JP2000146903A - 酸素濃度検出素子の検査装置 - Google Patents
酸素濃度検出素子の検査装置Info
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- JP2000146903A JP2000146903A JP10321986A JP32198698A JP2000146903A JP 2000146903 A JP2000146903 A JP 2000146903A JP 10321986 A JP10321986 A JP 10321986A JP 32198698 A JP32198698 A JP 32198698A JP 2000146903 A JP2000146903 A JP 2000146903A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 マスタ素子の測定値を必要に応じて更新する
ことにより、検査対象素子の特性検査を行うときの温度
変化等を補償し、信頼性の向上を図る。 【解決手段】 検査対象素子15、マスタ素子24をジ
ルコニアチューブ1により構成し、これらの内側電極
2、外側電極3間の静電容量等を測定器28、プローブ
20〜22,26,27により測定する。そして、制御
装置30は、マスタ素子24の測定値等を用いて複数の
検査対象素子15が設計上の規格に対応しているか否か
を順次検査する。また、制御装置30は、この検査の間
に切換リレー29を切換えてマスタ素子24の静電容量
を測定し、その測定値等を一定の時間毎に更新する。
ことにより、検査対象素子の特性検査を行うときの温度
変化等を補償し、信頼性の向上を図る。 【解決手段】 検査対象素子15、マスタ素子24をジ
ルコニアチューブ1により構成し、これらの内側電極
2、外側電極3間の静電容量等を測定器28、プローブ
20〜22,26,27により測定する。そして、制御
装置30は、マスタ素子24の測定値等を用いて複数の
検査対象素子15が設計上の規格に対応しているか否か
を順次検査する。また、制御装置30は、この検査の間
に切換リレー29を切換えてマスタ素子24の静電容量
を測定し、その測定値等を一定の時間毎に更新する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば自動車の排
気ガス中の酸素濃度を検出するジルコニアチューブ等の
特性を検査するのに好適に用いられる酸素濃度検出素子
の検査装置に関する。
気ガス中の酸素濃度を検出するジルコニアチューブ等の
特性を検査するのに好適に用いられる酸素濃度検出素子
の検査装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、ジルコニアチューブ等の酸素濃
度検出素子は、例えば酸化ジルコニウム(ZrO2 )等
のセラミックス材料により有底筒状に形成され、自動車
の排気ガス中の酸素濃度を検出する酸素センサ等の検出
部を構成するものである。また、ジルコニアチューブの
内面側、外面側には白金等からなる内側電極、外側電極
が設けられている。
度検出素子は、例えば酸化ジルコニウム(ZrO2 )等
のセラミックス材料により有底筒状に形成され、自動車
の排気ガス中の酸素濃度を検出する酸素センサ等の検出
部を構成するものである。また、ジルコニアチューブの
内面側、外面側には白金等からなる内側電極、外側電極
が設けられている。
【0003】そして、ジルコニアチューブは、外面側が
エンジンの排気ガスにされされると、この排気ガスとジ
ルコニアチューブ内の空気との酸素濃度差に応じて内側
電極、外側電極間に起電力が生じ、この起電力を検出信
号としてエンジン制御用のコントロールユニット等に出
力することにより、排気ガス中の酸素濃度を検出する構
成となっている。
エンジンの排気ガスにされされると、この排気ガスとジ
ルコニアチューブ内の空気との酸素濃度差に応じて内側
電極、外側電極間に起電力が生じ、この起電力を検出信
号としてエンジン制御用のコントロールユニット等に出
力することにより、排気ガス中の酸素濃度を検出する構
成となっている。
【0004】このため、酸素センサの製造ライン等で
は、専用の検査装置を用いてジルコニアチューブの特性
を検査し、エンジン制御に悪影響を与えるようなジルコ
ニアチューブを不良品として選別し、酸素センサの信頼
性を高めるようにしている。
は、専用の検査装置を用いてジルコニアチューブの特性
を検査し、エンジン制御に悪影響を与えるようなジルコ
ニアチューブを不良品として選別し、酸素センサの信頼
性を高めるようにしている。
【0005】そして、この種の従来技術によるジルコニ
アチューブの検査装置は、内側電極と外側電極との間で
静電容量、抵抗値等を測定し、これらの測定値を予め定
められた設計上の基準値と比較することにより、例えば
内側電極、外側電極の断線、出力特性の不良等を検出す
るものである。
アチューブの検査装置は、内側電極と外側電極との間で
静電容量、抵抗値等を測定し、これらの測定値を予め定
められた設計上の基準値と比較することにより、例えば
内側電極、外側電極の断線、出力特性の不良等を検出す
るものである。
【0006】この場合、ジルコニアチューブの測定値に
は、検査装置の測定精度のばらつきや、その設置環境等
により生じる製造ライン固有の測定誤差が含まれ易い。
このため、従来技術では、検査時の基準となるジルコニ
アチューブを予め用意し、このジルコニアチューブの静
電容量等を温度、湿度等が調整された精密測定室と製造
ラインの検査装置の両方で測定すると共に、これらの測
定値を比較することによって製造ライン固有の測定誤差
を算出する。
は、検査装置の測定精度のばらつきや、その設置環境等
により生じる製造ライン固有の測定誤差が含まれ易い。
このため、従来技術では、検査時の基準となるジルコニ
アチューブを予め用意し、このジルコニアチューブの静
電容量等を温度、湿度等が調整された精密測定室と製造
ラインの検査装置の両方で測定すると共に、これらの測
