(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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インピーダンスを測定する第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インピーダンスを測定する第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
を含み、
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、測定システム。
【請求項２】
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。
【請求項３】
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。
【請求項４】
前記制御装置は、第１測定周波数領域において前記第１測定制御を実行し、前記第１測定周波数領域とは異なる第２測定周波数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。
【請求項５】
前記第１測定周波数領域および前記第２測定周波数領域を使用者が設定するための測定周波数領域入力手段をさらに含み、
前記制御装置は、前記測定周波数領域入力手段による設定に従って前記第１測定周波数領域および前記第２測定周波数領域を定める、請求項４に記載の測定システム。
【請求項６】
前記第１測定器および前記第２測定器における測定周波数である前記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前記測定点を前記第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。
【請求項７】
前記測定対象が固体電解質である、請求項１〜６のいずれか一項に記載の測定システム。
【請求項８】
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１〜７のいずれか一項に記載の測定システム。
【請求項９】
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８に記載の測定システム。
【請求項１０】
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９に記載の測定システム。
【請求項１１】
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９または１０に記載の測定システム。
【請求項１２】
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９〜１１のいずれか一項に記載の測定システム。
【請求項１３】
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１２に記載の測定システム。
【請求項１４】
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１〜１３のいずれか一項に記載の測定システム。
【請求項１５】
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１４に記載の測定システム。
【請求項１６】
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１５に記載の測定システム。
【請求項１７】
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１６に記載の測定システム。
【請求項１８】
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１４〜１７のいずれか一項に記載の測定システム。
【請求項１９】
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１８に記載の測定システム。
【請求項２０】
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１８または１９に記載の測定システム。
【請求項２１】
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、
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、
前記測定対象側端子群を構成する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
を含み、
前記複数の第１測定器側端子、前記複数の第２測定器側端子、および前記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おり、
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、切替装置。
【請求項２２】
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２１に記載の切替装置。
【請求項２３】
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２１または２２に記載の切替装置。
【請求項２４】
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２１〜２３のいずれか一項に記載の切替装置。
【請求項２５】
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２４に記載の切替装置。
【請求項２６】
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。
【請求項２７】
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２６に記載の測定治具。
【請求項２８】
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２７に記載の測定治具。
【請求項２９】
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２８に記載の測定治具。
【請求項３０】
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２６〜２９のいずれか一項に記載の測定治具。
【請求項３１】
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３０に記載の測定治具。
【請求項３２】
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３０または３１に記載の測定治具。
【請求項３３】
請求項２６〜３２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、前記測定対象のインピーダンスを測定する測定器とを含む、測定システム。
【請求項３４】
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３３に記載の測定システム。
【請求項３５】
前記測定対象が固体電解質である、請求項３３または３４に記載の測定システム。
【請求項３６】
測定対象のインピーダンス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インピーダンスを測定する第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インピーダンスを測定する第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測定器を制御して複数の異なる周波数である複数の測定点における前記測定対象からの応答を前記第１測定方式によって測定させ、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測定器を制御して複数の異なる周波数である複数の測定点における前記測定対象からの応答を前記第２測定方式によって測定させ、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。
【請求項３７】
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３６に記載の制御プログラム。
【請求項３８】
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３６または３７に記載の制御プログラム。
【請求項３９】
第１測定周波数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測定周波数領域とは異なる第２測定周波数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３６〜３８のいずれか一項に記載の制御プログラム。
【請求項４０】
前記第１測定周波数領域および前記第２測定周波数領域を使用者が設定するための測定周波数領域入力手段を提供し、かつ前記測定周波数領域入力手段からの入力を受け付けるステップと、
前記測定周波数領域入力手段による設定に従って前記第１測定周波数領域および前記第２測定周波数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３９に記載の制御プログラム。
【請求項４１】
前記第１測定器および前記第２測定器における測定周波数である前記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前記測定点を前記第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３６〜４０のいずれか一項に記載の制御プログラム。
【請求項４２】
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インピーダンスを測定する第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インピーダンスを測定する第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み、
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、測定方法。
【請求項４３】
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４２に記載の測定方法。
【請求項４４】
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４２または４３に記載の測定方法。
【請求項４５】
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４２〜４４のいずれか一項に記載の測定方法。
【請求項４６】
前記第１測定ステップは、第１測定周波数領域において実行し、前記第２測定ステップは、前記第１測定周波数領域とは異なる第２測定周波数領域において実行する、請求項４２〜４５のいずれか一項に記載の測定方法。
【請求項４７】
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周波数である複数の前記測定点に関してそれぞれ実行される、請求項４２〜４６のいずれか一項に記載の測定方法。
【請求項４８】
前記測定対象が固体電解質である、請求項４２〜４７のいずれか一項に記載の測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、測定対象の所定の物理量を測定するための測定システムおよび測定方法に関する。また、この発明は、前記測定システムおよび測定方法での使用に適した切替装置および測定治具に関する。さらに、この発明は、前記測定システムのための制御装置としてコンピュータを動作させるためのコンピュータプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電気化学分野においてインピーダンス測定器として広く用いられている周波数応答アナライザ（ＦＲＡ）の一つに、ソーラトロン(Solartron)社の1260型がある。この周波数応答アナライザは、１０μＨｚ〜３２ＭＨｚの周波数レンジでインピーダンスを測定できる仕様を有している。しかし、正確な測定が可能な周波数レンジは、測定器の仕様だけでなく、必要な確度および測定系の構成に依存する。
