(57)【要約】【課題】温度平衡を待たずに、高速に測定対象物の熱抵抗や熱容量等の熱特性を測定できる熱特性測定方法及びその装置。【解決手段】測定デバイス１３に正弦波状に変化する電力を供給する発振器１１と、測定デバイス１３の温度を検出する温度センサ１４と、発振器１１により供給された正弦波状の電力の波形の振幅、温度センサ１４で検出された測定デバイス１３の温度波形の振幅及び電力波形と温度波形との時間差に基づき測定デバイス１３の熱容量及び熱抵抗を測定するロックインアンプ１７とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定対象物に正弦波状に変化する電力を供給する供給部と、
前記測定対象物の温度を検出する温度検出部と、
前記供給部により供給された正弦波状の電力の波形の振幅、前記温度検出部で検出された前記測定対象物の温度波形の振幅及び前記電力波形と前記温度波形との時間差に基づき前記測定対象物の熱特性を測定する熱特性測定部と、
を備えることを特徴とする熱特性測定装置。
【請求項２】
前記熱特性測定部は、前記温度波形の成分の内の前記電力波形の成分と同位相の成分と、前記温度波形の成分の内の前記電力波形の成分に直交する成分とに基づき前記測定対象物の熱抵抗と熱容量とを測定することを特徴とする請求項１記載の熱特性測定装置。
【請求項３】
測定対象物にパルス電力を供給する供給部と、
前記測定対象物の温度を検出する温度検出部と、
前記供給部により供給されたパルス電力の波形の振幅と前記温度検出部で検出された前記測定対象物の温度波形の前記パルス電力波形の立ち上がり時における微分値とに基づき前記測定対象物の熱特性を測定する熱特性測定部と、
を備えることを特徴とする熱特性測定装置。
【請求項４】
前記熱特性測定部は、前記パルス電力波形の振幅と前記微分値とに基づき前記測定対象物の熱容量を測定し、前記測定対象物の熱容量と前記測定対象物の温度波形と前記パルス電力停止時における前記測定対象物の前記温度波形とに基づき前記測定対象物の熱抵抗を測定することを特徴とする請求項３記載の熱特性測定装置。
【請求項５】
測定対象物に接触された電気的発熱体に、正弦波状に変化する電力を供給する供給部と、
前記測定対象物の温度を検出する温度検出部と、
前記供給部により供給された正弦波状の電力の波形の振幅、前記温度検出部で検出された前記測定対象物の温度波形の振幅及び前記電力波形と前記温度波形との時間差に基づき前記測定対象物の熱特性を測定する熱特性測定部と、
を備えることを特徴とする熱特性測定装置。
【請求項６】
前記熱特性測定部は、前記温度波形の成分の内の前記電力波形の成分と同位相の成分と、前記温度波形の成分の内の前記電力波形の成分に直交する成分とに基づき前記測定対象物の熱抵抗と熱容量とを測定することを特徴とする請求項５記載の熱特性測定装置。
【請求項７】
測定対象物に接触された電気的発熱体に、パルス電力を供給する供給部と、
前記測定対象物の温度を検出する温度検出部と、
前記供給部により供給されたパルス電力の波形の振幅と前記温度検出部で検出された前記測定対象物の温度波形の前記パルス電力波形の立ち上がり時における微分値とに基づき前記測定対象物の熱特性を測定する熱特性測定部と、
を備えることを特徴とする熱特性測定装置。
【請求項８】
前記熱特性測定部は、前記パルス電力波形の振幅と前記微分値とに基づき前記測定対象物の熱容量を測定し、前記測定対象物の熱容量と前記測定対象物の前記温度波形と前記パルス電力停止時における前記測定対象物の前記温度波形とに基づき前記測定対象物の熱抵抗を測定することを特徴とする請求項７記載の熱特性測定装置。
