特許 7608287 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】

(24)【登録日】2024-12-20

(45)【発行日】2025-01-06

(54)【発明の名称】測定装置

(51)【国際特許分類】

   G01R 27/26 20060101AFI20241223BHJP

   G01R 31/64 20200101ALI20241223BHJP

【ＦＩ】

G01R27/26 C

G01R31/64

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2021122212

(22)【出願日】2021-07-27

(65)【公開番号】P2023018243

(43)【公開日】2023-02-08

【審査請求日】2024-03-19

(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】100114890

【弁理士】

【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス＝ラインハルト

(74)【代理人】

【識別番号】100116403

【弁理士】

【氏名又は名称】前川 純一

(74)【代理人】

【識別番号】100162880

【弁理士】

【氏名又は名称】上島 類

(74)【代理人】

【識別番号】100194858

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 久子

(72)【発明者】

【氏名】横山 智大

(72)【発明者】

【氏名】岩井 淳一

(72)【発明者】

【氏名】米田 佑樹

(72)【発明者】

【氏名】泉 洸介

【審査官】島田 保

(56)【参考文献】

【文献】特開２０００－５５９５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平６－１４８２４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－２２００５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－３７６９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－５３８００（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５７－２１０３９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２００６／１０９５０１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１５／０１８５９２２（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｒ ２７／２６

Ｇ０１Ｒ ３１／６４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

正弦波信号を生成する正弦波信号生成部と、
前記正弦波信号に応じた交流信号電圧を生成する電圧生成部と、
前記電圧生成部で生成した交流信号電圧を被測定物に印加するとともに、該交流信号電圧の印加に応じて該被測定物から出力される電圧および電流をそれぞれ検出するための測定端子と、
前記測定端子を介して検出した電圧および電流を測定する測定部と、を備え、
前記正弦波信号は、正弦波形状に変化する電圧値の最初の立ち上がり区間の間は、所定の周波数成分が抑制されることによって、前記正弦波形状における変化よりもゆるやかに変化するように補正された補正信号によって置換されている、
測定装置。

【請求項2】

請求項１に記載の測定装置であって、
前記最初の立ち上がり区間は、前記正弦波信号の立ち上がりから１周期の４分の１が経過するまでの区間である、
測定装置。

【請求項3】

請求項１または２に記載の測定装置であって、
前記所定の周波数成分は、前記電圧生成部および前記被測定物を含む回路の共振周波数近傍の周波数成分である、
測定装置。

【請求項4】

請求項３に記載の測定装置であって、
前記補正信号は、前記正弦波信号の最初の４分の１波に、前記共振周波数近傍の周波数成分を抑制する窓関数を乗算して得られた信号である、
測定装置。

【請求項5】

請求項１から４のいずれか１項に記載の測定装置であって、
測定条件の入力を受け付ける入力部と、
前記入力された測定条件に基づいて、測定条件を設定する測定条件設定部と、をさらに備え、
前記正弦波信号生成部は、前記測定条件設定部で設定した測定条件に応じた正弦波信号を生成する、
測定装置。

【請求項6】

請求項５に記載の測定装置であって、
前記測定条件設定部は、前記入力された測定条件に基づいて、リンギングが収束する時間期間が、正弦波信号の最初の４分の１周期の時間期間より短い場合は、補正信号による置換を不可と判定し、正弦波信号の最初の４分の１周期の間より長い場合は、補正信号による置換を可と判定して、判定した結果を測定条件として設定する、
測定装置。

【請求項7】

請求項５または６に記載の測定装置であって、
前記測定条件に応じた、補正データと正弦波データとを予め格納したデータテーブルをさらに備え、
前記正弦波信号生成部は、測定条件に対応した補正信号に置換するように、前記測定条件に応じて、前記データテーブルに予め格納された補正データと正弦波データとを取得する、測定装置。

【請求項8】

請求項１から７のいずれか１項に記載の測定装置であって、
前記測定部は、測定した電圧および電流に基づいて前記被測定物のキャパシタンスを特定する、
測定装置。

【請求項9】

請求項１から７のいずれか１項に記載の測定装置であって、
前記測定部は、測定した電圧および電流に基づいて前記被測定物のインピーダンスを特定する、
測定装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、測定装置に関し、交流信号電圧を印加して、電流および電圧を測定することで被測定物の電気的特性を測定することができる測定装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、被測定物の電気的性質としてインピーダンスを測定する測定装置が記載されている。この測定装置では、正弦波信号である交流信号電圧を生成して被測定物に印加し、交流信号電圧印加時における、被測定物の両端間電圧と、被測定物に流れる電流とを検出して、被測定物の電気的特性としてインピーダンスを測定している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００７－２７８９７７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