定値を比較することによって製造ライン固有の測定誤差
を算出する。
【0007】これにより、ジルコニアチューブを検査す
るときには、予め算出しておいた測定誤差の算出値を用
いてジルコニアチューブの測定値を補正し、補正後の測
定値と設計上の基準値とを比較することにより、ジルコ
ニアチューブの不良品を検出するようにしている。
るときには、予め算出しておいた測定誤差の算出値を用
いてジルコニアチューブの測定値を補正し、補正後の測
定値と設計上の基準値とを比較することにより、ジルコ
ニアチューブの不良品を検出するようにしている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術では、基準となるジルコニアチューブの静電容量
等を精密測定室と製造ラインの両方で測定し、これらの
測定値を用いて製造ライン固有の測定誤差を予め算出し
ておくことにより、この測定誤差の分だけジルコニアチ
ューブの測定値を補正する構成としている。
来技術では、基準となるジルコニアチューブの静電容量
等を精密測定室と製造ラインの両方で測定し、これらの
測定値を用いて製造ライン固有の測定誤差を予め算出し
ておくことにより、この測定誤差の分だけジルコニアチ
ューブの測定値を補正する構成としている。
【0009】この場合、基準となるジルコニアチューブ
を精密測定室と製造ラインの両方で測定する作業は、例
えばジルコニアチューブや検査装置の仕様変更、あるい
は生産設備の変更、調整等を行ったときに1回だけ行わ
れることが多く、これらの変更、調整等を行わない限り
は、前回算出した測定誤差の算出値を用いて検査時の測
定値を補正し続けているのが現状である。
を精密測定室と製造ラインの両方で測定する作業は、例
えばジルコニアチューブや検査装置の仕様変更、あるい
は生産設備の変更、調整等を行ったときに1回だけ行わ
れることが多く、これらの変更、調整等を行わない限り
は、前回算出した測定誤差の算出値を用いて検査時の測
定値を補正し続けているのが現状である。
【0010】しかし、製造ラインでは、例えば季節、天
候、時刻等に応じて検査装置の周囲で気温、湿度等が変
化するため、ジルコニアチューブの温度が変化したり、
その周囲に付着する微小な水分量が変動したりすると、
検査装置による測定値が悪影響を受けることがあり、特
に静電容量の測定値には誤差が生じ易くなる。
候、時刻等に応じて検査装置の周囲で気温、湿度等が変
化するため、ジルコニアチューブの温度が変化したり、
その周囲に付着する微小な水分量が変動したりすると、
検査装置による測定値が悪影響を受けることがあり、特
に静電容量の測定値には誤差が生じ易くなる。
【0011】このため、従来技術では、基準となるジル
コニアチューブを用いて製造ライン固有の誤差を補正し
ているにも拘らず、温度、湿度等の変化によりジルコニ
アチューブの測定値に生じる誤差分を補正することがで
きず、これによって特性検査を安定して行うことが難し
くなり、特性検査の信頼性が低下するという問題があ
る。
コニアチューブを用いて製造ライン固有の誤差を補正し
ているにも拘らず、温度、湿度等の変化によりジルコニ
アチューブの測定値に生じる誤差分を補正することがで
きず、これによって特性検査を安定して行うことが難し
くなり、特性検査の信頼性が低下するという問題があ
る。
【0012】本発明は上述した従来技術の問題点に鑑み
なされたもので、本発明の目的は、酸素濃度検出素子の
測定作業を高い精度で行うことができ、その特性を効率
よく正確に検査できると共に、信頼性を向上できるよう
にした酸素濃度検出素子の検査装置を提供することにあ
る。
なされたもので、本発明の目的は、酸素濃度検出素子の
測定作業を高い精度で行うことができ、その特性を効率
よく正確に検査できると共に、信頼性を向上できるよう
にした酸素濃度検出素子の検査装置を提供することにあ
る。
【0013】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために請求項1の発明は、一対の電極を有する酸素濃度
検出素子の特性を検査するため前記各電極間の静電容量
を測定してなる酸素濃度検出素子の検査装置に適用され
る。
ために請求項1の発明は、一対の電極を有する酸素濃度
検出素子の特性を検査するため前記各電極間の静電容量
を測定してなる酸素濃度検出素子の検査装置に適用され
る。
【0014】そして、請求項1の発明が採用する構成の
特徴は、前記酸素濃度検出素子を検査対象素子として位
置決めする検査用治具と、該検査用治具により位置決め
された検査対象素子の静電容量を測定するため該検査対
象素子の電極間に接続される第1の測定具と、前記検査
用治具と近い位置に設けられ、静電容量の基準を予め満
たした酸素濃度検出素子をマスタ素子として位置決めす
るマスタ用治具と、該マスタ用治具に位置決めされたマ
スタ素子の静電容量を測定するため該マスタ素子の電極
間に接続される第2の測定具と、前記第1の測定具を用
いて前記検査対象素子の静電容量を測定し、前記第2の
測定具を用いて前記マスタ素子の静電容量を測定する容
量測定手段と、該容量測定手段で測定した検査対象素子
とマスタ素子との静電容量を比較し、検査対象素子の特
性を判別する特性判別手段とから構成したことにある。
特徴は、前記酸素濃度検出素子を検査対象素子として位
置決めする検査用治具と、該検査用治具により位置決め
された検査対象素子の静電容量を測定するため該検査対
象素子の電極間に接続される第1の測定具と、前記検査
用治具と近い位置に設けられ、静電容量の基準を予め満
たした酸素濃度検出素子をマスタ素子として位置決めす
るマスタ用治具と、該マスタ用治具に位置決めされたマ
スタ素子の静電容量を測定するため該マスタ素子の電極
間に接続される第2の測定具と、前記第1の測定具を用
いて前記検査対象素子の静電容量を測定し、前記第2の
測定具を用いて前記マスタ素子の静電容量を測定する容
量測定手段と、該容量測定手段で測定した検査対象素子
