JP3132718B2

JP3132718B2 - 電気的特性測定装置

Info

Publication number: JP3132718B2
Application number: JP07316754A
Authority: JP
Inventors: 保西島; 康順近藤; 年弘藤野
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 1995-12-05
Filing date: 1995-12-05
Publication date: 2001-02-05
Anticipated expiration: 2015-12-05
Also published as: JPH09159705A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、線状材料の電気的
な特性を測定する電気的特性測定装置に係り、特に極低
温状態等の特殊環境下で金属材料の電気抵抗等の電気的
な特性を測定する電気的特性測定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より金属材料の電気的特性の一つで
ある電気抵抗の測定に際しては、ホイートストーンブリ
ッジ、ダブルブリッジ等の４端子法が用いられている。
しかしながら、一般的な４端子法においては、１）測定現場において複数の測定対象試料の電気抵抗
を効率良く測定することができない。

【０００３】２）液体窒素（Ｎ₂）中、あるいは液体
ヘリウム（Ｈｅ）中等の極低温雰囲気中における測定対
象試料の電気抵抗を測定する方法がない。等の課題があ
った。上記１）の課題を解決する方法としては、特開昭
６０−２２０８７２号公報に開示されているように、標
準電気抵抗と測定対象の試料抵抗を直列に接続し、標準
電気抵抗及び試料抵抗に通電し、各抵抗の両端の電圧及
び温度を順次測定することにより複数の試料抵抗の電気
抵抗を自動的に測定する方法を挙げることができる。

【０００４】また、上記２）の課題を解決する方法とし
ては、特開昭６０−１５７０４１号公報に開示されてい
る、試料の純度を測定するに際し、ガスサイクルによる
小型極低温冷凍機を用い試料の温度を低下させつつ各温
度における試料の電気抵抗を測定し、測定した電気抵抗
値から残留電気抵抗を求める方法を応用することが考え
られる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、超伝導分野
における技術の進歩により極低温状態で超伝導現象を示
す物質が多種にわたって存在するようになってきた。ま
た、これらの超伝導物質の形状としては、実用上の観点
から線状のものが多くなってきており、互いに独立した
複数の線状試料の電気抵抗等の電気的特性を極低温状態
で効率良く連続的に測定可能な装置が望まれている。

【０００６】しかし、上記特開昭６０−２２０８７２号
公報記載の抵抗測定装置においては、その原理上、一つ
の連続した試料の部分的な電気抵抗を連続的に測定する
ことはできるが、互いに独立した複数の試料の電気抵抗
を同一の測定条件（温度等）の下で連続的に測定するこ
とはできないという問題点があった。

【０００７】また、上記特開昭６０−１５７０４１号公
報記載の純度測定装置においては、当該装置が試料の材
質の同定に用いることを目的としており、その装置構成
上、実用的なある程度の長さを有する線状の試料の測定
には不向きであるとともに、複数の試料に対して効率良
く、電気抵抗等の電気的特性を測定することはできない
という問題点があった。

【０００８】そこで、本発明の目的は、極低温状態下や
任意の雰囲気下において互いに独立な複数の線状の試料
の電気抵抗等の電気的特性を連続的に測定することが可
能な電気的特性測定装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１記載の発明は、線状試料を所定距離だけ離
間した二点で固定保持する複数のクランプ手段と、前記
クランプ手段を所定測定位置まで順次搬送する搬送手段
と、前記線状試料の電気的特性を測定する測定手段と、
前記所定測定位置に搬送された前記クランプ手段に保持
されている線状試料を少なくとも測定期間中、所定距離
だけ離間した二点で機械的に固定するとともに前記測定
手段に電気的に接続する二つの固定接続手段とを備え、
各前記固定接続手段は、前記線状試料に当接することに
より前記線状試料を協働して挟持するとともに、少なく
とも一方は線状試料を前記測定手段に電気的に接続する
端子として機能する第１接続部材及び第２接続部材と、
前記第１接続部材と前記第２接続部材が前記線状試料を
保持している場合に、前記第１接続部材と前記第２接続
部材に対し、自重により前記線状試料を機械的に固定す
るための荷重を印加する錘部材と、カム部材を有し、前
記搬送手段における前記クランプ手段の搬送状態に基づ
いて前記第１接続部材と前記第２接続部材とを前記錘部
材の荷重に抗して離間する離間手段と、を有して構成す
る。