被測定物に交流信号電圧を印加する場合、被測定物への正弦波信号の印加直後は、無入力からの急激な信号印加となることから、本来、被測定物に印加されるべき所望の信号周波数以外の周波数成分、すなわち予期せぬ周波数成分が被測定物に印加されてしまう。

【0005】

信号印加直後の予期せぬ周波数成分が、発生回路と被測定物とによって決まる共振周波数帯と重なった時に、不安定な状態となり、電圧・電流波形にはリンギングが発生する。

【0006】

測定装置において、正しい測定結果を得るためには、リンギングが収束するまで待ってから測定を開始する必要があり、タクトタイムのわずかな増加が生産性に大きな影響を与える測定装置において無視できない問題となっている。

【0007】

本発明は上記従来の問題に鑑みなされたものであって、本発明の課題は、交流信号電圧の印加直後に発生するリンギングを抑制することにより測定開始の遅延を抑制することができる測定装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の代表的な実施の形態に係る測定装置は、正弦波信号を生成する正弦波信号生成部と、前記正弦波信号に応じた交流信号電圧を生成する電圧生成部と、前記電圧生成部で生成した交流信号電圧を被測定物に印加するとともに、該交流信号電圧の印加に応じて該被測定物から出力される電圧および電流をそれぞれ検出するための測定端子と、前記測定端子を介して検出した電圧および電流を測定する測定部と、を備え、前記正弦波信号は、正弦波形状に変化する電圧値の最初の立ち上がり区間の間は、所定の周波数成分が抑制されることによって、前記正弦波形状における変化よりもゆるやかに変化するように補正された補正信号によって置換されている。

【発明の効果】

【0009】

本発明に係る測定装置によれば、交流信号電圧の印加直後に発生するリンギングを抑制することにより測定開始の遅延を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本実施形態に係る測定装置の概略構成を示す図である。

【図2】従来の測定装置における交流信号電圧の波形を示す図である。

【図3】本実施形態の測定装置１における交流信号電圧の波形を示す図である。

【図4】図２に示す交流信号電圧の周波数特性を示す図である。

【図5】図３に示す交流信号電圧の周波数特性を示す図である。

【図6】図４と図５の周波数特性を重ねて表示した図である。

【図7】補正信号の生成手法の一例を説明するための図である。

【図8】データ格納部１４の構成例を示す図である。

【図9】本実施形態の測定装置１におけるキャパシタンス測定の処理流れを示すフロー図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

１．実施の形態の概要
先ず、本願において開示される発明の代表的な実施の形態について概要を説明する。なお、以下の説明では、一例として、図１における発明の構成要素に対応する図面上の参照符号を、括弧を付して記載している。

【0012】

〔１〕代表的な実施の形態に係る測定装置は、正弦波信号を生成する正弦波信号生成部（１３）と、前記正弦波信号に応じた交流信号電圧を生成する電圧生成部（１６）と、前記電圧生成部（１６）で生成した交流信号電圧を被測定物（１００）に印加するとともに、該交流信号電圧の印加に応じて該被測定物から出力される電圧および電流をそれぞれ検出するための測定端子（Ｈｐ、Ｈｃ、Ｌｐ、Ｌｃ）と、前記測定端子（Ｈｐ、Ｈｃ、Ｌｐ、Ｌｃ）を介して検出した電圧および電流を測定する測定部（３１，３２，３５）と、を備え、前記正弦波信号は、正弦波形状に変化する電圧値の最初の立ち上がり区間の間は、所定の周波数成分が抑制されることによって、前記正弦波形状における変化よりもゆるやかに変化するように補正された補正信号によって置換されている。

