JP2017049148A - 測定システムおよび測定方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】測定システム1は、制御装置10と、第1測定器11と、第2測定器12と、切替装置13と、測定治具14とを含む。第1測定器11は、第1端子群T1を有し、第1測定方式に従って測定対象20の所定の物理量を測定する。第2測定器12は、第2端子群T2を有し、第2測定方式に従って測定対象20の所定の物理量を測定する。切替装置13は、測定治具14を、第1端子群T1または第2端子群T2に選択的に接続する。制御装置10は、切替装置13を制御して第1測定器側端子群T1を測定治具14に接続し、第1測定器11を制御して測定を実行させる。また、制御装置10は、切替装置13を制御して第2測定器側端子群T2を測定治具14に接続し、第2測定器12を制御して測定を実行させる。
【選択図】図2
Description
そこで、この発明の目的は、広い測定範囲を確保するのに有利な測定システムおよび測定方法を提供することである。
この発明のさらに他の目的は、上記のような測定システムの制御装置をコンピュータによって構成するための制御プログラムを提供することである。
この発明の一実施形態の測定システムでは、前記第1測定器は第1形式の測定結果データを出力し、前記第2測定器は前記第1形式とは異なる第2形式の測定結果データを出力し、前記制御装置は、前記第1形式の測定結果データおよび前記第2形式の測定結果データの両方を第3形式で出力する手段を含む。
前記第3形式は、前記第1形式と同じであってもよいし、前記第2形式と同じであってもよいし、前記第1および第2形式のいずれとも異なる形式であってもよい。
この構成によれば、第1および第2測定器の測定結果が単一の出力ファイルに統合されるので、第1および第2測定器の個々の測定結果データを区別することなく取り扱うことができる。それにより、広い範囲での測定が一層容易になる。
この構成によれば、互いに異なる第1および第2測定領域において、第1測定器による第1測定方式に従う測定と、第2測定器による第2測定方式に従う測定とがそれぞれ行われる。それによって、広い範囲での測定が可能になる。
この発明の一実施形態の測定システムは、前記第1測定領域および前記第2測定領域を使用者が設定するための測定領域入力手段をさらに含み、前記制御装置は、前記測定領域入力手段による設定に従って前記第1測定領域および前記第2測定領域を定める。
この発明の一実施形態の測定システムは、前記第1測定器および前記第2測定器における測定点の間隔を共通に設定する測定点間隔設定手段をさらに含み、前記制御装置は、前記測定点間隔設定手段によって設定された間隔の複数の測定点を前記第1測定器および前記第2測定器に指示する測定点指示手段を含む。
この発明の一実施形態の測定システムでは、前記測定対象が固体電解質である。
この発明の一実施形態の測定システムでは、前記第1測定器側端子群を構成する複数の第1測定器側端子、前記第2測定器側端子群を構成する複数の第2測定器側端子、および前記測定対象側端子群を構成する複数の測定対象側端子が、共通の配列に従って配列されている。
この発明の一実施形態の測定システムでは、前記切替装置が、前記複数の第1測定器側端子をその配列を保って支持する第1測定器側端子支持部材と、前記複数の第2測定器側端子をその配列を保って支持する第2測定器側端子支持部材と、前記複数の測定対象側端子をその配列を保って支持する測定対象側端子支持部材とをさらに含み、前記選択接続ユニットが、前記第1測定器側端子支持部材、前記第2測定器側端子支持部材および前記測定対象側端子支持部材を相対的に移動させ、前記測定対象側端子を前記第1測定器側端子または前記第2測定器側端子に選択的に接触させる相対移動ユニットを含む。
この構成により、共通の支持部材と測定対象側端子支持部材とを相対移動させる構成によって、複数の測定対象側端子を複数の第1または第2測定対象側端子に対して選択的に接続することができる。したがって、より簡単な構成で、広い範囲での測定に有利な測定システムを提供できる。
この構成によれば、同軸コネクタのフローティング構造によって、多少の位置ずれを許容しながら、測定対象側端子群を第1または第2測定器側端子群に選択的にかつ確実に接続できる。それにより、端子支持部材を相対移動させるための構成をより簡素化できるので、広い測定範囲に対応可能な測定システムを提供しやすい。
前記測定治具は、前記第2同軸ケーブルのシールド線の前記第1電極リード側端部と、前記第3同軸ケーブルの前記第2電極リード側端部とを直接接続する第5線をさらに含んでいてもよい。
この構成によれば、第1電極リードに接続される第1および第2同軸ケーブルと、第2電極リードに接続される第3および第4同軸ケーブルとの間を接続する第2線および第3線が、測定対象配置位置を取り囲むように配置されている。本件発明者の実験によれば、第1および第2電極リードにそれぞれ接続される同軸ケーブルのシールド線の電極リード側端部同士をいわばたすき掛けに接続する配線によって測定対象を取り囲むことにより、測定精度を向上できることが発見された。それにより、必要な確度で測定できる範囲を広げることができる。とくに、インピーダンスの測定においては、信号周波数範囲を広げることができ、それに応じて、高精度での測定が可能なインピーダンスの範囲および温度範囲を広げることができる。
この構成によれば、対象支持部の支持面に測定対象を配置し、対象支持部の複数の貫通孔を通すように第2線および第3線を配索することで、第2線および第3線が測定対象を取り囲むように配置される。これにより、一定の確度で測定可能な測定範囲を確実に広げることができる。
この構成により、ヒータによって測定対象を加熱した状態で測定を行うことができる。したがって、様々な温度での測定を精度よく行うことができるので、測定範囲を広げることができる。
この発明の一実施形態の測定システムでは、前記測定治具が、開口を有し、前記測定対象を収容する保持容器と、前記保持容器の開口を閉じる蓋と、前記蓋に固定され、前記第1同軸ケーブル、前記第2同軸ケーブル、前記第3同軸ケーブルおよび前記第4同軸ケーブルをそれぞれ支持する第1フィードスルー、第2フィードスルー、第3フィードスルーおよび第4フィードスルーとをさらに含む。
この発明の一実施形態の測定システムでは、前記第1〜第4フィードスルーが、前記第1〜第4同軸ケーブルのシールド線と前記蓋とを電気的に絶縁した状態で前記第1〜第4同軸ケーブルをそれぞれ支持する絶縁型フィードスルーである。
この発明の一実施形態の測定システムでは、前記測定治具が、前記蓋に結合され、前記保持容器内にガスを導入するガス導入管と、前記蓋に結合され、前記保持容器内のガスを排気する排気管とをさらに含む。
この発明は、さらに、第1測定器および第2測定器を選択的に測定対象に接続するための切替装置であって、前記第1測定器に接続される第1測定器側端子群と、前記第2測定器に接続される第2測定器側端子群と、前記測定対象に接続される測定対象側端子群と、前記測定対象側端子群を前記第1測定器側端子群または前記第2測定器側端子群に選択的に接続する選択接続ユニットとを含む、切替装置を提供する。
