JP2020085714A - 積分型の電流電圧変換回路、電流測定装置および抵抗測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】積分用コンデンサの容量値に上限があっても、大きな電流値の電流を規定された経過時間での積分で電圧に変換する。【解決手段】反転入力端子と出力端子との間に帰還回路１５が接続された演算増幅器１４を有して、検出電流Ｉを検出電圧Ｖｏに変換して出力する。帰還回路１５は、コンデンサ１５ａ１〜１５ａｎと、選択レンジに対応するコンデンサ１５ａを積分用コンデンサとして出力端子と反転入力端子との間に接続するスイッチ１５ｂ１〜１５ｂｎとを有する。また、演算増幅器１４用の動作電圧Ｖｃｃ，Ｖｅｅを出力する電圧可変電源１７と、各レンジに対応するコンデンサ１５ａと動作電圧の電圧値の組が記憶された記憶部１８と、選択レンジに対応するコンデンサ１５ａおよび上記電圧値の組を記憶部１８から読み出し、このコンデンサ１５ａを積分用コンデンサとし、電源１７からの動作電圧Ｖｃｃ，Ｖｅｅをこの電圧値に変更する処理部２０とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、積分型の電流電圧変換回路、この電流電圧変換回路を有する電流測定装置、およびこの電流測定装置を有する抵抗測定装置に関するものである。

この種の積分型の電流電圧変換回路の基本的な回路構成は、下記の特許文献１において、従来例としての電気測定装置を構成するものとして開示されている。この電気測定装置は電流測定装置に適用されたものであって、図４に示すように、電流測定装置５１は、被測定抵抗体Ｒｘに印加するための所定の測定電圧Ｖ１（電流測定装置５１における基準電位としてのグランドＧの電位を基準とする直流定電圧）を出力する直流電圧源５２と、直流電圧源５２から出力される測定電圧Ｖ１の被測定抵抗体Ｒｘへの印加のオン・オフを行うためのスイッチ５３と、測定電圧Ｖ１の印加時に被測定抵抗体Ｒｘに流れる電流Ｉを電圧（検出電圧）Ｖｏに変換して出力する積分型の電流電圧変換回路５４とを備えている。電流電圧変換回路５４は、反転入力端子と出力端子との間に積分用コンデンサ５４ｂが接続されると共に、非反転入力端子がグランドＧに接続されて反転増幅型の積分器として構成された演算増幅器５４ａを備えている。また、この演算増幅器５４ａの反転入力端子はスイッチ５３を介して被測定抵抗体Ｒｘに接続されている。また、電流電圧変換回路５４は、抵抗とスイッチの直列回路で構成されて積分用コンデンサ５４ｂに並列に接続された放電回路５４ｃを備えている。

この電流測定装置５１では、上記の電流Ｉの測定に際して、まず、スイッチ５３がオフ状態に移行させられている状態において、放電回路５４ｃが動作させられる（放電回路５４ｃのスイッチがオン状態に移行させられる）。これにより、放電回路５４ｃが、積分用コンデンサ５４ｂを短絡（本例では、放電回路５４ｃ内の抵抗を介して短絡）することで、前回の測定において充電された積分用コンデンサ５４ｂを放電させて、積分用コンデンサ５４ｂの充電電圧Ｖｃをゼロボルトに戻す。この場合、図５に示すように、電流電圧変換回路５４から出力される電圧Ｖｏもゼロボルトに戻される。

次いで、図５に示すように、放電回路５４ｃの動作が停止され（放電回路５４ｃのスイッチがオフ状態に移行させられ）、続いて、スイッチ５３が、オフ状態からオン状態に移行させられて、予め規定された一定時間である積分期間Ｔｉ（後述する１回目のサンプリング時間ｔ１から２回目のサンプリング時間ｔ２までの経過時間Ｔａよりも若干長い期間）だけオン状態に維持された後に、オフ状態に戻される。同図では、放電回路５４ｃの動作の停止後、若干時間を空けてスイッチ５３をオフ状態からオン状態へ移行させ、またスイッチ５３のオフ状態への移行と同時に放電回路５４ｃを動作させているが、放電回路５４ｃの動作の停止と同時にスイッチ５３をオフ状態からオン状態へ移行させたり、スイッチ５３のオフ状態への移行から遅れて放電回路５４ｃを動作させたりしてもよい。

被測定抵抗体Ｒｘの電流電圧変換回路５４側の端部は演算増幅器５４ａの一対の入力端子（反転入力端子および非反転入力端子）を介して仮想的にグランドＧに接続されていることから、積分期間Ｔｉ中は、測定電圧Ｖ１の被測定抵抗体Ｒｘへの印加が継続される。これにより、積分期間Ｔｉでは、図４に示すように、直流電圧源５２から、オン状態のスイッチ５３および電流電圧変換回路５４の積分用コンデンサ５４ｂを経由して、電流電圧変換回路５４の演算増幅器５４ａにおける出力端子に至る経路（一点鎖線で示す経路）に電流Ｉが流れる。積分用コンデンサ５４ｂは、この電流Ｉによって継続して充電されて、その充電電圧Ｖｃはその電圧値が時間に比例して増加する。

この場合、積分用コンデンサ５４ｂにおける演算増幅器５４ａの反転入力端子に接続されている端部（一端部）はグランドＧに仮想的に接続されていることから、積分用コンデンサ５４ｂの他端部が接続されている演算増幅器５４ａの出力端子からは、絶対値が充電電圧Ｖｃと同じで負極性の電圧（負電圧）が電圧Ｖｏとして出力される。したがって、電圧Ｖｏは、図５に示すように、積分期間Ｔｉ中、その電圧値は時間に比例して低下する。

この場合、積分用コンデンサ５４ｂの容量値を符号Ｃで表し、電流Ｉの電流値については電流Ｉと同じ符号Ｉで表すものとすると、上記の経過時間Ｔａでの電圧Ｖｏの変化分Ｖａ（１回目のサンプリング時間ｔ１での電圧Ｖｏの電圧値と２回目のサンプリング時間ｔ２での電圧Ｖｏの電圧値との差分電圧値）は、下記の式で表される。
Ｖａ＝−（Ｉ×Ｔａ／Ｃ）
これにより、電流Ｉの電流値Ｉは、Ｉ＝｜Ｖａ｜×Ｃ／Ｔａにより算出される。

また、電流測定装置５１では、変化分Ｖａの測定が完了した後に、スイッチ５３がオフ状態に移行させられると共に、放電回路５４ｃが動作させられる。これにより、充電された積分用コンデンサ５４ｂが放電させられて、充電電圧Ｖｃがゼロボルトに戻されることから、電圧Ｖｏはゼロボルトに戻る。

なお、電流Ｉを電流電圧変換回路５４で積分して電圧Ｖｏに変換する動作により、電流Ｉに含まれるノイズ成分の電圧Ｖｏへの影響を低減でき、この低減の度合いは上記の経過時間Ｔａを長くすればするほど大きくできるが、経過時間Ｔａを長くすると、電流Ｉの測定時間（測定完了までに要する時間）が長くなる。このため、経過時間Ｔａは、ノイズの低減の度合いと測定時間との兼ね合いで決まる一定の時間に予め規定されている。また、これに伴い、積分期間Ｔｉもまた、経過時間Ｔａよりも若干長い一定の時間に予め規定されている。

ところで、このように経過時間Ｔａを一定の時間、その結果として積分期間Ｔｉも一定の時間とする構成の電流電圧変換回路５４では、積分用コンデンサ５４ｂが１つの構成（測定レンジが１つの構成）の場合に、積分期間Ｔｉでの充電電圧Ｖｃの最大値は、電流Ｉの電流値Ｉが大きくなるに従い大きくなる。また、負電圧としての電圧Ｖｏは、その最大絶対電圧値が電流Ｉの電流値Ｉが大きくなるに従い大きくなる。この場合、電圧Ｖｏの最大絶対電圧値は、演算増幅器５４ａの動作電圧の電圧値で制限される。

このため、より大きな電流値Ｉの電流Ｉを測定するためには、一例として図６に示すように、積分用コンデンサ５４ｂとしてのコンデンサ５４ｂ_１に直列にスイッチ５４ｄ_１を接続してこの直列回路を演算増幅器５４ａの反転入力端子と出力端子との間に接続すると共に、このコンデンサ５４ｂ_１よりも大きな容量値であって、容量値が順次大きくなるコンデンサ５４ｂ_２，・・・，コンデンサ５４ｂ_ｎ（ｎは２以上の整数。コンデンサ５４ｂ_１も含めて、特に区別しないときにはコンデンサ５４ｂともいう）を同じく直列にスイッチ５４ｄ_２，・・・，スイッチ５４ｄ_ｎ（スイッチ５４ｄ_１も含めて、特に区別しないときにはスイッチ５４ｄともいう）をそれぞれ接続してこれらの各直列回路を演算増幅器５４ａの反転入力端子と出力端子との間に接続する構成とする。そして、コンデンサ５４ｂ_１，５４ｂ_２，・・・，５４ｂ_ｎのうちの電流Ｉの電流値Ｉに対応したコンデンサ５４ｂを選択すると共に、この選択したコンデンサ５４ｄに直列に接続されたスイッチ５４ｄをオンにすることで、この選択したコンデンサ５４ｄを積分用コンデンサとして演算増幅器５４ａの反転入力端子と出力端子との間に接続する。

この構成を採用することで、積分期間Ｔｉでの充電電圧Ｖｃ（つまり、電圧Ｖｏ）の最大電圧値を演算増幅器５４ａの動作電圧の電圧値未満に抑えることができ、より大きな電流値Ｉの電流Ｉを電圧Ｖｏに変換することが可能となる。

具体的な一例として、図４に示す電流電圧変換回路５４では、±３．３Ｖ（正電圧Ｖｃｃ＝３．３Ｖ、負電圧Ｖｅｅ＝−３．３Ｖ）の動作電圧の供給を受けて演算増幅器５４ａが動作し、かつ積分期間Ｔｉが例えば２．２ｍｓ（経過時間Ｔａ＝２ｍｓよりも若干長い時間）に規定されている構成において、容量値が１．０μＦのコンデンサ５４ｂが積分用コンデンサとして接続されている。この構成の電流電圧変換回路５４では、電流値Ｉが１ｍＡのときの電圧Ｖｏの最大絶対電圧値は２．２Ｖであって、上記の動作電圧の範囲内であることから、経過時間Ｔａでの電圧Ｖｏの変化分Ｖａに基づいて、１ｍＡまでの電流値Ｉを測定することが可能となっている（第１レンジ。図７参照）