【０００３】
具体的には、本件発明者が、注意深く設計した測定治具を用い、かつ測定器から測定治具までの同軸ケーブル長を限界まで短くした測定系で標準試料（たとえば、チップ抵抗）のインピーダンスを測定したところ、信号周波数が１０ＭＨｚにおいて２００Ω〜２ｋΩの範囲のチップ抵抗に関してインピーダンス値および位相が確度±５％以内で測定が可能であったが、３２ＭＨｚにおいて確度±５％を満たす精度で測定可能なインピーダンス範囲は存在しなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１０１７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
インピーダンスの測定に限らず、測定器の仕様の全範囲で必要な精度での測定を実現するのは必ずしも容易ではない。また、測定器の仕様の範囲よりも広い範囲での測定が望まれる場合もある。
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。
【０００６】
また、この発明の他の目的は、広い測定範囲を確保できる測定システムに適した切替装置および測定治具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。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は、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（具体的にはインピーダンス）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、測定システムを提供する。
【０００８】
この構成によれば、制御装置が切替装置を制御することによって、第１測定器が切替装置を介して測定ヘッドに接続される状態（第１測定制御）と、第２測定器が切替装置を介して測定ヘッドに接続される状態（第２測定制御）とをとることができる。その一方で、制御装置は、第１測定器および第２測定器を一括して制御する。具体的には、制御装置は、第１測定器が測定ヘッドに接続された状態で第１測定器に第１測定方式による測定を実行させ、第２測定器が測定ヘッドに接続された状態で第２測定器に第２測定方式による測定を実行させる。制御装置は、第１測定器および第２測定器から、測定結果を取得する。こうして、制御装置は、切替装置、第１測定器および第２測定器を制御することによって、第１および第２測定器の両方からの測定結果を取得することができる。これにより、第１測定方式が適した測定範囲の測定結果を第１測定器から取得し、第２測定方式が適した測定範囲の測定結果を第２測定器から取得できる。その結果、広い測定範囲において確度の高い測定結果を得ることができる。
【０００９】
しかも、第１および第２測定器の切り替えは、制御装置によって制御される切替装置において自動で達成されるので、第１または第２測定器と測定ヘッドとの間の接続に誤りが生じない。それにより、広い測定範囲での測定を少ない時間および労力で確実に達成できる。
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。
【００１０】
この構成により、第１測定器および第２測定器の測定結果データを、共通形式である第３形式で出力できる。それにより、第１および第２測定器の測定結果データの取扱いが容易になり、広範囲での測定が容易になる。
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。
【００１１】
この発明の一実施形態の測定システムでは、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。
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。
【００１２】
この発明の一実施形態の測定システムでは、前記制御装置は、第１測定領域（具体的には第１測定周波数領域）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（具体的には第２測定周波数領域）において前記第２測定制御を実行する。
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。
【００１３】
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。それにより、連続した測定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。
【００１４】
この構成により、使用者が第１および第２測定領域を設定でき、それに従って、第１および第２測定器による測定が実行される。これにより、使用者が求める広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測定器および前記第２測定器における測定点（具体的には測定周波数）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。
【００１５】
この構成により、第１および第２測定器の測定点の間隔を共通に設定することができ、その設定された間隔の複数の測定点での測定が第１および第２測定器においてそれぞれ実行される。共通の間隔で測定点が設定されることによって、第１および第２測定器の測定結果を利用しやすくなり、たとえば、それぞれの測定結果データの単一ファイルへの統合が容易になる。これにより、広い範囲での測定が容易になる。
【００１６】
この発明の一実施形態の測定システムでは、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。
【００１７】
この構成により、複数の周波数に対する測定対象からの応答を計測することによって、測定対象のインピーダンスを測定できる。第１および第２測定器を切り替えて用いることによって、広い周波数範囲での周波数応答を計測できるので、広いインピーダンス範囲、広い温度範囲などでのインピーダンス測定が可能になる。
この発明の一実施形態の測定システムでは、前記測定対象が固体電解質である。
【００１８】
固体電解質のインピーダンスを正確に測定するためには、広い周波数範囲での測定が必要である。そこで、測定方式の異なる第１および第２測定器を切り替えて用いることによって、固体電解質のインピーダンス測定に利用可能な広周波数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。
【００１９】
この構成によれば、第１測定器側端子群、第２測定器側端子群および測定対象側端子群が共通の配列を有しているので、複雑な構成を要することなく、測定対象側端子群を第１または第２測定器側端子群に対して確実に接続できる。これにより、比較的簡単な構成で、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。
【００２０】
この構成によれば、第１および第２測定器側端子群および測定対象側端子群が共通の配列をそれぞれ保って第１および第２測定器側端子支持部材ならびに測定対象側端子支持部材にそれぞれ支持されている。したがって、これらの支持部材を相対移動させることによって、複数の第１測定器側端子を対応する複数の測定対象側端子にそれぞれ接続する状態と、複数の第２測定器側端子を対応する複数の測定対象側端子にそれぞれ接続する状態とを、達成できる。こうして、支持部材を相対移動させる構成によって、広い範囲での測定に有利な測定システムを提供できる。
【００２１】
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。
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。
【００２２】
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、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。
【００２３】
この構成によれば、複数の第１測定器側端子は、第１測定器側端子支持部材上において、信号伝達部のみならずシールド部も互いに絶縁されている。同様に、複数の第２測定器側端子は、第２測定器側端子支持部材上において、信号伝達部のみならずシールド部も互いに絶縁されている。さらに同様に、複数の測定対象側端子は、測定対象側端子支持部材上において、信号伝達部のみならずシールド部も互いに絶縁されている。これにより、複数の信号経路間の干渉を確実に回避できるので、広い測定範囲で確度の高い測定が可能になる。
【００２４】
むろん、第１および第２測定器側端子間についても、第１および第２測定器側端子支持部材上においては、信号伝達部のみならずシールド部も互いに絶縁されているから、切替装置は、信号伝達部の接続だけでなく、シールド部の接続も、第１測定器側と第２測定器側とで切り替える。これにより、第１測定器と第２測定器とが互いに干渉することを回避できる。さらにまた、複数の第１測定器側端子同士、複数の第２測定器側端子同士、および複数の測定対象側端子同士が、それぞれ信号伝達部のみならずシールド部が互いに絶縁されているので、信号経路に対する切替装置の影響を最小化できる。それにより、測定精度を高めることができる。
【００２５】
第１および第２測定器側端子支持部材を共通の支持部材で構成する場合には、その共通の支持部材を絶縁板で構成することが好ましい。それにより、複数の第１測定器側端子相互間、複数の第２測定器側端子相互間、ならびに第１および第２測定器側端子相互間は、いずれも、信号伝達部のみならずシールド部も互いに絶縁できる。したがって、共通の支持部材を用いる場合でも、信号経路間の干渉および測定器間の干渉をいずれも回避でき、広い測定範囲での確度の高い測定を実現できる。
【００２６】
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。
【００２７】
この構成によれば、第１測定器側端子、第２測定器側端子および測定対象側端子が、プッシュオン型の同軸コネクタであるので、端子支持部材の比較的単純な相対移動、より具体的には並進移動だけで、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接続できる。すなわち、端子支持部材の回転運動等を必ずしも必要とすることなく、複数の測定対象側端子を複数の第１測定器側端子または複数の第２測定器側端子に対して、一気に、接続または接続解除できる。これにより、比較的簡単な構成で広い測定範囲に対応可能な測定システムを提供できる。
【００２８】
この発明の一実施形態の測定システムでは、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。
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。
【００２９】
この発明の一実施形態の測定システムでは、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。
【００３０】
「直接接続」とは、この場合、互いに接続される一対の同軸ケーブル以外の他の同軸ケーブルのシールド線を経由することなく接続することを意味している。したがって、たとえば、第１同軸ケーブルのシールド線の第１電極リード側端部に対して接続部品を介して第１線を接続する場合を除外しない。他の接続に関しても同様である。「第１電極リード側端部」とは、第１電極リードに芯線が接続された側の当該同軸ケーブルのシールド線の端部を意味する。
【００３１】
