JPH032573A - コイルのｑ測定装置及びその測定方法 - Google Patents
コイルのｑ測定装置及びその測定方法Info
- Publication number
- JPH032573A JPH032573A JP13691689A JP13691689A JPH032573A JP H032573 A JPH032573 A JP H032573A JP 13691689 A JP13691689 A JP 13691689A JP 13691689 A JP13691689 A JP 13691689A JP H032573 A JPH032573 A JP H032573A
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- coil
- sample
- impedance
- resonant
- measuring
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、ＩＦＴ等の小型高周波コイルのＱファクタ（
以下、単にＱという）の測定装置とその測定方法に係り
、特に測定の自動化が可能な測定装置及びその測定方法
に関するものである。
以下、単にＱという）の測定装置とその測定方法に係り
、特に測定の自動化が可能な測定装置及びその測定方法
に関するものである。
コイルのＱを測定する従来の方法としては、Ｑメータを
用いる方法がある。これは精度のよい測定が可能である
が、操作が面倒で時間がかかり自動化しにくい欠点があ
った。
用いる方法がある。これは精度のよい測定が可能である
が、操作が面倒で時間がかかり自動化しにくい欠点があ
った。
また、共振周波数をｆ。、帯域幅をＢとすると一
の関係があることを利用して、共振周波数と帯域幅から
Ｑを求める方法もある。しかし、この方法も、多品種の
コイルの測定に対応できるようにアダプタや切替えリレ
ー装置などを組み込むので、測定が複雑になるうえ被測
定コイル以外のインピーダンスや浮遊容量、残留インダ
クタンス等の影響を受け、測定精度が悪くなる問題があ
った。
Ｑを求める方法もある。しかし、この方法も、多品種の
コイルの測定に対応できるようにアダプタや切替えリレ
ー装置などを組み込むので、測定が複雑になるうえ被測
定コイル以外のインピーダンスや浮遊容量、残留インダ
クタンス等の影響を受け、測定精度が悪くなる問題があ
った。
−船釣に、被測定コイルの共振インピーダンスをＺ。、
インダクタンスを１５、キャパシタンスをＣ１共振角周
波数をω。とすると、次式の関係がある。
インダクタンスを１５、キャパシタンスをＣ１共振角周
波数をω。とすると、次式の関係がある。
Ｑ−Ｚｏ×ωｏＣ−Ｚｏ×
ωｏ］−
そこで、共振インピーダンスＺ。、共振角周波数ω。、
それにキャパシタンスＣあるいはインダクタンスし、を
測定することによりＱを算出することも従来行われてい
る。しかし、この場合も前記の方法と同様に、被測定コ
イル以外のインピーダンスや回路系の影響を受けて、測
定精度が低下する問題があった。
それにキャパシタンスＣあるいはインダクタンスし、を
測定することによりＱを算出することも従来行われてい
る。しかし、この場合も前記の方法と同様に、被測定コ
イル以外のインピーダンスや回路系の影響を受けて、測
定精度が低下する問題があった。
本発明はこのような従来の欠点に鑑みてなされたもので
、測定の自動化が容易で、しかもコイル周辺の回路系に
起因する誤差が少なく、精度の高いＱの測定装置及びそ
の測定方法を提供することを目的とする。
、測定の自動化が容易で、しかもコイル周辺の回路系に
起因する誤差が少なく、精度の高いＱの測定装置及びそ
の測定方法を提供することを目的とする。
本発明によるＱの測定装置とその測定方法は、正確なＱ
の値の分かっている２個のコイル試料を用意し、それぞ
れの共振インピーダンスＺ。を本測定装置で測定して、
正確なＱの値と本装置で測定した共振インピーダンスＺ
。の値との間の相関関係式を導き出しておき、被測定コ
イルの共振インピーダンスＺ。を測定して、この式を基
に被測定コイルのＱを近似的に求めるものである。
の値の分かっている２個のコイル試料を用意し、それぞ
れの共振インピーダンスＺ。を本測定装置で測定して、
正確なＱの値と本装置で測定した共振インピーダンスＺ
。の値との間の相関関係式を導き出しておき、被測定コ
イルの共振インピーダンスＺ。を測定して、この式を基
に被測定コイルのＱを近似的に求めるものである。
第１図は第２図に示すような高周波コイル（第２図の実
線部分）のＱと、本発明による測定装置で測定した共振
インピーダンスＺ。の相関関係を示す特性図である。
