交流インピーダンス測定の目的や原理：LCRメーターの基礎知識（1）（5/6 ページ）

日常生活ではあまり気付かないが、交流インピーダンス測定はさまざまなところで行われている。今回の解説記事では、主に数メガヘルツまでの低周波の交流インピーダンスを測るLCRメーターについて解説する。

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　発振器、同調回路、電流計、電圧計から構成される測定器であり、コンデンサーやインダクターのQ値やインピーダンスを測定することができる。

図9：Qメーターの構造　出典：434OA（QM-12C）Qメーター取扱説明書（横河・ヒューレットパッカード、1970年2月）

　Qメーターも操作に熟練が必要なため、LCRメーター登場により使われることは非常に少なくなった。

≪図10：実際に使われていたQメーター（横河電機製作所）　出典：Qメーター（QM-102型）（小林肇横河技報 1957年3月）、Qメーター（佐藤英雄無線と実験 1961年10月号）

　インピーダンスの測定基本原理と同じ構成でインピーダンスを測定する方法である。

図11：I-V法の原理図　出典：インピーダンス測定ハンドブック2013年版（キーサイト・テクノロジー）

　I-V法では、発振器の電圧と負荷に流れる電流の測定が必要になる。電圧と電流の位相差を考慮しない測定であれば、交流電圧計やデジタルマルチメーターが用いられる。位相差を含めた正確な測定を行う場合はロックインアンプ、周波数特性分析器（FRA）、電力計が用いられる。

　I-V法は、LCRメーターでは測定しにくい大型のリアクトル（コイル）のインダクタンスを測定する場合に使われている。ほかにも、負荷装置などと組み合わせて測る電気化学分野ではI-V法が使われている。

図12：燃料電池のインピーダンス測定を行うシステム　出典：燃料電池セル評価システム（エヌエフ回路設計ブロックのHP）