しかしながら、測定する電流値Ｉを５ｍＡに上げようとすると、１μＦのコンデンサ５４ｂを積分用コンデンサとする構成では、電流値Ｉが５ｍＡのときの電圧Ｖｏの最大絶対電圧値が１１Ｖとなって、上記の動作電圧の範囲を超える。そこで、図６に示す構成のように、１．０μＦのコンデンサ５４ｂをコンデンサ５４ｂ_１としてスイッチ５４ｄ_１を直列に接続してこの直列回路を演算増幅器５４ａの反転入力端子と出力端子との間に接続すると共に、このコンデンサ５４ｂ_１よりも大きな４．７μＦのコンデンサをコンデンサ５４ｂ_２としてスイッチ５４ｄ_２を直列に接続してこの直列回路を演算増幅器５４ａの反転入力端子と出力端子との間に接続する。この構成の電流電圧変換回路５４では、１ｍＡまでの電流Ｉについてはスイッチ５４ｄ_１だけをオン状態にすることでコンデンサ５４ｂ_１を積分用コンデンサとして使用し、１ｍＡを超え５ｍＡまでの電流Ｉについてはスイッチ５４ｄ_２だけをオン状態にすることでコンデンサ５４ｂ_２を積分用コンデンサとして使用する。この場合、電流値Ｉが５ｍＡのときの電圧Ｖｏの最大絶対電圧値は２．３Ｖとなって、上記の動作電圧の範囲内であることから、５ｍＡまでの電流値Ｉを測定することが可能となる（第２レンジ。図７参照）。

さらに、コンデンサ５４ｂ_２よりも大きな１０μＦのコンデンサをコンデンサ５４ｂ_３としてスイッチ５４ｄ_３を直列に接続してこの直列回路を演算増幅器５４ａの反転入力端子と出力端子との間に接続する。この構成の電流電圧変換回路５４では、１ｍＡまでの電流Ｉについてはスイッチ５４ｄ_１だけをオン状態にすることでコンデンサ５４ｂ_１を積分用コンデンサとして使用し、１ｍＡを超え５ｍＡまでの電流Ｉについてはスイッチ５４ｄ_２だけをオン状態にすることでコンデンサ５４ｂ_２を積分用コンデンサとして使用し、５ｍＡを超え１０ｍＡまでの電流Ｉについてはスイッチ５４ｄ_３だけをオン状態にすることでコンデンサ５４ｂ_３を積分用コンデンサとして使用する。この場合、電流値Ｉが１０ｍＡのときの電圧Ｖｏの最大絶対電圧値は２．２Ｖとなって、上記の動作電圧の範囲内であることから、１０ｍＡまでの電流値Ｉを測定することが可能となる（第３レンジ。図７参照）。

特開２０１３−２９４６６号公報（第３−４頁、第３−４図）

ところが、この電流電圧変換回路５４では、積分用コンデンサとして所定の条件を満たしたコンデンサ（例えば、充電電圧Ｖｃをゼロボルトに戻す（リセットする）必要があることから、誘電吸収特性が優れているという条件を満たしたコンデンサ。例えば、テフロン（登録商標）系のコンデンサ、ポリスチレン系のコンデンサ、ポリプロピレン系のコンデンサなど）を使用する必要があるが、この種のコンデンサには大きな容量値のものが少ないことから、さらに大きな電流値Ｉの電流Ｉを電圧Ｖｏに変換しようとしても、演算増幅器５４ａの動作電圧に制限されて、変換ができないという解決すべき課題が存在している。例えば、図７に示すように、５０ｍＡまでの電流値Ｉを測定する第４レンジを測定レンジに追加しようとしたとしても、上記の条件を満たすコンデンサの容量値が最大で２２μＦ程度であったときには、このコンデンサを積分用コンデンサに使用したときの電流値Ｉが５０ｍＡでの電圧Ｖｏの最大絶対電圧値は５．０Ｖとなって上記の動作電圧の範囲を超えるため、５０ｍＡの電流値Ｉを電圧Ｖｏに変換することができない。

この場合、コンデンサを複数個、並列接続して積分用コンデンサとする構成も採用し得るが、基板上での実装面積の増加を考慮すると、並列接続する個数に限界があるため、電圧Ｖｏに変換し得る電流値Ｉを若干増やすことができるものの、上記の課題を十分に解決することは難しい。

本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、積分用コンデンサの容量値に上限がある状況下においても、大きな電流値の電流を予め規定された経過時間での積分動作によって電圧に変換し得る積分型の電流電圧変換回路を提供することを主目的とする。また、この電流電圧変換回路を有する電流測定装置、およびこの電流測定装置を有する抵抗測定装置を提供することを他の主目的とする。

上記目的を達成すべく請求項１記載の電流電圧変換回路は、非反転入力端子が基準電位に規定され、かつ反転入力端子と出力端子との間に積分用コンデンサを含む帰還回路が接続された演算増幅器を有して構成されて、前記反転入力端子に供給される検出電流を、当該検出電流で充電される前記積分用コンデンサの充電電圧に応じて前記基準電位を基準とする電圧として現れる検出電圧に変換して前記出力端子から出力する積分型の電流電圧変換回路であって、前記帰還回路は、複数のコンデンサと、複数の測定レンジのうちから選択された任意の１つの測定レンジに対応する前記複数のコンデンサのうちの１つまたは２つ以上のコンデンサを前記積分用コンデンサとして前記出力端子と前記反転入力端子との間に接続するスイッチ部とを有し、前記演算増幅器用の動作電圧を電圧値を変更して出力可能な電圧可変電源と、前記測定レンジに対応する前記１つまたは２つ以上のコンデンサ、および当該測定レンジに対応する前記電圧値の組み合わせが、前記複数の測定レンジに関連付けられて記憶された記憶部と、制御部とを備え、前記制御部は、前記複数の測定レンジのうちから任意の１つの測定レンジが選択されたときに、当該選択された測定レンジに対応する前記１つまたは２つ以上のコンデンサおよび前記電圧値の組み合わせを前記記憶部から読み出すと共に、当該読み出した１つまたは２つ以上のコンデンサを前記積分用コンデンサとして前記出力端子と前記反転入力端子との間に接続させるレンジ切替制御を前記スイッチ部に対して実行し、かつ前記動作電圧を当該読み出した電圧値に変更して出力させる電圧切替制御を前記電圧可変電源に対して実行する。

また、請求項２記載の電流電圧変換回路は、請求項１記載の積分型の電流電圧変換回路において、前記電圧可変電源は、前記演算増幅器用の動作電圧としての正電圧および負電圧の各電圧値を変更して出力可能に構成されている。

請求項３記載の電流測定装置は、請求項１または２記載の積分型の電流電圧変換回路と、処理部とを備え、前記処理部は、前記検出電圧の電圧値を予め規定された経過時間をあけて２回測定する電圧測定処理と、前記２回の測定で得られた２つの電圧値間の差分電圧値、前記選択された測定レンジに対応する前記１つまたは２つ以上のコンデンサの容量値、および前記経過時間に基づいて前記検出電流の電流値を測定する電流測定処理とを実行する。

また、請求項４記載の抵抗測定装置は、請求項３記載の電流測定装置と、前記基準電位を基準とする測定電圧を出力する直流電圧源とを備え、前記処理部は、前記反転入力端子と前記直流電圧源との間に接続された測定対象に当該直流電圧源から前記測定電圧を印加しているときに当該測定対象に流れる電流を前記検出電流として、前記電流測定処理を実行して当該検出電流の前記電流値を測定すると共に、当該測定した電流値と前記測定電圧の電圧値とに基づいて当該測定対象の抵抗値を測定する抵抗測定処理を実行する。

請求項１記載の電流電圧変換回路によれば、積分用コンデンサとして使用されるコンデンサの容量値に上限がある状況下においても、演算増幅器の動作電圧の電圧値を、より大きな電流値の電流を測定するための測定レンジに対応する電圧値に変更することができるため、動作電圧の制限を受けることなく、予め規定された経過時間での積分動作によって検出電流を検出電圧に正確に変換することができる。

また、請求項２記載の電流電圧変換回路によれば、電圧可変電源が演算増幅器用の動作電圧としての正電圧および負電圧の各電圧値を変更して出力可能に構成されているため、検出電流が演算増幅器の反転入力端子に供給される構成に起因して、検出電圧が基準電位を基準とする負電圧として出力される構成に限定されず、検出電流が逆方向に流れる構成に起因して、検出電圧が基準電位を基準とする正電圧として出力される構成においても、動作電圧の制限を受けることなく、経過時間での積分動作によって検出電流を検出電圧に正確に変換することができる。

また、請求項３記載の電流測定装置によれば、上記の電流電圧変換回路を備えたことにより、この電流電圧変換回路から出力される正確な検出電圧で測定された２回分の正確な電圧値から算出される正確な差分電圧値に基づいて、選択レンジでの最大測定電流値までの検出電流の電流値を正確に測定することができる。

また、請求項４記載の抵抗測定装置によれば、上記の電流測定装置を備えたことにより、測定電圧の電圧値とこの電流測定装置において正確に測定された電流値とに基づいて、測定対象の抵抗値を正確に測定することができる。

電流電圧変換回路１、電流測定装置２および抵抗測定装置３の各構成を示す構成図である。 図１の電流電圧変換回路１における第１レンジから第６レンジまでの各測定レンジを説明するための説明図である。 電流電圧変換回路１、電流測定装置２および抵抗測定装置３の各動作を説明するための説明図である。 従来の電流電圧変換回路５４および電流測定装置５１の各構成を示す構成図である。 電流電圧変換回路５４および電流測定装置５１の各動作を説明するための説明図である。 複数の測定レンジを備えた従来の電流電圧変換回路５４および電流測定装置５１の各構成を示す構成図である。 図６の電流電圧変換回路５４における第１レンジから第４レンジまでの各測定レンジを説明するための説明図である。

以下、積分型の電流電圧変換回路、電流測定装置および抵抗測定装置の各実施の形態について、添付図面を参照して説明する。

まず、この電流電圧変換回路としての電流電圧変換回路１の構成、電流電圧変換回路１を備えた電流測定装置２の構成、および電流測定装置２を備えた抵抗測定装置３の構成について、図１を参照して説明する。