とマスタ素子との静電容量を比較し、検査対象素子の特
性を判別する特性判別手段とから構成したことにある。
【0015】このように構成することにより、容量測定
手段は第1の測定具を用いて検査対象素子の静電容量を
測定できると共に、第2の測定具を用いて検査対象素子
と近い位置にあるマスタ素子の静電容量を測定できる。
そして、特性判別手段は、マスタ素子の測定値を用いて
検査対象素子の測定値を補正でき、この補正後の測定値
と予め定められた設計上の規格値とを比較することによ
り、検査対象素子の特性を判別することができる。
手段は第1の測定具を用いて検査対象素子の静電容量を
測定できると共に、第2の測定具を用いて検査対象素子
と近い位置にあるマスタ素子の静電容量を測定できる。
そして、特性判別手段は、マスタ素子の測定値を用いて
検査対象素子の測定値を補正でき、この補正後の測定値
と予め定められた設計上の規格値とを比較することによ
り、検査対象素子の特性を判別することができる。
【0016】また、請求項2の発明では、前記第1,第
2の測定具と前記容量測定手段との間には測定切換手段
を設け、該測定切換手段は前記第1の測定具を用いた静
電容量の測定値と前記第2の測定具を用いた静電容量の
測定とを選択的に切換える構成としている。
2の測定具と前記容量測定手段との間には測定切換手段
を設け、該測定切換手段は前記第1の測定具を用いた静
電容量の測定値と前記第2の測定具を用いた静電容量の
測定とを選択的に切換える構成としている。
【0017】これにより、容量測定手段は複数の検査対
象素子の静電容量を順次測定しつつ、この測定動作の間
に測定切換手段によってマスタ素子の静電容量を測定で
きる。この結果、マスタ素子の測定値を必要に応じて更
新でき、例えば検査装置の周囲で気温、湿度等が変化す
る場合でも、これに伴って検出対象素子の測定値に生じ
る測定誤差を補償することができる。
象素子の静電容量を順次測定しつつ、この測定動作の間
に測定切換手段によってマスタ素子の静電容量を測定で
きる。この結果、マスタ素子の測定値を必要に応じて更
新でき、例えば検査装置の周囲で気温、湿度等が変化す
る場合でも、これに伴って検出対象素子の測定値に生じ
る測定誤差を補償することができる。
【0018】さらに、請求項3の発明では、前記検査対
象素子、マスタ素子を構成する酸素濃度検出素子は内側
電極と外側電極とを有するジルコニアチューブからな
り、前記容量測定手段は該ジルコニアチューブの内側電
極と外側電極との間で静電容量を測定する構成としてい
る。
象素子、マスタ素子を構成する酸素濃度検出素子は内側
電極と外側電極とを有するジルコニアチューブからな
り、前記容量測定手段は該ジルコニアチューブの内側電
極と外側電極との間で静電容量を測定する構成としてい
る。
【0019】これにより、ジルコニアチューブからなる
検査対象素子の内側電極と外側電極との間で静電容量を
測定でき、この静電容量の測定値とマスタ素子の測定値
とを用いて検査対象素子の特性検査を行うことができ
る。
検査対象素子の内側電極と外側電極との間で静電容量を
測定でき、この静電容量の測定値とマスタ素子の測定値
とを用いて検査対象素子の特性検査を行うことができ
る。
【0020】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態による
酸素濃度検出素子の検査装置を、自動車用エンジン等に
用いる酸素センサのジルコニアチューブに適用する場合
を例に挙げ、図1ないし図4を参照して詳細に説明す
る。
酸素濃度検出素子の検査装置を、自動車用エンジン等に
用いる酸素センサのジルコニアチューブに適用する場合
を例に挙げ、図1ないし図4を参照して詳細に説明す
る。
【0021】1は酸素センサの検出部を構成する酸素濃
度検出素子としてのジルコニアチューブで、該ジルコニ
アチューブ1は、例えば酸化ジルコニウム等のセラミッ
クス材料により有底筒状に形成され、その内面側には、
白金、ジルコニア等の混合物からなる内側電極2が設け
られている。また、ジルコニアチューブ1の外面側に
は、内側電極2とほぼ同様に構成された外側電極3と、
該外側電極3を覆う白金等の触媒層4と、これらの外側
電極3と触媒層4とを保護する多孔質材料等の保護層5
とが設けられている。
度検出素子としてのジルコニアチューブで、該ジルコニ
アチューブ1は、例えば酸化ジルコニウム等のセラミッ
クス材料により有底筒状に形成され、その内面側には、
白金、ジルコニア等の混合物からなる内側電極2が設け
られている。また、ジルコニアチューブ1の外面側に
は、内側電極2とほぼ同様に構成された外側電極3と、
該外側電極3を覆う白金等の触媒層4と、これらの外側
電極3と触媒層4とを保護する多孔質材料等の保護層5
とが設けられている。
【0022】そして、ジルコニアチューブ1の外面側に
自動車用エンジン等の排気ガスが接触し、この排気ガス
とジルコニアチューブ1内の大気との間で酸素濃度の差
が生じると、内側電極2と外側電極3との間には酸素濃
度の差に応じた起電力が発生し、この起電力は検出信号
として外部に出力される構成となっている。
自動車用エンジン等の排気ガスが接触し、この排気ガス
とジルコニアチューブ1内の大気との間で酸素濃度の差
が生じると、内側電極2と外側電極3との間には酸素濃
度の差に応じた起電力が発生し、この起電力は検出信号
として外部に出力される構成となっている。
【0023】11は本実施の形態によるジルコニアチュ
ーブ1の検査装置で、該検査装置11は、図2ないし図
4に示す如く、基台12と、該基台12上に回転可能に
設けられた回転テーブル13と、後述の検査用測定台1
4、マスタ用測定台23、プローブ20,21,22,
26,27、測定器28、切換リレー29、制御装置3
0等とから構成されている。
ーブ1の検査装置で、該検査装置11は、図2ないし図
4に示す如く、基台12と、該基台12上に回転可能に
設けられた回転テーブル13と、後述の検査用測定台1
4、マスタ用測定台23、プローブ20,21,22,