この発明の一実施形態の切替装置は、前記複数の第1測定器側端子をその配列を保って支持する第1測定器側端子支持部材と、前記複数の第2測定器側端子をその配列を保って支持する第2測定器側端子支持部材と、前記複数の測定対象側端子をその配列を保って支持する測定対象側端子支持部材とをさらに含み、前記選択接続ユニットが、前記第1測定器側端子支持部材、前記第2測定器側端子支持部材および前記測定対象側端子支持部材を相対的に移動させ、前記測定対象側端子を前記第1測定器側端子または前記第2測定器側端子に選択的に接触させる相対移動ユニットを含む。
この発明の一実施形態の切替装置では、前記第1測定器側端子、前記第2測定器側端子および前記測定対象側端子の各々が、信号伝達部と、当該信号伝達部を取り囲むシールド部とを含む同軸型端子であり、前記第1測定器側端子支持部材が、前記複数の第1測定器側端子のシールド部を互いに電気的に絶縁した状態で支持する絶縁板を含み、前記第2測定器側端子支持部材が、前記複数の第2測定器側端子のシールド部を互いに電気的に絶縁した状態で支持する絶縁板を含み、前記測定対象側端子支持部材が、前記複数の測定対象側端子のシールド部を互いに電気的に絶縁した状態で支持する絶縁板を含む。
この発明は、また、測定対象に異なる位置で接触する第1電極リードおよび第2電極リードと、前記第1電極リードの第1接続位置に芯線が接続される第1同軸ケーブルと、前記第1電極リードの前記第1接続位置よりも測定対象に近い第2接続位置に芯線が接続される第2同軸ケーブルと、前記第2電極リードの第3接続位置に芯線が接続される第3同軸ケーブルと、前記第2電極リードの前記第3接続位置よりも測定対象から遠い第4接続位置に芯線が接続される第4同軸ケーブルと、前記第1同軸ケーブルのシールド線の前記第1電極リード側端部と、前記第2同軸ケーブルのシールド線の前記第1電極リード側端部とを直接接続する第1線と、前記第1同軸ケーブルのシールド線の前記第1電極リード側端部と、前記第3同軸ケーブルのシールド線の前記第2電極リード側端部とを直接接続する第2線と、前記第2同軸ケーブルのシールド線の前記第1電極リード側端部と、前記第4同軸ケーブルのシールド線の前記第2電極リード側端部とを直接接続する第3線と、前記第3同軸ケーブルのシールド線の前記第2電極リード側端部と、前記第4同軸ケーブルのシールド線の前記第2電極リード側端部とを直接接続する第4線とを含む。
前記測定治具は、前記第2同軸ケーブルのシールド線の前記第1電極リード側端部と、前記第3同軸ケーブルの前記第2電極リード側端部とを直接接続する第5線をさらに含んでいてもよい。
この発明の一実施形態の測定治具は、測定対象を支持する支持面を有する対象支持部と、対象支持部を取り囲むように配置され、前記支持面に交差する方向に延びた複数の貫通孔とを有する測定対象支持部材をさらに含み、前記複数本の第2線および前記複数本の第3線が、前記複数の貫通孔を通って配索されている。
前記ヒータは、前記対象支持部に配置されることが好ましい。それにより、測定対象を効率的に加熱でき、かつその温度を正確に制御できる。
この発明の一実施形態の測定治具は、開口を有し、前記測定対象を収容する保持容器と、前記保持容器の開口を閉じる蓋と、前記蓋に固定され、前記第1同軸ケーブル、前記第2同軸ケーブル、前記第3同軸ケーブルおよび前記第4同軸ケーブルをそれぞれ支持する第1フィードスルー、第2フィードスルー、第3フィードスルーおよび第4フィードスルーとをさらに含む。
この発明の一実施形態の測定治具は、前記蓋に結合され、前記保持容器内にガスを導入するガス導入管と、前記蓋に結合され、前記保持容器内のガスを排気する排気管とをさらに含む。
この構成により、良好な確度で広い測定範囲に亘る測定が可能な測定システムを提供できる。
この発明の一実施形態の測定システムでは、前記測定対象が固体電解質である。
この発明は、また、測定対象の物理量を測定するための測定システムを制御するためのコンピュータに実行させるための制御プログラムを提供する。前記測定システムは、測定対象に接続すべき第1端子群を有し、第1測定方式に従って前記測定対象の所定の物理量を測定する第1測定器と、測定対象に接続すべき第2端子群を有し、前記第1測定方式とは異なる第2測定方式に従って前記測定対象の前記所定の物理量を測定する第2測定器と、前記第1端子群に接続される第1測定器側端子群と、前記第2端子群に接続される第2測定器側端子群と、測定対象側端子群と、前記第1測定器側端子群または前記第2測定器側端子群を前記測定対象側端子群に選択的に接続する選択接続ユニットとを含む切替装置と
を含む。そして、前記制御プログラムは、前記切替装置を制御して前記第1測定器側端子群を前記測定対象側端子群に接続し、前記第1測定器を制御して前記第1測定方式による測定を実行させ、かつ前記第1測定器による測定結果を取得する第1測定制御ステップと、前記切替装置を制御して前記第2測定器側端子群を前記測定対象側端子群に接続し、前記第2測定器を制御して前記第2測定方式による測定を実行させ、かつ前記第2測定器による測定結果を取得する第2測定制御ステップとを前記コンピュータに実行させる。
前記第3形式は、前記第1形式と同じであってもよいし、前記第2形式と同じであってもよいし、前記第1および第2形式のいずれとも異なる形式であってもよい。
この発明の一実施形態の制御プログラムは、第1測定領域において前記第1測定制御ステップを前記コンピュータに実行させ、前記第1測定領域とは異なる第2測定領域において前記第2測定制御ステップを前記コンピュータに実行させる。
この発明の一実施形態の制御プログラムは、前記第1測定領域および前記第2測定領域を使用者が設定するための測定領域入力手段を提供し、かつ前記測定領域入力手段からの入力を受け付けるステップと、前記測定領域入力手段による設定に従って前記第1測定領域および前記第2測定領域を定めるステップとを前記コンピュータにさらに実行させる。
この発明の一実施形態では、前記第1測定器は第1形式の測定結果データを出力し、前記第2測定器は前記第1形式とは異なる第2形式の測定結果データを出力し、前記測定方法は、前記第1形式の測定結果データおよび前記第2形式の測定結果データの両方を第3形式で出力するステップをさらに含む。
この発明の一実施形態の測定方法は、前記第1測定器の測定結果データおよび前記第2測定器の測定結果データを統合した単一の出力ファイルを生成するステップをさらに含む。
第1および第2測定領域は、互いに重なり合う重複領域を有していることが好ましい。
この発明の一実施形態の測定方法では、前記第1測定ステップおよび前記第2測定ステップが、共通の間隔で設定された複数の測定点に関してそれぞれ実行される。
図1は、この発明の第1の実施形態に係る測定システムの構成を図解的に示す図である。また、図2は、その測定システムの電気的構成を説明するためのブロック図である。
測定システム1は、第1測定器11と、第2測定器12と、切替装置13と、測定治具14と、制御装置10とを含む。この測定システム1は、この実施形態では、測定治具14に保持された測定対象20のインピーダンスを測定する。
第1測定器11は、表示部11aと、第1端子群T1とを含む。第1端子群T1は、複数(この実施形態では4個)の第1端子T11〜T14を含む。具体的には、4個の第1端子T11〜T14は、2つの電流端子T11(信号出力端子),T14(電流計測端子)と、2つの電圧端子T12(電圧計測端子),T13(制御端子)とを含む。これらの第1端子T11〜T14は、いずれも、ピン状の信号伝達部を中央に有し、それを取り囲むように円筒状のシールド部を有する同軸端子である。この実施形態では、4個の第1端子T11〜T14は、正面視において、水平方向に沿って直線をなすように等間隔で配列されている。