電流電圧変換回路１は、信号入力部１１、信号出力部１２、スイッチ１３、演算増幅器１４、帰還回路１５、放電回路１６、電圧可変電源１７、記憶部１８、操作部１９および処理部２０を備えて、信号入力部１１から入力される検出電流Ｉを、予め規定された積分期間Ｔｉ（スイッチ１３のオン期間）に亘って積分することにより、基準電位（本例では、電流電圧変換回路１、電流測定装置２および抵抗測定装置３に共通の内部グランドＧの電位。ゼロボルト）を基準とする検出電圧Ｖｏに変換して、信号出力部１２から出力する。

スイッチ１３は、信号入力部１１と演算増幅器１４の反転入力端子との間に接続されている。また、スイッチ１３は、制御部として機能する処理部２０によって制御されて、積分期間Ｔｉではオン状態に、積分期間Ｔｉ以外の期間ではオフ状態に移行させられる。本例では一例として、後述する経過時間Ｔａは、ノイズの低減の度合いと測定時間（検出電流Ｉの電流値Ｉの測定や、後述する測定対象Ｒｘの抵抗値Ｒｘの測定に要する時間）との兼ね合いで、一定の時間（一例として、２ｍｓ）に予め規定されている。また、これに伴い、積分期間Ｔｉは、この経過時間Ｔａよりも若干長い一定の時間（２．２ｍｓ）に予め規定されている。なお、経過時間Ｔａおよび積分期間Ｔｉは、上記の時間に限定されるものではなく、測定時間に余裕があるときには、ノイズの低減の度合いをより高めるべく、上記の時間よりも長い時間に規定することもできるし、測定時間にあまり余裕がないときには、ノイズの低減の度合いを許容範囲内でより低くして、上記の時間よりも短い時間に規定することもできる。

演算増幅器１４は、電圧可変電源１７から出力される基準電位（内部グランドＧの電位）を基準とする後述の動作電圧（本例では一例として、正電圧Ｖｃｃおよび負電圧Ｖｅｅ（｜Ｖｅｅ｜＝Ｖｃｃ））で動作する。また、演算増幅器１４は、反転入力端子が上記したようにスイッチ１３を介して信号入力部１１に接続され、非反転入力端子が基準電位（内部グランドＧの電位）に規定され、出力端子が信号出力部１２に接続され、かつ反転入力端子と出力端子との間に積分用コンデンサを含む帰還回路１５が接続されて、反転型の積分回路を構成している。

帰還回路１５は、一例として、測定レンジ（電流電圧変換回路１では検出し得る検出電流Ｉの電流値Ｉを選択するための検出レンジであり、電流測定装置２では測定し得る電流値Ｉを選択するための電流測定レンジであり、抵抗測定装置３では測定し得る抵抗値Ｒｘを選択するための抵抗測定レンジである）の数（ｎ個：ｎは２以上の整数）に対応したｎ個のコンデンサ１５ａ_１，１５ａ_２，・・・，１５ａ_ｎ（以下、特に区別しないときには、コンデンサ１５ａともいう）と、スイッチ部１５ｂとを備えている。本例では一例として、スイッチ部１５ｂは、各コンデンサ１５ａ_１，１５ａ_２，・・・，１５ａ_ｎに直列接続されたコンデンサ１５ａと同数の選択スイッチ１５ｂ_１，１５ｂ_２，・・・，１５ｂ_ｎ（以下、特に区別しないときには、選択スイッチ１５ｂともいう）で構成されている。また、コンデンサ１５ａ_１および選択スイッチ１５ｂ_１の直列回路、コンデンサ１５ａ_２および選択スイッチ１５ｂ_２の直列回路、・・・、並びにコンデンサ１５ａ_ｎおよび選択スイッチ１５ｂ_ｎの直列回路はそれぞれ、演算増幅器１４の反転入力端子と出力端子との間に並列に接続されている。また、各選択スイッチ１５ｂのオン・オフは、制御部として機能する処理部２０によって制御される。

具体的には、電流電圧変換回路１では一例として、第１レンジから第６レンジまでの６つ（ｎ＝６）の測定レンジ（図２参照）が設けられており、帰還回路１５は、これに対応して、第１レンジ（最大測定電流値１ｍＡ）に対応するコンデンサ１５ａ_１（１．０μＦ）および選択スイッチ１５ｂ_１の直列回路、第２レンジ（最大測定電流値５ｍＡ）に対応するコンデンサ１５ａ_２（４．７μＦ）および選択スイッチ１５ｂ_２の直列回路、第３レンジ（最大測定電流値１０ｍＡ）に対応するコンデンサ１５ａ_３（１０μＦ）および選択スイッチ１５ｂ_３の直列回路、第４レンジ（最大測定電流値５０ｍＡ）に対応するコンデンサ１５ａ_４（２２μＦ）および選択スイッチ１５ｂ_４の直列回路、第５レンジ（最大測定電流値１００ｍＡ）に対応するコンデンサ１５ａ_５（２２μＦ）および選択スイッチ１５ｂ_５の直列回路、および第６レンジ（最大測定電流値５００ｍＡ）に対応するコンデンサ１５ａ_６（２２μＦ）および選択スイッチ１５ｂ_６の直列回路を備えている。本例では、１つのコンデンサ１５ａおよび選択スイッチ１５ｂの直列回路が１つの測定レンジに対応する構成のため、スイッチ部１５ｂを構成する選択スイッチ１５ｂ_１，１５ｂ_２，・・・，１５ｂ_６は、選択された測定レンジに対応する１つの選択スイッチ１５ｂのみが処理部２０によってオン状態に制御される。また、コンデンサ１５ａとして使用されるコンデンサでは、最大の容量値のものが２２μＦであることから、第４レンジ〜第６レンジに対応するコンデンサ１５ａとして、この２２μＦのコンデンサが使用されている。

なお、図示はしないが、スイッチ部１５ｂを１回路ｎ接点（上記の具体例では、１回路６接点）の１個のロータリースイッチで構成することもできる。また、図示はしないが、コンデンサ１５ａ_１〜コンデンサ１５ａ_ｎのうちの２以上のコンデンサ１５ａの並列回路で、１つの測定レンジに対応するコンデンサを構成することもできる。この構成では、並列回路を構成する２以上のコンデンサ１５ａに対応するスイッチ１５ｂが同時にオン状態に制御される。

この構成により、演算増幅器１４は、信号入力部１１からオン状態のスイッチ１３を介して入力される検出電流Ｉ（演算増幅器１４の反転入力端子に供給される電流）を、積分期間Ｔｉに亘って検出電流Ｉで充電される積分用コンデンサ（各コンデンサ１５ａ_１，１５ａ_２，・・・，１５ａ_ｎのうちから選択されたコンデンサ１５ａ（選択された任意の１つの測定レンジに対応するコンデンサ））の充電電圧Ｖｃに応じて出力端子に基準電位（内部グランドＧの電位）を基準とする電圧（本例では負電圧）として現れる検出電圧Ｖｏに変換して、信号出力部１２に出力する。

放電回路１６は、一例として、放電抵抗１６ａと放電スイッチ１６ｂとの直列回路で構成されて、演算増幅器１４の反転入力端子と出力端子との間に接続されている。また、放電回路１６は、放電スイッチ１６ｂのオン・オフ状態が処理部２０によって制御される。この構成により、放電回路１６は、放電スイッチ１６ｂが処理部２０によってオン状態に移行させられたときには、放電抵抗１６ａを介して積分用コンデンサを放電させて、積分用コンデンサに充電された充電電圧Ｖｃをゼロボルトに戻す（充電電圧Ｖｃをリセットする）。なお、放電回路１６は、図示はしないが、放電スイッチ１６ｂだけで構成することもできる。

電圧可変電源１７は、制御部として機能する処理部２０によって制御されることで、演算増幅器１４用の動作電圧Ｖｃｃ，Ｖｅｅを、電圧値を変更して出力可能に構成されている。

本例では一例として、上記したように、積分用コンデンサとして、第１レンジ（最大測定電流値１ｍＡ）ではコンデンサ１５ａ_１（容量値Ｃ：１．０μＦ）が、第２レンジ（最大測定電流値５ｍＡ）ではコンデンサ１５ａ_２（容量値Ｃ：４．７μＦ）が、第３レンジ（最大測定電流値１０ｍＡ）ではコンデンサ１５ａ_３（容量値Ｃ：１０μＦ）が、第４レンジ（最大測定電流値５０ｍＡ）ではコンデンサ１５ａ_４（容量値Ｃ：２２μＦ）が、第５レンジ（最大測定電流値１００ｍＡ）ではコンデンサ１５ａ_５（容量値Ｃ：２２μＦ）が、第６レンジ（最大測定電流値５００ｍＡ）ではコンデンサ１５ａ_６（容量値Ｃ：２２μＦ）が演算増幅器１４に接続されて、積分期間Ｔｉ（２．２ｍｓ）に亘って検出電流Ｉで充電される。

このため、第１レンジ（最大測定電流値１ｍＡ）でのコンデンサ１５ａ_１（１．０μＦ）の充電電圧Ｖｃの最大値は＋２．２Ｖ（＝１ｍＡ×２．２ｍｓ／１．０μＦ）となり、第２レンジ（最大測定電流値５ｍＡ）でのコンデンサ１５ａ_２（４．７μＦ）の充電電圧Ｖｃの最大値は＋２．３Ｖ（＝５ｍＡ×２．２ｍｓ／４．７μＦ）となる。同様にして、第３レンジ（最大測定電流値１０ｍＡ）でのコンデンサ１５ａ_３（１０μＦ）の充電電圧Ｖｃの最大値は＋２．２Ｖとなり、第４レンジ（最大測定電流値５０ｍＡ）でのコンデンサ１５ａ_４（２２μＦ）の充電電圧Ｖｃの最大値は＋５Ｖとなり、第５レンジ（最大測定電流値１００ｍＡ）でのコンデンサ１５ａ_５（２２μＦ）の充電電圧Ｖｃの最大値は＋１０Ｖとなり、第６レンジ（最大測定電流値５００ｍＡ）でのコンデンサ１５ａ_６（２２μＦ）の充電電圧Ｖｃの最大値は＋５０Ｖとなる。

したがって、負電圧としての検出電圧Ｖｏは、図２に示すように（なお、同図中では、検出電圧Ｖｏは電圧Ｖｏと簡易に表記している）、第１レンジではその最大絶対電圧値が２．２Ｖとなり、第２レンジではその最大絶対電圧値が２．３Ｖとなり、第３レンジではその最大絶対電圧値が２．２Ｖとなり、第４レンジではその最大絶対電圧値が５Ｖとなり、第５レンジではその最大絶対電圧値が１０Ｖとなり、第６レンジではその最大絶対電圧値が５０Ｖとなる。

