電子計測の重要性と背景

電子計測は、現代の科学技術において欠かせない要素です。特に、精密なデータを取得することが求められる研究開発や製造業において、その重要性は一層高まっています。

電子計測技術は、物理現象や電気化学現象の把握と解析を可能にし、様々な分野での進歩を支えています。


電子計測において測定器の選択は極めて重要な要素になりますが、その中でも他に置き換えがきかない測定器があります。


それらを「測定器の神様」として、以下にざっくりとご紹介したいと思います。


キーサイトE4980による電流容量測定

キーサイトE4980は、電流容量測定において極めて優れた性能を発揮する計測器です。この機器の特長は、高い測定精度を持つことに加え、幅広い周波数範囲での測定が可能である点です。


周波数20Hz～2MHz の範囲で、「これで測定できなければ、あきらめた方がいい」とまで言われています。

AC１V の測定電圧、周波数１MHで1fF(10-15)が測定できることに加え、数nAの交流電流が正確に位相まで測定できるのは、他にないのではないでしょうか。


もちろん、インピーダンス測定もケーブルや治具込みで周波数ごとに補正できます。

（こういう補正ができるのも、極めて精度のよいロックインアンプを搭載しているからです。）


システムで容量測定がある場合で別の測定器や開発した装置を使用する場合でも、まずE4980で測定し基準を決め、その後に別の測定器で測定すれば、正確性が担保できます。


バイオ関連の測定では、2MHzの周波数でほぼカバーできるので、「神様」で測定するのが一番です。


ケースレー6221による微小電流印加

通通常ソースメータは、電流印加・電圧測定もしくは電圧印加・電流測定になりますが、ケースレー6221は微小電流印加に特化しています。


印加するデバイスにもよりますが、1μA 以下の方形波、周波数100KHｚの電流を流すということができます。電流が一定なので、デバイスが変化すると電圧が変化します。

出力インピーダンス微小レンジで200TΩ という桁外れの性能を誇ります。


キーサイト34420Aとケースレー2182Aによる微小電圧測定

微小電圧測定でμV 以下の世界では、キーサイト34420Aとケースレー2182Aが「神様」になります。


キーサイト34420A は1mV レンジがあり、分解能100pV、一方ケースレー2182 は、10ｍV レンジがあり、分解能1nVとなります。

どちらもμV 以下の測定には絶対必要な測定器です。


キーサイトB2985Aとケースレー6517Bでの微小電流測定

最後に微小電流測定 pA 以下の測定であればこの二つがとびぬけています。

具体的数値は示しませんが、エレクトロメータのキーサイトB2985Aとケースレー6517Bは、微小電流測定においてそれぞれ異なる強みを持ちながらも、極めて重要な測定器だと言えます。


これらの計測器の選び方と応用例

これらの計測器の選び方は、実際の使用環境によっても影響されます。多くの測定機器の特性を把握し、目的に応じた計測器を選定するのは大変な作業になります。専門的な知識を持つシステムインテグレーターに相談することが、より良いデータと研究成果を得る近道といえるでしょう。