JP2013186730A - 測定装置及び測定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】外部温度の影響を受けにくく、適切な測定確度を得ることができる測定装置及び測定方法を提供する。
【解決手段】モジュール方式測定装置１００は、内部温度を検知する内部温度センサ５２と、外部温度を検知する外部温度センサ１１１と、内部を冷却する冷却ファン１２と、冷却ファン１２の回転を制御する冷却ファン回転制御部１１３と、外部温度と内部温度との関係が予め定められたテーブルであって、外部温度に対する内部温度の目標温度のデータを含む目標温度テーブル５３と、を備え、冷却ファン回転制御部１１３は、内部温度、外部温度及び目標温度テーブル５３に基づいて、外部温度において内部温度が目標温度になるよう冷却ファン１２の回転を制御する構成を有する。
【選択図】図３

Description

本発明は、電子機器の電気的特性を測定する測定装置及び測定方法に関する。

近年、携帯電話機やＰＤＡ端末等の電子機器は高機能化や多機能化が図られ、より高い信頼性が求められている。そのため、電子機器の製造ラインでは、各種の測定装置が使用されている。

測定装置を使用する際に適切な測定確度を得るためには、その測定装置の校正時の温度と使用時の温度とを一致させる必要がある。例えば、校正時の温度が２３℃±２．５℃の測定装置は、使用時の温度も２３℃±２．５℃とすることにより、最適な測定確度が得られる。

しかしながら、従来の測定装置は、内蔵したＣＰＵ等の加熱を避けるために冷却ファンを使用し、いかに効率よく冷却するかに主眼が置かれており、その内部温度は測定装置の外部温度（周囲温度）に依存していた。特に、各種の測定機能をそれぞれモジュール化したプラグイン型のモジュール方式測定装置では、その傾向が顕著であった。

モジュール方式測定装置は、１つの筐体に、例えば、電圧測定機能を有するモジュールや、信号発生機能を有するモジュール等の複数のモジュールを、測定対象物の測定項目に応じて容易に着脱できるようになっており、生産ラインでの省スペース化や、操作性の向上、設備投資の低減化等を図ることができるものである。

従来のモジュール方式測定装置は、複数のモジュールが装着可能な構成を有するので、隣接するモジュールの輻射熱の影響を受けやすく、また輻射熱の影響度合がモジュールの装着数や装着位置により変化するため、各モジュールの内部温度の制御が困難であった。そのため、従来のモジュール方式測定装置では、測定値が内部温度の影響を受けるため適切な測定確度が得られなかった。

このモジュール方式測定装置のように、外部装置が着脱可能な構成において温度制御を行うものとして、例えば、特許文献１記載の情報処理装置が知られている。この情報処理装置は、中央演算装置付近の温度を検知する温度センサと、中央演算装置付近の温度と冷却用ファンに供給する供給電圧とを定めたファン制御用対応表と、を備えている。ファン制御用対応表は、ある供給電圧について適用される上限と下限とを有する温度ゾーンが、外部記憶装置の装着、非装着に応じてそれぞれ複数設定されたものである。

この構成により、特許文献１記載のものは、中央演算装置付近の温度と、ファン制御用対応表とに基づき、外部記憶装置の装着、非装着に応じて適切な冷却ファンの制御を行うことができるようになっている。

特開２００２−１３２３８７号公報

しかしながら、特許文献１記載のものは、外部記憶装置の装着、非装着に応じて冷却用ファンの回転数を単に増減するものであり、この技術を測定装置に適用したとしても、測定装置の外部温度の変化により測定装置の内部温度が影響を受けるので適切な測定確度が得られない。

本発明は、前述のような事情に鑑みてなされたものであり、外部温度の影響を受けにくく、適切な測定確度を得ることができる測定装置及び測定方法を提供することを目的とする。

本発明の請求項１に係る測定装置は、測定対象である電子機器（１）の電気的特性を測定する測定装置（２００）であって、前記測定装置の外部温度を検知する外部温度検知手段（１１１）と、前記測定装置の内部温度を検知する内部温度検知手段（５２）と、前記測定装置の内部を冷却する冷却ファン（２０１）と、前記冷却ファンの回転を制御する冷却ファン回転制御手段（１１３）と、前記外部温度と前記内部温度との関係が予め定められたテーブルであって、前記外部温度に対する前記内部温度の目標温度のデータを含む目標温度テーブル（５３）と、を備え、前記冷却ファン回転制御手段は、前記内部温度、前記外部温度及び前記目標温度テーブルに基づいて、前記外部温度において前記内部温度が前記目標温度になるよう前記冷却ファンの回転を制御するものである構成を有している。

この構成により、本発明の請求項１に係る測定装置は、内部温度、外部温度及び目標温度テーブルに基づいて、外部温度において内部温度が目標温度になるよう冷却ファンの回転を制御するので、外部温度が変化しても内部温度を所定の温度に制御することができる。したがって、本発明の請求項１に係る測定装置は、外部温度の影響を受けにくく、適切な測定確度を得ることができる。