なお、複数のレンジでのコンデンサ１５ａの容量値Ｃが同じとき（本例では、第４レンジ〜第６レンジでのコンデンサ１５ａの容量値Ｃが２２μＦで同じ）には、コンデンサ１５ａおよび選択スイッチ１５ｂの直列回路をこれらのレンジ毎に設ける構成に代えて、共通のコンデンサ１５ａおよび選択スイッチ１５ｂの直列回路を１つだけ設ける構成を採用することもできる。この構成によれば、帰還回路１５の部品点数、ひいては電流電圧変換回路１の部品点数の削減が可能となり、その結果として、製品コストの低減を図ることが可能となる。

本例では、演算増幅器１４が上記した第１レンジ〜第６レンジにおいて動作電圧Ｖｃｃ，Ｖｅｅによって制限を受けずに各測定レンジでの検出電圧Ｖｏの最大絶対電圧値を出力（検出）し得るように、電圧可変電源１７は、図２に示すように、動作電圧Ｖｃｃ，Ｖｅｅを、第１レンジ〜第３レンジ用の±３．３Ｖ、第４レンジ用の±７．０Ｖ、第５レンジ用の±１２．０Ｖ、および第６レンジ用の±６０．０Ｖのいずれかに変更して出力可能に構成されている。なお、上記の±３．３Ｖ、±７．０Ｖ、±１２．０Ｖおよび±６０．０Ｖは一例であり、演算増幅器１４が上記した第１レンジ〜第６レンジにおいて、上記した検出電圧Ｖｏの最大絶対電圧値を出力し得る動作電圧Ｖｃｃ，Ｖｅｅであればよく、±３．３Ｖ、±７．０Ｖ、±１２．０Ｖおよび±６０．０Ｖに限定されるものではない。

記憶部１８は、半導体メモリやＨＤＤ（ハードディスク装置）などの記憶装置で構成されている。また、記憶部１８には、図２に示すように、第１レンジ〜第６レンジの各測定レンジに対応する１つまたは２つ以上のコンデンサ（本例では上記したように、第１レンジにコンデンサ１５ａ_１が対応し、第２レンジにコンデンサ１５ａ_２が対応し、第３レンジにコンデンサ１５ａ_３が対応し、第４レンジにコンデンサ１５ａ_４が対応し、第５レンジにコンデンサ１５ａ_５が対応し、第６レンジにコンデンサ１５ａ_６が対応するように、各レンジに１つのコンデンサ１５ａが対応する構成のため、１つのコンデンサ）、および各測定レンジに対応する動作電圧Ｖｃｃ，Ｖｅｅの電圧値の組み合わせ（本例では、さらに、測定レンジに対応するコンデンサの容量値Ｃを含めた組み合わせ）が、各測定レンジに関連付けられてデータテーブルＤＴとして記憶されている。

操作部１９は、例えば、キーボードや不図示の操作パネルに配設された複数の操作キーで構成されて、操作者の操作内容に応じて、開始指示および選択レンジ情報を制御部として機能する処理部２０に出力する。

処理部２０は、一例として、不図示の前段増幅器、Ａ／Ｄ変換器およびＣＰＵで構成されている。前段増幅器は、例えば、ゲインを多段に切替可能な反転型の増幅器として構成されて、第１レンジ〜第６レンジの各測定レンジでの検出電圧Ｖｏの最大絶対電圧値（フルスケール値）に対応して既知のゲインに切り換えられて、演算増幅器１４から出力される検出電圧Ｖｏの電圧値を正電圧に変換すると共に、後段に配設されたＡ／Ｄ変換器の入力電圧範囲に合わせ込む機能を備えている。Ａ／Ｄ変換器は、前段増幅器から出力される電圧をＡ／Ｄ変換することにより、この電圧の電圧値を示す電圧データに変換してＣＰＵに出力する。ＣＰＵ（このＣＰＵを含む処理部２０）は、制御部として機能してレンジ切替処理および電圧切替処理を実行すると共に、スイッチ１３および放電回路１６（具体的には放電スイッチ１６ｂ）に対する制御処理を実行する。

レンジ切替処理では、処理部２０は、操作部１９から出力される選択レンジ情報で示される１つの測定レンジ（以下、選択レンジともいう）に切り換える。具体的には、処理部２０は、データテーブルＤＴを参照して、この選択レンジと一致する測定レンジ（第１レンジ〜第６レンジの測定レンジのうちのいずれか１つ）に対応するコンデンサ１５ａおよび動作電圧Ｖｃｃ，Ｖｅｅの組み合わせを読み出す（特定する）。また、処理部２０は、この特定したコンデンサ１５ａ（選択レンジに対応するコンデンサ１５ａ）に直列接続された選択スイッチ１５ｂのみをオン状態に移行させると共に、他の選択スイッチ１５ｂをオフ状態に移行させるレンジ切替制御を実行して、この特定したコンデンサ１５ａのみを積分用コンデンサとして演算増幅器１４の反転入力端子と出力端子との間に接続させる。また、処理部２０は、前段増幅器のゲインをこの選択レンジでの検出電圧Ｖｏの最大絶対電圧値（フルスケール値）に対応した既知のゲインに切り換える。

また、電圧切替処理では、処理部２０は、電圧可変電源１７に対する電圧切替制御を実行して、電圧可変電源１７から出力される動作電圧Ｖｃｃ，Ｖｅｅを、この特定した動作電圧Ｖｃｃ，Ｖｅｅ（選択レンジに対応する動作電圧Ｖｃｃ，Ｖｅｅ）に切り換える。これにより、演算増幅器１４は、この特定した動作電圧Ｖｃｃ，Ｖｅｅの供給を受けて動作する。

また、スイッチ１３および放電回路１６に対する制御処理では、処理部２０は、操作部１９から開始指示が出力されたこと（開始指示の出力が有ったこと）を検出したときには、図３に示すように、スイッチ１３を一時的にオフ状態に移行させる。また、処理部２０は、このスイッチ１３のオフ状態の期間内において、放電スイッチ１６ｂを一定期間Ｔｄｃに亘ってオン状態に移行させることで、放電回路１６に放電動作を実行させる。また、処理部２０は、放電回路１６に放電動作を実行させた一定期間Ｔｄｃの終了後に、スイッチ１３を積分期間Ｔｉ（スイッチ１３をオフ状態からオン状態に移行させた時間ｔ０から開始する期間）に亘ってオン状態に移行させる。また、処理部２０は、この積分期間Ｔｉが終了したときに、スイッチ１３をオフ状態に移行させると共に、放電回路１６に放電動作を一定期間Ｔｄｃに亘って実行させる。

以上の構成により、電流電圧変換回路１は、演算増幅器１４が操作者によって選択された選択レンジ（検出電流Ｉの電流値Ｉに対応した測定レンジ）に対応した動作電圧Ｖｃｃ，Ｖｅｅで動作して、検出電流Ｉをこの選択レンジに対応した積分用コンデンサを使用して積分期間Ｔｉに亘って正常に（動作電圧Ｖｃｃ，Ｖｅｅで制限されることなく）積分して検出電圧Ｖｏに変換することにより、信号出力部１２からこの検出電圧Ｖｏを出力することが可能となっている。

電流測定装置２は、上記の電流電圧変換回路１を備えると共に、出力部２１を備えている。また、処理部２０は、電流電圧変換回路１での上記の各処理に加えて、電流測定装置２での処理として、電圧測定処理、電流測定処理および出力処理を実行する。また、処理部２０は、電流測定装置２の構成要素として機能するときのレンジ切替処理では、選択レンジと一致する測定レンジ（第１レンジ〜第６レンジの測定レンジのうちのいずれか１つ）に対応するコンデンサ１５ａおよび動作電圧Ｖｃｃ，Ｖｅｅの組み合わせを読み出す際に、このコンデンサ１５ａの容量値Ｃについても読み出す。

電圧測定処理では、処理部２０は、図３に示すように、積分期間Ｔｉにおいて、検出電圧Ｖｏの電圧値Ｖｏを予め規定された経過時間Ｔａを空けて２回測定する。本例では一例として、処理部２０は、積分期間Ｔｉの始期である時間ｔ０から若干遅れたサンプリング時間ｔ１で１回目の電圧値Ｖｏ（理解の容易のため、電圧値Ｖｏ１とも表記する）を測定し、積分期間Ｔｉの終期よりも若干前のサンプリング時間ｔ２で２回目の電圧値Ｖｏ（理解の容易のため、電圧値Ｖｏ２とも表記する）を測定する。この場合、処理部２０では、ＣＰＵが、Ａ／Ｄ変換器から取得した電圧データと、このときの前段増幅器でのゲインとに基づいて、電圧値Ｖｏを算出する。また、処理部２０は、この各電圧値Ｖｏ１，Ｖｏ２を記憶部１８に記憶させる。なお、電圧値Ｖｏ１，Ｖｏ２の測定タイミングは、上記の例に限定されるものではなく、積分期間Ｔｉ内であれば、任意のタイミングとすることができる。しかしながら、上記したノイズの低減の度合いを高めるためには、経過時間Ｔａはより長くするのが好ましいことから、図示はしないが、電圧値Ｖｏ１の測定タイミングであるサンプリング時間ｔ１を積分期間Ｔｉの始期である時間ｔ０に一致または極力近づけると共に、電圧値Ｖｏ２の測定タイミングであるサンプリング時間ｔ２を積分期間Ｔｉの終期に一致または極力近づけるのが好ましい。

また、電流測定処理では、処理部２０は、電圧測定処理で測定した電圧値Ｖｏ１，Ｖｏ２の差分電圧値Ｖａ（＝Ｖｏ１−Ｖｏ２）を算出する。また、処理部２０は、この差分電圧値Ｖａ、レンジ切替処理で読み出した選択レンジと一致する測定レンジに対応するコンデンサ１５ａの容量値Ｃ、および既知の経過時間Ｔａを下記の式（１）に代入することにより、電流値Ｉを算出（測定）して、記憶部１８に記憶させる。
Ｉ＝｜Ｖａ｜×Ｃ／Ｔａ ・・・（１）

