電流信号として前記負荷に出力する第２の半導体素子と、
前記第１の供給電圧の電圧値が前記第１の半導体素子における前記電流出力端子の電圧値の高低に追従して、かつ当該電流出力端子の電圧値よりも高い電圧値となるように、前記第１の電圧制御信号を出力して前記第１の可変電源部を制御する第１の電圧制御部と、
前記第２の供給電圧の電圧値が前記第２の半導体素子における前記電流出力端子の電圧値の高低に追従して、かつ当該電流出力端子の電圧値よりも低い電圧値となるように、前記第２の電圧制御信号を出力して前記第２の可変電源部を制御する第２の電圧制御部とを備え、
前記第１の半導体素子の前記電流出力端子および前記第２の半導体素子の前記電流出力端子の接続点と前記負荷との間に配設されて遮断制御信号に従い当該接続点と当該負荷との接続を遮断する遮断部と、
前記正極性の定電流信号の電流値を制御する前記電流制御信号が前記定電流制御部から出力されている状態において前記第１の供給電圧の電圧値が予め規定された第１のしきい値電圧よりも低下したとき、および前記負極性の定電流信号の電流値を制御する前記電流制御信号が前記定電流制御部から出力されている状態において前記第２の供給電圧の電圧値が予め規定された第２のしきい値電圧よりも上昇したときに、前記遮断制御信号を前記遮断部に出力して前記接続点と前記負荷との接続を遮断させる処理部とを備えている電流出力装置。

【請求項4】

前記第１の電圧制御部は、前記第１の半導体素子における前記第１の供給電圧が入力される電流入力端子の電圧が当該第１の半導体素子の前記電流出力端子の電圧よりも予め規定された電圧値だけ高くなるように、前記第１の電圧制御信号を出力して前記第１の可変電源部を制御する請求項１記載の電流出力装置。

【請求項5】

前記第１の電圧制御部は、前記第１の半導体素子における前記第１の供給電圧が入力される電流入力端子の電圧が当該第１の半導体素子の前記電流出力端子の電圧よりも予め規定された電圧値だけ高くなるように、前記第１の電圧制御信号を出力して前記第１の可変電源部を制御する請求項３記載の電流出力装置。

【請求項6】

前記第２の電圧制御部は、前記第２の半導体素子における前記第２の供給電圧が入力される電流入力端子の電圧が当該第２の半導体素子の前記電流出力端子の電圧よりも予め規定された電圧値だけ低くなるように、前記第２の電圧制御信号を出力して前記第２の可変電源部を制御する請求項２記載の電流出力装置。

【請求項7】

前記第２の電圧制御部は、前記第２の半導体素子における前記第２の供給電圧が入力される電流入力端子の電圧が当該第２の半導体素子の前記電流出力端子の電圧よりも予め規定された電圧値だけ低くなるように、前記第２の電圧制御信号を出力して前記第２の可変電源部を制御する請求項３記載の電流出力装置。

【請求項8】

請求項１から７のいずれかに記載の電流出力装置と、前記負荷としての測定対象に前記定電流信号を供給すると共に当該測定対象の両端に発生する電圧と当該定電流信号の電流値とに基づいて当該測定対象の抵抗値を測定する測定部とを備えている抵抗測定装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、定電流信号を負荷に出力可能に構成された電流出力装置、およびそのような電流出力装置を備えて測定対象の抵抗値を測定可能な抵抗測定装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

この種の電流出力装置として、下記の特許文献に開示された電流出力装置（以下、「電流出力装置１Ｘ」ともいう）が知られている。図４に示すように、この電流出力装置１Ｘは、差動増幅器ＯＰＸ、トランジスタＴＲＸ（半導体素子）、ＦＥＴ２Ｘ、抵抗Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｓ１および電圧制御部ＶＣＸを備えて構成されている。

【0003】

この電流出力装置１Ｘでは、差動増幅器ＯＰＸが、外部から非反転入力端子に入力された入力信号Ｖｓの電圧値と反転入力端子に入力されるフィードバック電圧Ｖｆとの差分信号をトランジスタＴＲＸのベースに出力する。また、トランジスタＴＲＸは、コレクタに入力される降圧された電圧Ｖｃを用いて差分信号を増幅して、外部負荷ＲＬに定電流の負荷電流ＩＬを出力する。この結果、トランジスタＴＲＸのエミッタの電圧は負荷電圧ＶＬとなる。この際に、電圧制御部ＶＣＸが、電源から供給される電源電圧Ｖｄｄを降圧し、降圧した電圧ＶｃとしてトランジスタＴＲＸのコレクタに出力する。また、抵抗Ｒａ，Ｒｂが、電圧制御部ＶＣＸから出力される降圧された電圧Ｖｃと、ＦＥＴ２Ｘから出力されるドレイン電流ＩＤとの両方に比例する基準電圧Ｖｒｅｆ（＝α×Ｖｃ＋β×ＩＤ）を生成して電圧制御部ＶＣＸに出力する。これにより、電圧制御部ＶＣＸは、基準電圧Ｖｒｅｆの値が一定に保持されるように、予め定められた最低電圧から電源電圧Ｖｄｄまでの範囲で降圧された電圧Ｖｃを制御する。

【0004】

この場合、トランジスタＴＲＸのコレクタ－エミッタ間電圧Ｖｃｅ（＝Ｖｃ－ＶＬ）が大きくなったときには、この電位差（Ｖｃ－ＶＬ）と大きさが等しいＦＥＴ２Ｘのゲート－ソース間電圧がＦＥＴ２Ｘのしきい値電圧Ｖｔｈを超えるとドレイン電流ＩＤが流れるため、基準電圧Ｖｒｅｆが大きくなる。

【0005】

一方、電圧制御部ＶＣＸは、基準電圧Ｖｒｅｆの値が一定に保持されるように電圧Ｖｃを制御するため、ドレイン電流ＩＤが流れた際には、電圧Ｖｃを降圧する。これにより、トランジスタＴＲＸのコレクタ－エミッタ間電圧Ｖｃｅ（Ｖｃ－ＶＬ）の上昇が抑制される。したがって、この電流出力装置１Ｘによれば、入力信号Ｖｓが大きく、かつ外部負荷ＲＬが小さい場合であっても、トランジスタＴＲＸのコレクタ－エミッタ間電圧Ｖｃｅ（＝Ｖｃ－ＶＬ）の上昇が抑制されるため、（Ｖｃ－ＶＬ）×ＩＬで表されるトランジスタＴＲＸの消費電力の上昇が抑制されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特許第６２５７５３６号公報（第５－１１頁、第４図）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

ところが、上記の電流出力装置１Ｘには、以下のような課題が存在する。具体的には、電流出力装置１Ｘの用途としては、本来的には、抵抗である外部負荷ＲＬに定電流の負荷電流ＩＬを出力することが想定されている。この場合、例えば、負荷電流ＩＬとして１Ａの定電流を出力し、抵抗Ｒｓ１の抵抗値を１Ωとすることを想定すると、入力信号Ｖｓとして＋１Ｖを入力することになる。したがって、差動増幅器ＯＰＸの反転端子（抵抗Ｒｓ１の両端）に入力されるフィードバック電圧Ｖｆの電圧値は、入力信号Ｖｓの電圧値とほぼ等しい電圧である＋１Ｖ（１Ω×負荷電流ＩＬの電流値）となる。

【0008】

一方、外部負荷ＲＬを接続するつもりが、外部負荷ＲＬに代えて、電圧源（一例として「電池Ｂａｔ」とする。）を誤って逆極性で接続してしまうことがある。例えば、図４に示すように、電池電圧が３Ｖの電池Ｂａｔを外部負荷ＲＬに代えて誤って逆接続したときには、トランジスタＴＲＸのエミッタの電圧である負荷電圧ＶＬは、－２Ｖ（＝＋１Ｖ－３Ｖ）となる。このため、電圧制御部ＶＣＸは、ＦＥＴ２Ｘおよび抵抗Ｒａ，Ｒｂによって生成される基準電圧Ｖｒｅｆを入力して電圧Ｖｃを低下させるように制御する。しかしながら、電圧制御部ＶＣＸによって最も低下させられる電圧Ｖｃの予め定められた最低電圧は、電源電圧Ｖｄｄが正の電圧のため、０Ｖ以上となっている。この状態では、トランジスタＴＲＸのコレクタ－エミッタ間電圧Ｖｃｅが少なくとも＋２Ｖとなるため、トランジスタＴＲＸの消費電力は少なくとも２Ｗ（＋２Ｖ×１Ａ）と大きな消費電力となる。したがって、この電流出力装置１Ｘには、外部負荷ＲＬに代えて電池Ｂａｔを誤って逆極性で接続したときに、トランジスタＴＲＸの発火や故障を招くという問題点がある。また、トランジスタＴＲＸの発火や故障を防止するためには、トランジスタＴＲＸとして定格消費電力の大きなトランジスタを使用したり、複数のトランジスタを並列接続したりしたうえで、さらに大きなヒートシンクを用いなければならないため、部品のコスト、ひいては電流出力装置の製造コストが増大するという問題点がある。