【００１０】請求項１記載の発明によれば、各クランプ
手段は、線状試料を所定距離だけ離間した二点で固定保
持する。搬送手段は、線状試料が固定保持された各クラ
ンプ手段を所定測定位置まで順次搬送する。

【００１１】クランプ手段による固定保持動作及び搬送
手段による搬送動作と並行して、固定接続手段は、所定
位置に搬送されたクランプ手段に保持されている線状試
料を少なくとも測定手段による測定期間中、所定距離だ
け離間した二点で機械的に固定するとともに測定手段に
電気的に接続し、測定手段は当該線状試料の電気特性を
測定する。しかも、各固定接続手段を構成する第１接続
部材及び第２接続部材は、予め設定した所定距離離間し
て線状試料に当接することにより線状試料を協働して挟
持して、機械的に固定し、測定手段に電気的に接続す
る。これと並行して、錘部材は、前記第１接続部材と前
記第２接続部材が前記線状試料を保持している場合に、
前記第１接続部材と前記第２接続部材に対し、自重によ
り前記線状試料を機械的に固定するための荷重を印加す
る。一方、離間手段はカム部材により、搬送手段におけ
るクランプ手段の搬送状態に基づいて第１接続部材と第
２接続部材とを錘部材の荷重に抗して離間する。

【００１２】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、前記固定接続手段は、前記搬送手段が前記
クランプ手段を搬送中は、前記機械的な固定及び前記測
定手段に対する電気的接続を解除するように構成する。
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明の作
用に加えて、固定接続手段は、前記搬送手段が前記クラ
ンプ手段を搬送中は、機械的な固定及び測定手段に対す
る電気的接続を（一時的に）解除するので、搬送手段は
再び線状試料が固定保持された各クランプ手段を搬送す
ることが可能となる。

【００１３】請求項３記載の発明は、請求項１または請
求項２記載の発明において、前記搬送手段は、前記クラ
ンプ手段が所定位置に固定され、環状に形成されたチェ
ーンと、前記チェーンを駆動することにより前記クラン
プ手段を搬送する駆動手段と、を備えて構成する。

【００１４】請求項３記載の発明によれば、請求項１ま
たは請求項２記載の発明の作用に加えて、搬送手段の駆
動手段は、クランプ手段が所定位置に固定されたチェー
ンを駆動することによりクランプ手段を環状の軌道上で
搬送する。

【００１５】

【００１６】

【００１７】請求項４記載の発明は、請求項１乃至請求
項３のいずれかに記載の発明において、少なくとも前記
測定手段による測定中は、当該測定対象である前記線状
試料及び前記固定接続手段を極低温下に保持し、あるい
は、任意の雰囲気中に保持するための測定槽を備えて構
成する。

【００１８】請求項４記載の発明によれば、請求項１乃
至請求項３のいずれかに記載の発明の作用に加えて、測
定槽は、少なくとも前記測定手段による測定中は、当該
測定対象である前記線状試料及び前記固定接続手段を極
低温下に保持し、あるいは、任意の雰囲気中に保持す
る。

【００１９】

【発明の実施の形態】次に図面を参照して本発明の好適
な実施形態を説明する。図１に電気的な特性としての電
気抵抗を自動的に測定する電気抵抗測定装置の正面断面
図を示す。

【００２０】電気抵抗測定装置は、大別すると、外部筐
体４７及び測定試料を収納する測定槽７を有する本体３
０と、電気抵抗測定装置全体を制御する制御部１３と、
測定試料を搬送するための駆動力を与える駆動手段とし
て機能する駆動部１４と、測定試料の電気抵抗を測定す
る測定手段として機能する測定部１６と、を備えて構成
されている。