【請求項９】
測定対象物に正弦波状に変化する電力を供給する供給ステップと、
前記測定対象物の温度を検出する温度検出ステップと、
前記供給された電力に基づく電力の波形の振幅、検出された前記測定対象物の温度波形の振幅及び前記電力波形と前記温度波形との時間差に基づき前記測定対象物の熱特性を測定する熱特性測定ステップと、
を備えることを特徴とする熱特性測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温熱又は冷却の対象物の熱抵抗や熱容量等の熱特性を測定する熱特性測定方法及びその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
機器の熱設計において、部材（測定対象物）の熱抵抗を測定することが不可欠であり、熱容量の測定も必要である。従来の熱特性測定装置は、温熱又は冷却の測定対象物に一定の電力を供給し、２時間程度の長時間、加熱したり冷却した時の各部の平衡温度を測定することにより測定対象物の熱抵抗や熱容量等の熱特性を測定していた。
【０００３】
また、従来の熱特性測定装置は、加えた熱エネルギーと温度変化の速度、各部の平衡温度の差により、測定対象物の熱抵抗や熱容量等の熱特性を計算していた。
【０００４】
なお、従来の技術として、例えば、特許文献１〜２に記載された技術が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−２０３６６８号公報
【特許文献２】特開２００８−１３４１１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の熱特定測定装置では、２時間程度の極めて長い測定時間を要する。さらに、測定対象物の周囲温度が変化すると、測定温度も平衡しないため、測定できる環境条件が限定されていた。例えば、恒温槽内や人の出入りが少ないことで、周囲温度の変化が小さい環境に限定されていた。
【０００７】
本発明の課題は、温度平衡を待たずに、高速に測定対象物の熱抵抗や熱容量等の熱特性を測定することができる熱特性測定方法及びその装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明の熱特性測定装置は、測定対象物に正弦波状に変化する電力を供給する供給部と、前記測定対象物の温度を検出する温度検出部と、前記供給部により供給された電力の波形変化の振幅、前記温度検出部で検出された前記測定対象物の温度波形の振幅及び前記電力の波形と前記温度波形との時間差に基づき前記測定対象物の熱特性を測定する熱特性測定部とを備えることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の熱特性測定装置は、測定対象物にパルス電力を供給する供給部と、前記測定対象物の温度を検出する温度検出部と、前記供給部により供給されたパルス電力の波形の振幅と前記温度検出部で検出された前記測定対象物の温度波形の前記パルス電力波形の立ち上がり時における微分値とに基づき前記測定対象物の熱特性を測定する熱特性測定部とを備えることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の熱特性測定装置は、測定対象物に接触された電気的発熱体に、正弦波状に変化する電力を供給する供給部と、前記測定対象物の温度を検出する温度検出部と、前記供給部により供給された電力の波形変化の振幅、前記温度検出部で検出された前記測定対象物の温度波形の振幅及び前記電力波形と前記温度波形との時間差に基づき前記測定対象物の熱特性を測定する熱特性測定部とを備えることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の熱特性測定装置は、測定対象物に接触された電気的発熱体に、パルス電力を供給する電力供給部と、前記測定対象物の温度を検出する温度検出部と、前記供給部により供給されたパルス電力の波形の振幅と前記温度検出部で検出された前記測定対象物の温度波形の前記パルス電力波形の立ち上がり時における微分値とに基づき前記測定対象物の熱特性を測定する熱特性測定部とを備えることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の熱特性測定方法は、測定対象物に正弦波状に変化する電力を供給する電力供給ステップと、前記測定対象物の温度を検出する温度検出ステップと、前記供給された電力の波形変化の振幅、検出された前記測定対象物の温度波形の振幅及び前記電力波形と前記温度波形との時間差に基づき前記測定対象物の熱特性を測定する熱特性測定ステップとを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、電力供給部が測定対象物に正弦波状に変化する電力或いはパルス電力を供給し、温度検出部が測定対象物の温度を検出する。熱特性測定部は、供給された電力の波形の振幅、検出された測定対象物の温度波形の振幅及び電力波形と温度波形との時間差に基づき測定対象物の熱特性を測定する。
【００１４】
従って、温度平衡を待たずに、高速に測定対象物の熱抵抗や熱容量等の熱特性を測定することができる熱特性測定方法及びその装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施例１に係る熱特性測定装置の回路構成図である。
【図２】本発明の実施例１に係る熱特性測定装置における測定デバイスの熱等価回路を示す図である。
【図３】本発明の実施例１に係る熱特性測定装置における測定デバイスの熱特性の測定状態を示す図である。
【図４】本発明の実施例１に係る熱特性測定装置に設けられたロックインアンプに表示された電力波形と測定デバイスの温度波形の時間変化を示す図である。
【図５】本発明の実施例１に係る熱特性測定装置のロックインアンプに表示された電力波形の振幅Ｐｄと測定デバイスの温度波形ΔＴの内の振幅Ｐｄの成分と同位相の成分Ｘと温度波形ΔＴの内の振幅Ｐｄの成分と直交する成分Ｙとを示す図である。
【図６】本発明の実施例１に係る熱特性測定装置における測定デバイスの熱容量の従来方式と提案方式の測定結果を示す図である。
【図７】本発明の実施例１に係る熱特性測定装置における測定デバイスの熱抵抗の従来方式と提案方式の測定結果を示す図である。
【図８】本発明の実施例２に係る熱特性測定装置においてパルス電力を測定デバイスに供給したときの測定デバイスの温度波形を示す図である。
【図９】本発明の実施例３に係る熱特性測定装置において電気的発熱体に接触された測定デバイスの熱特性の測定状態を示す図である。
【図１０】本発明の実施例３に係る熱特性測定装置における測定デバイスの熱等価回路を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態の熱特性測定方法及びその装置を図面を参照しながら詳細に説明する。
【実施例１】
【００１７】
図１は、本発明の実施例１に係る熱特性測定装置の回路構成図である。熱特性測定装置は、発振器１１、パワーアンプ１２、測定デバイス１３、温度センサ１４、アンプ１５、２乗回路１６、ロックインアンプ１７を備えている。
【００１８】