上記の構成の測定治具では、測定対象に第１電極リードおよび第２電極リードを異なる位置で接触させて、測定対象の物理量が測定される。第１電極リードには第１同軸ケーブルおよび第２同軸ケーブルが接続されている。第１同軸ケーブルの接続位置は、第２同軸ケーブルの接続位置よりも、測定対象から遠い位置にある。第２電極リードには第３同軸ケーブルおよび第４同軸ケーブルが接続されている。第４同軸ケーブルの接続位置は、第３同軸ケーブルの接続位置よりも、測定対象から遠い位置ある。第１〜第４線は、第１〜第４同軸ケーブルのシールド線を第１および第２電極リード側の端部で直接接続する。具体的には、第１同軸ケーブルおよび第２同軸ケーブルのシールド線が第１線によってそれぞれの第１電極リード側端部で接続されている。また、第１同軸ケーブルのシールド線の第１電極リード側端部と第３同軸ケーブルのシールド線の第２電極リード側端部とが、第２線によって直接接続されている。さらに、第２同軸ケーブルのシールド線の第１電極リード側端部と第４同軸ケーブルのシールド線の第２電極リード側端部とが、第３線によって直接接続されている。そして、第３同軸ケーブルおよび第４同軸ケーブルのシールド線の第２電極リード側端部同士が第４線によって直接接続されている。
【００３２】
この構成は、本件発明者の実験によれば、測定精度を著しく高める。とりわけ、インピーダンスを計測する場合に、高精度でのインピーダンス計測が可能な周波数範囲を広げることができる。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や測定温度の範囲を広げることができる。
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。
【００３３】
また、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配線を含まなくてもよい。すなわち、第２同軸ケーブルのシールド線の第１電極リード側端部および第３同軸ケーブルのシールド線の第２電極リード端部との間が直接には接続されていなくてもよい。このような配線によって、第２同軸ケーブルのシールド線と第３同軸ケーブルのシールド線との間が、少なくとも、測定対象の近傍で接続されることがなくなる。これにより、測定精度が一層高まり、測定可能な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当該測定治具を用いることによって、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や測定温度の範囲を一層広げることができる。
【００３４】
この発明の一実施形態の測定システムでは、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。
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。
【００３５】
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、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。
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。
【００３６】
この発明の一実施形態の測定システムは、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。
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。
【００３７】
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。
【００３８】
この構成により、測定対象を保持容器内に配置し、保持容器を蓋で閉じた状態で測定を行うことができる。それにより、測定対象を安定した環境に置くことができ、一定の確度で測定可能な範囲を拡大できる。
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。
【００３９】
この構成により、同軸ケーブルのシールド線と蓋とを電気的に絶縁できるので、周囲の環境から受ける影響を一層排除できる。それにより、一定の確度で測定できる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、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。
【００４０】
この構成により、測定対象の周囲の雰囲気を制御できる。それにより、一層安定した環境に測定対象を置くことができるので、一定の確度で測定できる範囲を広げることができる。
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。
【００４１】
この構成によれば、切替装置は、測定対象側端子群を第１測定器側端子群に接続した状態と、測定対象側端子群を第２測定器側端子群に接続した状態とをとることができる。これにより、切替装置を介して測定対象を第１測定器に接続した状態と、切替装置を介して測定対象を第２測定器に接続した状態とを実現できる。この切替装置を用いることによって、測定対象を第１測定器または第２測定器に誤りなく接続できるので、第１測定器および第２測定器を用いた測定を円滑に行うことができる。そして、第１および第２測定器の切り替えを円滑に行えることによって、広い測定範囲での測定を円滑に行うことができる。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
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。
【００４４】
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。
【００４５】
この発明の一実施形態の切替装置では、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。
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。
【００４６】
この構成によれば、測定対象に第１電極リードおよび第２電極リードを異なる位置で接触させて、測定対象の物理量が測定される。第１電極リードには第１同軸ケーブルおよび第２同軸ケーブルが接続されている。第１同軸ケーブルの接続位置は、第２同軸ケーブルの接続位置よりも、測定対象から遠い位置にある。第２電極リードには第３同軸ケーブルおよび第４同軸ケーブルが接続されている。第４同軸ケーブルの接続位置は、第３同軸ケーブルの接続位置よりも、測定対象から遠い位置ある。第１〜第４線は、第１〜第４同軸ケーブルのシールド線を第１および第２電極リード側の端部で直接接続する。具体的には、第１同軸ケーブルおよび第２同軸ケーブルのシールド線が第１線によってそれぞれの第１電極リード側端部で接続されている。また、第１同軸ケーブルのシールド線の第１電極リード側端部と第３同軸ケーブルのシールド線の第２電極リード側端部とが、第２線によって直接接続されている。さらに、第２同軸ケーブルのシールド線の第１電極リード側端部と第４同軸ケーブルのシールド線の第２電極リード側端部とが、第３線によって直接接続されている。そして、第３同軸ケーブルおよび第４同軸ケーブルのシールド線の第２電極リード側端部同士が第４線によって直接接続されている。
【００４７】
この構成は、本件発明者の実験によれば、測定精度を著しく高める。とりわけ、インピーダンスを計測する場合に、高精度でのインピーダンス計測が可能な周波数範囲を広げることができる。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や測定温度の範囲を広げることができる。
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。
【００４８】
また、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配線を含まなくてもよい。すなわち、第２同軸ケーブルのシールド線の第１電極リード側端部および第３同軸ケーブルのシールド線の第２電極リード端部との間が直接には接続されていなくてもよい。このような配線によって、第２同軸ケーブルのシールド線と第３同軸ケーブルのシールド線との間が、少なくとも、測定対象の近傍で接続されることがなくなる。これにより、測定精度が一層高まり、測定可能な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当該測定治具を用いることによって、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や測定温度の範囲を一層広げることができる。
【００４９】
この発明の一実施形態の測定治具では、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。
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。
【００５０】
この発明の一実施形態の測定治具は、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。
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。
【００５１】
この発明の一実施形態の測定治具では、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。
【００５２】
この発明は、また、上記のような特徴を有する測定治具と、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、前記測定対象の所定の物理量（具体的にはインピーダンス）を測定する測定器とを含む、測定システムを提供する。
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。
【００５３】
この発明の一実施形態の測定システムでは、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。
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（具体的にはインピーダンス）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。
【００５４】
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。
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。
【００５５】
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。
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（具体的には第１測定周波数領域）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（具体的には第２測定周波数領域）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。
【００５６】
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。
【００５７】
この発明の一実施形態の制御プログラムは、前記第１測定器および前記第２測定器における測定点（具体的には測定周波数）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。
【００５８】
この発明は、さらに、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（具体的にはインピーダンス）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、測定方法を提供する。
【００５９】
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。
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。
【００６０】
