Lake Shore Cryotronics Inc.（レイクショア / USA）
AC レジスタンスブリッジ 372型
372型 ACレジスタンスブリッジは、最小の励起電流による温度測定部、PID温度制御部、3つのヒータ出力(ウォームアップ、サンプルステージ、スティル用)を備えており、希釈冷凍機における100mK以下の温度測定とコントロールに最適な機器です。
また、8chプリアンプ/スキャナを接続することで ホール効果や超電導のような超低抵抗測定ブリッジとしても有効に使用できます。
株式会社東陽テクニカ 理化学計測部
phone03-3245-1103
Mail：keisoku[at]toyo.co.jp 
特長
- 抵抗測定レンジ 2mΩ ～ 63.2MΩ (22レンジ)
- 温度測定範囲 10mK ～ 420K
- センサ入力数 1ch (本体)、16ch (3726使用時)、8ch (3708使用時)
- AC駆動レベル 3.16pA～31.6mA RMS (21レンジ)
- PIDによる閉ループの温度制御
- IEEE-488.2、USB、Ethernet
- アラーム、リレー、アナログ出力
- ノイズ除去回路
・インピーダンスマッチングされた電圧入力と電流出
・アクティブコモンモード除去回路
・グランドループの影響を除去
・測定用ケーブルはGuard機能を使用
・すべての測定回路部は、他の回路から絶縁されています - 電流駆動·電圧駆動の切り替えが可能
- オートレンジの抵抗測定が可能
- 抵抗、温度、電力、電圧、電流の表示が可能
- 3726型16chスキャナ、3708型8ch超低抵抗測定スキャナ
・オプション有り - 200ポイント、39件分の記憶領域
抵抗測定
372型は、独自にデザインしたロックインアンプ方式による抵抗測定 (AC)を行うことによりノイズレベルな微小信号を検出します。この方式は、従来のDC測定方式と比べると測定試料へのエキサイテーション (駆動電流または駆動電圧) を小さくすることができるので、測定試料へのエネルギー印加を抑えることができます。ACエキサイテーションレベルは10pAよりも小さくでき、そのときの精度は1%よりも良いです。これにより抵抗および温度測定中に印加されるパワーレベルは非常に小さなaW (10-18W) 程度に抑えることができるため自己発熱を最小にしながら正確な測定が可能です。また、入力ノイズは 10nV/√Hz 以下です。
幅広い抵抗測定範囲
372型は、21もの異なる電流エキサイテーションにより数μΩ (10-6Ω) から数MΩ (106Ω) の幅広い抵抗測定範囲を実現、エキサイテーションは最小のレベルに抑えています。加えて、実部・虚部の測定により抵抗性と反作用性の部品のインピーダンス測定、すなわち容量性、誘導性の部品の測定が可能です。
2つのスキャナオプションをご用意
3726型16chスキャナ
3726型は、372型本体と組み合わせて使用すると16ch、スイッチ切り替えの4線式抵抗測定が可能となります。3726型16chスキャナはプリアンプ回路を持っているため、測定される信号は372型の測定回路まで信号とノイズ比を保ったまま増幅されます。これにより372型と3726型を接続するケーブルは標準で6mと10mがあります。購入時にご選択ください。
3726型16chスキャナオプション
例)希釈冷凍機での温度コントロール
温度コントロール用センサ入力コネクタ
負の温度係数を持った抵抗センサを使用する場合に特別に作られた専用コネクタです。この専用コネクタは特に希釈冷凍機のサンプルホルダを連続的コントロールするのに適しています。
温度コントロール用センサ入力コネクタ (右)
3つのヒータ出力
サンプルヒータ：1W、サンプルステージコントロール用
ウォームアップヒータ：10W、システム全体温度のコントール用
スティルヒータ：1W、スティルもしくは外部コントロール用
例アナログ出力
例) 希釈冷凍機における372 型＋3726 型での温度コントロール
3708型低抵抗プリアンプ/スキャナ
372型の標準入力は、温度センサのような高インピーダンスデバイスを正確に測定するには向いていますが、たとえばホール効果や超伝導測定のような非常に低いインピーダンスの測定には向いていません。そのような場合は、3708型低抵抗プリアンプ/スキャナと372型を組み合わせると高精度で高安定な測定が可能となります。
注意点として、3708型は372型および3726型に比べて大きなDCバイアス電流を伴います。すなわち、3708型で極低下での温度センサ測定は自己発熱が大きく、適していません。しかしながら、先にご紹介した温度コントロール用センサ入力コネクタ「CONTROL (INPUTA)」を用いれば3708型使用時の温度コントロールも可能となります。