【0009】

本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、電圧源を誤って負荷として逆極性で接続したときであっても半導体素子の故障を回避し得る電流出力装置、およびそのような電流出力装置を備えて負荷として接続されている測定対象の抵抗値を測定する抵抗測定装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上記目的を達成すべく、本発明に係る電流出力装置は、正極性の定電流信号の電流値を制御する電流制御信号を出力する定電流制御部と、入力されている正電圧の第１の電源電圧の電圧値を第１の電圧制御信号に従って可変して第１の供給電圧として出力する第１の可変電源部と、前記定電流制御部から出力された前記電流制御信号を前記第１の供給電圧を用いて増幅して電流出力端子から前記定電流信号として負荷に出力する第１の半導体素子と、前記第１の供給電圧の電圧値が前記第１の半導体素子における前記電流出力端子の電圧値の高低に追従して、かつ当該電流出力端子の電圧値よりも高い電圧値となるように、前記第１の電圧制御信号を出力して前記第１の可変電源部を制御する第１の電圧制御部とを備えている電流出力装置であって、前記第１の半導体素子の前記電流出力端子と前記負荷との間に配設されて遮断制御信号に従い当該電流出力端子と当該負荷との接続を遮断する遮断部と、前記第１の供給電圧の電圧値が予め規定された第１のしきい値電圧よりも低下したときに前記遮断制御信号を前記遮断部に出力して前記第１の半導体素子の前記電流出力端子と前記負荷との接続を遮断させる処理部とを備えている。

【0011】

この電流出力装置によれば、処理部が、正極性の定電流の電流値を制御する電流制御信号が定電流制御部から出力されている状態において第１の可変電源部から出力される第１の供給電圧の電圧値が予め規定された第１のしきい値電圧よりも低下したときに、遮断制御信号を遮断回路に出力して第１の半導体素子の電流出力端子と負荷との接続を遮断させることにより、定電流の負荷への出力が停止されるため、電圧源を誤って負荷として逆極性で接続したときであっても、第１の半導体素子の過大な消費電力による故障が十分に回避される。また、この電流出力装置によれば、複数のＦＥＴやトランジスタなどの半導体素子を並列接続したり、大きなヒートシンクを用いたりすることなく、定格消費電力の小さなＦＥＴやトランジスタなどを第１の半導体素子として用いることができる結果、電流出力装置を簡易かつ安価に構成することができる。

【0012】

上記目的を達成すべく、本発明に係る電流出力装置は、負極性の定電流信号の電流値を制御する電流制御信号を出力する定電流制御部と、入力されている負電圧の第２の電源電圧の電圧値を第２の電圧制御信号に従って可変して第２の供給電圧として出力する第２の可変電源部と、前記定電流制御部から出力された前記電流制御信号を前記第２の供給電圧を用いて増幅して電流出力端子から前記定電流信号として負荷に出力する第２の半導体素子と、前記第２の供給電圧の電圧値が前記第２の半導体素子における前記電流出力端子の電圧値の高低に追従して、かつ当該電流出力端子の電圧値よりも低い電圧値となるように、前記第２の電圧制御信号を出力して前記第２の可変電源部を制御する第２の電圧制御部とを備えている電流出力装置であって、前記第２の半導体素子の前記電流出力端子と前記負荷との間に配設されて遮断制御信号に従い当該電流出力端子と当該負荷との接続を遮断する遮断部と、前記第２の供給電圧の電圧値が予め規定された第２のしきい値電圧よりも上昇したときに前記遮断制御信号を前記遮断部に出力して前記第２の半導体素子の前記電流出力端子と前記負荷との接続を遮断させる処理部とを備えている。

【0013】

この電流出力装置によれば、処理部が、負極性の定電流の電流値を制御する電流制御信号が定電流制御部から出力されている状態において第２の可変電源部から出力される第２の供給電圧の電圧値が予め規定された第２のしきい値電圧よりも上昇したときに、遮断制御信号を遮断回路に出力して第２の半導体素子の電流出力端子と負荷との接続を遮断させることにより、定電流の負荷への出力が停止されるため、電圧源を誤って負荷として逆極性で接続したときであっても、第２の半導体素子の過大な消費電力による故障が十分に回避される。したがって、この電流出力装置によれば、複数のＦＥＴやトランジスタなどの半導体素子を並列接続したり、大きなヒートシンクを用いたりすることなく、定格消費電力の小さなＦＥＴやトランジスタなどを第２の半導体素子として用いることができる結果、電流出力装置を簡易かつ安価に構成することができる。

【0014】

上記目的を達成すべく、本発明に係る電流出力装置は、正極性および負極性のいずれか一方の極性の定電流信号の電流値を制御する電流制御信号を出力する定電流制御部と、入力されている正電圧の第１の電源電圧の電圧値を第１の電圧制御信号に従って可変して第１の供給電圧として出力する第１の可変電源部と、入力されている負電圧の第２の電源電圧の電圧値を第２の電圧制御信号に従って可変して第２の供給電圧として出力する第２の可変電源部と、前記正極性の定電流信号の電流値を制御する電流制御信号が前記定電流制御部から出力されたときに作動して、前記定電流制御部から出力された前記電流制御信号を前記第１の供給電圧を用いて増幅して電流出力端子から前記正極性の定電流信号として負荷に出力する第１の半導体素子と、前記負極性の定電流信号の電流値を制御する電流制御信号が前記定電流制御部から出力されたときに作動して、前記定電流制御部から出力された前記電流制御信号を前記第２の供給電圧を用いて増幅して電流出力端子から前記負極性の定電流信号として前記負荷に出力する第２の半導体素子と、前記第１の供給電圧の電圧値が前記第１の半導体素子における前記電流出力端子の電圧値の高低に追従して、かつ当該電流出力端子の電圧値よりも高い電圧値となるように、前記第１の電圧制御信号を出力して前記第１の可変電源部を制御する第１の電圧制御部と、前記第２の供給電圧の電圧値が前記第２の半導体素子における前記電流出力端子の電圧値の高低に追従して、かつ当該電流出力端子の電圧値よりも低い電圧値となるように、前記第２の電圧制御信号を出力して前記第２の可変電源部を制御する第２の電圧制御部とを備え、前記第１の半導体素子の前記電流出力端子および前記第２の半導体素子の前記電流出力端子の接続点と前記負荷との間に配設されて遮断制御信号に従い当該接続点と当該負荷との接続を遮断する遮断部と、前記正極性の定電流信号の電流値を制御する前記電流制御信号が前記定電流制御部から出力されている状態において前記第１の供給電圧の電圧値が予め規定された第１のしきい値電圧よりも低下したとき、および前記負極性の定電流信号の電流値を制御する前記電流制御信号が前記定電流制御部から出力されている状態において前記第２の供給電圧の電圧値が予め規定された第２のしきい値電圧よりも上昇したときに、前記遮断制御信号を前記遮断部に出力して前記接続点と前記負荷との接続を遮断させる処理部とを備えている。

【0015】

この電流出力装置によれば、処理部が、正極性の定電流の電流値を制御する電流制御信号が定電流制御部から出力されている状態において第１の可変電源部から出力される第１の供給電圧の電圧値が予め規定された第１のしきい値電圧よりも低下したとき、および負極性の定電流の電流値を制御する電流制御信号が定電流制御部から出力されている状態において第２の可変電源部から出力される第２の供給電圧の電圧値が予め規定された第２のしきい値電圧よりも上昇したときに、遮断制御信号を遮断回路に出力して接続点と負荷との接続を遮断させることにより、定電流の負荷への出力が停止されるため、電圧源を誤って負荷として逆極性で接続したときであっても、第１の半導体素子や第２の半導体素子の過大な消費電力による故障が十分に回避される。また、この電流出力装置によれば、複数のＦＥＴやトランジスタなどの半導体素子を並列接続したり、大きなヒートシンクを用いたりすることなく、定格消費電力の小さなＦＥＴやトランジスタなどを第１の半導体素子や第２の半導体素子として用いることができる結果、電流出力装置を簡易かつ安価に構成することができる。また、この電流測定装置を備えた抵抗測定装置によれば、正極性の定電流を出力しての抵抗値測定および負極性の定電流を出力しての抵抗値測定のいずれも行うことができる。

【0016】

また、本発明に係る電流出力装置において、前記第１の電圧制御部は、前記第１の半導体素子における前記第１の供給電圧が入力される電流入力端子の電圧が当該第１の半導体素子の前記電流出力端子の電圧よりも予め規定された電圧値だけ高くなるように、前記第１の電圧制御信号を出力して前記第１の可変電源部を制御する。

【0017】

この電流出力装置によれば、第１の電圧制御部が、第１の半導体素子における第１の供給電圧が入力される電流入力端子の電圧が第１の半導体素子の電流出力端子の電圧よりも予め規定された電圧値だけ高くなるように、第１の電圧制御信号を出力して第１の可変電源部を制御することにより、負荷の抵抗値が変化して第１の半導体素子における電流出力端子の電圧が変化したとしても、第１の半導体素子の電流入力端子および電流出力端子間の電圧を一定電圧に維持することができる。このため、この電流出力装置によれば、抵抗値が異なる各種の負荷に定電流を出力する際の第１の半導体素子の消費電力を一定にすることができる。