また、出力処理では、処理部２０は、電流測定処理で測定した電流値Ｉを出力部２１に出力させる。本例では、出力部２１は、一例として、表示装置で構成されている。この構成により、出力部２１は、処理部２０から出力される電流値Ｉを画面上に表示する（出力する）。なお、出力部２１は、表示装置に代えて種々のインターフェース回路で構成することもでき、外部インターフェース回路で構成されたときには、外部インターフェース回路を介して伝送路で接続された外部装置にこの算出（測定）した電流値Ｉを出力し、また媒体用インターフェース回路で構成されたときには、この媒体用インターフェース回路に接続された記憶媒体にこの算出（測定）した電流値Ｉを記憶させる。

以上の構成により、電流電圧変換回路１を備えた電流測定装置２は、電流電圧変換回路１が操作者によって選択された選択レンジ（検出電流Ｉの電流値Ｉに対応した測定レンジ）で検出電流Ｉを検出電圧Ｖｏに変換して出力し、処理部２０が、この検出電圧Ｖｏに基づいて検出電流Ｉの電流値Ｉを測定することが可能となっている。

抵抗測定装置３は、上記の電流測定装置２を備えると共に、電圧印加部２２および直流電圧源２３を備えている。

電圧印加部２２は、図１に示すように、信号入力部１１との間に測定対象（被測定抵抗体）Ｒｘを接続可能に構成されている。直流電圧源２３は、処理部２０によって制御されて、基準電位（内部グランドＧの電位）を基準とする測定電圧Ｖ１（一例として、所定の直流定電圧（電圧値が既知の正電圧））を電圧印加部２２に出力する。

処理部２０は、電流測定装置２での上記の各処理に加えて、抵抗測定装置３での処理として、直流電圧源２３に対する制御処理と抵抗測定処理とを実行する。また、処理部２０は、抵抗測定装置３の構成要素として機能するときの出力処理では、電流値Ｉと共に、抵抗測定処理で後述するようにして算出（測定）した測定対象Ｒｘの抵抗値Ｒｘを出力部２１に出力させる。この場合、出力部２１は、表示装置で構成されているときには、電流値Ｉおよび抵抗値Ｒｘを画面上に表示し（出力し）、外部インターフェース回路で構成されたときには、外部インターフェース回路を介して伝送路で接続された外部装置に電流値Ｉおよび抵抗値Ｒｘを出力し、また媒体用インターフェース回路で構成されたときには、この媒体用インターフェース回路に接続された記憶媒体に電流値Ｉおよび抵抗値Ｒｘを記憶させる。

抵抗測定処理では、処理部２０は、信号入力部１１と直流電圧源２３との間に接続された（具体的には、信号入力部１１と電圧印加部２２との間に接続された）測定対象Ｒｘに直流電圧源２３から測定電圧Ｖ１を印加しているときに測定対象Ｒｘに流れる電流を検出電流Ｉとして、電流測定処理を実行して検出電流Ｉの電流値Ｉを測定すると共に、測定した電流値Ｉと測定電圧Ｖ１の電圧値Ｖ１とに基づいて測定対象Ｒｘの抵抗値Ｒｘを測定する。

次に、抵抗測定装置３の動作について、電流電圧変換回路１および電流測定装置２の各動作も含めて図面を参照して説明する。なお、抵抗測定装置３の信号入力部１１と電圧印加部２２との間には、図１に示すように測定対象Ｒｘが接続されているものとする。

この状態において、操作部１９に対する操作者による操作が行われて、操作者によって選択された測定レンジ（選択レンジ）を示す選択レンジ情報が操作部１９から処理部２０に出力されたときには、処理部２０は、この選択レンジ情報を取得してレンジ切替処理を実行する。一例として、操作者が、上記の測定電圧Ｖ１の印加時において、測定対象Ｒｘに流れる検出電流Ｉの電流値Ｉの最大値が４５ｍＡ程度になると判断して、この電流値Ｉの検出電流Ｉに好適な第４レンジを測定レンジとして選択したものとする。また、これにより、操作部１９は、選択レンジである第４レンジを示す選択レンジ情報を処理部２０に出力したものとする。

このレンジ切替処理では、処理部２０は、データテーブルＤＴを参照して、取得した選択レンジ（第４レンジ）と一致する測定レンジに対応するコンデンサ１５ａ_４、その容量値Ｃ（＝２２μＦ）および動作電圧Ｖｃｃ，Ｖｅｅ（±７．０Ｖ）の組み合わせを読み出し（特定し）、この特定したコンデンサ１５ａ_４に直列接続された選択スイッチ１５ｂ_４のみをオン状態に移行させると共に、他の選択スイッチ１５ｂをオフ状態に移行させるレンジ切替制御を実行する。これにより、特定したコンデンサ１５ａ_４のみが積分用コンデンサとして演算増幅器１４の反転入力端子と出力端子との間に接続される。また、処理部２０では、前段増幅器のゲインがこの選択レンジ（第４レンジ）での検出電圧Ｖｏの最大絶対電圧値（フルスケール値）に対応した既知のゲインにＣＰＵによって切り換えられる。また、処理部２０は、読み出した容量値Ｃを記憶部１８に記憶させる。

また、処理部２０は、電圧切替処理を実行する。この電圧切替処理では、処理部２０は、電圧可変電源１７に対する電圧切替制御を実行して、電圧可変電源１７から出力される動作電圧Ｖｃｃ，Ｖｅｅを、この特定した動作電圧Ｖｃｃ，Ｖｅｅ（±７．０Ｖ）に切り換える。これにより、演算増幅器１４は、この特定した動作電圧Ｖｃｃ，Ｖｅｅ（±７．０Ｖ）の供給を受けて動作する。

その後、操作部１９に対する操作者による操作が行われて、開始指示が操作部１９から処理部２０に出力されたときには、処理部２０は、この開始指示の出力を検出して、まず、スイッチ１３および放電回路１６に対する制御処理を実行する。この制御処理では、処理部２０は、図３に示すように、スイッチ１３を一時的にオフ状態に移行させると共に、スイッチ１３のオフ状態の期間内において、一定期間Ｔｄｃに亘って放電回路１６に放電動作を実行させる。これにより、積分用コンデンサとして演算増幅器１４の反転入力端子と出力端子との間に接続されたコンデンサ１５ａ_４が放電させられて、その充電電圧Ｖｃがゼロボルトにリセットされる。処理部２０は、一定期間Ｔｄｃが終了したときに、放電回路１６の放電動作を停止させる。この状態では、電流電圧変換回路１には検出電流Ｉが流れておらず、またコンデンサ１５ａ_４の充電電圧Ｖｃがゼロボルトであることから、電流電圧変換回路１から出力される検出電圧Ｖｏは図３に示すようにゼロボルトに戻されている。

続いて、処理部２０は、直流電圧源２３に対する制御処理を実行して、測定電圧Ｖ１の電圧印加部２２への出力を開始させると共に、スイッチ１３に対する制御処理を実行して、一時的にオフ状態に移行させていたスイッチ１３を、図３に示すように時間ｔ０のときにオン状態に移行させると共に、積分期間Ｔｉに亘ってオン状態に維持する。これにより、信号入力部１１と電圧印加部２２との間に接続された測定対象Ｒｘに測定電圧Ｖ１が印加されるため、直流電圧源２３から、電圧印加部２２、測定対象Ｒｘ、信号入力部１１、オン状態のスイッチ１３、および帰還回路１５（具体的には、選択レンジに対応するコンデンサ１５ａ_４および選択スイッチ１５ｂ_４の直列回路）を経由して、演算増幅器１４の出力端子に至る経路（図１において一点鎖線で示す経路）に検出電流Ｉが流れる。

電流電圧変換回路１は、信号入力部１１から入力される検出電流Ｉを検出電圧Ｖｏに変換して、信号出力部１２から出力する。検出電流Ｉによって充電されるコンデンサ１５ａ_４の充電電圧Ｖｃは時間ｔ０から時間に比例して増加することから、検出電圧Ｖｏは、図３に示すように、時間ｔ０でのゼロボルトを基点として、その絶対値が時間に比例して増加する負電圧として出力される。

この場合、電流電圧変換回路１では、第４レンジに対応するコンデンサ１５ａ_４（容量値Ｃ：２２μＦ）が積分用コンデンサとして演算増幅器１４に接続されていることから、第４レンジでの最大測定電流値５０ｍＡで検出電流Ｉが流れた場合の積分期間Ｔｉ（２．２ｍｓ）の経過時点での検出電圧Ｖｏの最大絶対電圧値は図２に示すように５Ｖ（検出電圧Ｖｏは、−５Ｖの負電圧）となるが、演算増幅器１４は、第４レンジに対応する動作電圧Ｖｃｃ，Ｖｅｅ（±７．０Ｖ）で動作しているため、動作電圧Ｖｃｃ，Ｖｅｅに制限されることなく、検出電圧Ｖｏを正確に出力する。

次いで、処理部２０は、電流測定装置２の構成要素として、電圧測定処理を実行する。この電圧測定処理では、処理部２０は、図３に示すように、積分期間Ｔｉにおいて、この正確に出力される検出電圧Ｖｏの電圧値Ｖｏを予め規定された経過時間Ｔａを空けて２回測定する。具体的には、処理部２０は、サンプリング時間ｔ１で１回目の電圧値Ｖｏ１を測定し、経過時間Ｔａ経過後のサンプリング時間ｔ２で２回目の電圧値Ｖｏ２を測定して、記憶部１８に記憶させる。

電圧値Ｖｏ２の測定の完了後、処理部２０は、直流電圧源２３に対する制御処理を実行して、測定電圧Ｖ１の電圧印加部２２への出力を停止させると共に、スイッチ１３に対する制御処理を実行して、オフ状態に移行させる。また、処理部２０は、放電回路１６に対する制御処理を実行して、一定期間Ｔｄｃに亘って放電回路１６に放電動作を実行させる。これにより、積分用コンデンサとしてのコンデンサ１５ａ_４が放電させられて、その充電電圧Ｖｃがゼロボルトにリセットされ、電流電圧変換回路１から出力されている検出電圧Ｖｏもゼロボルトに戻される。

続いて、処理部２０は、電流測定装置２の構成要素として、電流測定処理を実行する。この電流測定処理では、処理部２０は、記憶部１８から電圧値Ｖｏ１，Ｖｏ２を読み出すと共に、これらの差分電圧値Ｖａ（＝Ｖｏ１−Ｖｏ２）を算出する。また、処理部２０は、この差分電圧値Ｖａ、レンジ切替処理で読み出して記憶部１８に記憶させた選択レンジ（第４レンジ）に対応するコンデンサ１５ａ_４の容量値Ｃ（＝２２μＦ）、および既知の経過時間Ｔａ（＝２ｍｓ）を上記の式（１）に代入することにより、電流値Ｉを算出（測定）して、記憶部１８に記憶させる。