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。
【００６１】
この発明の一実施形態の測定方法では、前記第１測定ステップは、第１測定領域（具体的には第１測定周波数領域）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（具体的には第２測定周波数領域）において実行する。
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（具体的には測定周波数）に関してそれぞれ実行される。
【００６２】
この発明の一実施形態の測定方法では、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。
【００６３】
この発明の一実施形態の測定方法では、前記測定対象が固体電解質である。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】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。
【図２】図２は、前記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。
【図３】図３は、前記測定システムが備える第１および第２測定器の測定周波数レンジを示す。
【図４Ａ】図４Ａは、前記測定システムが備える切替装置の原理的な構成を説明するための平面図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、図４Ａの構成の左側面図である。
【図４Ｃ】図４Ｃは、前記切替装置の測定器側端子支持板の正面図である。
【図４Ｄ】図４Ｄは、前記切替装置の測定対象側端子支持板の正面図である。
【図５Ａ】図５Ａは、前記切替装置の動作例を説明するための図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、前記切替装置の動作例を説明するための図である。
【図５Ｃ】図５Ｃは、前記切替装置の動作例を説明するための図である。
【図５Ｄ】図５Ｄは、前記切替装置の動作例を説明するための図である。
【図５Ｅ】図５Ｅは、前記切替装置の動作例を説明するための図である。
【図６Ａ】図６Ａは、前記測定システムが備える測定治具の構成を説明するための平面図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、前記測定治具の図解的な断面図である。
【図６Ｃ】図６Ｃは、測定対象の近傍の具体的な構成例を拡大して示す斜視図である。
【図７Ａ】図７Ａは、測定対象の近傍における配線の構成を説明するための図であり、測定治具を第１測定器に接続した場合を示す。
【図７Ｂ】図７Ｂは、測定対象の近傍における配線の構成を説明するための図であり、測定治具を第２測定器に接続した場合を示す。
【図８】図８は、第１および第２測定器および切替装置を制御するために制御装置が実行する制御プログラムの機能を説明するための図である。
【図９】図９は、前記制御装置の表示ユニットにおける表示例を示す。
【図１０】図１０は、前記制御装置の動作の概要を説明するためのフローチャートである。
【図１１Ａ】図１１Ａは、様々な抵抗値のチップ抵抗を試料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（ゲイン線図）である。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、様々な抵抗値のチップ抵抗を試料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（位相線図）である。
【図１２】図１２は、標準試料を用いた測定結果（実施例）を表すＮｙｑｕｉｓｔ線図である。
【図１３Ａ】図１３Ａは、固体電解質を用いた測定結果（実施例）を示す（試料温度２５℃）。
【図１３Ｂ】図１３Ｂは、固体電解質を用いた測定結果（実施例）を示す（様々な試料温度）。
【図１３Ｃ】図１３Ｃは、図１３Ｂの低インピーダンス領域を拡大して示す。
【図１４】図１４は、この発明の第２の実施形態に係る測定システムの構成を説明するための図である。
【図１５Ａ】図１５Ａは、様々な抵抗値のチップ抵抗を試料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（ゲイン線図）である。
【図１５Ｂ】図１５Ｂは、様々な抵抗値のチップ抵抗を試料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（位相線図）である。
【図１６Ａ】図１６Ａは、比較例に係る測定治具を用いて、様々な抵抗値のチップ抵抗を試料としてインピーダンスを測定した結果（比較例）を表したＢｏｄｅ線図（ゲイン線図）である。
【図１６Ｂ】図１６Ｂは、前記比較例に係る測定治具を用いて、様々な抵抗値のチップ抵抗を試料としてインピーダンスを測定した結果（比較例）を表したＢｏｄｅ線図（位相線図）である。
【図１７】図１７は、前記比較例に係る測定治具の構成を説明するための図である。
【図１８】図１８は、標準試料を用いた測定結果（実施例）を表すＮｙｑｕｉｓｔ線図である。
【図１９Ａ】図１９Ａは、固体電解質を用いた測定結果（実施例）を示す。
【図１９Ｂ】図１９Ｂは、図１９Ａの低インピーダンス領域を拡大して示す。
【図１９Ｃ】図１９Ｃは、図１９Ｂにおいて試料温度１２０℃のときの測定結果の低値側の曲線を拡大して示す。
【発明を実施するための形態】
【００６５】
以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
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。
【００６６】
第１測定器１１は、この実施形態では、自動平衡ブリッジ法（第１の測定方式）によって測定対象２０のインピーダンスを測定するための装置である。第２測定器１２は、この実施形態では、周波数応答解析（第２の測定方式）によって測定対象２０のインピーダンスを測定するための装置（FRA: Frequency Response Analyzer）である。第１測定器１１は、たとえば、キーサイト(Keysight)社のＥ４９９０Ａ型または同社の４２９４Ａ型であってもよく、仕様上の入力信号周波数範囲は、Ｅ４９９０Ａ型では２０Ｈｚ〜１２０ＭＨｚ、４２９４Ａ型では４０Ｈｚ〜１１０ＭＨｚである。第２測定器１２は、第１測定器１１とは異なる入力信号周波数範囲を有している。具体的には、第２測定器１２は、たとえば、ソーラトロン社の１２６０型測定器であってもよく、仕様上の入力信号周波数範囲は、１０μＨｚ〜３２ＭＨｚである。図３に示すように、第１測定器１１の測定周波数レンジ１１Ａ（入力信号周波数範囲）と第２測定器１２の測定周波数レンジ１２Ａ（入力信号周波数範囲）とは、互いに異なっているが、それらは重複する領域を有している。
【００６７】
キーサイト社およびソーラトロン社の上記の測定器は、いずれも、四端子対法による測定が可能であり、高周波数から低周波数への掃引が可能であり、かつ測定点毎に複数回測定して平均化することが可能である。したがって、同様の測定条件を設定しやすい。
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。
【００６８】
第２測定器１２は、表示部１２ａと、第２端子群Ｔ２とを含む。第２端子群Ｔ２は、複数（この実施形態では４個）の第２端子Ｔ２１〜Ｔ２４を含む。具体的には、４個の第２端子Ｔ２１〜Ｔ２４は、２つの電流端子Ｔ２１（信号出力端子），Ｔ２４（電流計測端子）と、２つの電圧端子Ｔ２２（高側電圧計測端子），Ｔ２３（低側電圧計測端子）とを含む。これらの第２端子は、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２端子Ｔ２１〜Ｔ２４は、正面視において、矩形の４つの頂点に相当する位置にそれぞれ配置されている。すなわち、第２端子Ｔ２１〜Ｔ２４は、第１端子Ｔ１１〜Ｔ１４とは異なる配列をなしている。
【００６９】
第２測定器１２から測定治具１４までのケーブル長の短縮を図るために、第２測定器１２の第２端子群Ｔ２に対向するように切替装置１３が配置されている。また、第１測定器１１の第１端子群Ｔ１は、第２測定器１２の第２端子群Ｔ２のほぼ直上に配置され、第１端子群Ｔ１から切替装置１３までのケーブル長が、可能な限り短縮されている。
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。
【００７０】
同軸ケーブル３の長さはたとえば１５ｃｍ程度、同軸ケーブル４の長さはたとえば５ｃｍ程度である。
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。
【００７１】
測定治具１４は、必要に応じて、冷却装置１９によって冷却される。それによって、室温未満の温度での測定が可能になる。測定治具１４を冷却装置１９で冷却して室温未満の温度での測定を可能とするためには、同軸ケーブル５の長さは、３０ｃｍ以上とすることが好ましい。冷却装置１９は、液体窒素などの冷媒を入れたステンレスデュワーであってもよい。冷却装置１９で測定治具１４を冷却する一方で、ヒータ２３への通電を制御することによって、測定対象２０の温度を正確に制御できる。
【００７２】
制御装置１０は、たとえば、パーソナルコンピュータからなる。制御装置１０には、第１測定器１１、第２測定器１２、切替装置制御ユニット１５および温度調節器１６が接続されている。制御装置１０は、これらを制御することにより、第１測定器１１によって測定対象２０を測定させながら第１測定器１１が出力する測定結果データを取得する第１測定制御と、第２測定器１２によって測定対象２０を測定させながら第２測定器１２が出力する測定結果データを取得する第２測定制御とを実行する。第１測定制御を実行するとき、制御装置１０は、切替装置制御ユニット１５を制御して、切替装置１３が第１測定器１１の第１端子群Ｔ１を測定治具１４に接続する状態とする。第２測定制御を実行するとき、制御装置１０は、切替装置制御ユニット１５を制御して、切替装置１３が第２測定器１２の第２端子群Ｔ２を測定治具１４に接続する状態とする。
【００７３】
測定治具１４の保持容器２１内の雰囲気を制御するために、蓋２２には、ガス導入管２６および排気管２７が取り付けられている。たとえば、排気管２７を真空ポンプなどの排気設備２８に接続し、ガス導入管２６を不活性ガスタンク等のガス供給源２９に接続することにより、保持容器２１内の雰囲気を制御できる。ガス導入管２６および排気管２７には、この実施形態では、それぞれガスバルブ３０，３１が介装されている。
【００７４】
制御装置１０、第１および第２測定器１１，１２、切替装置１３、切替装置制御ユニット１５および温度調節器１６は、架台６上に支持されている。架台６の天板６ａの上面に複数の支柱７が立てられており、その支柱７よって２段の水平な棚板８，９が支持されている。天板６ａ上に温度調節器１６が置かれており、下段の棚板８上に第２測定器１２が置かれており、上段の棚板９上に第１測定器１１および切替装置制御ユニット１５が置かれている。そして、第１測定器１１の上に制御装置１０が置かれている。測定治具１４は、テーブル１７上に置かれている。
【００７５】
図４Ａは、切替装置１３の原理的な構成を説明するための平面図であり、一部の構成については水平面で切断した断面を示してある。また、図４Ｂは、図４Ａの構成の左側面図である。切替装置１３は、測定器側端子支持板７１と、測定対象側端子支持板７２と、相対移動ユニット７３とを含む。
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。
【００７６】
複数の第１測定器側端子Ｔ３１〜Ｔ３４および複数の第２測定器側端子Ｔ４１〜Ｔ４４は、絶縁板７１ａ上に離隔した状態で支持されているので、それらを構成する同軸コネクタは、信号伝送部（芯線）だけでなく、それを取り囲むシールド部も互いから絶縁されている。すなわち、測定器側端子支持板７１上には、複数の第１測定器側端子Ｔ３１〜Ｔ３４および複数の第２測定器側端子Ｔ４１〜Ｔ４４うちのいずれの一対の間をも電気的に接続する導電路は存在しない。
【００７７】