26,27、測定器28、切換リレー29、制御装置3
0等とから構成されている。
【0024】14,14,…は回転テーブル13上に検
査用治具として設けられた例えば4個の検査用測定台1
4,14,…で、該各検査用測定台14には、図1に示
す如く、検査対象素子15を着脱可能に挿嵌する取付穴
14Aと、検査対象素子15とプローブ21とを接続す
る導電性部材14Bとが設けられている。
査用治具として設けられた例えば4個の検査用測定台1
4,14,…で、該各検査用測定台14には、図1に示
す如く、検査対象素子15を着脱可能に挿嵌する取付穴
14Aと、検査対象素子15とプローブ21とを接続す
る導電性部材14Bとが設けられている。
【0025】ここで、検査対象素子15とは、図4に示
す如く、酸素センサのケーシング(図示せず)等に組付
けられるジルコニアチューブ1であり、後述の如く検査
装置11を用いて静電容量、抵抗値等を測定することに
より、その特性検査が行われるものである。
す如く、酸素センサのケーシング(図示せず)等に組付
けられるジルコニアチューブ1であり、後述の如く検査
装置11を用いて静電容量、抵抗値等を測定することに
より、その特性検査が行われるものである。
【0026】そして、検査対象素子15は、外部から基
台12上に搬送された後に、基台12上に設けられた供
給アーム16を用いて図1に示す如く検査用測定台14
の取付穴14A内に下向きに挿嵌され、この状態でプロ
ーブ20〜22等を用いて内側電極2、外側電極3間の
静電容量と抵抗値とが測定される。また、検査対象素子
15は、基台12上に設けられた排出アーム17を用い
て静電容量等の測定後に検査用測定台14から引抜か
れ、その測定結果に応じて収容ボックス18または廃棄
ボックス(図示せず)等に収容される。
台12上に搬送された後に、基台12上に設けられた供
給アーム16を用いて図1に示す如く検査用測定台14
の取付穴14A内に下向きに挿嵌され、この状態でプロ
ーブ20〜22等を用いて内側電極2、外側電極3間の
静電容量と抵抗値とが測定される。また、検査対象素子
15は、基台12上に設けられた排出アーム17を用い
て静電容量等の測定後に検査用測定台14から引抜か
れ、その測定結果に応じて収容ボックス18または廃棄
ボックス(図示せず)等に収容される。
【0027】19はガイドレール19Aを介して基台1
2上に設けられた測定アームで、該測定アーム19は、
図2および図3に示す如く検査用測定台14に対応して
配置され、制御装置30からの駆動信号により上,下方
向に駆動されるものである。
2上に設けられた測定アームで、該測定アーム19は、
図2および図3に示す如く検査用測定台14に対応して
配置され、制御装置30からの駆動信号により上,下方
向に駆動されるものである。
【0028】20,21,22は検査対象素子15を測
定するため測定アーム19に設けられた第1の測定具と
してのプローブで、該プローブ20〜22は、図1、図
3に示す如く上,下方向に延びる細径の金属ロッド等に
よって構成されている。
定するため測定アーム19に設けられた第1の測定具と
してのプローブで、該プローブ20〜22は、図1、図
3に示す如く上,下方向に延びる細径の金属ロッド等に
よって構成されている。
【0029】ここで、検査対象素子15の静電容量、抵
抗値を測定するときには、測定アーム19を検査用測定
台14に向けて下向きに駆動し、プローブ20,22を
検査対象素子15の内側電極2に接触させると共に、プ
ローブ21を検査用測定台14の導電性部材14Bを介
して検査対象素子15の外側電極3に接続する。そし
て、内側電極2、外側電極3間の静電容量は例えばプロ
ーブ20,21を用いて測定され、両者間の抵抗値はプ
ローブ20,22を用いて測定される。
抗値を測定するときには、測定アーム19を検査用測定
台14に向けて下向きに駆動し、プローブ20,22を
検査対象素子15の内側電極2に接触させると共に、プ
ローブ21を検査用測定台14の導電性部材14Bを介
して検査対象素子15の外側電極3に接続する。そし
て、内側電極2、外側電極3間の静電容量は例えばプロ
ーブ20,21を用いて測定され、両者間の抵抗値はプ
ローブ20,22を用いて測定される。
【0030】23は基台12上に支柱23Aを介して設
けられたマスタ用治具としてのマスタ用測定台で、該マ
スタ用測定台23は検査用測定台14とほぼ同様に構成
され、図4中のマスタ素子24を着脱可能に挿嵌する取
付穴(図示せず)等が設けられている。
けられたマスタ用治具としてのマスタ用測定台で、該マ
スタ用測定台23は検査用測定台14とほぼ同様に構成
され、図4中のマスタ素子24を着脱可能に挿嵌する取
付穴(図示せず)等が設けられている。
【0031】ここで、マスタ素子24とは、各検査対象
素子15を検査するときの基準となる素子として予め用
意されたジルコニアチューブ1であり、その内側電極
2、外側電極3間の静電容量は図2に示すプローブ2
6,27等を用いて検査対象素子15とほぼ同様の方法
で一定の時間毎に測定されると共に、このときの測定値
等を用いて検査対象素子15の測定値を補正する構成と
なっている。
素子15を検査するときの基準となる素子として予め用
意されたジルコニアチューブ1であり、その内側電極
2、外側電極3間の静電容量は図2に示すプローブ2
6,27等を用いて検査対象素子15とほぼ同様の方法
で一定の時間毎に測定されると共に、このときの測定値
等を用いて検査対象素子15の測定値を補正する構成と
なっている。
【0032】25は測定アーム19とほぼ同様に構成さ
れた他の測定アームで、該測定アーム25はマスタ用測
定台23に対応して基台12上に配設され、制御装置3
0からの駆動信号によりガイドレール25Aに沿って
上,下方向に駆動されるものである。
れた他の測定アームで、該測定アーム25はマスタ用測
定台23に対応して基台12上に配設され、制御装置3
0からの駆動信号によりガイドレール25Aに沿って
