JP2000275225A - Acoustic impedance measuring method and device - Google Patents
Acoustic impedance measuring method and deviceInfo
- Publication number
- JP2000275225A JP2000275225A JP11079990A JP7999099A JP2000275225A JP 2000275225 A JP2000275225 A JP 2000275225A JP 11079990 A JP11079990 A JP 11079990A JP 7999099 A JP7999099 A JP 7999099A JP 2000275225 A JP2000275225 A JP 2000275225A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- transducer
- contact
- measured
- transducers
- admittance
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、被測定物のひび、
割れなどの欠陥を検出するために被測定物の音響インピ
ーダンスを測定する音響インピーダンス測定方法及び装
置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to cracks in an object to be measured,
The present invention relates to an acoustic impedance measuring method and apparatus for measuring an acoustic impedance of a device under test in order to detect a defect such as a crack.
【０００２】[0002]
【従来の技術】この種の従来例としては、例えば特開昭
５０−８１３８２号公報に示すように特性が既知のトラ
ンスデューサを、トランスデューサと被測定物との間の
密着性を保つために、侵入体と呼ばれる接触部を被測定
物に食い込ませることにより被測定物に接触させて、ト
ランスデューサの電気応答に基づいて被測定物の音響イ
ンピーダンスを測定する方法が知られている。2. Description of the Related Art As a conventional example of this kind, for example, as shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 50-81382, a transducer having a known characteristic is inserted in order to maintain the adhesion between the transducer and the object to be measured. 2. Description of the Related Art There is known a method of measuring the acoustic impedance of an object to be measured based on an electrical response of a transducer by making a contact portion called a body bite into the object to be measured to make contact with the object.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、トランスデューサと被測定物との間の密着性
を保つために、侵入体と呼ばれる接触部を被測定物に食
い込ませるので、被測定物に傷が付いたり、高周波では
安定した接触を確保することができないという問題点が
ある。そこで、高周波の場合には接触を確実にするため
に油を用いたりする必要がある。また、トランスデュー
サにより測定される信号は、トランスデューサの周波数
特性に強く依存するので、被測定物の周波数特性を正確
に測定することができないという問題点がある。本発明
は上記従来例の問題点に鑑み、トランスデューサと被測
定物との接触が不完全であっても被測定物の音響インピ
ーダンスを正確に測定することができる音響インピーダ
ンス測定方法及び装置を提供することを目的とする。However, in the above-mentioned conventional example, a contact portion called an intruder is cut into the object to be measured in order to maintain the close contact between the transducer and the object to be measured. There is a problem that the surface is damaged and stable contact cannot be ensured at a high frequency. Therefore, in the case of high frequency, it is necessary to use oil or the like to ensure contact. Further, since the signal measured by the transducer strongly depends on the frequency characteristic of the transducer, there is a problem that the frequency characteristic of the device under test cannot be accurately measured. The present invention has been made in view of the above-described problems of the related art, and provides an acoustic impedance measuring method and apparatus that can accurately measure the acoustic impedance of an object to be measured even when contact between the transducer and the object to be measured is incomplete. The purpose is to:
【０００４】[0004]
【課題を解決するための手段】本発明の音響インピーダ
ンス測定方法は、上記目的を達成するために、被測定物
とトランスデューサが接触していない状態でＮ個のトラ
ンスデューサの各々の電気端子に電気信号を供給して、
各電気端子における第１のアドミタンスを測定するステ
ップと、被測定物とトランスデューサが接触していない
状態でトランスデューサの接触部の振動速度を非接触で
測定して、その振動速度と前記Ｎ個のトランスデューサ
の各々の電気端に印加される各電圧の第１の比を求める
ステップと、被測定物と前記Ｎ個のトランスデューサが
接触した状態で前記Ｎ個のトランスデューサのｍ（ｍ＝
１〜Ｎ）番目の電気端に電気信号を供給してｎ（ｎ＝１
〜Ｎ）番目に流れ込む短絡電流により、ｍ及びｎの組み
合わせ毎に第２のアドミタンスを測定するステップと、
被測定物と前記Ｎ個のトランスデューサが接触した状態
で前記複数のトランスデューサの１つのみに単位電圧を
印加して被測定物の接触部近傍の振動速度を非接触で測
定し、その振動速度と他のトランスデューサの電気端子
に印加される各電圧の第２の比を求めるステップと、前
記第１、第２のアドミタンスと前記第１、第２の比に基
づいて前記Ｎ個のトランスデューサのアドミタンス行列
を求めるステップと、前記トランスデューサのアドミタ
ンス行列に基づいて被測定物のアドミタンス行列を求め
るステップと、前記被測定物のアドミタンス行列に基づ
いて被測定物の音響インピーダンス行列を求めるステッ
プと、を有することを特徴とする。In order to achieve the above object, an acoustic impedance measuring method according to the present invention provides an electric signal to each electric terminal of N transducers in a state where an object to be measured is not in contact with the transducer. Supply
Measuring a first admittance at each of the electrical terminals; non-contactly measuring a vibration speed of a contact portion of the transducer in a state where the object to be measured is not in contact with the transducer; Determining a first ratio of each voltage applied to each electrical end of the N transducers, and measuring the m (m = m) of the N transducers in a state where the object to be measured and the N transducers are in contact with each other.
An electric signal is supplied to the (1)-(N) -th electric terminals and n (n = 1)
.About.N) measuring a second admittance for each combination of m and n with the short-circuit current flowing into it,
In a state where the object to be measured and the N transducers are in contact with each other, a unit voltage is applied to only one of the plurality of transducers, and a vibration speed near a contact portion of the object to be measured is measured in a non-contact manner. Determining a second ratio of each voltage applied to an electrical terminal of another transducer; and an admittance matrix of the N transducers based on the first and second admittances and the first and second ratios. Determining the admittance matrix of the device under test based on the admittance matrix of the transducer, and obtaining the acoustic impedance matrix of the device under test based on the admittance matrix of the device under test. Features.
【０００５】上記処理により、被測定物の接触部のアド
ミタンス行列がトランスデューサのアドミタンス行列に
基づいて補正されるので、トランスデューサと被測定物
との接触が不完全であっても被測定物の音響インピーダ
ンスを正確に測定することができる。[0005] By the above processing, the admittance matrix of the contact portion of the device under test is corrected based on the admittance matrix of the transducer. Therefore, even if the contact between the transducer and the device under test is incomplete, the acoustic impedance of the device under test is Can be measured accurately.
【０００６】本発明の音響インピーダンス測定装置は、
上記目的を達成するために、Ｎ個のトランスデューサ
と、前記トランスデューサの前記被測定物との接触部の
振動速度、及び被測定物の前記トランスデューサとの接
触部近傍の振動速度を非接触で検出する振動速度検出手
段と、被測定物とトランスデューサが接触していない状
態でＮ個のトランスデューサの各々の電気端子に電気信
号を供給して、各電気端子における第１のアドミタンス
を測定するとともに、被測定物とトランスデューサが接
触していない状態で前記振動速度検出手段により検出さ
れたトランスデューサの接触部の振動速度と前記Ｎ個の
トランスデューサの各々の電気端に印加される各電圧の
第１の比を求め、被測定物と前記Ｎ個のトランスデュー
サが接触した状態で前記Ｎ個のトランスデューサのｍ
（ｍ＝１〜Ｎ）番目の電気端に電気信号を供給してｎ
（ｎ＝１〜Ｎ，ｍ≠ｎ）番目に流れ込む短絡電流によ
り、ｍ及びｎの組み合わせ毎に第２のアドミタンスを測
定するとともに、前記複数のトランスデューサの１つの
みに単位電圧を印加して前記振動速度検出手段により検
出された被測定物の接触部近傍の振動速度と他のトラン
スデューサの電気端子に印加される各電圧の第２の比を
求め、第１、第２のアドミタンスと第１、第２の比に基
づいて前記Ｎ個のトランスデューサのアドミタンス行列
を求め、前記アドミタンス行列に基づいて被測定物のア
ドミタンス行列を求め、前記アドミタンス行列に基づい
て被測定物の音響インピーダンスを求める手段と、を有
することを特徴とする。[0006] The acoustic impedance measuring apparatus of the present invention comprises:
In order to achieve the above object, non-contact detection of vibration speeds of N transducers, a vibration speed of a contact portion of the transducer with the object to be measured, and a vibration speed of a contact portion of the object to be measured with the transducer is performed. The vibration speed detecting means supplies an electric signal to each electric terminal of the N transducers in a state where the object to be measured and the transducer are not in contact with each other to measure the first admittance at each electric terminal, A first ratio between the vibration velocity of the contact portion of the transducer detected by the vibration velocity detecting means and the voltage applied to each of the N transducers in a state where the object and the transducer are not in contact with each other is determined. , M of the N transducers in a state where the object to be measured contacts the N transducers.