測定対象側端子支持板７２は、測定器側端子支持板７１と対向するように、この測定器側端子支持板７１と平行に配置されている。すなわち、測定対象側端子支持板７２は、測定器側端子支持板７１の主面と平行になるように鉛直方向に沿って配置した主面を有する絶縁板７２ａを含む。測定対象側端子支持板７２は、図４Ｄ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、複数（この実施形態では４個）の測定対象側端子Ｔ５１〜Ｔ５４を、所定の配列で分離した状態で保持している。複数の測定対象側端子Ｔ５１〜Ｔ５４の配列は、複数の第１測定器側端子Ｔ３１〜Ｔ３４と同じ配列（すなわち、複数の第２測定器側端子Ｔ４１〜Ｔ４４とも同じ配列）である。複数の測定対象側端子Ｔ５１〜Ｔ５４は、複数の第１測定器側端子Ｔ３１〜Ｔ３４にそれぞれ対応しており、かつ複数の第２測定器側端子Ｔ４１〜Ｔ４４にそれぞれ対応している。複数の測定対象側端子Ｔ５１〜Ｔ５４は、それぞれ、絶縁板７２ａを貫通する同軸コネクタで構成されている。複数の測定対象側端子Ｔ５１〜Ｔ５４は、絶縁板７２ａに上に離隔した状態で支持されているので、それらを構成する同軸コネクタは、信号伝送部（芯線）だけでなく、それを取り囲むシールド部も互いから絶縁されている。すなわち、測定対象側端子支持板７２上には、複数の測定対象側端子Ｔ５１〜Ｔ５４のうちのいずれの一対の間をも電気的に接続する導電路は存在しない。絶縁板７２ａは、たとえばガラスエポキシ板であってもよい。
【００７８】
相対移動ユニット７３は、測定器側端子支持板７１と測定対象側端子支持板７２とを相対移動させる。それによって、相対移動ユニット７３は、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にそれぞれ接続する第１状態と、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にそれぞれ接続する第２状態とを選択的に達成する選択接続ユニットを構成している。
【００７９】
より具体的には、この実施形態では、測定器側端子支持板７１は、架台６の天板６ａに支柱６６を介して固定された板状の固定フレーム６７に取り付けられて固定されている。測定器側端子支持板７１は、固定フレーム６７に対して、第２測定器１２とは反対側の表面に取り付けられている。固定フレーム６７は、測定器側端子支持板７１に支持された第１測定器側端子Ｔ３１〜Ｔ３４および第２測定器側端子Ｔ４１〜Ｔ４４を第２測定器１２側に露出させるための開口６８を有している。この開口６８を介して、第２測定器側端子Ｔ４１〜Ｔ４４が第２測定器１２の第２端子群Ｔ２に対向している。
【００８０】
一方、測定対象側端子支持板７２は、相対移動ユニット７３によってＸ方向およびＹ方向に移動される板状の移動フレーム６９に取り付けられている。さらに具体的には、相対移動ユニット７３は、この実施形態では、ＸＹステージユニット７４を含む。ＸＹステージユニット７４は、Ｘ方向アクチュエータ７５およびＹ方向アクチュエータ７６を含み、これらを駆動することによって、ステージ７７をＸ方向およびＹ方向に移動させる。ステージ７７に移動フレーム６９が固定され、この移動フレーム６９に測定対象側端子支持板７２が支持されている。したがって、ＸＹステージユニット７４を駆動することによって、測定対象側端子支持板７２をＸ方向およびＹ方向に移動できる。移動フレーム６９の測定治具１４側の表面に測定対象側端子支持板７２が取り付けられている。移動フレーム６９には、測定対象側端子Ｔ５１〜Ｔ５４を測定器側端子支持板７１に向けて露出させるための開口７０が形成されている。
【００８１】
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とは、対応するもの同士のＺ方向位置（すなわち高さ位置）が揃えられている。同様に、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とは、対応するもの同士のＺ方向位置（すなわち高さ位置）が揃えられている。
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。
【００８２】
このようなＸ方向移動による接続／解除を達成するために、測定対象側端子Ｔ５１〜Ｔ５４、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、プッシュオン型の同軸コネクタで構成されていることが好ましい。より具体的には、第１測定器側端子Ｔ３１〜Ｔ３４および第２測定器側端子Ｔ４１〜Ｔ４４が、プッシュオン型の第１の同軸コネクタであり、測定対象側端子Ｔ５１〜Ｔ５４が、当該第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ることが好ましい。また、多少の位置ずれがあっても確実な嵌合を達成するためには、測定対象側端子Ｔ５１〜Ｔ５４と、第１および第２測定器側端子Ｔ４１〜Ｔ４４とのうち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ことが好ましい。
【００８３】
図５Ａ〜図５Ｅは、切替装置１３の動作を説明するための図である。
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。
【００８４】
図５Ｂは、測定対象側端子支持板７２をＹ方向に移動させて、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状態を示す。この状態から、測定対象側端子支持板７２をＸ方向に沿って測定器側端子支持板７１に接近させることにより、図５Ｃに示すように、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にそれぞれ嵌合して、それらが互いに電気的に接続された第１状態となる。
【００８５】
図５Ｃに示す状態から、測定対象側端子支持板７２をＸ方向に沿って測定器側端子支持板７１から離反させることにより、測定対象側端子Ｔ５１〜Ｔ５４と第１測定器側端子Ｔ３１〜Ｔ３４との嵌合が解除され、図５Ｂに示す状態に戻る。
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。
【００８６】
図５Ｅに示す状態から、測定対象側端子支持板７２をＸ方向に沿って測定器側端子支持板７１から離反させることにより、測定対象側端子Ｔ５１〜Ｔ５４と第２測定器側端子Ｔ４１〜Ｔ４４との嵌合が解除され、図５Ｄに示す状態となる。その後は、測定対象側端子支持板７２をＸ方向に移動させて原点位置に復帰させてもよい。
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。
【００８７】
図６Ａは、測定治具１４の構成を説明するための平面図である。図６Ｂは、その図解的な縦断面図である。また、図６Ｃは、測定対象の近傍の具体的な構成例を拡大して示す斜視図である。図６Ｂは、可能な限り多くの構成要素を表すために、一部の構成要素の配置を変更して表してあり、したがって、必ずしも厳密な構造を表すものではない。
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。
【００８８】
保持容器２１は、この実施形態では、有底円筒状であり、上部に開口２１ａを有し、開口２１ａの周囲に外向きのフランジ２１ｂが形成されている。蓋２２は、その周縁部の下面をフランジに合わせて保持容器２１に取り付けられる。蓋２２とフランジの間には、シール部材としてのＯリング３３が挟み込まれる。蓋２２とフランジ２１ｂとがクランプ３４によって固定され、それによって、保持容器２１に蓋２２が固定される。保持容器２１、蓋２２およびクランプ３４は、たとえば、ステンレスからなる。Ｏリング３３は、フッ素樹脂またはフッ素ゴムからなる。
【００８９】
支持アセンブリ３２は、蓋２２の下面に固定されており、蓋２２を保持容器２１に装着することによって、保持容器２１内に収容されるように構成されている。支持アセンブリ３２は、蓋２２に固定され、保持容器２１の軸線方向に沿って蓋２２の下面側に直線状に延びた複数本（たとえば４本）の支柱３５と、支柱３５の途中部に固定された下支持プレート３７と、下支持プレート３７の上方で支柱３５に沿って上下動可能に配置された上支持プレート３６と、上支持プレート３６と蓋２２の下面との間において各支柱３５に巻装されたコイルばね３８と、下支持プレート３７と上支持プレート３６との間において各支柱３５に螺合した丸ナット３９とを含む。４本の支柱３５は、容器の中心軸線まわりに等角度間隔をなすように配置されている。支柱３５の外周に螺子３５ａが螺刻してあり、その螺子３５ａに丸ナット３９が螺合している。コイルばね３８は、上支持プレート３６を丸ナット３９に向かって、すなわち、下方に向けて付勢する。支柱３５、コイルばね３８および丸ナットは、たとえばステンレスからなる。また、上支持プレート３６および下支持プレート３７は、たとえば、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）またはセラミックスからなる。
【００９０】
上支持プレート３６の下面には、保持容器２１の中心軸線上に第１電極リードＥ１が固定されている。第１電極リードＥ１は、測定対象２０に上方から接触する接点Ｅ１ａを下端に有している。
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。
【００９１】
測定対象２０の下面を第２電極リードＥ２の接点Ｅ２ａに接触させて配置した状態で、上支持プレート３６を下降させることにより、第１電極リードＥ１の接点Ｅ１ａを測定対象２０の上面に接触させることができる。具体的には、丸ナット３９をまわして下方に移動させることにより、コイルばね３８のばね力によって上支持プレート３６が押し下げられ、第１電極リードＥ１の接点Ｅ１ａが測定対象２０の上面に達する。さらに、丸ナット３９をまわして下方に移動させることにより、コイルばね３８のばね力によって、第１電極リードＥ１の接点Ｅ１ａが測定対象２０の上面に押し付けられ、それによって、測定対象２０の下面が第２電極リードＥ２の接点Ｅ２ａに押し付けられる。
【００９２】
測定対象２０は、たとえば、板状に形成されており、その上面および下面には電極２０ａ，２０ｂが予め形成されている。これらの電極２０ａ，２０ｂが、第１電極リードＥ１および第２電極リードＥ２の接点Ｅ２ａに接触する。
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。
【００９３】
第１同軸ケーブル４１の芯線４１ａの一端は、第１接続位置Ｐ１において第１電極リードＥ１に接続されている。第２同軸ケーブル４２の芯線４２ａの一端は、第１接続位置Ｐ１よりも接点Ｅ１ａに近い（すなわち測定対象２０に近い）第２接続位置Ｐ２において第１電極リードＥ１に接続されている。第３同軸ケーブル４３の芯線４３ａの一端は、第３接続位置Ｐ３において第２電極リードＥ２に接続されている。第４同軸ケーブル４４の芯線４４ａの一端は、第３接続位置Ｐ３よりも接点Ｅ２ａから遠い（すなわち測定対象２０から遠い）第４接続位置Ｐ４において第２電極リードＥ２に接続されている。
【００９４】
第１同軸ケーブル４１および第２同軸ケーブル４２は、上支持プレート３６に形成された貫通孔（図示省略）を貫通しており、それらの上端は、蓋２２を貫通するフィードスルー同軸ケーブルコネクタ４６，４７にそれぞれ結合され、かつ支持されている。第３同軸ケーブル４３および第４同軸ケーブル４４は、下支持プレート３７に形成された貫通孔３７１，３７２（図６Ｃ参照）を貫通し、さらに上支持プレート３６に形成された貫通孔（図示省略）を貫通しており、それらの上端は、蓋２２を貫通するフィードスルー同軸ケーブルコネクタ４８，４９にそれぞれ結合され、かつ支持されている。フィードスルー同軸ケーブルコネクタ４６〜４９は、絶縁型であり、芯線部のみならずシールド部も蓋２２から絶縁された状態で、蓋２２を貫通して当該蓋２２に固定されている。
【００９５】
図６Ｃに示すように、第１同軸ケーブル４１および第２同軸ケーブル４２のシールド線４１ｂ，４２ｂには、第１電極リードＥ１側の端部に、第１および第２シールド接続部品５１，５２がそれぞれ結合されている。同様に、第３同軸ケーブル４３および第４同軸ケーブル４４のシールド線４３ｂ，４４ｂには、第２電極リードＥ２側の端部に、第３および第４シールド接続部品５３，５４がそれぞれ結合されている。これらのシールド接続部品５１〜５４の間が配線６１〜６４（この実施形態ではポリイミド被覆ステンレス線）で互いに接続されている。