切替装置13は、複数本(たとえば4本)の同軸ケーブル3を介して第1測定器11の第1端子群T1に接続されており、かつ複数本(たとえば4本)の同軸ケーブル4を介して第2測定器12の第2端子群T2に接続されている。また、切替装置13は、複数本(たとえば4本)の同軸ケーブル5を介して、測定治具14に接続されている。切替装置13は、測定治具14を第1測定器11の第1端子群T1または第2測定器12の第2端子群T2に接続する。切替装置13は、切替装置制御ユニット15によって、その動作が制御される。
測定治具14は、内部に測定対象20を収容して保持している保持容器21と、この保持容器21の上部開口21aを閉じる蓋22とを含む。保持容器21の内部には測定対象20が収容されている。保持容器21内には、測定対象20を加熱するためのヒータ23が配置されている。そのヒータ23に対して、リード線24によって電力が供給される。リード線24は、蓋22を通して測定治具14内に引き出され、ヒータ23を制御するための温度調節器16に接続されている。この温度調節器16によるヒータ23の制御のために、保持容器21内には、測定対象20の温度を検出する熱電対25が導入されている。測定対象20の温度はヒータ23の表面温度と同等とみなせるので、熱電対25は、ヒータ23の表面に接触するように配置されてもよい。
測定器側端子支持板71は、鉛直方向に沿う主面を有する絶縁板71aを含む。測定器側端子支持板71は、図4Cに正面図(図4Aの矢印18の方向に見た正面図)を示すように、第1測定器11の複数(この実施形態では4個)の第1端子T11〜T14にそれぞれ接続される複数(この実施形態では4個)の第1測定器側端子T31〜T34と、第2測定器12の複数(この実施形態では4個)の第2端子T21〜T24にそれぞれ接続される複数(この実施形態では4個)の第2測定器側端子T41〜T44とを所定の配列で分離した状態で保持している。第1測定器側端子T31〜T34および第2測定器側端子T41〜T44は、それぞれ、絶縁板71aを貫通する同軸コネクタで構成されている。複数の第1測定器側端子T31〜T34は、所定の配列で絶縁板71a上に配列されており、同じ配列で複数の第2測定器側端子T41〜T44が絶縁板71a上に配列されている。ただし、複数の第1測定器側端子T31〜T34の配列および複数の第2測定器側端子T41〜T44の配列は、絶縁板71aの主面に沿う水平方向であるY方向に沿って、互いに所定距離だけずれている。この実施形態では、Y方向に沿って、第1測定器側端子T31〜T34および第2測定器側端子T41〜T44が交互に配置されている。絶縁板71aの主面の法線方向であるX方向に関しては、第1測定器側端子T31〜T34および第2測定器側端子T41〜T44は、同じ位置にある。絶縁板71aの主面に沿う鉛直方向であるZ方向に関しては、配列内の位置が対応する第1測定器側端子T31〜T34および第2測定器側端子T41〜T44は、互いに同じ位置(高さ)にある。第1測定器側端子T31〜T34および第2測定器側端子T41〜T44は、共通の絶縁板71aに支持されているので、これらの相対的な配置は不変である。絶縁板71aは、ガラスエポキシ板であってもよい。
そこで、XYステージユニット74によって測定対象側端子支持板72をY方向に移動させることにより、複数の測定対象側端子T51〜T54を複数の第1測定器側端子T31〜T34にそれぞれ対向させたり、複数の測定対象側端子T51〜T54を複数の第2測定器側端子T41〜T44にそれぞれ対向させたりすることができる。複数の測定対象側端子T51〜T54が複数の第1測定器側端子T31〜T34にそれぞれ対向している状態で、XYステージユニット74によって測定対象側端子支持板72をX方向に移動させて測定器側端子支持板71に接近させることにより、複数の測定対象側端子T51〜T54を複数の第1測定器側端子T31〜T34にそれぞれ同時に嵌合させ、それらの信号伝送部同士およびシールド部同士の間をそれぞれ電気的に接続させることができる。その状態から、XYステージユニット74によって測定対象側端子支持板72をX方向に移動させて測定器側端子支持板71から離間させることによって、複数の測定対象側端子T51〜T54と複数の第1測定器側端子T31〜T34との接続を一気に解除できる。同様に、複数の測定対象側端子T51〜T54が複数の第2測定器側端子T41〜T44にそれぞれ対向している状態で、XYステージユニット74によって測定対象側端子支持板72をX方向に移動させて測定器側端子支持板71に接近させることにより、複数の測定対象側端子T51〜T54を複数の第2測定器側端子T41〜T44にそれぞれ同時に嵌合させ、それらの信号伝送部同士およびシールド部同士の間をそれぞれ電気的に接続させることができる。その状態から、XYステージユニット74によって測定対象側端子支持板72をX方向に移動させて測定器側端子支持板71から離間させることによって、複数の測定対象側端子T51〜T54と複数の第2測定器側端子T41〜T44との接続を一気に解除できる。
図5Aは、初期状態を示す。測定対象側端子支持板72は、原点位置にある。原点位置は任意に定めることができる。図5Aの例では、測定対象側端子支持板72が原点位置にあるとき、各測定対象側端子T51〜T54が、対応する第1測定器側端子T31〜T34と第2測定器側端子T41〜T44との間に位置している。
その状態から、測定対象側端子支持板72をY方向に移動させることにより、図5Dに示すように、複数の測定対象側端子T51〜T54を複数の第2測定器側端子T41〜T44にそれぞれ対向させることができる。この状態から、測定対象側端子支持板72をX方向に沿って測定の側端子支持板に接近させることにより、図5Eに示すように、複数の測定対象側端子T51〜T54が複数の第2測定器側端子T41〜T44にそれぞれ嵌合して、それらが互いに電気的に接続された第2状態となる。
このようにして、相対移動ユニット73によって、測定対象側端子支持板72をX方向およびY方向に移動させることによって、測定対象側端子T51〜T54を第1測定器側端子T31〜T34または第2測定器側端子T41〜T44に選択的に嵌合させて、それらの間を電気的に接続することができる。こうして、測定治具14が切替装置13を介して第1測定器11に接続された第1状態と、測定治具14が切替装置13を介して第2測定器12に接続された第2状態とを選択できる。
測定治具14は、測定対象20を収容する保持容器21と、この保持容器21の開口21aを閉じる蓋22と、測定対象20を支持する支持アセンブリ32と、測定対象20に異なる位置で接触する第1電極リードE1および第2電極リードE2とを含む。
下支持プレート37の下面には、保持容器21の中心軸線上に第2電極リードE2が固定されている。第2電極リードE2は、測定対象20に下方から接触する接点E2aを上端に有している。下支持プレート37の上面中央部には、凹所37a(この実施形態では平面視円形の凹所)が形成されている。この凹所37a内に板状のヒータ23が配置されている。第2電極リードE2の接点E2aは、凹所37aの中央位置で下支持プレート37を貫通し、さらに、ヒータ23の中央位置を貫通してその上面から上方に突出している。この接点E2a上に測定対象20が配置される。ヒータ23は、たとえば、シリコンラバーヒータまたはセラミックヒータからなる。下支持プレート37は、測定対象20を支持する測定対象支持部材の一例である。そして、凹所37a内に測定対象20を配置する測定対象配置位置が設定されている。凹所37aは、測定対象20を支持する対象支持部であり、その底面(より正確にはヒータ23の表面)は、測定対象20を支持する支持面である。