An electric signal is supplied to the (m = 1 to N) -th electric terminal and n
The second admittance is measured for each combination of m and n by the (n = 1 to N, m ≠ n) -th short-circuit current, and a unit voltage is applied to only one of the plurality of transducers. A second ratio between the vibration speed near the contact portion of the measured object detected by the vibration speed detecting means and each voltage applied to the electrical terminal of another transducer is determined, and the first and second admittances and the first and second admittances are calculated. Means for determining the admittance matrix of the N transducers based on the second ratio, determining the admittance matrix of the device under test based on the admittance matrix, and determining the acoustic impedance of the device under test based on the admittance matrix; It is characterized by having.
【０００７】上記構成により、被測定物の接触部のアド
ミタンス行列がトランスデューサのアドミタンス行列に
基づいて補正されるので、トランスデューサと被測定物
との接触が不完全であっても被測定物の音響インピーダ
ンスを正確に測定することができる。According to the above configuration, the admittance matrix of the contact portion of the measured object is corrected based on the admittance matrix of the transducer. Therefore, even if the contact between the transducer and the measured object is incomplete, the acoustic impedance of the measured object is Can be measured accurately.
【０００８】また、本発明の音響インピーダンス測定方
法は、上記目的を達成するために、被測定物とトランス
デューサが接触していない状態でＮ個のトランスデュー
サの各々の電気端子に電気信号を供給して、各電気端子
における第１のアドミタンスを測定するステップと、被
測定物とトランスデューサが接触していない状態でトラ
ンスデューサの接触部の振動速度を非接触で測定して、
その振動速度と前記Ｎ個のトランスデューサの各々の電
気端に印加される各電圧の第１の比を求めるステップ
と、被測定物と前記Ｎ個のトランスデューサが接触した
状態で前記Ｎ個のトランスデューサのｍ（ｍ＝１〜Ｎ）
番目の電気端に電気信号を供給してｎ（ｎ＝１〜Ｎ，ｍ
≠ｎ）番目に流れ込む短絡電流により、ｍ及びｎの組み
合わせ毎に第２のアドミタンスを測定するステップと、
被測定物と前記Ｎ個のトランスデューサが接触した状態
で前記Ｎ個のトランスデューサの１つのみに単位電圧を
印加して被測定物の接触部近傍の振動速度を非接触で測
定し、その振動速度と他のトランスデューサの電気端子
に印加される各電圧の第２の比を求めるステップと、前
記第１、第２のアドミタンスと前記第１、第２の比に基
づいて前記Ｎ個のトランスデューサのアドミタンス行列
を求めるステップと、前記トランスデューサのアドミタ
ンス行列に基づいてｍ番目のトランスデューサの電気端
に単位電圧を印加したときに、ｎ番目の接触部位にかか
る圧縮応力と振動速度を非接触で求めるステップと、前
記圧縮応力と振動速度に基づいて被測定物のアドミタン
ス行列を求めるステップと、前記被測定物のアドミタン
ス行列に基づいて被測定物の音響インピーダンス行列を
求めるステップと、を有することを特徴とする。In order to achieve the above object, the acoustic impedance measuring method of the present invention supplies an electric signal to each electric terminal of the N transducers in a state where the object to be measured is not in contact with the transducer. Measuring a first admittance at each electrical terminal; and measuring a vibration speed of a contact portion of the transducer in a non-contact state in a state where the object to be measured is not in contact with the transducer;
Determining a first ratio between the vibration velocity and each of the voltages applied to the electrical terminals of the N transducers; and measuring the N transducers in a state where the object to be measured is in contact with the N transducers. m (m = 1 to N)
An electric signal is supplied to the n-th electric terminal, and n (n = 1 to N, m
(N) measuring the second admittance for each combination of m and n with the short-circuit current flowing into the nth order;
A unit voltage is applied to only one of the N transducers in a state where the object to be measured and the N transducers are in contact with each other, and a vibration speed near a contact portion of the object to be measured is measured in a non-contact manner. Determining a second ratio of each voltage applied to the electrical terminals of the other transducers, and admittances of the N transducers based on the first and second admittances and the first and second ratios. Obtaining a matrix, and applying a unit voltage to the electrical end of the m-th transducer based on the admittance matrix of the transducer, determining the compressive stress and vibration velocity applied to the n-th contact site in a non-contact manner, Obtaining an admittance matrix of the device under test based on the compressive stress and the vibration velocity, based on the admittance matrix of the device under test A step of obtaining an acoustic impedance matrix of the measured object, characterized by having a.
【０００９】上記処理により、被測定物の接触部のアド
ミタンス行列がトランスデューサのアドミタンス行列に
基づいて補正されるので、トランスデューサと被測定物
との接触が不完全であっても被測定物の音響インピーダ
ンスを正確に測定することができる。According to the above process, the admittance matrix of the contact portion of the device under test is corrected based on the admittance matrix of the transducer. Therefore, even if the contact between the transducer and the device under test is incomplete, the acoustic impedance of the device under test is Can be measured accurately.
【００１０】本発明の音響インピーダンス測定装置は、
上記目的を達成するために、Ｎ個のトランスデューサ
と、前記トランスデューサの前記被測定物との接触部の
振動速度、及び被測定物の前記トランスデューサとの接
触部近傍の振動速度を非接触で検出する振動速度検出手
段と、被測定物とトランスデューサが接触していない状
態でＮ個のトランスデューサの各々の電気端子に電気信
号を供給して、各電気端子における第１のアドミタンス
を測定するとともに、前記振動速度検出手段により検出
されたトランスデューサの接触部の振動速度と前記Ｎ個
のトランスデューサの各々の電気端に印加される各電圧
の第１の比を求め、被測定物と前記Ｎ個のトランスデュ
ーサが接触した状態で前記Ｎ個のトランスデューサのｍ
（ｍ＝１〜Ｎ）番目の電気端に電気信号を供給してｎ
（ｎ＝１〜Ｎ，ｍ≠ｎ）番目に流れ込む短絡電流によ
り、ｍ及びｎの組み合わせ毎に第２のアドミタンスを測
定するとともに、前記Ｎ個のトランスデューサの１つの
みに単位電圧を印加して前記振動速度検出手段により検
出された被測定物の接触部近傍の振動速度と他のトラン
スデューサの電気端子に印加される各電圧の第２の比を
求め、前記第１、第２のアドミタンスと前記第１、第２
の比に基づいて前記Ｎ個のトランスデューサのアドミタ
ンス行列を求め、前記アドミタンス行列に基づいてｍ番
目のトランスデューサの電気端に単位電圧を印加したと
きに、ｎ番目の接触部位にかかる圧縮応力と振動速度を
求め、前記圧縮応力と振動速度に基づいて被測定物のア
ドミタンス行列を求め、前記アドミタンス行列に基づい
て被測定物の音響インピーダンス行列を求める手段と、
を有することを特徴とする。[0010] The acoustic impedance measuring apparatus of the present invention comprises:
In order to achieve the above object, non-contact detection of vibration speeds of N transducers, a vibration speed of a contact portion of the transducer with the object to be measured, and a vibration speed of a contact portion of the object to be measured with the transducer is performed. Supplying an electric signal to each of the electric terminals of the N transducers in a state where the object to be measured and the transducer are not in contact with each other to measure a first admittance at each of the electric terminals; A first ratio between the vibration speed of the contact portion of the transducer detected by the speed detecting means and each voltage applied to each electric terminal of the N transducers is determined, and the object to be measured contacts the N transducers. M of the N transducers
An electric signal is supplied to the (m = 1 to N) -th electric terminal and n
The second admittance is measured for each combination of m and n by the (n = 1 to N, m ≠ n) -th short-circuit current, and a unit voltage is applied to only one of the N transducers. A second ratio between the vibration speed near the contact portion of the object to be measured detected by the vibration speed detection means and each voltage applied to the electrical terminal of another transducer is determined, and the first and second admittances are calculated. 1st, 2nd
The admittance matrix of the N transducers is obtained based on the ratio of the above, and when a unit voltage is applied to the electrical end of the mth transducer based on the admittance matrix, the compressive stress and vibration velocity applied to the nth contact portion Finding, determining the admittance matrix of the DUT based on the compressive stress and vibration velocity, means for determining the acoustic impedance matrix of the DUT based on the admittance matrix,
It is characterized by having.