【0013】

この態様によれば、交流信号電圧の印加直後に発生するリンギングを抑制することにより測定開始の遅延を抑制することができる。

【0014】

〔２〕上記〔１〕に記載の測定装置において、前記最初の立ち上がり区間は、前記正弦波信号の立ち上がりから１周期の４分の１が経過するまでの区間であることとしてもよい。

【0015】

この態様によれば、正弦波信号の１周期の４分の１が経過するときは、正弦波信号の振幅の変化が最も少ないので、このタイミングで補正信号と置換される前の正弦波信号とを接続することで、接続部分における信号の変化をより少なくすることができるので、信号が乱れることなく安定した測定に寄与することができる。

【0016】

〔３〕上記〔１〕または〔２〕に記載の測定装置において、前記所定の周波数成分は、前記電圧生成部および前記被測定物を含む回路の共振周波数近傍の周波数成分であることとしてもよい。

【0017】

この態様によれば、回路の共振周波数の近傍の予期せぬ周波数成分の発生が抑制されると、その結果、交流信号電圧印加直後に発生するリンギングを抑制することができる。

【0018】

〔４〕上記〔３〕に記載の測定装置において、前記補正信号は、前記正弦波信号の最初の４分の１波に、前記共振周波数近傍の周波数成分を抑制する窓関数を乗算して得られた信号であることとしてもよい。

【0019】

この態様によれば、信号立ち上がりにおける所定の周波数成分を抑制することによって補正した信号である補正信号が生成することができる。

【0020】

〔５〕上記〔１〕から〔４〕のいずれかに記載の測定装置において、測定条件の入力を受け付ける入力部と、前記入力された測定条件に基づいて、測定条件を設定する測定条件設定部と、をさらに備え、前記正弦波信号生成部は、前記測定条件設定部で設定した測定条件に応じた正弦波信号を生成することとしてもよい。

【0021】

この態様によれば、測定条件に応じた正弦波信号を生成することで測定開始を早くすることができ、測定開始の遅延を抑制することができるので、タクトタイムの増加を回避することができる。

【0022】

〔６〕上記〔５〕に記載の測定装置において、前記測定条件設定部は、前記入力された測定条件に基づいて、リンギングが収束する時間期間が、正弦波信号の最初の４分の１周期の時間期間より短い場合は、補正信号による置換を不可と判定し、正弦波信号の最初の４分の１周期の間より長い場合は、補正信号による置換を可と判定して、判定した結果を測定条件として設定することとしてもよい。

【0023】

この態様によれば、リンギングの収束時間を考慮して生成する正弦波信号に代えて、リンギングの収束時間に応じて測定開始を早くすることができ、測定開始の遅延を抑制することができるので、タクトタイムの増加を回避することができる。

【0024】

〔７〕上記〔５〕または〔６〕に記載の測定装置において、前記測定条件に応じた、補正データと正弦波データとを予め格納したデータテーブルをさらに備え、前記正弦波信号生成部は、測定条件に対応した補正信号に置換するように、前記測定条件に応じて、前記データテーブルに予め格納された補正データと正弦波データとを取得することとしてもよい。

【0025】

この態様によれば、条件に対応したデータを格納したデータテーブルを持っているため、作業者が入力した測定条件に基づいて順次測定を開始できるため、処理（速度）が速くなる。

【0026】

〔８〕上記〔１〕から〔７〕のいずれかに記載の測定装置において、前記測定部は、測定した電圧および電流に基づいて前記被測定物のキャパシタンスを特定することとしてもよい。

【0027】

この態様によれば、被測定物のキャパシタンス測定をすることができる。

【0028】

〔９〕上記〔１〕から〔７〕のいずれかに記載の測定装置において、前記測定部は、測定した電圧および電流に基づいて前記被測定物のインピーダンスを特定することとしてもよい。

【0029】

この態様によれば、被測定物のインピーダンス測定をすることができる。

【0030】

２．実施の形態の具体例
以下、本発明の実施の形態の具体例について図を参照して説明する。なお、以下の説明において、各実施の形態において共通する構成要素には同一の参照符号を付し、繰り返しの説明を省略する。また、図面は模式的なものであり、各要素の寸法の関係、各要素の比率などは、現実と異なる場合があることに留意する必要がある。図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。

【0031】

（実施形態）
図１は、本実施形態に係る測定装置の概略構成を示す図である。

【0032】

本実施形態の測定装置１は、被測定物（以下、ＤＵＴ：Ｄｅｖｉｃｅ Ｕｎｄｅｒ Ｔｅｓｔともいう）１００に対して、交流信号電圧を印加したときに被測定物１００における電圧および電流を測定することにより、被測定物１００のキャパシタンスを特定するキャパシタンス測定を実行する測定装置として構成することができる。被測定物１００は例えばコンデンサとすることができる。

