JP2000039459A - 電位センサ - Google Patents
電位センサInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 簡単な構成で正電位および負電位の両方を測
定できる電位センサを提供する。 【解決手段】 電源ＨＶと、第１の出力端子Ａと接地ノ
ードＧＮＤとの間に接続される抵抗ＲＨと，接地ノード
と第２の出力端子Ｂとの間に接続される抵抗ＲＬと，接
地ノードＧＮＤと出力ノードＯＵＴとの間に接続される
抵抗Ｒ１と、出力ノードＯＵＴと検出ノードＤＥＴとの
間に接続される抵抗Ｒ２と、検出ノードＤＥＴと出力端
子Ｂとの間に接続されるＲ３と、出力端子Ａと検出ノー
ドＤＥＴとの間に接続されるトランジスタＴｒと、検出
ノードＤＥＴの電位が測定対象物ＯＢＪの電位Ｖｔに等
しくなるようにトランジスタＴｒに供給するベース電流
ＩＢを制御するピックアップ装置ＰＵとを備える。
定できる電位センサを提供する。 【解決手段】 電源ＨＶと、第１の出力端子Ａと接地ノ
ードＧＮＤとの間に接続される抵抗ＲＨと，接地ノード
と第２の出力端子Ｂとの間に接続される抵抗ＲＬと，接
地ノードＧＮＤと出力ノードＯＵＴとの間に接続される
抵抗Ｒ１と、出力ノードＯＵＴと検出ノードＤＥＴとの
間に接続される抵抗Ｒ２と、検出ノードＤＥＴと出力端
子Ｂとの間に接続されるＲ３と、出力端子Ａと検出ノー
ドＤＥＴとの間に接続されるトランジスタＴｒと、検出
ノードＤＥＴの電位が測定対象物ＯＢＪの電位Ｖｔに等
しくなるようにトランジスタＴｒに供給するベース電流
ＩＢを制御するピックアップ装置ＰＵとを備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は電位センサに関
し、さらに詳しくは、測定対象物の電位とセンサの電位
とを同電位にすることにより測定対象物の電位を測定す
るフィードバック型の電位センサに関する。
し、さらに詳しくは、測定対象物の電位とセンサの電位
とを同電位にすることにより測定対象物の電位を測定す
るフィードバック型の電位センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、ＰＰＣ複写機やレーザプリンタ、
静電気除塵装置などのように静電気を利用した装置類が
数多く利用されている。このような装置には、帯電部位
の電位をより安定に保つために電位を測定するセンサが
不可欠である。
静電気除塵装置などのように静電気を利用した装置類が
数多く利用されている。このような装置には、帯電部位
の電位をより安定に保つために電位を測定するセンサが
不可欠である。
【０００３】図４は、このような電位センサの一例を示
すブロック図である。図４を参照して、この電位センサ
では、ピックアップ装置ＰＵによって、測定対象物ＯＢ
Ｊの電位Ｖｔが非接触で検出され、測定対象物ＯＢＪの
電位Ｖｔと検出ノードＤＥＴの電位との差分が算出され
る。そして、この差分が０になるようにトランジスタＴ
ｒのベース電流が制御され、これに応じて検出ノードＤ
ＥＴの電位が変化し、この差分が０になるとトランジス
タＴｒは安定になる。この結果、検出ノードＤＥＴの電
位が測定対象物ＯＢＪの電位Ｖｔに等しくなる。この検
出ノードＤＥＴの電位Ｖｔが検出ノードＤＥＴと接地ノ
ードＧＮＤとの間に設けられた抵抗ＲａおよびＲｂによ
って分圧されて出力ノードＯＵＴより出力される。この
ようにして、測定対象物ＯＢＪの電位が測定される。
すブロック図である。図４を参照して、この電位センサ
では、ピックアップ装置ＰＵによって、測定対象物ＯＢ
Ｊの電位Ｖｔが非接触で検出され、測定対象物ＯＢＪの
電位Ｖｔと検出ノードＤＥＴの電位との差分が算出され
る。そして、この差分が０になるようにトランジスタＴ
ｒのベース電流が制御され、これに応じて検出ノードＤ
ＥＴの電位が変化し、この差分が０になるとトランジス
タＴｒは安定になる。この結果、検出ノードＤＥＴの電
位が測定対象物ＯＢＪの電位Ｖｔに等しくなる。この検