【００２１】本体３０の測定槽７内には、第１クランプ
部２及び第２クランプ部２’で構成されるクランプ部が
複数固定され、駆動部１４により駆動されて複数のクラ
ンプ部を搬送するとともに、電気抵抗の測定時には搬送
を中断してクランプ部を所定位置に保持すべく搬送手段
として機能する搬送ユニット４０と、電気抵抗の測定時
には電気抵抗測定を行なうための測定端子６（図３参
照）を線状試料１に接触させて測定部１６に電気的に接
続すると同時に、測定端子６を線状試料に対して機械的
に固定し、かつ、電気抵抗の非測定時には測定端子６に
対する機械的固定及び電気的接続を解除すべく二つの固
定接続手段として機能する測定端子ユニット４５（図２
参照）と、が設けられている。

【００２２】この場合において、クランプ部はクランプ
手段として機能し、搬送ユニット４０は搬送手段として
機能し、一対の測定端子ユニット４５のそれぞれは固定
接続手段として機能している。外部筐体４７は、真空吸
引を行なうための吸引口２４を有し、測定槽７を極低温
状態に保持するための断熱層として機能する真空槽２６
と、液体窒素を送入するための送入口２５を有し、測定
槽７を極低温状態に保持するためにその内部に液体窒素
を収納する液体窒素槽２７と、測定槽７に液体窒素等の
冷媒を送入するための送入口１８と、線状試料１の装
着、取り外しが可能なように開閉自在に外部筐体４７の
上側に設けられ、真空槽２６Ｕ及び液体窒素槽２７Ｕの
２重構造となっている蓋体１９と、を備えて構成されて
いる。

【００２３】次に搬送ユニット４０の構成について図１
及び図２を参照して説明する。ここで、図２は搬送ユニ
ット４０の側面拡大断面図（図１のＡ−Ａ’矢視方向要
部拡大断面図）である。搬送ユニット４０は、駆動部１
４によりチェーン２０を介して駆動力が与えられること
により、後述の回転軸５Ｂを直接回転させるスプロケッ
トギア４と、第１軸受５Ａ1 及び第２軸受５Ａ2 に回転
自在に保持された回転軸５Ａと、図示しない第１軸受及
び第２軸受に回転自在に保持された回転軸５Ｂと、回転
軸５Ａに固定され、回転軸５Ａの回転に伴って回転する
第１スプロケットギア２１Ａ、２１Ａ’と、回転軸５Ｂ
に固定され、回転軸５Ｂの回転に伴って回転する第２ス
プロケットギア２１Ｂ（他方は図示せず。）と、複数の
第１クランプ部２が固定され、スプロケットギア２１
Ａ、２１Ｂにより略楕円状の軌道を描いて駆動される第
１チェーン３と、複数の第２クランプ部２’が固定さ
れ、第１スプロケットギア２１Ａ’及び図示しない第２
スプロケットギアにより略楕円状の軌道を描いて駆動さ
れる第２チェーン３’と、を備えて構成されている。

【００２４】次に図１乃至図３を参照して測定端子ユニ
ット４５を説明する。ここで、図３は測定端子ユニット
近傍の拡大断面図（図１のＢ−Ｂ’矢視方向要部拡大断
面図）である。測定端子ユニット４５は、第１軸受１０
Ａ及び第２軸受１０Ｂに回転自在に保持された回転軸１
０と、回転軸１０に固定されたカム１１と、回転軸１０
に固定され、駆動部１４によりチェーン１５を介して駆
動力が与えられることにより回転軸１０及びカム１１を
回転させるスプロケットギア１７と、カム１１にローラ
４３Ａを介して当接し、回動軸１２を中心として回動す
る上側端子８を有する可動端子部５０と、測定槽７に固
定され、測定部１６にリード線等を介して接続され、上
側端子８と協働して線状試料１を挟み込むことにより線
状試料１を測定部１６に電気的に接続する下側端子６
と、を備えて構成されている。

【００２５】可動端子部５０は、ローラ４３Ａを保持す
るための垂直アーム４３及び水平アーム４４を有し、水
平アーム４４の下側に上側端子８が設けられたＬ字型支
持具９と、水平アームの一端に錘固定ネジ２３により着
脱自在に取り付けられ、自重により発生するモーメント
により上側端子８及び下側端子６の間で線状試料１を挟
み込んで測定部１６に電気的に接続する際に、線状試料
１を上側端子８及び下側端子６間で機械的に固定するた
めの錘２２と、を備えて構成されている。