【００１１】上記構成により、被測定物の接触部のアド
ミタンス行列がトランスデューサのアドミタンス行列に
基づいて補正されるので、トランスデューサと被測定物
との接触が不完全であっても被測定物の音響インピーダ
ンスを正確に測定することができる。With the above configuration, the admittance matrix of the contact portion of the device under test is corrected based on the admittance matrix of the transducer. Therefore, even if the contact between the transducer and the device under test is incomplete, the acoustic impedance of the device under test is Can be measured accurately.
【００１２】また、本発明の音響インピーダンス測定方
法は、上記目的を達成するために、被測定物とトランス
デューサが接触していない状態で１個のトランスデュー
サの電気端子に単位電圧を印加して、電気端子における
第１のアドミタンスを測定するステップと、被測定物と
トランスデューサが接触していない状態でトランスデュ
ーサの接触部の振動速度を非接触で測定して、その振動
速度と前記トランスデューサの電気端に印加される電圧
の第１の比を求めるステップと、被測定物と前記トラン
スデューサが接触した状態で前記トランスデューサの電
気端に単位電圧を印加して、電気端子における第２のア
ドミタンスを測定するステップと、被測定物と前記トラ
ンスデューサが接触した状態で前記トランスデューサに
単位電圧を印加して被測定物の接触部近傍の振動速度を
非接触で測定し、その振動速度とトランスデューサの電
気端子に印加される電圧の第２の比を求めるステップ
と、前記第１、第２のアドミタンスと前記第１、第２の
比に基づいて被測定物の音響インピーダンスを求めるス
テップと、を有することを特徴とする。上記処理によ
り、被測定物の接触部のアドミタンスがトランスデュー
サのアドミタンスに基づいて補正されるので、トランス
デューサと被測定物との接触が不完全であっても被測定
物の音響インピーダンスを正確に測定することができ
る。According to the acoustic impedance measuring method of the present invention, in order to achieve the above object, a unit voltage is applied to an electric terminal of one transducer in a state where the object to be measured is not in contact with the transducer. Measuring a first admittance at the terminal; non-contactly measuring a vibration speed of a contact portion of the transducer in a state where the object to be measured is not in contact with the transducer; and applying the vibration speed and an electric end of the transducer. Determining a first ratio of the applied voltage, applying a unit voltage to an electrical end of the transducer in a state where the device under test is in contact with the transducer, and measuring a second admittance at the electrical terminal; A unit voltage is applied to the transducer while the device under test is in contact with the transducer. Measuring a vibration velocity in the vicinity of a contact portion of the object to be measured in a non-contact manner, and obtaining a second ratio between the vibration velocity and a voltage applied to an electric terminal of the transducer; the first and second admittances; Obtaining the acoustic impedance of the device under test based on the first and second ratios. By the above processing, the admittance of the contact portion of the device under test is corrected based on the admittance of the transducer, so that the acoustic impedance of the device under test is accurately measured even if the contact between the transducer and the device under test is incomplete. be able to.
【００１３】本発明の音響インピーダンス測定装置は、
上記目的を達成するために、１個のトランスデューサ
と、前記トランスデューサの前記被測定物との接触部の
振動速度、及び被測定物の前記トランスデューサとの接
触部近傍の振動速度を非接触で検出する振動速度検出手
段と、被測定物とトランスデューサが接触していない状
態で前記トランスデューサの電気端子に単位電圧を印加
して、電気端子における第１のアドミタンスを測定する
とともに、前記振動速度検出手段により検出されたトラ
ンスデューサの接触部の振動速度と前記トランスデュー
サの電気端に印加される電圧の第１の比を求め、被測定
物と前記トランスデューサが接触した状態で前記トラン
スデューサの電気端に単位電圧を印加して、電気端子に
おける第２のアドミタンスを測定するとともに、前記振
動速度検出手段により検出された被測定物の接触部近傍
の振動速度とトランスデューサの電気端子に印加される
電圧の第２の比を求め、前記第１、第２のアドミタンス
と前記第１、第２の比に基づいて被測定物の音響インピ
ーダンスを求める手段と、を有することを特徴とする。
上記構成により、被測定物の接触部のアドミタンスがト
ランスデューサのアドミタンスに基づいて補正されるの
で、トランスデューサと被測定物との接触が不完全であ
っても被測定物の音響インピーダンスを正確に測定する
ことができる。[0013] The acoustic impedance measuring apparatus of the present invention comprises:
In order to achieve the above object, one transducer, a vibration speed of a contact portion of the transducer with the object to be measured, and a vibration speed of a vicinity of a contact portion of the object with the transducer are detected in a non-contact manner. A vibration speed detecting means, a unit voltage is applied to an electric terminal of the transducer in a state where the object to be measured is not in contact with the transducer, a first admittance at the electric terminal is measured, and the vibration speed detecting means detects the first admittance. A first ratio between the vibration speed of the contact portion of the transducer and the voltage applied to the electrical end of the transducer is determined, and a unit voltage is applied to the electrical end of the transducer in a state where the object to be measured contacts the transducer. Measuring the second admittance of the electric terminal and detecting the vibration speed detecting means. A second ratio between the detected vibration speed in the vicinity of the contact portion of the object to be measured and the voltage applied to the electrical terminal of the transducer is determined, and based on the first and second admittances and the first and second ratios. Means for determining the acoustic impedance of the device under test by using
According to the above configuration, the admittance of the contact portion of the device under test is corrected based on the admittance of the transducer, so that the acoustic impedance of the device under test can be accurately measured even when the contact between the transducer and the device under test is incomplete. be able to.
【００１４】[0014]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。 ＜第１の実施形態＞図１は本発明に係る音響インピーダ
ンス測定方法及び装置の一実施形態を示す構成図、図２
は図１の構成の等価回路を示す図である。図１は一例と
して、被測定物１として板状の多結晶シリコン太陽電池
セルのひび、割れなどの欠陥１ａを検出する装置を示し
ている。複数のトランスデューサ２−１、２−２がｘ−
ｙ方向に配置されて固定され、また、セル１のトランス
デューサ２−１、２−２との接触部近傍の振動速度、及
びトランスデューサ２−１、２−２のセル１との接触部
の振動速度を非接触で検出するために、レーザドップラ
振動計３が例えばロボットによりｘ−ｙ方向に移動可能
に配置される。また、トランスデューサ２−１、２−２
の電気信号に基づいてそれぞれ振動発生検知回路４−
１、４−２により振動が検出されてＣＰＵ５に取り込ま
れ、ＣＰＵ５は以下に示すように被測定物１の音響イン
ピーダンスを測定する。また、トランスデューサは機械
的に十分アイソレーションが取れており、振動は被測定
物を通してのみトランスデューサに伝わり、台座等から
の振動伝搬はない。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. <First Embodiment> FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of an acoustic impedance measuring method and apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing an equivalent circuit of the configuration of FIG. FIG. 1 shows, as an example, an apparatus for detecting a defect 1a such as a crack or a crack of a plate-shaped polycrystalline silicon solar cell as an object 1 to be measured. The plurality of transducers 2-1 and 2-2 are x-
It is arranged and fixed in the y direction, and the vibration velocity near the contact part of the cell 1 with the transducers 2-1 and 2-2 and the vibration velocity of the contact part of the transducers 2-1 and 2-2 with the cell 1 Is detected in a non-contact manner, the laser Doppler vibrometer 3 is arranged to be movable in the xy directions by a robot, for example. Further, the transducers 2-1 and 2-2
The vibration generation detection circuit 4-
Vibration is detected by 1, 4-2 and is captured by the CPU 5, and the CPU 5 measures the acoustic impedance of the DUT 1 as described below. Further, the transducer is mechanically sufficiently isolated, and the vibration is transmitted to the transducer only through the object to be measured, and no vibration is propagated from the pedestal or the like.
【００１５】このような構成において、被測定物（セ
ル）１の音響インピーダンスを測定する場合には、 （１）まず、セル１をトランスデューサ２−１、２−２
に接触させない状態で、トランスデューサ２−１、２−
２の電気端に電気信号である単位電圧を印加し、その時
にトランスデューサ２−１、２−２に流れる電流を測定
して、全てのトランスデューサ２−１、２−２について
のアドミッタンスY0 11(n,w)を記録する。但し、ｗは角
周波数、ｎはトランスデューサ２−１、２−２の番号で
ある。In such a configuration, when measuring the acoustic impedance of the DUT (cell) 1, (1) First, the cell 1 is connected to the transducers 2-1 and 2-2.