出ノードＤＥＴの電位Ｖｔが検出ノードＤＥＴと接地ノ
ードＧＮＤとの間に設けられた抵抗ＲａおよびＲｂによ
って分圧されて出力ノードＯＵＴより出力される。この
ようにして、測定対象物ＯＢＪの電位が測定される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記の電位センサにお
いては、電源ＨＶの片側が接地されるため、正電位のみ
または負電位のみしか測定することができない。
いては、電源ＨＶの片側が接地されるため、正電位のみ
または負電位のみしか測定することができない。
【０００５】また、トランジスタＴｒの漏れ電流の影響
などによって、センサの測定レンジの限界値である０Ｖ
電位を正確に測定することが困難である。例えば、正電
位測定用のセンサにおいては、０Ｖ電位の確証が得られ
ない、０Ｖ電位と負電位を区別できないなどの問題があ
る。
などによって、センサの測定レンジの限界値である０Ｖ
電位を正確に測定することが困難である。例えば、正電
位測定用のセンサにおいては、０Ｖ電位の確証が得られ
ない、０Ｖ電位と負電位を区別できないなどの問題があ
る。
【０００６】そこで、図５に示されるように、正電位お
よび負電位の両方を測定できる電位センサも存在する。
このセンサでは、２つの電源ＨＶ１およびＨＶ２、２つ
のトランジスタＴｒ１およびＴｒ２を設け、電源ＨＶ１
とＨＶ２の相互接続ノードを接地し、この接地点と検出
ノードＤＥＴとの間に抵抗ＲｃおよびＲｄを設けてい
る。これにより、正電位および負電位の両方を測定する
ことができ、さらに、０Ｖ電位を正確に測定することも
できる。しかし、このセンサは構造が複雑であり、コス
トも大幅に増加する。
よび負電位の両方を測定できる電位センサも存在する。
このセンサでは、２つの電源ＨＶ１およびＨＶ２、２つ
のトランジスタＴｒ１およびＴｒ２を設け、電源ＨＶ１
とＨＶ２の相互接続ノードを接地し、この接地点と検出
ノードＤＥＴとの間に抵抗ＲｃおよびＲｄを設けてい
る。これにより、正電位および負電位の両方を測定する
ことができ、さらに、０Ｖ電位を正確に測定することも
できる。しかし、このセンサは構造が複雑であり、コス
トも大幅に増加する。
【０００７】この発明は、以上のような問題を解決する
ためになされたもので、その目的は、簡単な構成で正電
位および負電位の両方を測定できる電位センサを提供す
ることである。
ためになされたもので、その目的は、簡単な構成で正電
位および負電位の両方を測定できる電位センサを提供す
ることである。
【０００８】この発明のもう１つの目的は、０Ｖ電位を
確実に測定できる電位センサを提供することである。
確実に測定できる電位センサを提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明に従った電位セ
ンサは、電源と、第１および第２の分圧手段と、接地ノ
ードと、第１の抵抗手段と、第２の抵抗手段と、トラン
ジスタと、ピックアップ装置と、第３の抵抗手段とを備
える。電源は、第１の電位を有する第１の出力端子と、
第１の電位と異なる第２の電位を有する第２の出力端子
とを有する。第１および第２の分圧手段は、第１の出力
端子と第２の出力端子との間に直列に接続される。接地
ノードは、第１の分圧手段と第２の分圧手段との相互接
続ノードに接続される。第１の抵抗手段は、接地ノード
と出力ノードとの間に接続される。第２の抵抗手段は、
出力ノードと検出ノードとの間に接続される。トランジ
スタは、第１の出力端子と検出ノードとの間に接続され
る。ピックアップ装置は、検出ノードの電位が測定対象
物の電位に等しくなるようにトランジスタのベース電流
を制御する。第３の抵抗手段は、検出ノードと第２の出
力端子との間に接続される。
ンサは、電源と、第１および第２の分圧手段と、接地ノ
ードと、第１の抵抗手段と、第２の抵抗手段と、トラン
ジスタと、ピックアップ装置と、第３の抵抗手段とを備
える。電源は、第１の電位を有する第１の出力端子と、