線部分）のＱと、本発明による測定装置で測定した共振
インピーダンスＺ。の相関関係を示す特性図である。
今、コイルの共振インピーダンスをＺ。、インダクタン
スをし、共振角周波数をω。とすると、理想的には前述
のように ■ の関係、すなわち、第１図に破線で示すような比例関係
があることになる。
スをし、共振角周波数をω。とすると、理想的には前述
のように ■ の関係、すなわち、第１図に破線で示すような比例関係
があることになる。
ところが、実際には被測定コイル以外のインピーダンス
や回路系の影響を受けるので、第１図に太い実線で示し
たような特性となる。すなわち、図中に示した共振イン
ピーダンスＺ１の前後の部分を除いて、共振インピーダ
ンスの低い方及び高い方は非直線性を示すことになる。
や回路系の影響を受けるので、第１図に太い実線で示し
たような特性となる。すなわち、図中に示した共振イン
ピーダンスＺ１の前後の部分を除いて、共振インピーダ
ンスの低い方及び高い方は非直線性を示すことになる。
しかし、共振インピーダンスＺ１付近に限ってみれば、
Ｑと共振インピーダンスＺ。はほぼ−点鎖線で示すよう
な比例関係にあることが分かる。
Ｑと共振インピーダンスＺ。はほぼ−点鎖線で示すよう
な比例関係にあることが分かる。
本発明はこの点に着目してなされたものである。
まず、この−点鎖線で示された比例関係をＱ ＝ ａ
Ｚ ＋ ｂ−一−−−−−−−−−−■（ただし、ａと
ｂは定数） と置き、Ｑメータ等による測定で正確なＱの値が分かっ
ているコイル試料を２個用意する。そしてそれぞれの試
料の共振インピーダンスＺ。を本発明によるコイルのＱ
測定装置によって測定する。
Ｚ ＋ ｂ−一−−−−−−−−−−■（ただし、ａと
ｂは定数） と置き、Ｑメータ等による測定で正確なＱの値が分かっ
ているコイル試料を２個用意する。そしてそれぞれの試
料の共振インピーダンスＺ。を本発明によるコイルのＱ
測定装置によって測定する。
第１の試料のＱをＱｏ、共振インピーダンスをＺ、とし
、第２の試料のＱをＱ２、共振インピーダンスをＺ２と
すると、■式により Ｑ ＋ ＝ ａ Ｚ Ｈ＋ｂ−−−−−■Ｑ、 ＝ ａ
Ｚ２＋ｂ−−−−−■ となる。よって、■式と０式から次のように定数ａ、ｂ
が導かれる。
、第２の試料のＱをＱ２、共振インピーダンスをＺ２と
すると、■式により Ｑ ＋ ＝ ａ Ｚ Ｈ＋ｂ−−−−−■Ｑ、 ＝ ａ
Ｚ２＋ｂ−−−−−■ となる。よって、■式と０式から次のように定数ａ、ｂ
が導かれる。
２、 −２゜
２、−２２
これらを■式に代入すると次の０式が得られる。
２、 −２２
Ｚｌ −Ｚ２
■
このように、■式の定数ａ、ｂが求められたことにより
、第１図の一点鎖線に沿う領域においては、共振インピ
ーダンスＺ。だけを測定して、そのコイルのＱを近似的
に算出できることになる。
、第１図の一点鎖線に沿う領域においては、共振インピ
ーダンスＺ。だけを測定して、そのコイルのＱを近似的
に算出できることになる。
たとえば、被測定コイルのＱをＱＸ、共振インピーダン
スをＺＸとすると、Ｑｘは共振インピーダンスＺＸのみ
を測定するだけで、０式から■ として求められる。
スをＺＸとすると、Ｑｘは共振インピーダンスＺＸのみ
を測定するだけで、０式から■ として求められる。
そこで、本発明によるＱ測定装置は、正確なＱの（ｌ＋
、Ｑ２が分かっている二つのコイル試料を付属させて
設けるとともに、第１の試料の共振インピーダンスＺ、
と第２の試料の共振インピダンスＺ２の測定時にそれぞ
れの共振インピーダンスＺ１、Ｚ２及びＱの値Ｑ１、Ｑ
２が０式に代入され、被測定コイルの共振インピーダン
スＺＸを測定したとき、その共振インピーダンスＺＸの
値が０式に代入されて被測定コイルのＱの値Ｑ。
、Ｑ２が分かっている二つのコイル試料を付属させて
設けるとともに、第１の試料の共振インピーダンスＺ、
と第２の試料の共振インピダンスＺ２の測定時にそれぞ
れの共振インピーダンスＺ１、Ｚ２及びＱの値Ｑ１、Ｑ
２が０式に代入され、被測定コイルの共振インピーダン
スＺＸを測定したとき、その共振インピーダンスＺＸの
値が０式に代入されて被測定コイルのＱの値Ｑ。
を算出するように構成したものである。
また、本発明によるＱの測定方法は、正確なＱの値Ｑ、
、Ｑ２が分かっている二つのコイル試料を用意し、こ
れらＱｌ 、Ｑｚを０式に代入するとともに、第１の試
料の共振インピーダンスＺ１と第２の試料の共振インピ
ーダンスＺ２をあらかじめ測定して０式に代入しておき
、被測定コイルの共振インピーダンスＺＸを測定して０
式に代入することにより、被測定コイルのＱの値ＱＸを
算出することを特徴とするものである。
、Ｑ２が分かっている二つのコイル試料を用意し、こ