この場合、電流測定装置２では、電流電圧変換回路１が検出電流Ｉの電流値Ｉに適合した第４レンジ（操作者によって選択された選択レンジ）で上記したように、動作電圧Ｖｃｃ，Ｖｅｅに制限されることなく、検出電圧Ｖｏを正確に出力するため、この正確な検出電圧Ｖｏに基づいて（正確な電圧値Ｖｏ１，Ｖｏ２から算出される正確な差分電圧値Ｖａに基づいて）、５０ｍＡまでの検出電流Ｉの電流値Ｉを正確に測定する。

続いて、処理部２０は、抵抗測定装置３の構成要素として、抵抗測定処理を実行する。抵抗測定処理では、処理部２０は、測定した検出電流Ｉの正確な電流値Ｉと、直流電圧源２３から出力された測定電圧Ｖ１の電圧値Ｖ１とに基づいて、測定対象Ｒｘの抵抗値Ｒｘ（＝Ｖ１／Ｉ）を正確に算出（測定）して、記憶部１８に記憶させる。

また、処理部２０は、出力処理を実行して、測定した電流値Ｉと抵抗値Ｒｘを出力部２１に出力される。これにより、検出電流Ｉの電流値Ｉの測定と、測定対象Ｒｘの抵抗値Ｒｘの測定とが完了する。

引き続き、操作者が、上記したように選択レンジとして第４レンジを使用して測定した測定対象Ｒｘに代えて、新たな測定対象Ｒｘ（検出電流Ｉの電流値Ｉがより小さくなる測定対象Ｒｘ）を測定する場合の動作について説明する。なお、新たな測定対象Ｒｘが、測定の完了した測定対象Ｒｘに代えて、抵抗測定装置３の信号入力部１１と電圧印加部２２との間に接続されているものとする。また、上記した第４レンジを選択レンジとしたときの動作と同じ動作についての説明は省略するものとする。

この場合も、操作者は、新たな測定対象Ｒｘに流れる検出電流Ｉの電流値Ｉの最大値に基づいて好適な測定レンジを選択レンジとして選択すると共に、操作部１９に対する操作を実行して、この選択レンジを示す選択レンジ情報を処理部２０に出力させる。例えば、操作者が、新たな測定対象Ｒｘに流れる検出電流Ｉの電流値Ｉの最大値が５ｍＡ程度になると判断して、この電流値Ｉの検出電流Ｉに好適な第２レンジを測定レンジとして選択し、操作部１９から選択レンジである第２レンジを示す選択レンジ情報を処理部２０に出力させたものとする。

処理部２０は、この選択レンジ情報を取得してレンジ切替処理を実行する。このレンジ切替処理では、処理部２０は、第４レンジを選択レンジとしたときと同様に動作して、データテーブルＤＴを参照して選択レンジ（第２レンジ）と一致する測定レンジに対応するコンデンサ１５ａ_２、その容量値Ｃ（＝４．７μＦ）および動作電圧Ｖｃｃ，Ｖｅｅ（±３．３Ｖ）の組み合わせを読み出し（特定し）、この特定したコンデンサ１５ａ_２に直列接続された選択スイッチ１５ｂ_２のみをオン状態に移行させるレンジ切替制御を実行して、特定したコンデンサ１５ａ_２のみを積分用コンデンサとして演算増幅器１４の反転入力端子と出力端子との間に接続させる。また、処理部２０では、前段増幅器のゲインがこの選択レンジ（第２レンジ）での検出電圧Ｖｏの最大絶対電圧値（フルスケール値）に対応した既知のゲインにＣＰＵによって切り換えられる。また、処理部２０は、読み出した容量値Ｃを記憶部１８に記憶させる。

また、処理部２０は、電圧切替処理を実行して、電圧可変電源１７から出力される動作電圧Ｖｃｃ，Ｖｅｅを、この特定した動作電圧Ｖｃｃ，Ｖｅｅ（±３．３Ｖ）に切り換える。これにより、演算増幅器１４は、この特定した動作電圧Ｖｃｃ，Ｖｅｅ（±３．３Ｖ）の供給を受けて動作する。

その後、開始指示が操作部１９から処理部２０に出力されたときには、処理部２０は、この開始指示の出力を検出して、まず、スイッチ１３および放電回路１６に対する制御処理を実行して、スイッチ１３を一時的にオフ状態に移行させると共に、スイッチ１３のオフ状態の期間内において、一定期間Ｔｄｃに亘って放電回路１６に放電動作を実行させることで、コンデンサ１５ａ_２を放電させて、その充電電圧Ｖｃをゼロボルトにリセットする。これにより、電流電圧変換回路１から出力される検出電圧Ｖｏはゼロボルトに戻される。

続いて、処理部２０は、直流電圧源２３から測定電圧Ｖ１を出力させると共に、スイッチ１３をオフ状態からオン状態に移行させることで、直流電圧源２３から測定対象Ｒｘに検出電流Ｉを供給する。

電流電圧変換回路１は、信号入力部１１から入力される検出電流Ｉを検出電圧Ｖｏに変換して、信号出力部１２から出力する。この場合、電流電圧変換回路１では、第２レンジに対応するコンデンサ１５ａ_２（容量値Ｃ：４．７μＦ）が積分用コンデンサとして演算増幅器１４に接続されていることから、第２レンジでの最大測定電流値５ｍＡで検出電流Ｉが流れた場合の積分期間Ｔｉ（２．２ｍｓ）の経過時点での検出電圧Ｖｏの最大絶対電圧値は図２に示すように２．３Ｖ（検出電圧Ｖｏは、−２．３Ｖの負電圧）となるが、演算増幅器１４は、第２レンジに対応する動作電圧Ｖｃｃ，Ｖｅｅ（±３．３Ｖ）で動作しているため、動作電圧Ｖｃｃ，Ｖｅｅに制限されることなく、検出電圧Ｖｏを正確に出力する。

なお、電流電圧変換回路１では、演算増幅器１４は、動作電圧Ｖｃｃ，Ｖｅｅを±３．３Ｖに変更しなくても、元の第４レンジでの動作電圧Ｖｃｃ，Ｖｅｅ（±５Ｖ）のままで、動作電圧Ｖｃｃ，Ｖｅｅに制限されることなく、検出電圧Ｖｏを正確に出力することが可能である。しかしながら、処理部２０において、選択レンジ（具体的には、動作電圧Ｖｃｃ，Ｖｅｅ）に対応するゲインに切り換えられる前段増幅器から出力される信号を、Ａ／Ｄ変換器の入力電圧範囲を有効に使って変化させるようにするのが、Ａ／Ｄ変換器での誤差を低減する上で好ましい。したがって、電流電圧変換回路１では、演算増幅器１４の動作電圧Ｖｃｃ，Ｖｅｅは、第２レンジに対応する動作電圧Ｖｃｃ，Ｖｅｅ（±３．３Ｖ）に変更する（併せて、前段増幅器のゲインもこの動作電圧Ｖｃｃ，Ｖｅｅに対応するゲインに変更する）。

次いで、処理部２０は、電圧測定処理を実行して、積分期間Ｔｉにおいて、サンプリング時間ｔ１で１回目の電圧値Ｖｏ１を測定し、経過時間Ｔａ経過後のサンプリング時間ｔ２で２回目の電圧値Ｖｏ２を測定して、記憶部１８に記憶させる。

続いて、処理部２０は、電流測定処理を実行して、電圧値Ｖｏ１，Ｖｏ２の差分電圧値Ｖａ（＝Ｖｏ１−Ｖｏ２）、選択レンジ（第２レンジ）に対応するコンデンサ１５ａ_２の容量値Ｃ（＝４．７μＦ）、および既知の経過時間Ｔａ（＝２ｍｓ）を上記の式（１）に代入することにより、電流値Ｉを算出（測定）して、記憶部１８に記憶させる。

この場合も、電流測定装置２では、電流電圧変換回路１が検出電流Ｉの電流値Ｉに適合した第２レンジ（操作者によって選択された選択レンジ）で上記したように、動作電圧Ｖｃｃ，Ｖｅｅに制限されることなく、検出電圧Ｖｏを正確に出力するため、この正確な検出電圧Ｖｏに基づいて（正確な電圧値Ｖｏ１，Ｖｏ２から算出される正確な差分電圧値Ｖａに基づいて）、５ｍＡまでの検出電流Ｉの電流値Ｉを正確に測定する。

続いて、処理部２０は、抵抗測定処理を実行して、測定した検出電流Ｉの電流値Ｉと、測定電圧Ｖ１の電圧値Ｖ１とに基づいて、測定対象Ｒｘの抵抗値Ｒｘ（＝Ｖ１／Ｉ）を算出（測定）して、記憶部１８に記憶させる。

また、処理部２０は、出力処理を実行して、測定した電流値Ｉと抵抗値Ｒｘを出力部２１に出力される。これにより、検出電流Ｉの電流値Ｉの測定と、測定対象Ｒｘの抵抗値Ｒｘの測定とが完了する。

一方、操作者が、上記したように選択レンジとして第４レンジを使用して測定した測定対象Ｒｘに代えて、新たな測定対象Ｒｘ（検出電流Ｉの電流値Ｉがより大きくなる測定対象Ｒｘ）を測定する場合の動作について説明する。なお、新たな測定対象Ｒｘが、測定の完了した測定対象Ｒｘに代えて、抵抗測定装置３の信号入力部１１と電圧印加部２２との間に接続されているものとする。また、上記した第４レンジを選択レンジとしたときの動作と同じ動作についての説明は省略するものとする。

この場合も、操作者は、新たな測定対象Ｒｘに流れる検出電流Ｉの電流値Ｉの最大値に基づいて好適な測定レンジを選択レンジとして選択すると共に、操作部１９に対する操作を実行して、この選択レンジを示す選択レンジ情報を処理部２０に出力させる。例えば、操作者が、新たな測定対象Ｒｘに流れる検出電流Ｉの電流値Ｉの最大値が１００ｍＡ程度になると判断して、この電流値Ｉの検出電流Ｉに好適な第５レンジを測定レンジとして選択し、操作部１９から選択レンジである第５レンジを示す選択レンジ情報を処理部２０に出力させたものとする。