【００２６】この場合において、可動端子部５０の上側
端子８及び下側端子６は、一方が第１接続部材として機
能し、他方が第２接続部材として機能し、カム１１はカ
ム部材として機能し、錘２２は、錘部材として機能し、
垂直アーム４３、水平アーム４４、ローラ４３Ａ及びカ
ム１１は、離間手段として機能している。

【００２７】なお、測定端子ユニット４５は、上述した
ように二つで一組となっており、図１において、二組が
設けられているのは、一方を電圧測定端子群として用
い、他方を電流測定端子群として用いているためであ
る。駆動部１４は、図示せぬモータ及び後述するギアを
備えて構成されている。

【００２８】測定部１６は、４端子法（例えば、ホイー
トストーンブリッジ、ダブルブリッジ）により電気抵抗
測定を行なうために必要とされる測定器、例えば、電流
供給用電源及び電圧測定装置あるいは電流供給用電源及
び電圧測定装置が一体化した抵抗測定装置並びに測定装
置の測定結果に基づいて各種演算を行なう演算用計算機
を備えて構成されている。（１）基本測定動作次に図１乃至図３を参照して電気抵抗を測定する際の操
作及び電気抵抗測定装置の基本測定動作を説明する。

【００２９】まず、電気抵抗測定装置の蓋体１９を開
け、制御部１３の図示しない駆動スイッチを入れること
により、駆動部１４を動作させ、チェーン２０を介して
駆動力をスプロケットギア４に与える。スプロケットギ
ア４が回転すると回転軸５Ｂは回転し、この回転軸５Ｂ
に取り付けられている第２スプロケットギア２１Ｂ及び
第１スプロケットギア２１Ａ’と対となって第２チェー
ン３’を駆動する図示しない第２スプロケットギアが回
転する。

【００３０】回転する第２スプロケットギア２１Ｂの駆
動力は、第１チェーン３を介して第１スプロケットギア
２１Ａに伝達される。また、回転軸５Ｂに取り付けられ
ている図示しない第２スプロケットギアの駆動力は第２
チェーン３’を介して第１スプロケットギア２１Ａ’に
伝達される。

【００３１】この結果、第１チェーン３及び第２チェー
ン３’は、略楕円状の軌道を描いて駆動されることとな
る。この第１チェーン３及び第２チェーン３’の駆動に
伴って、第１クランプ部２及び第２クランプ部２’で構
成されるクランプ部が略楕円状の軌道上を駆動されるの
で、オペレータは線状試料１の取付に適した位置まで駆
動し、当該位置で停止させることにより、線状試料１を
第１クランプ部２及び第２クランプ部２’の双方を用い
て弛るませることなく固定する。

【００３２】なお、図３においては、第１クランプ部２
は、Ｃ点にのみ図示しているが、Ｄ点〜Ｈ点の５ヵ所に
も固定されているので、同様にして６ヵ所全てのクラン
プ部に線状試料を固定したら、蓋体１９を閉じる。この
場合において、蓋体１９をロックすることも可能である
が、冷媒として液体窒素を用いる場合等のように、測定
槽７内の気圧が大気圧以上になるような可能性がある場
合には、別途、逃がし弁を設ける必要がある。

【００３３】次に再び、制御部１３の図示しない駆動ス
イッチを入れることにより、駆動部１４を動作させ、チ
ェーン２０を介して駆動力をスプロケットギア４に与え
ることにより、前述の動作と同様に第１チェーン３及び
第２チェーン３’は、略楕円状の軌道を描いて駆動さ
れ、線状試料１が固定された第１クランプ部２及び第２
クランプ部２’も図３（ａ）、図３（ｂ）に一点鎖線で
示す軌道に沿って駆動されることとなる。

【００３４】上記スプロケットギア４の駆動と並行して
チェーン１５を介して駆動力をスプロケットギア１７に
与えることより、回転軸１０及びカム１１も回転するこ
とととなる。この場合において、線状試料１の搬送は、
上側端子８と下側端子６との間が開状態（機械的固定及
び電気的接続解除）の間に行なう必要があるが、駆動部
１４の図示しないギアとして、例えば、ゼネバギア（Ge
neva gear,Maltese cross）を用いることにより、チェ
ーン１５と、チェーン２０の動きを上記動作に合わせて
制御することができる。