れらＱｌ 、Ｑｚを０式に代入するとともに、第１の試
料の共振インピーダンスＺ１と第２の試料の共振インピ
ーダンスＺ２をあらかじめ測定して０式に代入しておき
、被測定コイルの共振インピーダンスＺＸを測定して０
式に代入することにより、被測定コイルのＱの値ＱＸを
算出することを特徴とするものである。
なお、第１の試料は、そのＱの値すなわちＱｌが、第３
図に示すように、多数の被測定コイルのＱの分布の中心
値近傍のものを選ぶようにすると該半数が多いので探す
のが容易である。一般に、コイルのＱの規格は中心値＋
２０％前後に規定されることが多い。そこで、第２の試
料にはそのＱの値すなわちＱ２が、Ｑ、の−２５％又は
＋２５％程度のものを選ぶのがよい。そうすれば、Ｑ２
は＋２０％の範囲を充分カバーする値となるからである
。もし、Ｑ２をＱ、の＋２５％の値に選ぶと、このよう
な値の第２の試料は多くのコイルの中でも少数しか無い
ので抽出が難しい。しかし、Ｑ２がＱｌのほぼ一２５％
の試料は、第２図に破線で示すように、第１の試料の共
振インピーダンスＺ１の３倍のインピーダンスの抵抗器
ＲＩＨの試料に並列に接続することによって簡単に構成
できる。このように接続すればＺｌと３×ハの並列回路
になるので、合成インピーダンスがＺの４分の３、すな
わち７５％になるからである。
図に示すように、多数の被測定コイルのＱの分布の中心
値近傍のものを選ぶようにすると該半数が多いので探す
のが容易である。一般に、コイルのＱの規格は中心値＋
２０％前後に規定されることが多い。そこで、第２の試
料にはそのＱの値すなわちＱ２が、Ｑ、の−２５％又は
＋２５％程度のものを選ぶのがよい。そうすれば、Ｑ２
は＋２０％の範囲を充分カバーする値となるからである
。もし、Ｑ２をＱ、の＋２５％の値に選ぶと、このよう
な値の第２の試料は多くのコイルの中でも少数しか無い
ので抽出が難しい。しかし、Ｑ２がＱｌのほぼ一２５％
の試料は、第２図に破線で示すように、第１の試料の共
振インピーダンスＺ１の３倍のインピーダンスの抵抗器
ＲＩＨの試料に並列に接続することによって簡単に構成
できる。このように接続すればＺｌと３×ハの並列回路
になるので、合成インピーダンスがＺの４分の３、すな
わち７５％になるからである。
なお、第２図の膚、Ｌ、は、それぞれ試料の高周波コイ
ルのコンデンサ及びインダクタンスである。
ルのコンデンサ及びインダクタンスである。
二つの試料は、特性の異なるコイルの品種ごとに設けて
おく必要がある。これらの試料の共振インピーダンスの
測定は、同品種の被測定コイルの測定に先立って一度だ
け行えばよい。その後は、被測定コイルを差し換えなが
ら、その共振インピーダンスのみを測定することでＱを
知ることができる。
おく必要がある。これらの試料の共振インピーダンスの
測定は、同品種の被測定コイルの測定に先立って一度だ
け行えばよい。その後は、被測定コイルを差し換えなが
ら、その共振インピーダンスのみを測定することでＱを
知ることができる。
このように、本発明の測定装置とその測定方法によれば
、Ｑの値が既知の二つの試料を用意するだけで、被測定
コイルのキャパシタンスやインダクタンス、共振角周波
数が未知であっても、Ｑを簡単に測定することができる
。
、Ｑの値が既知の二つの試料を用意するだけで、被測定
コイルのキャパシタンスやインダクタンス、共振角周波
数が未知であっても、Ｑを簡単に測定することができる
。
本発明によれば、共振インピーダンス、すなわちコイル
の共振電圧波形の波高値を測定すればよいので自動計測
が簡単に行える。また、Ｑメータ等の基準測定系と、本
装置による測定系を、被測定コイル以外のインピーダン
スや周囲の回路系の影響を含めて二つの試料で較正する
ことになるので、Ｑ、±（Ｑｌ ｃｉｚ）の範囲内で
高い測定精度を得られる効果がある。
の共振電圧波形の波高値を測定すればよいので自動計測
が簡単に行える。また、Ｑメータ等の基準測定系と、本
装置による測定系を、被測定コイル以外のインピーダン
スや周囲の回路系の影響を含めて二つの試料で較正する
ことになるので、Ｑ、±（Ｑｌ ｃｉｚ）の範囲内で
高い測定精度を得られる効果がある。
第１図は基準測定系で測定したＱと本発明の装置で測定
した共振インピーダンスとの相関関係を示す特性図、第
２図はコイル試料の構成例を示す回路図、第３図は被測
定コイルのＱの分布図であ・ Ｑ。 ・ Ｑ２ コイルのＱファクタ 共振インピーダンス
した共振インピーダンスとの相関関係を示す特性図、第
２図はコイル試料の構成例を示す回路図、第３図は被測
定コイルのＱの分布図であ・ Ｑ。 ・ Ｑ２ コイルのＱファクタ 共振インピーダンス
Claims (6)
