[发明专利]电流测量装置

说明书

技术领域

本发明涉及能够在大范围内短时间且精确地测量微小电流的电流测量装置。

背景技术

例如，作为测量电离室辐射(射线)检测器的输出电流的电流测量装置，例如提案有在专利文献1中所记载的电流/频率转换装置。该电流/频率转换装置包括：将输入电流作为电荷存储，输出与该存储的电荷成比例的电压的积分放大电路；以与从上述积分放大电路输出的电压成比例的频率输出占空比为50％的脉冲信号的频率转换电路；和在供给上述脉冲信号时对存储在上述积分电路中的电荷进行放电的电荷泵电路。

专利文献

专利文献1：日本专利第4479430号公报

发明内容

发明要解决的课题

然而，像电离室辐射检测器那样，为了覆盖10^－15A～10^－6A的较大的测量电流区域(～9位)，在专利文献1所记载的电流/频率转换装置中，最小电流的输出频率为0.001Hz左右，用于获得测量结果的响应时间为1000秒。此处，为了使响应时间为例如1秒，必须将最小电流的输出频率设定在1Hz以上，测量电流区域的最小电流上升3位，因此，测量电流区域相应地变窄。

因此，例如为了确保1秒的响应时间且扩大测量电流区域，采用具有能够测量的电流区域不同的多个电路常数，根据被测量电流来切换电路常数的方法。

但是，在进行电流区域的切换的情况下，需要切换电流区域的时间，因此，存在响应与其切换时间相应地延迟这种未能解决的问题。

因此，本发明着眼于上述现有例的未解决的问题，其目的在于提供一种能够在短时间内精确地测量大范围的微小电流的电流测量装置。

用于解决课题的方法

为了达到上述目的，本发明涉及的一实施方式的电流测量装置，其将被测量电流的电流测量范围至少分成低区和高区，按各区进行电流测量。而且，电流测量装置包括：对被测量电流进行积分并输出积分信号的积分电路；低区侧电流测量部，从该积分电路输出的积分信号输入到该低区侧电流测量部，计算与该积分信号的变化率成比例的低区侧电流测量值；高区侧电流测量部，其基于与从积分电路输出的积分信号的周期对应的脉冲信号，计算高区侧电流测量值；根据脉冲信号对存储在积分电路中的电荷进行放电的电荷泵电路；和测量值决定部，其基于由低区侧电流测量部计算出的低区侧电流测量值和由高区侧电流测量部计算出的高区侧电流测量值，来决定被测量电流的测量值。

发明效果

根据本发明的一实施方式，将被测量电流的积分信号供给到低区侧电流测量部和高区侧电流测量部两者，由低区侧电流测量部计算与积分信号的变化率成比例的电流测量值，由高区侧电流测量部基于与积分信号的频率对应的脉冲信号来计算电流测量值。因此，当被测量电流为低区侧时，采用由低区侧电流测量部计算的电流测量值，当被测量电流为高区侧时，采用由高区侧电流测量部计算的电流测量值，由此，能够在大范围内短时间且精确地测量被测量电流。

附图说明

图1是表示作为本发明涉及的电流测量装置的一实施方式的第一实施方式的概略结构的框图。

图2是表示图1的电流测量装置的具体结构的框图。

图3是表示由运算处理电路执行的低区侧电流测量处理步骤的一例的流程图。

图4是表示由运算处理电路执行的高区侧电流测量处理步骤的一例的流程图。

图5是表示由运算处理电路执行的高区侧电流测量值存储区域无效化处理步骤的一例的流程图。

图6是表示由运算处理电路执行的测量值决定处理步骤的一例的流程图。

图7是用于说明第一实施方式的动作的时序图。

图8是表示低区侧电流测量部中被测量电流值与积分电压信号的变化率的关系、高区侧电流测量部中被测量电流值与积分电压信号的频率的关系的说明图。

图9是表示作为本发明的一实施方式的第二实施方式的框图。

图10是用于说明第二实施方式的动作的时序图。

图11是用于说明没有设置初始化电路的情况下的动作的时序图。

具体实施方式

下面，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。

图1是表示作为本发明的一实施方式的第一实施方式的概略结构的框图。