例)372型＋3708型によるホール効果測定
372型リアパネル
- スキャナ入力
- センサ電圧/電流入力
- コントロール入力A
- モニタ出力 (BNC)
- リファレンス出力 (BNC)
- サンプルヒータ出力、ウォームアップヒータ出力
ヒータ出力 (ターミナルブロック) - リレー#1、#2 (ターミナルブロック)
- ETHERNET
- リファレンス出力 (BNC)
- USB (タイプA)
- IEEE-488.2
- ライン電源およびヒューズ部
Lake Shore社 RX-102B-CB(0.02-40K校正付)を使用した場合
Lake Shore社 GR-50-AA(0.05-6K校正付)を使用した場合
Lake Shore社 CX-1010-SD(0.01-325K校正付)を使用した場合
NOTES: 黒字は、通常のセンサ電圧/電流入力、青字は「CONTROL(INPUTA)」を使用した場合です。
センサ駆動による発熱 ＝ 電流2 × 測定抵抗
分解能(温度) ＝ 分解能(抵抗)／ dR/dT
機器の確度(温度)＝ 機器の確度(抵抗)／ dR/dT
自己発熱による温度上昇 ＝ 発熱量 × 熱抵抗
全体の確度 ＝(分解能(抵抗)2 ＋ 機器の確度(抵抗)2 ＋ 自己発熱誤差2 ＋ 校正誤差2 ＋ 補間誤差2)0.5
372／3726 Performance Specification Table
NOTES: 通常のセンサ電圧/電流入力です。「CONTROL(INPUTA)」を使用した場合は仕様を減じます。
372／3708 Performance Specification Table
仕様
測定入力部
| 測定タイプ | AC、4線差動、抵抗 |
|---|---|
| 入力チャンネル数 | 1 (3726型スキャナ使用時16チャンネル) (3708型スキャナ使用時8チャンネル) |
| 測定単位 | Ω、K (温度カーブが必要) |
| 抵抗レンジ | 2mΩ ～ 63.2MΩまで22レンジ |
| 最大更新レート | 10回/秒 (1入力、1レンジの場合) |
| レンジ変更時間 | 3s ＋ フィルタ設定時間 |
| ch変更時間 (スキャン) | 3s ＋ フィルタ設定時間 |
| 測定分解能 | レンジに依存する (上の性能仕様テーブル参照) |
| 確度 | レンジに依存する (上の性能仕様テーブル参照) |
| 測定温度係数 | ±0.0015%／読みの℃ |
| 最大リード抵抗 | 3.16mA以下の電流に対してリード線毎に100Ω＋抵抗レンジの10% 10mA以上の電流に対してリード線毎に10Ω＋抵抗レンジの10% |
| アイソレーション | シャシーとヒータグランドからアイソレーション |
| リード線接続 | V+、V-、I+、I-、Vシールド、Iシールド、独立したガード |
| スキャナリード線接続 | 電圧入力と電流出力のインピーダンスがマッチ。アクティブCMR |
| 駆動タイプ | 正弦波のAC電流ソース |
| 駆動周波数 | 13.7Hz (9.8Hz, 11.6Hz, 16.2Hz, 18.2Hzにも変更可) |
| 駆動電流 | 1pA～31.6mA RMSまで22レンジ |
| 駆動電流確度 | ±2% |
| 最小駆動電力 | 100kΩで10-18W (他のレンジは上の性能仕様テーブル参照) |
| ティピカルDCバイアス電流 | 2pA＋駆動電流の1％ (100kΩで4.0×10-19W) |
| 最大DCバイアス電流 | 4pA＋駆動電流の1% (100kΩで4.0×10-18W) |
| 電流保護 | 電源投入時、電流出力はショートされている |
| 電圧入力レンジ | 2μV～632mV RMS まで12レンジ |
| 電圧入力オーバーレンジ | 20% |
| 電圧入力インピーダンス | 5×1013Ω以上 |
| 最大電圧入力ノイズ | 10nV/√Hz (@10Hz) |
| レンジ選択モード | マニュアル、電圧駆動、電流駆動、オートレンジ |
| スキャナモード | マニュアルもしくはオートスキャン |
| フィルタ | 1～200秒までのセットリング時間、1～80%フィルタウィンドウ |
| 付加的ソフトウェア機能 | 最大/最小値、レンジと入力変更の一時停止 (3～60秒)、スキャナの休止時間 (1～200秒) |
| サポートセンサ | 負温度係数抵抗温度計 (ゲルマニウム、Cernox、酸化ルテニウム[Rox] など) と正温度係数抵抗温度計 (ロジウム鉄など) |
| 直交位相 | 実部と虚部 |
| コネクタ | 6-ピン DIN (電流および電圧部)、DA-15 (スキャナ部) |