上,下方向に駆動されるものである。
【0033】26,27はプローブ20,21とほぼ同
様に構成された第2の測定具としてのプローブで、該プ
ローブ26,27は、図2に示す如く測定アーム25に
設けられ、マスタ素子24の内側電極2、外側電極3間
で静電容量を測定する構成となっている。
様に構成された第2の測定具としてのプローブで、該プ
ローブ26,27は、図2に示す如く測定アーム25に
設けられ、マスタ素子24の内側電極2、外側電極3間
で静電容量を測定する構成となっている。
【0034】28はジルコニアチューブ1の静電容量、
抵抗値を測定する容量測定手段としての測定器で、該測
定器28は、図4に示す如く、容量測定部28Aと、抵
抗測定部28Bとから構成されている。
抵抗値を測定する容量測定手段としての測定器で、該測
定器28は、図4に示す如く、容量測定部28Aと、抵
抗測定部28Bとから構成されている。
【0035】そして、容量測定部28Aは、一方の測定
端子が切換リレー29を介してプローブ20,26と接
続され、他方の測定端子が切換リレー29を介してプロ
ーブ21,27と接続され、切換リレー29の切換によ
ってこれらの端子間でプローブ20,21間の静電容量
またはプローブ26,27間の静電容量を測定する。
端子が切換リレー29を介してプローブ20,26と接
続され、他方の測定端子が切換リレー29を介してプロ
ーブ21,27と接続され、切換リレー29の切換によ
ってこれらの端子間でプローブ20,21間の静電容量
またはプローブ26,27間の静電容量を測定する。
【0036】また、抵抗測定部28Bは、一方の測定端
子がプローブ22と接続され、他方の測定端子が切換リ
レー29を介してプローブ20,26と接続され、切換
リレー29の切換によってプローブ20,22間の抵抗
値を測定するものである。
子がプローブ22と接続され、他方の測定端子が切換リ
レー29を介してプローブ20,26と接続され、切換
リレー29の切換によってプローブ20,22間の抵抗
値を測定するものである。
【0037】29はプローブ20,21,26,27と
測定器28との間に設けられた測定切換手段としての切
換リレーで、該切換リレー29は制御装置30からの駆
動信号によって駆動され、測定器28の測定対象となる
素子を検査対象素子15またはマスタ素子24に切換え
るものである。
測定器28との間に設けられた測定切換手段としての切
換リレーで、該切換リレー29は制御装置30からの駆
動信号によって駆動され、測定器28の測定対象となる
素子を検査対象素子15またはマスタ素子24に切換え
るものである。
【0038】30は検査対象素子15の特性を判別する
特性判別手段としての制御装置で、該制御装置30の入
力側には測定器28が接続され、出力側には、切換リレ
ー29と、シーケンサ等からなる駆動部31と、判定結
果を表示する表示器32等とが接続されている。この場
合、駆動部31は回転テーブル13、供給アーム16、
排出アーム17、測定アーム19,25等を連係して駆
動するものである。
特性判別手段としての制御装置で、該制御装置30の入
力側には測定器28が接続され、出力側には、切換リレ
ー29と、シーケンサ等からなる駆動部31と、判定結
果を表示する表示器32等とが接続されている。この場
合、駆動部31は回転テーブル13、供給アーム16、
排出アーム17、測定アーム19,25等を連係して駆
動するものである。
【0039】また、制御装置30には記憶部30A、タ
イマ(図示せず)等が設けられ、記憶部30Aには、検
査対象素子15の設計上の規格値である静電容量の基準
値CS と、抵抗値の基準値RS とが予め記憶されると共
に、後述の如く精密測定室等で測定したマスタ素子24
の静電容量の測定値C0 も入力して記憶される。
イマ(図示せず)等が設けられ、記憶部30Aには、検
査対象素子15の設計上の規格値である静電容量の基準
値CS と、抵抗値の基準値RS とが予め記憶されると共
に、後述の如く精密測定室等で測定したマスタ素子24
の静電容量の測定値C0 も入力して記憶される。
【0040】そして、制御装置30は駆動部31を用い
て回転テーブル13、供給アーム16、排出アーム1
7、測定アーム19,25を駆動しつつ、測定器28等
により複数の検査対象素子15の静電容量を測定値Cと
して順次測定する共に、これらの抵抗値を測定値Rとし
て測定する。
て回転テーブル13、供給アーム16、排出アーム1
7、測定アーム19,25を駆動しつつ、測定器28等
により複数の検査対象素子15の静電容量を測定値Cと
して順次測定する共に、これらの抵抗値を測定値Rとし
て測定する。
【0041】また、この測定動作の間には、制御装置3
0が切換リレー29を駆動することにより、例えば2時
間程度の一定の時間毎にマスタ素子24の静電容量を測
定し、このときの測定値C1 を記憶部30A内に記憶す
る。
0が切換リレー29を駆動することにより、例えば2時
間程度の一定の時間毎にマスタ素子24の静電容量を測
定し、このときの測定値C1 を記憶部30A内に記憶す
る。
【0042】さらに、検査対象素子15の特性判別を行
うときには、検査装置11によるマスタ素子24の測定
値C1 (マスタ測定値)と、精密測定室でのマスタ素子
24の測定値C0 (マスタ基準値)とを用いてマスタ補
正値ΔCを下記数1のように演算する。
うときには、検査装置11によるマスタ素子24の測定
値C1 (マスタ測定値)と、精密測定室でのマスタ素子
24の測定値C0 (マスタ基準値)とを用いてマスタ補
正値ΔCを下記数1のように演算する。
【0043】
【数1】ΔC=C1 −C0
【0044】次に、このマスタ補正値ΔCと、検査対象
素子15の静電容量の測定値Cとを用いて、補正後測定
値C′を下記数2の式のように演算する。
素子15の静電容量の測定値Cとを用いて、補正後測定
値C′を下記数2の式のように演算する。
【0045】
【数2】C′=C−ΔC
【0046】この結果、検査対象素子15の補正後測定
