JP3176973U - Shunt, calibration current generator, and calibrated current generator - Google Patents
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Abstract
【課題】直流電流印加条件での校正だけでなく、大電流パルス印加条件での校正に使用可能な分流器を提供する。
【解決手段】第1〜第4の導電プレートと、第1と第2の導電プレートの間の第1の絶縁体と、抵抗素子の一方の端部に第1と第2のワイヤが接続され、他方の端部に第3と第4のワイヤが接続された複数の抵抗体とを備える。抵抗体は円周上に各々の第1のワイヤと第3のワイヤの位置が放射状になるように配置され、抵抗体は第1のワイヤが第2の導電プレートに接続されてしかも第3のワイヤが第1の導電プレートに接続されるか、第1のワイヤが第1の導電プレートに接続されてしかも第3のワイヤが第2の導電プレートに接続される。隣り合う2つの抵抗体においては一方の抵抗体の第1のワイヤは第2の導電プレートに接続され、他方の抵抗体の第1のワイヤは第1の導電プレートに接続される。
【選択図】図1Provided is a shunt that can be used not only for calibration under a direct current application condition but also for calibration under a large current pulse application condition.
First and fourth conductive plates, a first insulator between the first and second conductive plates, and first and second wires are connected to one end of the resistive element. And a plurality of resistors having third and fourth wires connected to the other end. The resistors are arranged on the circumference so that the positions of the first wires and the third wires are radial, the resistors are connected to the second conductive plate, and the third wires The wire is connected to the first conductive plate, or the first wire is connected to the first conductive plate and the third wire is connected to the second conductive plate. In two adjacent resistors, the first wire of one resistor is connected to the second conductive plate, and the first wire of the other resistor is connected to the first conductive plate.
[Selection] Figure 1
Description
本考案は、大電流パルスを出力する電流発生器の校正技術に関する。 The present invention relates to a calibration technique for a current generator that outputs a large current pulse.
従来、市販されている電流発生器の出力電流の校正は、日本の指定校正機関である日本電気計器検定所(JEMIC)によって校正された、事業者所有の参照用標準分流器、または参照用標準分流器を標準として校正された常用の標準器である常用標準分流器が、各地域の第三者機関や製造者の設備として保管されて、校正作業に使用されることにより行われてきている。しかし、本願が問題とするような大電流に関しては、直流用の参照用標準分流器は存在するが、交流用の参照用標準分流器は提供されていなかった。 Conventionally, the calibration of the output current of a current generator that is commercially available is a standard shunt for reference owned by an operator, or a reference standard that has been calibrated by the Japan Electric Meters Certification Institute (JEMIC), a Japanese designated calibration organization. Regular standard shunts, which are regular standards calibrated with shunts as standard, are stored as equipment of third-party organizations and manufacturers in each region and used for calibration work. . However, with respect to a large current which is a problem of the present application, there is a reference standard shunt for direct current, but a reference standard shunt for alternating current has not been provided.
なお、本明細書で用いる「標準分流器」とは、校正技術分野において標準抵抗器として使用されるものを指す名称であり、「標準シャント抵抗(shunt resistor)」とも呼ばれる。 The “standard shunt” used in the present specification is a name indicating a standard resistor used in the calibration technical field, and is also called a “standard shunt resistor”.
常用標準直流分流器の校正方法としては、図15に示すように、直流電流源1502の出力に参照用標準分流器である参照用標準直流分流器1104と常用標準直流分流器1506とを直列に接続し、所定の直流電流を流し、各分流器の両端の端子1116及び1118間、又は、1526及び1528間に現れる電圧をそれぞれ電圧計1508、1510で測定し、それらの測定値と参照用標準直流分流器1104の既知の抵抗値から、常用標準直流分流器1506の抵抗値を算出する。
As shown in FIG. 15, a
一般に、この常用標準直流分流器1506などの抵抗値の算出作業は、「校正(calibration)」と呼ばれる。
In general, the operation of calculating the resistance value of the normal
なお、参照用標準直流分流器1104において、端子1112はフォース用H端子、端子1114はフォース用L端子、端子1116はセンス用H端子、端子1118はセンス用L端子である。端子1112と端子1116は、参照用標準直流分流器1104内において、内部の標準抵抗の一方の端部に並列に接続され、端子1114と端子1118は内部の標準抵抗の他方の端部に並列に接続されている。ここで、センス用端子1116、1118は、電圧の検出に用いられる。
In the reference
常用標準直流分流器1506において、端子1522はフォース用H端子、端子1524はフォース用L端子、端子1526はセンス用H端子、端子1528はセンス用L端子であり、参照用標準直流分流器1104における各端子と同様な役割を担う。
In the normal
近年の電気自動車、太陽光発電、風力発電等の開発の隆盛により、パワーエレクトロニクス関連の製品需要の増加が顕著になり、高電圧や大電流が必要とされる機会が増えており、1200Aにも達する大電流を、被測定対象の自己発熱を防ぐために短期間流すことにより、すなわち、短期間の大電流パルスを供給することにより、測定をすることが求められている。 With the recent development of electric vehicles, solar power generation, wind power generation, etc., the demand for power electronics-related products has increased significantly, and the opportunity for high voltage and large current is increasing. In order to prevent the self-heating of the object to be measured for a short period of time, it is required to perform the measurement by supplying a large current pulse that reaches a short period, that is, by supplying a short-time large current pulse.
そのような大電流を供給する信号源すなわち電流発生器を校正するためには、大電流での校正が可能な常用の分流器が必要とされるが、非特許文献1に記載されているように、大電流を流した際に分流器が自己発熱することにより、正しい特性が測れなくなるという問題点を解決する必要があった。 In order to calibrate such a signal source that supplies a large current, that is, a current generator, a common shunt that can be calibrated with a large current is required, but as described in Non-Patent Document 1. In addition, it is necessary to solve the problem that correct characteristics cannot be measured due to self-heating of the shunt when a large current is passed.
また、電流発生器において大電流を短期間出力するといういわば交流特性性能を保証するためには、図15による従来の直流電流の校正方法だけでなく、その校正結果が交流性能の保証につながるような校正体系(トレーサビリティ体系)の構築が必要とされている。 In addition, in order to guarantee the AC characteristic performance of outputting a large current for a short period in the current generator, not only the conventional DC current calibration method shown in FIG. 15 but also the calibration result leads to the guarantee of the AC performance. It is necessary to build a proper calibration system (traceability system).
図15における常用標準直流分流器1506には、例えば、非特許文献2の分流器を使うことができる。この分流器は1500Aの直流電流に対応しているが、交流には対応していないために電流パルスを流す場合の校正には適していない。
As the normal
非特許文献3の分流器は、交流用のシャント抵抗(分流器)であり、同軸構造をしているために交流特性は優れているが、定格電力が大きくないので、参照用標準直流分流器による校正を行うことができない。 The shunt of Non-Patent Document 3 is an AC shunt resistor (shunt), and has a coaxial structure, so that the AC characteristics are excellent, but the rated power is not large, so the reference standard DC shunt Calibration cannot be performed.
また、特許文献1の高精度交流電流用分流器は、100Aまでの電流にしか対応していない。 Further, the high-accuracy AC current shunt of Patent Document 1 only supports currents up to 100A.
従って、参照用標準直流分流器による直流電流印加条件での校正が可能で、交流特性に優れて波形の歪みが少なく、1200Aの大電流パルス印加条件での校正に使用可能な、常用標準直流交流分流器、その常用標準直流交流分流器を用いた校正作業に使用可能な大電流パルスを発生可能な電流発生器、及び、その常用標準直流交流分流器を用いた校正システムにより校正された高精度の電流発生器が必要とされている。 Therefore, it can be calibrated under DC current application conditions using a standard DC shunt for reference, has excellent AC characteristics, has little waveform distortion, and can be used for calibration under 1200 A high current pulse application conditions. High accuracy calibrated by a shunt, a current generator capable of generating a large current pulse that can be used for calibration work using the standard DC AC shunt, and a calibration system using the standard DC AC shunt Current generator is needed.