【００３５】より具体的には、カム１１の長径部が、図
３（ａ）に示すように、上側端子８が開放状態にある符
号Ｉ〜Ｊの区間内にある時のみ、第１クランプ部２及び
第２クランプ部２’を駆動するように構成する。この結
果、Ｌ字型支持具９の垂直アーム４３がカム１１の長径
側によりローラ４３Ａを介して押され、回動軸１２を中
心として水平アーム４４が回動して、上側端子８は、図
面上側に押し上げられることとなって、線状試料１は、
上側端子８及び下側端子６の間を自由に通過できる状態
となる。

【００３６】線状試料１が上側端子８及び下側端子６の
間を自由に通過できる状態において、第１クランプ部２
及び第２クランプ部２’を駆動し、図３（ａ）中、一点
鎖線で示す軌道に沿って、線状試料１は、図中上側から
図中左側に搬送されることとなる。

【００３７】そして線状試料１が上側端子８と下側端子
６との間に位置するタイミングになると、ローラ４３Ａ
はカム１１の短径部に当接するようになり、線状試料１
は、上側端子８及び下側端子６に挟まれて測定部１６に
電気的に接続されるとともに、錘２２の自重により発生
するモーメントで機械的に固定されることとなる（図３
（ｂ）参照）。

【００３８】このとき、測定部１６は、対となる二つの
下側端子６間の電流あるいは電圧を測定し、電気抵抗を
算出することとなる。つづいてカム１１が回転すること
により、再びＬ字型支持具９の垂直アーム４３がカム１
１の長径側によりローラ４３Ａを介して押され、回動軸
１２を中心として水平アーム４４が回動して、上側端子
８は、図面上側に押し上げられることとなって、上側端
子８と下側端子６とは、開状態となる（図３（ａ）参
照）。

【００３９】上側端子８と下側端子６とが開状態となる
と、測定が終了した線状試料１は、上側端子８及び下側
端子６の間を自由に通過して、図３（ａ）中、一点鎖線
で示す軌道に沿って、図中左側に搬送されることとな
る。同様にして、可動端子部５０の上側端子８は、制御
部１３の図示しない駆動スイッチが押されることによ
り、一定の時間間隔、すなわち、線状試料１の設置間隔
に相当する時間間隔で開閉動作を繰り返すこととなる。

【００４０】この上側端子８の開閉動作と並行して、図
２に示す、Ｃ点に固定された第１クランプ部２は、順次
Ｄ点→Ｅ点→Ｆ点→Ｇ点→Ｈ点と移動してゆくこととな
り、６本の線状試料の測定を連続的に行なうことが可能
となっている。同様にして第１クランプ部２に対応する
第２クランプ部２’も同期して動作を行なうようになっ
ている。

【００４１】この場合において、線状試料の径等に応じ
て線状試料を機械的に固定する際の荷重を変化させる場
合には、錘固定用ネジ２３をはずして、錘２２を異なる
重さのものに交換すればよい。また、一対の電極となる
二つの上側端子８（あるいは下側端子６）の間の距離、
すなわち、端子間距離Ｌ（図１参照）は、一定（例え
ば、５０ｃｍ以上）の距離があるものとし、この端子間
距離Ｌは、測定対象である線状試料の均一性及び装置全
体の経済性（距離を長くすると、装置が大型化するた
め）を考慮して最適なものに設定する必要がある。（２）極低温下における測定動作以上の基本測定動作においては、大気中で、測定を行な
う場合について述べたが、以下においては、液体窒素、
液体ヘリウム等の冷媒を用い、極低温下で電気抵抗を測
定する場合の動作について基本測定動作と異なる点を主
として説明する。

【００４２】基本測定動作時と同様に、６ヵ所全てのク
ランプ部に線状試料を固定したら、蓋体１９を閉じる。
次に吸引口２４に接続した図示しない真空ポンプにより
真空吸引を行ない、真空槽２６を真空にする。