本発明の請求項２に係る測定装置は、前記測定装置は、前記電気的特性の測定機能がモジュール化された複数の測定モジュール（５０、６０、７０）が着脱可能な測定装置（１００）であって、前記各測定モジュールが着脱される複数のスロット部（１０、２０、３０、４０）が形成された本体部（１１０）を備え、前記内部温度検知手段は、前記測定モジュール内に設けられた構成を有している。

この構成により、本発明の請求項２に係る測定装置は、複数の測定モジュールを備えた場合に、外部温度が変化しても内部温度を所定の温度に制御することができる。したがって、本発明の請求項２に係る測定装置は、外部温度の影響を受けにくく、適切な測定確度を得ることができる。

本発明の請求項３に係る測定装置は、前記各測定モジュールは、前記各スロット部に沿って、前記本体部の前面パネル（１１６ａ）から後面パネル（１１６ｂ）に向かって延びる筒状のモジュールカバー（５７）を備え、前記本体部は、前記モジュールカバーの前記後面パネル側の端部（５７ｅ）から前記後面パネルまでの間を接続する筒状のダクト部（１３）を備え、前記冷却ファンは、前記ダクト部内の後面パネル側に設けられ、前記各測定モジュールが互いに隣接するスロット部に装着された際に、前記各測定モジュールの前記モジュールカバーは互いに離隔する構成を有している。

この構成により、本発明の請求項３に係る測定装置は、ダクト部により測定モジュール内を流れる空気を逃がさないことで、より的確に測定モジュール内の温度制御を実現することができる。また、本発明の請求項３に係る測定装置は、モジュールカバーにより、隣接する測定モジュールからの輻射熱の影響を低減することができる。

本発明の請求項４に係る測定装置は、前記本体部は、前記測定モジュールが備える前記目標温度テーブルのテーブル値を前記スロット部ごとに記憶する本体側目標温度テーブル（１１９ａ）と、前記測定モジュールが前記スロット部に装着されたことを条件に、前記本体側目標温度テーブルのテーブル値を、前記スロット部に装着された測定モジュールが備える目標温度テーブルのテーブル値に書き換える目標温度テーブル書換手段（１１９ｂ）と、を備えた構成を有している。

この構成により、本発明の請求項４に係る測定装置は、各測定モジュールがそれぞれ目標温度テーブルを備える必要がないので、各測定モジュールの構成を簡略化することができる。

本発明の請求項５に係る測定方法は、測定対象である電子機器（１）の電気的特性を測定する測定装置（２００）を用いた測定方法であって、前記測定装置の外部温度を検知する外部温度検知ステップ（Ｓ２２）と、前記測定装置の内部温度を検知する内部温度検知ステップ（Ｓ２３）と、前記測定装置の内部を冷却する冷却ファン（２０１）の回転を制御する冷却ファン回転制御ステップ（Ｓ２５〜Ｓ２７）と、前記外部温度と前記内部温度との関係が予め定められたテーブルであって、前記外部温度に対する前記内部温度の目標温度のデータを含む目標温度テーブル（５３）からテーブル値を取得するステップ（Ｓ２４）と、を含み、前記冷却ファン回転制御ステップで、前記目標温度テーブル、前記内部温度及び前記外部温度とに基づいて、前記外部温度において前記内部温度が前記目標温度になるよう前記冷却ファンの回転を制御する構成を有している。

この構成により、本発明の請求項５に係る測定方法は、内部温度、外部温度及び目標温度テーブルに基づいて、外部温度において内部温度が目標温度になるよう冷却ファンの回転を制御するので、外部温度が変化しても内部温度を所定の温度に制御することができる。したがって、本発明の請求項５に係る測定方法は、外部温度の影響を受けにくく、適切な測定確度を得ることができる。

本発明は、外部温度の影響を受けにくく、適切な測定確度を得ることができるという効果を有する測定装置及び測定方法を提供することができるものである。

本発明に係る測定装置の第１実施形態における構成を示す平面断面図及び正面図である。 本発明に係る測定装置の第１実施形態における構成を示す側面断面図である。 本発明に係る測定装置の第１実施形態における構成を示す機能ブロック図である。 本発明に係る測定装置の第１実施形態における目標温度テーブルの一例をグラフ化して示した図である。 本発明に係る測定装置の第１実施形態における温度制御に係る動作を示すフローチャートである。 本発明に係る測定装置の第１実施形態の変形例における構成を示す機能ブロック図である。 本発明に係る測定装置の第２実施形態における構成を示す機能ブロック図である。 本発明に係る測定装置の第２実施形態における温度制御に係る動作を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。

（第１実施形態）
まず、本発明に係る測定装置の第１実施形態における構成について説明する。第１実施形態では、本発明に係る測定装置を、携帯端末の出力信号を測定するモジュール方式測定装置に適用した例を挙げて説明する。

本実施形態におけるモジュール方式測定装置１００は、図１及び図２に示す構成を有している。図１（ａ）、（ｂ）及び図２は、ぞれぞれ、モジュール方式測定装置１００の平面断面図、正面図及び側面断面図である。

図１に示すように、モジュール方式測定装置１００は、メインシャーシ１１６を含む本体部１１０を有する。なお、モジュール方式測定装置１００は、本発明に係る測定装置を構成する。

メインシャーシ１１６は、前面パネル１１６ａ及び後面パネル１１６ｂを有する。また、メインシャーシ１１６には、モジュール方式測定装置１００の外部温度（周囲温度）を検知する外部温度センサ１１１と、電源スイッチ１１７が設けてある。

メインシャーシ１１６の内部には、第１スロット部１０、第２スロット部２０、第３スロット部３０及び第４スロット部４０が設けられている。第１スロット部１０、第２スロット部２０及び第３スロット部３０には、それぞれ、測定モジュール５０、６０及び７０が装着されている。第４スロット部４０には測定モジュールが未装着であり、空き状態となっている。通常、空き状態の第４スロット部４０にはカバー１０４が装着されるが、図１（ｂ）ではメインシャーシ１１６内を説明するため、カバー１０４を取り外した状態を図示している。

図示のように、メインシャーシ１１６内には、ＣＰＵやメモリ、ＩＣ等を実装した回路基板１０１が配置されている。第４スロット部４０内の回路基板１０１上には、コネクタ４１が設けられている。このコネクタ４１には、第４スロット部４０に装着される測定モジュールのプリント基板が挿入されるようになっている。

測定モジュール５０は、測定対象の電子機器である携帯端末（図示せず）から、例えば同軸ケーブルを介して被測定信号を入力する入力端子５９ａと、測定モジュール５０の測定処理を制御する制御装置、例えばパーソナルコンピュータ（ＰＣ）と通信するための通信用端子５９ｂと、を備えている。

また、測定モジュール５０は、第１スロット部１０に沿って、メインシャーシ１１６の前面パネル１１６ａから後面パネル１１６ｂに向かって延びる筒状のモジュールカバー５７を有している。このモジュールカバー５７は、金属板を折り曲げ加工して形成されたものであり、側面カバー５７ａ及び５７ｂ（図１（ａ）参照）と、上面カバー５７ｃ及び下面カバー５７ｄ（図２参照）と、を有する。互いに隣接する測定モジュールの隣接側の２つのモジュールカバー（例えば測定モジュール５０の側面カバー５７ｂと測定モジュール６０の側面カバー６０ａ）は、空気層による断熱効果が得られるよう所定の間隔で互いに離隔している。

さらに、測定モジュール５０は、内部に、プリント基板５８、内部温度センサ５２を有する。図２に示すように、プリント基板５８は、コネクタ１１に挿入される挿入部５８ａを有し、挿入部５８ａにはコネクタ１１の各電極と接する導電パタンが形成されている。

測定モジュール５０が装着される第１スロット部１０には、モジュールカバー５７の端部５７ｅと接触するダクト部１３が形成されている。このダクト部１３内の後面パネル１１６ｂ側には第１スロット部１０用の冷却ファン１２が配置されている。

冷却ファン１２により、測定モジュール５０内の空気は、図２に示した矢印の方向に流れるようになっている。ここで、図２に示すように、メインシャーシ１１６の底面パネルには、例えばメッシュ状に形成された吸入部１１６ｄが設けてある。また、測定モジュール５０が搭載される内部シャーシ１１８や測定モジュール５０の下面カバー５７ｄにも、メッシュ状に形成された吸入部（図示せず）が設けてある。

回路基板１０１の背面には、電源ユニット１２０と、本体部１１０の冷却ファン１２１とが配置されている。

次に、図３に示す機能ブロック図に基づき、本実施形態におけるモジュール方式測定装置１００の構成について説明する。

図３に示すように、モジュール方式測定装置１００は、第１スロット部１０、第２スロット部２０、第３スロット部３０、第４スロット部４０、本体部１１０を備えている。このモジュール方式測定装置１００は、測定対象の電子機器である携帯端末１の出力信号について所定の特性を測定するものであって、ＰＣ２から制御信号を受けて動作するようになっている。

第１スロット部１０は、測定モジュール５０、コネクタ１１、冷却ファン１２を備えている。

測定モジュール５０は、測定部５１、内部温度センサ５２、目標温度テーブル５３、モジュール情報出力部５４、制御部５５を備えている。

第２スロット部２０、第３スロット部３０も、それぞれ、第１スロット部１０と同様な構成を有する。すなわち、第２スロット部２０は、測定モジュール６０、コネクタ２１、冷却ファン２２を備えている。第３スロット部３０は、測定モジュール７０、コネクタ３１、冷却ファン３２を備えている。

なお、第４スロット部４０も、コネクタ４１、冷却ファン４２を備えているが、測定モジュールは装着されず、空き状態となっている。また、測定モジュール６０及び７０の構成は、測定モジュール５０と同様であるため詳細図は省略している。

本体部１１０は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備え、ＰＣ２からの制御信号によって動作するようになっている。この本体部１１０は、外部温度センサ１１１、モジュール情報取得部１１２、冷却ファン回転制御部１１３、駆動信号出力部１１４、入出力部１１５を備えている。

次に、測定モジュール５０の詳細な構成について説明する。

測定部５１は、携帯端末１から受信したＲＦ（無線周波数）信号をＩＦ（中間周波数）信号に変換するダウンコンバータや、アナログ値のＩＦ信号をデジタル値の信号に変換するＡＤコンバータ等を備え、例えば携帯端末１の出力信号レベルを測定するようになっている。この測定部５１は、入出力部１１５及びコネクタ１１を介して、ＰＣ２から測定項目や測定条件等の情報を入力し、所定の測定を行うようになっている。また、測定部５１は、コネクタ１１及び入出力部１１５を介して、測定結果のデータをＰＣ２に出力するようになっている。