本考案は、上述の課題を解決し、参照用標準直流分流器による直流電流印加条件での校正が可能で、交流特性に優れて波形の歪みが少なく、1200Aの大電流パルス印加条件の校正に使用可能な、常用標準直流交流分流器、その常用標準直流交流分流器を用いた校正作業に使用可能な大電流パルスを発生可能な電流発生器、及び、その常用標準直流交流分流器を用いた校正システムにより校正された高精度の電流発生器を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-mentioned problems, can be calibrated under DC current application conditions using a standard DC shunt for reference, has excellent AC characteristics, has little waveform distortion, and can calibrate 1200 A high current pulse application conditions. Usable standard DC / AC shunt, current generator capable of generating a large current pulse that can be used for calibration using the standard DC / AC shunt, and standard DC / AC shunt An object of the present invention is to provide a highly accurate current generator calibrated by a calibration system.
この課題を解決するために、請求項1にかかる本考案は、第1の導電プレートと、第2の導電プレートと、前記第1の導電プレートと前記第2の導電プレートの間に配置された第1の絶縁体と、複数の抵抗体であって、前記複数の抵抗体の各々は、該抵抗体内の抵抗素子の一方の端部に接続された第1と第2のワイヤと、該抵抗素子の他方の端部に接続された第3と第4のワイヤとを備える、複数の抵抗体とを備え、前記複数の抵抗体は円周上に、前記複数の抵抗体の各々の前記第1のワイヤと前記第3のワイヤとの位置が放射状になるように配置され、前記複数の抵抗体による前記第1のワイヤの位置は前記複数の抵抗体による前記第3のワイヤの位置の外側に同心円をなすように配置され、前記複数の抵抗体の各々において、前記第1のワイヤ及び前記第3のワイヤは、前記第1のワイヤが前記第2の導電プレートに接続されてしかも前記第3のワイヤが前記第2の導電プレートを貫通して前記第1の導電プレートに接続されるか、前記第1のワイヤが前記第2の導電プレートを貫通して前記第1の導電プレートに接続されてしかも前記第3のワイヤが前記第2の導電プレートに接続されるかのどちらかであり、前記複数の抵抗体のうち隣り合う2つの抵抗体は、一方の抵抗体の前記第1のワイヤは前記第2の導電プレートに接続され、他方の抵抗体の前記第1のワイヤは前記第2の導電プレートを貫通して前記第1の導電プレートに接続される、ことを特徴とする分流器である。 In order to solve this problem, the present invention according to claim 1 is disposed between a first conductive plate, a second conductive plate, and the first conductive plate and the second conductive plate. A first insulator and a plurality of resistors, each of the plurality of resistors being connected to one end of a resistance element in the resistor, the first wire and the second wire; A plurality of resistors comprising third and fourth wires connected to the other end of the element, wherein the plurality of resistors are arranged on a circumference of each of the plurality of resistors. The positions of the first wire and the third wire are arranged so as to be radial, and the position of the first wire by the plurality of resistors is outside the position of the third wire by the plurality of resistors. In each of the plurality of resistors, the first resistor The ear and the third wire have the first wire connected to the second conductive plate, and the third wire passes through the second conductive plate and is connected to the first conductive plate. Either the first wire passes through the second conductive plate and is connected to the first conductive plate, and the third wire is connected to the second conductive plate. In the two adjacent resistors, the first wire of one resistor is connected to the second conductive plate, and the first wire of the other resistor is Is a shunt that passes through the second conductive plate and is connected to the first conductive plate.
そして、このように構成したことにより、大電流を流しても、第1及び第2の導電プレートにより自己発熱が抑えられ、さらに、複数の抵抗体に電流が分散して流れるため、各抵抗体での自己発熱が低減できるだけでなく、隣り合う抵抗体間の第1のワイヤに流れる電流の向きが逆向きになり、隣り合う抵抗体に流れる電流の向きも逆向きになり、さらに、隣り合う抵抗体間の第3のワイヤに流れる電流の向きも逆向きになるので、全体的に流れた電流による磁束の発生が相殺される。そのため、信号源から見た見かけ上のインダクタンス(等価インダクタンス)が抑えられ、さらに、第2及び第4のワイヤにより電圧をセンス(検出)する際に磁界の影響を受なくすることができ、電圧センス測定を高精度で行うことができる。したがって、この分流器のインダクタンス成分が抵抗測定に与える影響を極めて僅かに抑えることができる。 With this configuration, even when a large current flows, self-heating is suppressed by the first and second conductive plates, and the current flows in a distributed manner to the plurality of resistors. In addition to reducing the self-heating at, the direction of the current flowing through the first wire between the adjacent resistors is reversed, the direction of the current flowing through the adjacent resistors is also reversed, and further adjacent Since the direction of the current flowing through the third wire between the resistors is also reversed, the generation of magnetic flux due to the current that flows as a whole is offset. Therefore, the apparent inductance (equivalent inductance) seen from the signal source can be suppressed, and the voltage can be made unaffected by the magnetic field when the voltage is sensed (detected) by the second and fourth wires. Sense measurement can be performed with high accuracy. Therefore, the influence of the inductance component of the shunt on the resistance measurement can be suppressed very slightly.
したがって、直流の大電流をこの分流器に流す際に自己発熱の影響を抑えることができるだけでなく、パルス電流などの交流の大電流をこの分流器に流す際にも、自己発熱及びインダクタンス成分が抵抗測定に与える影響を抑えることができ、そのため、流れる信号の波形の歪みや温度特性による変動を抑えて、正確な測定をすることができる。 Therefore, not only can the influence of self-heating be suppressed when flowing a large direct current through this shunt, but also when a large alternating current such as a pulse current is flowed through this shunt, the self-heating and inductance components are reduced. The influence on the resistance measurement can be suppressed, and therefore, accurate measurement can be performed while suppressing distortion due to the waveform of the flowing signal and fluctuation due to temperature characteristics.
請求項2にかかる本考案は、請求項1に記載の分流器において、前記複数の抵抗体の各々の前記第1のワイヤが前記第1の導電プレート又は前記第2の導電プレートに接続される位置と、前記複数の抵抗体の各々の前記第3のワイヤが前記第1の導電プレート又は前記第2の導電プレートに接続される位置は、互いに同心円を成し、前記第1のワイヤの接続される位置は前記第3のワイヤの接続される位置よりも外側であることを特徴とする。
The present invention according to
請求項3にかかる本考案は、請求項1または2に記載の分流器において、前記第1の導電プレートは、フォース側L端子を備え、前記第2の導電プレートは、前記第1の導電プレートを貫通して伸びるフォース側H端子を備えることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the shunt according to the first or second aspect, the first conductive plate includes a force-side L terminal, and the second conductive plate is the first conductive plate. And a force-side H terminal extending through the terminal.
請求項4にかかる本考案は、請求項3に記載の分流器において、前記フォース側H端子及び前記フォース側L端子はそれぞれ複数の端子を有することを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the shunt according to the third aspect, each of the force side H terminal and the force side L terminal has a plurality of terminals.
請求項5にかかる本考案は、請求項4に記載の分流器において、前記複数のフォース側H端子及び前記複数のフォース側L端子をそれぞれ1つのフォース側交流H端子及びフォース側交流L端子に接続する交流入力アタッチメントをさらに備えることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the shunt according to the fourth aspect, the plurality of force side H terminals and the plurality of force side L terminals are respectively converted into one force side AC H terminal and force side AC L terminal. An AC input attachment for connection is further provided.