【0018】

また、本発明に係る電流出力装置において、前記第２の電圧制御部は、前記第２の半導体素子における前記第２の供給電圧が入力される電流入力端子の電圧が当該第２の半導体素子の前記電流出力端子の電圧よりも予め規定された電圧値だけ低くなるように、前記第２の電圧制御信号を出力して前記第２の可変電源部を制御する。

【0019】

この電流出力装置によれば、第２の電圧制御部が、第２の半導体素子における第２の供給電圧が入力される電流入力端子の電圧が第２の半導体素子の電流出力端子の電圧よりも予め規定された電圧値だけ低くなるように、第２の電圧制御信号を出力して第２の可変電源部を制御することにより、負荷の抵抗値が変化して第２の半導体素子における電流出力端子の電圧が変化したとしても、第２の半導体素子の電流入力端子および電流出力端子間の電圧を一定電圧に維持することができる。このため、この電流出力装置によれば、抵抗値が異なる各種の負荷に定電流を出力する際の第２の半導体素子の消費電力を一定にすることができる。

【0020】

上記目的を達成すべく、本発明に係る抵抗測定装置は、上記の電流出力装置と、前記負荷としての測定対象に前記定電流信号を供給すると共に当該測定対象の両端に発生する電圧と当該定電流信号の電流値とに基づいて当該測定対象の抵抗値を測定する測定部とを備えている。

【0021】

この抵抗測定装置によれば、電流出力装置を簡易かつ安価に構成することができるため、抵抗測定装置を簡易かつ安価に構成することができる。

【発明の効果】

【0022】

本発明に係る電流出力装置によれば、電圧源を誤って負荷として逆極性で接続したときであっても、第１の半導体素子や第２の半導体素子の過大な消費電力による故障が十分に回避される。また、複数のＦＥＴやトランジスタなどの半導体素子を並列接続したり、大きなヒートシンクを用いたりすることなく、定格消費電力の小さなＦＥＴやトランジスタなどを第１の半導体素子や第２の半導体素子として用いることができる結果、電流出力装置を簡易かつ安価に構成することができる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】抵抗測定装置１００の構成を示す構成図である。

【図2】抵抗測定装置１００Ａの構成を示す構成図である。

【図3】抵抗測定装置１００Ｂの構成を示す構成図である。

【図4】従来の電流出力装置１Ｘの構成を示す構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

以下、電流出力装置および抵抗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。

【0025】

最初に第１の実施例としての抵抗測定装置１００について説明する。図１に示す抵抗測定装置１００は、「電流出力装置（本例では、電流出力装置１）」を備えた「抵抗測定装置」の一例であって、例えば、負荷としての抵抗Ｒｔ（測定対象の一例）の抵抗値を測定可能に構成されている。具体的には、抵抗測定装置１００は、電流出力装置１、測定部２、および測定用のプローブＰＲ１～ＰＲ４を備えて構成されている。

【0026】

電流出力装置１は、定電流制御部３、可変電源部４ｐ，４ｍ、ＦＥＴ５ｐ，５ｍ、ＦＥＴ５ｐ，５ｍ用のバイアス抵抗Ｒｂ、電圧制御部６ｐ，６ｍ、遮断回路７、出力部８および処理部９を備え、定電流信号としての正極性の定電流Ｉｐおよび定電流信号としての負極性の定電流Ｉｍのいずれか一方（以下、区別しないときには「定電流Ｉ（定電流信号）」ともいう）をプローブＰＲ１，ＰＲ２を介して抵抗Ｒｔに出力する。
ている。

【0027】

定電流制御部３は、正極性および負極性のいずれか一方の極性の定電流Ｉの電流値を制御（規定）する電流制御信号Ｓｉｃを出力可能に構成されている。具体的には、定電流制御部３は、電圧源Ｂｐ，Ｂｍ、オペアンプＯＰ１、スイッチＳＷ１および基準抵抗Ｒ１を備えている。ここで、電圧源Ｂｐは、正極性の定電流Ｉｐの電流値を制御（規定）するための正電圧を出力する電圧源として機能する。また、電圧源Ｂｍは、負極性の定電流Ｉｍの電流値を制御（規定）するための負電圧を出力する電圧源として機能する。なお、本例では、一例として、正極性の１Ａまたは負極性の１Ａの定電流Ｉを電流出力装置１から出力することを想定して、電圧源Ｂｐとして出力電圧が＋１Ｖのタイプが用いられてオペアンプＯＰ１の非反転入力端子に正極性で接続可能とし，電圧源Ｂｍとして出力電圧が＋１Ｖのタイプが用いられてオペアンプＯＰ１の非反転入力端子に負極性で接続可能となっている。なお、電圧源Ｂｐ，Ｂｍとして、出力電圧が固定のタイプの電圧源だけでなく、出力電圧が可変可能なタイプの電圧源を用いることもできる。

【0028】

オペアンプＯＰ１は、差動増幅器として機能し、非反転入力端子の電圧Ｖｐと、反転入力端子の電圧Ｖｍとの差分電圧を電流制御信号Ｓｉｃとして出力する。なお、オペアンプＯＰ１の非反転入力端子には、電圧源Ｂｐ，Ｂｍのいずれか一方の出力電圧が電圧Ｖｐとして入力され、オペアンプＯＰ１の反転入力端子には、抵抗Ｒ１に生じるフィードバック電圧Ｖｆが電圧Ｖｍとして入力される。この場合、例えば、電流出力装置１から＋１Ａの正極性の定電流を定電流Ｉｐとして出力させるときには、抵抗Ｒ１の抵抗値を１Ωとし、かつオペアンプＯＰ１の非反転入力端子に電圧源Ｂｐから＋１Ｖの電圧Ｖｐを供給させる。このときには、抵抗Ｒ１の両端に生じるフィードバック電圧Ｖｆの電圧値は、オペアンプＯＰ１の非反転入力端子の電圧値とほぼ等しい電圧である＋１Ｖ（１Ω×定電流Ｉｐの電流値）となる。一方、例えば、電流出力装置１から１Ａの負極性の定電流を定電流Ｉｍとして出力させるときには、抵抗Ｒ１の抵抗値を１Ωとした状態で、オペアンプＯＰ１の非反転入力端子に電圧源Ｂｍから－１Ｖの電圧Ｖｍを供給させる。このときには、抵抗Ｒ１の両端に生じるフィードバック電圧Ｖｆの電圧値は、オペアンプＯＰ１の非反転入力端子の電圧値とほぼ等しい電圧である－１Ｖ（１Ω×定電流Ｉｍの電流値）となる。スイッチＳＷ１は、処理部９によって制御されて、電流出力装置１から正極性の定電流Ｉｐを出力させるときには、可動接点を電圧源Ｂｐ側の固定接点に接触させることにより、電圧源Ｂｐの正電圧（＋１Ｖ）を電圧ＶｐとしてオペアンプＯＰ１の非反転入力端子に出力させ、電流出力装置１から負極性の定電流Ｉｍを出力させるときには、可動接点を電圧源Ｂｍ側の固定接点に接触させることにより、電圧源Ｂｍの負電圧（－１Ｖ）を電圧ＶｐとしてオペアンプＯＰ１の非反転入力端子に出力させる。

【0029】

可変電源部４ｐは、第１の可変電源部に相当し、降圧コンバータで構成されて、入力されている正電圧の電源電圧＋Ｖｃｃ（第１の電源電圧：例えば、１５Ｖとする）の電圧値を電圧制御信号Ｓｖｃｐ（第１の電圧制御信号）に従って降圧する（電圧値の絶対値を下げる）ことにより可変して供給電圧＋Ｖｃ（第１の供給電圧）としてＦＥＴ５ｐのドレインに出力する。また、可変電源部４ｐは、供給電圧＋Ｖｃの電圧値を示す電圧信号Ｓｐを処理部９に出力する。また、可変電源部４ｍは、第２の可変電源部に相当し、降圧コンバータで構成されて、入力されている負電圧の電源電圧－Ｖｃｃ（第２の電源電圧：例えば、－１５Ｖとする）の電圧値を電圧制御信号Ｓｖｃｍ（第２の電圧制御信号）に従って降圧する（電圧値の絶対値を下げる）ことにより可変して供給電圧－Ｖｃ（第２の供給電圧）としてＦＥＴ５ｍのドレインに出力する。また、可変電源部４ｍは、供給電圧－Ｖｃの電圧値を示す電圧信号Ｓｍを処理部９に出力する。なお、本例では、可変電源部４ｐ，４ｍを降圧コンバータで構成しているが、昇圧コンバータで構成して、電源電圧＋Ｖｃｃ，－Ｖｃｃの電圧を昇圧して（電圧値の絶対値を上げて）供給電圧＋Ｖｃ，－Ｖｃを生成することもできる。