内部温度センサ５２は、測定モジュール５０の内部温度を検知し、内部温度を示す内部温度検知信号をコネクタ１１経由で冷却ファン回転制御部１１３に出力するようになっている。この内部温度センサ５２は、測定モジュール５０内のプリント基板５８上であって（図１、２参照）、比較的温度変化の大きいところに配置されるのが好ましい。なお、内部温度センサ５２は、本発明に係る内部温度検知手段を構成する。

目標温度テーブル５３は、外部温度と内部温度との関係が予め定められたテーブルであり、所定の外部温度に対する内部の目標温度のデータを含む。図４は、目標温度テーブル５３の一例をグラフ化して示したものである。

図４において、横軸は外部温度、縦軸は内部温度を示している。この例では、一般的な測定時の外部温度範囲である２３℃±５℃における内部温度の目標温度が５０℃（公差は例えば±０．２５℃）に定められている。これは、モジュール方式測定装置１００が室温（２３℃±５℃）において使用されることを前提とし、室温の範囲内では内部温度が５０℃になるよう定められたものである。

ここで、測定モジュールの内部温度は測定モジュールの発熱量によって異なるので、例えば予め実験によって測定モジュールごとに、内部温度が時間経過とともに収束する収束温度を目標温度として予め求めておく。また、外部温度範囲は、測定モジュールの使用環境や用途、冷却ファンの送風能力等に応じて任意に定めることができる。

図３に戻り、モジュール情報出力部５４は、測定モジュール５０が第１スロット部１０に装着されていることを示すモジュール情報の信号を出力するようになっている。モジュール情報の信号は、コネクタ１１を介して、モジュール情報取得部１１２に出力される。

なお、モジュール情報は前述のような電気信号に限定されず、例えば、機械的にオンまたはオフするスイッチを各スロット部に設けて、測定モジュールがスロット部に挿入されたか否かを、スイッチのオン又はオフにより検出する構成としてもよい。

制御部５５は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備え、測定モジュール５０の動作を制御するようになっている。

具体的には、制御部５５は、内部温度センサ５２が検知した検知信号、目標温度テーブル５３が記憶しているテーブル値の信号、モジュール情報出力部５４からのモジュール情報の信号をコネクタ１１経由で本体部１１０に出力する動作を制御するようになっている。また、制御部５５は、測定部５１の測定処理を実行するようになっている。

冷却ファン１２は、例えば、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation：パルス幅変調）によるパルス信号のデューティ比で回転数が決定される回転数可変型の直流モータ１２ａと、直流モータ１２ａによって回転する羽根１２ｂと、を備えている。

次に、本体部１１０の詳細な構成について説明する。

外部温度センサ１１１は、モジュール方式測定装置１００の外部温度を検知し、外部温度を示す外部温度検知信号を冷却ファン回転制御部１１３に出力するようになっている。なお、外部温度センサ１１１は、本発明に係る外部温度検知手段を構成する。

モジュール情報取得部１１２は、第１スロット部１０〜第４スロット部４０のいずれかに測定モジュールが装着された際に、装着された測定モジュールからモジュール情報を取得するようになっている。例えば、モジュール情報取得部１１２は、測定モジュール５０が第１スロット部１０に装着された場合、モジュール情報出力部５４からモジュール情報をコネクタ１１経由で取得する。その結果、モジュール情報取得部１１２は、測定モジュール５０が第１スロット部１０に装着されたことを把握することができる。また、モジュール情報取得部１１２は、取得したモジュール情報を冷却ファン回転制御部１１３に出力するようになっている。

冷却ファン回転制御部１１３は、測定モジュール５０が有する内部温度センサ５２からの内部温度検知信号と、目標温度テーブル５３からのテーブル値の信号と、本体部１１０内の外部温度センサ１１１からの外部温度検知信号とを入力するようになっている。なお、冷却ファン回転制御部１１３は、本発明に係る冷却ファン回転制御手段を構成する。

また、冷却ファン回転制御部１１３は、目標温度テーブル５３からの目標温度に基づき、外部温度が２３℃±５℃の温度範囲内では内部温度が５０℃になるよう、内部温度センサ５２により内部温度をモニタしながら冷却ファン１２の回転数を設定するようになっている。

なお、冷却ファン回転制御部１１３は、第２スロット部２０に装着された測定モジュール６０、第３スロット部３０に装着された測定モジュール７０からも、それぞれ、測定モジュール５０と同様に、内部温度検知信号及び目標温度テーブル信号を入力し、冷却ファン２２及び３２の回転数を測定モジュールごとに設定するようになっている。

また、冷却ファン回転制御部１１３は、測定モジュールが装着されていない第４スロット部４０の冷却ファン４２に対しては、例えば最低回転数を設定するようになっている。冷却ファン回転制御部１１３が設定した回転数情報を含む信号は、駆動信号出力部１１４に出力される。

駆動信号出力部１１４は、スイッチング素子（図示せず）を有し、スイッチング素子をオン、オフし、所定のデューティ比を有するＰＷＭ信号を生成するようになっている。ＰＷＭ信号のデューティ比は、冷却ファン回転制御部１１３が測定モジュールごとに設定した回転数になる値に決定される。駆動信号出力部１１４は、各ＰＷＭ信号を冷却ファン１２、２２、３２及び４２に出力するようになっている。

入出力部１１５は、ＰＣ２で設定された測定項目や測定条件等を示す信号、測定部５１の動作を制御する制御信号を入力し、コネクタ１１を介して測定部５１に出力するようになっている。また、入出力部１１５は、測定部５１から測定結果のデータを入力し、ＰＣ２に出力するようになっている。その結果、ＰＣ２のディプレイに、測定結果の数値データやグラフ、波形等が表示される。

次に、本実施形態におけるモジュール方式測定装置１００の温度制御に係る動作について、図３の機能ブロック図を適宜参照し、図５に示すフローチャートに基づき説明する。なお、図３に示したように、第１スロット部１０、第２スロット部２０及び第３スロット部３０には、それぞれ、測定モジュール５０、６０及び７０が装着されているものとする。

モジュール方式測定装置１００の電源がオンにされると、第１スロット部１０に装着された測定モジュール５０の制御部５５は、モジュール情報出力部５４からモジュール情報をモジュール情報取得部１１２に出力させる。

同様に、第２スロット部２０に装着された測定モジュール６０、第３スロット部３０に装着された測定モジュール７０においても、各モジュール情報がモジュール情報取得部１１２に出力される。

その結果、モジュール情報取得部１１２は、第１スロット部１０、第２スロット部２０及び第３スロット部３０には測定モジュールが装着され、第４スロット部４０には測定モジュールが装着されていないことを検出する。すなわち、モジュール情報取得部１１２は、モジュールの構成を取得する（ステップＳ１１）。

冷却ファン回転制御部１１３は、測定モジュールごとの冷却ファンの回転数を所定の回転数（例えば最高回転数）にするための信号を駆動信号出力部１１４に出力する。駆動信号出力部１１４は、冷却ファン回転制御部１１３によって設定された回転数になるデューティ比のＰＷＭ信号を冷却ファンに出力し、測定モジュールごとに冷却ファンを駆動する（ステップＳ１２）。なお、測定モジュールが装着されていないスロットでは冷却ファンを停止したままでもよい。

外部温度センサ１１１は、モジュール方式測定装置１００の外部温度を検知し（ステップＳ１３）、冷却ファン回転制御部１１３は、外部温度センサ１１１からの外部温度検知信号を入力する。

内部温度センサ５２は、測定モジュール５０内の内部温度Ｔｉｎを検知し（ステップＳ１４）、制御部５５は、内部温度センサ５２からの内部温度検知信号を冷却ファン回転制御部１１３に出力する。

制御部５５は、目標温度テーブル５３のテーブル値の信号を冷却ファン回転制御部１１３に出力し、冷却ファン回転制御部１１３は、目標温度テーブル５３のテーブル値、目標温度Ｔｃを取得する（ステップＳ１５）。

冷却ファン回転制御部１１３は、目標温度テーブル５３に基づいて、外部温度センサ１１１が検知した外部温度において測定モジュール５０の内部温度Ｔｉｎが目標温度Ｔｃになるよう、内部温度Ｔｉｎをモニタしながら冷却ファン１２の回転数をフィードバック制御する。

具体的には、冷却ファン回転制御部１１３は、内部温度Ｔｉｎと目標温度Ｔｃとを比較する（ステップＳ１６）。なお、目標温度Ｔｃには所定の公差（例えば±０．２５℃）を含ませて内部温度Ｔｉｎと比較してもよい。

ステップＳ１６において、内部温度Ｔｉｎが目標温度Ｔｃよりも高い場合（Ｔｉｎ＞Ｔｃ）は、冷却ファン回転制御部１１３は、冷却ファン１２の回転数を現在の回転数よりも増加させた回転数情報を含む信号を駆動信号出力部１１４に出力する。

駆動信号出力部１１４は、冷却ファン１２の回転数が、冷却ファン回転制御部１１３によって設定された回転数になるデューティ比のＰＷＭ信号を冷却ファン１２に出力する。その結果、冷却ファン１２の回転数が増加させられ（ステップＳ１７）、ステップＳ１３に戻る。

一方、ステップＳ１６において、内部温度Ｔｉｎが目標温度Ｔｃよりも低い場合（Ｔｉｎ＜Ｔｃ）は、冷却ファン回転制御部１１３は、冷却ファン１２の回転数を現在の回転数よりも減少させた回転数情報を含む信号を駆動信号出力部１１４に出力する。

駆動信号出力部１１４は、冷却ファン１２の回転数が、冷却ファン回転制御部１１３によって設定された回転数になるデューティ比のＰＷＭ信号を冷却ファン１２に出力する。その結果、冷却ファン１２の回転数が減少し（ステップＳ１８）、ステップＳ１３に戻る。

また、ステップＳ１６において、内部温度Ｔｉｎが目標温度Ｔｃと一致した場合（Ｔｉｎ＝Ｔｃ）は、ステップＳ１３に戻る。

以上の温度制御に係る動作説明では、第１スロット部１０に装着された測定モジュール５０について説明したが、第２スロット部２０及び第３スロット部３０にそれぞれ装着された測定モジュール６０及び７０についても、前述と同様に内部温度の制御が行われる。すなわち、ステップＳ１２〜Ｓ１８の各処理は、測定モジュールごとに実行される。

図５に示した各ステップの処理を行うことにより、例えば、第１スロット部１０に装着された測定モジュール５０の目標温度が５０℃であれば、冷却ファン回転制御部１１３は、測定モジュール５０の内部温度センサ５２からの内部温度検知信号により内部温度をモニタしながら、冷却ファン１２の回転数を増減することにより、測定モジュール５０の内部温度が５０℃になるようフィードバック制御する。

また、例えば、第２スロット部２０に装着された測定モジュール６０の目標温度が３０℃であれば、冷却ファン回転制御部１１３は、測定モジュール６０の内部温度センサからの内部温度検知信号により内部温度をモニタしながら、冷却ファン２２の回転数を増減することにより、測定モジュール６０の内部温度が３０℃になるようフィードバック制御する。

また、例えば、第３スロット部３０に装着された測定モジュール７０の目標温度が６０℃であれば、冷却ファン回転制御部１１３は、測定モジュール７０の内部温度センサからの内部温度検知信号により内部温度をモニタしながら、冷却ファン３２の回転数を増減することにより、測定モジュール７０の内部温度が６０℃になるようフィードバック制御する。

また、第４スロット部４０においては、冷却ファン回転制御部１１３は、例えば、冷却ファン４２を最低回転数で駆動するよう制御する。

前述のように、本実施形態におけるモジュール方式測定装置１００は、各スロット部に装着された測定モジュールごとに、各スロット部に備えられた冷却ファンの回転数を制御することにより、各測定モジュールの内部温度を予め定められた目標温度に一致させるようフィードバック制御を行う構成を有する。

この構成により、モジュール方式測定装置１００は、装着された測定モジュールが１つの場合又は複数の場合でも、さらに複数の場合において互いに隣接する装着や離隔する装着であっても、各測定モジュールが有する目標テーブルで定められた外部温度において、各測定モジュールの内部温度を一定の目標温度に設定することができる。

したがって、本実施形態におけるモジュール方式測定装置１００は、外部温度の影響を受けにくく、適切な測定確度を得ることができる。

具体的には、実験確認により次のような効果が得られた。従来は０℃〜５０℃の範囲では測定確度は±１ｄＢであった。これを、従来の手法で２３℃±５℃の温度管理を行うことにより測定確度を±０．７ｄＢとすることができた。さらに、本実施形態におけるモジュール方式測定装置１００では、前述の温度制御を行うことにより、測定確度を±０．５ｄＢにすることができた。

（変形例）
前述の実施形態の変形例を図６に基づき説明する。

図６に示すモジュール方式測定装置１５０は、本体部１１０内に目標温度テーブル１１９ａ及びテーブル更新部１１９ｂを備えている。なお、図６はモジュール方式測定装置１５０の主要部のみを示している。

目標温度テーブル１１９ａは、スロット部に装着された測定モジュールが備える目標温度テーブルをスロット部ごとに記憶するようになっている。この目標温度テーブル１１９ａは、本発明に係る本体側目標温度テーブルを構成する。なお、目標温度テーブル１１９ａは、測定モジュールがスロットに装着される前は、予め定められた初期値の目標温度テーブルを有している。

テーブル更新部１１９ｂは、測定モジュールがスロット部に装着された際に、その測定モジュールの目標温度テーブルからテーブル値の信号を取得し、目標温度テーブル１１９ａを更新するようになっている。例えば、図６に示すように、測定モジュール５０が第１スロット部１０に装着されると、テーブル更新部１１９ｂは、目標温度テーブル５３からテーブル値の信号を取得し、取得したテーブル値の信号により、目標温度テーブル１１９ａのテーブル値を更新する。なお、テーブル更新部１１９ｂは、本発明に係る目標温度テーブル書換手段を構成する。

以上のように、モジュール方式測定装置１５０は、各測定モジュールが目標温度テーブルを備える必要がなく、目標温度のデータを用意すればよいこととなり、測定モジュールの構成を簡易化することができる。

なお、前述の実施形態において、携帯端末の特性を測定する測定装置を例示したが、本発明はこれに限定されない。携帯端末のようにＲＦ信号に関する測定を行う測定装置としては、例えば、スペクトラムアナライザ、シグナルアナライザ、ＲＦ信号発生器、ネットワークアナライザ、ＲＦ信号パワーメータ、電界強度測定装置等が挙げられる。

また、ＲＦ信号関連の測定装置以外にも適用でき、特に温度変化により変動しやすい特性（例えば電圧レベル）を測定するものには好適であり、実施形態と同様な効果が得られる。

（第２実施形態）
まず、本発明に係る測定装置の第２実施形態における構成について説明する。第２実施形態では、本発明に係る測定装置を、携帯端末の出力信号を測定する単独の測定装置に適用した例を挙げて説明する。なお、第１実施形態における構成要素と同等なものには同一の符号を付して、その説明を省略する。

図７に示すように、本実施形態における測定装置２００は、温度制御系の構成として、外部温度センサ１１１、内部温度センサ５２、目標温度テーブル５３、冷却ファン回転制御部１１３、駆動信号出力部１１４、冷却ファン２０１を備えている。

冷却ファン２０１は、例えば、ＰＷＭによるパルス信号のデューティ比で回転数が決定される回転数可変型の直流モータ２０１ａと、直流モータ２０１ａによって回転する羽根２０１ｂと、を備えている。

冷却ファン回転制御部１１３は、外部温度センサ１１１から測定装置２００の外部温度を示す外部温度検知信号を、内部温度センサ５２から測定装置２００の内部温度を示す内部温度検知信号を、目標温度テーブル５３から目標温度のデータを含むテーブル値の信号を、それぞれ入力し、外部温度、内部温度及び目標温度テーブル５３に基づいて冷却ファン２０１の回転数を設定するようになっている。

駆動信号出力部１１４は、冷却ファン回転制御部１１３が設定した回転数になるようＰＷＭ信号のデューティ比を決定し、ＰＷＭ信号を冷却ファン２０１に出力するようになっている。

また、測定装置２００は、測定系の構成として、測定部５１、表示部２０２、操作部２０３、設定部２０４を備えている。

測定部５１は、設定部２０４によって設定された測定条件や測定項目（以下「測定条件等」という。）に基づいて、例えば携帯端末１の信号レベルを測定するようになっている。

表示部２０２は、設定部２０４によって設定された測定条件等に基づいて、測定部５１の測定結果を表示するようになっている。

操作部２０３は、測定者が測定条件等に関する設定等を行うために操作するものであり、例えば、キーボード、ダイヤル又はマウスのような入力デバイス、これらを制御する制御回路等で構成される。

設定部２０４は、測定者が操作部２０３を操作して設定した測定条件等を設定する設定信号を測定部５１及び表示部２０２にそれぞれ出力し、測定条件等を設定するようになっている。

次に、本実施形態における測定装置２００の温度制御に係る動作について、図７の機能ブロック図を適宜参照し、図８に示すフローチャートに基づき説明する。

冷却ファン回転制御部１１３は、冷却ファン２０１の回転数を所定の回転数（例えば最高回転数）にするための信号を駆動信号出力部１１４に出力する。駆動信号出力部１１４は、冷却ファン回転制御部１１３によって設定された回転数になるデューティ比のＰＷＭ信号を冷却ファン２０１に出力し、冷却ファン２０１を駆動する（ステップＳ２１）。

外部温度センサ１１１は、モジュール方式測定装置１００の外部温度を検知し（ステップＳ２２）、冷却ファン回転制御部１１３は、外部温度センサ１１１からの外部温度検知信号を入力する。

内部温度センサ５２は、測定装置２００の内部温度Ｔｉｎを検知し（ステップＳ２３）、内部温度検知信号を冷却ファン回転制御部１１３に出力する。

冷却ファン回転制御部１１３は、目標温度テーブル５３のテーブル値、目標温度Ｔｃを取得する（ステップＳ２４）。

冷却ファン回転制御部１１３は、目標温度テーブル５３に基づいて、外部温度センサ１１１が検知した外部温度において測定装置２００の内部温度Ｔｉｎが目標温度Ｔｃになるよう、内部温度Ｔｉｎをモニタしながら冷却ファン２０１の回転数をフィードバック制御する。

具体的には、冷却ファン回転制御部１１３は、内部温度Ｔｉｎと目標温度Ｔｃとを比較する（ステップＳ２５）。なお、目標温度Ｔｃには所定の公差（例えば±０．２５℃）を含ませて内部温度Ｔｉｎと比較してもよい。

ステップＳ２５において、内部温度Ｔｉｎが目標温度Ｔｃよりも高い場合（Ｔｉｎ＞Ｔｃ）は、冷却ファン回転制御部１１３は、冷却ファン２０１の回転数を現在の回転数よりも増加させた回転数情報を含む信号を駆動信号出力部１１４に出力する。

駆動信号出力部１１４は、冷却ファン２０１の回転数が、冷却ファン回転制御部１１３によって設定された回転数になるデューティ比のＰＷＭ信号を冷却ファン２０１に出力する。その結果、冷却ファン２０１の回転数が増加させられ（ステップＳ２６）、ステップＳ２２に戻る。

一方、ステップＳ２５において、内部温度Ｔｉｎが目標温度Ｔｃよりも低い場合（Ｔｉｎ＜Ｔｃ）は、冷却ファン回転制御部１１３は、冷却ファン２０１の回転数を現在の回転数よりも減少させた回転数情報を含む信号を駆動信号出力部１１４に出力する。

駆動信号出力部１１４は、冷却ファン２０１の回転数が、冷却ファン回転制御部１１３によって設定された回転数になるデューティ比のＰＷＭ信号を冷却ファン２０１に出力する。その結果、冷却ファン２０１の回転数が減少し（ステップＳ２７）、ステップＳ２２に戻る。