請求項6にかかる本考案は、請求項1ないし5のいずれかに記載の分流器において、前記第1及び第2の導電プレートは、銅、銀のいずれかで形成されることを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, in the shunt according to any one of the first to fifth aspects, the first and second conductive plates are formed of copper or silver. .
請求項7にかかる本考案は、請求項1ないし6のいずれかに記載の分流器において、さらに、第3の導電プレートと、第4の導電プレートと、前記第3の導電プレートと前記第4の導電プレートの間に配置された第2の絶縁体とを備え、前記複数の抵抗体による前記第2のワイヤの位置は前記複数の抵抗体による前記第4のワイヤの位置の外側に同心円をなすように配置され、前記複数の抵抗体の各々において、前記第2のワイヤ及び前記第4のワイヤは、前記第2のワイヤが前記第3の導電プレートに接続されてしかも前記第4のワイヤが前記第3の導電プレートを貫通して前記第4の導電プレートに接続されるか、前記第2のワイヤが前記第3の導電プレートを貫通して前記第4の導電プレートに接続されてしかも前記第4のワイヤが前記第3の導電プレートに接続されるかのどちらかであり、前記複数の抵抗体のうちの前記隣り合う2つの抵抗体は、前記一方の抵抗体の前記第2のワイヤは前記第3の導電プレートに接続され、前記他方の抵抗体の前記第2のワイヤは前記第3の導電プレートを貫通して前記第4の導電プレートに接続されることを特徴とする。 According to a seventh aspect of the present invention, in the shunt according to any one of the first to sixth aspects, the third conductive plate, the fourth conductive plate, the third conductive plate, and the fourth conductive plate are further provided. A second insulator disposed between the conductive plates, and the position of the second wire by the plurality of resistors is concentric to the outside of the position of the fourth wire by the plurality of resistors. The second wire and the fourth wire in each of the plurality of resistors, the second wire being connected to the third conductive plate, and the fourth wire. Is connected to the fourth conductive plate through the third conductive plate, or the second wire is connected to the fourth conductive plate through the third conductive plate. The fourth wire is in front One of the plurality of resistors, the two adjacent resistors are connected to the third conductive plate, and the second wire of the one resistor is the third conductive plate. The second wire of the other resistor is connected to the plate and passes through the third conductive plate and is connected to the fourth conductive plate.
請求項8にかかる本考案は、請求項7に記載の分流器において、前記複数の抵抗体の各々の前記第2のワイヤが前記第3の導電プレート又は前記第4の導電プレートに接続される位置と、前記複数の抵抗体の各々の前記第3のワイヤが前記第3の導電プレート又は前記第4の導電プレートに接続される位置は、互いに同心円を成し、前記第2のワイヤの接続される位置は前記第4のワイヤの接続される位置よりも外側であることを特徴とする。 The present invention according to claim 8 is the current shunt according to claim 7, wherein the second wire of each of the plurality of resistors is connected to the third conductive plate or the fourth conductive plate. The position and the position at which the third wire of each of the plurality of resistors is connected to the third conductive plate or the fourth conductive plate are concentric with each other, and the connection of the second wire The position to be performed is outside the position to which the fourth wire is connected.
請求項9にかかる本考案は、請求項7または8に記載の分流器において、前記第4の導電プレートは、センス側L端子を備え、前記第3の導電プレートは、前記第4の導電プレートを貫通して伸びるセンス側H端子を備えることを特徴とする。 The present invention according to claim 9 is the shunt according to claim 7 or 8, wherein the fourth conductive plate includes a sense-side L terminal, and the third conductive plate is the fourth conductive plate. And a sense-side H terminal extending through the terminal.
請求項10にかかる本考案は、請求項9に記載の分流器において、前記センス側H端子及び前記センス側L端子は同軸コネクタを形成することを特徴とする。
The present invention according to
請求項11にかかる本考案は、請求項7ないし10のいずれかに記載の分流器において、前記第3及び第4の導電プレートは、真鍮、銅のいずれかで形成されることを特徴とする。 The present invention according to claim 11 is the shunt according to any one of claims 7 to 10, wherein the third and fourth conductive plates are formed of either brass or copper. .
請求項12にかかる本考案は、請求項7ないし10のいずれかに記載の分流器において、前記第3及び第4の導電プレートは、導電プレート表面を備えたプリント基板で形成されることを特徴とする。 According to a twelfth aspect of the present invention, in the shunt according to any one of the seventh to tenth aspects, the third and fourth conductive plates are formed of a printed circuit board having a conductive plate surface. And
請求項13にかかる本考案は、請求項1ないし12のいずれかに記載の分流器において、前記複数の抵抗体の各々は、長さ及び幅よりも厚みが小さい板状抵抗体であることを特徴とする。 According to a thirteenth aspect of the present invention, in the shunt according to any one of the first to twelfth aspects, each of the plurality of resistors is a plate-like resistor having a thickness smaller than a length and a width. Features.
請求項14にかかる本考案は、請求項1ないし13のいずれかに記載の分流器において、前記第2及び第4のワイヤはいずれも前記第1及び第3のワイヤより長いことを特徴とする。 According to a fourteenth aspect of the present invention, in the shunt according to any one of the first to thirteenth aspects, the second and fourth wires are both longer than the first and third wires. .
請求項15にかかる本考案は、請求項1ないし14のいずれかに記載の分流器に信号を供給する校正用電流発生器であって、電源の出力に接続された電荷蓄積用コンデンサに電荷を蓄積する電荷蓄積回路と、前記電荷蓄積回路のからの放電信号の電圧を、所定電圧に制御して出力する電圧コンプライアンス回路と、前記電圧コンプライアンス回路からの前記所定電圧の出力信号について、所定の電流値で所定の持続時間のパルス電流として出力する電流パルス発生回路と、前記電流パルス発生回路からの出力電流を、同軸ケーブルを介して低インダクタンスで出力する出力部とを備える、校正用電流発生器である。 According to a fifteenth aspect of the present invention, there is provided a calibration current generator for supplying a signal to the shunt according to any one of the first to fourteenth aspects, wherein a charge is stored in a charge storage capacitor connected to an output of a power source. A charge storage circuit for storing, a voltage compliance circuit for controlling and outputting a voltage of a discharge signal from the charge storage circuit to a predetermined voltage, and an output signal of the predetermined voltage from the voltage compliance circuit for a predetermined current A current generator for calibration comprising: a current pulse generating circuit that outputs a pulse current of a predetermined duration as a value; and an output unit that outputs the output current from the current pulse generating circuit with a low inductance via a coaxial cable It is.
そして、このように構成したことにより、請求項1ないし14のいずれかに記載の分流器に大電流の電流パルスを流す際に、安定した電流パルスを供給できるので、電流パルスによる分流器の校正を正確に行うことができる。 With this configuration, a stable current pulse can be supplied when a large current pulse is allowed to flow through the shunt according to any one of claims 1 to 14. Therefore, the shunt is calibrated by the current pulse. Can be done accurately.
請求項16にかかる本考案は、請求項15に記載の校正用電流発生器において、前記電圧コンプライアンス回路は、前記電圧コンプライアンス回路の出力電圧がVコンプライアンスDACに設定された電圧値となるように、該出力電圧からのフィードバックを、フィードバック抵抗及び第1のオペアンプを介して第1のFETを制御することによって制御し、前記電流パルス発生回路は、前記電流パルス発生回路からの出力電流がIパルスDACに設定されたパルス波形及び電流値となるように、該出力電流を電流検出抵抗、差動アンプ、フィードバック抵抗、及び第2のオペアンプを介して第2のFETを制御することによって制御することを特徴とする。 According to a sixteenth aspect of the present invention, in the calibration current generator according to the fifteenth aspect, the voltage compliance circuit is configured such that an output voltage of the voltage compliance circuit becomes a voltage value set to a V compliance DAC. The feedback from the output voltage is controlled by controlling the first FET via a feedback resistor and a first operational amplifier, and the current pulse generation circuit is configured such that the output current from the current pulse generation circuit is an I pulse DAC. The output current is controlled by controlling the second FET via the current detection resistor, the differential amplifier, the feedback resistor, and the second operational amplifier so that the pulse waveform and the current value are set to Features.
