JPH05196675A - 電気特性評価装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 単体、あるいは複数個重ねた直列体の被測定
物の電気特性の面内分布を迅速に評価することができる
電気特性評価装置を提供する。 【構成】 被測定物をはさんで対向する複数組の金属端
子電極と被測定物をはさんだ一対の金属端子電極に接続
される電源と、複数組の金属端子電極のおのおのに切り
替わる端子切替器と金属端子間の電気特性を測定する測
定器と、それらの制御と、測定器の出力をとり込むため
の処理装置と、基準値からのずれが小さく、面内不均一
さの小さい組み合わせが選べる選別器を備えた電気特性
評価装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電気特性評価装置に関す
る。さらに詳しくは、被測定物の電気的特性のうち、被
測定物の面内均一性を評価し、基準を満たす被測定物を
選別するための電気特性評価装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、たとえば酸化亜鉛形避雷器素
子のような円板状製品で製造過程での粒子のばらつきな
どにより中心部と周辺部での電気的特性にばらつきが生
じ、板厚間の電気特性を調べる必要が生じるばあいがあ
る。

【０００３】このようなばあいに従来用いられている電
気特性評価装置の概略説明図を図４に示す。同図におい
て50は被測定物、21は上部の金属端子電極、22は下部の
金属端子電極である。

【０００４】この装置で被測定物50の下面に下部の金属
端子電極22を加圧し、接触させ、これに対向する位置に
上部の金属端子電極21を接触させる。これら電極を図５
に示すように、定電流装置60に接続し、また被測定物50
と並列に電圧計70を接続する。金属端子電極21、22間に
流す定電流としてたとえば１mA通電し、このときの金属
端子電極間の電圧を測定する。被測定物50でのある点に
おけるデータがえられたら、つぎに他の点のデータをう
るために、被測定物50から金属端子電極21、22を取りは
ずし、被測定物50を動かして他の測定点位置に金属端子
電極21、22を接触させ、再び１mAを通電して金属端子電
極間電圧を測定する。こうして図６に示すように、各測
定点（１、２、３・・・）の金属端子電極間電圧が求め
られる。

【０００５】このようにしてえられた位置と電圧のデー
タから、たとえば図３に示すような位置に対する電圧変
化を示すグラフをもとに、電圧分布を求めている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】以上のような従来の電
気特性評価装置では、金属端子電極が一対だけであるの
で、面内分布を正確に求めるために測定点を増やすと、
その都度被測定物か一対の電極を動かして測定しなけれ
ばならないため、測定に多大な時間と労力を要するとい
う問題がある。

【０００７】また、これら被測定物は特性分布を満たす
ものを単体で使用されるほか、多数個直列に重ねた状態
のもの（以下、直列体という）でも使用されることがあ
り、このばあい、１個１個の製作上のばらつきを相殺
し、直列体全体での面内分布の不均一さをなくして所定
のばらつき範囲に入るように、組み合わせを最適に選ぶ
必要がある。そのため、従来の個々のデータから最適な
試料を選び出すには多大な時間と労力を要するという問
題がある。

【０００８】本発明は前記のような問題を解消するため
になされたもので、被測定物の複数箇所での電気特性を
正確かつ迅速に測定すると共に、直列体のＮ個の選別を
最適にできる電気特性評価装置をうることを目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の電気特性評価装
置は、被測定物を挟んで対向する複数組の金属端子電極
と、被測定物を挟んだ一対の金属端子電極に接続される
電源と、電源と複数組の金属端子電極おのおのとのあい
だにあって、複数組の金属端子電極と切り替わり接続す
る一対の端子切替器と、一対の金属端子電極間に発生す
る電気特性を測定する測定器と、端子切替器と電源とを
制御し、測定器の出力を取り込む処理装置とを備えたこ
とを特徴としている。

【００１０】

【作用】本発明の電気特性評価装置は、複数組の相対向
する金属端子電極を、端子切替器により順次切り替えて
各場所の電気特性を測定でき、迅速に測定できる。

【００１１】さらに選別機を備えることにより、被測定
物を複数枚重ねた直列体の電気特性を均一にでき、仕様
を満足した被測定物の組み合わせを短時間でうることが
できる。