Transducers 2-1 and 2-
A unit voltage, which is an electric signal, is applied to the electric terminal of the second and the currents flowing through the transducers 2-1 and 2-2 at that time, and the admittance Y0 of all the transducers 2-1 and 2-2 is measured. Record 11 (n, w). Here, w is the angular frequency, and n is the number of the transducers 2-1 and 2-2.
【００１６】（２）（１）に同期して、セル１をトラン
スデューサ２−１、２−２に接触させない状態で、トラ
ンスデューサ２−１、２−２の電気端に単位電圧を印加
してトランスデューサ２−１、２−２のセル１との接触
部の振動速度をドップラ振動計３により測定して、全て
のトランスデューサ２−１、２−２についての振動速度
と印加電圧の比Y0 21(n,w)を求める。(2) A unit voltage is applied to the electric terminals of the transducers 2-1 and 2-2 while the cell 1 is not in contact with the transducers 2-1 and 2-2 in synchronization with (1). The Doppler vibrometer 3 was used to measure the vibration speed of the contact portion between the cells 2-1 and 2-2 with the cell 1, and the ratio Y0 of the vibration speed to the applied voltage for all transducers 2-1 and 2-2 Find 21 (n, w).
【００１７】（３）次いで、セル１をトランスデューサ
２−１、２−２に接触させた状態で、トランスデューサ
２−１、２−２の電気端に単位電圧を印加して全てのト
ランスデューサ２−１、２−２についてのアドミッタン
スY1 11(n,m,w)を記録する。但し、アドミッタンスY1 1
1(n,m,w)はｍ番目のトランスデューサ２−ｍの電気端に
単位電圧を印加したときにｎ番目のトランスデューサ２
−ｎに流れ込む短絡電流とする。単位電圧印加でないと
きは、トランスデューサ２−ｍの端子電圧とトランスデ
ューサ２−ｎの電流の比でもよい。(3) Next, with the cell 1 in contact with the transducers 2-1 and 2-2, a unit voltage is applied to the electrical terminals of the transducers 2-1 and 2-2 to apply all the transducers 2-1. Admittance Y1 about 2-2 Record 11 (n, m, w). However, admittance Y1 1
1 (n, m, w) is the n-th transducer 2 when a unit voltage is applied to the electrical end of the m-th transducer 2-m.
−short-circuit current flowing into n. When the unit voltage is not applied, the ratio may be the ratio between the terminal voltage of the transducer 2-m and the current of the transducer 2-n.
【００１８】（４）状態を上記の（３）と同じにして、
ｍ番目のトランスデューサ２−ｍにのみ単位電圧を印加
し（他は短絡する）、その時のセル１の接触部近傍の振
動速度をドップラ振動計３により測定してその振動速度
と印加電圧の比Y1 21(n,w)を求める。(4) The state is the same as the above (3),
A unit voltage is applied only to the m-th transducer 2-m (others are short-circuited), and the vibration velocity near the contact portion of the cell 1 at that time is measured by the Doppler vibrometer 3, and the ratio Y1 between the vibration velocity and the applied voltage is measured. Find 21 (n, w).
【００１９】（５）ｎ番目のトランスデューサ２−ｎ以
外の接触状態を上記の（３）と同じにして、ｎ番目のト
ランスデューサ２−ｎ以外のトランスデューサの電気端
子を短絡した時のｎ番目のトランスデューサ２−ｎの機
械端から見た音響インピーダンスを下記の式にしたがっ
て計算する。 Y0 22(n,w)＝Y0 21(n,w)・[Y0 21(n,w)−Y1 21(n,w)]/
[Y0 11(n,w)−Y1 11(n,m,w)](5) The n-th transducer when the electrical terminals of the transducers other than the n-th transducer 2-n are short-circuited by making the contact state other than the n-th transducer 2-n the same as in (3) above. The acoustic impedance viewed from the machine end of 2-n is calculated according to the following equation. Y0 22 (n, w) = Y0 21 (n, w) ・ [Y0 21 (n, w) -Y1 21 (n, w)] /
[Y0 11 (n, w) −Y1 11 (n, m, w)]
【００２０】（６）接触部を含め、ｎ番目のトランスデ
ューサ２−ｎのアドミッタンス行列Y0(n,w)のｉｊ成分
をY0 ij(n,w)とする。 （７）セル１の接触部位に関する力学的アドミッタンス
行列Y(w)をY1 11(n,m,w)とY0(n,w)から求める。このア
ドミッタンス行列Y(w)は接触状態の場合には、トランス
デューサ２のアドミッタンス行列により補正されている
ので、トランスデューサ２と被測定物１との接触が不完
全であってもよい。(6) The ij component of the admittance matrix Y0 (n, w) of the n-th transducer 2-n including the contact portion is represented by Y0 ij (n, w). (7) The dynamic admittance matrix Y (w) for the contact area of the cell 1 is represented by Y1 It is determined from 11 (n, m, w) and Y0 (n, w). Since the admittance matrix Y (w) is corrected by the admittance matrix of the transducer 2 in the case of the contact state, the contact between the transducer 2 and the DUT 1 may be incomplete.
【００２１】ここで、トランスデューサ２に被測定物１
を接触している時の等価回路は、図２に示すように表す
ことができる。なお、図２において、機械端における電
圧はトランスデューサ２と被測定物１の間の圧縮応力に
なり、電流は振動速度になる。但し、被測定物１が＋方
向に運動するとき、トランスデューサ２には−電流が流
れ込むものとする。スイッチＳＷは被測定物１の接触状
態を表し、被測定物１が接触していないときにはスイッ
チＳＷがオン状態に対応する。Here, the DUT 1 is attached to the transducer 2.
2 can be expressed as shown in FIG. In FIG. 2, the voltage at the machine end becomes the compressive stress between the transducer 2 and the DUT 1, and the current becomes the vibration speed. However, when the DUT 1 moves in the + direction, a negative current flows into the transducer 2. The switch SW indicates the contact state of the DUT 1. When the DUT 1 is not in contact, the switch SW corresponds to the ON state.
【００２２】接触状態を含むトランスデューサ２は、ア
ドミッタンス行列Y0 11(n,w)〜Y0 22(n,w)で表すことが
できる。ここで、トランスデューサ２はパッシブである
ので Y0 21(n,w)＝Y0 12(n,w) である。全てのトランスデューサ２に被測定物１を接触
させた状態においてｎ番目の接触部位から見た被測定物
１の音響インピーダンスをζ(n,w)とすると、スイッチ
ＳＷをオフ（接触あり）にして電気端に単位電圧を印加
したときにトランスデューサ２に流れ込む短絡電流はY1
11(n,m,w)になり、また、機械端からトランスデューサ
２に流れ込む電流はY1 21(n,w)になるが、このとき、機
械端にかかる圧縮応力は、次式で表される。 −ζ(n,w)・Y1 21(n,w)The transducer 2 including the contact state has an admittance matrix Y0 11 (n, w)-Y0 22 (n, w). Here, since transducer 2 is passive, Y0 21 (n, w) = Y0 12 (n, w). Assuming that the acoustic impedance of the DUT 1 viewed from the n-th contact portion in a state where the DUT 1 is in contact with all the transducers 2 is ζ (n, w), the switch SW is turned off (contact is made). When a unit voltage is applied to the electrical end, the short-circuit current flowing into the transducer 2 is Y1
11 (n, m, w), and the current flowing into the transducer 2 from the machine end is Y1 21 (n, w). At this time, the compressive stress applied to the machine end is expressed by the following equation. −ζ (n, w) ・ Y1 21 (n, w)
【００２３】したがって、スイッチＳＷをオフにしたと
き、すなわち被測定物１を接触させた場合には以下の２
式が成り立つ。 Y1 11(n,m,w)＝Y0 11(n,w)−Y0 21(n,w)・ζ(n,w)・Y1
21(n,w) Y1 21(n,w)＝Y0 21(n,w)−Y0 22(n,w)・ζ(n,w)・Y1 21
(n,w) この式より、 ζ(n,w)＝[Y0 11(n,w)−Y1 11(n,m,w)]/Y0 21(n,w)・Y1
21(n,w) Y0 22(n,w)＝Y0 21(n,w)[Y0 21(n,w)−Y1 21(n,w)]/[Y0
11(n,w)−Y1 11(n,m,w)] となる。よって、Y0 11(n,m,w)、Y0 21(n,w)、Y0 22(n,
m,w)、により、接触状態を含むトランスデューサ２のア
ドミッタンス行列Y0(w)を求めることができる。Therefore, when the switch SW is turned off, that is, when the device under test 1 is brought into contact, the following 2
The formula holds. Y1 11 (n, m, w) = Y0 11 (n, w) −Y0 21 (n, w) ・ ζ (n, w) ・ Y1
21 (n, w) Y1 21 (n, w) = Y0 21 (n, w) −Y0 22 (n, w) ・ ζ (n, w) ・ Y1 twenty one
(n, w) From this equation, ζ (n, w) = [Y0 11 (n, w) −Y1 11 (n, m, w)] / Y0 21 (n, w) ・ Y1
21 (n, w) Y0 22 (n, w) = Y0 21 (n, w) [Y0 21 (n, w) -Y1 21 (n, w)] / [Y0
11 (n, w) −Y1 11 (n, m, w)]. Therefore, Y0 11 (n, m, w), Y0 21 (n, w), Y0 22 (n,
m, w), the admittance matrix Y0 (w) of the transducer 2 including the contact state can be obtained.