値C′は、実際の測定値Cを検査装置11の精度ばらつ
きや周囲の気温、湿度等の変化により生じる測定誤差で
あるマスタ補正値ΔCの分だけ補正した値となる。
値C′は、実際の測定値Cを検査装置11の精度ばらつ
きや周囲の気温、湿度等の変化により生じる測定誤差で
あるマスタ補正値ΔCの分だけ補正した値となる。
【0047】そして、制御装置30は、検査対象素子1
5の測定値Rと設計上の基準値RSとを比較すると共
に、その補正後測定値C′と基準値CS とを比較するこ
とにより、検査対象素子15が内側電極2、外側電極3
間の静電容量と抵抗値に関して設計上の規格を満たす合
格品であるか否かの判定を行うものである。
5の測定値Rと設計上の基準値RSとを比較すると共
に、その補正後測定値C′と基準値CS とを比較するこ
とにより、検査対象素子15が内側電極2、外側電極3
間の静電容量と抵抗値に関して設計上の規格を満たす合
格品であるか否かの判定を行うものである。
【0048】本実施の形態によるジルコニアチューブ1
の検査装置11は上述の如き構成を有するもので、次に
その作動について説明する。
の検査装置11は上述の如き構成を有するもので、次に
その作動について説明する。
【0049】まず、検査対象素子15の検査を始める前
には、マスタ素子24の静電容量を温度、湿度等が調整
された精密測定室等で高精度に測定し、このときの測定
値C0 は作業者等により制御装置30に入力されて記憶
部30Aに記憶される。
には、マスタ素子24の静電容量を温度、湿度等が調整
された精密測定室等で高精度に測定し、このときの測定
値C0 は作業者等により制御装置30に入力されて記憶
部30Aに記憶される。
【0050】次に、マスタ素子24をマスタ用測定台2
3にセットし、検査装置11を作動させると、制御装置
30により切換リレー29がマスタ素子24側に切換え
られ、測定器28、プローブ26,27等によりマスタ
素子24の静電容量が測定値C1 として測定された後
に、切換リレー29は検査対象素子15側に切換えられ
る。
3にセットし、検査装置11を作動させると、制御装置
30により切換リレー29がマスタ素子24側に切換え
られ、測定器28、プローブ26,27等によりマスタ
素子24の静電容量が測定値C1 として測定された後
に、切換リレー29は検査対象素子15側に切換えられ
る。
【0051】次に、回転テーブル13が回転すると、図
3中の上側に移動する検査用測定台14には供給アーム
16を用いて検査対象素子15が順次供給され、この検
査対象素子15が右側へと移動したときには、測定器2
8、プローブ20〜22等を用いて検査対象素子15の
静電容量、抵抗値が測定値C、測定値Rとして測定され
る。
3中の上側に移動する検査用測定台14には供給アーム
16を用いて検査対象素子15が順次供給され、この検
査対象素子15が右側へと移動したときには、測定器2
8、プローブ20〜22等を用いて検査対象素子15の
静電容量、抵抗値が測定値C、測定値Rとして測定され
る。
【0052】このとき、制御装置30は、前記数1およ
び数2の式により静電容量の補正後測定値C′を演算
し、この補正後測定値C′と設計上の基準値CS とを比
較すると共に、抵抗値の測定値Rと基準値RS とを比較
する。
び数2の式により静電容量の補正後測定値C′を演算
し、この補正後測定値C′と設計上の基準値CS とを比
較すると共に、抵抗値の測定値Rと基準値RS とを比較
する。
【0053】そして、補正後測定値C′が基準値CS に
対応した大きさであり、かつ測定値Rが基準値RS に対
応した大きさであると判定した場合には、その検査対象
素子15を合格品として排出アーム17により左側の検
査用測定台14から収容ボックス18に収容する。ま
た、補正後測定値C′、測定値Rのうち少なくとも一方
が基準値CS ,RS と大きく異なる場合には、その検査
対象素子15を不良品として廃棄ボックスに廃棄する。
対応した大きさであり、かつ測定値Rが基準値RS に対
応した大きさであると判定した場合には、その検査対象
素子15を合格品として排出アーム17により左側の検
査用測定台14から収容ボックス18に収容する。ま
た、補正後測定値C′、測定値Rのうち少なくとも一方
が基準値CS ,RS と大きく異なる場合には、その検査
対象素子15を不良品として廃棄ボックスに廃棄する。
【0054】そして、各検査対象素子15の特性検査中
には、例えば2時間毎に切換リレー29がマスタ素子2
4側に切換えられ、その静電容量が新たに測定されて測
定値C1 が更新された後に、切換リレー29が検査対象
素子15側に戻される。
には、例えば2時間毎に切換リレー29がマスタ素子2
4側に切換えられ、その静電容量が新たに測定されて測
定値C1 が更新された後に、切換リレー29が検査対象
素子15側に戻される。
【0055】この結果、複数の検査対象素子15に対し
て特性検査を行いつつ、2時間程度の間隔で繰返し更新
されるマスタ素子24の測定値C1 等を用いて検査対象
素子15の測定値Cに含まれる測定誤差等をマスタ補正
値ΔCとして正確に補正でき、静電容量の補正後測定値
C′を高精度に算出できると共に、気温、湿度等の変化
による影響を確実に補償することができる。
て特性検査を行いつつ、2時間程度の間隔で繰返し更新
されるマスタ素子24の測定値C1 等を用いて検査対象
素子15の測定値Cに含まれる測定誤差等をマスタ補正
値ΔCとして正確に補正でき、静電容量の補正後測定値
C′を高精度に算出できると共に、気温、湿度等の変化
による影響を確実に補償することができる。
【0056】かくして、本実施の形態では、検査装置1
1を、プローブ20〜22を設けた測定アーム19と、
プローブ26,27を設けた測定アーム25と、測定器
28と、切換リレー29と、制御装置30等とから構成
したので、測定器28によりプローブ20〜22を用い
て複数の検出用素子15の静電容量、抵抗値を順次測定
できると共に、この測定動作の間にはプローブ26,2