【００９６】
より具体的には、第１シールド接続部品５１と第２シールド接続部品５２とが、複数の第１線６１で接続されており、それにより、第１同軸ケーブル４１のシールド線４１ｂと第２同軸ケーブル４２のシールド線４２ｂとが直接接続されている。また、第１シールド接続部品５１と第３シールド接続部品５３とが、複数の第２線６２で接続されており、それにより、第１同軸ケーブル４１のシールド線４１ｂと第３同軸ケーブル４３のシールド線４３ｂとが直接接続されている。また、第２シールド接続部品５２と第４シールド接続部品５４とが、複数の第３線６３で接続されており、それにより、第２同軸ケーブル４２のシールド線４２ｂと第４同軸ケーブル４４のシールド線４４ｂとが直接接続されている。さらに、第３シールド接続部品５３と第４シールド接続部品５４とが、複数の第４線６４で接続されており、それにより、第３同軸ケーブル４３のシールド線４３ｂと第４同軸ケーブル４４のシールド線４４ｂとが直接接続されている。第２シールド接続部品５２と第３シールド接続部品５３とを接続する配線は設けられておらず、したがって、測定治具１４は、第２同軸ケーブル４２のシールド線４２ｂと第３同軸ケーブル４３のシールド線４３ｂとを直接接続する配線を含まない。
【００９７】
第２線６２および第３線６３は、下支持プレート３７を跨いで配置される。これらの第２線６２および第３線６３を所定位置に配索するために、下支持プレート３７には、保持容器２１の中心軸線まわりに等角度間隔で複数個（たとえば１２個）の貫通孔３７５が形成されている。これらの貫通孔３７５の一部または全部を通して各複数の第２線６２および第３線６３が配置されている。それにより、各複数の第２線６２および第３線６３は、測定対象２０を取り囲む篭形状を形成するように配置されている。この実施形態では、第２線６２は、１２個の貫通孔３７５のうちの１１個をそれぞれ通って配索された１１本の配線を含む。第３線も同様に、１２個の貫通孔３７５のうちの１１個をそれぞれ通って配索された１１本の配線を含む。また、この実施形態では、第３および第４同軸ケーブル４３，４４が通る貫通孔３７１，３７２は、第２線６２および第３線６３を配索するための貫通孔３７５と共通である。さらに、この実施形態では、一つの貫通孔３７５には、第２線６２、第３線６３、第３および第４同軸ケーブル４３，４４のいずれも通されていない。この貫通孔３７５は、測定対象２０の出し入れのために利用されてもよい。
【００９８】
蓋２２にはガス導入管２６および排気管２７が結合されている。ガス導入管２６には、その流路を開閉するガスバルブ３０が介装されている。排気管２７には、その流路を開閉するガスバルブ３１が介装されている。
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。
【００９９】
蓋２２の中央には、ヒータ２３への給電のためのコネクタ５６が貫通している。ヒータ２３のリード線２４は、コネクタ５６に接続されている。コネクタ５６は、リード線５７を介して温度調節器１６に接続されている。
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。
【０１００】
図７Ａおよび図７Ｂは、測定対象２０の近傍における配線の構成を説明するための図であり、図７Ａは切替装置１３を第１測定器１１に接続したときの電気的構成を示し、図７Ｂは切替装置１３を第２測定器１２に接続したときの電気的構成を示す。
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。
【０１０１】
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側端部は、第１線６１によって第２同軸ケーブル４２のシールド線４２ｂの第１電極リードＥ１側端部に直接接続され、第２線６２によって第３同軸ケーブル４３のシールド線４３ｂの第２電極リードＥ２側端部に直接接続されている。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側端部は、第３線６３によって第４同軸ケーブル４４のシールド線４４ｂの第２電極リードＥ２側端部に直接接続されている。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側端部は、第４線６４によって第４同軸ケーブル４４のシールド線４４ｂの第２電極リードＥ２側端部に直接接続されている。「直接接続」とは、他の同軸ケーブルのシールド線を介することなく接続されていることを意味しており、前述のようなシールド接続部品５１〜５４などの接続部材を用いる接続を排除しない。
【０１０２】
第１同軸ケーブル４１（電流端子）および第４同軸ケーブル４４（電流端子）のシールド線４１ｂ，４４ｂの第１電極リードＥ１側端部および第２電極リードＥ２側端部の間を直接接続する線はない。また、第２同軸ケーブル４２（電圧端子）および第３同軸ケーブル４３（電圧端子）のシールド線４２ｂ，４４ｂの第１電極リードＥ１側端部および第２電極リードＥ２側端部の間を直接接続する線もない。
【０１０３】
切替装置１３が第１測定器１１に測定治具１４を接続しているときには、図７Ａ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１測定器１１の信号出力端子Ｔ１１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１測定器１１の電圧計測端子Ｔ１２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１測定器１１の制御端子Ｔ１３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１測定器１１の電流計測端子Ｔ１４に接続される。
【０１０４】
第１測定器１１は、交流信号源８１を内部に有しており、この交流信号源８１は、信号出力端子Ｔ１１に交流信号を出力する。それによって、第１同軸ケーブル４１の芯線４１ａ（電流端子）から電流が供給される。この電流は、第１電極リードＥ１、測定対象２０、第２電極リードＥ２を通って、第４同軸ケーブル４４の芯線４４ａ（電流計測端子）に流れ込み、第１測定器１１内の電流計８４へと供給される。この電流計８４を通った電流は、第４同軸ケーブル４４のシールド線４４ｂを通り、さらに、第１線６１〜第４線６４を通って、第１同軸ケーブル４１のシールド線４１ｂへと導かれ、このシールド線４１ｂを通って、交流信号源８１へと帰る。こうして、交流信号源８１から測定対象２０を通り、さらに電流計８４を通って交流信号源８１へと戻る電流経路が形成されている。
【０１０５】
第３同軸ケーブル４３の芯線４３ａ（制御端子）は、第１測定器１１の内部の演算増幅器８３に接続されている。演算増幅器８３は、第３同軸ケーブル４３の芯線４３ａおよびシールド線４３ｂの間の電位差に対応する制御信号を出力する。この制御信号によって、前述の電流経路を流れる電流が制御される。
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。
【０１０６】
第１測定器１１は、電流計８４によって計測される電流と、電圧計８２によって計測される電圧とに基づいて、測定対象２０のインピーダンスを演算する。
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。
【０１０７】
第２測定器１２は、交流信号源９０を内部に有しており、この交流信号源９０は、信号出力端子Ｔ２１に交流信号を出力する。それによって、第１同軸ケーブル４１の芯線４１ａ（電流端子）から電流が供給される。この電流は、第１電極リードＥ１、測定対象２０、第２電極リードＥ２を通って、第４同軸ケーブル４４の芯線４４ａ（電流計測端子）に流れ込み、第２測定器１２内の電流計９３へと供給される。この電流計９３を通った電流は、第４同軸ケーブル４４のシールド線４４ｂを通り、さらに、第１線６１〜第４線６４を通って、第１同軸ケーブル４１のシールド線４１ｂへと導かれ、このシールド線４１ｂを通って、交流信号源９１へと帰る。
【０１０８】
第２同軸ケーブル４２の芯線４２ａ（高側電圧計測端子）および第３同軸ケーブル４３の芯線４３ａ（低側電圧計測端子）は、第２測定器１２の内部の電圧計９２の両端にそれぞれ接続されている。電圧計９２は、第２同軸ケーブル４２の芯線４２ａと第３同軸ケーブル４３の芯線４３ａ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。
【０１０９】
第２測定器１２は、電流計９３によって計測される電流と、電圧計９２によって計測される電圧とに基づいて、測定対象２０のインピーダンスを演算する。
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。
【０１１０】
さらに、この実施形態では、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側端部との間が直接接続されていない。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の測定精度を一層高め、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一層広げることができる。
【０１１１】
図８は、第１および第２測定器１１，１２および切替装置１３を制御するために制御装置１０が実行する制御プログラム９５（ソフトウェア）の機能を説明するための図である。制御装置１０は、制御プログラム９５を実行することによって、第１測定器制御機能、第２測定器制御機能、切替装置制御機能、測定周波数帯域設定受付機能、測定点設定受付機能、測定点演算機能、測定データ取得機能、測定データ出力機能等を実現する。
【０１１２】
制御装置１０は、中央処理装置９６（ＣＰＵ）、メモリ９７および外部記憶装置９４を含む。制御プログラム９５は、たとえば外部記憶装置９４に保存され、メモリ９７にロードされて実行される。制御装置１０は、さらに、マンマシンインタフェースを提供する表示ユニット９８および入力ユニット９９を含む。入力ユニット９９は、キーボード、ポインティングデバイスなどを含む。ポインティングデバイスは、マウス、タッチパッド、タッチパネル等であり得る。使用者は、表示ユニット９８を視認しながら入力ユニット９９を操作することによって、制御装置１０に対する必要な入力操作を実行できる。
【０１１３】
第１測定器制御機能は、第１測定器１１を制御する機能である。より具体的には、第１測定器１１に対して、測定周波数帯域、すなわち、上限測定周波数および下限測定周波数を設定し、かつ、その測定周波数帯域内での複数の測定点（測定周波数）を設定して、それらの測定点でのインピーダンス測定を実行させるための指令を与える機能である。制御装置１０は、たとえば、ＧＰＩＢ(General Purpose Interface Bus)によって第１測定器１１に接続され、ＩＥＥＥ４８８．２に準拠した通信方式で第１測定器１１を制御する。
【０１１４】
第２測定器制御機能は、第２測定器１２を制御する機能である。より具体的には、第２測定器１２に対して、測定周波数帯域、すなわち、上限測定周波数および下限測定周波数を設定し、かつ、その測定周波数帯域内での複数の測定点（測定周波数）を設定して、それらの測定点でのインピーダンス測定を実行させるための指令を与える機能である。制御装置１０は、たとえば、ＧＰＩＢによって第２測定器１２に接続され、ＩＥＥＥ４８８．２に準拠した通信方式で第２測定器１２を制御する。
【０１１５】
切替装置制御機能は、切替装置１３の動作を制御するための機能である。制御装置１０は、たとえば、ＧＰＩＢによって切替装置制御ユニット１５に接続され、ＩＥＥＥ４８８．２に準拠した通信方式で切替装置制御ユニット１５に制御指令を与える。その制御指令に基づいて、切替装置制御ユニット１５が相対移動ユニット７３を制御する。切替装置制御機能は、第１測定器１１によるインピーダンス測定に際しては、測定治具１４が第１測定器１１に接続される第１状態に切替装置１３を制御する。また、切替装置制御機能は、第２測定器１２によるインピーダンス測定に際しては、測定治具１４が第２測定器１２に接続される第２状態に切替装置１３を制御する。