【００４３】真空槽２６が真空になったならば、送入口
２５より液体窒素槽２７に液体窒素を送入する。その
後、送入口１８より測定対象に応じた冷媒（液体窒素、
液体ヘリウム等）を測定槽７に所定量送入する。

【００４４】つづいて、図示しない温度センサ等により
測定槽７内の温度が十分に安定したことを確認し、制御
部１３の図示しない駆動スイッチを入れることにより、
駆動部１４を動作させ、第１チェーン３及び第２チェー
ン３’を略楕円状の軌道を描いて駆動し、線状試料１が
固定された第１クランプ部２及び第２クランプ部２’も
図３（ａ）に一点鎖線で示す軌道に沿って測定槽７内の
冷媒中を駆動、搬送されるようにする。この時、線状試
料１は上側端子８及び下側端子６の間を自由に通過でき
る状態であるので、線状試料１を上側端子８と下側端子
６との間に位置させる。

【００４５】線状試料１が上側端子８と下側端子６との
間に位置するタイミングにおいて、スプロケットギア１
７の回転によりローラ４３Ａはカム１１の短径部に当接
するようになり、図３（ｂ）に示すように、線状試料１
は、上側端子８及び下側端子６に挟まれて測定部１６に
電気的に接続されるとともに、錘２２の自重により発生
するモーメントで機械的に固定されることとなる。

【００４６】このとき線状試料１は、冷媒中を搬送され
たことにより冷媒と熱平衡状態となっており、測定部１
６は、対となる二つの下側端子６間の電流あるいは電圧
を測定し、線状試料１の極低温下における電気抵抗を算
出することとなる。つづいてカム１１が回転することに
より、再びＬ字型支持具９の垂直アーム４３がカム１１
の長径側によりローラ４３Ａを介して押され、回動軸１
２を中心として水平アーム４４が回動して、上側端子８
は、図面上側に押し上げられることとなって、上側端子
８と下側端子６とは、開状態となる（図３（ａ）参
照）。

【００４７】上側端子８と下側端子６とが開状態となる
と、測定が終了した線状試料１は、上側端子８及び下側
端子６の間を自由に通過して、図中、一点鎖線で示す軌
道に沿って、図中左側に搬送されることとなる。例え
ば、Ｇ点にあった線状試料１の測定が終了すると、Ｇ点
にあった線状試料１は、Ｈ点に搬送され、同時に、Ｈ点
にあった線状試料はＣ点に、Ｃ点にあった線状試料はＤ
点に、Ｄ点にあった線状試料はＥ点に、Ｅ点にあった線
状試料はＦ点に、Ｆ点にあった線状試料はＧ点に搬送さ
れ、搬送が終了すると、再び測定部１６は測定を行なう
こととなる。

【００４８】以下、同様にして、搬送→測定→搬送→測
定→……というふうに動作を繰り返し、全て（６本）の
線状試料について測定を連続的に行なうこととなる。以
上の説明において、各部への駆動力の伝達機構として、
チェーン３、３’、１５、２０及びスプロケットギア１
７、２１Ａ、２１Ａ’、２１Ｂを用いたのは、極低温環
境を含む広範囲の温度範囲で測定対象である線状試料を
測定位置（上側端子８及び下側端子６間）に正確に搬送
し、保持する必要があり、例えば、ベルト等の摩擦力を
利用した伝達機構は安定性に欠けるため用いることがで
きず、通常のギア機構のように厳しいクリアランスが要
求される伝達機構は、広範囲の温度範囲の全てに対応さ
せることはできないからである。

【００４９】また、上側端子８を駆動させる機構とし
て、カム機構を用いているのは、機構が簡単であるた
め、極低温から常温までの広範囲の温度範囲で確実に動
作することができるためである。上記実施形態において
は、冷媒を用いた極低温環境下における測定についての
み説明したが、測定槽７内に油や他の非導電性の溶液を
満たしたり、ヒータ等の加熱装置を設けて加熱条件下で
測定をすることも可能である。

【００５０】以上の説明のように上記実施形態によれ
ば、クランプ部（第１クランプ部２、第２クランプ部
２’）は、図２に示す略楕円軌道上を移動することとな
り、蓋体１９を開状態にすることにより、容易に測定対
象の線状試料を装着することができる。