発振器１１は、本発明の供給部に対応し、正弦波状に変化する電圧あるいは電流を発振し、正弦波状に変化する電力をパワーアンプ１２に出力する。正弦波状の電力は、正弦波状の電圧と正弦波状の電流との積に基づいて生成される。パワーアンプ１２は、発振器１１からの正弦波状の出力電圧あるいは出力電流を増幅して所定のパワーを測定デバイス１３と２乗回路１６とに供給する。
【００１９】
測定デバイス１３は、本発明の測定対象物に対応し、熱抵抗や熱容量等の熱特性を測定するための測定対象物であり、例えば、電力抵抗である。測定デバイス１３には、温度センサ１４が取り付けられている。
【００２０】
温度センサ１４は、本発明の温度検出部に対応し、半導体センサや放射赤外線温度センサや熱電対等からなり、測定デバイス１３の温度を検出する。アンプ１５は、温度センサ１４で検出された測定デバイス１３の温度信号を増幅して、増幅された温度信号をロックインアンプ１７に出力する。
【００２１】
２乗回路１６は、パワーアンプ１２で増幅された正弦波状の電圧や電流の２乗を演算し、得られた電力波形をロックインアンプ１７に出力する。２乗回路１６は、発振器１１が電力波形そのものを発振するものであれば、特に設けなくても良い。２乗回路１６は、発振器１１が正弦波状の電圧又は電流を発振する場合には、設ける必要があり、この場合には、発振器１１での正弦波状の電圧又は電流を２乗して電力を演算してこの電力をロックインアンプ１７に出力する。
【００２２】
ロックインアンプ１７は、本発明の熱特性測定部に対応し、２乗回路１６からの電力波形と、温度センサ１４で検出された測定デバイス１３の温度波形の振幅（表面温度Ｔの正弦波成分ΔＴの振幅）と電力波形と温度波形との時間差（位相差）とを測定する。
【００２３】
なお、ロックインアンプ１７の代わりに、オシロスコープ等を用いて測定デバイス１３の熱抵抗θと熱容量Ｃとを測定しても良い。
【００２４】
図２は、実施例１に係る熱特性測定装置における測定デバイス１３の熱等価回路を示す。測定デバイス１３は、熱抵抗θ（℃／Ｗ）と熱容量Ｃ（Ｊ／℃）との並列回路で表される。この測定デバイス１３にパワーアンプ１２から供給される正弦波状に変化する電力はＰｄ（Ｗ）である。正弦波状の電力Ｐｄの供給により、測定デバイス１３の表面温度はＴ（℃）となる。測定デバイス１３の周囲温度はＴａ（℃）である。
【００２５】
図３は実施例１に係る熱特性測定装置における測定デバイス１３の熱抵抗θ及び熱容量Ｃの熱特性を温度センサ１４で測定した状態を示す。
【００２６】
測定デバイス１３の表面温度Ｔは、周囲温度Ｔａに、図２に示す熱抵抗θと熱容量Ｃとの並列回路の温度を加算した温度で表される。熱抵抗θと熱容量Ｃとの並列回路の温度は、熱抵抗θと熱容量Ｃとの並列回路の合成インピーダンスと同じである。即ち、表面温度Ｔは、式（１）で表される。
Ｔ＝Ｔａ＋（θ・Ｐｄ）／（１＋ｊωＣθ）      …（１）
ωは、電力Ｐｄの交流成分の角周波数である。表面温度の正弦波成分ΔＴは、温度変化分であり、式（２）で表される。
ΔＴ＝（θ・Ｐｄ）／（１＋ｊωＣθ）      …（２）
式（２）の表面温度の正弦波成分ΔＴを複素表示した時の温度変化の実部Ｘは、式（３）で表される。
Ｘ＝（θ・Ｐｄ）／（１＋ωＣθ）２      …（３）
式（２）の表面温度の正弦波成分ΔＴを複素表示した時の温度変化の虚部Ｙは、式（４）で表される。
Ｙ＝−ω・Ｃ・θ２・Ｐｄ／（１＋ωＣθ）２      …（４）
式（３）のＸ、Ｐｄ、式（４）のＹ、Ｐｄを用いて、熱容量Ｃを表すと、式（５）のようになる。
Ｃ＝−Ｙ・Ｐｄ／｛ω（Ｘ２＋Ｙ２）｝    …（５）
式（３）のＸ、Ｐｄ、式（４）のＹ、Ｐｄを用いて、熱抵抗θを表すと、式（６）のようになる。