【0030】

ＦＥＴ５ｐは、ｎチャネルのＦＥＴが用いられて第１の半導体素子を構成し、正極性の定電流Ｉｐの電流値を制御する正電圧の電流制御信号Ｓｉｃが定電流制御部３から出力されたときに作動して、電流制御信号Ｓｉｃを可変電源部４ｐから出力される供給電圧＋Ｖｃを用いて増幅してソース（電流出力端子）から正極性の定電流Ｉｐとして抵抗Ｒｔに出力する。また、ＦＥＴ５ｍは、ｐチャネルのＦＥＴが用いられて第２の半導体素子を構成し、負極性の定電流Ｉｍの電流値を制御する負電圧の電流制御信号Ｓｉｃが定電流制御部３から出力されたときに作動して、電流制御信号Ｓｉｃを可変電源部４ｍから出力される供給電圧－Ｖｃを用いて増幅してソース（電流出力端子）から負極性の定負電流Ｉｍとして抵抗Ｒｔに出力する。

【0031】

電圧制御部６ｐは、第１の電圧制御部として機能し、供給電圧＋Ｖｃの電圧値がＦＥＴ５ｐにおけるソースの電圧値の高低に追従して、かつそのソースの電圧値よりも高い電圧値となるように、電圧制御信号Ｓｖｃｐを出力して可変電源部４ｐを制御する。具体的には、電圧制御部６ｐは、ＦＥＴ５ｐにおける供給電圧＋Ｖｃが入力されるドレイン（電流入力端子）の電圧がソースの電圧よりも予め規定された電圧値だけ高くなるように、電圧制御信号Ｓｖｃｐを出力して可変電源部４ｐを制御する。より具体的には、電圧制御部６ｐは、オペアンプＯＰｐ、ダイオードＤｐおよび抵抗Ｒｐを備えて構成されている。

【0032】

オペアンプＯＰｐは、第１の差動増幅回路として機能し、ＦＥＴ５ｐにおけるソース（正極性の定電流Ｉｐについての電流出力端子）の電圧（抵抗Ｒｔにおける高電位側の端子の電圧：プローブＰＲ１の電圧でもある。）を反転入力端子に入力すると共に抵抗Ｒｐを介して基準電位（本例では、グランドＧの電位）を非反転入力端子に入力して、反転入力端子の電圧と非反転入力端子の電圧（基準電位）との差分電圧を電圧制御信号Ｓｖｃｐとして出力端子から出力して可変電源部４ｐを制御する。また、ダイオードＤｐは、電圧規定回路として機能し、供給電圧＋Ｖｃが入力されるＦＥＴ５ｐのドレイン（電流入力端子）とオペアンプＯＰｐの非反転入力端子との間において、ＦＥＴ５ｐのドレインからオペアンプＯＰｐの非反転入力端子に向けて電流が流れる向きで（カソードがオペアンプＯＰｐの非反転入力端子に接続される向きで）配設されている。このダイオードＤｐは、ＦＥＴ５ｐにおけるドレインの電圧（供給電圧＋Ｖｃ）をオペアンプＯＰｐの非反転入力端子の電圧よりも予め規定された電圧値（本例では、ダイオードＤｐの順方向電圧分の電圧値）だけ高く規定する。この場合、オペアンプＯＰｐの非反転入力端子と反転入力端子の電圧が等しいため、ダイオードＤｐは、ＦＥＴ５ｐにおけるドレインの電圧（供給電圧＋Ｖｃ）をＦＥＴ５ｐにおけるソースの電圧（抵抗Ｒｔに加わる電圧である出力電圧Ｖｏ）よりも予め規定された電圧値（本例では、ダイオードＤｐの順方向電圧分の電圧値）だけ高く規定する。

【0033】

電圧制御部６ｍは、第２の電圧制御部として機能し、供給電圧－Ｖｃの電圧値がＦＥＴ５ｍにおけるソースの電圧値の高低に追従して、かつそのソースの電圧値よりも低い電圧値となるように、電圧制御信号Ｓｖｃｍを出力して可変電源部４ｍを制御する。具体的には、電圧制御部６ｍは、ＦＥＴ５ｍにおける供給電圧－Ｖｃが入力されるドレイン（電流入力端子）における電圧がソースの電圧よりも予め規定された電圧値だけ低くなるように、電圧制御信号Ｓｖｃｍを出力して可変電源部４ｍを制御する。より具体的には、電圧制御部６ｍは、オペアンプＯＰｍ、ダイオードＤｍおよび抵抗Ｒｍを備えて構成されている。

【0034】

オペアンプＯＰｍは、第２の差動増幅回路として機能し、ＦＥＴ５ｍにおけるソース（負極性の定電流Ｉｍについての電流出力端子）の電圧（抵抗Ｒｔにおける低電位側の端子の電圧：プローブＰＲ１の電圧でもある。）を反転入力端子に入力すると共に抵抗Ｒｍを介して基準電位（本例では、グランドＧの電位）を非反転入力端子に入力して、反転入力端子の電圧と非反転入力端子の電圧（基準電位）との差分電圧を電圧制御信号Ｓｖｃｍとして出力端子から出力して可変電源部４ｍを制御する。また、ダイオードＤｍは、電圧規定回路として機能し、供給電圧－Ｖｃが入力されるＦＥＴ５ｍのドレイン（電流入力端子）とオペアンプＯＰｍの非反転入力端子との間において、オペアンプＯＰｍの非反転入力端子からＦＥＴ５ｍのドレインに向けて電流が流れる向きで（カソードがＦＥＴ５ｍのドレインに接続される向きで）配設されている。このダイオードＤｍは、ＦＥＴ５ｍにおけるドレインの電圧（供給電圧－Ｖｃ）をオペアンプＯＰｍの非反転入力端子の電圧よりも予め規定された電圧値（本例では、ダイオードＤｍの順方向電圧分の電圧値）だけ低く規定する。この場合、オペアンプＯＰｍの非反転入力端子と反転入力端子の電圧が等しいため、ダイオードＤｍは、ＦＥＴ５ｍにおけるドレインの電圧（供給電圧－Ｖｃ）をＦＥＴ５ｍにおけるソースの電圧（出力電圧Ｖｏ）よりも予め規定された電圧値（本例では、ダイオードＤｍの順方向電圧分の電圧値）だけ低く規定する。

【0035】

遮断回路７は、遮断部として機能して、スイッチＳＷ２を備えて構成されている。この場合、スイッチＳＷ２は、ＦＥＴ５ｐにおけるソースおよびＦＥＴ５ｍにおけるソースの接続点Ｐ１と抵抗Ｒｔ（プローブＰＲ１でもある。）との間に配設されて、処理部９から出力される遮断制御信号Ｓｃに従い、接続点Ｐ１（つまり、ＦＥＴ５ｐ，５ｍの電流出力端子であるソース）と抵抗Ｒｔとの接続を遮断する。なお、スイッチＳＷ２としては、ＦＥＴやトランジスタなどの半導体素子、およびリレーなどで構成されている。

【0036】

出力部８は、一例として、液晶パネルや有機ＥＬパネルなどの表示装置（ディスプレイ）で構成されて、処理部９から出力された抵抗Ｒｔの抵抗値を示すデータや遮断回路７に対する遮断制御の内容を示すデータなどを含む表示データＤｄを入力して、抵抗Ｒｔの抵抗値や遮断回路７に対する遮断制御状態を画面上に表示する。なお、出力部８は、表示装置に代えて、外部装置とデータ通信を行うインターフェース装置で構成して、この外部装置に表示データＤｄを出力する構成を採用することもできる。

【0037】

処理部９は、抵抗測定装置１００における各種制御を実行する。具体的には、処理部９は、抵抗Ｒｔの抵抗値測定の際には、スイッチＳＷ１に対する切替制御、出力部８に対する表示制御、および遮断回路７に対する遮断制御を実行する。具体的には、処理部９は、切替制御時において、正極性の定電流Ｉｐを出力する際には、電圧源Ｂｐが電圧ＶｐとしてオペアンプＯＰ１の非反転入力端子に入力されるようにスイッチＳＷ１を制御し、負極性の定電流Ｉｍを出力する際には、電圧源Ｂｍが電圧ＶｐとしてオペアンプＯＰ１の非反転入力端子に入力されるようにスイッチＳＷ１を制御する。また、処理部９は、表示制御時には、表示データＤｄを出力して、出力部８に対して抵抗Ｒｔの抵抗値や遮断回路７に対する遮断制御状態（スイッチＳＷ２のオン／オフ状態）を画面上に表示させる。