7を用いてマスタ素子24の静電容量を一定の時間毎に
測定することができる。
1を、プローブ20〜22を設けた測定アーム19と、
プローブ26,27を設けた測定アーム25と、測定器
28と、切換リレー29と、制御装置30等とから構成
したので、測定器28によりプローブ20〜22を用い
て複数の検出用素子15の静電容量、抵抗値を順次測定
できると共に、この測定動作の間にはプローブ26,2
7を用いてマスタ素子24の静電容量を一定の時間毎に
測定することができる。
【0057】これにより、マスタ素子24の測定値C0
,C1 等を用いて検査対象素子15の測定値Cに含ま
れる測定誤差等をマスタ補正値ΔCとして正確に補正で
き、検査装置11の測定精度のばらつきだけでなく、周
囲の気温、湿度等の変化による影響を高い精度で補償す
ることができる。従って、ジルコニアチューブ1の特性
検査を効率よく正確に行うことができ、その信頼性を向
上させることができる。
,C1 等を用いて検査対象素子15の測定値Cに含ま
れる測定誤差等をマスタ補正値ΔCとして正確に補正で
き、検査装置11の測定精度のばらつきだけでなく、周
囲の気温、湿度等の変化による影響を高い精度で補償す
ることができる。従って、ジルコニアチューブ1の特性
検査を効率よく正確に行うことができ、その信頼性を向
上させることができる。
【0058】なお、前記実施の形態では、マスタ素子2
4の静電容量の測定値を一定の時間毎に更新する構成と
したが、本発明はこれに限らず、例えば検査装置11に
温度センサ、湿度センサ等を設け、これらのセンサによ
り検出した気温、湿度の検出値が大きく変化したときに
マスタ素子24の測定値を更新する構成としてもよい。
4の静電容量の測定値を一定の時間毎に更新する構成と
したが、本発明はこれに限らず、例えば検査装置11に
温度センサ、湿度センサ等を設け、これらのセンサによ
り検出した気温、湿度の検出値が大きく変化したときに
マスタ素子24の測定値を更新する構成としてもよい。
【0059】また、前記実施の形態では、マスタ素子2
4の静電容量の測定値等を用いて検査対象素子15の静
電容量の測定値を補正する構成としたが、本発明はこれ
に限らず、マスタ素子24の抵抗値を測定し、この測定
値を用いて検査対象素子15の抵抗値の測定値も補正す
る構成としてもよい。
4の静電容量の測定値等を用いて検査対象素子15の静
電容量の測定値を補正する構成としたが、本発明はこれ
に限らず、マスタ素子24の抵抗値を測定し、この測定
値を用いて検査対象素子15の抵抗値の測定値も補正す
る構成としてもよい。
【0060】さらに、前記実施の形態では、酸素濃度検
出素子としてジルコニアチューブ1を例に挙げて述べた
が、本発明はこれに限らず、例えば酸化チタニウム(T
iO 2 )等のセラミックス材料からなる他の酸素濃度検
出素子に対しても適用し得るものである。
出素子としてジルコニアチューブ1を例に挙げて述べた
が、本発明はこれに限らず、例えば酸化チタニウム(T
iO 2 )等のセラミックス材料からなる他の酸素濃度検
出素子に対しても適用し得るものである。
【0061】
【発明の効果】以上詳述した通り、請求項1の発明によ
れば、酸素濃度素子の検査装置を、検査用治具、マスタ
用治具、第1,第2の測定具、容量測定手段および特性
判別手段によって構成したので、容量測定手段により第
1の測定具を用いて複数の検出用素子の静電容量を測定
でき、この測定動作の間には第2の測定具によりマスタ
素子の静電容量を必要に応じて測定することができる。
これにより、例えばマスタ素子の測定値等を用いて検出
用素子の測定値に含まれる誤差等を補正しつつ検査対象
素子の特性を検査でき、検査装置の測定精度のばらつき
だけでなく、周囲の気温、湿度等の変化による影響を高
い精度で補償することができる。従って、酸素濃度検出
素子の特性検査を効率よく正確に行うことができ、信頼
性を向上させることができる。
れば、酸素濃度素子の検査装置を、検査用治具、マスタ
用治具、第1,第2の測定具、容量測定手段および特性
判別手段によって構成したので、容量測定手段により第
1の測定具を用いて複数の検出用素子の静電容量を測定
でき、この測定動作の間には第2の測定具によりマスタ
素子の静電容量を必要に応じて測定することができる。
これにより、例えばマスタ素子の測定値等を用いて検出
用素子の測定値に含まれる誤差等を補正しつつ検査対象
素子の特性を検査でき、検査装置の測定精度のばらつき
だけでなく、周囲の気温、湿度等の変化による影響を高
い精度で補償することができる。従って、酸素濃度検出
素子の特性検査を効率よく正確に行うことができ、信頼
性を向上させることができる。
【0062】また、請求項2の発明によれば、第1,第
2の測定具と容量測定手段との間に測定切換手段を設け
る構成としたので、複数の検査対象素子に対して特性検
査を行いつつ、マスタ素子の特性値を必要に応じて更新
でき、例えば気温、湿度等の変化による影響を確実に補
償できると共に、特性検査を精度を高めることができ
る。
2の測定具と容量測定手段との間に測定切換手段を設け
る構成としたので、複数の検査対象素子に対して特性検
査を行いつつ、マスタ素子の特性値を必要に応じて更新
でき、例えば気温、湿度等の変化による影響を確実に補
償できると共に、特性検査を精度を高めることができ
る。
【0063】さらに、請求項3の発明によれば、酸素濃
度検出素子をジルコニアチューブにより構成したので、
そのマスタ素子の測定値等を用いて検出用素子の測定値
に含まれる誤差等を補正でき、ジルコニアチューブの特
性検査を正確に行うことができると共に、その信頼性を
向上させることができる。
度検出素子をジルコニアチューブにより構成したので、
そのマスタ素子の測定値等を用いて検出用素子の測定値
に含まれる誤差等を補正でき、ジルコニアチューブの特
性検査を正確に行うことができると共に、その信頼性を
向上させることができる。
【図1】本発明の実施の形態による検査装置を用いるジ
ルコニアチューブの断面図である。