【００２４】＜第２の実施形態＞図３は複数のトランス
デューサ２を用いた場合の等価回路を示す。ここで、ｍ
番目のトランスデューサ２−ｍの電気端に単位電圧を印
加した場合、ｎ番目のトランスデューサ２−ｎの電気端
に流れ込む電流−U(n,m,w)とその時の電圧P(n,m,w)はそ
れぞれ、トランスデューサ方向に運動する被測定物１の
振動速度と圧縮応力に対応する。<Second Embodiment> FIG. 3 shows an equivalent circuit when a plurality of transducers 2 are used. Where m
When a unit voltage is applied to the electrical end of the n-th transducer 2-m, the current −U (n, m, w) flowing into the electrical end of the n-th transducer 2-n and the voltage P (n, m, w) at that time ) Respectively correspond to the vibration speed and the compressive stress of the DUT 1 moving in the transducer direction.
【００２５】（７）’トランスデューサ２のアドミッタ
ンス行列Y0(w)を用いて、図３に示す状態における電流U
(m,m,w)、U(n,m,w)と電圧P(m,m,w)、P(n,m,w)は以下の
式で表される。但し、m≠nとする。 Y1 11(m,m,w)＝Y0 11(m,w)×1＋Y0 21(m,w)×P(m,m,w) Y1 21(m,m,w)＝−U(n,m,w) ＝Y0 21(m,w)×1＋Y0 22(m,w)×P(m,m,w) Y1 11(n,m,w)＝Y0 11(m,w)×0＋Y0 21(m,w)×P(m,m,w) −U(n,m,w)＝Y0 21(m,w)×0＋Y0 22(m,w)×P(n,m,w)(7) ′ Using the admittance matrix Y0 (w) of the transducer 2, the current U in the state shown in FIG.
(m, m, w), U (n, m, w) and voltages P (m, m, w), P (n, m, w) are represented by the following equations. However, it is assumed that m ≠ n. Y1 11 (m, m, w) = Y0 11 (m, w) × 1 ＋ Y0 21 (m, w) × P (m, m, w) Y1 21 (m, m, w) =-U (n, m, w) = Y0 21 (m, w) × 1 ＋ Y0 22 (m, w) × P (m, m, w) Y1 11 (n, m, w) = Y0 11 (m, w) × 0 ＋ Y0 21 (m, w) × P (m, m, w) −U (n, m, w) = Y0 21 (m, w) × 0 ＋ Y0 22 (m, w) × P (n, m, w)
【００２６】これを解くと、 P(m,m,w)＝[−Y0 21(m,w)・Y1 11(m,m,w)＋Y0 11(m,w)
・Y1 21(m,w)｝/[Y0 11(m,w)・Y0 22(m,w)−Y0 21(m,w)
2] P(n,m,w)＝Y1 11(m,m,w)/Y0 21(m,w) (m≠n) U(m,m,w)＝−Y1 21(m,w) U(n,m,w)＝−Y0 22(m,w)・Y1 11(m,m,w)/Y0 21(m,w)
(m≠n) となる。By solving this, P (m, m, w) = [− Y0 21 (m, w) ・ Y1 11 (m, m, w) + Y0 11 (m, w)
・ Y1 21 (m, w)｝ / [Y0 11 (m, w) ・ Y0 22 (m, w) -Y0 21 (m, w)
2 ] P (n, m, w) = Y1 11 (m, m, w) / Y0 21 (m, w) (m ≠ n) U (m, m, w) = − Y1 21 (m, w) U (n, m, w) = − Y0 22 (m, w) ・ Y1 11 (m, m, w) / Y0 21 (m, w)
(m ≠ n).
【００２７】したがって、P(n,m,w)、U(n,m,w)をnm要素
とするＮ×Ｎ行列をP(w)、U(w)とすると、 Y(w)＝U(n,m,w)・P(n,m,w)-1 となり、音響インピーダンスZ(w)は Z(w)＝P(n,m,w)・U(n,m,w)-1 となる。Therefore, if an N × N matrix having P (n, m, w) and U (n, m, w) as nm elements is represented by P (w) and U (w), Y (w) = U (n, m, w) · P (n, m, w) -1 and the acoustic impedance Z (w) is Z (w) = P (n, m, w) · U (n, m, w) - It becomes 1 .
【００２８】＜第３の実施形態＞この第３の実施形態で
は、図４に示すように１つのトランスデューサ２及び１
つのドップラ振動計３がｚ方向に対向するように固定さ
れ、また、被測定物１がトランスデューサ２及びドップ
ラ振動計３の間においてｘ−ｙロボット６によりｘ−ｙ
方向に移動可能に構成されている。<Third Embodiment> In the third embodiment, as shown in FIG.
Two Doppler vibrometers 3 are fixed so as to face each other in the z direction, and the DUT 1 is moved between the transducer 2 and the Doppler vibrometer 3 by the xy robot 6 in the xy direction.
It is configured to be movable in the direction.
【００２９】（１）まず、セル１がトランスデューサ２
に接触しない状態で、トランスデューサ２の電気端に単
位電圧を印加し、その時にトランスデューサ２に流れる
電流を測定して、トランスデューサ２についてのアドミ
ッタンスY0 11(w)を記録する。但し、ｗは角周波数であ
り、例えば７５０ｋＨｚ×２πである。 （２）次いで、セル１をトランスデューサ２に接触しな
い状態で、トランスデューサ２の電気端に単位電圧を印
加してトランスデューサ２の接触部の振動速度をドップ
ラ振動計３により測定することにより、トランスデュー
サについての振動速度と印加電圧の比Y0 12(w)を求め
る。(1) First, the cell 1 is connected to the transducer 2
A unit voltage is applied to the electrical end of the transducer 2 in a state where the transducer 2 is not in contact with the current, and a current flowing through the transducer 2 at that time is measured, and the admittance Y0 of the transducer 2 is measured. Record 11 (w). Here, w is an angular frequency, for example, 750 kHz × 2π. (2) Next, in a state where the cell 1 is not in contact with the transducer 2, a unit voltage is applied to the electrical end of the transducer 2, and the vibration velocity of the contact portion of the transducer 2 is measured by the Doppler vibrometer 3. Ratio of vibration speed and applied voltage Y0 Find 12 (w).
【００３０】（３）セル１をトランスデューサ２に接触
させた状態で、トランスデューサ２の電気端に単位電圧
を印加してトランスデューサ２についてのアドミッタン
スY1 11(w)を記録する。 （４）状態を上記の（３）と同じにして、トランスデュ
ーサ２に単位電圧を印加し、その時のセル１の接触部近
傍の振動速度をドップラ振動計３により測定して振動速
度と印加電圧の比Y1 12(w)を求める。(3) Contact the cell 1 with the transducer 2
In this state, a unit voltage is applied to the electrical end of the transducer 2.
To apply admittance to transducer 2
Su Y1 Record 11 (w). (4) Change the status to the same as (3) above, and
A unit voltage is applied to the contactor of the cell 1 at that time.
Vibration speed measured by Doppler vibrometer 3
Degree and applied voltage ratio Y1 Find 12 (w).
【００３１】（５）セル１の音響インピーダンスZ(w)を
以下のように求める。 Z(w)＝[Y0 11(w)−Y1 11(w)]/[Y0 12(w)・Y1 12(w)] （６）セル１をｘ、ｙ方向に移動して複数の測定箇所
（ｘ，ｙ）毎に上記（１）〜（５）を行い、音響インピ
ーダンス分布Z(w,x,y)を求める。 （７）上記（１）〜（６）を正常なセル１とこれから測
定を行うセル１について行い、測定を行うセル１の音響
インピーダンス分布Z(w,x,y)から、正常なセル１の音響
インピーダンス分布Z 0(w,x,y)を差し引き、差分が大き
い測定箇所（ｘ，ｙ）を欠陥と判断する。(5) The acoustic impedance Z (w) of the cell 1 is obtained as follows. Z (w) = [Y0 11 (w) −Y1 11 (w)] / [Y0 12 (w) ・ Y1 12 (w)] (6) The cell 1 is moved in the x and y directions, and the above (1) to (5) are performed for each of a plurality of measurement points (x, y) to obtain an acoustic impedance distribution Z (w, x, Find y). (7) The above (1) to (6) are performed on the normal cell 1 and the cell 1 to be measured from now on, and from the acoustic impedance distribution Z (w, x, y) of the cell 1 to be measured, the normal cell 1 Acoustic impedance distribution Z 0 (w, x, y) is subtracted, and a measurement point (x, y) having a large difference is determined as a defect.
【００３２】ここで、トランスデューサ２が被測定物１
に接触している時の等価回路は、図５に示すように表す
ことができる。なお、図５において、機械端における電
圧はトランスデューサ２と被測定物１の間の圧縮応力に
なり、電流は振動速度になる。但し、被測定物１が＋方
向に運動するとき、トランスデューサ２には−電流が流
れ込むものとする。スイッチＳＷは被測定物１の接触状
態を表し、被測定物１が接触していないときにはスイッ
チＳＷがオン状態に対応する。Here, the transducer 2 is the object 1 to be measured.
5 can be represented as shown in FIG. In FIG. 5, the voltage at the machine end becomes the compressive stress between the transducer 2 and the DUT 1, and the current becomes the vibration speed. However, when the DUT 1 moves in the + direction, a negative current flows into the transducer 2. The switch SW indicates the contact state of the DUT 1. When the DUT 1 is not in contact, the switch SW corresponds to the ON state.
【００３３】接触状態を含むトランスデューサ２は、ア
ドミッタンス行列Y0 11(w)〜Y0 22(w)で表すことができ
る。ここで、トランスデューサ２はパッシブであるので Y0 12(w)＝Y0 21(w) である。トランスデューサ２の電気端に単位電圧を印加
したときにトランスデューサ２に流れ込む電流はY1 11
(w)になり、また、機械端からトランスデューサ２に流
れ込む電流はY1 12(w)になるが、このとき、機械端にか
かる圧縮応力は、被測定物１の音響インピーダンスをＺ
(w)とすると、 −Ｚ(w)・Y1 12(w) になる。The transducer 2 including the contact state has an admittance matrix Y0 11 (w) ~ Y0 22 (w). Here, since transducer 2 is passive, Y0 12 (w) = Y0 21 (w). When a unit voltage is applied to the electrical end of the transducer 2, the current flowing into the transducer 2 is Y1 11
(w), and the current flowing into the transducer 2 from the machine end is Y1 At this time, the compressive stress applied to the machine end causes the acoustic impedance of the DUT 1 to be Z
(w), −Z (w) · Y1 12 (w).
【００３４】したがって、スイッチＳＷをオフにしたと
き、すなわち被測定物１を接触させた場合には以下の式
が成り立つ。 Y1 11(w)＝Y0 11(w)−Y0 12(w)・Ｚ(w)・Y1 12(w) Ｚ(w)＝[Y0 11(w)−Y1 11(w)]/Y0 12(w)・Y1 12(w)Therefore, when the switch SW is turned off, that is, when the device under test 1 is brought into contact, the following equation is established. Y1 11 (w) = Y0 11 (w) −Y0 12 (w) ・ Z (w) ・ Y1 12 (w) Z (w) = [Y0 11 (w) −Y1 11 (w)] / Y0 12 (w) ・ Y1 12 (w)
【００３５】[0035]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、被
測定物の接触部のアドミタンスがトランスデューサのア
ドミタンスに基づいて補正されるので、トランスデュー
サと被測定物との接触が不完全であっても被測定物の音
響インピーダンスを正確に測定することができる。As described above, according to the present invention, since the admittance of the contact portion of the object to be measured is corrected based on the admittance of the transducer, the contact between the transducer and the object to be measured is incomplete. This can also accurately measure the acoustic impedance of the device under test.
【図１】本発明に係る音響インピーダンス測定方法及び
装置の一実施形態を示す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of an acoustic impedance measuring method and apparatus according to the present invention.
【図２】図１の構成の等価回路を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an equivalent circuit of the configuration of FIG.
【図３】第２の実施形態の音響インピーダンス測定方法
及び装置を説明するための等価回路図である。FIG. 3 is an equivalent circuit diagram for explaining an acoustic impedance measuring method and device according to a second embodiment.
【図４】第３の実施形態の音響インピーダンス測定方法
及び装置を示す構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram illustrating an acoustic impedance measuring method and apparatus according to a third embodiment.
【図５】図４の構成の等価回路を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an equivalent circuit of the configuration of FIG. 4;
１ 被測定物 ２−１，２−２，２ トランスデューサ ３ レーザドップラ振動計 ４−１，４−２，４ 振動発生検知回路 ５ ＣＰＵ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 DUT 2-1, 2-2, 2 Transducer 3 Laser Doppler vibrometer 4-1, 4-2, 4 Vibration generation detection circuit 5 CPU
Claims (6)
いない状態でＮ個のトランスデューサの各々の電気端子
に電気信号を供給して、各電気端子における第１のアド
ミタンスを測定するステップと、 被測定物とトランスデューサが接触していない状態でト
ランスデューサの接触部の振動速度を非接触で測定し
て、その振動速度と前記Ｎ個のトランスデューサの各々
の電気端に印加される各電圧の第１の比を求めるステッ
プと、 被測定物と前記Ｎ個のトランスデューサが接触した状態
で前記Ｎ個のトランスデューサのｍ（ｍ＝１〜Ｎ）番目
の電気端に電気信号を供給してｎ（ｎ＝１〜Ｎ）番目に
流れ込む短絡電流により、ｍ及びｎの組み合わせ毎に第
２のアドミタンスを測定するステップと、 被測定物と前記Ｎ個のトランスデューサが接触した状態
で前記複数のトランスデューサの１つのみに単位電圧を
印加して被測定物の接触部近傍の振動速度を非接触で測
定し、その振動速度と他のトランスデューサの電気端子
に印加される各電圧の第２の比を求めるステップと、 前記第１、第２のアドミタンスと前記第１、第２の比に
基づいて前記Ｎ個のトランスデューサのアドミタンス行
列を求めるステップと、 前記トランスデューサのアドミタンス行列に基づいて被
測定物のアドミタンス行列を求めるステップと、 前記被測定物のアドミタンス行列に基づいて被測定物の
音響インピーダンス行列を求めるステップと、を有する
ことを特徴とする音響インピーダンス測定方法。A step of supplying an electric signal to each electric terminal of the N transducers in a state where the object to be measured is not in contact with the transducer, and measuring a first admittance at each electric terminal; In a state where the object and the transducer are not in contact with each other, a vibration speed of a contact portion of the transducer is measured in a non-contact manner, and a first ratio between the vibration speed and each voltage applied to each of the electric terminals of the N transducers is measured. And supplying an electrical signal to the m-th (m = 1 to N) -th electrical end of the N transducers in a state where the object to be measured and the N transducers are in contact with each other and n (n = 1 to Measuring the second admittance for each combination of m and n by the N) th short-circuit current flowing therethrough; In this state, a unit voltage is applied to only one of the plurality of transducers to measure a vibration speed near a contact portion of the object to be measured in a non-contact manner, and the vibration speed and each of the vibration speeds applied to electric terminals of other transducers are measured. Determining a second ratio of voltages; determining an admittance matrix of the N transducers based on the first and second admittances and the first and second ratios; An acoustic impedance measurement method, comprising: determining an admittance matrix of a device under test based on the admittance matrix of the device under test; and determining an acoustic impedance matrix of the device under test based on the admittance matrix of the device under test.
速度、及び被測定物の前記トランスデューサとの接触部
近傍の振動速度を非接触で検出する振動速度検出手段
と、 被測定物とトランスデューサが接触していない状態でＮ
個のトランスデューサの各々の電気端子に電気信号を供
給して、各電気端子における第１のアドミタンスを測定
するとともに、被測定物とトランスデューサが接触して
いない状態で前記振動速度検出手段により検出されたト
ランスデューサの接触部の振動速度と前記Ｎ個のトラン
スデューサの各々の電気端に印加される各電圧の第１の
比を求め、被測定物と前記Ｎ個のトランスデューサが接
触した状態で前記Ｎ個のトランスデューサのｍ（ｍ＝１
〜Ｎ）番目の電気端に電気信号を供給してｎ（ｎ＝１〜
Ｎ，ｍ≠ｎ）番目に流れ込む短絡電流により、ｍ及びｎ
の組み合わせ毎に第２のアドミタンスを測定するととも
に、前記複数のトランスデューサの１つのみに単位電圧
を印加して前記振動速度検出手段により検出された被測
定物の接触部近傍の振動速度と他のトランスデューサの
電気端子に印加される各電圧の第２の比を求め、第１、
第２のアドミタンスと第１、第２の比に基づいて前記Ｎ
個のトランスデューサのアドミタンス行列を求め、前記
アドミタンス行列に基づいて被測定物のアドミタンス行
列を求め、前記アドミタンス行列に基づいて被測定物の
音響インピーダンスを求める手段と、を有することを特
徴とする音響インピーダンス測定装置。2. Vibration speed detection for detecting, in a non-contact manner, N transducers, a vibration speed of a contact portion of the transducer with the object to be measured, and a vibration speed of a portion of the object to be measured near the contact portion with the transducer. Means, and N in a state where the object to be measured and the transducer are not in contact with each other.
An electric signal is supplied to each electric terminal of each of the transducers to measure a first admittance at each electric terminal, and the first admittance is detected by the vibration velocity detecting means in a state where the object to be measured is not in contact with the transducer. A first ratio between the vibration velocity of the contact portion of the transducer and each voltage applied to each of the electrical terminals of the N transducers is determined, and in a state where the object to be measured and the N transducers are in contact with each other, the N M of the transducer (m = 1
To an (N) th electrical terminal to supply n (n = 1 to n)
(N, m ≠ n) -th short-circuit current that flows into m and n
The second admittance is measured for each combination, and a unit voltage is applied to only one of the plurality of transducers, and the vibration speed near the contact portion of the object to be measured detected by the vibration speed detecting means and other vibration velocities are measured. Determining a second ratio of each voltage applied to the electrical terminals of the transducer,
The N is determined based on the second admittance and the first and second ratios.
Means for determining the admittance matrix of the transducers, determining the admittance matrix of the device under test based on the admittance matrix, and determining the acoustic impedance of the device under test based on the admittance matrix. measuring device.
いない状態でＮ個のトランスデューサの各々の電気端子
に電気信号を供給して、各電気端子における第１のアド
ミタンスを測定するステップと、 被測定物とトランスデューサが接触していない状態でト
ランスデューサの接触部の振動速度を非接触で測定し
て、その振動速度と前記Ｎ個のトランスデューサの各々
の電気端に印加される各電圧の第１の比を求めるステッ
プと、 被測定物と前記Ｎ個のトランスデューサが接触した状態
で前記Ｎ個のトランスデューサのｍ（ｍ＝１〜Ｎ）番目
の電気端に電気信号を供給してｎ（ｎ＝１〜Ｎ，ｍ≠
ｎ）番目に流れ込む短絡電流により、ｍ及びｎの組み合
わせ毎に第２のアドミタンスを測定するステップと、 被測定物と前記Ｎ個のトランスデューサが接触した状態
で前記Ｎ個のトランスデューサの１つのみに単位電圧を
印加して被測定物の接触部近傍の振動速度を非接触で測
定し、その振動速度と他のトランスデューサの電気端子
に印加される各電圧の第２の比を求めるステップと、 前記第１、第２のアドミタンスと前記第１、第２の比に
基づいて前記Ｎ個のトランスデューサのアドミタンス行
列を求めるステップと、 前記トランスデューサのアドミタンス行列に基づいてｍ
番目のトランスデューサの電気端に単位電圧を印加した
ときに、ｎ番目の接触部位にかかる圧縮応力と振動速度
を非接触で求めるステップと、 前記圧縮応力と振動速度に基づいて被測定物のアドミタ
ンス行列を求めるステップと、 前記被測定物のアドミタンス行列に基づいて被測定物の
音響インピーダンス行列を求めるステップと、を有する
ことを特徴とする音響インピーダンス測定方法。A step of supplying an electrical signal to each of the electrical terminals of the N transducers in a state where the device under test and the transducer are not in contact with each other to measure a first admittance at each electrical terminal; In a state where the object and the transducer are not in contact with each other, a vibration speed of a contact portion of the transducer is measured in a non-contact manner, and a first ratio between the vibration speed and each voltage applied to each of the electric terminals of the N transducers is measured. And supplying an electrical signal to the m-th (m = 1 to N) -th electrical end of the N transducers in a state where the object to be measured and the N transducers are in contact with each other and n (n = 1 to N, m ≠
n) measuring a second admittance for each combination of m and n by a short-circuit current flowing into the n-th transducer; and, when the device under test and the N transducers are in contact with each other, only one of the N transducers is measured. Applying a unit voltage to measure the vibration velocity in the vicinity of the contact portion of the object to be measured in a non-contact manner, and obtaining a second ratio between the vibration velocity and each voltage applied to the electrical terminals of other transducers; Obtaining an admittance matrix of the N transducers based on first and second admittances and the first and second ratios;
A step of determining, in a non-contact manner, a compressive stress and a vibration velocity applied to an n-th contact portion when a unit voltage is applied to an electrical end of the transducer, and an admittance matrix of the device under test based on the compressive stress and the vibration velocity And an acoustic impedance matrix of the device under test based on the admittance matrix of the device under test.
速度、及び被測定物の前記トランスデューサとの接触部
近傍の振動速度を非接触で検出する振動速度検出手段
と、 被測定物とトランスデューサが接触していない状態でＮ
個のトランスデューサの各々の電気端子に電気信号を供
給して、各電気端子における第１のアドミタンスを測定
するとともに、前記振動速度検出手段により検出された
トランスデューサの接触部の振動速度と前記Ｎ個のトラ
ンスデューサの各々の電気端に印加される各電圧の第１
の比を求め、被測定物と前記Ｎ個のトランスデューサが
接触した状態で前記Ｎ個のトランスデューサのｍ（ｍ＝
１〜Ｎ）番目の電気端に電気信号を供給してｎ（ｎ＝１
〜Ｎ，ｍ≠ｎ）番目に流れ込む短絡電流により、ｍ及び
ｎの組み合わせ毎に第２のアドミタンスを測定するとと
もに、前記Ｎ個のトランスデューサの１つのみに単位電
圧を印加して前記振動速度検出手段により検出された被
測定物の接触部近傍の振動速度と他のトランスデューサ
の電気端子に印加される各電圧の第２の比を求め、前記
第１、第２のアドミタンスと前記第１、第２の比に基づ
いて前記Ｎ個のトランスデューサのアドミタンス行列を
求め、前記アドミタンス行列に基づいてｍ番目のトラン
スデューサの電気端に単位電圧を印加したときに、ｎ番
目の接触部位にかかる圧縮応力と振動速度を求め、前記
圧縮応力と振動速度に基づいて被測定物のアドミタンス
行列を求め、前記アドミタンス行列に基づいて被測定物
の音響インピーダンス行列を求める手段と、を有するこ
とを特徴とする音響インピーダンス測定装置。4. A vibration speed detector for non-contact detection of a vibration speed of a portion of the N transducers in contact with the object to be measured and a vibration speed of a portion of the object in contact with the transducer in the vicinity of the transducer. Means, N in a state where the object to be measured and the transducer are not in contact with each other.
An electric signal is supplied to each electric terminal of the transducers to measure the first admittance at each electric terminal, and the vibration velocity of the contact portion of the transducer detected by the vibration velocity detecting means and the N number of transducers are measured. The first of each voltage applied to each electrical end of the transducer
Of the N transducers in a state where the object to be measured and the N transducers are in contact with each other.
An electric signal is supplied to the (1)-(N) th electric terminals, and n (n = 1)
ＮN, m ≠ n) The second admittance is measured for each combination of m and n by the short-circuit current flowing in the nth order, and a unit voltage is applied to only one of the N transducers to detect the vibration velocity. A second ratio between the vibration speed near the contact portion of the object to be measured detected by the means and each voltage applied to the electrical terminal of another transducer is determined, and the first and second admittances are compared with the first and second admittances. When the admittance matrix of the N transducers is obtained based on the ratio of 2, and a unit voltage is applied to the electrical end of the mth transducer based on the admittance matrix, the compressive stress and vibration applied to the nth contact portion Speed, an admittance matrix of the device under test based on the compressive stress and the vibration speed, and an acoustic impedance of the device under test based on the admittance matrix. Acoustic impedance measuring apparatus characterized by comprising means for determining scan matrix, a.
いない状態で１個のトランスデューサの電気端子に単位
電圧を印加して、電気端子における第１のアドミタンス
を測定するステップと、 被測定物とトランスデューサが接触していない状態でト
ランスデューサの接触部の振動速度を非接触で測定し
て、その振動速度と前記トランスデューサの電気端に印
加される電圧の第１の比を求めるステップと、 被測定物と前記トランスデューサが接触した状態で前記
トランスデューサの電気端に単位電圧を印加して、電気
端子における第２のアドミタンスを測定するステップ
と、 被測定物と前記トランスデューサが接触した状態で前記
トランスデューサに単位電圧を印加して被測定物の接触
部近傍の振動速度を非接触で測定し、その振動速度とト
ランスデューサの電気端子に印加される電圧の第２の比
を求めるステップと、 前記第１、第２のアドミタンスと前記第１、第２の比に
基づいて被測定物の音響インピーダンスを求めるステッ
プと、を有することを特徴とする音響インピーダンス測
定方法。5. A step of applying a unit voltage to an electric terminal of one of the transducers in a state where the object to be measured and the transducer are not in contact with each other and measuring a first admittance at the electric terminal; Measuring the vibration speed of the contact portion of the transducer in a non-contact state in a state where it is not in contact with the object, and obtaining a first ratio of the vibration speed to the voltage applied to the electrical end of the transducer; Applying a unit voltage to an electrical end of the transducer in a state where the transducer is in contact, and measuring a second admittance in an electrical terminal; and applying a unit voltage to the transducer in a state in which the device under test is in contact with the transducer. The contact velocity of the object to be measured is measured in a non-contact manner by applying the applied Determining a second ratio of voltages applied to the electrical terminals of the transducer; determining an acoustic impedance of the device under test based on the first and second admittances and the first and second ratios; A method for measuring acoustic impedance, comprising:
速度、及び被測定物の前記トランスデューサとの接触部
近傍の振動速度を非接触で検出する振動速度検出手段
と、 被測定物とトランスデューサが接触していない状態で前
記トランスデューサの電気端子に単位電圧を印加して、
電気端子における第１のアドミタンスを測定するととも
に、前記振動速度検出手段により検出されたトランスデ
ューサの接触部の振動速度と前記トランスデューサの電
気端に印加される電圧の第１の比を求め、被測定物と前
記トランスデューサが接触した状態で前記トランスデュ
ーサの電気端に単位電圧を印加して、電気端子における
第２のアドミタンスを測定するとともに、前記振動速度
検出手段により検出された被測定物の接触部近傍の振動
速度とトランスデューサの電気端子に印加される電圧の
第２の比を求め、前記第１、第２のアドミタンスと前記
第１、第２の比に基づいて被測定物の音響インピーダン
スを求める手段と、を有することを特徴とする音響イン
ピーダンス測定装置。6. A vibration speed detector for detecting, in a non-contact manner, one transducer, a vibration speed of a contact part of the transducer with the object to be measured, and a vibration speed of a part of the object to be measured near the contact part with the transducer. Means for applying a unit voltage to the electrical terminals of the transducer in a state where the device under test and the transducer are not in contact with each other;
The first admittance at the electric terminal is measured, and the first ratio between the vibration speed of the contact portion of the transducer detected by the vibration speed detecting means and the voltage applied to the electrical end of the transducer is determined. While applying a unit voltage to the electrical end of the transducer in a state where the transducer and the transducer are in contact with each other, the second admittance at the electrical terminal is measured, and the vicinity of the contact portion of the object to be measured detected by the vibration speed detecting means is measured. Means for determining a second ratio between the vibration speed and the voltage applied to the electrical terminal of the transducer, and determining an acoustic impedance of the device under test based on the first and second admittances and the first and second ratios; And an acoustic impedance measuring device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11079990A JP2000275225A (en) | 1999-03-24 | 1999-03-24 | Acoustic impedance measuring method and device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11079990A JP2000275225A (en) | 1999-03-24 | 1999-03-24 | Acoustic impedance measuring method and device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000275225A true JP2000275225A (en) | 2000-10-06 |
Family
ID=13705759
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11079990A Pending JP2000275225A (en) | 1999-03-24 | 1999-03-24 | Acoustic impedance measuring method and device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000275225A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108344497A (en) * | 2017-12-14 | 2018-07-31 | 中国船舶重工集团公司第七〇五研究所 | The optical test method of underwater acoustic array mutual radiation impedance |
| CN110487392A (en) * | 2019-08-12 | 2019-11-22 | 中国舰船研究设计中心 | The modification method of pedestal admittance measurement when a kind of equipment elasticity is installed |
| US11199524B2 (en) * | 2018-06-19 | 2021-12-14 | University Of South Carolina | Network wavefield imaging methods for quantification of complex discontinuity in plate-like structures |
-
1999
- 1999-03-24 JP JP11079990A patent/JP2000275225A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108344497A (en) * | 2017-12-14 | 2018-07-31 | 中国船舶重工集团公司第七〇五研究所 | The optical test method of underwater acoustic array mutual radiation impedance |
| US11199524B2 (en) * | 2018-06-19 | 2021-12-14 | University Of South Carolina | Network wavefield imaging methods for quantification of complex discontinuity in plate-like structures |
| CN110487392A (en) * | 2019-08-12 | 2019-11-22 | 中国舰船研究设计中心 | The modification method of pedestal admittance measurement when a kind of equipment elasticity is installed |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2940815B2 (en) | Method and apparatus for inspecting conductive circuit board | |
| US20090128171A1 (en) | Microstructure Probe Card, and Microstructure Inspecting Device, Method, and Computer Program | |
| JP4573794B2 (en) | Probe card and microstructure inspection device | |
| JP2002156399A (en) | Device and method for inspecting circuit board | |
| US20090039908A1 (en) | Microstructure inspecting apparatus and microstructure inspecting method | |
| CN103308817A (en) | Device and method for detecting circuit of array substrate | |
| JP2000275225A (en) | Acoustic impedance measuring method and device | |
| JP2000206168A (en) | Apparatus and method for testing continuity of substrate | |
| TW200428005A (en) | Inspection device and inspection method | |
| WO2001096891A1 (en) | Device and method for inspecting circuit board | |
| JPH10142271A (en) | Measuring method for pattern electrostatic capacity of circuit board | |
| JP2000232141A (en) | Method for testing conduction of substrate for semiconductor package | |
| US20100225342A1 (en) | Probe card and microstructure inspecting apparatus | |
| TWI580980B (en) | Method of measuring electrical length in semiconductor testing apparatus and method of conductive region of wafer alignment | |
| JP4599776B2 (en) | Wire bonding evaluation method and evaluation jig used therefor | |
| CN218272549U (en) | Cable oversheath fault locating device | |
| JP2010048597A (en) | Apparatus and method for inspecting minute structure | |
| JP2006126095A (en) | Abnormality detection device for sensor, abnormality detection method for sensor, acceleration measuring device and acceleration measuring method | |
| JP2005516225A (en) | High-accuracy, non-contact type capacitance displacement measurement method for measuring objects with poor connection | |
| JP2000097983A (en) | Method for inspecting wiring part in wiring integrated type suspension | |
| JP4255774B2 (en) | Circuit board inspection equipment | |
| JPH0351777A (en) | Apparatus and method for measuring semiconductor device | |
| JPH04342150A (en) | Inspection of semiconductor device | |
| JP2001153902A (en) | Method of measuring resistance | |
| JPH0968460A (en) | Device and method for detecting resonance point and method for estimating exhaustion |