θ＝（Ｘ２＋Ｙ２）／（Ｘ・Ｐｄ）    …（６）  
式（５）、式（６）に、式（３）の温度変化の実部Ｘと、式（４）の温度変化の虚部Ｙの測定値を代入することで、熱抵抗θと熱容量Ｃとを高速に測定することができる。
【００２７】
次に、式（３）の温度変化の実部Ｘと、式（４）の温度変化の虚部Ｙとを、ロックインアンプ１７により、測定する方法について、図４及び図５を参照しながら詳しく説明する。
【００２８】
ロックインアンプ１７には、図４に示すように、電力波形Ｐｄと温度変化である測定デバイス１３の表面温度の正弦波成分ΔＴとが表示される。
【００２９】
ここで、電力波形Ｐｄと測定デバイス１３の表面温度の正弦波成分ΔＴの波形との時間差はΔｔである。電力波形Ｐｄ及び正弦波成分ΔＴの波形の周期は、Ｔｍである。
【００３０】
電力波形Ｐｄと正弦波成分ΔＴの波形との位相差αは、
α＝（Δｔ／Ｔｍ）×３６０°
で表される。
【００３１】
正弦波成分ΔＴの波形は、電力波形Ｐｄを基準として、図５に示すように、位相差αで表される。この正弦波成分ΔＴの波形は、電力波形Ｐｄの成分と同位相の成分Ｘ（温度変化の実部Ｘ）と、電力波形Ｐｄの成分と直交する成分Ｙ（温度変化の虚部Ｙ）とで表すことができる。
【００３２】
正弦波成分ΔＴの振幅と位相差αから、温度変化の実部Ｘと虚部Ｙとを測定することができる。そして、式（５）、式（６）に、温度変化の実部Ｘの測定値と、温度変化の虚部Ｙの測定値を代入することで、熱抵抗θと熱容量Ｃとを高速に測定することができる。
【００３３】
図４は、実施例１に係る熱特性測定装置における測定デバイスの熱容量Ｃ及びその実測値の周波数性を示す。次に、発明者は、熱特性の従来の測定方法に対する実施例１の測定デバイスの熱容量及び熱抵抗の測定誤差を確認した。正弦波状の脈流電力の周波数は、測定デバイス１３の熱時定数Ｃθを考慮して、１．０ｍＨｚ〜８．０ｍＨｚの範囲とした。
【００３４】
熱容量の従来方式と提案方式（実施例１）の測定結果を図６に示す。熱抵抗の従来方式と提案方式（実施例１）の測定結果を図７に示す。電力の周波数を下げることで、式（２）からもわかるように、温度変化の振幅が増加することにより、測定デバイス１３の測定精度が向上した。
【００３５】
測定デバイス１３の熱容量Ｃ及び熱抵抗の測定誤差を表１に示した。表１から以下の結果が得られた。電力の周期を熱時定数の約１７倍以上にすることで、熱容量Ｃの測定誤差を５．０％以下に抑えることができた。
【００３６】
また、電力の周期を熱時定数の約８．５倍以上にすることで、熱抵抗θの測定誤差は１９％まで低減した。
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【００３７】
このように実施例１に係る熱特性測定装置及びその方法によれば、発振器１１からパワーアンプ１２を介して測定デバイス１３に正弦波状の電力を供給し、温度センサ１４が測定デバイス１３の温度を検出する。ロックインアンプ１７は、供給された電力の波形の振幅、検出された測定デバイス１３の温度波形の振幅及び電力波形と温度波形との時間差に基づき測定デバイス１３の熱容量Ｃと熱抵抗θを測定する。
【００３８】
即ち、測定デバイス１３に加える熱エネルギーを正弦波状に変化させ、測定デバイス１３の温度変化の振幅と時間差（位相差）を測定することにより、温度平衡を待たずに、高速に測定デバイス１３の熱抵抗や熱容量等の熱特性を測定することができる。
【００３９】
熱特性の測定時間は、測定デバイス１３の熱抵抗θと熱容量Ｃの積に近似できる熱時定数Ｃθよりも十分に長い時間であれば良く、温度平衡時間よりも短縮できる。
