计量装置、计量方法制造方法及图纸

计量装置包括向被计量物施加含有n个(n：2以上的整数)频率分量的、不同的m个(m：n以上的整数)输入信号来获取m个响应信号的测定部，以及根据m个输入信号及m个响应信号计算出非线性阻抗的解析部。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本技术涉及计量装置、计量方法以及电子设备。详细而言，涉及具有阻抗计量功能 的计量装置、计量方法以及电子设备。
技术介绍
交流阻抗法是对样品施加交流信号来检测其电气响应的测定方法，能够检测样品 所具有的电阻分量、电容分量以及电感分量的大小。另外，也能获得那些分量在样品内构成 怎样的等效电路的信息。此外，能够非破坏性地分析这样的样品内部的情况。因此，交流阻 抗法目前被利用于从工学到化学，甚至到医学的非常广泛的领域。 蓄电池、燃料电池以及染料敏化太阳能电池等，在其内部，不仅是电子，带电荷的 离子种类也成为电荷的载流子。如果对这样的、不仅含有电子学要素而且还含有离子学要 素的样品的交流阻抗进行测定，并对其结果进行详细的分析，则能够了解离子种类在电极 表面进行氧化还原反应的情况以及在电解质内部扩散的情况。（例如，参考非专利文献1)。 这样的对含有离子学要素的样品进行的交流阻抗测定，被特别地称为电化学阻抗谱法。 由于以人体为代表的生物体样品也含有离子学要素，因此人体的交流阻抗测定在 广义上也被称为电化学阻抗谱法。然而实际上，常常与统计数据相结合被独自地使用。例 如，能够求出体内的肌肉和脂肪的比率。如果把这些与身高、体重、年龄、性别等数据结合进 行统计分析，则能够计算出如体脂率和内脏脂肪的量乃至腹围等（例如，参照专利文献1、 2)。这种方法被称为生物电阻抗谱法。如果这样地举出交流阻抗法的应用实例，则不胜枚 举。 在先技术文献 专利文献 专利文献1:专利第3211118号公报 专利文献2:专利第4443114号公报 非专利文献 非专利文献 1: Randles，J · E · B ·( 1947 )· "Kinetics of rapid electrode reactions^.Discussions of the Faraday Society 1.
技术实现思路
专利技术要解决的技术问题 然而，目前使用的交流阻抗法是有极限的。那就是线性问题。如果施加到样品的交 流电压的振幅过大，则电流响应的波形不形成正常的正弦波而是失真的。换言之，这就是 指，电流和电压的关系并不能由以欧姆定律所表示的这种简单的线性关系的式子来描述。 如果尝试回归到原理上，线性不成立的原因就很容易理解。作为电化学阻抗和生物电阻抗 中的电荷载流子的离子种类是远大于电子的大粒子，并且其运动与电子有很大的差异。例 如，离子种类会引起电泳，或者会随着溶剂的流动而引起对流。此外，也会被氧化还原改变 其化合价。换言之，离子种类会表现出与电子无法相比的复杂的行为。由于这种行为的结果 会变为响应表现出来，因此响应也变得复杂，不能以简单的线性关系的式子来描述。 为了避免这种线性问题，在以往的交流阻抗法中，使输入电压的振幅变得非常小 来进行测定。如果使用数学表达，这是指对响应的式子只在泰勒展开时的一次项（即线性 项)上进行讨论。然而，这种方法有两个缺点。第一个是测定精度的问题，然后第二个是更本 质的问题。 例如，在电化学阻抗的情况下，一般认为响应能以线性近似的所谓"线性范围"的 范围，通常在(5/n)mV(n为作为测定对象的离子种类的化合价）以内。换言之，电压振幅Vpp 必须设定在(5/n)mV以内。由于施加电压小所以电压响应也小，为了灵敏地测定这种微小的 电，对于以往的测定器而言各种的噪声对策很有必要，并且也有必要在电路上下功夫。这就 是第一个问题。 第二个问题是更为本质的问题，即到底希望通过交流阻抗的测定了解什么。如果 电荷的载流子是离子种类，则可以说该离子种类的类似离子行为，即电泳、对流以及氧化还 原的情况才是重要的观察对象。然而，这些现象并非是由简单的比例式所表达的现象。