処理部２０は、この選択レンジ情報を取得してレンジ切替処理を実行する。このレンジ切替処理では、処理部２０は、第４レンジを選択レンジとしたときと同様に動作して、データテーブルＤＴを参照して選択レンジ（第５レンジ）と一致する測定レンジに対応するコンデンサ１５ａ_５、その容量値Ｃ（＝２２μＦ）および動作電圧Ｖｃｃ，Ｖｅｅ（±１２Ｖ）の組み合わせを読み出し（特定し）、この特定したコンデンサ１５ａ_５に直列接続された選択スイッチ１５ｂ_５のみをオン状態に移行させるレンジ切替制御を実行して、特定したコンデンサ１５ａ_５のみを積分用コンデンサとして演算増幅器１４の反転入力端子と出力端子との間に接続させる。また、処理部２０では、前段増幅器のゲインがこの選択レンジ（第５レンジ）での検出電圧Ｖｏの最大絶対電圧値（フルスケール値）に対応した既知のゲインにＣＰＵによって切り換えられる。また、処理部２０は、読み出した容量値Ｃを記憶部１８に記憶させる。

また、処理部２０は、電圧切替処理を実行して、電圧可変電源１７から出力される動作電圧Ｖｃｃ，Ｖｅｅを、この特定した動作電圧Ｖｃｃ，Ｖｅｅ（±１２Ｖ）に切り換える。これにより、演算増幅器１４は、この特定した動作電圧Ｖｃｃ，Ｖｅｅ（±１２Ｖ）の供給を受けて動作する。

その後、開始指示が操作部１９から処理部２０に出力されたときには、処理部２０は、この開始指示の出力を検出して、まず、スイッチ１３および放電回路１６に対する制御処理を実行して、スイッチ１３を一時的にオフ状態に移行させると共に、スイッチ１３のオフ状態の期間内において、一定期間Ｔｄｃに亘って放電回路１６に放電動作を実行させることで、コンデンサ１５ａ_５を放電させて、その充電電圧Ｖｃをゼロボルトにリセットする。これにより、電流電圧変換回路１から出力される検出電圧Ｖｏはゼロボルトに戻される。

続いて、処理部２０は、直流電圧源２３から測定電圧Ｖ１を出力させると共に、スイッチ１３をオフ状態からオン状態に移行させることで、直流電圧源２３から測定対象Ｒｘに検出電流Ｉを供給する。

電流電圧変換回路１は、信号入力部１１から入力される検出電流Ｉを検出電圧Ｖｏに変換して、信号出力部１２から出力する。この場合、電流電圧変換回路１では、第４レンジに対応するコンデンサ１５ａ_４と同じ容量値Ｃ（２２μＦ）のコンデンサ１５ａ_５（第５レンジに対応するコンデンサ１５ａ）が積分用コンデンサとして演算増幅器１４に接続されていることから、第５レンジでの最大測定電流値１００ｍＡで検出電流Ｉが流れた場合の積分期間Ｔｉ（２．２ｍｓ）の経過時点での検出電圧Ｖｏの最大絶対電圧値は図２に示すように１０Ｖ（検出電圧Ｖｏは、−１０Ｖの負電圧）となって、第４レンジのときの検出電圧Ｖｏの最大絶対電圧値の２倍に上がる。しかしながら、演算増幅器１４は、第５レンジに対応する動作電圧Ｖｃｃ，Ｖｅｅ（±１２Ｖ）で動作しているため、動作電圧Ｖｃｃ，Ｖｅｅに制限されることなく、検出電圧Ｖｏを正確に出力する。

次いで、処理部２０は、電圧測定処理を実行して、積分期間Ｔｉにおいて、サンプリング時間ｔ１で１回目の電圧値Ｖｏ１を測定し、経過時間Ｔａ経過後のサンプリング時間ｔ２で２回目の電圧値Ｖｏ２を測定して、記憶部１８に記憶させる。

続いて、処理部２０は、電流測定処理を実行して、電圧値Ｖｏ１，Ｖｏ２の差分電圧値Ｖａ（＝Ｖｏ１−Ｖｏ２）、選択レンジ（第５レンジ）に対応するコンデンサ１５ａ_５の容量値Ｃ（＝２２μＦ）、および既知の経過時間Ｔａ（＝２ｍｓ）を上記の式（１）に代入することにより、電流値Ｉを算出（測定）して、記憶部１８に記憶させる。

この場合も、電流測定装置２では、電流電圧変換回路１が検出電流Ｉの電流値Ｉに適合した第５レンジ（操作者によって選択された選択レンジ）で上記したように、動作電圧Ｖｃｃ，Ｖｅｅに制限されることなく、検出電圧Ｖｏを正確に出力するため、この正確な検出電圧Ｖｏに基づいて（正確な電圧値Ｖｏ１，Ｖｏ２から算出される正確な差分電圧値Ｖａに基づいて）、１００ｍＡまでの検出電流Ｉの電流値Ｉを正確に測定する。

続いて、処理部２０は、抵抗測定処理を実行して、測定した検出電流Ｉの正確な電流値Ｉと、測定電圧Ｖ１の電圧値Ｖ１とに基づいて、測定対象Ｒｘの抵抗値Ｒｘ（＝Ｖ１／Ｉ）を正確に算出（測定）して、記憶部１８に記憶させる。

また、処理部２０は、出力処理を実行して、測定した電流値Ｉと抵抗値Ｒｘを出力部２１に出力される。これにより、検出電流Ｉの電流値Ｉの測定と、測定対象Ｒｘの抵抗値Ｒｘの測定とが完了する。

また、操作者が、上記したように選択レンジとして第５レンジを使用して測定した測定対象Ｒｘに代えて、新たな測定対象Ｒｘ（検出電流Ｉの電流値Ｉがより大きく（５００ｍＡ程度に）なる測定対象Ｒｘ）を測定する場合には、操作部１９に対する操作を実行して、この電流値Ｉの検出電流Ｉに好適な第６レンジを測定レンジとして選択し、操作部１９から選択レンジである第６レンジを示す選択レンジ情報を処理部２０に出力させる。

処理部２０は、レンジ切替処理において、データテーブルＤＴを参照して選択レンジ（第６レンジ）と一致する測定レンジに対応するコンデンサ１５ａ_６、その容量値Ｃ（＝２２μＦ）および動作電圧Ｖｃｃ，Ｖｅｅ（±６０Ｖ）の組み合わせを読み出し（特定し）、この特定したコンデンサ１５ａ_６に直列接続された選択スイッチ１５ｂ_６のみをオン状態に移行させて、特定したコンデンサ１５ａ_６のみを積分用コンデンサとして演算増幅器１４の反転入力端子と出力端子との間に接続させる。また、処理部２０では、前段増幅器のゲインがこの選択レンジ（第６レンジ）での検出電圧Ｖｏの最大絶対電圧値（フルスケール値）に対応した既知のゲインにＣＰＵによって切り換えられる。また、処理部２０は、読み出した容量値Ｃを記憶部１８に記憶させる。

また、処理部２０は、電圧切替処理を実行して、電圧可変電源１７から出力される動作電圧Ｖｃｃ，Ｖｅｅを、この特定した動作電圧Ｖｃｃ，Ｖｅｅ（±６０Ｖ）に切り換える。これにより、演算増幅器１４は、この特定した動作電圧Ｖｃｃ，Ｖｅｅ（±６０Ｖ）の供給を受けて動作する。

その後、開始指示が操作部１９から処理部２０に出力されたときには、処理部２０は、この開始指示の出力を検出して、まず、スイッチ１３および放電回路１６に対する制御処理を実行して、スイッチ１３を一時的にオフ状態に移行させると共に、スイッチ１３のオフ状態の期間内において、一定期間Ｔｄｃに亘って放電回路１６に放電動作を実行させることで、コンデンサ１５ａ_６を放電させて、その充電電圧Ｖｃをゼロボルトにリセットする。これにより、電流電圧変換回路１から出力される検出電圧Ｖｏはゼロボルトに戻される。

続いて、処理部２０は、直流電圧源２３から測定電圧Ｖ１を出力させると共に、スイッチ１３をオフ状態からオン状態に移行させることで、直流電圧源２３から測定対象Ｒｘに検出電流Ｉを供給する。

電流電圧変換回路１は、信号入力部１１から入力される検出電流Ｉを検出電圧Ｖｏに変換して、信号出力部１２から出力する。この場合、電流電圧変換回路１では、第４レンジに対応するコンデンサ１５ａ_４と同じ容量値Ｃ（２２μＦ）のコンデンサ１５ａ_６（第６レンジに対応するコンデンサ１５ａ）が積分用コンデンサとして演算増幅器１４に接続されていることから、第６レンジでの最大測定電流値５００ｍＡで検出電流Ｉが流れた場合の積分期間Ｔｉ（２．２ｍｓ）の経過時点での検出電圧Ｖｏの最大絶対電圧値は図２に示すように５０Ｖ（検出電圧Ｖｏは、−５０Ｖの負電圧）となって、第４レンジのときの検出電圧Ｖｏの最大絶対電圧値の１０倍に上がる。しかしながら、演算増幅器１４は、第６レンジに対応する動作電圧Ｖｃｃ，Ｖｅｅ（±６０Ｖ）で動作しているため、動作電圧Ｖｃｃ，Ｖｅｅに制限されることなく、検出電圧Ｖｏを正確に出力する。

したがって、処理部２０は、電圧測定処理を実行して、各電圧値Ｖｏ１，Ｖｏ２を測定し、また電流測定処理を実行して、５００ｍＡまでの検出電流Ｉの電流値Ｉを正確に測定し、また抵抗測定処理を実行して、測定対象Ｒｘの抵抗値Ｒｘを正確に測定する。

このように、この電流電圧変換回路１では、この回路を構成する演算増幅器１４用の動作電圧Ｖｃｃ，Ｖｅｅを電圧値を変更して出力可能な電圧可変電源１７と、第１レンジ〜第６レンジの各測定レンジに対応するコンデンサ１５ａと動作電圧Ｖｃｃ，Ｖｅｅの電圧値との組み合わせが、第１レンジ〜第６レンジの各測定レンジに関連付けられてデータテーブルＤＴとして記憶された記憶部１８とを備え、制御部として機能する処理部２０が、第１レンジ〜第６レンジの測定レンジのうちから任意の１つの測定レンジが選択されたときに、この選択された測定レンジ（選択レンジ）に対応するコンデンサ１５ａおよび動作電圧Ｖｃｃ，Ｖｅｅの電圧値の組み合わせを記憶部１８のデータテーブルＤＴから読み出すと共に、読み出したコンデンサ１５ａを積分用コンデンサとして演算増幅器１４の出力端子と反転入力端子との間に接続させるレンジ切替制御をスイッチ部１５ｂに対して実行し、かつ演算増幅器１４用の動作電圧Ｖｃｃ，Ｖｅｅを、読み出した動作電圧Ｖｃｃ，Ｖｅｅの電圧値に変更して出力させる電圧切替制御を電圧可変電源１７に対して実行する。

