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公開番号2025105094
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-10
出願番号2023223395
出願日2023-12-28
発明の名称測定装置および測定方法
出願人アンリツ株式会社
代理人弁理士法人栄光事務所
主分類G01N 22/00 20060101AFI20250703BHJP(測定;試験)
要約【課題】マイクロ波共振周波数測定において、対象物の特徴を示す信号特性をより短い時間で測定する。
【解決手段】
測定装置(100)が、変調信号送信部(1)と変調信号受信部(2)とを備え、前記変調信号送信部が、その内部に被測定物(4)が配置されて用いられるマイクロ波共振器(3)に、スペクトラムが既知である所定のマルチトーン変調信号を送信し、前記変調信号受信部が、前記マイクロ波共振器から出力されたマルチトーン変調信号を受信し、前記変調信号送信部が前記マイクロ波共振器に送信したマルチトーン変調信号のスペクトラムと、前記変調信号受信部が受信したマルチトーン変調信号のスペクトラムとを比較することにより前記被測定物の透過特性を算出し、算出された前記透過特性に基づいて、前記マイクロ波共振器の共振周波数を算出する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
変調信号送信部（１）と変調信号受信部（２）とを備え、
前記変調信号送信部が、その内部に被測定物（４）が配置されて用いられるマイクロ波共振器（３）に、スペクトラムが既知である所定のマルチトーン変調信号を送信し、
前記変調信号受信部が、
前記マイクロ波共振器から出力されたマルチトーン変調信号を受信し、
前記変調信号送信部が前記マイクロ波共振器に送信したマルチトーン変調信号のスペクトラムと、前記変調信号受信部が受信したマルチトーン変調信号のスペクトラムとを比較することにより前記被測定物の透過特性を算出し、
算出された前記透過特性に基づいて、前記マイクロ波共振器の共振周波数を算出する、
測定装置。
続きを表示（約 760 文字）【請求項２】
前記変調信号受信部が、
算出された前記共振周波数に基づいて、前記被測定物の重量を算出する、
請求項１に記載の測定装置。
【請求項３】
前記変調信号送信部は、ＯＦＤＭに基づいて変調されたマルチトーン変調信号を前記マイクロ波共振器に送信する、
請求項１に記載の測定装置。
【請求項４】
前記変調信号送信部は、二値の疑似乱数に基づくシンボルマッピング処理を行って得られたマルチトーン変調信号を前記マイクロ波共振器に送信する、
請求項１に記載の測定装置。
【請求項５】
前記変調信号送信部が前記マイクロ波共振器に送信するマルチトーン変調信号の内容が、第１の送信時と第２の送信時とで同じである、
請求項１に記載の測定装置。
【請求項６】
変調信号送信部（１）と変調信号受信部（２）とを備える測定装置による、測定方法であって、
前記変調信号送信部が、その内部に被測定物（４）が配置されて用いられるマイクロ波共振器（３）に、スペクトラムが既知である所定のマルチトーン変調信号を送信するステップと、
前記変調信号受信部が、前記マイクロ波共振器から出力されたマルチトーン変調信号を受信するステップと、
前記変調信号受信部が、前記変調信号送信部が前記マイクロ波共振器に送信したマルチトーン変調信号のスペクトラムと、前記変調信号受信部が受信したマルチトーン変調信号のスペクトラムとを比較することにより前記被測定物の透過特性を算出するステップと、
前記変調信号受信部が、算出された前記透過特性に基づいて、前記マイクロ波共振器の共振周波数を算出するステップと、
を有する、測定方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロ波共振を利用した測定装置および測定方法に関する。
続きを表示（約 2,700 文字）【背景技術】
【０００２】
マイクロ波共振器の一部に錠剤などの小物物品である誘電体を入れると、誘電体が入っていない状態に対して共振周波数や共振線幅が変化する。この共振周波数や共振線幅の変化を利用して、対象物の特徴の測定が行われる。対象物の特徴とは、例えば重量などである。このような測定装置は、一例として、製造された物品の重量あるいは体積が規格内に含まれているかを検査する物品検査装置に採用されている。
【０００３】
特許文献１には、物品検査装置が記載されている。特許文献１に記載の物品検査装置は、物品を供給する供給手段の下方に配置されて水平軸で回転され、供給手段から落下される物品を外周の凹部で収容し搬送する搬送回転体を備える。物品検査装置は、搬送回転体の外周に沿って設けられ、当該搬送回転体の回転により移動する凹部の開口を塞ぎ、凹部とで搬送室を構成し、その終端位置が物品の排出位置となる案内壁を備える。物品検査装置は、搬送回転体の下方に配置され終端位置から排出される物品が載置される検査手段を備える。凹部は、搬送回転体の回転方向に沿う外周の方向に物品が移動可能な所定の長さとなるスリット状に形成され、搬送回転体の回転に伴う物品の重力による移動方向前側で物品が当たる前壁と、物品の移動方向後側で物品を検査手段から押し出す後壁とを有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２３－７４０７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