【0038】

また、処理部９は、遮断制御時には、正極性の定電流Ｉｐの電流値を制御する電流制御信号Ｓｉｃが定電流制御部３から出力されているときにおいては、可変電源部４ｐから出力される供給電圧＋Ｖｃの電圧値を電圧信号Ｓｐに基づいて監視して、供給電圧＋Ｖｃの電圧値が予め規定された第１のしきい値電圧（本例では、＋１Ｖとする。）よりも低下したときに、遮断制御信号Ｓｃを遮断回路７に出力してスイッチＳＷ２をオフさせることにより接続点Ｐ１と抵抗Ｒｔとの接続を遮断させる。また、処理部９は、遮断制御時には、負極性の定電流Ｉｍの電流値を制御する電流制御信号Ｓｉｃが定電流制御部３から出力されているときにおいては、可変電源部４ｍから出力される供給電圧－Ｖｃの電圧値を電圧信号Ｓｍに基づいて監視して、供給電圧－Ｖｃの電圧値が予め規定された第２のしきい値電圧（本例では、－１Ｖとする。）よりも上昇したときに、遮断制御信号Ｓｃを遮断回路７に出力してスイッチＳＷ２をオフさせることにより接続点Ｐ１と抵抗Ｒｔとの接続を遮断させる。

【0039】

この場合、第１および第２のしきい値電圧を上記のように規定したのは、下記の理由による。この電流出力装置１では、通常、負荷として抵抗Ｒｔなどが接続されることを想定しており、抵抗Ｒｔが接続されている通常状態では、正極性の定電流Ｉｐを出力する際には、出力電圧Ｖｏは正の電圧となる。例えば、抵抗Ｒｔの抵抗値が５Ωであって、正極性の１Ａの定電流Ｉｐを出力している状態では、出力電圧Ｖｏの電圧値は、＋６Ｖ（５Ωの抵抗Ｒｔの両端電圧（５Ｖ）と１Ωの抵抗Ｒ１の両端電圧（＋１Ｖ）の加算電圧）となる。したがって、この際には、電圧制御部６ｐのオペアンプＯＰｐは、供給電圧＋Ｖｃの電圧が反転入力端子における出力電圧Ｖｏの電圧よりもダイオードＤｐの順方向電圧分（約０．７Ｖ）だけ高くなるように、電圧制御信号Ｓｖｃｐを可変電源部４ｐに出力する。これにより、可変電源部４ｐは、出力電圧Ｖｏの電圧よりもダイオードＤｐの順方向電圧分だけ高い電圧になるように電源電圧＋Ｖｃｃを降圧して供給電圧＋Ｖｃを生成する。このため、ＦＥＴ５ｐにおける消費電力は、ＦＥＴ５ｐのドレイン－ソース間の電圧Ｖｄｓ（本例では、ダイオードＤｐの順方向電圧分（約０．７Ｖ））に定電流Ｉｐの電流値（本例では、１Ａ）を乗算した値であって、抵抗Ｒｔの抵抗値の高低に拘わらず一定値となっている。

【0040】

また、負極性の定電流Ｉｍを出力する際には、出力電圧Ｖｏは負の電圧となる。例えば、抵抗Ｒｔの抵抗値が５Ωであって、負極性の１Ａの定電流Ｉｍを出力している状態では、出力電圧Ｖｏの電圧値は、－６Ｖ（５Ωの抵抗Ｒｔの両端電圧（－５Ｖ）と１Ωの抵抗Ｒ１の両端電圧（－１Ｖ）の加算電圧）となる。したがって、この際には、電圧制御部６ｍのオペアンプＯＰｍは、供給電圧－Ｖｃの電圧が反転入力端子における出力電圧Ｖｏの電圧よりもダイオードＤｍの順方向電圧分（約０．７Ｖ）だけ低くなるように、電圧制御信号Ｓｖｃｍを可変電源部４ｍに出力する。これにより、可変電源部４ｍは、出力電圧Ｖｏの電圧よりもダイオードＤｍの順方向電圧分だけ低い電圧になるように電源電圧－Ｖｃｃを降圧して供給電圧－Ｖｃを生成する。このため、ＦＥＴ５ｍにおける消費電力は、ＦＥＴ５ｍのドレイン－ソース間の電圧Ｖｄｓ（本例では、ダイオードＤｍの順方向電圧分（約０．７Ｖ））に定電流Ｉｍの電流値（本例では、１Ａ）を乗算した値であって、抵抗Ｒｔの抵抗値の高低に拘わらず一定値となっている。

【0041】

ところが、図１に示すように、正極性の定電流Ｉｐを出力する際に、抵抗Ｒｔに代えて電圧源として例えば電池Ｂａｔを逆接続したときには、プローブＰＲ１における電圧、つまり接続点Ｐ１（ＦＥＴ５ｐ，５ｍにおけるソース）の電圧がマイナス電圧になることがある。この際には、電圧制御部６ｐのオペアンプＯＰｐが、供給電圧＋Ｖｃの電圧が反転入力端子におけるマイナスの電圧よりもダイオードＤｐの順方向電圧分（約０．７Ｖ）だけ高くなるように、電圧制御信号Ｓｖｃｐを可変電源部４ｐに出力する。これにより、可変電源部４ｐは、マイナスの電圧よりもダイオードＤｐの順方向電圧分だけ高い電圧になるように電源電圧＋Ｖｃｃを降圧して供給電圧＋Ｖｃを生成する。しかしながら、電源電圧＋Ｖｃｃが正の電圧のため、可変電源部４ｐが生成可能な供給電圧＋Ｖｃの最低電圧はゼロボルトに近い正の電圧となり、異常な状態となる。したがって、この状態において、ＦＥＴ５ｐから定電流Ｉｐを出力させたときには、ＦＥＴ５ｐにおける消費電力が、ＦＥＴ５ｐのドレイン－ソース間の電圧Ｖｄｓ（この例では、接続点Ｐ１におけるマイナスの電圧の絶対値の電圧）に定電流Ｉｐの電流値（本例では、１Ａ）を乗算した値となり、過大な消費電力に起因してＦＥＴ５ｍの故障を招く可能性がある。したがって、抵抗Ｒｔに代えて電池Ｂａｔを逆接続したときには、定電流Ｉｐの出力を直ちに停止させる必要がある。このため、可変電源部４ｐから出力される供給電圧＋Ｖｃの電圧値が第１のしきい値電圧（本例では、＋１Ｖとする。）よりも低下したときには、接続点Ｐ１（ＦＥＴ５ｐ，５ｍにおけるソース）の電圧が少なくとも抵抗Ｒ１に発生する電圧（フィードバック電圧Ｖｆ）よりも低い電圧（負電圧または絶対値が小さな正の電圧）となる異常状態が発生したとして、処理部９が遮断回路７に対して遮断制御信号Ｓｃを出力する条件としている。

【0042】

一方、負極性の定電流Ｉｍを出力する際に、抵抗Ｒｔに代えて電圧源として例えば電池Ｂａｔを正接続したときには、プローブＰＲ１における電圧、つまり接続点Ｐ１（ＦＥＴ５ｐ，５ｍにおけるソース）の電圧がプラス電圧になることがある。この際には、電圧制御部６ｍのオペアンプＯＰｍが、供給電圧－Ｖｃの電圧が反転入力端子におけるプラスの電圧よりもダイオードＤｍの順方向電圧分（約０．７Ｖ）だけ低くなるように、電圧制御信号Ｓｖｃｍを可変電源部４ｍに出力する。これにより、可変電源部４ｍは、プラスの電圧よりもダイオードＤｍの順方向電圧分だけ低い電圧になるように電源電圧－Ｖｃｃを降圧して供給電圧－Ｖｃを生成する。しかしながら、電源電圧－Ｖｃｃが負の電圧のため、可変電源部４ｍが生成可能な供給電圧－Ｖｃの最低電圧はゼロボルトに近い負の電圧となり、異常な状態となる。したがって、この状態において、ＦＥＴ５ｍから定電流Ｉｍを出力させたときには、ＦＥＴ５ｍにおける消費電力が、ＦＥＴ５ｍのドレイン－ソース間の電圧Ｖｄｓ（この例では、接続点Ｐ１におけるプラスの電圧の絶対値の電圧）に定電流Ｉｍの電流値（本例では、１Ａ）を乗算した値となり、過大な消費電力に起因してＦＥＴ５ｍの故障を招く可能性がある。したがって、抵抗Ｒｔに代えて電池Ｂａｔを正接続したときには、定電流Ｉｍの出力を直ちに停止させる必要がある。このため、可変電源部４ｍから出力される供給電圧－Ｖｃの電圧値が第２のしきい値電圧（本例では、－１Ｖとする。）よりも上昇したときには、接続点Ｐ１（ＦＥＴ５ｐ，５ｍにおけるソース）の電圧が少なくとも抵抗Ｒ１に発生する電圧（フィードバック電圧Ｖｆ）よりも高い電圧（正電圧または絶対値が小さな負の電圧）となる異常状態が発生したとして、処理部９が遮断回路７に対して遮断制御信号Ｓｃを出力する条件としている。

【0043】

測定部２は、プローブＰＲ３，ＰＲ４間の電圧Ｖｔを入力すると共に、電圧Ｖｔの電圧値と定電流制御部３から出力される定電流Ｉの電流値とに基づいて、測定対象としての抵抗Ｒｔの抵抗値を測定する。また、測定部２は、測定後に、測定した抵抗Ｒｔの抵抗値を示す測定値データＤｓを処理部９に出力する。