- （１）正確なＱの値（Ｑ＿１、Ｑ＿２）が分かっている
二つのコイル試料が付属して設けられ、第１の試料の共
振インピーダンス（Ｚ＿１）と第２の試料の共振インピ
ーダンス（Ｚ＿２）の測定時に、それぞれの共振インピ
ーダンス（Ｚ＿１、Ｚ＿２）及びＱの値（Ｑ＿１、Ｑ＿
２）が下記の計算式に代入され、被測定コイルの共振イ
ンピーダンス（Ｚ＿ｘ）を測定したとき、その共振イン
ピーダンス（Ｚ＿ｘ）の値が該計算式に代入されること
により、被測定コイルのＱ（Ｑ＿ｘ）を算出するように
構成したことを特徴とするコイルのＱ測定装置。 ▲数式、化学式、表等があります▼ - （２）第２の試料の共振インピーダンス（Ｚ＿２）が第
１の試料の共振インピーダンス（Ｚ＿１）のほぼ４分の
３の値である請求項１のコイルのＱ測定装置。 - （３）第１の試料に高周波コイルを用い、第１の試料の
共振インピーダンス（Ｚ＿１）のほぼ３倍のインピーダ
ンスの抵抗器を第１の試料の共振インピーダンス（Ｚ＿
１）に並列に接続することにより第２の試料を形成する
請求項２のコイルのＱ測定装置。 - （４）正確なＱの値が分かっている二つのコイル試料を
用意し、第１の試料のＱ（Ｑ＿１）と第２の試料のＱ（
Ｑ＿２）を下記の計算式に代入するとともに、第１の試
料の共振インピーダンス（Ｚ＿１）と第２の試料の共振
インピーダンス（Ｚ＿２）を測定して該計算式に代入し
ておき、被測定コイルの共振インピーダンス（Ｚ＿ｘ）
を測定して該計算式に代入することにより被測定コイル
のＱ（Ｑ＿ｘ）を算出することを特徴とするコイルのＱ
測定方法。 ▲数式、化学式、表等があります▼ - （５）第２の試料の共振インピーダンス（Ｚ＿２）を第
１の試料の共振インピーダンス（Ｚ＿１）のほぼ４分の
３の値とした請求項４のコイルのＱ測定方法。 - （６）第１の試料に高周波コイルを用い、第１の試料の
共振インピーダンス（Ｚ＿１）のほぼ３倍のインピーダ
ンスの抵抗器を第１の試料の共振インピーダンス（Ｚ＿
１）に並列に接続することにより第２の試料を形成する
請求項５のコイルのＱ測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13691689A JPH0687071B2 (ja) | 1989-05-30 | 1989-05-30 | コイルのｑ測定装置及びその測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13691689A JPH0687071B2 (ja) | 1989-05-30 | 1989-05-30 | コイルのｑ測定装置及びその測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH032573A true JPH032573A (ja) | 1991-01-08 |
| JPH0687071B2 JPH0687071B2 (ja) | 1994-11-02 |
Family
ID=15186574
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13691689A Expired - Fee Related JPH0687071B2 (ja) | 1989-05-30 | 1989-05-30 | コイルのｑ測定装置及びその測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0687071B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5454248A (en) * | 1994-05-02 | 1995-10-03 | Rays Engineering Co., Ltd. | Method of shaping a wheel |
-
1989
- 1989-05-30 JP JP13691689A patent/JPH0687071B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5454248A (en) * | 1994-05-02 | 1995-10-03 | Rays Engineering Co., Ltd. | Method of shaping a wheel |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0687071B2 (ja) | 1994-11-02 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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