【００１２】

【実施例】本発明の一実施例にかかわる電気特性評価装
置のブロック説明図を図１に示す。同図において、11
（11ａ、11ｂ、11ｃ、11ｄ）はそれぞれ被測定物50の上
部の金属端子電極、12（12ａ、12ｂ、12ｃ、12ｄ）はそ
れぞれ前記上部の金属端子電極11と相対向する位置に被
測定物50を挟んで配置された下部の金属端子電極で、そ
れぞれ保持板41、42により保持されている。31、32はそ
れぞれ複数個の金属端子電極11ａ、11ｂ、11ｃ、11ｄ、
12ａ、12ｂ、12ｃ、12ｄのいずれかの組と定電流装置60
との接続を切り替えるための端子切替器である。70は電
圧計、80はコンピュータを用いた処理装置、81は処理装
置80からの指示で、定電流装置60をＯＮ、ＯＦＦするた
めのコントローラ、82は処理装置80からの指示で、金属
端子電極11、12の端子切替器31、32を駆動するコントロ
ーラ、83は出力装置である。

【００１３】この電気特性評価装置で、被測定物の電気
特性を調べるには、まず金属端子電極11、12のあいだに
被測定物50を配置する。こうしてあらかじめ被測定物50
の測定すべき位置に配置した複数組の金属端子電極11、
12は被測定物50に接触した状態になる。

【００１４】つぎに、コンピュータを用いた処理装置80
からコントローラ82を介して端子切替器31、32に信号を
送り金属端子電極11ａ、12ａに接続する。つぎに処理装
置80からコントローラ81に電源ＯＮの信号を送る。コン
トローラ81によって、定電流装置60から１mAの定電流が
金属端子電極11ａ、12ａのあいだに通電され、電圧計70
によって端子間に発生する電圧（Ｖ_１mA）を測定する。
測定値は処理装置80に入力される。つぎに、処理装置80
からコントローラ81に電源ＯＦＦの信号を送ると同時
に、コントローラ82を介して、端子切替器31、32に信号
を送り金属端子電極11ｂ、12ｂに接続する。つぎに、処
理装置80からコントローラ81に電源ＯＮの信号を送る。
コントローラ81によって、定電流装置60から１mAの定電
流が金属端子電極11ｂ、12ｂのあいだに通電され、電圧
計70によって端子間に発生する電圧（Ｖ_１mA）を測定す
る。測定値はコンピュータを用いた処理装置80に入力す
る。

【００１５】以上のことを同様に繰り返して処理装置80
で処理することにより、図３に示すような被測定物50の
電圧（Ｖ_１mA）分布を出力装置83から出力する。

【００１６】なお、図３のグラフの横軸には被測定物の
中心から半径方向への距離を、ｒ（中心からの距離）／
Ｒ（被測定物の半径）で示してあり、縦軸には測定され
た電圧（Ｖ_１mA）のうち最小値（Ｖmin）を基準にして

【００１７】

【数１】 によって求められた値で示してある。

【００１８】また、この評価例では定電流を１mAに選定
したが、被測定物50の電気特性が変化せず、測定した電
圧の再現性がよければ１mAより多くても少なくてもかま
わない。

【００１９】このようにして図６に示すように、被測定
物の面内分布を知るために、測定点１から32まで（測定
点の数は必要に応じて変える）のデータを処理装置80
に、記録する。そのようにして多数の被測定物のデータ
を記録する。

【００２０】被測定物の特性は、一般に製作上でばらつ
きが生じている。したがって、被測定物を単体で使用す
るばあいには、この測定データが基準値以下のものの試
料Ｎｏ．を出力装置83から出力し使用する。一方、ばら
つきのある被測定物を直列に重ねて直列体で使用するば
あいには、このデータを使用して直列体全体の面内分布
の不均一さを少なくする必要がある。このような基準値
と比較し、選別するには、図２に示すように、処理装置
80に接続された選別器84により選別する。この選別方法
について詳述する。

【００２１】試料Ｎｏ．をｉ、測定位置をｊで示し、試
料ｉの位置ｊの測定データをＶｉ、ｊと示す。いま、Ｎ
個の単体を直列に重ねた直列体を選ぶとする。このとき
の測定データは式(1)でえられる。