【００５１】また、クランプ部の個数を増加することに
より、電気抵抗測定装置全体の容積を変更することなく
多くの試料を装着できるように構成することも可能であ
る。さらに、測定槽７内を全て冷媒、あるいは、油で満
たすことなく、測定ユニット４５近傍のみが冷媒、ある
いは、油中等に浸漬するようにすることにより、測定自
体は所望の雰囲気下で行ない、線状試料の着脱は雰囲気
外で行なうように構成することも可能である。

【００５２】また、上記実施形態の説明は、電気抵抗を
測定する場合のものであったが、測定部１６の測定系及
び測定端子ユニット４５を対応するものに変更し、さら
に保持すべき温度範囲を変更することが可能な温度制御
装置等の必要な構成を設けることにより、導電率を測定
する導電率測定装置や電気抵抗に基づいて材料の純度を
測定する純度測定装置等の他の電気的特性測定装置とし
て構成することが可能である。

【００５３】さらに、駆動部１４の駆動力を伝達する伝
達系統（チェーン１５、２０、スプロケットギア４、１
７等）の配置は、一例であり、それらの目的の範囲内で
他の配置とすることは、単なる設計上の変形であり、本
発明の範囲内に属するものであることはいうまでもな
い。

【００５４】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、各クラン
プ手段は、線状試料を所定距離だけ離間した二点で固定
保持し、搬送手段は、線状試料が固定保持された各クラ
ンプ手段を所定測定位置まで順次搬送し、各固定接続手
段は、所定位置に搬送されたクランプ手段に保持されて
いる線状試料を少なくとも測定手段による測定期間中、
所定距離だけ離間した二点で機械的に固定するとともに
測定手段に電気的に接続し、測定手段は当該線状試料の
電気特性を測定するので、互いに独立した複数の線状試
料の電気的特性を連続的に測定することができる。従っ
て、電気抵抗等の電気的特性の測定時間を大幅に減少す
ることができ、測定コストを低減することができる。ま
た、連続的に測定が可能であるので、離れた位置で測定
操作を行なうことができ、安全に測定を行なうことがで
きる。しかも、固定接続手段を構成する第１接続部材及
び第２接続部材は、予め設定した所定距離離間して線状
試料に当接することにより線状試料を協働して挟持し
て、機械的に固定するとともに測定手段に電気的に接続
し、錘部材は、前記第１接続部材と前記第２接続部材が
前記線状試料を保持している場合に、前記第１接続部材
と前記第２接続部材に対し、自重により前記線状試料を
機械的に固定するための荷重を印加し、離間手段はカム
部材により、搬送手段におけるクランプ手段の搬送状態
に基づいて第１接続部材と第２接続部材とを錘部材の荷
重に抗して離間するので、測定時には確実に線状試料を
固定することができるとともに、搬送時には容易に線状
試料を搬送することができ、測定の確実性の確保と測定
時間の短縮を容易に両立することができる。

【００５５】請求項２記載の発明によれば、請求項１記
載の発明の作用に加えて、固定接続手段は、前記搬送手
段が前記クランプ手段を搬送中は、機械的な固定及び測
定手段に対する電気的接続を一次的に解除するので、測
定時以外の場合には、容易に線状試料の搬送を行なうこ
とができ、連続的な測定を容易、かつ、自動的に行なう
ことが可能となる。

【００５６】請求項３記載の発明によれば、請求項１ま
たは請求項２記載の発明の作用に加えて、搬送手段の駆
動手段は、クランプ手段が所定位置に固定されたチェー
ンを駆動することによりクランプ手段を環状の軌道上で
搬送するので、極低温から常温に至る広範な温度範囲下
で確実にクランプ手段を搬送することができる。また、
線状試料を環状の軌道上を搬送するため、複数の線状試
料を効率よく収納することができ、電気的特性測定装置
全体をコンパクトにすることができる。