小物物品の特徴の測定方法として、ＶＮＡ（ベクトルネットワークアナライザ）などを用いてシングルトーンの信号を掃引し、マイクロ波共振器の透過特性を測定する方式が知られている。
【０００６】
ここで、必要な測定精度が得られるのであれば、一般に測定時間は短い方が利用価値が高く、特に多数の物品を検査する場合には好適であると考えられる。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、対象物の特徴を示す信号特性をより短い時間で測定可能な測定装置および測定方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前述した目的を達成するために、本発明に係る測定装置および測定方法は、下記［１］～［６］を特徴としている。
［１］
変調信号送信部（１）と変調信号受信部（２）とを備え、
前記変調信号送信部が、その内部に被測定物（４）が配置されて用いられるマイクロ波共振器（３）に、スペクトラムが既知である所定のマルチトーン変調信号を送信し、
前記変調信号受信部が、
前記マイクロ波共振器から出力されたマルチトーン変調信号を受信し、
前記変調信号送信部が前記マイクロ波共振器に送信したマルチトーン変調信号のスペクトラムと、前記変調信号受信部が受信したマルチトーン変調信号のスペクトラムとを比較することにより前記被測定物の透過特性を算出し、
算出された前記透過特性に基づいて、前記マイクロ波共振器の共振周波数を算出する、
測定装置。
［２］
前記変調信号受信部が、
算出された前記共振周波数に基づいて、前記被測定物の重量を算出する、
［１］に記載の測定装置。
［３］
前記変調信号送信部は、ＯＦＤＭに基づいて変調されたマルチトーン変調信号を前記マイクロ波共振器に送信する、
［１］に記載の測定装置。
［４］
前記変調信号送信部は、二値の疑似乱数に基づくシンボルマッピング処理を行って得られたマルチトーン変調信号を前記マイクロ波共振器に送信する、
［１］に記載の測定装置。
［５］
前記変調信号送信部が前記マイクロ波共振器に送信するマルチトーン変調信号の内容が、第１の送信時と第２の送信時とで同じである、
［１］に記載の測定装置。
［６］
変調信号送信部（１）と変調信号受信部（２）とを備える測定装置による、マイクロ波測定方法であって、
前記変調信号送信部が、その内部に被測定物（４）が配置されて用いられるマイクロ波共振器（３）に、スペクトラムが既知である所定のマルチトーン変調信号を送信するステップと、
前記変調信号受信部が、前記マイクロ波共振器から出力されたマルチトーン変調信号を受信するステップと、
前記変調信号受信部が、前記変調信号送信部が前記マイクロ波共振器に送信したマルチトーン変調信号のスペクトラムと、前記変調信号受信部が受信したマルチトーン変調信号のスペクトラムとを比較することにより前記被測定物の透過特性を算出するステップと、
前記変調信号受信部が、算出された前記透過特性に基づいて、前記マイクロ波共振器の共振周波数を算出するステップと、
を有する、測定方法。
【０００９】
上記［１］の構成によれば、被測定物の透過特性によって変化するマイクロ波共振器の共振周波数をより短い時間で測定可能な測定装置を提供することができる。
上記［２］の構成によれば、より短時間で検出された共振周波数に基づいて、被測定物の物性の特徴、例えば重量などをより短い時間で測定可能な測定装置を提供することができる。
上記［３］の構成によれば、無線通信の分野で普及しているＯＦＤＭの信号処理に関する技術の一部をマイクロ波共振器の共振周波数測定に応用することができる。
上記［４］の構成によれば、マルチトーン変調信号の平均電力に対するピーク電力を高確率で所定値以下に抑制することができる。
上記［５］の構成によれば、変調信号送信部は、例えば変調信号送信部二値の疑似乱数を繰り返し入力して、ＱＰＳＫなどでシンボルマッピング処理を行ったマルチトーン変調信号をマイクロ波共振器に送信することができる。
上記［６］の構成によれば、被測定物の透過特性によって変化するマイクロ波共振器の共振周波数をより短い時間で測定可能な測定方法を提供することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、対象物の特徴を示す信号特性をより短い時間で測定可能な測定装置および測定方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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