【0033】

本実施形態の測定装置１では、測定に際して、正弦波信号に応じた電圧を交流信号電圧として生成する。ここで、本実施形態の測定装置１において生成される正弦波信号と交流信号電圧について従来の測定装置におけるものと比較して説明する。

【0034】

図２は、従来の測定装置における交流信号電圧の波形を示す図である。図３は、本実施形態の測定装置１における交流信号電圧の波形を示す図である。図４は、図２に示す交流信号電圧の周波数特性を示す図である。図５は、図３に示す交流信号電圧の周波数特性を示す図である。図６は図４と図５の周波数特性を重ねて表示した図である。

【0035】

従来の測定装置における交流信号電圧は、図２に示すように、正弦波形状の波形となっている。一方、図３に示すように、本実施形態における交流信号電圧の波形は、基本的には従来と同様に正弦波形状であるが、最初の立ち上がり区間の間は、正弦波形状とは異なる波形形状となっている。図３からも明らかなように、最初の立ち上がり区間の間は、正弦波形状における変化よりもゆるやかに変化するように補正された波形形状となっている。これは、交流信号電圧を生成するために用いられた正弦波信号の最初の立ち上がり区間が、補正信号に置換されていることによる。補正信号は、信号立ち上がりにおける所定の周波数成分を抑制することによって補正した信号である。

【0036】

補正信号によって置換される正弦波信号の最初の立ち上がり区間は、例えば置換される正弦波信号の１周期の４分の１が経過するまでの区間とされる。正弦波信号の１周期の４分の１が経過するときは、正弦波信号の振幅の変化が最も少ないので、このタイミングで補正信号と置換される前の正弦波信号とを接続することで、接続部分における信号の変化をより少なくすることができる。接続部分における信号の変化を少なくすることで、信号が乱れることなく安定した測定に寄与する。補正信号と置換される前の正弦波信号とを接続する箇所は、正弦波信号の１周期の４分の１が経過する箇所に限らず正弦波信号の振幅の変化が少ない箇所であればよい。

【0037】

ここで補正信号の生成手法について説明する。

【0038】

図７は補正信号の生成手法の一例を説明するための図である。この例では、窓関数を用いた生成手法を例に挙げて説明するが用いる関数は特に限定されない。

【0039】

図７に示すように、正弦波信号の４分の１波と同じ時間期間において０から１まで次第に増加する窓関数を、正弦波信号の元波形の４分の１波よりも長い期間となるように、所定の期間まで引き延ばしたものを用いる。引き延ばした窓関数において、最初の時間期間の部分を除去して正弦波信号の４分の１波と同じ時間期間となったものを対応する正弦波信号に乗算する。このような処理をした窓関数を正弦波信号の最初の４分の１波の部分に作用させることにより、信号立ち上がりにおける所定の周波数成分を抑制することによって補正した信号である補正信号が生成できる。

【0040】

最適な窓関数は、測定条件と回路による共振周波数成分を落とすものが選定される。例えば、窓関数を引き延ばす所定の期間を大きくすることにより、抑制する周波数成分がより高い周波数成分となる。したがって、回路の共振周波数に応じて用いる窓関数を引き延ばす所定の期間を調整すればよい。

【0041】

このように、補正信号は、正弦波信号の最初の立ち上がり区間である元波形の４分の１波に、信号立ち上がりにおける所定の周波数成分を抑制する関数を作用させることにより生成することができる。

【0042】

図２に示す交流信号電圧の周波数特性は、図４に示すように、正弦波信号の周波数をピークに、連続的な周波数成分を有している。正弦波信号の周波数成分は、被測定物に印加すべき交流信号電圧の周波数成分である。被測定物に印加すべき交流信号電圧の周波数成分以外の周波数成分は、測定装置も含む測定対象の回路において無印加の状態から交流信号電圧を印加したことによる系の乱れによるものであって、予期せぬ周波数成分であると考えられる。

【0043】

一方で、図３に示す交流信号電圧の周波数特性は、図５に示す周波数特性となっている。図６から明らかなように、正弦波信号の周波数にピークを有している点は図４の周波数特性と共通しているが、図５のものは所定の周波数成分が抑制されている点が異なる。具体的には、図５に示す周波数特性は５５００Ｈｚ近傍の部分を中心に急激に成分が落ちている箇所がある。

【0044】

本実施形態の測定装置１では、この抑制された所定の周波数成分が測定装置も含む測定対象の回路の共振周波数の近傍となっている。回路の共振周波数の近傍の予期せぬ周波数成分の発生が抑制されると、その結果、交流信号電圧印加直後に発生するリンギングを抑制することができる。リンギングは交流信号電圧印加直後に発生する予期せぬ周波数成分によって、回路の共振が生ずることによって発生すると考えられるからである。したがって、測定対象の回路の共振周波数の近傍の周波数成分を抑制した補正信号によって最初の立ち上がり区間の正弦波信号を置換した正弦波信号に応じて生成した交流信号電圧によれば、交流信号電圧印加直後に発生するリンギングを抑えることができる。

【0045】

なお、補正信号は、測定用の交流信号電圧とは異なる信号であるため、補正信号に応じて生成された電圧は、測定に用いることはできない。したがって、最初の４分の１周期の間は測定を開始しない。

【0046】

このように、本実施形態の測定装置１では、最初の立ち上がり区間の間は補正信号に置換された正弦波信号を生成し、置換済みの正弦波信号に応じた交流信号電圧信号を生成することにより、交流信号電圧印加直後に発生するリンギングを抑制している。

【0047】

本実施形態の測定装置１は、図１に示すように、入出力インタフェース１０と、入力部１１と、測定条件設定部１２と、正弦波信号生成部１３と、データ格納部１４と、Ｄ／Ａ変換回路１５と、電圧生成回路１６と、電圧測定回路３１と、電流測定回路３２と、Ａ／Ｄ変換回路３３と、Ａ／Ｄ変換回路３４と、演算部３５と、出力部３６と、を備えて構成されている。

【0048】

入出力インタフェース１０は、測定条件などの情報をユーザが入力したり、測定結果を確認するために使用されるインタフェース装置である。入出力インタフェース１０は、例えば入力された情報、測定結果、測定装置１の状態などを表示する表示画面や、ダイヤル、ボタンなどの操作部などによって構成される。

【0049】

図１の測定装置１において、入力部１１と測定条件設定部１２と正弦波信号生成部１３とデータ格納部１４と演算部３５と出力部３６とは、例えば、ＣＰＵ等のプロセッサ、ＲＯＭやＲＡＭ等の各種メモリ、タイマ（カウンタ）、Ａ／Ｄ変換回路、入出力Ｉ／Ｆ回路、およびクロック生成回路等のハードウェア要素を有し、各構成要素がバスや専用線を介して互いに接続されたマイクロプロセッサ（ＭＰＵ）２０によって構成することができる。

【0050】

ＭＰＵ２０は、正弦波信号を生成して被測定物１００のキャパシタンスを測定する機能部として、入力部１１と測定条件設定部１２と正弦波信号生成部１３とデータ格納部１４と演算部３５と出力部３６とを有している。これらの各機能部は、例えば、ＭＰＵ２０のプロセッサがメモリ等に記憶されたプログラムに従って各種演算を行うとともにＡ／Ｄ変換回路および入出力Ｉ／Ｆ回路等の周辺回路を制御することによって実現することができる。

【0051】

入力部１１は、入出力インタフェース１０を介して入力された測定条件などの情報を受け付ける。

【0052】

測定条件設定部１２は、入力部１１を介して入力された測定条件の情報に基づいて、測定条件を設定する。例えば、測定対象となるコンデンサ等の容量値の範囲と被測定物に入力する交流信号電圧信号の周波数である測定周波数とが入力部１１を介して入力されると、測定条件設定部１２は、これらの情報に基づいて補正信号による置換をするか否かを決定する。測定条件設定部１２は、入力された測定条件である容量値の範囲および測定周波数と決定した補正信号による置換可否の情報を測定条件として設定する。

【0053】

ここで測定条件の設定について説明する。本実施形態の測定装置１では、補正信号は、測定用の交流信号電圧に対応する正弦波信号とは異なる信号であるため、補正信号に応じて生成された電圧は被測定物１００のキャパシタンス測定には用いない。すなわち、補正信号で置換された正弦波信号を用いる場合は、最初の４分の１周期の間は被測定物１００のキャパシタンス測定を開始しない。一方、補正信号で置換しない正弦波信号を用いる場合は、リンギングが発生するため、リンギングが収束するまで被測定物１００のキャパシタンス測定を開始できない。したがって、本実施形態の測定装置１では、測定条件設定部１２は、リンギングが収束する時間期間が、正弦波信号の最初の４分の１周期の時間期間より短い場合は、補正信号による置換を不可と判定し、正弦波信号の最初の４分の１周期の間より長い場合は、補正信号による置換を可と判定している。この構成により、測定開始の遅延を抑制することができるので、タクトタイムの増加を回避することができる。

【0054】

測定条件設定部１２は、設定した測定条件を、正弦波信号生成部１３と演算部３５とに出力する。

【0055】

正弦波信号生成部１３は、測定条件に基づいて、正弦波信号を生成する。正弦波信号生成部１３は、測定条件に応じた正弦波データおよび補正データをデータ格納部１４から取得して、Ｄ／Ａ変換回路１５に出力する。

【0056】

データ格納部１４は、測定条件ごとの正弦波データおよび補正データを予め格納している。

【0057】

図８は、データ格納部１４の構成例を示す図である。図８に示すように、データ格納部１４には、補正信号によって置換された測定周波数ごとの補正データ（補正信号の値）と補正信号によって置換されていない測定周波数ごとの正弦波データ（正弦波信号の値）とがそれぞれ格納されている。すなわち、データ格納部１４は、測定条件（測定周波数や補正信号による置換の可否）ごとの補正データと正弦波データを格納するデータテーブルである。

【0058】

正弦波信号生成部１３は、測定条件のうちの測定周波数と補正信号による置換の可否とに応じた正弦波データまたは補正データをデータ格納部１４から取得し、正弦波信号を生成する。

【0059】

Ｄ／Ａ変換回路１５は、入力されたデジタルの正弦波信号をアナログの正弦波信号に変換し、電圧生成回路１６に出力する。

【0060】

電圧生成回路１６は、入力されたアナログの正弦波信号に応じた電圧を交流信号電圧として生成して、Ｈｃ端子を介して、被測定物１００に測定用電流を入力する。電圧測定回路３１は、例えば、ゲインアンプによって構成することができるが、これらの構成に限定されない。

【0061】

電圧測定回路３１は、Ｈｐ端子とＬｐ端子を介して、被測定物１００の両端電圧を測定する。電圧測定回路３１は、例えば、差動増幅回路とフィルタ回路とゲインアンプとによって構成することができるが、これらの構成に限定されない。

【0062】

電流測定回路３２は、Ｌｃ端子から入力される電流、すなわち、被測定物１００を流れた電流を測定する。電流測定回路３２は、Ｉ－Ｖ変換回路とフィルタ回路とゲインアンプとによって構成することができるが、これらの構成に限定されない。

【0063】

Ａ／Ｄ変換回路３３は、電圧測定回路３１で測定された電圧をデジタル信号に変換して演算部３５に出力する。

【0064】

Ａ／Ｄ変換回路３４は、電流測定回路３２で測定された電流をデジタル信号に変換して演算部３５に出力する。

【0065】

演算部３５は、電圧測定回路３１で測定した電圧と電流測定回路３２で測定した電流とに基づいて被測定物１００の容量値を測定するキャパシタンス測定を実行する。演算部３５は、測定条件設定部１２が設定した測定条件に基づいてキャパシタンス測定を実行する。演算部３５は、設定された測定条件が、補正信号を使用することを指定している場合は、測定開始から正弦波信号の4分の１周期が経過するまで待ってキャパシタンス測定を開始する。演算部３５は、設定された測定条件が、補正信号を使用しないことを指定している場合は、リンギングが収束するまで待ってキャパシタンス測定を開始する。

【0066】

出力部３６は、キャパシタンス測定により特定したキャパシタンスを入出力インタフェース１０に出力する。

【0067】

次に、本実施形態の測定装置１におけるキャパシタンス測定の処理流れについて説明する。

【0068】

図９は、本実施形態の測定装置１におけるキャパシタンス測定の処理流れを示すフロー図である。

【0069】

まず、入出力インタフェース１０を介して、入力部１１において測定条件を受け付ける（ステップＳ１）と、測定条件設定部１２は、測定条件が収束条件を満たしているか否かを判定する（ステップＳ２）。例えば、測定条件に応じた回路で測定条件に基づいて生成される交流信号電圧におけるリンギングが収束する時間期間が、正弦波信号の最初の４分の１周期の時間期間より短い場合に収束条件を満たしていると判定する。