【０１１６】
測定周波数帯域設定受付機能は、入力ユニット９９の操作によって使用者が入力する測定周波数帯域を受け付ける機能であり、測定領域入力手段を構成している。たとえば、測定周波数帯域設定受付機能は、使用者が第１測定器１１における上限測定周波数および下限測定周波数を入力するためのインタフェースを表示ユニット９８に表示させる。この表示を視認しながら、使用者が入力ユニット９９を操作することによって、第１測定器１１の上限測定周波数および下限測定周波数が入力され、その入力結果が、制御装置１０に受け付けられる。同様に、測定周波数帯域設定受付機能は、使用者が第２測定器１２における上限測定周波数および下限測定周波数を入力するためのインタフェースを表示ユニット９８に表示させる。この表示を視認しながら、使用者が入力ユニット９９を操作することによって、第２測定器１２の上限測定周波数および下限測定周波数が入力され、その入力結果が、制御装置１０に受け付けられる。
【０１１７】
測定点設定受付機能は、入力ユニット９９の操作によって使用者が入力する測定点（測定周波数）を受け付ける機能であり、測定点の間隔を設定するための測定点間隔設定手段を構成している。たとえば、測定点設定受付機能は、一桁(decade)当たりの測定点数(steps)を入力するためのインタフェースを表示ユニット９８に表示させる。この表示を視認しながら、使用者が入力ユニット９９を操作することによって、一桁当たりの測定点数が入力されて制御装置１０に受け付けられる。
【０１１８】
測定点演算機能は、第１測定器１１により測定動作を実行させるための複数の測定点（測定周波数）を演算し、かつ第２測定器１２により測定動作を実行させるための複数の測定点（測定周波数）を演算する機能である。演算された複数の測定点は、第１測定器制御機能および第２測定器制御機能によって、第１測定器１１および第２測定器１２にそれぞれ送信される。より具体的には、それらの複数の測定点において測定動作を実行させるための指令信号が、第１および第２測定器１１，１２に与えられる。第１測定器１１の複数の測定点は、第１測定器１１について設定された上限測定周波数および下限測定周波数の間で設定され、周波数の一桁あたりの測定間隔（周波数の間隔）は、測定点設定受付機能によって受け付けられた測定点数に当該一桁の周波数領域を等分するように定められる。第２測定器１２の複数の測定点も同様に、第２測定器１２について設定された上限測定周波数および下限測定周波数の間で設定され、周波数一桁あたりの測定間隔（周波数の間隔）は、測定点設定受付機能によって受け付けられた測定点数に当該一桁の周波数領域を等分するように定められる。その結果、第１測定器１１および第２測定器１２についてそれぞれ設定される測定周波数領域が重複する周波数領域を有する場合には、その重複周波数領域内では、第１測定器１１および第２測定器１２において同じ測定点（周波数）でのインピーダンス測定が行われることになる。
【０１１９】
測定データ取得機能は、第１測定器１１からの測定結果データを取得し、第２測定器１２からの測定結果データを取得する機能である。取得された測定結果データは、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。
【０１２０】
図９は、制御装置１０の表示ユニット９８における表示例を示す。制御装置１０は、たとえば、設定ウィンドウ１００および出力ウィンドウ１２０を表示ユニット９８に表示させることができる。
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。
【０１２１】
第１測定周波数入力部１０１は、測定周波数帯域設定受付機能によって提供されるインタフェースであり、第１測定器１１における上限測定周波数を設定するための上限周波数設定部１０５と、第１測定器１１における下限測定周波数を設定するための下限周波数設定部１０６とを含む。上限周波数設定部１０５および下限周波数設定部１０６は、それぞれ、周波数の数値を入力するための数値入力部１０５ａ，１０６ａと、周波数の単位を入力するための単位入力部１０５ｂ，１０６ｂとを含む。使用者は、数値入力部１０５ａ，１０６ａおよび単位入力部１０５ｂ，１０６ｂに対して適切な数値および単位をそれぞれ設定することによって、上限測定周波数および下限測定周波数を設定できる。
【０１２２】
第２測定周波数入力部１０２は、測定周波数帯域設定受付機能によって提供されるインタフェースであり、第２測定器１２における上限測定周波数を設定するための上限周波数設定部１０７と、第２測定器１２における下限測定周波数を設定するための下限周波数設定部１０８とを含む。上限周波数設定部１０７および下限周波数設定部１０８は、それぞれ、周波数の数値を入力するための数値入力部１０７ａ，１０８ａと、周波数の単位を入力するための単位入力部１０７ｂ，１０８ｂとを含む。使用者は、数値入力部１０７ａ，１０８ａおよび単位入力部１０７ｂ，１０８ｂに対して適切な数値および単位をそれぞれ設定することによって、上限測定周波数および下限測定周波数を設定できる。
【０１２３】
また、使用者は、測定間隔入力部１０３に対して適切な数値を設定することにより、一桁あたりの測定点数(Steps)を入力でき、それによって、一桁(decade)あたりの測定間隔を設定できる。
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。
【０１２４】
出力ウィンドウ１２０は、第１および第２測定器１１，１２から送られてくる測定結果データをグラフ表示するように構成されている。出力ウィンドウ１２０は、たとえば、Ｂｏｄｅ線図表示部１２１と、Ｎｙｑｕｉｓｔ線図表示部１２２とを含む。Ｂｏｄｅ線図表示部１２１は、ゲイン線図表示部１２１ａと位相線図表示部１２１ｂ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。
【０１２５】
図１０は、制御装置１０の動作の概要を説明するためのフローチャートである。スタートボタンが操作されると（ステップＳ１）、制御装置１０は、切替装置制御ユニット１５に対して、原点復帰指令を出す（ステップＳ２）。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（ＸＹステージユニット７４）を制御して、測定対象側端子支持板７２をＸ方向およびＹ方向に移動させて原点に移動させる。切替装置１３が原点に復帰すると、そのことを表す信号が切替装置制御ユニット１５から制御装置１０に送られる。これに応答して、制御装置１０は、切替装置制御ユニット１５に対して、第１測定器接続指令を送信する（ステップＳ３）。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Ｙ方向に移動させ、測定対象側端子Ｔ５１〜Ｔ５４を第１測定器側端子Ｔ３１〜Ｔ３４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１測定器側端子Ｔ３１〜Ｔ３４に接続させる。これにより、測定治具１４が第１測定器１１に接続された第１状態となる。この第１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。
【０１２６】
この通知に応答して（ステップＳ４：ＹＥＳ）、制御装置１０は、第１測定器１１に対して、測定点を指令して測定動作を行わせる（ステップＳ５：測定点指示手段）。そして、制御装置１０は、第１測定器１１から送られてくる測定結果データを外部記憶装置９４に格納する（ステップＳ６）。
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。
【０１２７】
この通知に応答して（ステップＳ８：ＹＥＳ）、制御装置１０は、第２測定器１２に対して、測定点を指令して測定動作を行わせる（ステップＳ９。測定点指示手段）。そして、制御装置１０は、第２測定器１２から送られてくる測定結果データを外部記憶装置９４に格納する（ステップＳ１０）。
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。
【０１２８】
使用者が保存ボタンを操作すると（ステップＳ１２）、制御装置１０は、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を外部記憶装置９４に格納する（ステップＳ１３）。このとき、第１および第２測定器１１，１２の測定結果データは別のファイルで保存してもよいし、一つのファイルで保存してもよい。制御装置１０は、第１測定器１１の測定結果データおよび第２測定器１２の測定結果データを共通形式データのファイルとして保存する。使用者が保存ボタンを操作せず（ステップＳ１２：ＮＯ）、たとえば強制終了ボタン１１２を操作した場合には、測定結果データを保存せずに処理を終える。
【０１２９】
制御装置１０は、保存された第１および第２測定器１１，１２の測定結果データをさらに統合した一つの統合ファイルを作成して保存する機能を有していてもよい（ステップＳ１４）。より具体的には、重複する測定周波数領域内の共通測定点のデータをそれぞれ一つのデータに統合する機能を有していてもよい。この統合は、第１測定器１１または第２測定器１２のいずれかのデータを代表データとして選択する処理であってもよいし、第１測定器１１および第２測定器１２のデータの平均値を求める処理であってもよいし、第１測定器１１および第２測定器１２のデータに重み付けを付して平均値を求める処理であってもよい。制御装置１０は、その統合されたデータを含む統合ファイルを外部記憶装置９４に格納する。
【０１３０】
図１１Ａおよび図１１Ｂ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１１Ａはゲイン線図、図１１Ｂは位相線図である。
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。
【０１３１】
図１１Ａおよび図１１Ｂ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。
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。
【０１３２】
１０ＭＨｚにおいては２０Ω〜１ｋΩ
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。
【０１３３】
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１０Ｈｚ、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。したがって、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。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。
【０１３４】
図１２において、第１測定器１１による測定結果はシンボル「□」で表し、第２測定器１２による測定結果は実線で表してある。２つの測定器１１，１２の測定結果は、重複測定周波数域においてほぼ一致しており、信頼性の高い測定を実現できていることがわかる。第１測定器１１の測定結果（シンボル「□」）が描く円弧の低値側端（左端）が横軸（実軸）にほぼ接しており、かつ第２測定器１２の測定結果（実線）が描く円弧の高値側端（右端）が横軸（実軸）にほぼ接していて、２つの測定器１１，１２の測定結果はほぼ完全な半円弧を形成している。これにより、インピーダンスの正確な測定が可能である。
【０１３５】
図１３Ａ、図１３Ｂおよび図１３Ｃは、測定対象２０の試料として固体電解質を用いた測定結果（実施例）を示す。試料は直径１９ｍｍ、厚さ０．２６ｍｍの板状に加工された固体電解質の両面にそれぞれ金電極２０ａ，２０ｂ（直径６ｍｍ）を形成したものである。室温（２５℃）のほか、−５０℃〜３００℃の間で５０℃間隔で設定した複数の温度に試料温度を制御してインピーダンスの測定を行った。その他の条件は、図１２の標準試料の測定の場合と同じである。図１３Ａに試料温度を２５℃とした場合の測定結果を示し、図１３Ｂおよび図１３Ｃに様々な試料温度での測定結果を一括して示す。図１３Ｃは、低インピーダンス領域を拡大して、試料温度を高温に設定した場合の測定結果を明瞭に示す。