【0044】

次に、抵抗測定装置１００による測定対象としての抵抗Ｒｔの抵抗値を測定する測定処理、および遮断処理について添付図面を参照して説明する。

【0045】

最初に、電流出力装置１から出力させる定電流Ｉの種類を選択する。例えば、正極性の定電流Ｉｐを選択した際には、処理部９は、スイッチＳＷ１を制御して、出力電圧が１Ｖの電圧源ＢｐをオペアンプＯＰ１の非反転入力端子に接続させる。この際には、オペアンプＯＰ１の非反転入力端子の電圧Ｖｐは、＋１Ｖとなる。その後、プローブＰＲ１～ＰＲ４に抵抗Ｒｔを接続する。

【0046】

次いで、図外の測定開始スイッチを操作する。これにより、オペアンプＯＰ１が、電流制御信号Ｓｉｃを出力する。また、可変電源部４ｐが、正電圧の電源電圧＋Ｖｃｃの電圧値を電圧制御信号Ｓｖｃｐに従って降圧することにより可変して供給電圧＋ＶｃとしてＦＥＴ５ｐのドレインに出力すると共に電圧信号Ｓｐを処理部９に出力する。また、可変電源部４ｍは、負電圧の電源電圧－Ｖｃｃの電圧値を電圧制御信号Ｓｖｃｍに従って降圧することにより可変して供給電圧－ＶｃとしてＦＥＴ５ｍのドレインに出力すると共に電圧信号Ｓｍを処理部９に出力する。

【0047】

次いで、ＦＥＴ５ｐが、正極性の定電流Ｉｐの電流値を制御する正電圧の電流制御信号Ｓｉｃが定電流制御部３から出力されたときに作動して、可変電源部４ｐから出力される供給電圧＋Ｖｃを用いて電流制御信号Ｓｉｃを所定の利得で増幅してソースから正極性の定電流Ｉｐとして出力する。この際に、定電流Ｉｐは、電源電圧＋Ｖｃｃの電源、可変電源部４ｐ、ＦＥＴ５ｐ、遮断回路７、プローブＰＲ１、抵抗Ｒｔ、プローブＰＲ２、抵抗Ｒ１および基準電位からなる電流経路を流れる。この状態では、オペアンプＯＰ１のフィードバック制御により、抵抗Ｒ１におけるオペアンプＯＰ１の反転入力端子側の一端には、＋１Ｖのフィードバック電圧Ｖｆが発生する。この結果、電流出力装置１は、１Ａの正極性の定電流Ｉｐを抵抗Ｒｔに安定的に出力する。なお、この状態では、負極性の定電流Ｉｍの電流値を制御する負電圧の電流制御信号Ｓｉｃが定電流制御部３から出力されていないため、ＦＥＴ５ｍは作動を停止している。

【0048】

一方、電圧制御部６ｐでは、オペアンプＯＰｐが、ＦＥＴ５ｐにおけるソースの電圧（この際の電圧は出力電圧Ｖｏとする）を反転入力端子に入力すると共に抵抗Ｒｐを介して基準電位（本例では、グランドＧの電位）を非反転入力端子に入力して、反転入力端子の電圧（出力電圧Ｖｏの電圧値）と非反転入力端子の電圧（基準電位）との差分電圧を電圧制御信号Ｓｖｃｐとして出力端子から出力して可変電源部４ｐを制御する。また、ダイオードＤｐが、ＦＥＴ５ｐにおけるドレインの電圧（供給電圧＋Ｖｃ）をＦＥＴ５ｐにおけるソースの電圧（出力電圧Ｖｏ）よりも予め規定された電圧（本例では、ダイオードＤｐの順方向電圧分の電圧）だけ高い電圧に規定する。したがって、可変電源部４ｐから出力される供給電圧＋Ｖｃの電圧値と出力電圧Ｖｏの電圧値との差分電圧であるＦＥＴ５ｐのドレイン－ソース間の電圧Ｖｄｓが＋約０．７Ｖとなり、定電流Ｉの電流値が１Ａのため、ＦＥＴ５ｐにおける消費電力は、約０．７Ｗとなる。このため、この電流出力装置１では、発熱が少ない結果、小型で安価なＦＥＴやトランジスタを用いることができると共に、ＦＥＴやトランジスタの放熱用に小型で安価なヒートシンクを用いることができる。

【0049】

次いで、測定部２が、プローブＰＲ３，ＰＲ４間の電圧Ｖｔを入力すると共に、電圧Ｖｔの電圧値と定電流制御部３から出力される定電流Ｉの電流値とに基づいて、測定対象としての抵抗Ｒｔの抵抗値を測定する。次いで、測定部２は、測定後に、測定した抵抗Ｒｔの抵抗値を示す測定値データＤｓを処理部９に出力する。この際には、処理部９は、表示制御を実行して、表示データＤｄを出力して、出力部８に対して抵抗Ｒｔの抵抗値を画面上に表示させる。次いで、図外の測定終了スイッチを操作する。これにより、抵抗Ｒｔに対する抵抗値の測定が終了する。

【0050】

なお、電流出力装置１から出力させる定電流Ｉの種類として負極性の定電流Ｉｍを選択した際には、処理部９は、スイッチＳＷ１を制御して、出力電圧が１Ｖの電圧源ＢｍをオペアンプＯＰ１の非反転入力端子に逆極性で接続させる。この際には、オペアンプＯＰ１の非反転入力端子の電圧Ｖｐは、－１Ｖとなる。その後、プローブＰＲ１～ＰＲ４に抵抗Ｒｔを接続する。

【0051】

次いで、図外の測定開始スイッチを操作する。これにより、オペアンプＯＰ１が、電流制御信号Ｓｉｃを出力する。また、可変電源部４ｐが、負電圧の電源電圧＋Ｖｃｃの電圧値を電圧制御信号Ｓｖｃｐに従って降圧することにより可変して供給電圧＋ＶｃとしてＦＥＴ５ｐのドレインに出力すると共に電圧信号Ｓｐを処理部９に出力する。また、可変電源部４ｍは、負電圧の電源電圧－Ｖｃｃの電圧値を電圧制御信号Ｓｖｃｍに従って降圧することにより可変して供給電圧－ＶｃとしてＦＥＴ５ｍのドレインに出力すると共に電圧信号Ｓｍを処理部９に出力する。

【0052】

次いで、ＦＥＴ５ｍが、負極性の定電流Ｉｍの電流値を制御する負電圧の電流制御信号Ｓｉｃが定電流制御部３から出力されたときに作動して、可変電源部４ｍから出力される供給電圧－Ｖｃを用いて電流制御信号Ｓｉｃを所定の利得で増幅してソースから負極性の定電流Ｉｍとして出力する。この際に、定電流Ｉｍは、基準電位、抵抗Ｒ１、プローブＰＲ２、抵抗Ｒｔ、プローブＰＲ１、遮断回路７、ＦＥＴ５ｍ、可変電源部４ｍおよび電源電圧－Ｖｃｃの電源からなる電流経路を流れる。この状態では、オペアンプＯＰ１のフィードバック制御により、抵抗Ｒ１におけるオペアンプＯＰ１の反転入力端子側の一端には、－１Ｖのフィードバック電圧Ｖｆが発生する。この結果、電流出力装置１は、－１Ａの負極性の定電流Ｉｍを抵抗Ｒｔに安定的に出力する。なお、この状態では、正極性の定電流Ｉｐの電流値を制御する正電圧の電流制御信号Ｓｉｃが定電流制御部３から出力されていないため、ＦＥＴ５ｐは作動を停止している。

【0053】

一方、電圧制御部６ｍでは、オペアンプＯＰｍが、ＦＥＴ５ｍにおけるソースの電圧（この際の電圧は出力電圧Ｖｏとする）を反転入力端子に入力すると共に抵抗Ｒｍを介して基準電位（本例では、グランドＧの電位）を非反転入力端子に入力して、反転入力端子の電圧（出力電圧Ｖｏの電圧値）と非反転入力端子の電圧（基準電位）との差分電圧を電圧制御信号Ｓｖｃｍとして出力端子から出力して可変電源部４ｍを制御する。また、ダイオードＤｍが、ＦＥＴ５ｍにおけるドレインの電圧（供給電圧－Ｖｃ）をＦＥＴ５ｍにおけるソースの電圧（出力電圧Ｖｏ）よりも予め規定された電圧（本例では、ダイオードＤｍの順方向電圧分の電圧）だけ低い電圧に規定する。したがって、可変電源部４ｍから出力される供給電圧－Ｖｃの電圧値と出力電圧Ｖｏの電圧値との差分電圧であるＦＥＴ５ｍにおけるソース－ドレイン間の電圧Ｖｓｄが＋約０．７Ｖとなり、定電流Ｉの電流値が１Ａのため、ＦＥＴ５ｍにおける消費電力は、約０．７Ｗとなる。このため、この電流出力装置１では、発熱が少ない結果、小型で安価なＦＥＴやトランジスタを用いることができると共に、ＦＥＴやトランジスタの放熱用に小型で安価なヒートシンクを用いることができる。