第１の電位と異なる第２の電位を有する第２の出力端子
とを有する。第１および第２の分圧手段は、第１の出力
端子と第２の出力端子との間に直列に接続される。接地
ノードは、第１の分圧手段と第２の分圧手段との相互接
続ノードに接続される。第１の抵抗手段は、接地ノード
と出力ノードとの間に接続される。第２の抵抗手段は、
出力ノードと検出ノードとの間に接続される。トランジ
スタは、第１の出力端子と検出ノードとの間に接続され
る。ピックアップ装置は、検出ノードの電位が測定対象
物の電位に等しくなるようにトランジスタのベース電流
を制御する。第３の抵抗手段は、検出ノードと第２の出
力端子との間に接続される。
【００１０】上記電位センサにおいては、ピックアップ
装置によってトランジスタのベース電流が制御されて検
出ノードの電位が変化する。検出ノードの電位が測定対
象物の電位と等しくなるとトランジスタは安定になる。
通常、このときの検出ノードの電位は高電位になる場合
があるため、第１および第２の抵抗手段によって所望の
電圧レベルに分圧されて出力ノードより出力される。す
なわち、出力ノードからの出力は、測定対象物の電位を
第１および第２の抵抗手段によって分圧した値となる。
この相関関係より、測定対象物の電位を測定することが
できる。また、接地ノードが第１の分圧手段と第２の分
圧手段との相互接続ノードに接続されるため、検出ノー
ドのとりうる電位の範囲は、（第１の電位−第２の電
位）×第１の分圧手段の抵抗値／（第１の分圧手段の抵
抗値＋第２の分圧手段の抵抗値）から−（第１の電位−
第２の電位）×第２の分圧手段の抵抗値／（第１の分圧
手段の抵抗値＋第２の分圧手段の抵抗値）の間となる。
すなわち、この範囲が電位センサの測定可能な範囲とな
る。ここで、（第１の電位−第２の電位）×第１の分圧
手段の抵抗値／（第１の分圧手段の抵抗値＋第２の分圧
手段の抵抗値）と−（第１の電位−第２の電位）×第２
の分圧手段の抵抗値／（第１の分圧手段の抵抗値＋第２
の分圧手段の抵抗値）のいずれか一方は正の値で、他方
は負の値となる。したがって、測定対象物の電位が正電
位であっても負電位であっても測定することができる。
さらに、測定対象物の電位が０Ｖ電位であっても、０Ｖ
電位はセンサの測定範囲内にあるため確実に測定でき
る。
装置によってトランジスタのベース電流が制御されて検
出ノードの電位が変化する。検出ノードの電位が測定対
象物の電位と等しくなるとトランジスタは安定になる。
通常、このときの検出ノードの電位は高電位になる場合
があるため、第１および第２の抵抗手段によって所望の
電圧レベルに分圧されて出力ノードより出力される。す
なわち、出力ノードからの出力は、測定対象物の電位を
第１および第２の抵抗手段によって分圧した値となる。
この相関関係より、測定対象物の電位を測定することが
できる。また、接地ノードが第１の分圧手段と第２の分
圧手段との相互接続ノードに接続されるため、検出ノー
ドのとりうる電位の範囲は、（第１の電位−第２の電
位）×第１の分圧手段の抵抗値／（第１の分圧手段の抵
抗値＋第２の分圧手段の抵抗値）から−（第１の電位−
第２の電位）×第２の分圧手段の抵抗値／（第１の分圧
手段の抵抗値＋第２の分圧手段の抵抗値）の間となる。
すなわち、この範囲が電位センサの測定可能な範囲とな
る。ここで、（第１の電位−第２の電位）×第１の分圧
手段の抵抗値／（第１の分圧手段の抵抗値＋第２の分圧
手段の抵抗値）と−（第１の電位−第２の電位）×第２
の分圧手段の抵抗値／（第１の分圧手段の抵抗値＋第２
の分圧手段の抵抗値）のいずれか一方は正の値で、他方
は負の値となる。したがって、測定対象物の電位が正電
位であっても負電位であっても測定することができる。
さらに、測定対象物の電位が０Ｖ電位であっても、０Ｖ
電位はセンサの測定範囲内にあるため確実に測定でき
る。
【００１１】好ましくは、上記第１および第２の抵抗手
段は、抵抗器である。好ましくは、上記第１の分圧手段
または上記第２の分圧手段のいずれか一方は、ツェナー