測定治具14は、さらに、第1同軸ケーブル41、第2同軸ケーブル42、第3同軸ケーブル43および第4同軸ケーブル44を含む。これらの同軸ケーブル41〜44は、芯線41a〜44aと、この芯線41a〜44aを取り囲むシールド線41b〜44bと、芯線41a〜44aおよびシールド線41b〜44bの間を絶縁する絶縁体41c〜44cとを含む。芯線41a〜44aは、たとえば、銅撚線またはステンレス線からなる。シールド線41b〜44bは、たとえば、銅撚線またはステンレス線からなる。絶縁体41c〜44cは、たとえば、PTFE、ポリイミドまたはセラミックスからなる。たとえば、測定治具14を250℃以上の耐熱仕様とする場合には、芯線およびシールド線をステンレスとし、それらの間の絶縁体をポリイミドとしてもよい。
フィードスルー同軸ケーブルコネクタ46〜49には、蓋22の外方において、同軸ケーブル5の各一端が接続される。これらの同軸ケーブル5の各他端は切替装置13の測定対象側端子T51〜T54にそれぞれ接続される。それにより、第1〜第4同軸ケーブル41〜44が切替装置13の測定対象側端子T51〜T54にそれぞれ接続されることになる。
熱電対25は、上支持プレート36に固定され、上支持プレート36とともに上下動する。熱電対25は、この実施形態では、ヒータ23の上面に接触しており、それによって、ヒータ23の温度と等しいとみなせる測定対象20の温度を測定する。熱電対25は、配線58によって、蓋22を貫通するフェルール59に接続され、さらに、このフェルール59に接続された配線60を介して温度調節器16に接続されている。
第1電極リードE1において測定対象20から比較的遠い位置に接続される第1同軸ケーブル41の芯線41aは、電流端子である。第1電極リードE1において測定対象20の比較的近い位置に接続される第2同軸ケーブル42の芯線42aは、電圧端子である。第2電極リードE2において測定対象20の比較的近い位置に接続される第3同軸ケーブル43の芯線43aは、電圧端子である。第2電極リードE2において測定対象20から比較的遠い位置に接続される第4同軸ケーブル44の芯線44aは、電流端子である。
第2同軸ケーブル42の芯線42a(電圧計測端子)は、第1測定器11の内部の電圧計82に接続されている。電圧計82は、第2同軸ケーブル42の芯線42aとシールド線42bとの間の電圧を測定し、それによって、測定対象20の両端にかかる電圧を測定する。
切替装置13が第2測定器12に測定対象20を接続しているときには、図7Bに示すように、第1同軸ケーブル41は、切替装置13を介して、第2測定器12の信号出力端子T21に接続される。これにより、四端子対法による測定が行われる。第2同軸ケーブル42は、切替装置13を介して、第2測定器12の高側電圧計測端子T22に接続される。第3同軸ケーブル43は、切替装置13を介して、第2測定器12の低側電圧計測端子T23に接続される。第4同軸ケーブル44は、切替装置13を介して、第2測定器12の電流計測端子T24に接続される。
このように、第1同軸ケーブル41のシールド線41bの第1電極リードE1側端部と第3同軸ケーブル43のシールド線43bの第2電極リードE2側端部との間が第2線62によって直接接続されており、第2同軸ケーブル42のシールド線42bの第1電極リードE1側端部と第4同軸ケーブル44のシールド線44bの第2電極リードE2側端部との間が第3線63によって直接接続されている。この構成は、本件発明者の実験によれば、周波数応答解析によってインピーダンスを計測する第2測定器12の測定精度を著しく高め、とりわけ、高精度でのインピーダンス計測が可能な周波数範囲を高周波側に広げることができる。
測定データ出力機能は、第1測定器11の測定結果データおよび第2測定器12の測定データ結果を共通形式で出力する機能である。具体的には、第1測定器11の測定結果データをそのままの形式で出力し、第2測定器12の測定結果データを第1測定器11のデータの形式に変換して出力してもよい。逆に、第1測定器11の測定結果データを第2測定器12のデータの形式に変換して出力し、第2測定器12の測定結果データをそのままの形式で出力してもよい。さらに、第1測定器11および第2測定器12の測定結果データを、それらの形式とは異なる形式の測定結果データに変換して出力してもよい。出力された共通形式の測定結果データは、測定結果データファイルとして、外部記憶装置94に格納される。測定データ出力機能は、第1および第2測定器11,12の測定結果データをそれぞれに対応する2つの測定結果データファイルとして外部記憶装置94に格納してもよい。また、測定データ出力機能は、第1および第2測定器11,12の測定結果データを一つの測定結果データファイルに統合して外部記憶装置94に格納してもよい。
設定ウィンドウ100は、第1測定器11の測定周波数領域を設定入力するための第1測定周波数入力部101、第2測定器12の測定周波数領域を設定入力するための第2測定周波数入力部102、一桁(decade)当たりの測定点数(steps)を入力するための測定間隔入力部103を含む。
設定ウィンドウ100は、さらに、測定の開始を指示するためのスタートボタン109、測定を中断して切替装置13を原点に復帰させることを指示するための中断ボタン110、測定データの保存を指示するための保存ボタン111、測定を強制終了させるための強制終了ボタン112などを含み、これらは、入力ユニット99によって操作することができる。また、設定ウィンドウ100は、切替装置13の状態を表示するための切替装置状態表示部113と、第1および第2測定器11,12の状態(測定スタンバイ、第1測定器測定中、第2測定器測定中など)を表示するための測定器状態表示部114とを含む。
たとえば、第1および第2測定器11,12から測定結果データが送られてくると、測定結果データに対応するプロットが、ゲイン線図表示部121a、位相線図表示部121bおよびNyquist線図表示部122にそれぞれリアルタイムで描画されてもよい。また、描画に際して、第1測定器11の測定結果データと第2測定器12の測定結果データとは、互いに区別可能な態様で表示されてもよい。区別可能な態様での表示の例は、異なる色の着色表示、異なるパターン(線種)の線による表示、異なる形状のドットによる表示などである。
こうして、第1測定器11での測定が終了すると、制御装置10は、切替装置制御ユニット15に対して、第2測定器接続指令を送信する(ステップS7)。これに応答して、切替装置制御ユニット15は、相対移動ユニット73を制御して、測定対象側端子支持板72をX方向に移動させて測定器側端子支持板71から離反させる。それにより、測定対象側端子T51〜T54が第1測定器側端子T31〜T34から引き抜かれる。次いで、切替装置制御ユニット15は、相対移動ユニット73を制御して、測定対象側端子支持板72をY方向に移動させ、測定対象側端子T51〜T54を第2測定器側端子T41〜T44に対向させる。その後、切替装置制御ユニット15は、測定対象側端子支持板72をX方向に移動させて測定器側端子支持板71に接近させ、測定対象側端子T51〜T54を第2測定器側端子T41〜T44に接続させる。これにより、測定治具14が第2測定器12に接続された第2状態となる。この第2状態が確立されたことは、切替装置制御ユニット15から制御装置10へと通知される。
こうして、第2測定器12での測定が終了すると、制御装置10は、切替装置制御ユニット15に対して、原点復帰指令を送信する(ステップS11)。これに応答して、切替装置制御ユニット15は、相対移動ユニット73を制御して、測定対象側端子支持板72をX方向に移動させて測定器側端子支持板71から離反させる。それにより、測定対象側端子T51〜T54が第2測定器側端子T41〜T44から引き抜かれる。次いで、切替装置制御ユニット15は、相対移動ユニット73を制御して、測定対象側端子支持板72をX方向およびY方向に移動させ、原点へと復帰させる。
第1測定器11としてキーサイト社4294A型を用い、第2測定器12としてソーラトロン社1260型を用いた。第1測定器11の下限測定周波数は100kHz、第1測定器11の上限測定周波数は100MHz、第2測定器12の下限測定周波数は1Hz、第2測定器12の上限測定周波数は10MHzにそれぞれ設定した。交流電圧は10mV、一桁あたりの測定点数は50steps/decadeに設定した。試料の温度は室温である。第1および第2測定器11,12の測定周波数域は、100kHz〜10MHz(重複測定周波数域)で重複している。2つの測定器11,12の測定結果データは、100kHz〜10MHzで接続した。すなわち、1Hz〜100kHzの周波数域については第2測定器12の測結果データを用い、10MHz〜100MHzの周波数域については第1測定器11の測定結果データを用い、100kHz〜10MHz(重複測定周波数域)については、第1および第2測定器11,12の測定結果データを統合して用いた。
100MHzにおいては10Ω〜1kΩ
10MHzにおいては2Ω〜5.1kΩ
1MHzにおいては2Ω〜20kΩ
第2測定器12(ソーラトロン社1260型)を単独で用いた場合に確度±5%で測定可能なインピーダンスの範囲は次のとおりであった。
1MHzにおいては1Ω〜10kΩ
このように、第1および第2測定器11,12を切り替えて用いることによって、精度の高いインピーダンス測定が可能な範囲が広がる。
図12は、標準試料を測定対象20として用いた測定結果(実施例)を表すNyquist線図である。標準試料としては、図12中に示すRC回路を用いた。具体的には、1608サイズの第1のチップ抵抗(100Ω)と、1608サイズの第2のチップ抵抗(6.8kΩ)と、1608サイズのチップコンデンサ(68pF)とを直並列に接続したRC回路からなる標準試料を作製した。このRC回路は、実際の固体電解質を模擬した等価回路を構成している。
図13A〜図13Cの測定結果からは、200℃以上の試料温度ではインピーダンス値が小さく、測定が困難であることが分かる。しかし、厚みを大きくしてインピーダンス値を大きくした試料については測定が可能であるので、試料の厚みを適切に設定すれば、固体電解質の特性を調べることができる。
この測定システム2は、一つの測定器12に、同軸ケーブルを介して測定治具14を接続して構成されている。測定器12は、たとえば、FRA方式の測定器であって、第1の実施形態における第2の測定器に対応している。切替装置13および切替装置制御ユニット15は備えられておらず、測定器12と測定治具14とを接続する同軸ケーブル4のケーブル長を可能な限り短くするように、測定器12および測定治具14が配置されている。
図15Aおよび図15Bは、1608サイズの様々な抵抗値のチップ抵抗を試料(測定対象20)としてインピーダンスを測定した結果(実施例)を表したBode線図であり、図15Aはゲイン線図、図15Bは位相線図である。
図15Aおよび図15Bの測定結果から、確度±5%での測定が可能なインピーダンス範囲は次のとおりであることが確認できた。
1MHzにおいては1Ω〜10kΩ
図16Aおよび図16Bは、別の測定治具(比較例)を用いて、1608サイズの様々な抵抗値のチップ抵抗を試料(測定対象20)としてインピーダンスを測定した結果を表したBode線図であり、図16Aはゲイン線図、図16Bは位相線図である。
図18は、標準試料を測定対象20として用いた測定結果(実施例)を表すNyquist線図である。標準試料としては、図18中に示すRC回路を用いた。具体的には、1608サイズの第1のチップ抵抗(100Ω)と、1608サイズの第2のチップ抵抗(6.8kΩ)と、1608サイズのチップコンデンサ(68pF)とを直並列に接続してRC回路を構成した標準試料を作製した。このRC回路は、実際の固体電解質を模擬した等価回路を構成している。
測定結果を表す実線が描く円弧の高値側端(右端)が横軸(実軸)にほぼ接しており、当該円弧の低値側端(左端)も横軸に近い位置まで達しており、ほぼ半円弧形状を成している。これにより、インピーダンスの正確な測定が可能であることが分かる。
図19Cには、120℃のときの測定結果の低値側の曲線を拡大して示す。半楕円弧の左半分が出現しておらず、インピーダンスの正確な測定には至っていない。これを補うには、第1の実施形態のように、測定周波数範囲の異なる別の測定器を併せて用いることが好ましい。また、より高温の条件でのインピーダンス測定のためにも、第1の実施形態のように、測定周波数範囲の異なる別の測定器を併せて用いることが好ましい。
(1)第1の実施形態では、2つの測定器11,12を切り替えて用いているが、3つ以上の測定器を切り替えて用いてもよい。
(2)第1の実施形態では、第1測定器11による測定を先に行い、第2測定器12による測定器を次に行う例を示したが、むろん、第2測定器12による測定を先に行い、第1測定器11による測定を後に行ってもよい。ただし、高周波数側の測定の方が所要時間が短いので、高周波数領域の測定を行う第1測定器11による測定を先に行う方が合理的である。
(4)第1の実施形態において、切替装置13は、測定器側端子支持板71を固定しておく一方で、測定対象側端子支持板72をX方向およびY方向に移動させるように構成されている。しかし、測定対象側端子支持板72を固定しておき、測定器側端子支持板71を移動させる構成としてもよいし、測定器側端子支持板71および測定対象側端子支持板72の両方を移動させて、それらの相対移動を達成してもよい。たとえば、Y方向の相対移動は端子支持板71,72の一方のみの移動によって行い、X方向の相対移動はそれらのうちの他方のみの移動によって行う構成としてもよい。さらにまた、測定器側端子支持板71と測定対象側端子支持板72との相対移動には、X方向およびY方向の相対移動の組合せに限らず、X方向およびZ方向の相対移動の組合せ、Y方向およびZ方向の相対移動の組合せ、X方向、Y方向およびZ方向の相対移動の組合せなどが適用されてもよい。さらに、測定器側端子支持板71と測定対象側端子支持板72との相対移動は、回転移動含んでいてもよいし、X方向、Y方向およびZ方向のうちの少なくとも一つの方向成分を含む並進移動と回転移動とを含んでいてもよい。
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