【0054】

次いで、測定部２が、プローブＰＲ３，ＰＲ４間の電圧Ｖｔを入力すると共に、電圧Ｖｔの電圧値と電流出力装置１から出力される定電流Ｉの電流値とに基づいて、測定対象としての抵抗Ｒｔの抵抗値を測定する。次いで、測定部２は、測定後に、測定した抵抗Ｒｔの抵抗値を示す測定値データＤｓを処理部９に出力する。この際には、処理部９は、表示制御を実行して、表示データＤｄを出力して、出力部８に対して抵抗Ｒｔの抵抗値を画面上に表示させる。次いで、図外の測定終了スイッチを操作する。これにより、抵抗Ｒｔに対する抵抗値の測定が終了する。

【0055】

一方、正極性の定電流Ｉｐを出力する際に、抵抗Ｒｔに代えて例えば電圧源として例えば電池電圧が３Ｖの電池Ｂａｔを逆接続したときには、接続点Ｐ１（ＦＥＴ５ｐ，５ｍにおけるソース）の電圧が－２Ｖになる。この際には、電圧制御部６ｐのオペアンプＯＰｐが、供給電圧＋Ｖｃの電圧が反転入力端子における－２Ｖの電圧よりもダイオードＤｐの順方向電圧分（約０．７Ｖ）だけ高くなるように、電圧制御信号Ｓｖｃｐを可変電源部４ｐに出力する。これにより、可変電源部４ｐは、－２Ｖの電圧よりもダイオードＤｐの順方向電圧分だけ高い電圧になるように電源電圧＋Ｖｃｃを降圧して供給電圧＋Ｖｃを生成しようとする。しかしながら、上記したように、この状態は異常状態であり、ＦＥＴ５ｐの発熱による故障を招く可能性がある。このため、処理部９は、可変電源部４ｐから出力されている電圧信号Ｓｐを監視して、供給電圧＋Ｖｃの電圧値が第１のしきい値電圧である＋１Ｖよりも低下したときに、遮断制御信号Ｓｃを遮断回路７に出力して接続点Ｐ１と抵抗Ｒｔとの接続を遮断させる。この結果、正極性の定電流Ｉｐの出力が停止されるため、ＦＥＴ５ｐの過大な消費電力（損失）による故障が回避される。

【0056】

また、負極性の定電流Ｉｍを出力する際に、抵抗Ｒｔに代えて例えば電圧源として例えば電池電圧が３Ｖの電池Ｂａｔを正接続したときには、接続点Ｐ１（ＦＥＴ５ｐ，５ｍにおけるソース）の電圧が＋２Ｖになる。この際には、電圧制御部６ｍのオペアンプＯＰｍが、供給電圧－Ｖｃの電圧が反転入力端子における＋２Ｖの電圧よりもダイオードＤｍの順方向電圧分（約０．７Ｖ）だけ低くなるように、電圧制御信号Ｓｖｃｍを可変電源部４ｍに出力する。これにより、可変電源部４ｍは、＋２Ｖの電圧よりもダイオードＤｍの順方向電圧分だけ低い電圧になるように電源電圧－Ｖｃｃを降圧して供給電圧－Ｖｃを生成しようとする。しかしながら、上記したように、この状態は異常状態であり、ＦＥＴ５ｍの発熱による故障を招く可能性がある。このため、処理部９は、可変電源部４ｍから出力されている電圧信号Ｓｍを監視して、供給電圧－Ｖｃの電圧値が第２のしきい値電圧である－１Ｖよりも上昇したときに、遮断制御信号Ｓｃを遮断回路７に出力して接続点Ｐ１と抵抗Ｒｔとの接続を遮断させる。この結果、負極性の定電流Ｉｍの出力が停止されるため、ＦＥＴ５ｍの過大な消費電力（損失）による故障が回避される。

【0057】

このように、この電流出力装置１によれば、処理部９が、正極性の定電流Ｉｐの電流値を制御する電流制御信号Ｓｉｃが定電流制御部３から出力されている状態において可変電源部４ｐから出力される供給電圧＋Ｖｃの電圧値が予め規定された第１のしきい値電圧よりも低下したとき、および負極性の定電流Ｉｍの電流値を制御する電流制御信号Ｓｉｃが定電流制御部３から出力されている状態において可変電源部４ｍから出力される供給電圧－Ｖｃの電圧値が予め規定された第２のしきい値電圧よりも上昇したときに、遮断制御信号Ｓｃを遮断回路７に出力して接続点Ｐ１と抵抗Ｒｔとの接続を遮断させることにより、定電流Ｉの抵抗Ｒｔへの出力が停止されるため、電圧源（本例では、電池Ｂａｔ）を誤って負荷として逆極性で接続したときであっても、ＦＥＴ５ｐ，５ｍの過大な消費電力による故障が十分に回避される。また、この電流出力装置１によれば、複数のＦＥＴやトランジスタなどの半導体素子を並列接続したり、大きなヒートシンクを用いたりすることなく、定格消費電力の小さなＦＥＴやトランジスタなどをＦＥＴ５ｐ，５ｍとして用いることができる結果、電流出力装置１を簡易かつ安価に構成することができる。

【0058】

また、この電流出力装置１によれば、電圧制御部６ｐが、ＦＥＴ５ｐにおけるドレインの電圧（供給電圧＋Ｖｃ）がソースの電圧（出力電圧Ｖｏ）よりも予め規定された電圧値だけ高くなるように、電圧制御信号Ｓｖｃｐを出力して可変電源部４ｐを制御し、電圧制御部６ｍが、ＦＥＴ５ｍにおけるドレインの電圧（供給電圧－Ｖｃ）がソースの電圧（出力電圧Ｖｏ）よりも予め規定された電圧値だけ低くなるように、電圧制御信号Ｓｖｃｍを出力して可変電源部４ｍを制御することにより、抵抗Ｒｔ（負荷）の抵抗値が変化してＦＥＴ５ｐ，５ｍにおけるソースの電圧が変化したとしても、ＦＥＴ５ｐ，５ｍのドレイン－ソース間の電圧Ｖｄｓを一定電圧に維持することができる。このため、この電流出力装置１によれば、抵抗値が異なる各種の抵抗Ｒｔ（負荷）に定電流を出力する際のＦＥＴ５ｐ，５ｍの消費電力を一定にすることができ、これにより、ＦＥＴ５ｐ，５ｍの温度上昇も一定にすることができる。

【0059】

また、この抵抗測定装置１００によれば、電流出力装置１を簡易かつ安価に構成することができるため、抵抗測定装置１００を簡易かつ安価に構成することができる。また、この抵抗測定装置１００によれば、正極性の定電流Ｉｐを出力しての抵抗Ｒｔの抵抗値測定および負極性の定電流Ｉｍを出力しての抵抗Ｒｔの抵抗値測定のいずれも行うことができる。

【0060】

次に、第２の実施例としての抵抗測定装置１００Ａについて説明する。

【0061】

図２に示す抵抗測定装置１００Ａは、「電流出力装置（本例では、電流出力装置１Ａ）」を備えた「抵抗測定装置」の一例であって、例えば、負荷としての抵抗Ｒｔ（測定対象の一例）の抵抗値を測定可能に構成されている。具体的には、抵抗測定装置１００Ａは、電流出力装置１Ａ、測定部２、および測定用のプローブＰＲ１～ＰＲ４を備えて構成されている。なお、抵抗測定装置１００における構成要素と同様に機能する抵抗測定装置１００Ａにおける対応する構成要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。

【0062】

電流出力装置１Ａは、定電流制御部３Ａ、可変電源部４ｐ、ＦＥＴ５ｐ、ＦＥＴ５ｐ用のバイアス抵抗Ｒｂ、電圧制御部６ｐ、遮断回路７、出力部８および処理部９を備え、定電流信号としての正極性の定電流ＩｐをプローブＰＲ１，ＰＲ２を介して抵抗Ｒｔに出力する。

【0063】

定電流制御部３Ａは、正極性の定電流Ｉｐの電流値を制御（規定）する電流制御信号Ｓｉｃを出力可能に構成されている。具体的には、定電流制御部３Ａは、電圧源Ｂｐ、オペアンプＯＰ１および基準抵抗Ｒ１を備えている。ここで、電圧源Ｂｐは、オペアンプＯＰ１の非反転入力端子に直接接続されて、正極性の定電流Ｉｐの電流値を制御（規定）するための電圧源として機能する。なお、本例では、一例として、正極性の１Ａの定電流Ｉｐを電流出力装置１Ａから出力することを想定して、電圧源Ｂｐとして出力電圧が＋１Ｖのタイプが用いられている。遮断回路７は、電流出力装置１における遮断回路７と同様に構成されて、ＦＥＴ５ｐにおけるソースと抵抗Ｒｔ（負荷）との間に配設されて遮断制御信号Ｓｃに従いＦＥＴ５ｐにおけるソースと抵抗Ｒｔとの接続を遮断する。