【００４０】
実験では、数分から十数分で測定対象物である電気抵抗器の熱抵抗θと熱容量Ｃを測定することができた。
【００４１】
また、熱特性測定中に、周囲温度が変化して温度平衡時間が得られない測定環境においても熱特性を測定することができる。さらに、通常の人の出入りが多く、室温が変化する実験室でも熱特性を測定することができる。
【００４２】
また、高速な測定が行えることにより、測定デバイス１３に設ける放熱部材や測定デバイス１３に加えられる熱量を効率良く設計できるようになり、装置の設計・開発の効率化を図ることができる。
【実施例２】
【００４３】
実施例２に係る熱特性測定装置は、発振器１１がパワーアンプ１２を介して測定デバイス１３にパルス電力を供給することを特徴とする。
【００４４】
また、ロックインアンプ１７は、発振器１１により供給されたパルス電力Ｐｄの波形の振幅と温度センサ１４で検出された測定デバイス１３の温度波形のパルス電力波形の立ち上がり時における微分値とに基づき測定デバイス１３の熱容量Ｃ及び熱抵抗θを測定する。実施例２に係る熱特性測定装置の熱等価回路は、図２に示すものと同じである。
【００４５】
図８に実施例２に係る熱特性測定装置においてパルス電力Ｐｄを測定デバイス１３に供給したときの測定デバイス１３の温度波形Ｔを示す。
【００４６】
発振器１１からパワーアンプ１２を介してピーク値Ｐｍを持つ１パルスのパルス電力Ｐｄが時刻ｔ０〜ｔ１に、測定デバイス１３に供給される。すると、測定デバイス１３の温度波形Ｔは、時刻ｔ０〜ｔ１において、式（７）（８）で表される。
Ｔ（ｔ）＝Ｐｍθ（１−ｅ（−ｔ／ｃθ））    …（７）
Ｔ（ｔ１）＝Ｐｍθ（１−ｅ（−ｔ１／ｃθ））    …（８）
時刻ｔ０〜ｔ１において、式（９）で表される。
Ｔ（ｔ）＝Ｔ（ｔ１）・ｅ（θ（ｔ−ｔ１）／ｃθ））    …（９）
＝Ｐｍθ（１−ｅ（−ｔ１／ｃθ））・ｅ−（ｔ−ｔ１）／ｃθ））    …（１０）
式（７）より
ｄＴ（ｔ）／ｄｔ｜ｔ＝ｏ＝Ｐｍθ×（ｅ−ｔ１／ｃθ／ｃθ）｜ｔ＝ｏ＝Ｐｍ／Ｃ
∴      Ｃ＝Ｐｍ／（ｄＴ（ｔ１）／ｄｔ｜ｔ＝ｏ）    …（１１）
式（９）より
Ｔ（ｔ）／Ｔ（ｔ１）＝ｅ−（ｔ−ｔ１）／ｃθ））
∴  θ＝（ｔ−ｔ１）／（Ｃ（ｌｎ（Ｔ（ｔ１）／Ｔ（ｔ））    …（１２）
即ち、ロックインアンプ１７は、式（１１）を用いて、パルス電力の波形の振幅Ｐｍと温度センサ１４で検出された測定デバイス１３の温度波形Ｔのパルス電力Ｐｄの波形の立ち上がり時における微分値Ｐｍ／Ｃとに基づき、測定デバイス１３の熱容量Ｃ測定することができる。
【００４７】
また、ロックインアンプ１７は、式（１２）を用いて、測定デバイス１３の熱容量θと測定デバイス１３の温度波形Ｔ（ｔ）とパルス電力停止時における測定デバイス１３の温度波形Ｔ（ｔ１）とに基づき測定デバイス１３の熱抵抗θを測定することができる。
【００４８】
従って、実施例２の熱特性測定装置においても、温度平衡を待たずに、高速に測定デバイス１３の熱容量Ｃ及び熱抵抗θ等の熱特性を測定することができる。
【実施例３】
【００４９】
実施例３に係る熱特性測定装置は、測定デバイス１３に電気的発熱体１８を接触させて、発振器１１から正弦波状に変化する電力を電気的発熱体１８に供給して測定デバイス１３の熱特性を測定するものであり、一般的な測定デバイスの熱特性を測定する。
【００５０】
測定デバイス１３には、図９に示すように、温度センサ１４ａ（温度ＴB）が接触すると共に、熱伝導部材２０を介して電気的発熱体１８が密着して配置されている。測定デバイス１３の上面には、温度センサ１４（温度Ｔｓ）が配置されている。熱伝導部材２０は、測定デバイス１３或いは電気的発熱体１８の片方或いは両方が固体の場合、両方の隙間を埋める熱抵抗が低い薄い部材からなる。