2 測定システム(第2の実施形態)
3,4,5 同軸ケーブル
10 制御装置
11 第1測定器
12 第2測定器
13 切替装置
14 測定治具
15 切替装置制御ユニット
16 温度調節器
19 冷却装置
20 測定対象
21 保持容器
22 蓋
23 ヒータ
25 熱電対
T1 第1端子群
T11 信号出力端子(第1端子)
T12 電圧計測端子(第1端子)
T13 制御端子(第1端子)
T14 電流計測端子(第1端子)
T2 第2端子群
T21 信号出力端子(第2端子)
T22 高側電圧計測端子(第2端子)
T23 低側電圧計測端子(第2端子)
T24 電流計測端子(第2端子)
T31〜T34 第1測定器側端子
T41〜T44 第2測定器側端子
T51〜T54 測定対象側端子
26 ガス導入管
27 排気管
32 支持アセンブリ
E1 第1電極リード
E2 第2電極リード
P1 第1接続位置
P2 第2接続位置
P3 第3接続位置
P4 第4接続位置
37 下支持プレート
37a 凹所
375 貫通孔
41 第1同軸ケーブル
41a 芯線
41b シールド線
41c 絶縁体
42 第2同軸ケーブル
42a 芯線
42b シールド線
42c 絶縁体
43 第3同軸ケーブル
43a 芯線
43b シールド線
43c 絶縁体
44 第4同軸ケーブル
44a 芯線
44b シールド線
44c 絶縁体
46〜49 フィードスルー同軸ケーブルコネクタ
51〜55 シールド接続部品
61 第1線
62 第2線
63 第3線
64 第4線
67 固定フレーム
69 移動フレーム
71 測定器側端子支持板
71a 絶縁板
72 測定対象側端子支持板
72a 絶縁板
73 相対移動ユニット
74 XYステージユニット
75 X方向アクチュエータ
76 Y方向アクチュエータ
77 ステージ
94 外部記憶装置
95 制御プログラム
96 中央処理装置
97 メモリ
98 表示ユニット
99 入力ユニット
100 設定ウィンドウ
101 第1測定周波数入力部
102 第2測定周波数入力部
103 測定間隔入力部
105 上限周波数設定部
106 下限周波数設定部
107 上限周波数設定部
108 下限周波数設定部
109 スタートボタン
110 中断ボタン
111 保存ボタン
112 強制終了ボタン
113 切替装置状態表示部
114 測定器状態表示部
120 出力ウィンドウ
121 Bode線図表示部
121a ゲイン線図表示部
121b 位相線図表示部
122 Nyqusit線図表示部
141 測定治具(比較例)
Claims (52)
- 測定対象に接続すべき第1端子群を有し、第1測定方式に従って前記測定対象の所定の物理量を測定する第1測定器と、
測定対象に接続すべき第2端子群を有し、前記第1測定方式とは異なる第2測定方式に従って前記測定対象の前記所定の物理量を測定する第2測定器と、
前記第1端子群に接続される第1測定器側端子群と、前記第2端子群に接続される第2測定器側端子群と、測定対象側端子群と、前記第1測定器側端子群または前記第2測定器側端子群を前記測定対象側端子群に選択的に接続する選択接続ユニットとを含む切替装置と、
前記測定対象側端子群に接続され、かつ測定対象に接続される測定ヘッドを有する測定治具と、
前記切替装置を制御して前記第1測定器側端子群を前記測定対象側端子群に接続し、前記第1測定器を制御して前記第1測定方式による測定を実行させ、かつ前記第1測定器による測定結果を取得する第1測定制御と、前記切替装置を制御して前記第2測定器側端子群を前記測定対象側端子群に接続し、前記第2測定器を制御して前記第2測定方式による測定を実行させ、かつ前記第2測定器による測定結果を取得する第2測定制御とを実行する制御装置と
を含む、測定システム。 - 前記第1測定器は第1形式の測定結果データを出力し、前記第2測定器は前記第1形式とは異なる第2形式の測定結果データを出力し、
前記制御装置は、前記第1形式の測定結果データおよび前記第2形式の測定結果データの両方を第3形式で出力する手段を含む、請求項1に記載の測定システム。 - 前記制御装置は、前記第1測定器の測定結果データおよび前記第2測定器の測定結果データを統合した単一の出力ファイルを生成する手段を有する、請求項1または2に記載の測定システム。
- 前記制御装置は、第1測定領域において前記第1測定制御を実行し、前記第1測定領域とは異なる第2測定領域において前記第2測定制御を実行する、請求項1〜3のいずれか一項に記載の測定システム。
- 前記第1測定領域および前記第2測定領域を使用者が設定するための測定領域入力手段をさらに含み、
前記制御装置は、前記測定領域入力手段による設定に従って前記第1測定領域および前記第2測定領域を定める、請求項4に記載の測定システム。 - 前記第1測定器および前記第2測定器における測定点の間隔を共通に設定する測定点間隔設定手段をさらに含み、
前記制御装置は、前記測定点間隔設定手段によって設定された間隔の複数の測定点を前記第1測定器および前記第2測定器に指示する測定点指示手段を含む、請求項1〜5のいずれか一項に記載の測定システム。 - 前記所定の物理量が、インピーダンスであり、
前記第1測定器が、複数の異なる周波数を複数の測定点として設定し、当該複数の測定点における前記測定対象からの応答を計測し、
前記第2測定器が、複数の異なる周波数を複数の測定点として設定し、当該複数の測定点における前記測定対象からの応答を計測する、請求項1〜6のいずれか一項に記載の測定システム。 - 前記測定対象が固体電解質である、請求項7に記載の測定システム。
- 前記第1測定器側端子群を構成する複数の第1測定器側端子、前記第2測定器側端子群を構成する複数の第2測定器側端子、および前記測定対象側端子群を構成する複数の測定対象側端子が、共通の配列に従って配列されている、請求項1〜8のいずれか一項に記載の測定システム。
- 前記切替装置が、前記複数の第1測定器側端子をその配列を保って支持する第1測定器側端子支持部材と、前記複数の第2測定器側端子をその配列を保って支持する第2測定器側端子支持部材と、前記複数の測定対象側端子をその配列を保って支持する測定対象側端子支持部材とをさらに含み、
前記選択接続ユニットが、前記第1測定器側端子支持部材、前記第2測定器側端子支持部材および前記測定対象側端子支持部材を相対的に移動させ、前記測定対象側端子を前記第1測定器側端子または前記第2測定器側端子に選択的に接触させる相対移動ユニットを含む、請求項9に記載の測定システム。 - 前記第1測定器側端子支持部材および前記第2測定器側端子支持部材が、共通の支持部材である、請求項10に記載の測定システム。
- 前記第1測定器側端子、前記第2測定器側端子および前記測定対象側端子の各々が、信号伝達部と、当該信号伝達部を取り囲むシールド部とを含む同軸型端子であり、
前記第1測定器側端子支持部材が、前記複数の第1測定器側端子のシールド部を互いに電気的に絶縁した状態で支持する絶縁板を含み、
前記第2測定器側端子支持部材が、前記複数の第2測定器側端子のシールド部を互いに電気的に絶縁した状態で支持する絶縁板を含み、
前記測定対象側端子支持部材が、前記複数の測定対象側端子のシールド部を互いに電気的に絶縁した状態で支持する絶縁板を含む、
請求項10または11に記載の測定システム。 - 前記第1測定器側端子および前記第2測定器側端子がプッシュオン型の第1の同軸コネクタであり、前記測定対象側端子が、前記第1の同軸コネクタに嵌合可能なプッシュオン型の第2の同軸コネクタであり、
前記相対移動ユニットが、前記第1測定器側端子支持部材および前記第2測定器側端子支持部材と前記測定対象側端子支持部材とを前記第1および第2の同軸コネクタの嵌合方向に沿って相対移動させる、請求項10〜12のいずれか一項に記載の測定システム。 - 前記第1の同軸コネクタおよび前記第2の同軸コネクタの少なくとも一方が、位置ずれ吸収用のフローティング構造を有している、請求項13に記載の測定システム。
- 前記測定ヘッドが、測定対象に異なる位置で接触する第1電極リードおよび第2電極リードを含み、
前記測定治具が、
前記第1電極リードの第1接続位置に芯線が接続される第1同軸ケーブルと、
前記第1電極リードの前記第1接続位置よりも測定対象に近い第2接続位置に芯線が接続される第2同軸ケーブルと、
前記第2電極リードの第3接続位置に芯線が接続される第3同軸ケーブルと、
前記第2電極リードの前記第3接続位置よりも測定対象から遠い第4接続位置に芯線が接続される第4同軸ケーブルと、
前記第1同軸ケーブルのシールド線の前記第1電極リード側端部と、前記第2同軸ケーブルのシールド線の前記第1電極リード側端部とを直接接続する第1線と、
前記第1同軸ケーブルのシールド線の前記第1電極リード側端部と、前記第3同軸ケーブルのシールド線の前記第2電極リード側端部とを直接接続する第2線と、
前記第2同軸ケーブルのシールド線の前記第1電極リード側端部と、前記第4同軸ケーブルのシールド線の前記第2電極リード側端部とを直接接続する第3線と、
前記第3同軸ケーブルのシールド線の前記第2電極リード側端部と、前記第4同軸ケーブルのシールド線の前記第2電極リード側端部とを直接接続する第4線と
を含む、請求項1〜14のいずれか一項に記載の測定システム。 - 前記第2線および前記第3線がそれぞれ複数本備えられており、前記複数本の第2線および前記複数本の第3線が、測定対象配置位置を取り囲むように配置されている、請求項15に記載の測定システム。
- 前記測定治具が、測定対象を支持する支持面を有する対象支持部と、対象支持部を取り囲むように配置され、前記支持面に交差する方向に延びた複数の貫通孔とを有する測定対象支持部材をさらに含み、
前記複数本の第2線および前記複数本の第3線が、前記複数の貫通孔を通って配索されている、請求項16に記載の測定システム。 - 前記測定対象支持部材に取り付けられ、測定対象を加熱するためのヒータをさらに含む、請求項17に記載の測定システム。
- 前記測定治具が、
開口を有し、前記測定対象を収容する保持容器と、
前記保持容器の開口を閉じる蓋と、
前記蓋に固定され、前記第1同軸ケーブル、前記第2同軸ケーブル、前記第3同軸ケーブルおよび前記第4同軸ケーブルをそれぞれ支持する第1フィードスルー、第2フィードスルー、第3フィードスルーおよび第4フィードスルーと
をさらに含む請求項15〜18のいずれか一項に記載の測定システム。 - 前記第1〜第4フィードスルーが、前記第1〜第4同軸ケーブルのシールド線と前記蓋とを電気的に絶縁した状態で前記第1〜第4同軸ケーブルをそれぞれ支持する絶縁型フィードスルーである、請求項19に記載の測定システム。
- 前記測定治具が、
前記蓋に結合され、前記保持容器内にガスを導入するガス導入管と、
前記蓋に結合され、前記保持容器内のガスを排気する排気管と
をさらに含む、請求項15〜20のいずれか一項に記載の測定システム。 - 第1測定器および第2測定器を選択的に測定対象に接続するための切替装置であって、
前記第1測定器に接続される第1測定器側端子群と、
前記第2測定器に接続される第2測定器側端子群と、
前記測定対象に接続される測定対象側端子群と、
前記測定対象側端子群を前記第1測定器側端子群または前記第2測定器側端子群に選択的に接続する選択接続ユニットと
を含む、切替装置。 - 前記第1測定器側端子群を構成する複数の第1測定器側端子、前記第2測定器側端子群を構成する複数の第2測定器側端子、および前記測定対象側端子群を構成する複数の測定対象側端子が、共通の配列に従って配列されている、請求項22に記載の切替装置。
- 前記複数の第1測定器側端子をその配列を保って支持する第1測定器側端子支持部材と、
前記複数の第2測定器側端子をその配列を保って支持する第2測定器側端子支持部材と、
前記複数の測定対象側端子をその配列を保って支持する測定対象側端子支持部材と
をさらに含み、
前記選択接続ユニットが、前記第1測定器側端子支持部材、前記第2測定器側端子支持部材および前記測定対象側端子支持部材を相対的に移動させ、前記測定対象側端子を前記第1測定器側端子または前記第2測定器側端子に選択的に接触させる相対移動ユニットを含む、請求項23に記載の切替装置。 - 前記第1測定器側端子支持部材および前記第2測定器側端子支持部材が、共通の支持部材である、請求項24に記載の切替装置。
- 前記第1測定器側端子、前記第2測定器側端子および前記測定対象側端子の各々が、信号伝達部と、当該信号伝達部を取り囲むシールド部とを含む同軸型端子であり、
前記第1測定器側端子支持部材が、前記複数の第1測定器側端子のシールド部を互いに電気的に絶縁した状態で支持する絶縁板を含み、
前記第2測定器側端子支持部材が、前記複数の第2測定器側端子のシールド部を互いに電気的に絶縁した状態で支持する絶縁板を含み、
前記測定対象側端子支持部材が、前記複数の測定対象側端子のシールド部を互いに電気的に絶縁した状態で支持する絶縁板を含む、
請求項24または25に記載の切替装置。 - 前記第1測定器側端子および前記第2測定器側端子がプッシュオン型の第1の同軸コネクタであり、前記測定対象側端子が、前記第1の同軸コネクタに嵌合可能なプッシュオン型の第2の同軸コネクタであり、
前記相対移動ユニットが、前記第1測定器側端子支持部材および前記第2測定器側端子支持部材と前記測定対象側端子支持部材とを前記第1および第2の同軸コネクタの嵌合方向に沿って相対移動させる、請求項24〜26のいずれか一項に記載の切替装置。 - 前記第1の同軸コネクタおよび前記第2の同軸コネクタの少なくとも一方が、位置ずれ吸収用のフローティング構造を有している、請求項27に記載の切替装置。
- 測定対象に異なる位置で接触する第1電極リードおよび第2電極リードと、
前記第1電極リードの第1接続位置に芯線が接続される第1同軸ケーブルと、
前記第1電極リードの前記第1接続位置よりも測定対象に近い第2接続位置に芯線が接続される第2同軸ケーブルと、
前記第2電極リードの第3接続位置に芯線が接続される第3同軸ケーブルと、
前記第2電極リードの前記第3接続位置よりも測定対象から遠い第4接続位置に芯線が接続される第4同軸ケーブルと、
前記第1同軸ケーブルのシールド線の前記第1電極リード側端部と、前記第2同軸ケーブルのシールド線の前記第1電極リード側端部とを直接接続する第1線と、
前記第1同軸ケーブルのシールド線の前記第1電極リード側端部と、前記第3同軸ケーブルのシールド線の前記第2電極リード側端部とを直接接続する第2線と、
前記第2同軸ケーブルのシールド線の前記第1電極リード側端部と、前記第4同軸ケーブルのシールド線の前記第2電極リード側端部とを直接接続する第3線と、
前記第3同軸ケーブルのシールド線の前記第2電極リード側端部と、前記第4同軸ケーブルのシールド線の前記第2電極リード側端部とを直接接続する第4線と