ルコニアチューブの断面図である。
【図2】ジルコニアチューブの検査装置を示す正面図で
ある。
ある。
【図3】図2に示す検査装置の平面図である。
【図4】ジルコニアチューブの検査装置を示す回路構成
図である。
図である。
1 ジルコニアチューブ(酸素濃度検出素子) 2 内側電極 3 外側電極 11 検査装置 14 検査用測定台(検査用治具) 15 検査対象素子 20,21,22 プローブ(第1の測定具) 23 マスタ用測定台(マスタ用治具) 24 マスタ素子 26,27 プローブ(第2の測定具) 28 測定器(容量測定手段) 29 切換リレー(測定切換手段) 30 制御装置(特性判別手段)
フロントページの続き (72)発明者 荒木 博司 神奈川県厚木市恩名1370番地 株式会社ユ ニシアジェックス内 (72)発明者 小山 裕二 神奈川県厚木市恩名1370番地 株式会社ユ ニシアジェックス内 Fターム(参考) 2G004 BB01 BL18 BL20 BM07 2G060 AA03 AE19 AE40 AF10 AF13 KA01
Claims (3)
- 【請求項1】 一対の電極を有する酸素濃度検出素子の
特性を検査するため前記各電極間の静電容量を測定して
なる酸素濃度検出素子の検査装置において、 前記酸素濃度検出素子を検査対象素子として位置決めす
る検査用治具と、 該検査用治具により位置決めされた検査対象素子の静電
容量を測定するため該検査対象素子の電極間に接続され
る第1の測定具と、 前記検査用治具と近い位置に設けられ、静電容量の基準
を予め満たした酸素濃度検出素子をマスタ素子として位
置決めするマスタ用治具と、 該マスタ用治具に位置決めされた前記マスタ素子の静電
容量を測定するため該マスタ素子の電極間に接続される
第2の測定具と、 前記第1の測定具を用いて前記検査対象素子の静電容量
を測定し、前記第2の測定具を用いて前記マスタ素子の
静電容量を測定する容量測定手段と、 該容量測定手段で測定した前記検査対象素子とマスタ素
子との静電容量を比較し、前記検査対象素子の特性を判
別する特性判別手段とから構成したことを特徴とする酸
素濃度検出素子の検査装置。 - 【請求項2】 前記第1,第2の測定具と前記容量測定
手段との間には測定切換手段を設け、該測定切換手段は
前記第1の測定具を用いた静電容量の測定値と前記第2
の測定具を用いた静電容量の測定とを選択的に切換える
構成としてなる請求項1に記載の酸素濃度検出素子の検
査装置。 - 【請求項3】 前記検査対象素子、マスタ素子を構成す
る酸素濃度検出素子は内側電極と外側電極とを有するジ
ルコニアチューブからなり、前記容量測定手段は該ジル
コニアチューブの内側電極と外側電極との間で静電容量
を測定する構成としてなる請求項1または2に記載の酸
素濃度検出素子の検査装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10321986A JP2000146903A (ja) | 1998-11-12 | 1998-11-12 | 酸素濃度検出素子の検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10321986A JP2000146903A (ja) | 1998-11-12 | 1998-11-12 | 酸素濃度検出素子の検査装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000146903A true JP2000146903A (ja) | 2000-05-26 |
Family
ID=18138652
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10321986A Pending JP2000146903A (ja) | 1998-11-12 | 1998-11-12 | 酸素濃度検出素子の検査装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000146903A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006030130A (ja) * | 2004-07-21 | 2006-02-02 | Yokogawa Electric Corp | 多チャネル式測定装置およびその電源供給方法 |
JP2014041034A (ja) * | 2012-08-22 | 2014-03-06 | Fujitsu Ltd | 計測装置及び計測方法 |
-
1998
- 1998-11-12 JP JP10321986A patent/JP2000146903A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006030130A (ja) * | 2004-07-21 | 2006-02-02 | Yokogawa Electric Corp | 多チャネル式測定装置およびその電源供給方法 |
JP4590963B2 (ja) * | 2004-07-21 | 2010-12-01 | 横河電機株式会社 | 多チャネル式測定装置およびその電源供給方法 |
JP2014041034A (ja) * | 2012-08-22 | 2014-03-06 | Fujitsu Ltd | 計測装置及び計測方法 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
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|
A131 | Notification of reasons for refusal |
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|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040907 |