ダイオードである。
段は、抵抗器である。好ましくは、上記第１の分圧手段
または上記第２の分圧手段のいずれか一方は、ツェナー
ダイオードである。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一または相
当部分には同一符号を付してその説明を繰返さない。
面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一または相
当部分には同一符号を付してその説明を繰返さない。
【００１３】［実施の形態１］図１は、この発明の実施
の形態１による電位センサの全体構成を示すブロック図
である。図１を参照して、この電位センサは、電源ＨＶ
と、抵抗ＲＨ，ＲＬ，Ｒ１−Ｒ３と、トランジスタＴｒ
と、ピックアップ装置ＰＵとを備える。電源ＨＶは、第
１の出力端子Ａと第２の出力端子Ｂとの間に電位差ＨＶ
の電圧を発生する。第１の分圧手段としての抵抗ＲＨ
は、電源ＨＶの第１の出力端子Ａと接地ノードＧＮＤと
の間に接続される。第２の分圧手段としての抵抗ＲＬ
は、接地ノードと電源ＨＶの第２の出力端子Ｂとの間に
接続される。トランジスタＴｒは、第１の出力端子Ａと
検出ノードＤＥＴとの間に接続される。第３の抵抗手段
としての抵抗Ｒ３は、検出ノードＤＥＴと出力端子Ｂと
の間に接続される。第１の抵抗手段としての抵抗Ｒ１
は、接地ノードＧＮＤと出力ノードＯＵＴとの間に接続
される。第２の抵抗手段としての抵抗Ｒ２は、出力ノー
ドＯＵＴと検出ノードＤＥＴとの間に接続される。ピッ
クアップ装置ＰＵは、検出ノードＤＥＴに接続され、電
源Ｅにより駆動して、検出ノードＤＥＴの電位が測定対
象物ＯＢＪの電位Ｖｔに等しくなるように、トランジス
タＴｒに供給するベース電流ＩＢを制御する。
の形態１による電位センサの全体構成を示すブロック図
である。図１を参照して、この電位センサは、電源ＨＶ
と、抵抗ＲＨ，ＲＬ，Ｒ１−Ｒ３と、トランジスタＴｒ
と、ピックアップ装置ＰＵとを備える。電源ＨＶは、第
１の出力端子Ａと第２の出力端子Ｂとの間に電位差ＨＶ
の電圧を発生する。第１の分圧手段としての抵抗ＲＨ
は、電源ＨＶの第１の出力端子Ａと接地ノードＧＮＤと
の間に接続される。第２の分圧手段としての抵抗ＲＬ
は、接地ノードと電源ＨＶの第２の出力端子Ｂとの間に
接続される。トランジスタＴｒは、第１の出力端子Ａと
検出ノードＤＥＴとの間に接続される。第３の抵抗手段
としての抵抗Ｒ３は、検出ノードＤＥＴと出力端子Ｂと
の間に接続される。第１の抵抗手段としての抵抗Ｒ１
は、接地ノードＧＮＤと出力ノードＯＵＴとの間に接続
される。第２の抵抗手段としての抵抗Ｒ２は、出力ノー
ドＯＵＴと検出ノードＤＥＴとの間に接続される。ピッ
クアップ装置ＰＵは、検出ノードＤＥＴに接続され、電
源Ｅにより駆動して、検出ノードＤＥＴの電位が測定対
象物ＯＢＪの電位Ｖｔに等しくなるように、トランジス
タＴｒに供給するベース電流ＩＢを制御する。
【００１４】次に、以上のように構成された電位センサ
の動作について説明する。ピックアップ装置ＰＵにおい
て、測定対象物ＯＢＪの電位Ｖｔが非接触で検出され
る。なお、この電位を検出する方法としては、回転セク
タ型、振動容量型、チョッパ型と呼ばれるものがあり、
これらはいずれも、スタティックな電界を何らかの手段
を用いてダイナミックな電気信号に変換するという原理
を用いている。さらに、この検出された電位Ｖｔと検出
ノードＤＥＴの電位との差分が算出され、この差分に応
じたベース電流ＩＢがトランジスタＴｒに供給される。
この結果、検出ノードＤＥＴの電位が変化する。
の動作について説明する。ピックアップ装置ＰＵにおい
て、測定対象物ＯＢＪの電位Ｖｔが非接触で検出され
る。なお、この電位を検出する方法としては、回転セク
タ型、振動容量型、チョッパ型と呼ばれるものがあり、
これらはいずれも、スタティックな電界を何らかの手段
を用いてダイナミックな電気信号に変換するという原理
を用いている。さらに、この検出された電位Ｖｔと検出
ノードＤＥＴの電位との差分が算出され、この差分に応
じたベース電流ＩＢがトランジスタＴｒに供給される。
この結果、検出ノードＤＥＴの電位が変化する。
【００１５】さらにピックアップ装置ＰＵによって、検
出ノードＤＥＴと測定対象物ＯＢＪの電位Ｖｔとが比較
され、検出ノードＤＥＴの電位と測定対象物ＯＢＪの電
位Ｖｔとの差分が０になるようにベース電流ＩＢが制御
される。この差分が０になるとトランジスタＴｒは安定
になる。
出ノードＤＥＴと測定対象物ＯＢＪの電位Ｖｔとが比較
され、検出ノードＤＥＴの電位と測定対象物ＯＢＪの電
位Ｖｔとの差分が０になるようにベース電流ＩＢが制御
される。この差分が０になるとトランジスタＴｒは安定
になる。
【００１６】この結果、検出ノードＤＥＴの電位が測定
対象物ＯＢＪの電位Ｖｔに等しくなる。
対象物ＯＢＪの電位Ｖｔに等しくなる。
【００１７】このときの検出ノードＤＥＴの電位Ｖｔ
は、通常、高電位であるため、そのまま出力するのは望
ましくない。そのため、この検出ノードＤＥＴの電位Ｖ
ｔを抵抗Ｒ１とＲ２によって所望の値に分圧したものが
出力電圧Ｖｏｕｔとして出力ノードＯＵＴから出力され
る。
は、通常、高電位であるため、そのまま出力するのは望
ましくない。そのため、この検出ノードＤＥＴの電位Ｖ
ｔを抵抗Ｒ１とＲ２によって所望の値に分圧したものが
出力電圧Ｖｏｕｔとして出力ノードＯＵＴから出力され
る。
【００１８】この出力電圧Ｖｏｕｔと測定対象物ＯＢＪ
の電位Ｖｔとの間には、図２に示されるように、Ｖｏｕ
ｔ＝Ｖｔ×Ｒ１／（Ｒ１＋Ｒ２）の関係がある。これか
ら、測定対象物ＯＢＪの電位Ｖｔを算出する。ここで、
抵抗Ｒ１の抵抗値および抵抗Ｒ２の抵抗値を適当に調整
することにより、出力電圧Ｖｏｕｔを所望のレベルにす
ることができる。
の電位Ｖｔとの間には、図２に示されるように、Ｖｏｕ
ｔ＝Ｖｔ×Ｒ１／（Ｒ１＋Ｒ２）の関係がある。これか
ら、測定対象物ＯＢＪの電位Ｖｔを算出する。ここで、
抵抗Ｒ１の抵抗値および抵抗Ｒ２の抵抗値を適当に調整
することにより、出力電圧Ｖｏｕｔを所望のレベルにす
ることができる。
【００１９】このようにして、測定対象物ＯＢＪの電位
が測定される。抵抗ＲＨと抵抗ＲＬとの相互接続ノード
が接地ノードＧＮＤに接続されているため、検出ノード
ＤＥＴの取り得る電位の範囲は、−ＨＶ×ＲＬ／（ＲＬ
＋ＲＨ）〜（０Ｖ）〜ＨＶ×ＲＨ／（ＲＬ＋ＲＨ）とな
り、この範囲が電位センサの測定レンジとなる。したが
って、この範囲内であれば、測定対象物ＯＢＪの電位Ｖ
ｔが正であっても負であってもその電位Ｖｔを測定する
ことができる。
が測定される。抵抗ＲＨと抵抗ＲＬとの相互接続ノード
が接地ノードＧＮＤに接続されているため、検出ノード
ＤＥＴの取り得る電位の範囲は、−ＨＶ×ＲＬ／（ＲＬ
＋ＲＨ）〜（０Ｖ）〜ＨＶ×ＲＨ／（ＲＬ＋ＲＨ）とな
り、この範囲が電位センサの測定レンジとなる。したが
って、この範囲内であれば、測定対象物ＯＢＪの電位Ｖ
ｔが正であっても負であってもその電位Ｖｔを測定する
ことができる。
【００２０】さらに、測定対象物ＯＢＪの電位Ｖｔが０
Ｖのときでも、０Ｖは検出ノードＤＥＴの取り得る電位
の範囲内にあるため、確実に測定することができる。
Ｖのときでも、０Ｖは検出ノードＤＥＴの取り得る電位
の範囲内にあるため、確実に測定することができる。
【００２１】また、抵抗ＲＨの抵抗値および抵抗ＲＬの
抵抗値を適切な比率とすることで、電位センサの測定レ
ンジを調整することができる。これにより、例えば、抵
抗ＲＬの抵抗値を０Ωとしたときには、このセンサは正
電位用となり、抵抗ＲＨの抵抗値を０Ωとしたときに
は、このセンサは負電位用となる。このようにして、こ
の電位センサは正電位用、負電位用、両電位用全てに対
応できる。
抵抗値を適切な比率とすることで、電位センサの測定レ
ンジを調整することができる。これにより、例えば、抵
抗ＲＬの抵抗値を０Ωとしたときには、このセンサは正
電位用となり、抵抗ＲＨの抵抗値を０Ωとしたときに
は、このセンサは負電位用となる。このようにして、こ
の電位センサは正電位用、負電位用、両電位用全てに対
応できる。
【００２２】また、図４に示されたような、従来の両電
位測定可能な電位センサでは、高耐圧トランジスタＴｒ
が２個必要であったが、この実施の形態によれば、トラ
ンジスタＴｒが１個と抵抗Ｒ３が１個というように構成
が簡素化される。
位測定可能な電位センサでは、高耐圧トランジスタＴｒ
が２個必要であったが、この実施の形態によれば、トラ
ンジスタＴｒが１個と抵抗Ｒ３が１個というように構成
が簡素化される。
【００２３】以上のように、この実施の形態１によれ
ば、抵抗ＲＨおよびＲＬを設け、それらの相互接続ノー
ドを接地ノードＧＮＤに接続したため、正電位、負電位
の両方を測定することができる。さらに、抵抗ＲＨおよ
びＲＬの抵抗値を調整することにより、正電位用、負電
位用、両電位用の全てに対応できる。
ば、抵抗ＲＨおよびＲＬを設け、それらの相互接続ノー
ドを接地ノードＧＮＤに接続したため、正電位、負電位
の両方を測定することができる。さらに、抵抗ＲＨおよ
びＲＬの抵抗値を調整することにより、正電位用、負電
位用、両電位用の全てに対応できる。
【００２４】また、従来の両電位測定可能な電位センサ
と比較して、トランジスタＴｒが１個と抵抗Ｒ３が１個
というように構成が簡素化される。
と比較して、トランジスタＴｒが１個と抵抗Ｒ３が１個
というように構成が簡素化される。
【００２５】また、０Ｖ電位は測定レンジの範囲内にあ
るため、０Ｖ電位を確実に測定することができる。
るため、０Ｖ電位を確実に測定することができる。
【００２６】［実施の形態２］図３は、この発明の実施
の形態２による電位センサの構成の一部を示すブロック
図である。図３を参照して、この発明の実施の形態２に
よる電位センサは、図１に示された抵抗ＲＬに代えて、
ツェナーダイオードＺを備える。
の形態２による電位センサの構成の一部を示すブロック
図である。図３を参照して、この発明の実施の形態２に
よる電位センサは、図１に示された抵抗ＲＬに代えて、
ツェナーダイオードＺを備える。
【００２７】これにより、ツェナーダイオードＺのツェ
ナー電圧ＶＺが一定であることから、電源ＨＶ＝ＶＨ＋
ＶＺ（ＶＨ：第１の分圧手段の電圧）を広いレンジで保
つことができるようになる。
ナー電圧ＶＺが一定であることから、電源ＨＶ＝ＶＨ＋
ＶＺ（ＶＨ：第１の分圧手段の電圧）を広いレンジで保
つことができるようになる。
【００２８】詳細に説明すると、実施の形態１において
示したような、分圧手段として２つの抵抗ＲＨ，ＲＬを
用いる構造では、トランジスタＴｒの動作状態によって
は分圧比ＲＨ：ＲＬ＝ＶＨ：ＶＬ（ＶＨ：第１の分圧手
段の電圧、ＶＬ：第２の分圧手段の電圧）が保てなくな
る可能性がある。また、トランジスタＴｒの動作状態に
よって受ける影響を低減するためには、２つの抵抗Ｒ
Ｈ，ＲＬに流す電流を多くする必要があり、この場合、
システム全体の効率が悪くなる。
示したような、分圧手段として２つの抵抗ＲＨ，ＲＬを
用いる構造では、トランジスタＴｒの動作状態によって
は分圧比ＲＨ：ＲＬ＝ＶＨ：ＶＬ（ＶＨ：第１の分圧手
段の電圧、ＶＬ：第２の分圧手段の電圧）が保てなくな
る可能性がある。また、トランジスタＴｒの動作状態に
よって受ける影響を低減するためには、２つの抵抗Ｒ
Ｈ，ＲＬに流す電流を多くする必要があり、この場合、
システム全体の効率が悪くなる。
【００２９】そこで、２つの分圧手段のいずれか一方
（ここでは第２の分圧手段）をツェナーダイオードＺに
することにより、電源ＨＶが変動した場合でも、第２の
分圧手段の電圧ＶＬを一定に保つことができるようにな
る。
（ここでは第２の分圧手段）をツェナーダイオードＺに
することにより、電源ＨＶが変動した場合でも、第２の
分圧手段の電圧ＶＬを一定に保つことができるようにな
る。
【００３０】なお、ここでは、第２の分圧手段にツェナ
ーダイオードを用いたが、第１の分圧手段をツェナーダ
イオードで構成してもよいことはいうまでもない。
ーダイオードを用いたが、第１の分圧手段をツェナーダ
イオードで構成してもよいことはいうまでもない。
【００３１】今回開示された実施の形態はすべての点で
例示であって制限的なものではないと考えられるべきで
ある。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求
の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味お
よび範囲内でのすべての変更が含まれることが意図され
る。
例示であって制限的なものではないと考えられるべきで
ある。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求
の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味お
よび範囲内でのすべての変更が含まれることが意図され
る。
【００３２】
【発明の効果】この発明に従った電位センサは、第１お
よび第２の分圧手段と、第１の分圧手段と第２の分圧手
段との相互接続ノードに接続される接地ノードと、トラ
ンジスタと、第３の抵抗手段とを設けたため、簡単な構
成で正電位および負電位の両方を測定できる。
よび第２の分圧手段と、第１の分圧手段と第２の分圧手
段との相互接続ノードに接続される接地ノードと、トラ
ンジスタと、第３の抵抗手段とを設けたため、簡単な構
成で正電位および負電位の両方を測定できる。
【００３３】また、０Ｖ電位はセンサの測定範囲内にあ
るため、０Ｖ電位を確実に測定できる。
るため、０Ｖ電位を確実に測定できる。
【図１】この発明の実施の形態１による電位センサの全
体構成を示すブロック図である。
体構成を示すブロック図である。
【図２】測定対象物の電位と電位センサの出力電圧との
関係を示す図である。
関係を示す図である。
【図３】この発明の実施の形態２による電位センサの構
成の一部を示すブロック図である。
成の一部を示すブロック図である。
【図４】従来の電位センサの構成の一例を示すブロック
図である。
図である。
【図５】従来の電位センサの構成のもう１つの例を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
ＨＶ 電源 ＲＨ，ＲＬ，Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３ 抵抗 Ｔｒ トランジスタ ＰＵ ピックアップ装置 ＯＢＪ 測定対象物 Ａ 第１の出力端子 Ｂ 第２の出力端子 ＤＥＴ 検出ノード ＯＵＴ 出力ノード ＩＢ ベース電流
Claims (3)
- 【請求項１】 第１の電位を有する第１の出力端子と、
前記第１の電位と異なる第２の電位を有する第２の出力
端子とを有する電源と、 前記第１の出力端子と前記第２の出力端子との間に直列
に接続された第１および第２の分圧手段と、 前記第１の分圧手段と前記第２の分圧手段との相互接続
ノードに接続された接地ノードと、 前記接地ノードと出力ノードとの間に接続された第１の
抵抗手段と、 前記出力ノードと検出ノードとの間に接続された第２の
抵抗手段と、 前記第１の出力端子と前記検出ノードとの間に接続され
たトランジスタと、 前記検出ノードの電位が測定対象物の電位に等しくなる
ように前記トランジスタのベース電流を制御するピック
アップ装置と、 前記検出ノードと前記第２の出力端子との間に接続され
た第３の抵抗手段とを備える、電位センサ。 - 【請求項２】 前記第１および第２の分圧手段は、抵抗
器である、請求項１に記載の電位センサ。 - 【請求項３】 前記第１の分圧手段または前記第２の分
圧手段のいずれか一方はツェナーダイオードである、請
求項１に記載の電位センサ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20668998A JP3336965B2 (ja) | 1998-07-22 | 1998-07-22 | 電位センサ |
| US09/357,492 US6188226B1 (en) | 1998-07-22 | 1999-07-20 | Electric potential sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20668998A JP3336965B2 (ja) | 1998-07-22 | 1998-07-22 | 電位センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000039459A true JP2000039459A (ja) | 2000-02-08 |
| JP3336965B2 JP3336965B2 (ja) | 2002-10-21 |
Family
ID=16527493
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20668998A Expired - Fee Related JP3336965B2 (ja) | 1998-07-22 | 1998-07-22 | 電位センサ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6188226B1 (ja) |
| JP (1) | JP3336965B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6721345B2 (en) * | 2000-07-14 | 2004-04-13 | Lambda Physik Ag | Electrostatic precipitator corona discharge ignition voltage probe for gas status detection and control system for gas discharge lasers |
| KR100630005B1 (ko) * | 2004-05-18 | 2006-09-27 | 엘지전자 주식회사 | 비파괴 검사 장치 및 검사 방법 |
| JP2006329859A (ja) * | 2005-05-27 | 2006-12-07 | Hugle Electronics Inc | イオンコントロールセンサ |
| CN106443561B (zh) * | 2016-09-23 | 2023-06-16 | 国网江西省电力公司电力科学研究院 | 一种35kV及以下电能计量装置整体检验方法及装置 |
Family Cites Families (2)
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|---|---|---|---|---|
| US4205267A (en) | 1977-11-03 | 1980-05-27 | Williams Bruce T | High speed electrostatic voltmeter |
| US4518924A (en) | 1982-12-21 | 1985-05-21 | Vosteen Robert E | High voltage amplifier |
-
1998
- 1998-07-22 JP JP20668998A patent/JP3336965B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1999
- 1999-07-20 US US09/357,492 patent/US6188226B1/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3336965B2 (ja) | 2002-10-21 |
| US6188226B1 (en) | 2001-02-13 |
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