請求項17にかかる本考案は、請求項1ないし16のいずれかに記載の分流器によって、直接的または間接的に校正された電流発生器である。 The present invention according to claim 17 is a current generator calibrated directly or indirectly by the shunt according to any one of claims 1 to 16.
そして、このように構成したことにより、従来は校正されていなかった大電流の電流パルスについて校正され、高精度の大電流の電流パルスを発生することができる電流発生器を製品として提供することができる。 With this configuration, it is possible to provide a current generator that can calibrate a large current pulse that has not been calibrated in the past and can generate a highly accurate large current pulse as a product. it can.
請求項18にかかる本考案は、複数の抵抗体を並列接続した分流器において、前記複数の抵抗体は環状に配列され、且つ、前記抵抗体の一端が他端の内側又は外側となる向きにそれぞれ配置されており、前記抵抗体に電流を供給する第1の複数の接続導体にそれぞれつながれた合流点を有する第1及び第2の導電体と、前記抵抗体の電圧を測定するための第2の複数の接続導体にそれぞれつながれた合流点を有する第3及び第4の導電体とを具備し、隣り合った前記抵抗体に電流を供給する前記第1の複数の接続導体のうちの同じ側の一端が、いずれか異なる第1及び第2の導電体に接続されている構造、および、隣り合った前記抵抗体の電圧を測定するための前記第2の複数の接続導体のうちの同じ側の一端が、いずれか異なる第3及び第4の導電体に接続されている構造の、いずれか一方若しくは両方の構造を有することを特徴とする分流器である。 The present invention according to claim 18 is the shunt in which a plurality of resistors are connected in parallel, wherein the plurality of resistors are arranged in an annular shape, and one end of the resistor is oriented inward or outward of the other end. A first conductor and a second conductor, each having a junction point connected to each of a plurality of first connection conductors, each of which is disposed and supplying a current to the resistor, and a first voltage for measuring the voltage of the resistor; The third and fourth conductors having junctions respectively connected to the plurality of connection conductors, and the same of the first plurality of connection conductors supplying current to the adjacent resistors One end of which is connected to different first and second conductors, and the same among the plurality of second connection conductors for measuring the voltage of the adjacent resistors The first and second ends are different from each other in the third and third The structure being connected to the conductors, a shunt, characterized in that it comprises either or both of the structures.
そして、このように構成したことにより、隣り合う抵抗体に電流を供給する接続導体に流れる電流の向きが互いに逆向きになり、隣り合う抵抗体に流れる電流の向きも互いに逆向きになるので、全体的に流れた電流による磁束の発生が相殺される。そのため、合流点を有する導電体から見た見かけ上のインダクタンス(等価インダクタンス)が抑えられ、さらに、電圧を測定する接続導体の磁界の影響を少なくすることができる。 And by configuring in this way, the direction of the current flowing through the connecting conductor that supplies current to the adjacent resistors is opposite to each other, and the direction of the current flowing through the adjacent resistors is also opposite to each other. The generation of magnetic flux due to the current that flows as a whole is offset. Therefore, the apparent inductance (equivalent inductance) seen from the conductor having the junction can be suppressed, and the influence of the magnetic field of the connection conductor for measuring the voltage can be reduced.
本明細書の図中において、特に断ることなく同じ参照番号を用いているものは、同じものを示していることに注意されたい。 It should be noted that in the drawings of the present specification, the same reference numerals are used unless otherwise specified.
本考案の一実施形態による常用標準直流交流分流器100を図1〜7を用いて説明する。図1は常用標準直流交流分流器100の斜視図を示し、さらに図2にその平面図を、図3にその正面図を、図4にその底面図を、それぞれ示す。常用標準直流交流分流器100は、第1の導電プレート110、第2の導電プレート114、第3の導電プレート120、第4の導電プレート124とを備える。さらに、第1と第2の導電プレートの間には第1の絶縁体112を備えて、第1と第2の導電プレートの間で絶縁を保ち、第3と第4の導電プレートの間には第2の絶縁体122を備えて、第3と第4の導電プレートの間で絶縁を保っている。第1の導電プレートには、4本の柱状のフォース側H端子130が設けられ、4個の貫通穴132が設けられている。4個の貫通穴132にはそれぞれ、第2の導電プレートから4本の柱状のフォース側L端子132が延伸して配置されている。フォース側H端子130は、いずれも第1の導電プレート110との電気的接続を保ち、フォース側L端子132は、いずれも第2の導電プレート114との電気的接続を保っている。
An ordinary standard DC /
第1及び第2の導電プレート110、114は、いずれも、導電性に優れ、熱伝導度も優れ、また良好な機械的強度も備えた板が適しており、好ましくは、銅製プレート、あるいは銀製プレート、あるいはそれらと同等な性能の金属または合金(例えばマンガニン(MANGANIN(登録商標)、Manganin(登録商標)))によるプレートを用いることができるが、これに限定されるものではない。
Each of the first and second
第3及び第4の導電プレート120、124は、いずれも、導電性に優れた板が適しているが、熱伝導度については、第1及び第2の導電プレートほど良好である必要はなく、好ましくは、真鍮製プレート、あるいは銅製プレート等の金属製プレート、あるいは、導電性のプレート面を備えたプリント基板とすることもできるが、必ずしもこれに限定されるものではない。
The third and fourth
第1及び第2の絶縁体112、122は、いずれも絶縁性に優れた板が適しており、好適には、ベークライト製の板を用いることができるが、これに限定されるものではない。
As the first and
第4の導電プレート124には、常用標準直流交流分流器100のセンス側端子として同軸コネクタが設けられ、同軸コネクタの芯線導体137は第4の導電プレート124に電気的に接続され、同軸コネクタの外側導体136は第3の導電プレート120に電気的に接続される。
The fourth