また、ステップＳ２５において、内部温度Ｔｉｎが目標温度Ｔｃと一致した場合（Ｔｉｎ＝Ｔｃ）は、ステップＳ２２に戻る。

以上のように、本実施形態における測定装置２００は、内部温度、外部温度及び目標温度テーブル５３に基づいて、外部温度において内部温度が目標温度になるよう冷却ファン２０１の回転を制御するので、外部温度が変化しても内部温度を所定の温度に制御することができる。したがって、測定装置２００は、外部温度の影響を受けにくく、適切な測定確度を得ることができる。

以上のように、本発明に係る測定装置及び測定方法は、外部温度の影響を受けにくく、適切な測定確度を得ることができるという効果を有し、電子機器の電気的特性を測定する測定装置及び測定方法として有用である。

１ 携帯端末（電子機器）
１０ 第１スロット部
１２、２２、３２、４２、２０１ 冷却ファン
１３ ダクト部
２０ 第２スロット部
３０ 第３スロット部
４０ 第４スロット部
５０、６０、７０ 測定モジュール
５２ 内部温度センサ（内部温度検知手段）
５３ 目標温度テーブル
５４ モジュール情報出力部
５７ モジュールカバー
５７ａ、５７ｂ、６０ａ 側面カバー
５７ｅ モジュールカバーの端部
１００、１５０ モジュール方式測定装置（測定装置）
１１０ 本体部
１１１ 外部温度センサ（外部温度検知手段）
１１２ モジュール情報取得部
１１３ 冷却ファン回転制御部（冷却ファン回転制御手段）
１１４ 駆動信号出力部
１１６ メインシャーシ
１１６ａ 前面パネル
１１６ｂ 後面パネル
１１９ａ 目標温度テーブル
１１９ｂ テーブル更新部（目標温度テーブル書換手段）
２００ 測定装置

Claims (5)

1. 測定対象である電子機器（１）の電気的特性を測定する測定装置（２００）であって、
   前記測定装置の外部温度を検知する外部温度検知手段（１１１）と、
   前記測定装置の内部温度を検知する内部温度検知手段（５２）と、
   前記測定装置の内部を冷却する冷却ファン（２０１）と、
   前記冷却ファンの回転を制御する冷却ファン回転制御手段（１１３）と、
   前記外部温度と前記内部温度との関係が予め定められたテーブルであって、前記外部温度に対する前記内部温度の目標温度のデータを含む目標温度テーブル（５３）と、
   を備え、
   前記冷却ファン回転制御手段は、前記内部温度、前記外部温度及び前記目標温度テーブルに基づいて、前記外部温度において前記内部温度が前記目標温度になるよう前記冷却ファンの回転を制御するものであることを特徴とする測定装置。
2. 前記測定装置は、前記電気的特性の測定機能がモジュール化された複数の測定モジュール（５０、６０、７０）が着脱可能な測定装置（１００）であって、
   前記各測定モジュールが着脱される複数のスロット部（１０、２０、３０、４０）が形成された本体部（１１０）を備え、
   前記内部温度検知手段は、前記測定モジュール内に設けられたことを特徴とする請求項１に記載の測定装置。
3. 前記各測定モジュールは、前記各スロット部に沿って、前記本体部の前面パネル（１１６ａ）から後面パネル（１１６ｂ）に向かって延びる筒状のモジュールカバー（５７）を備え、
   前記本体部は、
   前記モジュールカバーの前記後面パネル側の端部（５７ｅ）から前記後面パネルまでの間を接続する筒状のダクト部（１３）を備え、
   前記冷却ファンは、前記ダクト部内の後面パネル側に設けられ、
   前記各測定モジュールが互いに隣接するスロット部に装着された際に、前記各測定モジュールの前記モジュールカバーは互いに離隔することを特徴とする請求項２に記載の測定装置。
4. 前記本体部は、
   前記測定モジュールが備える前記目標温度テーブルのテーブル値を前記スロット部ごとに記憶する本体側目標温度テーブル（１１９ａ）と、
   前記測定モジュールが前記スロット部に装着されたことを条件に、前記本体側目標温度テーブルのテーブル値を、前記スロット部に装着された測定モジュールが備える目標温度テーブルのテーブル値に書き換える目標温度テーブル書換手段（１１９ｂ）と、
   を備えたことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の測定装置。
5. 測定対象である電子機器（１）の電気的特性を測定する測定装置（２００）を用いた測定方法であって、
   前記測定装置の外部温度を検知する外部温度検知ステップ（Ｓ２２）と、
   前記測定装置の内部温度を検知する内部温度検知ステップ（Ｓ２３）と、
   前記測定装置の内部を冷却する冷却ファン（２０１）の回転を制御する冷却ファン回転制御ステップ（Ｓ２５〜Ｓ２７）と、
   前記外部温度と前記内部温度との関係が予め定められたテーブルであって、前記外部温度に対する前記内部温度の目標温度のデータを含む目標温度テーブル（５３）からテーブル値を取得するステップ（Ｓ２４）と、
   を含み、
   前記冷却ファン回転制御ステップで、前記目標温度テーブル、前記内部温度及び前記外部温度とに基づいて、前記外部温度において前記内部温度が前記目標温度になるよう前記冷却ファンの回転を制御することを特徴とする測定方法。

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