| 対応スキャナ | 3726および3708型 |
コントロール入力部 (INPUT A)
| 入力タイプ | AC、4線差動、抵抗 |
|---|---|
| チャンネル数 | 1 |
| 測定単位 | Ω、K (温度カーブが必要) |
| 抵抗レンジ | 2kΩ ～ 632kΩまで6レンジ |
| 最大更新レート | 10回/秒 (1レンジの場合) |
| レンジ変更時間 | 3s ＋ フィルタ設定時間 |
| 測定分解能 | センサ、レンジに依存する (4ページ参照) |
| 確度 | センサ、レンジに依存する (4ページ参照) |
| 測定温度係数 | ±0.0015%／読みの℃ |
| 最大リード抵抗 | リード線毎に100Ω＋抵抗レンジの10% |
| アイソレーション | シャシーからアイソレーション、測定入力とコモン |
| リード線接続 | V+、V-、I+、I-、シールド |
| コモンモード除去 | 電圧入力と電流出力のインピーダンスがマッチ |
| 駆動タイプ | 正弦波のAC電流ソース |
| 駆動周波数 | 16.2Hz（9.8Hz、13.7Hzにも変更可） |
| 駆動電流 | 316pA～100nA RMSまで6レンジ |
| 駆動電流確度 | 316pA～1nAレンジ：±8% 他のレンジ：±2% |
| 電流保護 | 電源投入時、電流出力はショートされている |
| 電圧入力レンジ | 200μV |
| 電圧入力オーバーレンジ | 20% |
| 最大電圧入力ノイズ | 20nV/√Hz(@10Hz) |
| レンジ選択モード | マニュアル、スタンダードオートレンジ、RX-102B-CB用オートレンジ |
| フィルタ | 1～200秒までのセットリング時間、1～80%のフィルタウィンドウ |
| 付加的ソフトウェア機能 | 最大/最小値 |
| サポートセンサ | 負温度係数抵抗温度計（RX-102B-CB推奨） |
| 最小温度 | 10mK（システムが良く、RX-102B-CBを使用した場合 |
| コネクタ | 6-ピン DIN |
温度表示
| センサタイプ | 正および負温度係数抵抗温度計 |
|---|---|
| ユーザカーブ | 39個までのCalCurvesTMまたはユーザカーブ（200ポイント） |
| カーブエントリ | フロントパネルまたはPC経由 |
| カーブフォーマット | Ω/K、LogΩ/K |
| カーブ補間 | 3次補間*、リニア |
サンプルヒータ出力
| タイプ | 可変DC電流ソース |
|---|---|
| コントロールモード | 閉ループPID、PIDゾーン、オープンループ |
| セットポイントの単位 | Ω、K（温度カーブ必要） |
| D/A分解能 | 16bit |
| レンジ | 100mA、31.6mA、10mA、3.16mA、1mA、 316μA、100μA、31.6μA |
| 出力電コンプライアンス | ±10V |
| 出力電力レンジ | 1W、100mW、10mW、1mW、100μW、 10μW、1μW、0.1μW |
| 抵抗レンジ | 1～2kΩ（100Ω時が最大電力） |
| ヒータオフセット（0%時） | レンジの±0.02% |
| ヒータゲイン確度 | 設定の±1% |
| ヒータノイズ | レンジの0.005%未満 |
| アイソレーション | シャシーグラウンド、測定部、CONTROL (INPUTA）からアイソレーション；アナログおよびスティル出力とはグラウンドが共通 |
| ヒータコネクタ | ターミナルブロック |
| 安全保護 | 温度カーブ、電源投入時はリレーにて ショートにてヒータオフ、ヒータレンジリミット機能、短絡保護回路、コンプライアンス電圧機能、入力センサリミット機能 |
| 付加的ソフトウェア機能 | ユーザが入力した抵抗値に基づいて ヒータパワーをディスプレイ表示可能 |
ウォームアップヒータ出力
| タイプ | 可変DC電流ソース | |
|---|---|---|
| コントロールモード | 閉ループPID、PIDゾーン、オープンループ、ウォームアップモード | |
| セットポイントの単位 | Ω、K（温度カーブ必要） | |
| D/A分解能 | 16bit | |
| 出力電力レンジ | 25Ω | 50Ω |
| 10W | 10W | |
| 最大電流値 | 0.63A | 0.45A |
| 電圧コンプライアンス（最小） | ＋15.8V | ＋22.4V |
| 最大出力電力時の抵抗 | 25Ω | 50Ω |
| 抵抗レンジ | 10～100Ω | |
| ヒータコネクタ | ターミナルブロック | |
| アイソレーション | シャシーとヒータグランドからアイソレーション | |