第1〜第4の導電プレート110、114、120、124及び第1、第2の絶縁体112、122は、複数のステー126により、図3に示されるように所定の間隔を備えた円柱状の構造として形成される。第1、第2、第4の導電プレートの穴156、178、166は、ステー126の取付けに使用される。
The first to fourth
さらに、複数の板状抵抗体138が、第1の支持板210、第2の支持板212、第3の支持板116と、第4の支持板118と、複数のスペーサ144により、第2の導電プレート114の下方に、複数の抵抗体138のそれぞれの長い方の第1及び第2の表面が第2の導電プレートの半径方向に沿うように、円周状に配置される。なお、第1の支持板210、第2の支持板212、第3の支持板116、第4の支持板118はベークライト製を用いることができるが、これに限定されるものではない。
Further, the plurality of plate-
抵抗体138の第1〜第4の導電プレート110、114、120、124への接続については2タイプの接続形態があり、それを図2、4〜7を用いて説明する。
There are two types of connection modes for connecting the
抵抗体138は、図2で示されるJ−J線における部分断面図である図6に示される抵抗体138aによる第1の接続タイプと、図2のK−K線で示される部分断面図である図7に示される抵抗体138bによる第2の接続タイプの2種類の接続形態により交互に配置されている。
The
ここで、抵抗体138a及び138bは同じ構造を備えた抵抗体であり、その構造が図6中に回路図を示すブロック214として記載されているように、抵抗Rの一方の端子に2個の端子a及びcが接続され、他方の端子に2個の端子b及びdが接続された4端子型の抵抗器である。一例としては、抵抗体138a、138bは、好ましくは温度特性に優れた金属箔膜抵抗であって、精密電力用抵抗器を用いることができる。
Here, the
図6を参照すると、抵抗体138aによる第1の接続タイプでは、抵抗体138aの端子aに接続されて電流を供給する接続導体の一例であるワイヤ202は、押さえ板230及びねじ232によって第1の導電プレート110に電気的に接続される。また、抵抗体138aの端子cに接続されて電圧を測定するための接続導体の一例であるワイヤ206は、押さえ板240及びねじ242によって第4の導電プレート124に電気的に接続される。さらに、抵抗体138aの端子bに接続されて電流を供給する接続導体の一例であるワイヤ204は、押さえ板234及びねじ236によって第2の導電プレート114に電気的に接続され、抵抗体138aの端子dに接続されて電圧を測定するための接続導体の一例であるワイヤ208は、押さえ板244及びねじ246によって第3の導電プレート120に電気的に接続される。ここで、ワイヤ202、204及び抵抗体138aに流れる電流の方向は、それぞれ矢印B、D、Aで示される方向になることに注意されたい。
Referring to FIG. 6, in the first connection type using the
図7を参照すると、抵抗体138bによる第1の接続タイプでは、抵抗体138bに接続されたワイヤ302は押さえ板330及びねじ232によって第1の導電プレート110に電気的に接続される。また、抵抗体138bに接続されたワイヤ306は押さえ板340及びねじ342によって第4の導電プレート124に電気的に接続される。さらに、抵抗体138bに接続されたワイヤ304は押さえ板334及びねじ336によって第2の導電プレート114に電気的に接続され、抵抗体138bに接続されたワイヤ308は押さえ板344及びねじ346によって第3の導電プレート120に電気的に接続される。ここで、ワイヤ302、304及び抵抗体138bに流れる電流の方向は、それぞれ矢印F、G、Eで示される方向になることに注意されたい。
Referring to FIG. 7, in the first connection type using the
ここで、図2を見ると、第2の接続タイプによる接続の位置を示す接続用溝154の隣に、第1の接続タイプによる接続の位置を示す接続用溝150及び穴152が配置され、さらにその隣に別の第2の接続タイプによる接続の位置を示す接続用溝154が配置され、さらにその隣に別の第1の接続タイプによる接続の位置を示す接続用溝150及び穴152が配置されて、したがって、第1と第2の接続タイプによる接続が交互に配置されて、円周を成していることが理解されよう。また、同様なことが図4及び図5からも理解されよう。
Here, referring to FIG. 2, next to the
言い換えると、複数の抵抗体138は、その抵抗体内の抵抗素子Rの一方の端部に接続された第1と第2のワイヤ(202及び206、又は、304及び308)と、その抵抗素子Rの他方の端部に接続された第3と第4のワイヤ(204及び208、又は、302及び306)とを備える。その複数の抵抗体138は円周上に、複数の抵抗体の各々の第1のワイヤと第3のワイヤの位置が放射状になるように配置され、複数の抵抗体138による第1のワイヤの位置は複数の抵抗体による第3のワイヤの位置の外側に同心円をなすように配置される(図1〜3、5〜7参照)。ここで、複数の抵抗体138の各々において、第1のワイヤ(202又は304)及び第3のワイヤ(204又は302)は、第1のワイヤ304が第2の導電プレート114に接続されてしかも第3のワイヤ302が第2の導電プレート114を貫通して第1の導電プレート110に接続されるか、第1のワイヤ202が第2の導電プレート114を貫通して第1の導電プレート110に接続されてしかも第3のワイヤ204が第2の導電プレート114に接続されるかのどちらかである。さらに、複数の抵抗体138のうち隣り合う2つの抵抗体(138a、138b)では、一方の抵抗体138bの第1のワイヤ304は第2の導電プレート114に接続され、他方の抵抗体138aの第1のワイヤ202は第2の導電プレート114を貫通して第1の導電プレート110に接続されている。
In other words, the plurality of
さらに、複数の抵抗体138の各々の第1のワイヤ(202又は304)が第1の導電プレート110又は第2の導電プレート114に接続される位置と、複数の抵抗体138の各々の第3のワイヤ(204又は302)が第1の導電プレート110又は第2の導電プレート114に接続される位置は、互いに同心円を成し、第1のワイヤの接続される位置は第3のワイヤの接続される位置よりも外側となっている(図1〜3、5〜7参照)。
Furthermore, the position where the first wire (202 or 304) of each of the plurality of
このようにして、第1および第2の導電プレート110及び114は、複数の第1のワイヤ202、304に分岐する電流の合流点、複数の第3のワイヤ204、302に分岐する電流の合流点を有する導電体となっている。
In this way, the first and second
さらに、その複数の抵抗体138は円周上に、複数の抵抗体の各々の第2のワイヤと第4のワイヤの位置が放射状になるように配置され、複数の抵抗体138による第2のワイヤの位置は複数の抵抗体による第4のワイヤの位置の外側に同心円をなすように配置される(図1、3、4、6、7参照)。ここで、複数の抵抗体138の各々において、第2のワイヤ(206又は308)及び第4のワイヤ(208又は306)は、第2のワイヤ308が第3の導電プレート120に接続されてしかも第4のワイヤ306が第3の導電プレート120を貫通して第4の導電プレート124に接続されるか、第2のワイヤ206が第3の導電プレート120を貫通して第4の導電プレート124に接続されてしかも第4のワイヤ208が第3の導電プレート120に接続されるかのどちらかである。さらに、複数の抵抗体138のうち隣り合う2つの抵抗体(138a、138b)では、一方の抵抗体138bの第2のワイヤ308は第3の導電プレート120に接続され、他方の抵抗体138aの第2のワイヤ206は第3の導電プレート120を貫通して第4の導電プレート124に接続されている。
Further, the plurality of
さらに、複数の抵抗体138の各々の第2のワイヤ(206又は308)が第4の導電プレート124又は第3の導電プレート120に接続される位置と、複数の抵抗体138の各々の第4のワイヤ(208又は306)が第4の導電プレート124又は第3の導電プレート120に接続される位置は、互いに同心円を成し、第2のワイヤの接続される位置は第4のワイヤの接続される位置よりも外側となっている(図1、3、4、6、7参照)。
Furthermore, the position where the second wire (206 or 308) of each of the plurality of
このようにして、第3および第4の導電プレート120及び124は、抵抗体138の電圧を測定するための第2のワイヤ206、308および第4のワイヤ208、306の測定回路の合流点を有する導電体となっている。
In this way, the third and fourth
ここで、各端子からの電流の流れについて説明すると、フォース側H端子130から供給された電流は、第1の接続タイプによる接続では矢印Bから矢印D及び矢印Aに沿って流れ、フォース側L端子134へと流れる。センス側同軸コネクタの芯線導体137に接続されるワイヤ208、及び、外側導体136に接続されるワイヤ206は、電圧の検出に使われるため、それらに流れる電流は無視することができる。