を含む、測定治具。 - 前記第2線および前記第3線がそれぞれ複数本備えられており、前記複数本の第2線および前記複数本の第3線が、測定対象配置位置を取り囲むように配置されている、請求項29に記載の測定治具。
- 測定対象を支持する支持面を有する対象支持部と、対象支持部を取り囲むように配置され、前記支持面に交差する方向に延びた複数の貫通孔とを有する測定対象支持部材をさらに含み、
前記複数本の第2線および前記複数本の第3線が、前記複数の貫通孔を通って配索されている、請求項30に記載の測定治具。 - 前記測定対象支持部材に取り付けられ、測定対象を加熱するためのヒータをさらに含む、請求項31に記載の測定治具。
- 開口を有し、前記測定対象を収容する保持容器と、
前記保持容器の開口を閉じる蓋と、
前記蓋に固定され、前記第1同軸ケーブル、前記第2同軸ケーブル、前記第3同軸ケーブルおよび前記第4同軸ケーブルをそれぞれ支持する第1フィードスルー、第2フィードスルー、第3フィードスルーおよび第4フィードスルーと
をさらに含む請求項29〜32のいずれか一項に記載の測定治具。 - 前記第1〜第4フィードスルーが、前記第1〜第4同軸ケーブルのシールドと前記蓋とを電気的に絶縁した状態で前記第1〜第4同軸ケーブルをそれぞれ支持する絶縁型フィードスルーである、請求項33に記載の測定治具。
- 前記蓋に結合され、前記保持容器内にガスを導入するガス導入管と、
前記蓋に結合され、前記保持容器内のガスを排気する排気管と
をさらに含む、請求項29〜34のいずれか一項に記載の測定治具。 - 請求項29〜35のいずれか一項に記載の測定治具と、
前記第1〜第4同軸ケーブルにそれぞれ接続される複数の端子を有し、前記測定治具の所定の物理量を測定する測定器とを含む、測定システム。 - 前記所定の物理量が、インピーダンスであり、
前記測定器が、複数の異なる周波数に対する前記測定対象からの応答を計測する、請求項36に記載の測定システム。 - 前記測定対象が固体電解質である、請求項37に記載の測定システム。
- 測定対象の物理量を測定するための測定システムを制御するためのコンピュータに実行させるための制御プログラムであって、
前記測定システムが、
測定対象に接続すべき第1端子群を有し、第1測定方式に従って前記測定対象の所定の物理量を測定する第1測定器と、
測定対象に接続すべき第2端子群を有し、前記第1測定方式とは異なる第2測定方式に従って前記測定対象の前記所定の物理量を測定する第2測定器と、
前記第1端子群に接続される第1測定器側端子群と、前記第2端子群に接続される第2測定器側端子群と、測定対象側端子群と、前記第1測定器側端子群または前記第2測定器側端子群を前記測定対象側端子群に選択的に接続する選択接続ユニットとを含む切替装置と
を含み、
前記切替装置を制御して前記第1測定器側端子群を前記測定対象側端子群に接続し、前記第1測定器を制御して前記第1測定方式による測定を実行させ、かつ前記第1測定器による測定結果を取得する第1測定制御ステップと、前記切替装置を制御して前記第2測定器側端子群を前記測定対象側端子群に接続し、前記第2測定器を制御して前記第2測定方式による測定を実行させ、かつ前記第2測定器による測定結果を取得する第2測定制御ステップとを前記コンピュータに実行させる、測定システムのための制御プログラム。 - 前記第1測定器は第1形式の測定結果データを出力し、前記第2測定器は前記第1形式とは異なる第2形式の測定結果データを出力し、
前記制御プログラムは、前記第1形式の測定結果データおよび前記第2形式の測定結果データの両方を第3形式で出力するステップを前記コンピュータに実行させる、請求項39に記載の制御プログラム。 - 前記第1測定器の測定結果データおよび前記第2測定器の測定結果データを統合した単一の出力ファイルを生成するステップを前記コンピュータに実行させる、請求項38または39に記載の制御プログラム。
- 第1測定領域において前記第1測定制御ステップを前記コンピュータに実行させ、前記第1測定領域とは異なる第2測定領域において前記第2測定制御ステップを前記コンピュータに実行させる、請求項39〜41のいずれか一項に記載の制御プログラム。
- 前記第1測定領域および前記第2測定領域を使用者が設定するための測定領域入力手段を提供し、かつ前記測定領域入力手段からの入力を受け付けるステップと、
前記測定領域入力手段による設定に従って前記第1測定領域および前記第2測定領域を定めるステップと
を前記コンピュータにさらに実行させる、請求項42に記載の制御プログラム。 - 前記第1測定器および前記第2測定器における測定点の間隔を共通に設定する測定点間隔設定手段を提供し、かつ前記測定点間隔設定手段からの入力を受け付けるステップと、
前記測定点間隔設定手段によって設定された間隔の複数の測定点を前記第1測定器および前記第2測定器に指示するステップと
を前記コンピュータにさらに実行させる、請求項39〜43のいずれか一項に記載の制御プログラム。 - 測定対象に接続すべき第1端子群を有し、第1測定方式に従って前記測定対象の所定の物理量を測定する第1測定器と、測定対象に接続すべき第2端子群を有し、前記第1測定方式とは異なる第2測定方式に従って前記測定対象の前記所定の物理量を測定する第2測定器と、測定対象に接続される測定ヘッドを有する測定治具とを含む測定システムにおける測定方法であって、
前記測定治具を前記第1端子群に接続し、前記第1測定器によって前記第1測定方式による測定を実行する第1測定ステップと、
前記測定治具を前記第2端子群に接続し、前記第2測定器によって前記第2測定方式による測定を実行する第2測定ステップとを含む、測定方法。 - 前記第1測定ステップが、切替装置によって前記測定治具を前記第1端子群に接続するステップを含み、
前記第2測定ステップが、前記切替装置によって前記測定治具を前記第2端子群に接続するステップを含む、請求項45に記載の測定方法。 - 前記第1測定器は第1形式の測定結果データを出力し、前記第2測定器は前記第1形式とは異なる第2形式の測定結果データを出力し、
前記測定方法は、前記第1形式の測定結果データおよび前記第2形式の測定結果データの両方を第3形式で出力するステップをさらに含む、請求項45または46に記載の測定方法。 - 前記第1測定器の測定結果データおよび前記第2測定器の測定結果データを統合した単一の出力ファイルを生成するステップをさらに含む、請求項45〜47のいずれか一項に記載の測定方法。
- 前記第1測定ステップは、第1測定領域において実行し、前記第2測定ステップは、前記第1測定領域とは異なる第2測定領域において実行する、請求項45〜48のいずれか一項に記載の測定システム。
- 前記第1測定ステップおよび前記第2測定ステップが、共通の間隔で設定された複数の測定点に関してそれぞれ実行される、請求項45〜49のいずれか一項に記載の測定方法。
- 前記所定の物理量が、インピーダンスであり、
前記第1測定器が、複数の異なる周波数を複数の測定点として設定し、当該複数の測定点における前記測定対象からの応答を計測し、
前記第2測定器が、複数の異なる周波数を複数の測定点として設定し、当該複数の測定点における前記測定対象からの応答を計測する、請求項45〜50のいずれか一項に記載の測定方法。 - 前記測定対象が固体電解質である、請求項51に記載の測定方法。
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