【００５１】
測定デバイス１３と電気的発熱体１８との非放熱面の全てを覆うように断熱部材１９が配置されている。断熱部材１９は、電気的発熱体１８から外部への熱の遮断を行う部材からなり、電気的発熱体１８で発生する熱を測定デバイス１３のみに供給する。
【００５２】
電気的発熱体１８は、電子制御される抵抗器等からなり、パワーアンプ１２を介する発振器１１から正弦波状の電力が供給されて発熱する。測定デバイス１３は、電気的発熱体１８に接触しているため、電気的発熱体１８の発熱により温度が変化する。
【００５３】
図１０に、実施例３に係る熱特性測定装置における測定デバイス１３の熱等価回路を示す。実施例３に係る熱等価回路は、測定デバイス１３の熱容量Ｃと熱抵抗θとの並列回路と、測定デバイス１３の表面−雰囲気間の熱抵抗θｓａとからなる。
【００５４】
電気的発熱体１８と接触する測定デバイス１３の界面温度をＴＢとし、温度センサ１４によって測定される測定デバイス１３の表面温度をＴｓとする。
ＴＢ−Ｔｓ＝ΔＴＢＳとすると、
ΔＴＢＳ＝（θ・Ｐｄ）／（１＋ｊωＣθ）
＝θＰｄ（１−ｊωＣθ）／（１＋ωＣθ）２      …（１３）
即ち、式（１３）のΔＴＢＳは、式（２）の自己発熱する測定デバイス１３の測定値ΔＴと同じである。従って、測定値ΔＴをΔＴＢＳに置き換え、測定デバイス１３の表面温度Ｔｓに対する温度上昇ΔＴＢＳを測定する。
【００５５】
そして、ロックインアンプ１７により、正弦波状の電力の波形の振幅、測定デバイス１３の温度波形の振幅ΔＴＢＳ及び電力波形と温度波形との時間差に基づき測定デバイス１３の熱容量Ｃと熱抵抗θとを測定することができる。
【００５６】
また、ロックインアンプ１７により、温度波形の成分の内の電力波形の成分と同位相の成分と、温度波形の成分の内の電力波形の成分に直交する成分とに基づき測定デバイス１３の熱抵抗と熱容量とを測定することができる。
【００５７】
なお、本発明は、実施例１乃至３の熱特性測定装置に限定されるものではない。実施例３の熱特性測定装置では、測定デバイス１３に電気的発熱体１８を接触させて、発振器１１から正弦波状の電力を電気的発熱体１８に供給して測定デバイス１３の熱特性を測定した。
【００５８】
例えば、測定デバイス１３に電気的発熱体１８を接触させて、発振器１１からパルス電力を電気的発熱体１８に供給して測定デバイス１３の熱特性を測定しても良い。
【００５９】
この場合には、ロックインアンプ１７は、パルス電力の波形の振幅と測定デバイス１３の温度波形のパルス電力波形の立ち上がり時における微分値とに基づきデバイス１３の熱特性を測定することができる。
【００６０】
また、ロックインアンプ１７は、パルス電力波形の振幅と微分値とに基づき測定デバイス１３の熱容量Ｃを測定し、測定デバイス１３の熱容量と測定デバイス１３の温度波形とパルス電力停止時における測定デバイス１３の温度波形とに基づき測定デバイス１３の熱抵抗θを測定することができる。
【符号の説明】
【００６１】
１１  発振器
１２  パワーアンプ
１３  デバイス
１４  温度センサ
１５  アンプ
１６  ２乗回路
１７  ロックインアンプ
１８  電気的発熱体
１９  断熱部材
Ｐｄ  電力
Ｐｍ  ピーク値
Ｔａ  周囲温度
Ｔ  表面温度
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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