Here, the flow of current from each terminal will be described. The current supplied from the force
同様に、第2の接続タイプによる接続では、フォース側H端子130から供給された電流は、矢印Fから矢印G及び矢印Eに沿って流れてフォース側L端子134へと流れる。ここで、センス側同軸コネクタの芯線導体137に接続されるワイヤ308、及び、外側導体136に接続されるワイヤ306は、電圧の検出に使われるため、それらに流れる電流は無視することができる。
Similarly, in the connection by the second connection type, the current supplied from the force
すなわち、常用標準直流交流分流器100では、隣り合う抵抗体138の接続において第1と第2の接続タイプが交互になるように配置されているので、隣り合う抵抗体間、隣り合うフォース側H端子に接続されるワイヤ間、及び、隣り合うフォース側L端子に接続されるワイヤ間でのそれぞれの電流の流れる向きが逆向きとなる。そのため、大電流の電流パルスをフォース端子に入力したとしても、上述の接続により、隣り合う抵抗体間での電流の流れる向き、フォース側H端子又はL端子に接続されるそれぞれのワイヤについて隣り合うワイヤ間での電流の流れる向きが逆であるために、磁界の発生が相殺され、抑制される。そのため、信号源から見た見かけ上のインダクタンス(等価インダクタンス)が抑えられ、さらに、抵抗体の電圧をセンスする際にも磁束の影響を受けないので、抵抗体のセンス側の端子から電圧を高精度に測定することができ、したがって、常用標準直流交流分流器100におけるインダクタンス成分が抵抗測定に与える影響を僅かな量にまで低減することができる。
That is, in the normal standard DC /
また、第1及び第2の導電プレート110、114を介して、フォース側H端子からの電流を各抵抗体138に分配する構造であるため、直流および交流の両方において、自己発熱も極力抑えることができ、その影響を無視することができる。
In addition, since the current from the force-side H terminal is distributed to each
また、ワイヤ206、208は、ワイヤ202、204よりも長くなっており、導電プレート120、124を導電プレート110、114から引き離し、導電プレート110、114で生じる磁気による誘導などによって、導電プレート120、124側に生じる電流を減少させている。
Further, the
ここで第1及び第2の導電プレート110、114のサイズは、流れる電流に対して自己発熱及び機械的な変形を抑えるのに十分な大きさのサイズを備え、一例として、直径は30センチメートル、厚さは10ミリメートルである。
Here, the size of the first and second
なお、上記の常用標準直流交流分流器100では、直流電流入力時には、フォース側端子に、4本のH端子130及び4本のL端子134を用い、それぞれ少なくとも300Aが供給可能な直流電流源4台それぞれを、H端子130及びL端子134の各一対に接続して使用する。
In the above-described normal standard DC /
次に、図8より、交流の電流パルスを入力する際に使用される常用標準直流交流分流器100の交流入力アタッチメント410について説明する。
Next, the
電流パルスなどの交流電流を使用する際には、図8に示されるように、交流入力アタッチメント410を、常用標準直流交流分流器100に装着して用いる。すなわち、常用標準直流交流分流器100の4本のフォース側H端子130a〜130d及び4本のフォース側L端子134a〜134dのそれぞれの頂上部に設けられたねじ穴402a〜402d、404a〜404dに、これらのねじ穴にそれぞれ対応する交流入力アタッチメント側のねじ穴422a〜422d、424a〜424dを介して、ねじによってそれぞれねじ止めする。それにより、フォース側H端子130a〜130dが柱状のフォース側交流H端子416に電気的に接続され、さらに、フォース側L端子134a〜134dが柱状のフォース側交流L端子418に電気的に接続される。
When an AC current such as a current pulse is used, an
ここで、交流入力アタッチメント410は、第5の導電プレート412と第6の導電プレート414を備え、この第5及び第6の導電プレート間に挿入された第3の絶縁体(不図示)により絶縁されている。また、第5の導電プレート412は、貫通穴420を備え、フォース側交流L端子418とは絶縁を保っている。
Here, the
第5、第6の導電プレート412、414は、第1及び第2の導電プレート110、114は、いずれも、導電性に優れ、熱伝導度も優れ、また良好な機械的強度も備えた板が適しており、好ましくは、銅製プレート、あるいは銀製プレート、あるいはそれらと同等な性能の金属または合金(例えばマンガニン(MANGANIN(登録商標)、Manganin(登録商標)))によるプレートを用いることができるが、これに限定されるものではない。第3の絶縁体は、絶縁性に優れた板が適しており、好適には、ベークライト製の板を用いることができるが、これに限定されるものではない。
The fifth and sixth
次に、図9〜13を参照して、本考案の一実施態様である常用標準直流交流分流器100を用いて、参照用標準直流分流器1104から、大電流の電流パルスを発生可能な製品である電流発生器を校正する方法900について、説明する。
Next, referring to FIGS. 9 to 13, a product capable of generating a large current pulse from the reference
まず、ステップ902において、各国の国家計量標準研究機関(National Metrology Institute (NMI))、またはそれに相当する校正機関(日本国内においてはJEMIC、日本国外においては、例えば米国のNational Institute of Standards and Technology(NIST))によって校正された参照用標準直流分流器から、直流電流源を使用して、常用標準直流交流分流器へ、直流条件における抵抗の校正を行う。
First, in
図11に、ステップ902での接続回路1100が示される。参照用標準直流分流器1104は図15において説明したものと同じものであり、各端子についての説明は省略する。常用標準直流交流分流器1106は、図1〜8において常用標準直流交流分流器100として説明したものであり、その等価回路は、図16に示されように、内部に抵抗成分Raとインダクタンス成分Laを備え、フォース側H端子1122、フォース側L端子1124、センス側H端子1126(すなわち、同軸コネクタの芯線導体137)、センス側L端子1128(すなわち、同軸コネクタの外部導体136)を備え、両H端子は等価回路のRaのインダクタンス成分Laと接続されてない側の端子に接続され、両L端子は等価回路のインダクタンス成分Laの抵抗成分Raと接続されてない側の端子に接続されて、表される。したがって、センス側端子1126及び1128間の電圧を測定することで分流器1106の両端の間の電圧を測定することができる。
FIG. 11 shows the
電圧計1108及び1110は、好適には、高精度な電圧測定機能を備えた電圧計であり、一例としてはアジレント・テクノロジー社製Agilent 3458Aマルチメータが用いられるが、これに限定されるものではない。
The
図11の接続図1100に示されるように、直流電流源1102の出力に参照用標準直流分流器1104及び常用標準直流交流分流器1106を直列に接続し、所定の直流電流を流し、各分流器の両端の端子間に現れる電圧をそれぞれの電圧計1108、1110で測定し、それらの測定値と参照用標準直流分流器1104の既知の抵抗値から、常用標準直流交流分流器1106の抵抗を校正する。
As shown in the connection diagram 1100 of FIG. 11, a reference
したがって、ステップ902により、直流条件での常用標準直流交流分流器1106の正確な抵抗値が決定され、それにより、この常用標準直流交流分流器1106を使用してパルス電流条件等の各種の校正を行うことができるようになる。
Therefore, in
直流電流源1102には、一例としてはアジレント・テクノロジー社製Agilent N8731AハイパワーDC電源を4個並列に接続して用いるが、これに限定されるものではない。また、直流電流としては1200Aが供給されるが、この値の電流に限定されるものではない。
For example, Agilent DC8731A high power DC power supplies manufactured by Agilent Technologies are connected in parallel to the DC
次にステップ904で、図8に示されるように、常用標準直流交流分流器100(図11では1106)のフォース端子に、交流入力アタッチメント410を取り付け、交流電流の入力ができるようにする。
Next, at