【0064】

また、電流出力装置１Ａの動作についても、電流出力装置１における正極性の定電流Ｉｐを出力する際と同様の動作を行うため、その動作説明を省略する。

【0065】

この電流出力装置１Ａによれば、電流出力装置１と同様にして、処理部９が、正極性の定電流Ｉｐの電流値を制御する電流制御信号Ｓｉｃが定電流制御部３から出力されている状態において可変電源部４ｐから出力される供給電圧＋Ｖｃの電圧値が予め規定された第１のしきい値電圧よりも低下したときに、遮断制御信号Ｓｃを遮断回路７に出力してＦＥＴ５ｐにおけるソースと抵抗Ｒｔとの接続を遮断させることにより、定電流Ｉの抵抗Ｒｔへの出力が停止されるため、電圧源（本例では、電池Ｂａｔ）を誤って負荷として逆極性で接続したときであっても、ＦＥＴ５ｐの過大な消費電力による故障が十分に回避される。また、この電流出力装置１Ａによれば、複数のＦＥＴやトランジスタなどの半導体素子を並列接続したり、大きなヒートシンクを用いたりすることなく、定格消費電力の小さなＦＥＴやトランジスタなどをＦＥＴ５ｐとして用いることができる結果、電流出力装置１Ａを簡易かつ安価に構成することができる。

【0066】

また、この電流出力装置１Ａによれば、電圧制御部６ｐが、ＦＥＴ５ｐにおけるドレインの電圧（供給電圧＋Ｖｃ）がソースの電圧（出力電圧Ｖｏ）よりも予め規定された電圧値だけ高くなるように、電圧制御信号Ｓｖｃｐを出力して可変電源部４ｐを制御することにより、抵抗Ｒｔ（負荷）の抵抗値が変化してＦＥＴ５ｐにおけるソースの電圧が変化したとしても、ＦＥＴ５ｐのドレイン－ソース間の電圧Ｖｄｓを一定電圧に維持することができる。このため、この電流出力装置１Ａによれば、抵抗値が異なる各種の抵抗Ｒｔ（負荷）に定電流を出力する際のＦＥＴ５ｐの消費電力を一定にすることができる。

【0067】

また、この抵抗測定装置１００Ａによれば、電流出力装置１Ａを簡易かつ安価に構成することができるため、抵抗測定装置１００Ａを簡易かつ安価に構成することができる。

【0068】

次に、第３の実施例としての抵抗測定装置１００Ｂについて説明する。

【0069】

図３に示す抵抗測定装置１００Ｂは、「電流出力装置（本例では、電流出力装置１Ｂ）」を備えた「抵抗測定装置」の一例であって、例えば、負荷としての抵抗Ｒｔ（測定対象の一例）の抵抗値を測定可能に構成されている。具体的には、抵抗測定装置１００Ｂは、電流出力装置１Ｂ、測定部２、および測定用のプローブＰＲ１～ＰＲ４を備えて構成されている。なお、抵抗測定装置１００における構成要素と同様に機能する抵抗測定装置１００Ｂにおける対応する構成要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。

【0070】

電流出力装置１Ｂは、定電流制御部３Ｂ、可変電源部４ｍ、ＦＥＴ５ｍ、ＦＥＴ５ｍ用のバイアス抵抗Ｒｂ、電圧制御部６ｍ、遮断回路７、出力部８および処理部９を備え、定電流信号としての負極性の定電流ＩｍをプローブＰＲ１，ＰＲ２を介して抵抗Ｒｔに出力する。

【0071】

定電流制御部３Ｂは、負極性の定電流Ｉｍの電流値を制御（規定）する電流制御信号Ｓｉｃを出力可能に構成されている。具体的には、定電流制御部３Ｂは、電圧源Ｂｍ、オペアンプＯＰ１および基準抵抗Ｒ１を備えている。ここで、電圧源Ｂｍは、オペアンプＯＰ１の非反転入力端子に直接接続されて、負極性の定電流Ｉｍの電流値を制御（規定）するための電圧源として機能する。なお、本例では、一例として、負極性の－１Ａの定電流Ｉｍを電流出力装置１Ｂから出力することを想定して、電圧源Ｂｍとして出力電圧が－１Ｖのタイプが用いられている。遮断回路７は、電流出力装置１における遮断回路７と同様に構成されて、ＦＥＴ５ｍにおけるソースと抵抗Ｒｔ（負荷）との間に配設されて遮断制御信号Ｓｃに従いＦＥＴ５ｍにおけるソースと抵抗Ｒｔとの接続を遮断する。

【0072】

また、電流出力装置１Ｂの動作についても、電流出力装置１における負極性の定電流Ｉｍを出力する際と同様の動作を行うため、その動作説明を省略する。

【0073】

この電流出力装置１Ｂによれば、電流出力装置１と同様にして、処理部９が、負極性の定電流Ｉｍの電流値を制御する電流制御信号Ｓｉｃが定電流制御部３から出力されている状態において可変電源部４ｍから出力される供給電圧－Ｖｃの電圧値が予め規定された第２のしきい値電圧よりも上昇したときに、遮断制御信号Ｓｃを遮断回路７に出力してＦＥＴ５ｍにおけるソースと抵抗Ｒｔとの接続を遮断させることにより、定電流Ｉの抵抗Ｒｔへの出力が停止されるため、電圧源（本例では、電池Ｂａｔ）電池を誤って負荷として逆極性で接続したときであっても、ＦＥＴ５ｍの過大な消費電力による故障が十分に回避される。また、この電流出力装置１Ｂによれば、複数のＦＥＴやトランジスタなどの半導体素子を並列接続したり、大きなヒートシンクを用いたりすることなく、定格消費電力の小さなＦＥＴやトランジスタなどをＦＥＴ５ｍとして用いることができる結果、電流出力装置１Ｂを簡易かつ安価に構成することができる。

【0074】

また、この電流出力装置１Ｂによれば、電圧制御部６ｍが、ＦＥＴ５ｍにおけるドレインの電圧（供給電圧－Ｖｃ）がソースの電圧（出力電圧Ｖｏ）よりも予め規定された電圧値だけ低くなるように、電圧制御信号Ｓｖｃｍを出力して可変電源部４ｍを制御することにより、抵抗Ｒｔ（負荷）の抵抗値が変化してＦＥＴ５ｍにおけるソースの電圧が変化したとしても、ＦＥＴ５ｍのドレイン－ソース間の電圧Ｖｄｓを一定電圧に維持することができる。このため、この電流出力装置１Ｂによれば、抵抗値が異なる各種の抵抗Ｒｔ（負荷）に定電流を出力する際のＦＥＴ５ｍの消費電力を一定にすることができる。

【0075】

また、この抵抗測定装置１００Ｂによれば、電流出力装置１Ｂを簡易かつ安価に構成することができるため、抵抗測定装置１００Ｂを簡易かつ安価に構成することができる。

【0076】

なお、電流出力装置は、上記の構成に限定されず、適宜変更することができる。例えば、電流出力装置１，１Ａ，１Ｂでは、第１の半導体素子および第２の半導体素子としてＦＥＴを用いた例について説明したが、トランジスタを用いることができる。トランジスタで構成する場合、コレクタが電流入力端子として機能し、エミッタが電流出力端子として機能する。また、ＦＥＴ５ｐ（またはＦＥＴ５ｍ）におけるドレインの電圧がソースの電圧よりも予め規定された電圧値だけ高く（または低く）する電圧規定回路としてダイオード（ダイオードＤｐ，Ｄｍ）を用いた例について説明したが、トランジスタ、ＦＥＴおよび集積回路などを用いて、電圧規定回路を構成することができる。ただし、電圧規定回路を簡易に構成する場合には、ダイオード（ダイオードＤｐ，Ｄｍ）を用いるのが好ましい。また、第１の半導体素子や第２の半導体素子における消費電力を抑えるためには、「予め規定された電圧値」としては、できるだけ低い電圧（０．７Ｖ～１．２Ｖ程度）に規定するのが好ましい。また、第１のしきい値電圧や第２のしきい値電圧は、上記した例に限らず、適宜変更することができる。また、基準電位はグランドＧの電位に限らず、一定電圧値の電位であればよい。また、電圧源Ｂｐ，Ｂｍに代えて、一次電池や二次電池を用いることもできる。

【産業上の利用可能性】

【0077】

本願発明によれば、電圧源を誤って負荷として逆極性で接続したときであっても、第１の半導体素子や第２の半導体素子の過大な消費電力による故障を十分に回避することができる。また、複数のＦＥＴやトランジスタなどの半導体素子を並列接続したり、大きなヒートシンクを用いたりすることなく、定格消費電力の小さなＦＥＴやトランジスタなどを第１の半導体素子や第２の半導体素子として用いることができる結果、電流出力装置、ひいては抵抗測定装置を簡易かつ安価に構成することができる。これにより、本願発明は、このような電流出力装置や、抵抗測定を行う抵抗測定装置に広く適用することができる。

【符号の説明】

【0078】

１００，１００Ａ，１００Ｂ 抵抗測定装置
１，１Ａ，１Ｂ 電流出力装置
２ 測定部
３，３Ａ，３Ｂ 定電流制御部
４ｐ，４ｍ 可変電源部
５ｐ，５ｍ ＦＥＴ
６ｐ，６ｍ 電圧制御部
７ 遮断回路
９ 処理部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】