【０１３６】
この測定結果から、固体電解質においても、Ｎｙｑｕｉｓｔ線図に明瞭な円弧形状が表れ、したがって、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。
【０１３７】
図１４は、この発明の第２の実施形態に係る測定システムの構成を説明するための図である。この図１４において、前述の図２に示された各部の対応部分に同一の参照符号を付して示す。
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。
【０１３８】
測定器１２が出力するデータは、制御装置１０に入力されている。制御装置１０は、測定器１２を制御する機能を有していてもよいが、単に、測定器１２が出力するデータを取り込んで処理する機能だけを有していてもよい。むろん、制御装置１０は、切替装置１３を制御する機能や複数の測定器を制御する機能を有している必要はない。
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。
【０１３９】
測定器１２としてソーラトロン社１２６０型を用いた。測定周波数範囲は１００Ｈｚ〜１０ＭＨｚに設定し、交流電圧は１０ｍＶに設定し、一桁あたりの測定点数は４０steps/decadeに設定した。試料の温度は室温である。
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。
【０１４０】
１０ＭＨｚにおいては２０Ω〜１ｋΩ
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。
【０１４１】
比較例の測定治具１４１は、図１７に構成を図解的に示すように、第１同軸ケーブル４１のシールド線４１ｂと第２同軸ケーブル４２のシールド線４２ｂとを第１電極リードＥ１側端部で直接接続する第１線１６１と、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側端部とを直接接続する第２線１６２と、第３同軸ケーブル４３のシールド線３２ｂと第４同軸ケーブル４４のシールド線４３ｂとを第２電極リードＥ２側端部で直接接続する第３線１６３とを含む。したがって、第２同軸ケーブル４２および第３同軸ケーブル４３のシールド線４２ｂ，４３ｂ同士が測定対象２０側の端部で直接接続されており、第１同軸ケーブル４１および第３同軸ケーブル４３のシールド線４１ｂ，４３ｂ同士が測定対象２０側の端部で直接接続されておらず、第２同軸ケーブル４２および第４同軸ケーブル４４のシールド線４２ｂ，４４ｂ同士が測定対象２０側の端部で直接接続されていない点で、前述の測定治具１４（実施形態）とは異なる。また、第２同軸ケーブル４２および第３同軸ケーブル４３のシールド線４２ｂ，４３ｂを測定対象２０側の端部で直接接続する第２線１６２は、測定対象２０を取り囲むような配置にはなっていない。
【０１４２】
図１６Ａおよび図１６Ｂには、測定器１２から測定治具１４までの同軸ケーブル長を１０ｃｍにまで短縮して得られた最高性能が示されている。ただし、ケーブル長が１０ｃｍでは、測定治具１４を冷却装置１９に入れることができないので、室温未満の試料温度での測定ができず、実用上の支障がある。図１６Ａおよび図１６Ｂから分かるとおり、確度±５％が得られるのは、１０ＭＨｚにおいて２００Ω〜２ｋΩである。測定器１２の仕様上の最高周波数である３２ＭＨｚにおいては、確度±５％を満たす精度で測定可能な抵抗値範囲はなかった。図１６Ａ（ゲイン線図）には、第１および第２電極リードＥ１，Ｅ２間を短絡(short)したときの測定結果データが表してあり、測定治具１４のインダクタンスに起因する傾斜直線が表れている。
【０１４３】
図１５Ａおよび図１５Ｂ（実施例）と、図１６Ａおよび図１６Ｂ（比較例）との比較により、測定治具１４の同軸ケーブルのシールド線を相互接続する配線を工夫することによって、精度良く測定できるインピーダンス範囲が広がることが分かる。
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。
【０１４４】
測定器１２としてソーラトロン社１２６０型を用い、測定治具１４を接続して、１００Ｈｚ〜１０ＭＨｚの測定周波数範囲で測定した。交流電圧は１０ｍＶ、一桁あたりの測定点数は４０steps/decadeに設定した。試料の温度は室温である。
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。
【０１４５】
図１９Ａ、図１９Ｂおよび図１９Ｃは、測定対象２０の試料として固体電解質を用いた測定結果（実施例）を示す。試料は直径５．５ｍｍ、厚さ０．２６ｍｍの板状に加工された固体電解質の両面にそれぞれ金電極２０ａ，２０ｂ（直径４ｍｍ）を形成したものである。測定器１２としてソーラトロン社１２６０型を用い、測定治具１４を接続して、１Ｈｚ〜１０ＭＨｚの測定周波数範囲で測定した。交流電圧は１０ｍＶ、一桁あたりの測定点数は４０steps/decadeに設定した。室温（２５℃）のほか、０℃〜１２０℃の間で１０℃間隔で設定した複数の温度に試料温度を制御してインピーダンスの測定を行った。図１９Ａおよび図１９Ｂに様々な試料温度での測定結果を一括して示す。図１９Ｂは、低インピーダンス領域を拡大して、試料温度を高温に設定した場合の測定結果を明瞭に示す。
【０１４６】
この測定結果から、固体電解質においても、Ｎｙｑｕｉｓｔ線図に明瞭な円弧形状が表れ、したがって、インピーダンスの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。
【０１４７】
以上、この発明の実施形態について具体的に説明してきたが、この発明は、以下に例示的に列記するとおり、さらに他の形態で実施することが可能である。
（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。
【０１４８】
（３）第１の実施形態において、切替装置１３の測定器側端子支持板７１は、第１測定器側端子Ｔ３１〜Ｔ３４および第２測定器側端子Ｔ４１〜Ｔ４４の両方を支持しているが、第１測定器側端子Ｔ３１〜Ｔ３４および第２測定器側端子Ｔ４１〜Ｔ４４を個別に設けた２つの支持板でそれぞれ支持してもよい。
（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。
【０１４９】
（５）第１の実施形態において、切替装置１３の相対移動ユニット７３は、測定器１１，１２の前方にＸ方向アクチュエータ７５およびＹ方向アクチュエータ７６を有している。しかし、このような配置は一例であり、たとえば、測定器１２の下方にＸ方向アクチュエータ７５およびＹ方向アクチュエータ７６を収容する空間を確保してもよい。これにより、測定対象側端子支持板７２に対して測定治具１４を近づけることができるので、それらの間を接続する同軸ケーブル５のケーブル長を短くすることができる。それにより、測定精度を一層向上できる。
【０１５０】
（６）第１の実施形態において、切替装置１３は、プッシュオン型の同軸コネクタで構成した第１測定器側端子Ｔ３１〜Ｔ３４、第２測定器側端子Ｔ４１〜Ｔ４４および測定対象側端子Ｔ５１〜Ｔ５４を備え、それらを挿抜することで切替えを達成するように構成されている。しかし、この構成は一例であり、たとえば、絶縁板上に形成された同軸状の金属パターンと、この同軸状金属パターンに対して圧接する複数のスプリングプローブ（コンタクトプローブ）との組み合わせによって、切替装置を構成することもできる。より具体的には、測定器側端子支持板７１において測定対象側端子支持板７２に対向する表面に、測定器側端子Ｔ３１〜Ｔ３４，Ｔ４１〜Ｔ４４のそれぞれに対応するように複数の同軸状金属パターンを形成しておく。各同軸状金属パターンは、信号伝達部と、それを取り囲むシールド部とを含む。シールド部は、信号伝達部を中心とする円周上で連続する金属パターンであってもよいし、当該円周上で離散配置された複数の金属パターンであってもよい。一方、測定対象側端子支持板７２には、測定対象側端子Ｔ５１〜Ｔ５４のそれぞれに対応するように複数の同軸状スプリングプローブアセンブリを設けておく。各同軸状スプリングプローブアセンブリは、信号伝達用の一つのスプリングプローブと、それを取り囲むように配置された複数のシールド用のスプリングプローブとを含む。各スプリングプローブは、測定対象側端子支持板７２に植設される胴部と、その胴部に対して出没するコンタクトロッドと、コンタクトロッドを測定器側端子支持板７１に向けて付勢するばねとを含む。この構成により、測定器側端子支持板７１と測定対象側端子支持板７２とを相対移動させることで、同軸状スプリングプローブアセンブリを、第１測定器側端子を構成する同軸状金属パターンまたは第２測定器側端子を構成する同軸状金属パターンに選択的に接続させることができる。この場合、スプリングプローブが測定器側端子支持板７１の表面を摺動しても差し支えなければ、Ｘ方向の相対移動は省くことができる。むろん、測定対象側端子Ｔ５１〜Ｔ５４を同軸状金属パターンで構成し、測定器側端子Ｔ３１〜Ｔ３４，Ｔ４１〜Ｔ４４を同軸状スプリングプローブアセンブリで構成することもできる。
【０１５１】
（７）測定治具４は、前述の第１〜第４線６１〜６４に加えて、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側端部とを直接接続する第５線を有していてもよい。このような第５線は複数本設けることが好ましい。ただし、あまり多数本の第５線を設けると、そのインダクタンス成分の影響により測定精度が悪化するおそれがある。
【０１５２】
（８）前述の実施形態では、インピーダンスの測定について主として説明したが、この発明は、インピーダンス以外の物理量の測定にも適用することができ、測定範囲の拡大に寄与できる。
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。
【符号の説明】
【０１５３】
１  測定システム（第１の実施形態）
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）
【図１】
0006675679.tif 000002
【図２】
0006675679.tif 000003
【図３】
0006675679.tif 000004
【図４Ａ】
0006675679.tif 000005
【図４Ｂ】
0006675679.tif 000006
【図４Ｃ】
0006675679.tif 000007
【図４Ｄ】
0006675679.tif 000008
【図５Ａ】
0006675679.tif 000009
【図５Ｂ】
0006675679.tif 000010
【図５Ｃ】
0006675679.tif 000011
【図５Ｄ】
0006675679.tif 000012
【図５Ｅ】
0006675679.tif 000013
【図６Ａ】
0006675679.tif 000014
【図６Ｂ】
0006675679.tif 000015
【図６Ｃ】
0006675679.tif 000016
【図７Ａ】
0006675679.tif 000017
【図７Ｂ】
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【図８】
0006675679.tif 000019
【図９】
0006675679.tif 000020
【図１０】
0006675679.tif 000021
【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１３Ｃ】
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【図１４】
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【図１５Ａ】
0006675679.tif 000029
【図１５Ｂ】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９Ａ】
0006675679.tif 000035
【図１９Ｂ】
0006675679.tif 000036
【図１９Ｃ】
0006675679.tif 000037