【００２２】

【数２】 ここで式(1)のＶ(j)は直列体の測定位置ｊでの測定デー
タになり、測定点の数ｊだけ存在する。

【００２３】Ｖ(j)の最大値をＶ(j)max、Ｖ(j)の最小値
をＶ(j)minとする。不均一さを評価するためのパラメー
タＵを次式(2)で定義する。

【００２４】

【数３】 このＵは小さいほど不均一さが小さいといえる。

【００２５】いま、Ｍ個（Ｍ＞Ｎ）の被測定物のデータ
がコンピュータを用いた処理装置80に入力されていると
する。Ｎ個の単体からなる直列体に対する要求仕様を 直列体の基準電圧：±Ｖ0 Ｖ0の許容値 ：ΔＶ0 許容不均一さ ：Ｆ と決め、次式(3)〜(5)の判別式を満足する組み合わせを
処理装置80または選別器84の選別手段により選別し、最
適の直列体を選ぶ。

【００２６】Ｖ0−ΔＶ0≦Ｖ(j)min (3) Ｖ(j)max≦Ｖ0＋ΔＶ0 (4) Ｕ≦Ｆ (5) 選別器84を使用して、Ｍ個の被測定物からＮ個を組み合
わせる直列体を選び、面内の電気特性の不均一さを小さ
くする選別手段について以下に示す。 被測定物の大きさに応じて、測定点の数、Ｌを決め設
定する。この測定点の数は、被測定物の加工精度により
決まり、たとえば、金属酸化物の物体のばあいには 10
mmの間隔で測定する。 単体の電圧を測定し、そのデータを処理装置から入力
する。 単体に対する判断式の基準値と比較し、合格したもの
をＭ個集める。 Ｍ個の中からＮ個選ぶ組み合わせの数（_MＣ_N）だけ、
Ｖ(j)を計算する 直列体に対する判別式(3)〜(5)の基準値と比較し、判
別式を満足する組み合わせを選ぶ パラメーターＵの小さい順に、判別式を満足した組み
合わせを出力装置83に出力する。

【００２７】なお選別器84を使用して、単体の選別をす
るばあいは、前述の単体の測定データを基準値と比較し
て、Ｕの小さいものから試料Ｎｏ．を出力装置83により
出力することによりえられる。

【００２８】前述の実施例で、コントローラ81、82を処
理装置80と別に構成する例で説明したが、コンピュータ
を用いた処理装置80内でその機能を持たせてもよい。ま
た、図２の実施例の選別器もコンピュータを用いた処理
装置80に、その機能を持たせることもできる。

【００２９】また、前述の実施例では被測定物の電圧特
性に注目して、その規格やばらつきを管理することを述
べてきたが、定電圧装置を接続して電流特性を測定する
など他の特性であってもその規格やばらつきを小さくす
る選別作業が必要なばあいには本発明を適用できる。し
たがって目的に応じて定電流装置以外の電源装置を接続
し、また電圧計以外に目的に応じた測定器を接続するこ
とができる。

【００３０】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば複数組の
金属端子電極を切り替えることのできる端子切替器を設
けたので、測定が迅速に行える効果がある。

【００３１】また、電気特性の仕様を満足する被測定物
の組み合わせを選ぶ選別器を設けたので、被測定物の中
から複数枚重ねた直列体を選ぶ作業を短時間で行える効
果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の電気特性評価装置のブロッ
ク説明図である。

【図２】本発明の選別器を組み込んだ電気特性評価装置
の一実施例のブロック説明図である。

【図３】被測定物の電圧（Ｖ_１mA）分布を示す図であ
る。

【図４】従来の電気特性評価装置の電極部の概略説明図
である。

【図５】従来の電気特性評価装置の概略説明図である。

【図６】被測定物の測定位置の例を示す図である。

【符号の説明】

11、12 金属端子電極 31、32 端子切替器 50 被測定物 60 定電流装置 70 電圧計 80 処理装置 84 選別器

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被測定物を挟んで対向する複数組の金属
   端子電極と、被測定物を挟んだ一対の金属端子電極に接
   続される電源と電源と複数組の金属端子電極おのおのと
   のあいだにあって、複数組の金属端子電極と切り替わり
   接続する一対の端子切替器と、一対の金属端子電極間に
   発生する電気特性を測定する測定器と、端子切替器と電
   源とを制御し、測定器の出力を取り込む処理装置とを備
   えたことを特徴とする電気特性評価装置。
2. 【請求項２】 Ｍ個の被測定物の電気特性データから、
   Ｎ個（Ｍ＞Ｎ）の被測定物を直列に重ねた直列体の基準
   値を満たし、電気特性の不均一さを最小にするようにＮ
   個選ぶ選別器を有することを特徴とする請求項１記載の
   電気特性評価装置。