したがって、この電流電圧変換回路１によれば、上記したように、コンデンサ１５ａとして使用されるコンデンサの容量値に上限（本例では、２２μＦ）がある状況下においても、演算増幅器１４の動作電圧Ｖｃｃ，Ｖｅｅの電圧値を、より大きな電流値の電流を測定するための測定レンジ（最大測定電流値が１００ｍＡの第５レンジ、および最大測定電流値が５００ｍＡの第６レンジ）に対応する電圧値（第５レンジでは±１２Ｖ、第６レンジでは±６０Ｖ）に変更することができるため、動作電圧Ｖｃｃ，Ｖｅｅの制限を受けることなく、予め規定された経過時間Ｔａでの積分動作によって検出電流Ｉを検出電圧Ｖｏに正確に変換することができる。

また、この電流電圧変換回路１では、電圧可変電源１７は、演算増幅器１４用の動作電圧としての正電圧Ｖｃｃおよび負電圧Ｖｅｅの各電圧値を変更して出力可能に構成されている。したがって、この電流電圧変換回路１によれば、検出電流Ｉが信号入力部１１に流入する構成（直流電圧源２３が測定電圧Ｖ１を電圧値が既知の正電圧として出力する構成）に起因して、検出電圧Ｖｏが負電圧として出力される構成に限定されず、検出電流Ｉが逆方向に流れる構成（つまり、信号入力部１１から流出する構成（直流電圧源２３が測定電圧Ｖ１を電圧値が既知の負電圧として出力する構成））に起因して、検出電圧Ｖｏが正電圧として出力される構成においても、動作電圧Ｖｃｃ，Ｖｅｅの制限を受けることなく、経過時間Ｔａでの積分動作によって検出電流Ｉを検出電圧Ｖｏに正確に変換することができる。

なお、検出電流Ｉが信号入力部１１に流入する構成、および検出電流Ｉが信号入力部１１から流出する構成のいずれか一方の構成に限定されているときには、電圧可変電源１７は正電圧Ｖｃｃおよび負電圧Ｖｅｅの各電圧値のうちのこの一方の構成に対応する電圧値のみを変更して出力する構成を採用することもできる。また、この場合、電圧可変電源１７は、正電圧Ｖｃｃおよび負電圧Ｖｅｅを出力する所謂プラス・マイナス電源（正負両電源）に代えて、正電圧Ｖｃｃおよび負電圧Ｖｅｅの一方を出力する所謂片電源を使用することもできる。この構成によれば、電流電圧変換回路１をより簡易な構成で実現することができる。

また、この電流電圧変換回路１を備えた電流測定装置２では、処理部２０が、検出電圧Ｖｏの電圧値Ｖｏを経過時間Ｔａをあけて２回測定する（電圧値Ｖｏ１，Ｖｏ２を測定する）電圧測定処理と、この２つの電圧値Ｖｏ１，Ｖｏ２間の差分電圧値Ｖａ、選択レンジに対応するコンデンサ１５ａの容量値（容量値Ｃ）、および経過時間Ｔａに基づいて検出電流Ｉの電流値Ｉ（＝｜Ｖａ｜×Ｃ／Ｔａ）を測定する電流測定処理とを実行する。

したがって、この電流測定装置２によれば、電流電圧変換回路１から出力される正確な検出電圧Ｖｏで測定された２回分の正確な電圧値Ｖｏ１，Ｖｏ２から算出される正確な差分電圧値Ｖａに基づいて、選択レンジでの最大測定電流値までの検出電流Ｉの電流値Ｉを正確に測定することができる。

また、この電流測定装置２を備えた抵抗測定装置３では、内部グランドＧの電位（基準電位）を基準とする測定電圧Ｖ１を出力する直流電圧源２３を備え、処理部２０が、測定対象Ｒｘに直流電圧源２３から測定電圧Ｖ１を印加しているときに測定対象Ｒｘに流れる電流を検出電流Ｉとしてその電流値Ｉを測定すると共に、この測定した電流値Ｉと測定電圧Ｖ１の電圧値とに基づいて測定対象Ｒｘの抵抗値Ｒｘ（＝Ｖ１／Ｉ）を測定する抵抗測定処理を実行する。

したがって、この抵抗測定装置３によれば、この測定電圧Ｖ１の電圧値と電流測定装置２において正確に測定された電流値Ｉとに基づいて、測定対象Ｒｘの抵抗値Ｒｘを正確に測定することができる。

なお、図２に示すデータテーブルＤＴにおいて規定された各測定レンジ、および各測定レンジに対応する最大測定電流値、コンデンサの容量値、検出電圧Ｖｏの最大絶対電圧値および動作電圧Ｖｃｃ，Ｖｅｅは、一例であって、これに限定されるものではない。

また、上記の例では、電圧測定処理において、時間ｔ０の直後において生じることがある検出電圧Ｖｏの変動を回避して、差分電圧値Ｖａをより正確に測定するために、時間ｔ０から若干遅れたサンプリング時間ｔ１で１回目の電圧値Ｖｏ１を測定し、かつ積分期間Ｔｉの終期よりも若干前のサンプリング時間ｔ２で２回目の電圧値Ｖｏ２を測定して、両電圧値Ｖｏ１，Ｖｏ２の差分を差分電圧値Ｖａとする構成を採用しているが、この構成に限定されるものではない。例えば、時間ｔ０の直後において生じることがある検出電圧Ｖｏの変動が無視できる程度のものであるときには、図示はしないが、時間ｔ０から経過時間Ｔａを経過した時間で検出電圧Ｖｏを１回サンプリングし（このときの電圧値Ｖｏを電圧値Ｖｏ１と表記する）、この電圧値Ｖｏ１を上記の差分電圧値Ｖａとして使用する構成を採用することもできる。

また、上記の例では、操作者が操作部１９に対する操作を行って、選択した１つの測定レンジ（選択レンジ）を示す選択レンジ情報を制御部として機能する処理部２０に出力し、処理部２０が、この選択レンジ情報に基づいて選択レンジに切り換える構成を採用しているが、これに限定されるものではない。例えば、処理部２０が演算増幅器１４から出力される検出電圧Ｖｏの電圧値と、現在の選択レンジを示す情報とに基づいて、検出電流Ｉの測定（検出）に最適な測定レンジを自動的に選択する公知のオートレンジ機能を備えた構成を採用することもできる。

１ 電流電圧変換回路
２ 電流測定装置
３ 抵抗測定装置
１１ 信号入力部
１２ 信号出力部
１４ 演算増幅器
１５ 帰還回路
１５ａ_１，１５ａ_２，・・・，１５ａ_ｎ コンデンサ
１５ｂ_１，１５ｂ_２，・・・，１５ｂ_ｎ 選択スイッチ
１７ 電圧可変電源
１８ 記憶部
２０ 処理部
Ｇ 内部グランド
Ｉ 検出電流
Ｖｏ 検出電圧

Claims (4)

1. 非反転入力端子が基準電位に規定され、かつ反転入力端子と出力端子との間に積分用コンデンサを含む帰還回路が接続された演算増幅器を有して構成されて、前記反転入力端子に供給される検出電流を、当該検出電流で充電される前記積分用コンデンサの充電電圧に応じて前記基準電位を基準とする電圧として現れる検出電圧に変換して前記出力端子から出力する積分型の電流電圧変換回路であって、
   前記帰還回路は、複数のコンデンサと、複数の測定レンジのうちから選択された任意の１つの測定レンジに対応する前記複数のコンデンサのうちの１つまたは２つ以上のコンデンサを前記積分用コンデンサとして前記出力端子と前記反転入力端子との間に接続するスイッチ部とを有し、
   前記演算増幅器用の動作電圧を電圧値を変更して出力可能な電圧可変電源と、
   前記測定レンジに対応する前記１つまたは２つ以上のコンデンサ、および当該測定レンジに対応する前記電圧値の組み合わせが、前記複数の測定レンジに関連付けられて記憶された記憶部と、
   制御部とを備え、
   前記制御部は、前記複数の測定レンジのうちから任意の１つの測定レンジが選択されたときに、当該選択された測定レンジに対応する前記１つまたは２つ以上のコンデンサおよび前記電圧値の組み合わせを前記記憶部から読み出すと共に、当該読み出した１つまたは２つ以上のコンデンサを前記積分用コンデンサとして前記出力端子と前記反転入力端子との間に接続させるレンジ切替制御を前記スイッチ部に対して実行し、かつ前記動作電圧を当該読み出した電圧値に変更して出力させる電圧切替制御を前記電圧可変電源に対して実行する積分型の電流電圧変換回路。
2. 前記電圧可変電源は、前記演算増幅器用の動作電圧としての正電圧および負電圧の各電圧値を変更して出力可能に構成されている請求項１記載の積分型の電流電圧変換回路。
3. 請求項１または２記載の積分型の電流電圧変換回路と、処理部とを備え、
   前記処理部は、
   前記検出電圧の電圧値を予め規定された経過時間をあけて２回測定する電圧測定処理と、
   前記２回の測定で得られた２つの電圧値間の差分電圧値、前記選択された測定レンジに対応する前記１つまたは２つ以上のコンデンサの容量値、および前記経過時間に基づいて前記検出電流の電流値を測定する電流測定処理とを実行する電流測定装置。
4. 請求項３記載の電流測定装置と、前記基準電位を基準とする測定電圧を出力する直流電圧源とを備え、
   前記処理部は、前記反転入力端子と前記直流電圧源との間に接続された測定対象に当該直流電圧源から前記測定電圧を印加しているときに当該測定対象に流れる電流を前記検出電流として、前記電流測定処理を実行して当該検出電流の前記電流値を測定すると共に、当該測定した電流値と前記測定電圧の電圧値とに基づいて当該測定対象の抵抗値を測定する抵抗測定処理を実行する抵抗測定装置。

Images