| 安全保護 | 温度カーブ、電源投入時はリレーにてショートにてヒータオフ、ヒータレンジリミット機能、短絡保護回路、コンプライアンス電圧機能、リレー未装着時オフ、入力センサリミット機能 | |
アナログ／スティル出力
| センサ | 可変DC電圧ソース |
|---|---|
| コントロールモード | オープンループ、スティルヒータ、モニタ出力 |
| アイソレーション | シャシーグラウンド、測定部およびCONTROL (INPUTA）からアイソレーション；サンプルヒータ出力とはグラウンドが共通 |
| 出力電圧レンジ | ±10V |
| 最大電流値 | 100mA |
| 最大電力 | 1W（100Ω時） |
| 最小抵抗値 | 100Ω（短絡保護回路） |
| 確度 | ±2.5mV |
| ノイズ分解能 | レンジの0.003%未満 |
| 測定温度係数 | ±0.0015%／読みの℃ |
| モニタ出力設定 | |
| スケール | ユーザセレクト |
| データソース | 温度またはセンサの単位 |
| 設定 | 入力、ソース、スケールの最大/最小 |
| コネクタ | ターミナルブロック |
ヒータコントロール
| コントロール数 | 2（サンプルヒータ、ウォームアップヒータ） |
|---|---|
| 更新レート | 10回/秒 |
| チューニング | マニュアルPID、ゾーン |
| PID設定 | |
| P（ゲイン） | 0.001～1,000 |
| I（リセット） | 0～10,000 秒 |
| D（レート） | 0～2,500 秒 |
| マニュアル出力 | 0～100%（0.01%分解能） |
| ゾーン | 10個のゾーン（P、I、D、マニュアル出力、ヒータレンジ、セットポイント、リレーおよびアナログ出力（スティル） |
| ランプ | 0.001～100 K/分 |
| スキャナ | スキャナのchもコントロール可（安定性を減ずる) |
| 制御安定性 | 10μKp-p以下（50mK時）（システムに依存する） |
ウォームアップヒータモード設定
| ウォームアップパーセンテージ | 0～100%（1%分解能） |
|---|---|
| ウォームアップモード | 連続コントロールまたはオートオフ |
ヒータコントロール
| ディスプレイ | 文字表示 8行×40列 |
|---|---|
| 表示 | 1～8の読み値 |
| 表示単位 | mK、K、mΩ、kΩ、MΩ |
| データソース | 抵抗、温度、最大、最小 |
| ディスプレイ更新レート | 2回/秒 |
| その他の表示 | ラベル名、チャンネル番号、抵抗レンジ、駆動電圧、駆動電流、駆動電力、セットポイント、PID、ヒータレンジ、ヒータ出力、虚 |
| セットポイント分解能 | ポイント分解能 ディスプレイ分解能と同じ（センサによる） |
| ヒータ出力ディスプレイ | 電力または電流のパーセント表示 |
| 記号表示 | CONTROL (INPUT A) およびアラーム |
| キーパッド | 34キー |
| フロントパネル | カーブ入力、キーロック |
インターフェイス
IEEE-488.2
| 機能 | SH1、AH1、T5、L4、SR1、RL１、PP0、DC1、C0、E1 |
|---|---|
| 更新レート | それぞれの入力において10回/秒以下 |
| ソフトウェアサポート | LabVIEWTMドライバ（詳細はお問い合わせ下さい) |
| カーブ補間 | 3次補間*、リニア |
USB
| 機能 | 標準RS-232シリアルポートをエミュレート |
|---|---|
| ボーレート | 57,600 |
| コネクタ | BタイプUSB |
| 更新レート | それぞれの入力において10回/秒以下 |
| ソフトウェアサポート | LabVIEWTMドライバ（詳細はお問い合わせ下さい) |
Ethernet
| 機能 | TCP/IP、ウェブインターフェイス、カーブハンドラー、コンフィクレーションバックアップ、チャーオレコーダ |
|---|---|
| コネクタ | RJ-45 |
| 更新レート | それぞれの入力において10回/秒以下 |
| ソフトウェアサポート | LabVIEWTMドライバ（詳細はお問い合わせ下さい) |
| スペシャルインタフェイス | 370型コマンドエミュレーションモード |
| ボーレート | 300、1,200、9,600、57,600 |
アラーム
| 数 | 34、各入力、出力に対してHi/Lo |
|---|---|
| データソース | 温度またはセンサの単位 |
| 設定 | ソース、Hi/Loセットポイント、デットゾーン、ラッチ/ノンラッチ、音on/off、表示on/off |
| アクチュエータ | ディスプレイインジケータ、音、リレー |
リレー
| 数 | 2 |
|---|---|
| 接点 | ノーマリオープン、ノーマリクローズ、コモン |
| 接点定格 | 30VDC@2A |
| 動作 | 上限、下限、または両方のアラームによりリレーが動作する。ソースは測定チャンネル、コントロール入力、マニュアルモードまたはゾーンコントロールモード |
| コネクタ | ターミナルブロックモニタ出力 |
診断用モニタ出力
| 操作 | ユーザがアナログ出力を1つ選択する（アイソレーション必要） |
|---|---|
| 可能な信号 | １．駆動電流の正/負のACガードドリブン電圧 ２．差動入力アンプの正/負のAC電圧 ３．差動入力アンプのAC電圧出力 ４．測定チャンネルまたはコントロール入力のADCのAC 電圧出力 |
| コネクタ | BNC |
リファレンス出力
| シグナルタイプ | 位相高感度検出用リファレンス（アイソレーション必要） |
|---|---|
| 振幅 | 0～5V（公称値） |
| 波形 | 矩形波 |
| コネクタ | BNC |
一般
| 動作温度 | 15～35℃にて仕様値付け、5～40℃にて仕様値を減ずる |
|---|---|
| 電源 | 100、120、220、240VAC、±10%、50/60Hz、90VA |
| 寸法 | 435mmW×89mmH×368mmD（17in×3.5in×14.5in）、フルラック |
| 重量 | 6.8kg |
| 規格 | CEマーク |
| スキャナサイズ | 135mmW×66mmH×157mmD（+コネクタ125mm） |
オプション
3726型16chスキャナ
3726型は、372型本体と組み合わせて使用すると16ch、スイッチ切り替えの4線式抵抗測定が可能となります。3726型16chスキャナはプリアンプ回路を持っているため、測定される信号は372型の測定回路まで信号とノイズ比を保ったまま増幅されます。これにより372型と3726型を接続するケーブルは標準で6mと10mがあります。購入時にご選択ください。
3726型16chスキャナオプション
例) 希釈冷凍機における372 型＋3726 型での温度コントロール
3708型低抵抗プリアンプ/スキャナ
372型の標準入力は、温度センサのような高インピーダンスデバイスを正確に測定するには向いていますが、たとえばホール効果や超伝導測定のような非常に低いインピーダンスの測定には向いていません。そのような場合は、3708型低抵抗プリアンプ/スキャナと372型を組み合わせると高精度で高安定な測定が可能となります。
注意点として、3708型は372型および3726型に比べて大きなDCバイアス電流を伴います。すなわち、3708型で極低下での温度センサ測定は自己発熱が大きく、適していません。しかしながら、先にご紹介した温度コントロール用センサ入力コネクタ「CONTROL (INPUTA)」を用いれば3708型使用時の温度コントロールも可能となります。
例)372型＋3708型によるホール効果測定
比較表
カタログダウンロード
オーダーインフォメーション
モデルナンバー
| 372N | ACレジスタンスブリッジ |
|---|---|
| 372S | ACレジスタンスブリッジ (3726スキャナ、3m接続ケーブル付) |
| 372S-6 | ACレジスタンスブリッジ (3726スキャナ、6m接続ケーブル付) |
| 372S-10 | ACレジスタンスブリッジ (3726スキャナ、10m接続ケーブル付) |
| 3726 | 16CHスキャナ (372型専用) (3m接続ケーブル付) |
| 3726-0 | 16CHスキャナ (372型専用) |
| 3726-6 | 16CHスキャナ (372型専用) (6m接続ケーブル付) |
| 3726-10 | 16CHスキャナ (372型専用) (10m接続ケーブル付) |
アクセサリ／オプション
| CAL-372-CERT | 372型校正料金 |
|---|---|
| CAL-372-DATA | 372型校正料金(データ付) |
| RM-1 | ラックマウントキット（フルラック） |
| G-106-233 | センサ入力コネクタ |
| G-112-374 | ACレジスタンスブリッジケーブル (3m) |
| G-112-375 | ACレジスタンスブリッジケーブル (6m) |
| G-112-376 | ACレジスタンスブリッジケーブル (10m) |
| 117-071 | 372型用ヒータアダプタケーブル |
| 119-372 | 372型ユーザマニュアル |