さらに、図9及び図12で示されるように、ステップ906で、常用標準直流交流分流器1106から、パルス電流源1202を使用して、常用標準交流分流器1206へ、パルス電流条件における抵抗の校正を行う。すなわち、図12の接続図1200に示されるように、パルス電流源1202の出力に常用標準直流交流分流器1106及び常用標準交流分流器1206を直列に接続し、所定の期間だけ所定の値となるパルス電流を流し、各分流器の両端の端子間に現れる電圧をそれぞれの電圧計1208、1210で測定し、それらの測定値と常用標準直流交流分流器1106の既知の抵抗値から、常用標準交流分流器1206のパルス電流条件での抵抗を校正する。
Further, as shown in FIGS. 9 and 12, in
電圧計1208及び1210は、好適には、高精度な電圧測定機能を備えた電圧計であり、一例としてはアジレント・テクノロジー社製Agilent 3458Aマルチメータが用いられるが、これに限定されるものではない。
The
このステップ906により、常用標準直流交流分流器1106よりも低コストかつ扱いが容易な常用標準交流分流器1206により、パルス電流条件についての校正を行うことができるようになる。
This
ここで、常用標準交流分流器1206には、一例として、非特許文献3に記載の分流器を使用することができるが、これに限定されるものではない。
Here, the common
図12における常用標準交流分流器1206の各端子1222〜1228の役割は、図16に示したものと同様である。
The roles of the
パルス電流源1202には、図14に示される校正用パルス電流源1400が用いられる。
As the pulse
図14を参照すると、校正用パルス電流源1400は、電荷蓄積回路1402と、電圧コンプライアンス回路1410と、電流パルス発生回路1420と、出力部1450とを備えて、出力端子1460、1462間に、電流パルスを出力する。
Referring to FIG. 14, a calibration pulse
電荷蓄積回路1402は、商用電源端子1406、1408に接続されたフローティング電源1404により出力された電圧出力を抵抗R1を介して電荷蓄積用コンデンサC1に電荷として蓄積する。
The
次に電圧コンプライアンス回路1410は、電荷蓄積用コンデンサC1に蓄積された電荷をFET1412によりスイッチングして放電させ、放電された信号の電圧がオペアンプ1414及び負帰還抵抗R3により、VコンプライアンスD−A変換器(DAC)1416で指定された電圧設定値となるようにFET1412を制御して動作し、電圧コンプライアンス回路1410からVコンプライアンスDAC1416での設定電圧を出力する。
Next, the
次に電流パルス発生回路1420では、IパルスDAC1428で設定された波形及び設定された電流の波高値を備えたパルス波形が電流パルス発生回路1420から出力されるように、電流検出抵抗R4の両端の間の電圧として検出された電流値を、差動アンプ1424、抵抗R9を介してフィードバックすることにより、オペアンプ1426を介してFET1422を制御して、所望の電流パルスを出力する。
Next, in the current
出力部1450は、同軸ケーブル1452を備えてインダクタンスを抑えることにより、電流パルス発生回路1420から出力された電流パルスを、波形の歪みを抑えて出力端子1460、1462に出力する。
The
以上の構成により、校正用パルス電流源1400は、校正作業に使用することが可能な大電流かつ所定の短時間だけ供給される電流パルスを出力することができる。
With the above configuration, the calibration pulse
図12に戻ると、以上のような構成により、ステップ902において直流条件で校正された常用標準直流交流分流器1106を、ステップ906では、パルス電流条件での校正の参照元として使用することにより、常用標準交流分流器1206への校正をすることができる。
Returning to FIG. 12, by using the normal standard DC /
なお、パルス電流としては1200Aで持続時間が1msより短いパルス電流が供給されるが、これに限定されるものではない。 The pulse current is 1200 A and the pulse current is shorter than 1 ms. However, the present invention is not limited to this.
ステップ906は、直流および交流の両方での使用が考慮されておらず、1200Aもの大電流の電流パルスにも対応していない、従来のいかなる分流器でも実現されなかったことに注意されたい。
Note that
次に図9のステップ908及び図13に接続図1300として示されるように、製品である電流発生器1302の出力端子に常用標準交流分流器1206のフォース側H端子1222及びフォース側L端子1224を接続し、常用標準交流分流器1206のセンス側H端子1226及びセンス側L端子1228に電圧計1308を接続し、電流発生器1302から所定の電流値の電流パルスを出力して、常用標準交流分流器1206の両端に現れる電圧を電圧計1308で測定し、常用標準交流分流器1206の既知の抵抗値を用いて、電流発生器1302が出力した電流パルスの正確な電流値を算出し、電流発生器1302の電流出力を校正する。
Next, as shown in
電圧計1308は、好適には、高精度な電圧測定機能を備えた電圧計であり、一例としてはアジレント・テクノロジー社製Agilent 3458Aマルチメータが用いられるが、これに限定されるものではない。
The
なお、上記の電流発生器1302の校正は、複数の電流パルスについて行うことができ、さらに、複数の電流値についての複数の電流パルスについて行い、適切な校正結果を算出することもできる。
Note that the calibration of the
次に、図9で示した方法により確立される、参照用標準直流分流器から製品である電流発生器までのトレーサビリティチャート1000を図10に示す。すなわち、NMI、または、NMIに相当する校正機関で校正された参照用標準直流分流器1002(すなわち図11の1104)からは直流電流源1004(すなわち図11の1102)により常用標準直流交流分流器1006(すなわち図11及び図12の1106)にトレーサビリティが確立され、常用標準直流交流分流器1006からは校正用パルス電流源1008(すなわち図12のパルス電流源1202)により常用標準交流分流器1010(すなわち図12及び図13の1206)にトレーサビリティが確立され、製品である電流発生器1012(すなわち図13の1302)は常用標準交流分流器1010によりトレーサビリティが確立される。
Next, FIG. 10 shows a
このような製品である電流発生器までのトレーサビリティは、従来においては、常用の標準分流器では、大電流で直流および交流の両方での使用が考慮されておらず、1200Aもの大電流の電流パルスにも対応していなかったため、実現されなかったことに注意されたい。 The traceability up to such a current generator, which is such a product, has been conventionally considered that a standard current shunt is not used for both direct current and alternating current with a large current, and a current pulse as large as 1200 A Note that it was not realized because it was not supported.
なお、図9及び図10において、常用標準交流分流器1206を使用せず、校正された常用標準直流交流分流器1106により、直接、製品である電流発生器1302を校正することも可能である。
9 and 10, it is also possible to directly calibrate the
また、以上のように、製品である電流発生器1302は、直接的または間接的に常用標準直流交流分流器100又は1106を使用した分流器の校正又は当該電流発生器の校正により、大電流の電流パルス出力性能において参照用標準直流分流器1104からのトレーサビリティを確立した、高精度な電流出力機能を備えることができる。
In addition, as described above, the
以上のように、本考案の実施形態に沿って説明したが、当業者には、上述の説明は例示を目的としたものであり、その思想を逸脱することなく、さまざまな変更あるいは置き変えをすることができ、そのような範囲も本考案に含まれることを理解されよう。 As described above, the embodiments of the present invention have been described. However, those skilled in the art will appreciate that the above description is for illustrative purposes, and various modifications or replacements can be made without departing from the spirit of the invention. It will be understood that such a range is also included in the present invention.
100 常用標準直流交流分流器
110 第1の導電プレート
112 第1の絶縁体
114 第2の導電プレート
116 第3の支持板
118 第4の支持板
120 第3の導電プレート
122 第2の絶縁体
124 第4の導電プレート
130、130a、130b、130c、130d フォース側H端子
132 貫通穴
134、134a、134b、134c、134d フォース側L端子
136 同軸コネクタの外側導体
137 同軸コネクタの芯線導体
138、138a、138b 板状抵抗体
144 スペーサ
202a、204a、206a、208a ワイヤ
210 第1の支持板
212 第2の支持板
302a、304a、306a、308a ワイヤ
410 交流入力アタッチメント
412 第5の導電プレート
414 第6の導電プレート
1102 直流電流源
1104 参照用標準直流分流器
1106 常用標準直流交流分流器
1108、1110、1208、1210、1308 電圧計
1202 パルス電流源
1206 常用標準交流分流器
1302 電流発生器(製品)
1400 校正用電流発生器
1402 電荷蓄積回路
1410 電圧コンプライアンス回路
1420 電流パルス発生回路
1450 出力部
100 Common Standard DC /
1400
Claims (18)
第2の導電プレートと、
前記第1の導電プレートと前記第2の導電プレートの間に配置された第1の絶縁体と、
複数の抵抗体であって、前記複数の抵抗体の各々は、該抵抗体内の抵抗素子の一方の端部に接続された第1と第2のワイヤと、該抵抗素子の他方の端部に接続された第3と第4のワイヤとを備える、複数の抵抗体と
を備え、
前記複数の抵抗体は円周上に、前記複数の抵抗体の各々の前記第1のワイヤと前記第3のワイヤの位置が放射状になるように配置され、前記複数の抵抗体による前記第1のワイヤの位置は前記複数の抵抗体による前記第3のワイヤの位置の外側に同心円をなすように配置され、
前記複数の抵抗体の各々において、前記第1のワイヤ及び前記第3のワイヤは、前記第1のワイヤが前記第2の導電プレートに接続されてしかも前記第3のワイヤが前記第2の導電プレートを貫通して前記第1の導電プレートに接続されるか、前記第1のワイヤが前記第2の導電プレートを貫通して前記第1の導電プレートに接続されてしかも前記第3のワイヤが前記第2の導電プレートに接続されるかのどちらかであり、
前記複数の抵抗体のうち隣り合う2つの抵抗体は、一方の抵抗体の前記第1のワイヤは前記第2の導電プレートに接続され、他方の抵抗体の前記第1のワイヤは前記第2の導電プレートを貫通して前記第1の導電プレートに接続される、
分流器。 A first conductive plate;
A second conductive plate;
A first insulator disposed between the first conductive plate and the second conductive plate;
A plurality of resistors, each of the plurality of resistors being connected to first and second wires connected to one end of the resistance element in the resistor, and to the other end of the resistance element; A plurality of resistors comprising a third and a fourth wire connected;
The plurality of resistors are arranged on a circumference so that positions of the first wire and the third wire of each of the plurality of resistors are radial, and the first resistor is formed by the plurality of resistors. The position of the wire is arranged so as to form a concentric circle outside the position of the third wire by the plurality of resistors,
In each of the plurality of resistors, the first wire and the third wire are configured such that the first wire is connected to the second conductive plate, and the third wire is the second conductive plate. A plate is connected to the first conductive plate, or the first wire is connected to the first conductive plate through the second conductive plate, and the third wire is connected to the first conductive plate. Either connected to the second conductive plate,
Two adjacent resistors of the plurality of resistors are connected such that the first wire of one resistor is connected to the second conductive plate, and the first wire of the other resistor is the second wire. Connected to the first conductive plate through the conductive plate of
Shunt.
第3の導電プレートと、
第4の導電プレートと、
前記第3の導電プレートと前記第4の導電プレートの間に配置された第2の絶縁体と
を備え、
前記複数の抵抗体による前記第2のワイヤの位置は前記複数の抵抗体による前記第4のワイヤの位置の外側に同心円をなすように配置され、
前記複数の抵抗体の各々において、前記第2のワイヤ及び前記第4のワイヤは、前記第2のワイヤが前記第3の導電プレートに接続されてしかも前記第4のワイヤが前記第3の導電プレートを貫通して前記第4の導電プレートに接続されるか、前記第2のワイヤが前記第3の導電プレートを貫通して前記第4の導電プレートに接続されてしかも前記第4のワイヤが前記第3の導電プレートに接続されるかのどちらかであり、
前記複数の抵抗体のうちの前記隣り合う2つの抵抗体は、前記一方の抵抗体の前記第2のワイヤは前記第3の導電プレートに接続され、前記他方の抵抗体の前記第2のワイヤは前記第3の導電プレートを貫通して前記第4の導電プレートに接続される、
請求項1ないし6のいずれかに記載の分流器。 further,
A third conductive plate;
A fourth conductive plate;
A second insulator disposed between the third conductive plate and the fourth conductive plate;
The position of the second wire by the plurality of resistors is arranged to form a concentric circle outside the position of the fourth wire by the plurality of resistors,
In each of the plurality of resistors, the second wire and the fourth wire include the second wire connected to the third conductive plate, and the fourth wire is connected to the third conductive plate. A plate is connected to the fourth conductive plate through the plate, or the second wire is connected to the fourth conductive plate through the third conductive plate, and the fourth wire is connected to the fourth conductive plate. Either connected to the third conductive plate;
In the two adjacent resistors of the plurality of resistors, the second wire of the one resistor is connected to the third conductive plate, and the second wire of the other resistor Is connected to the fourth conductive plate through the third conductive plate,
The flow shunt according to any one of claims 1 to 6.
電源の出力に接続された電荷蓄積用コンデンサに電荷を蓄積する電荷蓄積回路と、
前記電荷蓄積回路のからの放電信号の電圧を、所定電圧に制御して出力する電圧コンプライアンス回路と、
前記電圧コンプライアンス回路からの前記所定電圧の出力信号について、所定の電流値で所定の持続時間のパルス電流として出力する電流パルス発生回路と、
前記電流パルス発生回路からの出力電流を、同軸ケーブルを介して低インダクタンスで出力する出力部と
を備える、校正用電流発生器。 A calibration current generator for supplying a signal to the shunt according to claim 1,
A charge storage circuit for storing charge in a charge storage capacitor connected to the output of the power supply;
A voltage compliance circuit for controlling the voltage of the discharge signal from the charge storage circuit to a predetermined voltage and outputting it;
A current pulse generating circuit that outputs a pulse current of a predetermined duration at a predetermined current value for the output signal of the predetermined voltage from the voltage compliance circuit;
A calibration current generator, comprising: an output unit that outputs an output current from the current pulse generation circuit with low inductance via a coaxial cable.
前記電流パルス発生回路は、前記電流パルス発生回路からの出力電流がIパルスDACに設定されたパルス波形及び電流値となるように、該出力電流を電流検出抵抗、差動アンプ、フィードバック抵抗、及び第2のオペアンプを介して第2のFETを制御することによって制御する、
請求項15に記載の校正用電流発生器。 The voltage compliance circuit receives feedback from the output voltage via the feedback resistor and the first operational amplifier so that the output voltage of the voltage compliance circuit becomes a voltage value set in the V compliance DAC. Control by controlling
The current pulse generation circuit converts the output current into a current detection resistor, a differential amplifier, a feedback resistor, and a current value so that the output current from the current pulse generation circuit has a pulse waveform and a current value set in the I pulse DAC. Controlling by controlling the second FET through the second operational amplifier;
The current generator for calibration according to claim 15.
前記複数の抵抗体は環状に配列され、且つ、前記抵抗体の一端が他端の内側又は外側となるようにそれぞれ配置されており、
前記抵抗体に電流を供給する第1の複数の接続導体にそれぞれつながれた合流点を有する第1及び第2の導電体と、前記抵抗体の電圧を測定するための第2の複数の接続導体にそれぞれつながれた合流点を有する第3及び第4の導電体とを具備し、
隣り合った前記抵抗体に電流を供給する前記第1の複数の接続導体のうちの同じ側の一端が、いずれか異なる第1及び第2の導電体に接続されている構造、および、隣り合った前記抵抗体の電圧を測定するための前記第2の複数の接続導体のうちの同じ側の一端が、いずれか異なる第3及び第4の導電体に接続されている構造の、いずれか一方若しくは両方の構造を有することを特徴とする分流器。 In a shunt with multiple resistors connected in parallel,
The plurality of resistors are arranged in an annular shape, and are arranged so that one end of the resistor is inside or outside the other end,
First and second conductors having junctions respectively connected to a first plurality of connection conductors for supplying current to the resistor, and a second plurality of connection conductors for measuring the voltage of the resistor And third and fourth conductors each having a junction point connected to each other,
One end of the same side of the first plurality of connection conductors for supplying current to the adjacent resistors is connected to one of the different first and second conductors, and adjacent One of the second plurality of connection conductors for measuring the voltage of the resistor is connected to one of the third and fourth conductors which are different from each other. Or a shunt characterized by having both structures.
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JP2016161383A (en) * | 2015-03-02 | 2016-09-05 | 日置電機株式会社 | Terminal unit and resistance device |
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