【００５７】

【００５８】請求項４記載の発明によれば、請求項１乃
至請求項３のいずれかに記載の発明の作用に加えて、測
定槽は、少なくとも測定手段による測定中は、当該測定
対象である線状試料及び固定接続手段を極低温下に保持
し、あるいは、任意の雰囲気中に保持するので、複数の
線状試料を極低温状態や任意の雰囲気中に保持しながら
連続的に測定を行なえ、同一の測定条件下で複数の線状
試料の測定結果を得て比較することができる。従って、
例えば、超伝導物質の極低温状態における電気抵抗の測
定、特に、超伝導物質の形状が実用的な線状形状を有す
る場合の電気抵抗の測定に大きく貢献することができ
る。また、測定槽に冷媒等を封入した極低温等の危険を
伴う測定においても、離れた位置で操作することがで
き、安全に測定を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態の電気抵抗測定装置の正面断面図であ
る。

【図２】図１のＡ−Ａ’矢視方向要部拡大断面図であ
る。

【図３】図１のＢ−Ｂ’矢視方向要部拡大断面図であ
る。

【符号の説明】

１線状試料２第１クランプ部２’ 第２クランプ部３第１チェーン３’ 第２チェーン４スプロケットギア５Ａ回転軸５Ｂ回転軸５Ａ1 第１軸受５Ａ2 第２軸受６下側端子７測定槽８上側端子９Ｌ字型支持具１０Ａ第１軸受１０Ｂ第２軸受１０回転軸１１カム１２回動軸１３制御部１４駆動部１５チェーン１６測定部１７スプロケットギア１８送入口１９蓋体２０チェーン２１Ａ第１スプロケットギア２１Ａ’ 第１スプロケットギア２１Ｂ第２スプロケットギア２２錘２３錘固定ネジ２４吸引口２５送入口２６真空槽２６Ｕ真空槽２７液体窒素槽２７Ｕ液体窒素槽３０本体４０搬送ユニット４３垂直アーム４３Ａローラ４４水平アーム４５測定端子ユニット４７外部筐体５０可動端子部Ｌ端子間距離

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平７−167905（ＪＰ，Ａ) 実開昭55−80756（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01R 27/00 G01R 31/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】線状試料を所定距離だけ離間した二点で
固定保持する複数のクランプ手段と、前記クランプ手段を所定測定位置まで順次搬送する搬送
手段と、前記線状試料の電気的特性を測定する測定手段と、前記所定測定位置に搬送された前記クランプ手段に保持
されている線状試料を少なくとも測定期間中、所定距離
だけ離間した二点で機械的に固定するとともに前記測定
手段に電気的に接続する二つの固定接続手段とを備え、各前記固定接続手段は、前記線状試料に当接することに
より前記線状試料を協働して挟持するとともに、少なく
とも一方は線状試料を前記測定手段に電気的に接続する
端子として機能する第１接続部材及び第２接続部材と、
前記第１接続部材と前記第２接続部材が前記線状試料を
保持している場合に、前記第１接続部材と前記第２接続
部材に対し、自重により前記線状試料を機械的に固定す
るための荷重を印加する錘部材と、カム部材を有し、前
記搬送手段における前記クランプ手段の搬送状態に基づ
いて前記第１接続部材と前記第２接続部材とを前記錘部
材の荷重に抗して離間する離間手段と、を有する、ことを特徴とする電気的特性測定装置。
【請求項２】請求項１記載の電気的特性測定装置にお
いて、前記固定接続手段は、前記搬送手段が前記クランプ手段
を搬送中は、前記機械的な固定及び前記測定手段に対す
る電気的接続を解除することを特徴とする電気的特性測
定装置。
【請求項３】請求項１または請求項２記載の電気的特
性測定装置において、前記搬送手段は、前記クランプ手段が所定位置に固定さ
れ、環状に形成されたチェーンと、前記チェーンを駆動することにより前記クランプ手段を
搬送する駆動手段と、を備えたことを特徴とする電気的特性測定装置。
【請求項４】請求項１乃至請求項３のいずれかに記載
の電気的特性測定装置において、少なくとも前記測定手段による測定中は、当該測定対象
である前記線状試料及び前記固定接続手段を極低温下に
保持し、あるいは、任意の雰囲気中に保持するための測
定槽を備えたことを特徴とする電気的特性測定装置。