【0070】

ステップＳ２において、収束条件を満たさないと判定された場合（ステップＳ２：ＮＯ）は、正弦波信号生成部１３は、測定条件の測定周波数であって、補正信号によって置換された正弦波データをデータ格納部１４から取得して、補正信号によって置換された正弦波信号を生成する（ステップＳ３）。

【0071】

一方、ステップＳ２において、収束条件を満たすと判定された場合（ステップＳ２：ＹＥＳ）は、正弦波信号生成部１３は、測定条件の測定周波数であって、補正信号によって置換されていない通常の正弦波データをデータ格納部１４から取得して、補正信号によって置換されていない正弦波信号を生成する（ステップＳ５）。

【0072】

正弦波信号生成部１３は、正弦波信号の生成開始から正弦波信号の４分の１周期の時間期間が経過したか否かを判定し（ステップＳ４）、経過したと判定した場合は（ステップＳ４：ＹＥＳ）、測定条件の測定周波数であって、補正信号によって置換されていない通常の正弦波データをデータ格納部１４から取得して、補正信号によって置換されていない正弦波信号を生成する（ステップＳ５）。

【0073】

正弦波信号生成部１３は、正弦波信号の生成開始から正弦波信号の４分の１周期の時間期間が経過していないと判定すると（ステップＳ４：ＮＯ）、補正信号によって置換された正弦波データをデータ格納部１４から取得して、補正信号によって置換された正弦波信号を生成する（ステップＳ３）。

【0074】

正弦波信号生成部１３は、正弦波信号の生成終了と判定するまでステップＳ５の処理を繰り返す（ステップＳ６）。

【0075】

このように、本実施形態の測定装置１によれば、最初の立ち上がり区間の間は補正信号に置換された正弦波信号を生成し、置換済みの正弦波信号に応じた交流信号電圧信号を生成することにより、交流信号電圧印加直後に発生するリンギングを抑制することができる。さらに、収束条件を満たさない場合に、補正信号によって置換された正弦波信号を用いることによって、タクトタイムの増加を回避することができる。

【0076】

（実施形態の変形例）
以上の実施形態の測定装置について具体的な例を挙げて説明したが、これに限定されず、様々な変形形態を採用することができる。例えば、測定装置１の構成は、図１に示した構成に限定されない。例えば、入力側の構成（入力部１１、測定条件設定部１２、正弦波信号生成部１３、データ格納部１４）と出力側の構成（演算部３５、出力部３６）とを別個のＭＰＵ２０で構成してもよい。

【0077】

例えば、データ格納部１４の構成も、最初の一波のみ補正信号によって置換された正弦波信号と通常の正弦波信号とを測定周波数ごとに格納する構成であってもよい。

【0078】

また例えば、キャパシタンス測定の処理流れを示すフロー図も図９の構成に限定されない。収束条件を満たさない場合（ステップＳ２：ＮＯ）に、補正データを取得し（ステップＳ３）、正弦波信号の４分の１周期の時間期間が経過したか否かを判定する（ステップＳ４）構成に代えて、最初の一波のみ補正信号によって置換された正弦波信号をデータ格納部１４から取得する構成としてもよい。

【0079】

以上の実施形態では、測定装置１は、被測定物１００のキャパシタンス測定を行う、いわゆるキャパシタンスメータである場合を例に挙げて説明したが、これに限定されない。測定装置１は、例えば、被測定物１００のインピーダンス測定を行うＬＣＲメータやリアクタンス測定を行うリアクタンスメータであってもよい。

【符号の説明】

【0080】

１ 測定装置、１０ 入出力インタフェース、１１ 入力部、１２ 測定条件設定部、１３ 正弦波信号生成部、１４ データ格納部、１５ Ｄ／Ａ変換回路、１６ 電圧生成回路、２０ ＭＰＵ、３１ 電圧測定回路、３２ 電流測定回路、３３ Ａ／Ｄ変換回路、３４ Ａ／Ｄ変換回路、３５ 演算部、３６ 出力部、１００ 被測定物（ＤＵＴ）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】