换言 之，这些现象是在交流阻抗测定中，作为响应的失真分量出现，如果以在泰勒展开时的项而 言，则在二次以后的项（即非线性项）出现的现象。在以往的交流阻抗测定中，为了分析的便 利等而减小电压振幅，只在响应能近似于线性的范畴内进行讨论。因此，电泳、对流以及氧 化还原这类的离子种类的类似离子行为的分量会减少，难以获得对离子种类的性质的充分 见解。 因此，本技术的目的在于，提供一种能更详细地了解离子种类的行为的计量装置、 计量方法以及电子设备。 解决技术问题的技术方案 为了解决上述问题，第一技术是一种计量装置，包括： 测定部，向被计量物施加含有η个(η: 2以上的整数)频率分量的、不同的m个(m: η以 上的整数)输入信号，来获取m个响应信号；以及 解析部，根据m个输入信号及m个响应信号计算出非线性阻抗。 第二技术是一种计量装置， 包括： 测定部，向被计量物施加含有η个(η: 2以上的整数)频率分量的、不同的m个(m: η以 上的整数)第一输入信号以及不同的m个第二输入信号，来获取m个第一响应信号以及m个第 二响应信号；以及 计算部，根据m个第一输入信号及m个第一响应信号和m个第二输入信号及m个第二 响应信号，计算出非线性阻抗， 第一输入信号及第二响应信号为电压信号， 第一响应信号及第二输入信号为电流信号。第三技术是一种计量方法，包括：向被计量物施加含有η个(η: 2以上的整数)频率分量的、不同的m个(m: η以上的整 数)输入信号，获取m个响应信号；以及根据m个输入信号及m个响应信号计算出非线性阻抗。第四技术是一种计量方法，包括： 向被计量物施加含有η个(η: 2以上的整数)频率分量的、不同的m个(m: η以上的整 数)第一输入信号以及不同的m个第二输入信号，获取m个第一响应信号以及m个第二响应信 号；以及 根据m个第一输入信号及m个第一响应信号和m个第二输入信号及η个第二响应信 号，计算出非线性阻抗， 第一输入信号及第二响应信号为电压信号， 第一响应信号及第二输入信号为电流信号。 第五技术是一种电子设备，包括： 测定部，向被计量物施加含有η个(η: 2以上的整数)频率分量的、不同的m个(m: η以 上的整数)输入信号，来获取m个响应信号；以及解析部，根据m个输入信号及m个响应信号计算出非线性阻抗。 第六技术是一种电子设备， 包括： 测定部，向被计量物施加含有η个(η: 2以上的整数)频率分量的、不同的m个(m: η以 上的整数)第一输入信号以及不同的m个第二输入信号，来获取m个第一响应信号以及m个第 二响应信号；以及计算部，根据m个第一输入信号及m个第一响应信号和m个第二输入信号及m个第二 响应信号，计算出非线性阻抗，第一输入信号及第二响应信号为电压信号，第一响应信号及第二输入信号为电流信号。第七技术是一种计量装置，包括：测定部，获取从生物体或者供电中的电化学装置中实时输出的η个电流信号及η个 电压信号；以及计算部，根据η个电流信号以及η个电压信号计算出非线性阻抗。第八技术是一种计量方法，包括： 获取从生物体或者供电中的电化学装置中实时输出的η个电流信号及η个电压信 号；以及 根据η个电流信号以及η个电压信号计算出非线性阻抗。 第九技术是一种电子设备，包括： 测定部，获取从生物体或者供电中的电化学装置中实时输出的η个电流信号及η个 电压信号；以及计算部，根据η个电流信号以及η个电压信号计算出非线性阻抗。 专利技术效果 如上所述，根据本技术，由于能计量非线性阻抗，因此能够更详本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种计量装置，包括：测定部，向被计量物施加含有n个(n：2以上的整数)频率分量的、不同的m个(m：n以上的整数)输入信号，来获取m个响应信号；以及解析部，根据所述m个输入信号及所述m个响应信号，计算出非线性阻抗。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：志村重辅，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP